黃河鹽堿地區(qū)南美白對(duì)蝦淡化技術(shù)研究

王迎偉，任 昕，陳 君，陳永慶，耿 碩，鄭 超，李 楊，于佳佳，王立新*

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省石頭河水庫灌溉管理局，陜西 眉縣722300；3.陜西省西鄉(xiāng)縣水產(chǎn)工作站，陜西 西鄉(xiāng)723500)

黃河流經(jīng)陜西，在韓城、合陽、大荔、潼關(guān)等市縣形成了大量的鹽堿灘地，從20世紀(jì)80年代后期陜西省開始對(duì)鹽堿灘地進(jìn)行漁業(yè)開發(fā)，目前已形成超過6 500 hm2人工養(yǎng)殖水面，成為陜西面積最大的連片商品魚基地。然而，由于未能及時(shí)根據(jù)市場需求更新養(yǎng)殖品種，導(dǎo)致養(yǎng)殖品種結(jié)構(gòu)老化，漁業(yè)生產(chǎn)效益欠佳，2018年韓城、合陽、大荔、潼關(guān)4個(gè)市縣漁業(yè)產(chǎn)值僅6×108元[1-4]。

南美白對(duì)蝦學(xué)名凡納濱對(duì)蝦(LitopenaeusVannamei)，是一種適應(yīng)性強(qiáng)、生長速度快且經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的名優(yōu)水產(chǎn)養(yǎng)殖品種，已成為中國蝦類養(yǎng)殖的主要對(duì)象。南美白對(duì)蝦是一種廣鹽性蝦類，對(duì)鹽度適應(yīng)范圍廣(0.5～50)，在pH 7.5～8.5 的弱堿性水中生活較好，淡化后可在微鹽水體中養(yǎng)殖[5]。相關(guān)研究顯示，陜西沿黃地區(qū)的大荔縣以地下水為水源的池塘水體含鹽量3.14 g /L，pH 7.9～9.2[6]，表明陜西沿黃地區(qū)水質(zhì)適宜于南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖。然而，盡管已有養(yǎng)殖者進(jìn)行了多年的小規(guī)模試驗(yàn)養(yǎng)殖，且偶獲成功[7-8]，但南美白對(duì)蝦在陜西沿黃地區(qū)一直難以形成穩(wěn)定的生產(chǎn)，其主要原因之一就是南美白對(duì)蝦淡化技術(shù)不過關(guān)，無法穩(wěn)定提供用于商品蝦養(yǎng)殖的高質(zhì)量淡化蝦苗。

為此，本研究根據(jù)陜西沿黃地區(qū)氣候和水質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)溫度、密度、免疫增強(qiáng)劑、水源以及淡化模式等南美白對(duì)蝦淡化過程中的主要控制因素和環(huán)節(jié)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，旨在構(gòu)建陜西沿黃地區(qū)南美白對(duì)蝦本地化淡化技術(shù)，推動(dòng)南美白對(duì)蝦在黃河鹽堿水地區(qū)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)蝦苗及暫養(yǎng) 試驗(yàn)蝦苗為健康的一代蝦苗，共4×104尾，購自海南中正生物科技有限公司，平均體長0.96±0.14 cm，鹽度為17‰。蝦苗運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后暫養(yǎng)在提前準(zhǔn)備好的1 200 mm×450 mm×600 mm的玻璃魚缸中，暫養(yǎng)鹽度為17‰，水溫21 ℃，pH 8.0～8.5，暫養(yǎng)期間用空氣泵均勻增氧，使蝦苗保持懸浮狀態(tài)。蝦苗暫養(yǎng)3 d后開始淡化試驗(yàn)。

1.1.2 試驗(yàn)器材 海鹽購自山東萊州市海盟鹽化有限公司，為天然海鹽；維生素C、微生物制劑、黃芪多糖等購自浙江中牧藥業(yè)有限公司；黃河鹽堿水采自陜西省合陽縣黃河灘地。

1.1.3 淡化養(yǎng)殖裝置 淡化養(yǎng)殖用5 L無毒塑料養(yǎng)殖箱進(jìn)行，試驗(yàn)養(yǎng)殖時(shí)盛水3 L。每個(gè)養(yǎng)殖箱配備1個(gè)獨(dú)立的加熱棒和散氣石。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 溫度對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響 根據(jù)南美白對(duì)蝦適宜水溫范圍，結(jié)合陜西省自然條件，設(shè)置21 ℃、23 ℃、25 ℃、27 ℃ 4個(gè)溫度組，另以21 ℃不淡化組為對(duì)照組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)450尾蝦苗。試驗(yàn)開始時(shí)先利用控溫裝置將不同溫度組南美白對(duì)蝦水溫由21 ℃緩慢調(diào)至設(shè)定溫度并暫養(yǎng)1 d后開始淡化試驗(yàn)。采用等速度淡化，每天鹽度下降1‰，直到鹽度下降到1‰時(shí)試驗(yàn)停止，統(tǒng)計(jì)成活率。

