不同養(yǎng)殖密度對蝦夷扇貝生長、耗氧率和排氨率的影響

車建鋒 王曉輝 肖露陽 盧龍飛 常麗榮 李長青

摘要：為探究不同養(yǎng)殖密度（4、6、8、10、12個(gè)/層）對蝦夷扇貝（Patinopecten yessoensis）生長、排氨率和耗氧率的影響，在山東省榮成市桑溝灣海域設(shè)計(jì)了不同密度蝦夷扇貝的養(yǎng)殖試驗(yàn)。結(jié)果顯示：（1）自試驗(yàn)40 d起，4、6、8個(gè)/層蝦夷扇貝的殼長和個(gè)體質(zhì)量均>10、12個(gè)/層的殼長和個(gè)體質(zhì)量，且在試驗(yàn)80 d，8個(gè)/層蝦夷扇貝的殼長和個(gè)體質(zhì)量達(dá)最大值，分別為（71.72±3.04） mm和（37.15±7.48） g，高于其他4個(gè)試驗(yàn)組，其中，8個(gè)/層蝦夷扇貝的殼長和個(gè)體質(zhì)量顯著高于12個(gè)/層的相關(guān)指標(biāo)（P<0.05）;（2）試驗(yàn)80 d，8個(gè)/層蝦夷扇貝的日均殼高增長量和存活率分別為（0.38±0.07） mm、（89.17±3.15）%，高于4個(gè)/層和6個(gè)/層，顯著高于10個(gè)/層和12個(gè)/層（P<0.05）;（3）在室溫條件下[（21.0±0.5） ℃]，不同養(yǎng)殖密度條件下蝦夷扇貝的排氨率變化范圍為0.15～0.20 μmol/（g·h），耗氧率為1.5～2.0 μmol/（g·h），O/N為19.40～19.86，各試驗(yàn)組間的差異不顯著（P>0.05）。

關(guān)鍵詞：蝦夷扇貝;養(yǎng)殖密度;殼長;個(gè)體質(zhì)量;耗氧率;排氨率

中圖分類號： S968.3 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）17-0179-04

蝦夷扇貝（Patinopecten yessoensis）隸屬于軟體動(dòng)物門（Mollusa），瓣鰓綱（Lamellibranchia），珍珠貝目（Pterioida），扇貝科（Pectinidae）[1-2]。蝦夷扇貝是冷水性貝類的一種，主要分布于緯度較高的海區(qū)，如俄羅斯薩哈林島、日本北海道及本州島北部和朝鮮半島北部[3-5]。蝦夷扇貝貝殼大型，殼高可超過20 mm，其蛋白質(zhì)含量為58.20%，粗脂肪含量為4.56%，灰分含量為8.66%，水分含量為14.32%，具有肉質(zhì)鮮、營養(yǎng)價(jià)值高、低脂、蛋白含量高的特性，一直受廣大消費(fèi)者青睞[6-8]。

20世紀(jì)80年代初蝦夷扇貝從日本引進(jìn)到我國[9]，此后，其產(chǎn)量逐年遞增，養(yǎng)殖規(guī)模逐漸擴(kuò)大，已在山東、遼寧等沿海形成規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化養(yǎng)殖，成為我國北方海水養(yǎng)殖的重要貝類品種之一[10]。學(xué)者們先后研究了溫度[11-12]、養(yǎng)殖密度[13]、攝食種類和攝食量[14-16]等因子對蝦夷扇貝促熟、產(chǎn)卵、孵化、培育和生長的影響;也有學(xué)者以耗氧率和排氨率作為指標(biāo)，探究了環(huán)境因子對蝦夷扇貝生理代謝的影響[17-20]，進(jìn)一步了解蝦夷扇貝代謝活動(dòng)的規(guī)律和變化特點(diǎn)。

