草魚3種池塘養(yǎng)殖模式水質(zhì)因子及養(yǎng)殖效益的比較分析

袁新程，謝永德，施永海，徐嘉波，楊 明

(上海市水產(chǎn)研究所，上海市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，上海 200433)

草魚(Ctenopharyngodonidella)是中國重要的淡水養(yǎng)殖魚類，其肉質(zhì)鮮嫩、營養(yǎng)價值高，深受消費者歡迎。為滿足市場需求，草魚養(yǎng)殖產(chǎn)量逐年遞增，據(jù)2019年統(tǒng)計，中國草魚產(chǎn)量超過550萬t，已占據(jù)淡水魚養(yǎng)殖產(chǎn)量首位[1]。近年來，養(yǎng)殖戶為了增加收益，在養(yǎng)殖過程中采用大量投喂人工配合飼料的方法來提高產(chǎn)量，產(chǎn)生大量殘余飼料和魚類排泄物進入水體，導致養(yǎng)殖水環(huán)境富營養(yǎng)化，導致養(yǎng)殖草魚疾病頻發(fā)、養(yǎng)殖效益降低，嚴重阻礙了草魚養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。

目前，草魚的養(yǎng)殖模式主要以傳統(tǒng)的單一品種池塘養(yǎng)殖模式為主。草魚作為草食性魚類依靠投喂人工配合飼料，會造成飼料浪費、破壞養(yǎng)殖水體，還增加了養(yǎng)殖成本。因此，為解決草魚單一品種池塘養(yǎng)殖面臨的上述問題，急需調(diào)整草魚的養(yǎng)殖模式和養(yǎng)殖品種結(jié)構(gòu)。近幾年，探究草魚養(yǎng)殖模式問題已引起學者們的廣泛關(guān)注。劉朋等[2]利用陸基圍隔法對草魚單養(yǎng)、草鰱混養(yǎng)和草鰱蝦混養(yǎng)3種養(yǎng)殖模式營養(yǎng)元素的變化規(guī)律進行了研究。況文明等[3]對傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖和池塘內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)養(yǎng)殖兩種模式的草魚營養(yǎng)成分進行研究。宋頎等[4]研究了草魚不同養(yǎng)殖模式下的氮/磷(N/P)利用率、投入產(chǎn)出比、養(yǎng)成產(chǎn)量和綜合養(yǎng)殖效果。但目前對草魚不同養(yǎng)殖模式下的水質(zhì)因子變化規(guī)律和養(yǎng)殖效益的研究較少，而諸多研究主要集中于不同養(yǎng)殖模式下草魚的生長特性[5-7]和肌肉營養(yǎng)[8-12]等方面。本研究開展了草魚+凡納濱對蝦(Litopeneausvannamei)養(yǎng)殖模式、草魚+中華鱉(TrionyxSinensis)養(yǎng)殖模式以及草魚單養(yǎng)模式(對照組)下的水質(zhì)因子變化規(guī)律研究，并對養(yǎng)殖效益進行比較分析，利用凡納濱對蝦和中華鱉攝取剩余殘餌和糞便，達到改善池塘水質(zhì)、降低飼料系數(shù)、提高養(yǎng)殖效益的目的，以期為草魚開展合理科學的健康養(yǎng)殖和綠色發(fā)展提供參考數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

于2020年3月—10月，在上海市崇明區(qū)瑞缽水產(chǎn)養(yǎng)殖合作社內(nèi)進行試驗，選用6口長方形泥底池塘(塘號分別為7#、8#、9#、10#、13#、15#)，8#、9#塘面積均為0.8 hm2，其他塘面積均為0.53 hm2，平均水深均為1.6 m。每個池塘均具有獨立的進、排水設(shè)備，并裝配1臺全自動投飼機(150 kW)。試驗開始前用生石灰和漂白粉對6口池塘徹底清塘消毒，清除野雜魚、蝦等，排干水后暴曬待用。

試驗用草魚來自上海市崇明區(qū)瑞缽水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社繁養(yǎng)的1齡魚種，規(guī)格為750～800 g。凡納濱對蝦購于海南如意來水產(chǎn)養(yǎng)殖公司，規(guī)格0.8～1.0 cm，中華鱉購于上海海尊水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社，規(guī)格550～600 g。試驗用水為當?shù)貎?nèi)河水。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