1.2.2 養(yǎng)殖密度對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響 參照其他地區(qū)南美白對(duì)蝦淡化養(yǎng)殖密度，設(shè)置50、100、150、200尾/L 4個(gè)淡化密度組，另以50尾/L不淡化組為對(duì)照組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)開始時(shí)先利用控溫裝置將各組養(yǎng)殖水溫由21 ℃緩慢調(diào)至25 ℃，并暫養(yǎng)1 d后開始淡化試驗(yàn)。采用等速度淡化，每天鹽度下降1‰，直到鹽度下降到1‰時(shí)試驗(yàn)停止，統(tǒng)計(jì)成活率。

1.2.3 免疫增強(qiáng)劑對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響 參照文獻(xiàn)[9]，采用常用水產(chǎn)動(dòng)物免疫增強(qiáng)劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)組水體分別添加0.5 mg/L維生素C、微生物制劑、黃芪多糖，對(duì)照組設(shè)置2組，分別為對(duì)照組Ⅰ(不添加任何物質(zhì)且不淡化)和對(duì)照組Ⅱ(不添加任何免疫增強(qiáng)劑，進(jìn)行非免疫淡化)。每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)放養(yǎng)450尾蝦苗。

試驗(yàn)開始時(shí)先利用控溫裝置將各組養(yǎng)殖水溫由21 ℃緩慢調(diào)至25 ℃，并暫養(yǎng)1 d后開始淡化試驗(yàn)。淡化采用等速度淡化，每天鹽度下降1‰，直到鹽度下降到1‰時(shí)，試驗(yàn)停止，并統(tǒng)計(jì)成活率。

1.2.4 淡化模式對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響為了探討不同淡化方式對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響，以不淡化組為對(duì)照，設(shè)計(jì)了3種淡化模式為試驗(yàn)組。模式Ⅰ：采用每天鹽度降低2‰的等速淡化，于每天早晨一次完成；模式Ⅱ：采用每12 h鹽度下降1‰的等速淡化，每天早晚各進(jìn)行1次淡化；模式Ⅲ：采用分段淡化，鹽度在12‰之前每天下降2‰；鹽度在12‰～6‰時(shí)，每天下降1.5‰；當(dāng)鹽度下降到6‰以下時(shí)，每天下降1‰。鹽度下降于每天早晨一次完成。各模式均在鹽度下降至12‰、6‰、2‰時(shí)暫停淡化1 d。各試驗(yàn)組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)放養(yǎng)450尾蝦苗。

試驗(yàn)開始時(shí)先利用控溫裝置將各組養(yǎng)殖水溫由21 ℃緩慢調(diào)至25 ℃，并暫養(yǎng)1 d后開始淡化試驗(yàn)。采用等速度淡化，每天鹽度下降1‰，直到鹽度下降到1‰時(shí)試驗(yàn)停止，并統(tǒng)計(jì)成活率。

1.2.5 黃河鹽堿水對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響 試驗(yàn)組以采自陜西省合陽縣并經(jīng)曝氣處理后的黃河鹽堿水為淡化水源，并設(shè)置對(duì)照組Ⅰ(黃河鹽堿水不淡化)和對(duì)照組Ⅱ(用曝氣自來水淡化)2個(gè)對(duì)照組。試驗(yàn)組和對(duì)照組均設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)放養(yǎng)450尾蝦苗。

試驗(yàn)開始時(shí)先利用控溫裝置將各組養(yǎng)殖水溫由21 ℃緩慢調(diào)至25 ℃，并暫養(yǎng)1 d后開始淡化試驗(yàn)。采用等速度淡化，每天鹽度下降1‰，直到鹽度下降到1‰時(shí)試驗(yàn)停止，統(tǒng)計(jì)成活率。

1.3 淡化管理

本試驗(yàn)在25 ℃的空調(diào)房中進(jìn)行，每天早晚檢查并測(cè)量各試驗(yàn)組的溫度。淡化過程采用少量多次換水，避免因大量換水造成蝦苗應(yīng)激，試驗(yàn)用水提前晾曬和曝氣。為保證淡化過程中蝦苗的營養(yǎng)需求，各試驗(yàn)組每天投喂提前24 h孵化的無殼豐年蟲無節(jié)幼體，并在投餌前后進(jìn)行吸污，避免剩餌及排泄物污染水質(zhì)。同時(shí)定期檢測(cè)水質(zhì)狀況，防止因氨氮、亞硝酸鹽等含量超標(biāo)造成對(duì)蝦活力下降甚至死亡。試驗(yàn)過程中每天記錄水溫、水質(zhì)、死亡數(shù)等數(shù)據(jù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)記錄的各組死亡數(shù)量，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別計(jì)算絕對(duì)成活率和相對(duì)成活率。