桑溝灣海域水產(chǎn)資源豐富，生態(tài)環(huán)境良好，基礎(chǔ)生產(chǎn)力高，有利于扇貝養(yǎng)殖業(yè)的良好發(fā)展，已成為蝦夷扇貝的主要養(yǎng)殖地。但近年來，桑溝灣海區(qū)也面臨著養(yǎng)殖容量過大、養(yǎng)殖布局不合理等問題[21]，致使蝦夷扇貝規(guī)格小、產(chǎn)量低、病害頻發(fā)，但有關(guān)桑溝灣海域蝦夷扇貝最適養(yǎng)殖密度的相關(guān)研究仍處于空白階段。因此，本研究擬在山東省榮成市桑溝灣海域開展針對蝦夷扇貝不同密度的養(yǎng)殖試驗(yàn)，以探究該海域養(yǎng)殖蝦夷扇貝的最適密度，及不同養(yǎng)殖密度條件下蝦夷扇貝耗氧率和排氨率的變化情況，為蝦夷扇貝在桑溝灣海域的合理和可持續(xù)養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2018年4月中旬在榮成市桑溝灣海域（地理位置：37°01′～37°09′N，122°24′～122°35′E）進(jìn)行，試驗(yàn)所用蝦夷扇貝取自威海長青海洋科技股份有限公司。選取殼長、個(gè)體質(zhì)量基本一致的蝦夷扇貝作為試驗(yàn)個(gè)體，扇貝初始?xì)らL為（42.0±5.3） mm，初始個(gè)體質(zhì)量為（7.0±3.2） g。

試驗(yàn)所用的養(yǎng)殖籠是由塑料網(wǎng)盤（直徑30 cm）及外附的網(wǎng)片（網(wǎng)目1.0 cm）構(gòu)成的圓柱型結(jié)構(gòu)，共10層，層間距為12 cm。

1.2 蝦夷扇貝生長指標(biāo)測量

試驗(yàn)設(shè)計(jì)蝦夷扇貝的養(yǎng)殖密度分別為4、6、8、10、12個(gè)/層，每組設(shè)3個(gè)平行試驗(yàn)籠（每個(gè)籠10層），掛養(yǎng)于桑溝灣海域的同一浮綆上。試驗(yàn)周期為80 d，在試驗(yàn)20、40、60、80 d時(shí)，從養(yǎng)殖籠的每層隨機(jī)挑選2個(gè)蝦夷扇貝，共20個(gè)，進(jìn)行殼長、殼寬、個(gè)體質(zhì)量的測量。在試驗(yàn)80 d，統(tǒng)計(jì)養(yǎng)殖籠中蝦夷扇貝的存活率[13]。

蝦夷扇貝的相關(guān)系數(shù)計(jì)算如下：

式中：S0和St分別為初始試驗(yàn)扇貝數(shù)（個(gè)）和試驗(yàn)結(jié)束時(shí)扇貝數(shù)（個(gè)）;SH0和SHt分別為初始試驗(yàn)扇貝殼高（mm）和試驗(yàn)結(jié)束時(shí)扇貝殼高（mm）;BM0和BMt分別為初始試驗(yàn)扇貝個(gè)體質(zhì)量（g）和試驗(yàn)結(jié)束時(shí)扇貝個(gè)體質(zhì)量（g）;t為試驗(yàn)天數(shù)（d）。

1.3 耗氧率和排氨率的測定

在試驗(yàn)80 d，從不同養(yǎng)殖密度組分別隨機(jī)挑選3只蝦夷扇貝放入2 L廣口瓶中，添滿海水后，用保鮮膜密封，試驗(yàn)持續(xù)2 h。每個(gè)密度組分別設(shè)置10個(gè)平行和3個(gè)空白對照，空白組只添加海水。測定方法嚴(yán)格按照《海洋監(jiān)測規(guī)范》進(jìn)行，溶解氧濃度測定采用Winker碘量法，氨氮濃度測定采用次溴酸鈉氧化法。測定結(jié)束后，將試驗(yàn)扇貝取出并用濾紙吸干表面水分，測量其殼高、殼長、殼寬及個(gè)體質(zhì)量。

