?不同飼料投喂量下生物絮團技術(shù)對草魚養(yǎng)殖及水質(zhì)的影響?

?饒毅 徐先棟 丁立云 章海鑫 張愛芳 周智勇 闕江龍 李涵?

摘 要：為研究不同飼料投喂量下生物絮團技術(shù)對草魚生長及其非特異性免疫機能和水質(zhì)的影響，設計了3個飼料投喂水平的生物絮團技術(shù)喂養(yǎng)（添加碳源）試驗，以非生物絮團技術(shù)喂養(yǎng)（不添加碳源）為對照，試驗組的飼料投喂量分別為對照處理的100%（處理A）、85%（處理B）和70%（處理C），試驗周期為36 d，試驗期間每隔6 d測一次水質(zhì)指標，試驗結(jié)束后測定草魚的生長指標和血清非特異性免疫指標。結(jié)果表明：處理A的終末均重、增重率與對照組差異不顯著，但特定生長率、蛋白質(zhì)效率顯著低于對照，處理B和處理C的終末均重、增重率、特定生長率和蛋白質(zhì)效率均顯著低于對照，試驗組飼料系數(shù)均顯著高于對照組;在非特異性免疫機能方面，處理A和處理B的溶菌酶和超氧化物歧化酶與對照差異不顯著，但處理C的這2項指標均顯著低于對照，各處理的堿性磷酸酶差異不顯著;養(yǎng)殖后期，試驗組水體的氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮都顯著低于對照。綜上所述，在該試驗條件下，生物絮團技術(shù)能改善草魚養(yǎng)殖水質(zhì)，提高草魚非特異性免疫能力，但未能提高草魚飼料利用率。

關鍵詞：投喂量;生物絮團;生長;水質(zhì);非特異性免疫;草魚

中圖分類號：S948 文獻標識碼：A文章編號：1006-060X（2020）04-0051-04

Effects of Different Feeding Quantity on Water Quality and Breeding of Grass Carp （Ctenopharyngodon idellus） in Biofloc System

RAO Yi，XU Xian-dong，DING Li-yun，ZHANG Hai-xin，ZHANG Ai-fang，

ZHOU Zhi-yong，QUE Jiang-long，LI Han

（Jiangxi Institute for Fisheries Science， Nanchang 330039， PRC）

Abstract： The study aims to research the effects of different feeding quantity on growth performance， water quality and non-specific immune function of grass carp （Ctenopharyngodon idellus） in biofloc system. The experiment was designed with one control group of which feed amount was 3% of fry body weight without carbon source and three tested groups （group A： 100% of control group feed amount with glucose; group B： 85% of control group feed amount with glucose; group C： 70% of control group feed amount with glucose）. The test period was 36 d during which water quality indicators were tested every six days， growth indicators and non-specific immune indicators were tested after the test. The results showed that group A was not significantly different from the control group in the final mean weight and weight gain rate， but significantly higher than the control group in feed conversion ratio， and significantly lower than the control group in specific growth rate and protein efficiency ratio.The final mean weight， weight gain rate， specific growth rate and protein efficiency ratio of group B and group C were significantly lower than those of the control group. The feed conversion ratio of all the tested groups was significantly higher than that of the control group.The ammonia nitrogen， nitrite nitrogen and nitrate nitrogen in all tested groups were significantly lower than in the control group at the end of test. Regarding non-specific immune function， LZM activity and SOD activity were not significantly different between group A， group B and the control group， but group C was significantly lower than the control group， AKP activity of all tested groups was not affected .The results indicated that the biofloc technology could improve water quality， enhance the non-specific immune function， but failed to improve feed utilization of grass carp under the conditions of this test.

Key words： feeding quantity; biofloc; growth performance; water quality; non-specific immune function; grass carp

