壇紫菜栽培冷藏網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)

萬為民

(泉州市水產(chǎn)技術(shù)站，福建 泉州 362000)

冷藏網(wǎng)技術(shù)的主要原理是利用紫菜葉狀體的耐干露、耐低溫特性，將出苗后的網(wǎng)簾陰干，密封送入冷庫中保存，當(dāng)紫菜發(fā)生病害或衰老時，重新?lián)Q上冷藏網(wǎng)栽培的一種技術(shù)手段，主要過程包括苗簾的陰干、入庫、冷藏、出庫和下海張掛等。目前，冷藏網(wǎng)技術(shù)在江蘇、浙江等省份的紫菜栽培中應(yīng)用十分廣泛。在海況條件正常的年份，利用冷藏網(wǎng)技術(shù)可在一定海區(qū)范圍內(nèi)，進(jìn)行一次采苗、撤換老化網(wǎng)簾、分批養(yǎng)成，從而達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。在海況條件不良以及網(wǎng)簾雜藻大量生長的情況下，可彌補(bǔ)生產(chǎn)損失，維持正常的生產(chǎn)活動。我國從20世紀(jì)70年代開始把冷藏網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到條斑紫菜(Porphyrayezoensis)栽培中，取得了良好效果。經(jīng)過多年的摸索和條件優(yōu)化后[1-3]，于2018年正式頒布實(shí)施條斑紫菜冷藏網(wǎng)操作技術(shù)規(guī)范(GB/T 35907—2018)，標(biāo)志著冷藏網(wǎng)技術(shù)在我國條斑紫菜栽培中的應(yīng)用已處于成熟階段。壇紫菜(Pyropiahaitanensis)的自然生態(tài)習(xí)性、養(yǎng)殖生物學(xué)以及地理分布與北方的條斑紫菜明顯不同，因此，兩者冷藏網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用條件存在明顯差別。1977年，謝土恩等[4]初步探索了持續(xù)冷藏時間對冷藏網(wǎng)紫菜生產(chǎn)的影響，其結(jié)果表明低溫冷藏十三個月的壇紫菜苗簾仍可重新恢復(fù)養(yǎng)殖，且比當(dāng)年新采的未經(jīng)冷藏的苗簾生長快、產(chǎn)量高。但在其后的二三十年間，由于種種原因，壇紫菜冷藏網(wǎng)技術(shù)并未引起人們足夠的重視，其應(yīng)用研究鮮有報道。直至2007年，陳昌生等[5-8]才又開始在實(shí)驗(yàn)室水平深入研究陰干程度、冷藏時間、冷藏溫度、冷凍保護(hù)液、恢復(fù)培養(yǎng)溫度等關(guān)鍵因素對壇紫菜生長的影響，進(jìn)一步增進(jìn)了人們對壇紫菜冷藏網(wǎng)技術(shù)的認(rèn)識和理解。在此基礎(chǔ)上，2019年李鵬全等[9]在浙江南部海區(qū)開展壇紫菜冷藏網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)獲得成功。由此可見，在自然海區(qū)的壇紫菜栽培中廣泛開展冷藏網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用已具備條件。

福建省是壇紫菜栽培面積最大的省份。近年來，受9—10月高溫反彈及無風(fēng)浪天氣等因素綜合影響，壇紫菜在海區(qū)下苗后經(jīng)常會出現(xiàn)爛菜現(xiàn)象[10]，給廣大養(yǎng)殖者帶來嚴(yán)重?fù)p失。此外，頭茬壇紫菜品質(zhì)最好，深受消費(fèi)者喜愛，但產(chǎn)量卻較低，導(dǎo)致市場供不應(yīng)求，產(chǎn)品價格居高不下。因此，對于廣大壇紫菜養(yǎng)殖者來說，如何保持穩(wěn)產(chǎn)并增加頭茬紫菜產(chǎn)量已成為一個值得深入探索的課題。本文報導(dǎo)了自然海區(qū)壇紫菜栽培過程中應(yīng)用冷藏網(wǎng)技術(shù)的試驗(yàn)效果，同時對應(yīng)用冷藏網(wǎng)技術(shù)栽培的壇紫菜產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)分析，旨在展示冷藏網(wǎng)技術(shù)在壇紫菜栽培中的重要價值，為廣大養(yǎng)殖戶增產(chǎn)增收提供技術(shù)支撐，助力壇紫菜產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)情況

