刺參與日本囊對(duì)蝦的池塘混養(yǎng)效果研究

滕煒鳴, 王慶志, 周遵春, 遲進(jìn)坤, 劉思昱, 謝璽, 李華琳, 張明

(1.遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院 遼寧省應(yīng)用海洋生物技術(shù)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連116023;2.錦州醫(yī)科大學(xué) 畜牧獸醫(yī)學(xué)院，遼寧 錦州 121007)

鑒于刺參較強(qiáng)的沉積食性特性和生物修復(fù)潛力，其在綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)中的生態(tài)作用日益受到關(guān)注，并得到廣泛應(yīng)用[2-18]。張起信[6]于1990年首次報(bào)道了對(duì)蝦Penaeusorientalis和刺參混養(yǎng)技術(shù)，隨后與刺參綜合養(yǎng)殖相關(guān)的報(bào)道日益增多。刺參綜合養(yǎng)殖研究主要包括：刺參與貝類(lèi)混養(yǎng)，如櫛孔扇貝Chlamysfarreri[7]、皺紋盤(pán)鮑Haliotisdiscushannai[8]、西施舌Mactraantiquata[9]等；刺參與魚(yú)類(lèi)混養(yǎng)，如紅鰭東方鲀Takifugurubripes[10]、海鱸Dicentrarchuslabrax[2]等；刺參與大型海藻混養(yǎng)，如海帶Laminariajaponicus[7]、龍須菜Gracilariaverrucosa[11]等；棘皮動(dòng)物間的混養(yǎng)，如刺參與蝦夷馬糞海膽Hemicentrotuspulcherrimus[12]。這些混養(yǎng)模式均取得了較好的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。此外，由于刺參具有夏眠習(xí)性，夏眠期間養(yǎng)殖池塘空間和餌料等資源仍存在較大的利用余地。為了進(jìn)一步提高養(yǎng)殖效率，有必要探索刺參養(yǎng)殖池塘混養(yǎng)其他經(jīng)濟(jì)種類(lèi)的復(fù)合養(yǎng)殖模式。

日本囊對(duì)蝦Penaeusjaponicus俗稱(chēng)竹節(jié)蝦、花蝦、車(chē)蝦等，其肉質(zhì)鮮美、適應(yīng)性強(qiáng)，易于活體運(yùn)輸，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健作用[13]，是中國(guó)北方沿海主要養(yǎng)殖的對(duì)蝦種類(lèi)之一。刺參與多種蝦類(lèi)的混養(yǎng)研究表明，參蝦混養(yǎng)模式不但可以改善養(yǎng)殖水體的水質(zhì)，還可以有效預(yù)防蝦病的發(fā)生，同時(shí)提高刺參與對(duì)蝦的產(chǎn)量[14-17]。目前，在養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中，大多數(shù)從業(yè)者仍主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行品種的搭配混養(yǎng)，對(duì)混養(yǎng)品種密度、搭配比例的選擇缺乏相關(guān)科學(xué)依據(jù)。為此，本研究中在常用刺參養(yǎng)殖密度的基礎(chǔ)上，探究了刺參和日本囊對(duì)蝦在池塘混養(yǎng)中的適宜密度與搭配比例，以期為參蝦生態(tài)混養(yǎng)模式的推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)池塘位于遼寧省葫蘆島興城市海濱鄉(xiāng)海參養(yǎng)殖工業(yè)園區(qū)內(nèi)，池塘面積約為40萬(wàn)m2，水深為1.5～3.5 m，試驗(yàn)在池塘內(nèi)的圍隔中進(jìn)行，于海參池塘中分散24個(gè)圍隔，規(guī)格為5 m×5 m×3 m，圍隔間距為10 m，圍隔內(nèi)投放網(wǎng)礁作為刺參附著基。刺參于2015年5月20日投入圍隔中，日本囊對(duì)蝦于2015年6月6日投入圍隔中。