絕對(duì)成活率=存活數(shù)/放養(yǎng)總數(shù)

相對(duì)成活率=絕對(duì)成活率/不淡化組絕對(duì)成活率

計(jì)算結(jié)果采用SPSS軟件，按照單因素方差分析進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響

溫度梯度對(duì)比試驗(yàn)表明，南美白對(duì)蝦在不同溫度條件下的淡化成活率不同，具體結(jié)果見表1。由表1可知，隨溫度上升南美白對(duì)蝦淡化相對(duì)成活率由21 ℃的40.2%逐漸上升到63.2%，其中21 ℃淡化組相對(duì)成活率顯著低于其他各組(P<0.05)，但23 ℃及其以上試驗(yàn)組之間南美白對(duì)蝦淡化相對(duì)成活率差異不顯著(P>0.05)。表明在適宜溫度范圍內(nèi)，保持較高的淡化溫度，有利于提高南美白對(duì)蝦淡化成活率。

表1 溫度對(duì)蝦苗淡化效果的影響

2.2 養(yǎng)殖密度對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響

密度梯度對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果見表2。由表2可知，隨養(yǎng)殖密度由50尾/L上升到200尾/L，相對(duì)成活率則由79.3%下降到23.9%，方差檢驗(yàn)結(jié)果顯示，150尾/L及其以下各組之間南美白對(duì)蝦淡化相對(duì)成活率無顯著性差異(P>0.05)，而200尾/L密度組南美白對(duì)蝦淡化相對(duì)成活率顯著低于其他各組。試驗(yàn)結(jié)果表明，南美白對(duì)蝦在不同養(yǎng)殖密度條件下的淡化成活率不同，其淡化養(yǎng)殖密度不宜高于150尾/L。

表2 密度對(duì)蝦苗淡化效果的影響

2.3 免疫增強(qiáng)劑對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響

采用不同免疫增強(qiáng)劑對(duì)南美白對(duì)蝦進(jìn)行淡化對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果見表3。由表3可知，與不添加任何免疫增強(qiáng)劑的對(duì)照組相比，3種免疫增強(qiáng)劑均對(duì)提高南美白對(duì)蝦的淡化成活率有一定效果，其中以黃芪多糖效果最好，其次是維生素C。但方差檢驗(yàn)顯示，3種免疫增強(qiáng)劑相對(duì)于對(duì)照組差異均不顯著(P>0.05)。

表3 密度對(duì)蝦苗淡化效果的影響

2.4 不同淡化模式對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響

鹽度變化速度對(duì)南美白對(duì)蝦蝦苗淡化成活率的影響結(jié)果見表4。結(jié)果顯示，不同淡化模式對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率影響很大。采用分段淡化的模式三淡化南美白對(duì)蝦,成活率顯著高于采用2‰等速淡化模式(P<0.05)，也高于采用早晚各下降1‰的等速淡化模式二，但差異不顯著(P>0.05)。

2.5 黃河鹽堿水對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率的影響

利用當(dāng)?shù)夭煌磳?duì)南美白對(duì)蝦進(jìn)行淡化，其成活率見表5。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用黃河鹽堿水水源進(jìn)行南美白對(duì)蝦幼苗淡化時(shí)，在淡化至4‰之前成活率顯著高于對(duì)照組2，但之后，采用黃河鹽堿水水源的試驗(yàn)組死亡率急劇上升，最終淡化成活率顯著低于對(duì)照組2(P<0.05)。水質(zhì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以黃河鹽堿水為淡化水源的試驗(yàn)組，在試驗(yàn)后期氨氮、亞硝酸鹽含量超標(biāo)，這可能是導(dǎo)致最終成活率較低的主要原因。

表4 淡化模式對(duì)蝦苗淡化效果的影響

表5 黃河鹽堿水對(duì)蝦苗淡化效果的影響

3 討 論

淡化成活率是決定南美白對(duì)蝦商品蝦養(yǎng)殖成敗的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。相關(guān)研究表明，溫度、養(yǎng)殖密度、鹽度都是影響南美白對(duì)蝦免疫性能的重要因素[10]。