選擇福建省南安市石井鎮(zhèn)附近圍頭灣海域開展本試驗(yàn)。圍頭灣海域淺海區(qū)坡度較緩、潮差大、風(fēng)浪適中，以泥沙底質(zhì)為主，海水中營養(yǎng)鹽含量高，為傳統(tǒng)的壇紫菜養(yǎng)殖區(qū)。

1.2 栽培方式

采用浮筏升降式養(yǎng)殖方式栽培壇紫菜。浮筏升降式養(yǎng)殖筏架主要由毛竹、樁、浮球、聚乙烯繩等材料搭建，具體如圖1所示。每臺區(qū)長200 m，寬150 m，有45排網(wǎng)簾，臺區(qū)之間間隔20 m；每排總長75 m，有25節(jié)網(wǎng)簾，排與排間隔1 m；每節(jié)網(wǎng)簾長3 m，寬1.9 m。

1.3 殼孢子采苗

在農(nóng)歷白露節(jié)氣過后，當(dāng)水溫下降到29℃以下，選擇天氣晴朗的日子進(jìn)行殼孢子采苗。貝殼絲狀體苗經(jīng)流水刺激后運(yùn)回室內(nèi)，于2019年9月13日采用循環(huán)水方法進(jìn)行殼孢子采苗，每667 m2投放殼孢子10億個。

1.4 幼苗培育

漲潮前，將采好壇紫菜殼孢子的苗簾運(yùn)至?xí)吼B(yǎng)海區(qū)，以十層重疊方式張掛在浮筏架上，盡量拉平、吊緊。每天出海巡視，檢查苗簾是否松動或過分下垂。壇紫菜苗在海區(qū)培育9 d分苗，17 d見苗。

1.5 秋苗網(wǎng)

秋苗網(wǎng)作為本試驗(yàn)的對照組，按照壇紫菜正常的生產(chǎn)方式進(jìn)行栽培。為避免海區(qū)張掛時損傷紫菜葉狀體，于2019年9月22日直接將秋苗網(wǎng)張掛到浮筏上栽培，此時尚未見苗，藻體長度大小為0 cm。當(dāng)年10月26日，紫菜葉狀體生長到26～28 cm時，采收秋苗網(wǎng)頭茬紫菜。當(dāng)年12月18日，采收秋苗網(wǎng)三茬紫菜。

1.6 冷藏網(wǎng)

冷藏網(wǎng)與秋苗網(wǎng)同時開展殼孢子采苗，未分苗，一直以十層重疊方式張掛在海區(qū)。當(dāng)葉狀體長度生長到(3.75±1.37)cm時，將網(wǎng)簾收回岸上。按以下過程處理。

1.6.1 陰干

參照陳昌生等[5]、翁琳等[6]的方法，將收回岸上的紫菜苗簾，在陰涼通風(fēng)處陰干至苗表面有白色鹽結(jié)晶，用手拉具有彈性為止。

1.6.2 入庫冷藏

于2019年10月23日，將陰干后的網(wǎng)簾立即裝入雙層聚乙烯塑料袋中，每袋放25張苗簾，封口用尼龍繩系緊。聚乙烯塑料袋放入大的紙皮箱中，用膠帶密封。做好標(biāo)記后，堆垛在(-20±2)℃的冷庫中，冷庫控制恒溫。

1.6.3 出庫和下海

于2019年11月11日，海區(qū)水溫降到21℃，此時冷藏網(wǎng)已在冷庫中冷藏19 d。將冷庫中的冷藏網(wǎng)取出，解凍，出海張掛栽培。

1.6.4 冷藏網(wǎng)紫菜采收

2019年11月30日，紫菜葉狀體生長到26～28 cm時，采收冷藏網(wǎng)頭茬紫菜。

1.7 總氮和總磷檢測

于2019年9、10、11、12月，每月采集養(yǎng)殖海區(qū)水樣，檢測養(yǎng)殖海區(qū)水質(zhì)總氮和總磷含量。

1.8 藻體長、寬和厚度測量

用尺子測量藻體長和寬，用游標(biāo)卡尺測量藻體厚度。

1.9 壇紫菜品質(zhì)分析

1.9.1 葉綠素a和藻膽蛋白含量測定

分別采集冷藏網(wǎng)頭茬、秋苗網(wǎng)頭茬和秋苗網(wǎng)三茬壇紫菜作為樣品，測定各壇紫菜樣品中葉綠素a和藻膽蛋白含量，參照史修周等[11]的測定方法。