試驗(yàn)所用刺參購(gòu)于試驗(yàn)池塘附近的刺參養(yǎng)殖工業(yè)園區(qū)內(nèi)，初始濕體質(zhì)量為(6.05±3.15)g；日本囊對(duì)蝦苗購(gòu)于附近育苗場(chǎng)，初始體長(zhǎng)為(10.36±2.56)mm，初始濕體質(zhì)量為(0.89±0.36)g。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用雙因子設(shè)計(jì)，刺參設(shè)置10、15 ind./m22個(gè)密度組，日本囊對(duì)蝦設(shè)置0、2、4、8 ind./m24個(gè)密度組，共計(jì)8個(gè)混養(yǎng)組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)為期4個(gè)多月。養(yǎng)殖期間為了防止日本囊對(duì)蝦互殘，前3 d少量投喂冰凍鹵蟲(chóng)，后期不投喂，刺參不投餌，每天換水前用YSI水質(zhì)自動(dòng)分析儀記錄水溫、鹽度、pH和溶解氧(DO)等水質(zhì)參數(shù)。

1.2.2 生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定與計(jì)算 試驗(yàn)過(guò)程中約30 d取樣一次，從每組隨機(jī)取刺參和對(duì)蝦各30 尾，測(cè)量其濕質(zhì)量。特定生長(zhǎng)率(%/d)計(jì)算公式為

特定生長(zhǎng)率=(lnWf-lnW0)/t×100%。

其中：W0為試驗(yàn)初始時(shí)日本囊對(duì)蝦平均體質(zhì)量(g)；Wf為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)日本囊對(duì)蝦平均體質(zhì)量(g)；t為試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間(d)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，描述性統(tǒng)計(jì)值用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±S.D.)表示，顯著性水平設(shè)為0.05。

記者還了解到，由于政府控制化肥用量，提倡有機(jī)肥替代化肥，如今安徽省化肥使用總量已連續(xù)3年下降，控制化肥用量也同時(shí)成為廠(chǎng)家化肥銷(xiāo)量下降的重要原因之一。10月中下旬，新一輪備肥開(kāi)始，伴隨著農(nóng)業(yè)需求的增加，化肥銷(xiāo)量和價(jià)格上漲也在情理之中。但是，安徽地區(qū)部分經(jīng)銷(xiāo)商表示，如果化肥價(jià)格一直趨高不降，有價(jià)無(wú)市、旺季不旺的現(xiàn)狀對(duì)化肥市場(chǎng)的健康發(fā)展未必是一件好事。

2 結(jié)果與分析

2.1 水質(zhì)變化

試驗(yàn)時(shí)間為5月中旬—10月中旬，試驗(yàn)期間，刺參養(yǎng)殖池塘水溫為16.18～26.00 ℃，鹽度為29.45～32.92，pH值為8.21～8.66，溶解氧為5.93～13.09 mg/L(圖1和圖2)。

圖1 試驗(yàn)期間養(yǎng)殖池塘鹽度和溫度的變化Fig.1 Variations in salinity and temperature in the culture ponds during the experiment

圖2 試驗(yàn)期間養(yǎng)殖池塘pH和溶解氧含量的變化Fig.2 Variations in pH and dissolved oxygen level in the culture ponds during the experiment

2.2 刺參生長(zhǎng)

從圖3可見(jiàn)，5—10月，混養(yǎng)各密度對(duì)蝦的兩個(gè)密度組的刺參體質(zhì)量均呈上升趨勢(shì)，濕質(zhì)量變化明顯。試驗(yàn)前期，5月下旬—6月中旬，刺參平均濕質(zhì)量由初始的(6.05±3.15)g快速增長(zhǎng)到(10.10±2.75)g；7月中旬隨著水溫上升，刺參生長(zhǎng)速度逐漸放緩，濕質(zhì)量變化不明顯；9月中旬后，隨著水溫的降低，刺參濕質(zhì)量又開(kāi)始快速增長(zhǎng)，且有部分池塘刺參達(dá)到顯著增長(zhǎng)的水平(P<0.05)。

在不同階段，搭配混養(yǎng)不同密度的日本囊對(duì)蝦，對(duì)兩種密度下刺參的濕質(zhì)量變化無(wú)顯著性影響(P>0.05)(圖3)，對(duì)刺參存活率也無(wú)顯著性影響(P>0.05)(表1)。