草魚（Ctenopharyngodon idellus）是我國養(yǎng)殖最廣泛、產(chǎn)量最高的品種之一。但隨著集約化程度的提高，草魚養(yǎng)殖過程中經(jīng)常出現(xiàn)飼料利用率低下、水質(zhì)惡化及病害頻發(fā)等現(xiàn)象。生物絮團技術(shù)是通過向養(yǎng)殖水體中補充碳源，定向調(diào)控養(yǎng)殖系統(tǒng)微生物群落，優(yōu)化養(yǎng)殖水質(zhì)的一種新型養(yǎng)殖技術(shù)。有關生物絮團改善養(yǎng)殖環(huán)境、提高飼料利用率的報道很多。王超等 [1]研究了生物絮團在凡納濱對蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)中的應用，結(jié)果表明，當投餌量降低到75%時，利用生物絮團技術(shù)養(yǎng)殖凡納濱對蝦可基本保持其正常的生理健康水平，養(yǎng)殖產(chǎn)量與投餌量100%的處理無明顯差異，同時降低了餌料系數(shù)，調(diào)控了養(yǎng)殖水環(huán)境。李彥等 [2]在養(yǎng)殖水體中添加碳源，研究其對羅非魚生長及水質(zhì)的影響，結(jié)果表明，當投餌量降低至80%和75%時，飼料系數(shù)分別比對照降低12.96%和17.04%，蛋白質(zhì)效率分別比對照提高 14.91%和21.04%，且差異均達顯著水平;同時，處理組較好地去除了養(yǎng)殖水體中的氨氮和亞硝酸鹽氮;可見在養(yǎng)殖水體中添加碳源可提高羅非魚養(yǎng)殖的飼料利用率，同時改善水質(zhì)。生物絮團技術(shù)在草魚養(yǎng)殖中的應用也有報道[3-5]。但鮮見在降低投喂量的情況下生物絮團技術(shù)對草魚養(yǎng)殖影響的報道。為此，研究探討了在草魚養(yǎng)殖過程中利用生物絮團技術(shù)降低投餌量的可行性，旨在為提高飼料利用率、調(diào)控養(yǎng)殖水質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試草魚來自江西省水產(chǎn)科學研究所養(yǎng)殖魚池，平均體重為6.81±0.52 g，體質(zhì)健壯，規(guī)格整齊。供試飼料為365魚用膨化配合飼料 （通威股份有限公司），供試碳源為食品級葡萄糖。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 養(yǎng)殖試驗在江西省水產(chǎn)科學研究所循環(huán)水系統(tǒng)中進行。試驗設4個處理，分別為：CK（對照組），按魚體重3%投喂飼料，不添加碳源;處理A，飼料量與CK相同，添加碳源;處理B，按CK飼料量的85%投放飼料，添加碳源;處理C，按CK飼料量的70%投放飼料，添加碳源;每個處理設2次重復。養(yǎng)殖期間，根據(jù) Avnimelech[6]研究的原理和公式計算調(diào)控所需碳源（即葡萄糖）的用量，在投喂飼料后將葡萄糖用水溶解添加至試驗組的養(yǎng)殖水體中。

1.2.2 試驗管理 試驗于8月25日至9月30日進行，為期36 d。試驗開始前先用20 mg/L的高錳酸鉀將養(yǎng)殖用圓桶（直徑80 cm）消毒，然后將經(jīng)3%食鹽水消毒的草魚苗放入圓桶中，每桶隨機放入80尾。馴化10 d后，開始試驗。每天投料2次，投料時間分別為9：00和16：00。每天9：00投喂飼料后將事先稱好的葡萄糖用池水混勻，全池潑灑。試驗期間不用藥，不換水，僅適量添加新水以補充蒸發(fā)損失的水分，保持水深50～60 cm。記錄每天的飼料投喂量和葡萄糖添加量。試驗期間水溫控制在28～32℃，充氣泵24 h充氧，使水體呈翻騰狀態(tài)。由室內(nèi)日光燈提供光照，定時開關日光燈，每天光照8 h。

1.2.3 測定指標及方法 （1）草魚生長指標測定：試驗結(jié)束后撈出各養(yǎng)殖桶的草魚，記錄各池魚的尾數(shù)及重量，計算魚體增重率、特定生長率、飼料系數(shù)和蛋白質(zhì)效率，見公式①～④。（2）血清非特異性免疫指標測定：試驗結(jié)束后，從試驗組和對照組隨機取6尾草魚進行尾靜脈采血，將血液以3 000 r/min的速度離心2 min獲取血清，保存于4℃冰箱中備用。用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒測定血清溶菌酶（LZM）、超氧化物岐化酶（SOD）、堿性磷酸酶（AKP）的活性。（3）水質(zhì)指標測定：每6 d定時采集水下0.5 m處水樣測定透明度、溶氧、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、懸浮物、絮體體積等指標;其中，透明度用塞氏盤現(xiàn)場測定，溶氧（DO）采用便攜式溶氧分析儀（上海雷磁JPBJ-608）現(xiàn)場測定，氨氮（TAN）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）、硝酸鹽氮（NO3--N）采用美國哈希DR6000紫外分光光度計測定，懸浮物含量（TSS）按照GB 11901—1989中的方法測定，絮體體積（FV）采用英霍夫式錐形管靜置水樣的方法測定。