1.9.2 粗多糖含量測定

分別采集冷藏網(wǎng)頭茬、秋苗網(wǎng)頭茬和秋苗網(wǎng)三茬壇紫菜樣品各100 g，測定各組壇紫菜中粗多糖(以葡萄糖計(jì))含量，參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1676—2008中的食用菌中粗多糖含量測定方法。

1.9.3 氨基酸含量測定

分別采集冷藏網(wǎng)頭茬、秋苗網(wǎng)頭茬和秋苗網(wǎng)三茬壇紫菜樣品各50 g以上，測定各組壇紫菜中天門冬氨酸(Asp)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、纈氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)、賴氨酸(Lys)、組氨酸(His)、精氨酸(Arg)、脯氨酸(Pro)等16種呈味氨基酸含量，參照陳勝軍等[12]、陳人弼[13]的測定方法。

2 結(jié)果

2.1 產(chǎn)量

秋苗網(wǎng)頭茬壇紫菜平均每667 m2產(chǎn)162 kg鮮菜，冷藏網(wǎng)頭茬壇紫菜平均每667 m2產(chǎn)342 kg鮮菜。冷藏網(wǎng)頭茬紫菜產(chǎn)量比秋苗網(wǎng)增加了111.11%，見表1。

2.2 藻體長、寬和厚度

冷藏網(wǎng)頭茬紫菜：平均藻體長為(28.10±6.25)cm，藻體寬為(0.95±0.31)cm，藻體厚為0.047 mm。

秋苗網(wǎng)頭茬紫菜：平均藻體長為(27.52±5.78)cm，藻體寬為(1.02±0.42)cm，藻體厚度為0.048mm。

秋苗網(wǎng)三茬紫菜：平均藻體長為(22.46±10.71)cm，藻體寬為(4.60±2.56)cm，藻體厚為0.051 mm。

表1 冷藏網(wǎng)與秋苗網(wǎng)頭茬藻體長、寬、厚以及產(chǎn)量比較Tab.1 Comparison of length，width，thickness and yield between test and control groups

2.3 總氮和總磷

養(yǎng)殖海區(qū)水質(zhì)總氮、總磷含量測定結(jié)果見表2。從表中可以看出，養(yǎng)殖海區(qū)的總氮、總磷含量從9月到12月呈不斷上升趨勢，說明此時養(yǎng)殖海區(qū)的營養(yǎng)鹽在不斷增加。特別是9月到10月，養(yǎng)殖海區(qū)的總氮含量增加了142.41%，總磷增加了92.72%，上升幅度非常大，促進(jìn)了壇紫菜的健康生長。利用Pearson相關(guān)關(guān)系去研究總氮和總磷含量之間的相關(guān)關(guān)系，總氮和總磷之間的相關(guān)系數(shù)值為0.904(P=0.005<0.01)，呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系。

表2 養(yǎng)殖海區(qū)總氮、總磷含量Tab.2 Content of total nitrogen and totalphosphorus in aquaculture area

2.4 葉綠素a和藻膽蛋白

各組紫菜中葉綠素a(Chl.a)和藻膽蛋白含量測定結(jié)果見表3，從表中可以看出冷藏網(wǎng)和秋苗網(wǎng)頭茬紫菜的葉綠素a和藻膽蛋白含量總和相差不多，秋苗網(wǎng)比冷藏網(wǎng)略高，但是均明顯高于秋苗網(wǎng)三茬紫菜的含量。利用Pearson相關(guān)關(guān)系去研究冷藏網(wǎng)頭茬與秋苗網(wǎng)頭茬、秋苗網(wǎng)三茬之間葉綠素a和藻膽蛋白含量的相關(guān)關(guān)系，冷藏網(wǎng)頭茬與秋苗網(wǎng)頭茬之間的相關(guān)系數(shù)值為0.978(P=0.022<0.05)，冷藏網(wǎng)頭茬與秋苗網(wǎng)三茬之間的相關(guān)系數(shù)值為0.987(P=0.013<0.05)，呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系，說明葉綠素a、藻紅蛋白(PE)、別藻藍(lán)蛋白(APC)和藻藍(lán)蛋白(PC)在三組紫菜中的組成比例一致。