耗氧率和排氨率按照如下公式計(jì)算：

式中：DO0和DOt分別為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，空白對照瓶、試驗(yàn)瓶水樣溶解氧的含量（μmol/L）;N0和Nt分別為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，空白對照瓶、試驗(yàn)瓶水樣NH+4-N的含量（μmol/L）;V為瓶中水的體積（L）;m為蝦夷扇貝濕質(zhì)量（g）;t為試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間（h）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行分析比較，采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”（x±s）表示，進(jìn)行單因素方差分析（One-Way ANOVA）和Duncan's多重比較分析，P<0.05表示差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01表示差異極具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 養(yǎng)殖密度對蝦夷扇貝生長的影響

在試驗(yàn)過程中，蝦夷扇貝的殼長變化呈現(xiàn)遞增趨勢。由圖1可知，在試驗(yàn)20 d，各個(gè)試驗(yàn)組間的殼長差異不明顯，在試驗(yàn)40 d至60 d，8個(gè)/層的殼長要略高于其他試驗(yàn)組，差異不顯著（P>0.05）。試驗(yàn)80 d，各個(gè)試驗(yàn)組的殼長分別為（70.03±7.37）、（69.91±3.53）、（71.72±3.04）、（66.08±4.35）、（65.12±3.56） mm;8個(gè)/層的殼長略高于4、6和10個(gè)/層，顯著高于12個(gè)/層（P<0.05）。

不同養(yǎng)殖密度對蝦夷扇貝個(gè)體質(zhì)量變化的影響見圖2。由圖2可知，在試驗(yàn)20 d，各個(gè)試驗(yàn)組的個(gè)體質(zhì)量相差不大，自試驗(yàn)40 d開始，4、6、8個(gè)/層蝦夷扇貝的個(gè)體質(zhì)量均大于10個(gè)/層和12個(gè)/層蝦夷扇貝的個(gè)體質(zhì)量。在試驗(yàn)80 d，各個(gè)試驗(yàn)組蝦夷扇貝個(gè)體質(zhì)量分別為（36.23±9.79）、（35.31±6.20）、（37.15±7.48）、（32.92±6.92）、（30.15±5.15） g，其中8個(gè)/層蝦夷扇貝的個(gè)體質(zhì)量最大，略大于4、6、10個(gè)/層，差異不顯著（P>0.05）;12個(gè)/層蝦夷扇貝的個(gè)體質(zhì)量最小，與8個(gè)/層存在顯著差異（P<0.05）。

各個(gè)試驗(yàn)組蝦夷扇貝日均殼高增長量、日均個(gè)體質(zhì)量增長量和存活率的比較見表1。由表1可知，試驗(yàn)80 d，各個(gè)試驗(yàn)組蝦夷扇貝的日均個(gè)體質(zhì)量增長量差異不顯著（P>0.05）;8個(gè)/層蝦夷扇貝的日均殼高增長量略大于4個(gè)/層和6個(gè)/層，顯著大于10個(gè)/層和12個(gè)/層蝦夷扇貝的日均殼高增長量（P<0.05）;8個(gè)/層蝦夷扇貝的存活率略高于4個(gè)/層和6個(gè)/層，顯著高于10個(gè)/層和12個(gè)/層（P<0.05）。

2.2 不同養(yǎng)殖密度蝦夷扇貝對其排氨率和耗氧率的影響

不同養(yǎng)殖密度組蝦夷扇貝排氨率和耗氧率的變化情況見圖3和圖4。在試驗(yàn)溫度相同的條件下，各組的排氨率均在0.15 ～0.20 μmol/（g·h），耗氧率均在1.5 ～2.0 μmol/（g·h），差異不顯著（P>0.05）。由表2可知，不同養(yǎng)殖密度組的O/N均在19.40～19.86之間，差異不顯著（P>0.05）。