注：標(biāo)有不同字母者表示同一刺參密度組不同養(yǎng)殖時(shí)間下或同一養(yǎng)殖時(shí)間下不同刺參密度組間有顯著性差異(P<0.05)，標(biāo)有相同字母者表示組間無(wú)顯著性差異(P>0.05)Note:The means with different letters at the same density of sea cucumber Apostichopus japonicus are significant differences in different time，or in the same time in different densities of sea cucumber at the 0.05 probability level, and the means with the same letters are not significant differences among groups圖3 混養(yǎng)不同密度對(duì)蝦條件下刺參的生長(zhǎng)Fig.3 Growth of sea cucumber Apostichopus japonicus in co-culture ponds with different densities of kuruma shrimp Penaeus japonicus

Tab.1 Survival rate of sea cucumber Apostichopus japonicus in co-culture with different densities of kuruma shrimp Penaeus japonicus%

2.3 對(duì)蝦生長(zhǎng)

從圖4、圖5可見(jiàn)：6月和9月，日本囊對(duì)蝦保持較快的生長(zhǎng)速度；7月中旬—8月下旬，日本囊對(duì)蝦生長(zhǎng)相對(duì)緩慢;在混養(yǎng)不同密度刺參條件下，日本囊對(duì)蝦的體質(zhì)量、特定生長(zhǎng)率和存活率無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

對(duì)蝦的生長(zhǎng)狀況與自身放養(yǎng)密度呈負(fù)相關(guān)(圖4和圖5)，對(duì)蝦不同密度組之間在終末體質(zhì)量與特定生長(zhǎng)率上有顯著性差異(P<0.05)，各試驗(yàn)組對(duì)蝦在平均產(chǎn)量上也有較大差異(表2)。隨著自身養(yǎng)殖密度的增大，日本囊對(duì)蝦的存活率、終末體質(zhì)量和特定生長(zhǎng)率均呈下降趨勢(shì)(表2)。

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，與密度為10、15 ind./m2刺參混養(yǎng)的兩個(gè)2 ind./m2對(duì)蝦密度組日本囊對(duì)蝦的終末體質(zhì)量(33.90、32.47 g)，顯著高于4 ind./m2對(duì)蝦密度組(25.48、25.16 g)和8 ind./m2對(duì)蝦密度組(20.29、21.63 g)(P<0.05，表2)，但根據(jù)存活率計(jì)算成產(chǎn)量后，8 ind./m2對(duì)蝦密度組的平均產(chǎn)量約為343 kg/hm2，高于2 ind./m2密度組的平均產(chǎn)量242 kg/hm2和4 ind./m2密度組的平均產(chǎn)量319 kg/hm2。

圖4 混養(yǎng)10 ind./m2密度刺參條件下日本囊對(duì)蝦的生長(zhǎng)Fig.4 Growth of kuruma shrimp Penaeus japonicus in co-culture with sea cucumber Apostichopus japonicus at density of 10 ind./m2

圖5 混養(yǎng)15 ind./m2密度刺參條件下日本囊對(duì)蝦的生長(zhǎng)Fig.5 Growth of kuruma shrimp Penaeus japonicus in co-culture with sea cucumber Apostichopus japonicus at 15 ind./m2

對(duì)蝦密度/(ind.·m-2)density of kuruma shrimp終末體質(zhì)量/gfinal body weight10 ind./m215 ind./m2特定生長(zhǎng)率/(%·d-1)specific growth rate10 ind./m215 ind./m2存活率/%survival rate10 ind./m215 ind./m2產(chǎn)量/(kg·hm-2)yield10 ind./m215 ind./m2233.90±8.46a32.47±6.31a3.11±0.02a3.07±0.01a0.36±0.030.37±0.04244.1240.3425.48±7.92b25.16±7.16b2.87±0.01b2.86±0.01b0.33±0.090.30±0.05336.3301.9820.29±8.57c21.63±5.73c2.67±0.02c2.73±0.01c0.21±0.070.20±0.05340.9346.1