增重率（WGR，%）=（Wt-W0）/W0×100? ? ? ? ①

特定生長率（SGR，%）=（lnWt-lnW0）/t×100? ? ? ? ②

飼料系數(shù)（FCR）=Fw/（Wt-W0）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?③

蛋白質(zhì)效率（PER）=（Wt-W0）/（Fw×P）? ? ? ?④

式中，Wt為收獲時魚的總重（g），W0為放養(yǎng)魚總重（g），t為試驗持續(xù)天數(shù)（d），F(xiàn)w為飼料投喂重量（g），P為飼料蛋白質(zhì)含量（%）。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用平均值±標準差表示，采用統(tǒng)計軟件SPSS16.0對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，并進行顯著性檢驗，P<0.05為顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同飼料投喂量下生物絮團技術(shù)對草魚生長性能的影響

由表1可知，在相同投喂量情況下，處理A的終末均重和增重率與對照差異不顯著，但飼料系數(shù)顯著高于對照，特定生長率、蛋白質(zhì)效率顯著低于對照;隨著飼料投喂量的下降，處理B和處理C的終末均重、增重率、特定生長率和蛋白質(zhì)效率都顯著下降，飼料系數(shù)顯著升高。這表明生物絮團技術(shù)不僅未提高草魚的飼料利用效率，而且還影響了草魚的正常生長。

2.2 不同飼料投喂量下生物絮團技術(shù)對草魚血清非特異性免疫指標的影響

由表2可知，對照組的溶菌酶（LZM）和超氧化物歧化酶（SOD）與處理A和處理B差異不顯著，但處理C的這2項指標卻顯著低于其他3個處理;各處理的堿性磷酸酶（AKP）差異不顯著。這表明生物絮團技術(shù)可提高草魚的免疫能力。

2.3 不同飼料投喂量下生物絮團技術(shù)對養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響

2.3.1 水 溫、pH值和DO的變化 試驗期間，對照組和試驗組的水溫和pH值無顯著差異，水溫維持在28～32℃，pH值7.0～8.0之間。對照組DO維持在7.5～8.0 mg/L，各試驗組DO逐漸下降，20 d之后顯著低于對照組。

2.3.2 氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮含量的變化 （1）氨氮。由圖1可知，對照組的氨氮含量在試驗期間呈前期升高后期下降的趨勢。在0～18 d之間，對照組和試驗組氨氮含量差異不顯著;處理B和處理C的氨氮含量在18 d后顯著下降，而對照組和處理A的氨氮含量在24 d后顯著下降;試驗結(jié)束時，各試驗組氨氮含量都降到了較低水平，且顯著低于對照。（2）亞硝酸鹽氮。由圖2可知，對照組與試驗組亞硝酸鹽氮含量都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且試驗組亞硝酸鹽氮含量在試驗期間一直低于對照組，但0～18 d時差異不顯著，18 d后差異顯著。（3）硝酸鹽氮。由圖3可知，對照組的硝酸鹽氮含量呈持續(xù)升高趨勢，試驗組前期逐漸升高，24 d后逐漸下降。在試驗開始的前6 d，對照組和試驗組的硝酸鹽氮含量都較低，差異不顯著;6 d后試驗組的硝酸鹽氮含量均顯著低于對照。

2.3.3 懸浮物和絮體體積的變化 由圖4可知，試驗期間對照組與試驗組懸浮物都呈逐漸上升趨勢，養(yǎng)殖18 d后，對照組懸浮物顯著低于試驗組。由圖5可知，試驗組的絮體體積變化趨勢與懸浮物相似，也呈逐漸升高趨勢，但對照組的絮體體積變化不大，一直維持在較低水平，顯著低于試驗組。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

試驗結(jié)果表明，飼料投喂量的下降顯著影響了草魚的生長，生物絮團技術(shù)未能提高草魚的飼料利用率，但顯著改善了養(yǎng)殖水質(zhì)，提高了草魚的免疫能力。