將6口池塘設(shè)置為3種養(yǎng)殖模式：草魚+凡納濱對蝦混養(yǎng)模式，即模式1(8#、9#塘)；草魚+中華鱉混養(yǎng)模式，即模式2(13#、15#塘)；草魚單養(yǎng)模式，即模式3(7#、10#塘)。以草魚單養(yǎng)模式(模式3)為對照組，每種模式設(shè)2個平行，即2口池塘。3種模式中的每口池塘配備2臺1.5 kW的葉輪增氧機。其中，草魚放養(yǎng)時間為3月中旬，凡納濱對蝦放養(yǎng)時間為 6 月中旬，中華鱉放養(yǎng)時間7 月中旬，試驗結(jié)束時間為 10月底。具體放養(yǎng)情況見表 1。

表1 3種養(yǎng)殖模式的放養(yǎng)情況 Tab.1 The quantity in three breeding modes

1.2.2 養(yǎng)殖管理

自草魚放入試驗塘后，隔1 d開始投喂飼料，養(yǎng)殖期間利用自動投餌機，于每天08：30、12：00、15：30定時投喂草魚膨化配合飼料，每天的投飼量為草魚體質(zhì)量的2%～6%，以0.5 h內(nèi)草魚攝食完為止。具體投飼量還需根據(jù)當日天氣和水溫適當增減，一般陰雨天和低溫天氣少投，晴天多投。草魚膨化配合飼料購自浙江粵海飼料有限公司。模式1中凡納濱對蝦放入池塘2周后開始投喂適口的對蝦顆粒飼料，每天09：30和16：00投喂兩次，以0.5 h內(nèi)對蝦攝食完為止。凡納濱對蝦飼料(粗蛋白含量≥41.0%，粗脂肪含量≥6.6%，粗灰分含量≤16.0%，水分含量≥12.0%)購自江蘇大北農(nóng)水產(chǎn)科技有限公司。養(yǎng)殖過程中，所有池塘每14 d換水1次，一次換水0.6 m左右。在養(yǎng)殖期間，為了防止因高溫天氣導致魚類缺氧“泛塘”，每天傍晚17：00開啟增氧機增氧至次日7：00關(guān)閉增氧機，遇到陰雨、高溫等惡劣天氣則適當調(diào)整開機時間。

1.2.3 水樣采集與測定

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用軟件Excel 2007整理數(shù)據(jù)并制作圖表，采用軟件SPSS 17.0對草魚3種養(yǎng)殖模式間的各水質(zhì)因子數(shù)據(jù)進行獨立樣本t檢驗及方差分析，進而比較3種養(yǎng)殖模式水質(zhì)因子及養(yǎng)殖效益間的差異性，設(shè)P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果和分析

2.1 3種養(yǎng)殖模式的水質(zhì)因子的比較

草魚3種養(yǎng)殖模式三態(tài)氮質(zhì)量濃度的變化情況如圖1、2、3所示。圖1顯示了TAN的變化，其中模式3 TAN的質(zhì)量濃度無明顯規(guī)律性變化，比較穩(wěn)定，平均值范圍為0.098～0.339 mg/L，在9月12日時顯著大于模式1和2(P<0.0 5)。模式1的TAN質(zhì)量濃度出現(xiàn)了先升后降的變化，于10月12日時顯著大于模式2和3(P<0.05)，均值范圍為0.169～0.616 mg/L。而模式2隨養(yǎng)殖時間呈波浪式變化，但有升高的趨勢，在9月27日時顯著大于模式1和3(P<0.0 5)，均值范圍為0.090～0.417 mg/L。

注:不同小寫字母表示同一時間不同模式間存在顯著差異(P<0.05)，相同小寫字母表示同一時間不同模式間無顯著差異(P>0.05)，下同圖1 3種不同養(yǎng)殖模式下TAN質(zhì)量濃度的變化情況Fig.1 Changes of concentration three different culture models with time

圖2 3種養(yǎng)殖模式下質(zhì)量濃度的變化情況Fig.2 Changes of three different culture models with time