注：同一指標(biāo)下，標(biāo)有不同字母者表示同一刺參密度下不同對(duì)蝦密度組或同一對(duì)蝦密度下不同刺參密度組間有顯著性差異(P<0.05)，標(biāo)有相同字母者表示組間無(wú)顯著性差異(P>0.05)

Note:The means with different letters in the same index are significant differences in different densities of kuruma shrimpP.japonicusin the same density of sea cucumberA.japonicus，or in the different density of sea cucumberA.japonicusat same density of kuruma shrimpP.japonicusat the 0.05 probability level, and the means with the same letters are not significant differences among groups

3 討論

3.1 刺參的生態(tài)作用

通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的多品種復(fù)合養(yǎng)殖，可以生產(chǎn)更多樣的產(chǎn)品，減少有害物質(zhì)和廢物排放，改善和保護(hù)養(yǎng)殖環(huán)境，促進(jìn)養(yǎng)殖生物生長(zhǎng)等，是實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)高效低碳發(fā)展的重要途徑，也是未來(lái)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展方向之一[18-21]。

刺參被認(rèn)為是適合綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)的理想物種，它能攝食底棲生物、沉積物、細(xì)菌、真菌和有機(jī)碎屑，有助于減少有機(jī)負(fù)荷。研究表明，刺參對(duì)攝入泥土中有機(jī)質(zhì)的消化率約為15%，對(duì)動(dòng)物性的碎屑、藻類(lèi)和菌類(lèi)的消化吸收率最高達(dá)87%。同時(shí)，刺參能增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水平再分配和沉積物的生物擾動(dòng)作用[2-3,22]，在養(yǎng)殖系統(tǒng)底部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)中起到關(guān)鍵性作用，從而影響整個(gè)養(yǎng)殖系統(tǒng)底棲生物的初級(jí)生產(chǎn)力[23-24]，在當(dāng)前日益嚴(yán)重的養(yǎng)殖環(huán)境高污染和富營(yíng)養(yǎng)化的情況下，刺參的這種生態(tài)作用日漸被人們所重視[18]。

3.2 刺參與對(duì)蝦混養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)

目前，以刺參為主的池塘復(fù)合養(yǎng)殖模式已有較多報(bào)道，Kang等[25]對(duì)刺參與皺紋盤(pán)鮑混養(yǎng)的研究表明，刺參可有效地清除混養(yǎng)池塘中的殘餌和糞便，達(dá)到凈化水質(zhì)、促進(jìn)皺紋盤(pán)鮑生長(zhǎng)的目的。滕煒鳴等[10]研究表明，刺參與紅鰭東方鲀混養(yǎng)模式不但可降低養(yǎng)殖行為帶來(lái)的自身污染，還可有效增加養(yǎng)殖收益。董雙林[18]報(bào)道，刺參與扇貝、對(duì)蝦的生態(tài)混養(yǎng)模式可使刺參生長(zhǎng)速度提高49.3%，此外還額外獲得可觀(guān)的對(duì)蝦產(chǎn)量。于海波等[26]研究發(fā)現(xiàn)，由于對(duì)蝦的生物沉積與擾動(dòng)作用，加強(qiáng)了養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)水體與底泥間的偶聯(lián)作用，加快了營(yíng)養(yǎng)鹽的循環(huán)，防止了營(yíng)養(yǎng)鹽在底泥連續(xù)積累造成的養(yǎng)殖環(huán)境惡化，實(shí)現(xiàn)了既增產(chǎn)又減少自身污染的功能。在對(duì)刺參與日本囊對(duì)蝦的混養(yǎng)研究中也發(fā)現(xiàn)，刺參和日本囊對(duì)蝦混養(yǎng)，不論在時(shí)間上還是空間上均能充分有效地利用水體，在刺參夏眠期間正是日本囊對(duì)蝦生長(zhǎng)的最佳時(shí)期。此時(shí)對(duì)蝦不但可以充分利用池塘中的餌料，其活動(dòng)又增加了水體的溶解氧，進(jìn)而有效抑制在此階段可能爆發(fā)的赤潮和大型有害藻類(lèi)。何振平等[17]發(fā)現(xiàn)，刺參和日本囊對(duì)蝦混養(yǎng)可以使對(duì)蝦產(chǎn)量由原來(lái)的150 kg/hm2提升至300 kg/hm2，同時(shí)刺參回捕率也顯著增加，高達(dá)83.4%，顯著增加了養(yǎng)殖效益。