3 討論

養(yǎng)殖密度是否合理，對海洋生物增養(yǎng)殖至關(guān)重要，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對皺紋盤鮑（Haliotis disus?hannai）、毛蚶（Scapharca suberenat）、泥螺（Bullacta exarata）、西施舌（Coelomactra antiquata）等的適宜養(yǎng)殖密度進(jìn)行探究[22-33]，養(yǎng)殖密度過大會(huì)影響海洋生物的生長速度，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致其畸形率和死亡率升高[13]。本研究結(jié)論與之基本一致，即隨著蝦夷扇貝養(yǎng)殖密度的增加，其生長指標(biāo)（包括殼長、殼高、個(gè)體質(zhì)量等）逐漸降低?？梢?，在筏式養(yǎng)殖蝦夷扇貝的過程中，養(yǎng)殖密度過大會(huì)降低其生長速度，甚至影響其存活率，若養(yǎng)殖密度過小，會(huì)降低養(yǎng)殖器材和環(huán)境資源的利用率，導(dǎo)致養(yǎng)殖成本增加。隨著我國扇貝消費(fèi)需求和養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對扇貝合理密殖相關(guān)探究日漸迫切[34]，合理密殖對提高蝦夷扇貝養(yǎng)殖產(chǎn)量和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的增長具有關(guān)鍵性作用。

賀先欽等研究表明，8個(gè)/m2的蝦夷扇貝底播養(yǎng)殖密度在獐子島海區(qū)較為合理[35];蕭云樸等在浙江南麂海區(qū)采用與本研究相同的養(yǎng)殖籠，探究了蝦夷扇貝的最適養(yǎng)殖密度（5、10、15個(gè)/層），結(jié)果表明10個(gè)/層最佳[13];在日本的浮筏養(yǎng)殖中，8個(gè)/層（網(wǎng)盤直徑34 cm）的蝦夷扇貝養(yǎng)殖密度較為普遍[36]。本研究結(jié)果表明，蝦夷扇貝在桑溝灣海區(qū)的最適養(yǎng)殖密度為8個(gè)/層，這與先前的研究結(jié)果基本一致。也有研究表明，影響蝦夷扇貝生長的因素多種多，如初級生產(chǎn)力水平、水體溫度、養(yǎng)殖器材通透性等[37]。而各個(gè)養(yǎng)殖海域的環(huán)境因素都不盡相同，蝦夷扇貝最適養(yǎng)殖密度的確定還應(yīng)因地制宜。

呼吸和排泄主要通過耗氧和排氨來表現(xiàn)，通過測定耗氧率和排氨率可考察貝類的基本生理活動(dòng)情況，同時(shí)呼吸和排泄在貝類能量學(xué)、貝類養(yǎng)殖容量和貝類對海洋生態(tài)環(huán)境影響的研究中成為重要指標(biāo)[38]，反映了貝類生理活動(dòng)和環(huán)境條件的相互作用。本研究對不同養(yǎng)殖密度蝦夷扇貝的耗氧率、排氨率和O/N進(jìn)行測定，結(jié)果顯示耗氧率和排氨率最低是8個(gè)/層組，但各組間差異并不顯著（P>0.05）。但這也說明在最適養(yǎng)殖密度下，扇貝可能處于較低消耗的狀態(tài)。經(jīng)計(jì)算，8個(gè)/層組的耗氧率和排氨率相比其他試驗(yàn)組平均降低 0.17 μmol/（g·h）（降低比例為10.1%）、0.02 μmol/（g·h）（降低比例為9.6%），按照桑溝灣20億粒扇貝、年產(chǎn)量5萬t統(tǒng)計(jì)[39]，則選擇合理密殖可減少消耗氧氣2 382.72 t/年，同時(shí)降低氨鹽排放量157.68 t/年。但在本試驗(yàn)中，扇貝的生理實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室條件下完成的，并不能真實(shí)反映原位條件下的密度脅迫情況，仍待進(jìn)一步探究。

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