圖3 3種養(yǎng)殖模式下質(zhì)量濃度的變化情況Fig.3 Changes of three different culture models with time

2.1.2 酸堿度(pH)和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)

圖4顯示了pH的變化情況，在養(yǎng)殖前期，3種模式的pH之間均無明顯差異，但到養(yǎng)殖中后期，模式1的pH均顯著高于模式2和3(P<0.05)，到10月27日時，3種模式間又均無顯著差異(P>0.05)。模式1和2均呈先升后降再升的變化趨勢，但模式3在養(yǎng)殖過程中并無較大波動，僅在9月12日時有所降低，其他時間點均較平穩(wěn)。模式1的pH除了在9月12日時低于模式2，大于模式3外，其他時間點均大于模式2和3，3種模式的pH范圍分別為7.64～8.81、7.43～8.05和7.67～7.95。

圖4 3種養(yǎng)殖模式下pH的變化情況Fig.4 Changes of pH three different culture models with time

圖5顯示了CODMn質(zhì)量濃度的變化情況，3種模式的CODMn質(zhì)量濃度之間在各時間點上均無顯著差異(P>0.05)，但整體均略有升高，其中模式1和3具有相同的變化，均呈現(xiàn)先升后降再升的變化，并均在9月12日時達到最大值21.06和20.58。而模式2的波動不大，CODMn質(zhì)量濃度范圍為14.27～20.67 mg/L。

圖5 3種養(yǎng)殖模式下COD質(zhì)量濃度的變化情況Fig.5 Changes of COD three different culture models with time

2.1.3 總氮(TN)和總磷(TP)

圖6和7分別顯示了草魚3種養(yǎng)殖模式TN和TP質(zhì)量濃度的變化趨勢。此3種模式的TN和TP均具有相似的變化趨勢，TN隨養(yǎng)殖時間呈現(xiàn)逐漸升高的變化趨勢，TP隨養(yǎng)殖時間呈現(xiàn)先升高后保持不變再升高的變化趨勢。在養(yǎng)殖期間，模式1和模式2的TN、TP質(zhì)量濃度均低于模式3，其中在10月12日時，TN和TP的質(zhì)量濃度均顯著低于模式3(P<0.05)。表明草魚和凡納濱對蝦混養(yǎng)、草魚和中華鱉混養(yǎng)的模式均可以減少TN和TP的產(chǎn)生，避免養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化。在養(yǎng)殖過程中，模式1和模式2間的TN和TP質(zhì)量濃度均未產(chǎn)生明顯差異，TN質(zhì)量濃度范圍為2.33～4.90和3.21～5.72，TP質(zhì)量濃度范圍為0.20～0.69和0.24～0.66。

圖6 3種養(yǎng)殖模式下TN質(zhì)量濃度的變化情況Fig.6 Changes of concentration three different culture models with time

圖7 3種養(yǎng)殖模式下TP質(zhì)量濃度的變化情況Fig.7 Changes of concentration three different culture models with time

2.2 3種養(yǎng)殖模式的養(yǎng)殖效益的比較

3種養(yǎng)殖模式的養(yǎng)殖效益情況如表2所示，養(yǎng)殖試驗結(jié)束后，模式2草魚的單位產(chǎn)量最高，達到24 405 kg/hm2，中華鱉產(chǎn)量達到630 kg/hm2；其次為模式3草魚的單位產(chǎn)量，為24 165 kg/hm2；模式1草魚的單位產(chǎn)量最低，為23 250 kg/hm2。模式2總飼料系數(shù)最小，為2.4；其次為模式3，為2.5；模式1的總飼料系數(shù)最大，為3.4。按照當時草魚銷售的市價13.7元/kg，凡納濱對蝦銷售的市價40元/kg，中華鱉的銷售價160元/kg計算，模式2的產(chǎn)值最高，共計435 148.5元；其次為模式1，產(chǎn)值共計360 525元；產(chǎn)值最低的為模式3，共計為331 060.5元。3種模式中，均扣除投入成本(魚種、蝦苗、中華鱉、飼料、電費和人工費)，所得利潤最高的為模式2，凈利潤為77 280元/hm2；其次為模式1，凈利潤為53 775元/hm2；所得利潤最低的為草魚單養(yǎng)的模式3，利潤為27 876元/hm2。因此，本試驗條件下，相對養(yǎng)殖效益而言，混養(yǎng)模式的模式1和2的養(yǎng)殖收益均明顯大于單養(yǎng)模式的模式1，其中模式2的養(yǎng)殖效益最佳。