本研究中，混養(yǎng)不同密度的日本囊對(duì)蝦并未給主要養(yǎng)殖種類(lèi)刺參的生長(zhǎng)帶來(lái)明顯的促進(jìn)作用，分析原因，混養(yǎng)對(duì)蝦周期約4個(gè)月，主要處于夏季高溫期，刺參生長(zhǎng)與日?；顒?dòng)受到高溫的影響，對(duì)刺參的生長(zhǎng)速率統(tǒng)計(jì)造成一定偏差。同時(shí)，試驗(yàn)池塘生物餌料較為豐富，有鉤蝦屬Gammarus、蜾贏(yíng)蜚屬Corophium等對(duì)蝦的適合餌料生物，試驗(yàn)期間未投喂餌料，這對(duì)刺參與日本囊對(duì)蝦的生長(zhǎng)速率也有一定的影響。從試驗(yàn)結(jié)果分析，混養(yǎng)日本囊對(duì)蝦并未對(duì)刺參的生長(zhǎng)造成負(fù)面影響，在刺參正常生長(zhǎng)的同時(shí)，增加了日本囊對(duì)蝦的收益。這與Bell等[27]對(duì)糟海參Holothuriascabra與細(xì)角濱對(duì)蝦Litopenaeusstylirostris的混養(yǎng)效果研究結(jié)果相同。

3.3 刺參與對(duì)蝦混養(yǎng)的適宜比例

本研究中日本囊對(duì)蝦的生長(zhǎng)主要受到自身放養(yǎng)密度的影響。其中2 ind./m2密度組對(duì)蝦的生長(zhǎng)速度最快，在平均終末體質(zhì)量、特定生長(zhǎng)率、存活率方面均大于4、8 ind./m2密度組，8 ind./m2密度組在試驗(yàn)后期，生長(zhǎng)速度明顯下降，并開(kāi)始出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)現(xiàn)象，但此時(shí)2、4 ind./m2密度組的對(duì)蝦仍保持較快的生長(zhǎng)速度，說(shuō)明若混養(yǎng)對(duì)蝦密度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致對(duì)蝦后期生長(zhǎng)速度下降，這應(yīng)該與空間和餌料不足等有關(guān)。此外，本研究中日本囊對(duì)蝦的存活率較一些報(bào)道偏低，這可能與試驗(yàn)在圍隔中進(jìn)行有關(guān)。相較池塘、圍堰等開(kāi)放養(yǎng)殖模式，圍隔內(nèi)的溫度、鹽度等易受到外界環(huán)境條件波動(dòng)的影響。同時(shí)，由于對(duì)蝦的攝食、遮蔽空間有限，隨著對(duì)蝦密度的增加、生長(zhǎng)，天然餌料會(huì)逐漸不足，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致對(duì)蝦自殘發(fā)生，如對(duì)蝦8 ind./m2密度組的存活率明顯低于其他低密度組，應(yīng)該與以上因素有關(guān)。

從產(chǎn)量上分析，2 ind./m2密度組平均產(chǎn)量為241.02 kg/hm2，明顯低于4 ind./m2密度組的311.87 kg/hm2與8 ind./m2密度組的354.91 kg/hm2。但若考慮到對(duì)蝦價(jià)格受規(guī)格影響較大的因素(如2015年對(duì)蝦規(guī)格大于25 g/ind.約140元/kg，小于25 g/ind.約120 元/kg)，則在本研究中混養(yǎng)密度為4 ind./m2時(shí)，從混養(yǎng)對(duì)蝦獲取的額外收益最高。本研究結(jié)果可以為參蝦池塘生態(tài)混養(yǎng)模式的推廣應(yīng)用提供參考。