3.2 討 論

3.2.1 減少投餌量對生物絮團技術(shù)養(yǎng)殖草魚生長的影響 投喂水平是影響水產(chǎn)動物生長和飼料利用的重要因素。關于投喂水平對水產(chǎn)動物的影響已有諸多報道，研究皆表明不同投喂水平對水產(chǎn)動物的生長、飼料系數(shù)及生理指標等有顯著影響[7-8]。徐懷兵[9]研究了不同投喂率對草魚生長的影響，發(fā)現(xiàn)較100%投喂率組，80%投喂率組飼料系數(shù)最低，蛋白質(zhì)效率最高;70%投喂率組的飼料系數(shù)較 80%投喂率組顯著升高，蛋白質(zhì)效率顯著降低。生物絮團提高飼料利用率主要是通過添加碳源，把水體中的無機氮轉(zhuǎn)化成水產(chǎn)動物可以利用的菌體蛋白，水產(chǎn)動物攝食的菌體蛋白代替了部分對飼料的需求。前文提到在生物絮團養(yǎng)殖系統(tǒng)中，雖然降低了25%飼料投喂率，但對凡納濱對蝦的養(yǎng)殖產(chǎn)量卻無顯著影響，還降低了飼料系數(shù)。但筆者的試驗結(jié)果顯示，降低了飼料投喂量后，添加碳源雖然產(chǎn)生了生物絮團，卻未提高草魚的飼料利用率，草魚的增重率、特定生長率和蛋白質(zhì)效率都顯著降低，飼料系數(shù)顯著升高。盧炳國[3]在生物絮團對草魚生長影響的研究中也發(fā)現(xiàn)，在相同的投喂率下，添加了碳源的試驗組草魚的增重率、特定生長率顯著低于未添加碳源的對照組，分析原因可能是因為草魚是草食性魚類，對生物絮團的營養(yǎng)成分不能很好吸收，因而對于絮團的利用率較低，從而影響其生長性能。但王金林等[10]在草魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中增加阿科蔓生態(tài)基后，添加碳源，CN20處理組草魚的增重率及特定生長率顯著高于對照組，這表明草魚是可以利用生物絮團的。因此，關于生物絮團技術(shù)對草魚的影響機理還有待進一步研究。

3.2.2 生物絮團技術(shù)對草魚血清非特異免疫指標的影響 魚類血漿中的相關酶在整個免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，檢測血清中這些酶的活力可以衡量魚類的非特異性免疫能力[11]。在飼料中添加中草藥[12]或其提取物[13]、微生態(tài)制劑[14]、多糖[15]等可以提高魚類的非特異性免疫能力。生物絮團中含有一些如芽孢桿菌的益生菌[16]、多糖[17]等，因而也能提高水生動物的免疫能力。葉海斌等[18]研究了生物絮團對金剛蝦非特異性免疫活性的影響，表明生物絮團技術(shù)可以提高金剛蝦的免疫力。筆者的試驗結(jié)果顯示，處理A、處理B與對照組的溶菌酶、超氧化物歧化酶和堿性磷酸酶活性都沒有顯著差異，但處理C的溶菌酶和超氧化物歧化酶活性顯著低于對照組，堿性磷酸酶活性沒有顯著差異。這表明生物絮團可提高草魚的免疫能力，但投喂量下降太多時不能補充其對草魚免疫活性造成的影響。

3.2.3 生物絮團技術(shù)對草魚養(yǎng)殖水質(zhì)的影響 魚類對飼料蛋白質(zhì)的利用率只有20%～25%，其余的以殘餌、糞便的形式排放到水體中，往往會造成水體富營養(yǎng)

化[19]。草魚養(yǎng)殖過程中因養(yǎng)殖水體中氨氮、亞硝酸鹽氮超標造成水質(zhì)惡化、病害頻發(fā)的情況時有發(fā)生。林晶[20]采用常規(guī)生物急性毒性試驗方法，在pH值8.85、水溫23℃條件下，研究了氨氮對草魚仔魚存活的影響，發(fā)現(xiàn)氨氮96 h半致死濃度為2.40 mg/L，對應非離子氨濃度為0.62 mg/L，氨氮的安全濃度只有0.24 mg/L，對應非離子氨安全濃度僅為0.061 5 mg/L，表明氨氮對魚類有很強的毒性。周鑫[21]將草魚暴露于預先設定好的亞硝酸鹽濃度中處理24 h，確定草魚在亞硝酸鹽暴露下，24 h的半致死濃度為445 mg/L。雖然亞硝酸鹽的毒性遠小于氨氮，但亞硝酸鹽進入血液后，能造成組織缺氧、神經(jīng)麻痹甚至窒息死亡。生物絮團技術(shù)通過添加碳源，提高水體異養(yǎng)微生物活力和數(shù)量，并利用微生物將水體中的氨氮、亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成菌體蛋白，被魚類攝食后從水體中轉(zhuǎn)移出去，從而達到調(diào)控水質(zhì)的作用[6]。該試驗結(jié)果顯示，添加碳源18～24 d后，氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮均顯著低于對照，表明生物絮團對養(yǎng)殖水質(zhì)有良好的調(diào)控作用。隨著試驗的進行，懸浮物（TSS）和絮體體積逐漸上升，在養(yǎng)殖后期試驗組的懸浮物（TSS）和絮體體積均顯著高于對照，但20 d后試驗組的溶氧顯著低于對照，這是因為生物絮團中異養(yǎng)細菌的生長消耗了大量的氧氣。這一點在利用生物絮團技術(shù)時需要特別注意。

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（責任編輯：成 平）