表2 3種養(yǎng)殖模式的養(yǎng)殖效益比較Tab.2 Comparison of cultural benefits of three culture models

3 討論

3.1 3種草魚養(yǎng)殖模式的水質(zhì)因子變化分析

3.1.1 三態(tài)氮的變化

3.1.2 pH和CODMn的變化

在養(yǎng)殖過程中，pH高低是由養(yǎng)殖水體系統(tǒng)中硝化作用、水產(chǎn)動物的排泄及有機質(zhì)腐敗產(chǎn)生的酸性物質(zhì)和光合作用、反硝化作用等的產(chǎn)生的堿性物質(zhì)的強弱對比所決定的，影響著魚類生長和發(fā)育[18-20]。本研究中，在整個試驗期間，模式1的pH呈現(xiàn)先升后降再升的變化，并均大于模式3，而在養(yǎng)殖中后期時的pH均顯著大于其他兩種模式，這與朱方建等[17]研究的pH小于單養(yǎng)模式的結(jié)果相反，一方面是因為本試驗模式1中混養(yǎng)的凡納濱對蝦可將水體中的有機顆粒和草魚糞便等易腐敗酸化的有機物質(zhì)攝食掉，從而導致養(yǎng)殖水體pH升高。另一方面是朱方建等[17]研究的凡納濱對蝦-草魚混養(yǎng)模式中還混養(yǎng)了鯽魚(Carassiusauratus)、鰱魚(Hypophthalmichthysmolitrix)和鳙魚(Aristichthysnobilis)，混養(yǎng)的品種和數(shù)量較多，水體中排泄物和酸性腐殖質(zhì)較多，因此養(yǎng)殖水體pH較低。而本研究中混養(yǎng)中華鱉的模式2中pH大小相對較穩(wěn)定，在各檢測時間點的 pH與對照組的模式3間無顯著性差異，表明草魚塘中混養(yǎng)中華鱉后，并未導致養(yǎng)殖水體中酸堿度出現(xiàn)顯著升高或者降低。說明草魚+中華鱉混養(yǎng)模式可維持養(yǎng)殖水體中pH的相對穩(wěn)定，這與施永海等[21]的研究結(jié)果相一致。

CODMn質(zhì)量濃度的高低反映了養(yǎng)殖水體中有機質(zhì)含量多少，其值大小說明了養(yǎng)殖水體受有機物污染程度高低[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，在整個養(yǎng)殖過程中，草魚3種養(yǎng)殖模式的CODMn質(zhì)量濃度隨養(yǎng)殖時間隨有升高趨勢，但質(zhì)量濃度均不高，范圍為14.27～21.06 mg/L，均小于淡水養(yǎng)殖尾水二級排放標準(<25 mg/L)，表明此3種模式對養(yǎng)殖水體中CODMn含量均有較好的控制作用。其中草魚+中華鱉混養(yǎng)的模式2中CODMn質(zhì)量濃度在養(yǎng)殖后期時均低于對照組和模式1，表明本試驗條件下，草魚+中華鱉混養(yǎng)模式可有效控制CODMn質(zhì)量濃度，降低了養(yǎng)殖水體受有機物污染程度。因此，相對CODMn質(zhì)量濃度而言，草魚+中華鱉混養(yǎng)模式均優(yōu)于草魚+凡納濱對蝦混養(yǎng)模式和草魚單養(yǎng)模式，此結(jié)果與劉朋等[2]的研究結(jié)果和袁新程等[23]的研究結(jié)果相似，均可通過選擇合適品種的混養(yǎng)模式控制養(yǎng)殖水體中有機物質(zhì)的含量，減少有機物的污染，從而保證養(yǎng)殖水體的健康。