南美白對(duì)蝦是熱帶蝦類，溫度對(duì)南美白對(duì)蝦代謝和生長發(fā)育的影響極大，其適宜生活溫度為18～35 ℃[11]，最適溫度為28～32 ℃[12]。本研究結(jié)果表明，溫度較低的21 ℃試驗(yàn)組淡化成活率顯著低于其他溫度較高的淡化組，且隨溫度上升南美白對(duì)蝦淡化成活率呈上升趨勢(shì)，這和“杭州灣地區(qū)南美白對(duì)蝦標(biāo)粗淡化規(guī)程”中淡化溫度保持在28～29 ℃的要求相一致[13]。而各高溫淡化組成活率差異不顯著的原因可能是均處于南美白對(duì)蝦適宜生長范圍。

養(yǎng)殖密度是影響南美白對(duì)蝦成活率、生長速度和產(chǎn)量的重要因素[14]，密度過大會(huì)造成溶氧不足、氨氮等有害物上升等不利影響。本研究淡化養(yǎng)密度試驗(yàn)表明，隨淡化養(yǎng)殖密度增加，南美白對(duì)蝦平均淡化成活率呈下降趨勢(shì)，超過150尾/L后成活率顯著下降(P<0.05)，表明適當(dāng)?shù)牡芏扔欣谔岣吣厦腊讓?duì)蝦淡化成活率。

相關(guān)研究表明，多糖類物質(zhì)[15-17]、維生素C[18-20]、微生物制劑[21-22]等免疫增強(qiáng)劑可以提高動(dòng)物免疫抗病和適應(yīng)環(huán)境的能力。本研究結(jié)果表明，添加3種免疫增強(qiáng)劑的試驗(yàn)組南美白對(duì)蝦淡化成活率均高于不添加任何免疫增強(qiáng)劑的對(duì)照組，其中以黃芪效果最好，但和對(duì)照組相比均未達(dá)到差異顯著水平。究其原因，可能與本研究采用浸泡法而非通常采用的飼喂法有關(guān)，且受到使用時(shí)間影響。

盡管南美白對(duì)蝦可以在淡水中生活，但其原為海水蝦類。因此鹽度和堿度在南美白對(duì)蝦的成熟繁殖、生長發(fā)育、免疫抗病等生命活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用[23]。南美白對(duì)蝦蝦苗淡化過程中環(huán)境因素變化最大的就是鹽度，本研究對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，采用2‰等速淡化的模式淡化成活率顯著低于早晚各淡化1‰的淡化模式和逐步降低淡化速度的模式(P<0.05)，表明鹽度變化速度，尤其是鹽度下降到12‰以下的中后期，鹽度改變幅度對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率影響極大。這可能是相同淡化速度在淡化中后期造成的滲透壓相對(duì)變幅更大，超出了南美白對(duì)蝦幼蝦對(duì)滲透壓的調(diào)節(jié)能力所致。相關(guān)研究表明，盡管南美白對(duì)蝦調(diào)節(jié)滲透壓適應(yīng)外界環(huán)境鹽度變化的能力較強(qiáng)，但低鹽度脅迫對(duì)南美白對(duì)蝦抗氧化系統(tǒng)及其相關(guān)基因表達(dá)影響很大[24-25]，甚至?xí)斐赡厦腊讓?duì)蝦幼蝦死亡率升高[26-27]。鹽度成分中的關(guān)鍵離子Ca2+、Mg2+與南美白對(duì)蝦的蛻殼率、攝食消化、生長發(fā)育等有密切的關(guān)聯(lián)[28-30]，研究證實(shí)在同一鹽度情況下，鈣離子的濃度能夠顯著影響南美白對(duì)蝦仔蝦的成活率[31]。陜西沿黃地區(qū)水體鹽堿性較強(qiáng)，鹽度接近1‰，pH在8.5以上，和常見淡水有較大差別。本研究采用當(dāng)?shù)鼐哂幸欢}度和堿度，且Ca2+、Mg2+濃度較高的黃河鹽堿水為淡化水源，在試驗(yàn)前期表現(xiàn)出良好的淡化效果，但后期死亡率急劇增加，導(dǎo)致淡化成活率反而顯著低于自來水淡化組，推斷與黃河鹽堿水堿度較高，易造成水體中分子氨濃度升高有關(guān)。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，在南美白對(duì)蝦淡化過程中，采用較高的淡化溫度(23 ℃以上)、較低的淡化密度(<150尾/L)，并隨鹽度下降逐步降低淡化速度可顯著提高南美白對(duì)蝦淡化成活率；免疫增強(qiáng)劑雖然對(duì)南美白對(duì)蝦淡化成活率有一定的提高，但效果不顯著；而黃河鹽堿水易造成淡化過程中分子氨濃度升高，故應(yīng)避免直接使用或在淡化后期加強(qiáng)水質(zhì)管理。