表3 冷藏網(wǎng)和秋苗網(wǎng)壇紫菜中葉綠素a和藻膽蛋白含量比較Tab.3 Comparison of chlorophyll a and phycobiliprotein in Pyropia haitanensis between test and control groups mg/g

2.5 粗多糖

各組紫菜中粗多糖含量測定結(jié)果見表4和圖2，可以看出秋苗網(wǎng)頭茬紫菜粗多糖含量略高于冷藏網(wǎng)頭茬紫菜。不論是秋苗網(wǎng)還是冷藏網(wǎng)，頭茬紫菜中粗多糖含量均比三茬紫菜高。

表4 冷藏網(wǎng)與秋苗網(wǎng)壇紫菜粗多糖含量比較Tab.4 Comparison of crude polysaccharide content in Pyropia haitanensis between test and control groups

2.6 氨基酸

冷藏網(wǎng)頭茬、秋苗網(wǎng)頭茬、秋苗網(wǎng)三茬紫菜16種氨基酸含量測定結(jié)果見表5?？梢钥闯?，冷藏網(wǎng)頭茬16種氨基酸含量總和最高，明顯高于秋苗網(wǎng)頭茬含量，提高了38.98%。秋苗網(wǎng)頭茬和三茬紫菜中16種氨基酸含量相差不多，但頭茬比三茬略高。

表5 冷藏網(wǎng)與秋苗網(wǎng)培養(yǎng)壇紫菜16種氨基酸含量比較Tab.5 Comparison of 16 amino acid content in Pyropia haitanensis between test and control groups g/100 g

3 討論

3.1 冷藏對紫菜產(chǎn)量的影響

冷藏對紫菜的存活和生長有著重要影響，國內(nèi)的許多研究[1-4，9]證明經(jīng)冷藏的紫菜苗生長快、產(chǎn)量高。影響冷藏后紫菜存活率和生長的關(guān)鍵因子，包括苗簾陰干程度、冷藏溫度、冷藏時間、恢復(fù)培養(yǎng)溫度等。隨著壇紫菜冷藏時間的延長，其冷藏后的成活率逐漸降低。陳昌生等[5]的研究表明，壇紫菜葉狀體干露至含水率為10%～15%后直接培養(yǎng)，其成活率在99%以上，增重率與未經(jīng)干露的相比無顯著差異。翁琳等[6]的研究表明，冷藏溫度在5～20℃之間，隨溫度降低，壇紫菜冷藏后的存活率升高。此外，冷藏后恢復(fù)培養(yǎng)的成活率也與溫度有關(guān)，在17～29℃溫度范圍內(nèi)，當(dāng)溫度低于23℃時，經(jīng)冷藏的紫菜苗恢復(fù)培養(yǎng)成活率可達(dá)100%，20℃時成活率和生長速度最高。李鵬全等[9]在自然海區(qū)中開展壇紫菜冷藏網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)，結(jié)果顯示冷藏網(wǎng)頭茬紫菜的產(chǎn)量比對照組增加了9.4%，起到了較好的增產(chǎn)效果。本試驗(yàn)在自然海區(qū)的壇紫菜生產(chǎn)中，當(dāng)紫菜苗葉狀體長到3.75 cm時，將苗簾陰干處理后放入-20℃冷庫中儲備，經(jīng)過19 d的冷藏后，將冷藏網(wǎng)重新張掛到海區(qū)恢復(fù)養(yǎng)殖獲得成功。與傳統(tǒng)的秋苗網(wǎng)相比，冷藏網(wǎng)頭茬紫菜產(chǎn)量顯著提高，增加了111.11%。產(chǎn)量提高與冷藏網(wǎng)經(jīng)過低溫、干露等環(huán)節(jié)處理，從而殺死苗簾雜藻、淘汰弱苗，提高了紫菜苗種質(zhì)量有關(guān)。本試驗(yàn)頭茬紫菜產(chǎn)量與李鵬全等[9]的試驗(yàn)相比增幅較大，可能與附苗密度和苗簾的冷藏時間較短有關(guān)。冷藏網(wǎng)頭茬紫菜增產(chǎn)的另一個關(guān)鍵點(diǎn)是下海時間節(jié)點(diǎn)的選擇。2019年11月，養(yǎng)殖海區(qū)水溫下降到21℃，達(dá)到冷藏網(wǎng)下海的適宜溫度，此時出庫下海有利于提高冷藏后紫菜苗的存活率。同時，養(yǎng)殖海區(qū)的氮、磷含量也在持續(xù)上升，為壇紫菜的健康生長提供了豐富的營養(yǎng)鹽。每年11月，閩南地區(qū)的前二茬壇紫菜已收獲完成，三茬以后的壇紫菜因品質(zhì)較差導(dǎo)致價格下降很多。但是，此時海區(qū)的水溫和水文條件卻非常適合壇紫菜的生產(chǎn)。因此，為充分利用這段時間，生產(chǎn)上可以在一次采苗后，利用冷藏網(wǎng)技術(shù)儲備苗種進(jìn)行分批養(yǎng)成，從而增加頭水優(yōu)質(zhì)紫菜產(chǎn)量，提高壇紫菜養(yǎng)殖效益。