3.1.3 TN和TP的變化

本研究中，模式1和模式2中TN、TP的質(zhì)量濃度均低于對照組模式3，尤其在養(yǎng)殖中后期時，模式1和2的TN、TP質(zhì)量濃度均顯著低于模式3，這表明草魚+中華鱉和草魚+凡納濱對蝦兩種混養(yǎng)模式對池塘水體中的TN、TP有降解作用，可抑制養(yǎng)殖水體的富營養(yǎng)化，保持水質(zhì)清新。出現(xiàn)此結(jié)果的原因主要是因為模式1和2中分別混養(yǎng)了底棲生活的凡納濱對蝦和中華鱉，它們不僅可以攝食有機顆粒和剩余餌料，還可轉(zhuǎn)化顆粒有機物，致使底層有機質(zhì)再懸浮或遷移，被浮游動植物和魚類再利用，提高了利用率，降低了N、P在水體中的積累，從而降低了TN和TP的質(zhì)量濃度[24-25]。這與張振東等[26]研究發(fā)現(xiàn)的草魚養(yǎng)殖池塘內(nèi)搭配適宜比例的凡納濱對蝦，能有效提高養(yǎng)殖動物N、P利用率的結(jié)果相一致。但在養(yǎng)殖期間，3種草魚模式中TN和TP的質(zhì)量濃度隨養(yǎng)殖時間均呈現(xiàn)逐漸升高趨勢，這主要是因為草魚飼料中大部分的N元素和P元素通過殘餌、糞便以及其他排泄物的形式進入養(yǎng)殖水體，從而導致養(yǎng)殖水體中TN和TP的質(zhì)量濃度隨養(yǎng)殖時間而升高。相似的結(jié)果也出現(xiàn)在夏斌[27]和高攀等[28]的研究中。但在整個養(yǎng)殖期間，模式1和2間的TN和TP的質(zhì)量濃度均無明顯差異，這主要是因為凡納濱對蝦和中華鱉均可攝食水體中的有機顆粒和剩余餌料，導致未產(chǎn)生明顯差異。

3.2 3種養(yǎng)殖模式的養(yǎng)殖效益分析

呂光俊等[29]研究發(fā)現(xiàn)草魚和鰱魚混養(yǎng)模式的投入產(chǎn)出比為1∶1.3，武平等[30]研究發(fā)現(xiàn)草魚和淡水白鯧(Ophiocephalusargus)混養(yǎng)模式的投入產(chǎn)出比為1∶1.5，而高培平[31]研究發(fā)現(xiàn)草魚和斑點叉尾(Ictaluruspunctatus)混養(yǎng)模式的投入產(chǎn)出比為1∶1.9，石愷等[32]研究發(fā)現(xiàn)草魚和羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)混養(yǎng)模式的投入產(chǎn)出比達到1∶2.4。從以上研究比較可以看出，草魚與常規(guī)魚類混養(yǎng)的養(yǎng)殖效益總體上相差不大，但與名特優(yōu)品種混養(yǎng)則可以明顯提高混養(yǎng)模式的養(yǎng)殖效益，這與本研究得出的草魚+中華鱉混養(yǎng)模式(模式2)的投入產(chǎn)出比為1∶2.03的結(jié)果相一致。而本研究中模式1草魚+凡納濱對蝦混養(yǎng)模式的投入產(chǎn)出比1∶1.69，模式3草魚單養(yǎng)模式的投入產(chǎn)出比1∶1.47，此兩種模式的養(yǎng)殖效益均要低于模式2，并且模式2中草魚的單位產(chǎn)量最高(24 405 kg/hm2)，總飼料系數(shù)最小(2.4)，均優(yōu)于其他兩種模式，而模式1的草魚單位產(chǎn)量最低(23 250 kg/hm2)，總飼料系數(shù)最大(3.4)。因此在本試驗條件下，草魚+中華鱉混養(yǎng)模式的養(yǎng)殖效益最好，其次為草魚+凡納濱對蝦混養(yǎng)模式，草魚單養(yǎng)模式養(yǎng)殖效益最差，因此建議在傳統(tǒng)的草魚養(yǎng)殖池塘中混養(yǎng)中華鱉可大大提高養(yǎng)殖效益。

4 結(jié)論

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