3.2 冷藏對紫菜品質(zhì)的影響

葉綠素、藻膽蛋白、粗多糖以及氨基酸含量一直是評價紫菜品質(zhì)的重要指標(biāo)。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料[1，11-13]，紫菜中葉綠素含量與生長速度有較大關(guān)系，在不同種群和類群之間存在差異，同時還受年齡、生長率、光照和營養(yǎng)條件影響。藻膽蛋白是紫菜中天然的光合作用色素，可分為藻紅蛋白(PE)、藻藍(lán)蛋白(PC)和別藻藍(lán)蛋白(APC)三大類。在壇紫菜不同生長期，藻膽蛋白的含量由初期到盛期基本不變，到末期大幅減少。藻膽蛋白具有很高的開發(fā)利用價值，既可作為天然色素用于食品、化妝品、燃料等工業(yè)，也可以制成熒光試劑，用于臨床醫(yī)學(xué)診斷和免疫化學(xué)及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。紫菜多糖具有多種生物學(xué)活性及藥用價值，如降血脂、抗血栓、降血糖、抗炎、增強(qiáng)免疫、抑制腫瘤生長等作用，但其含量由于種類、生長環(huán)境和生長季節(jié)等不同而有很大差異。紫菜中氨基酸含量和蛋白質(zhì)含量變化趨勢一致，呈現(xiàn)出前期高、后期低的趨勢。馬家海等[1]的研究表明，同期生產(chǎn)的條斑紫菜品質(zhì)冷藏網(wǎng)明顯優(yōu)于秋苗網(wǎng)，葉綠素、蛋白質(zhì)和氨基酸含量均多于秋苗網(wǎng)紫菜。本試驗(yàn)中冷藏網(wǎng)頭茬紫菜中氨基酸含量明顯高于秋苗網(wǎng)，這可能與冷藏網(wǎng)下海時海區(qū)氮、磷含量高，有利于氨基酸的合成有關(guān)。在李鵬全等[9]的試驗(yàn)中，冷藏網(wǎng)頭茬紫菜的蛋白質(zhì)含量也比對照組高，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。頭茬紫菜中粗多糖、葉綠素a和藻膽蛋白指標(biāo)，冷藏網(wǎng)比秋苗網(wǎng)略低但總體相差不多。與三茬紫菜比較，不論是冷藏網(wǎng)還是秋苗網(wǎng)的頭茬紫菜中，氨基酸、粗多糖、葉綠素a和藻膽蛋白指標(biāo)均明顯較高。由此可見，應(yīng)用冷藏網(wǎng)技術(shù)可以提高壇紫菜中16種呈味氨基酸含量，且其他品質(zhì)指標(biāo)未出現(xiàn)下降，對壇紫菜的提質(zhì)增收具有重要意義。