大刺鰍簡易式循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖試驗(yàn)

吳妹英

（福建省淡水水產(chǎn)研究所，福建 福州 350002）

大刺鰍（Mastacembelus armatus），隸屬合鰓目（Symbranchiformes）刺鰍科（Mastacembelidae）刺鰍屬（Mastacembelus）[1-3]，俗稱辣錐、角羅鰍、刀鰍、鋸齒泥鰍、鋸齒鋸等，主要分布于長江以南，福建、廣東、廣西、海南、云南等地區(qū)，適宜的生長溫度為20～29℃[4]。大刺鰍頭尖，身體側(cè)扁細(xì)長，尾部薄，尾部和吻極尖，體黑褐色[5,6]。野生大刺鰍可投喂新鮮的冰魚、蚯蚓、黃粉蟲飼養(yǎng)，人工馴化后可投喂人工配合飼料[7]。大刺鰍棲息習(xí)性與鰻鱺相似，有集群棲息習(xí)性，常發(fā)現(xiàn)于江河底層石塊下或洞穴中，人工養(yǎng)殖下會(huì)成群躲在池底放入的PVC 管遮蔽物內(nèi)[5,6]。大刺鰍白天潛伏水底，夜間捕食，晝伏夜出[5,8]。大刺鰍一般在24～48 月性成熟，每年5—10 月分批產(chǎn)卵，適宜繁殖水溫為25℃～30℃[9,10]。大刺鰍肌肉中蛋白質(zhì)含量達(dá)到18%，味美，肉鮮[11]，市場售價(jià)高，具有較高的營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。人工養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)尚未成熟，市場需求主要依靠野生資源，導(dǎo)致大刺鰍長期處于過度捕撈狀態(tài)，加上城市化擴(kuò)增對其產(chǎn)卵場和棲息地的破壞，野生資源量逐年減少，自然種群嚴(yán)重衰退[4,12-16]。開展大刺鰍人工養(yǎng)殖技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，對于大刺鰍種質(zhì)資源保護(hù)和利用具有重要的意義。

目前對大刺鰍的研究主要圍繞著性腺發(fā)育及營養(yǎng)成分[17,18]、消化系統(tǒng)組織學(xué)[19]、食性及繁殖生物學(xué)[20]、胚胎發(fā)育[21]、地理種群差異及資源保護(hù)等方面[22,23]；而針對大刺鰍養(yǎng)殖技術(shù)的研究不夠深入，大多以土池粗養(yǎng)為主，少部分涉及精養(yǎng)池流水養(yǎng)殖，尚未形成完整的養(yǎng)殖技術(shù)工藝。本課題組近些年的養(yǎng)殖跟蹤結(jié)果分析，以上養(yǎng)殖模式均存在弊端[24-26]。第一，大刺鰍具有溯溪的習(xí)性，土池敞開式養(yǎng)殖模式的防逃難度較大，逃逸風(fēng)險(xiǎn)較高，且土池捕撈難度大，養(yǎng)殖成活率低；第二，大刺鰍病害防治技術(shù)尚不成熟，特別是季節(jié)交替時(shí)，小瓜蟲、諾卡氏菌等主要病蟲害時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)死亡率高達(dá)70%～80%，制約大刺鰍規(guī)?；B(yǎng)殖技術(shù)的推廣應(yīng)用；第三，大刺鰍的原產(chǎn)地多為水質(zhì)清澈且穩(wěn)定的山澗溪流，對氨氮和亞硝酸鹽等的耐受性較低[27]，導(dǎo)致人工養(yǎng)殖需水量大；第四，大刺鰍在低于20℃時(shí)攝食活動(dòng)明顯減弱，低于15℃時(shí)便鉆入魚塘底泥中或者深水區(qū)的洞穴中越冬。沒有保溫設(shè)施時(shí)，生長較慢，如遇寒潮，越冬的成活率較低。因此，在人工養(yǎng)殖中維持穩(wěn)定的熱源至關(guān)重要，這進(jìn)一步提升了養(yǎng)殖成本。居于以上原因，目前大刺鰍的養(yǎng)殖成活率、生長速度和養(yǎng)殖密度等均較低，養(yǎng)殖效果也不理想，限制了該魚的規(guī)模化發(fā)展。探索一種適合大刺鰍人工養(yǎng)殖的穩(wěn)定生態(tài)模式是該魚產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵。

減少養(yǎng)殖用水用量和養(yǎng)殖廢水的排放等成為養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)[28]。循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)用水量少、可循環(huán)利用、養(yǎng)殖密度高、集約化管理、養(yǎng)殖排放少等[30,31]，將成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方向之一[29]。但是，現(xiàn)有的路基循環(huán)系統(tǒng)投資大，需要建設(shè)大量的固定資產(chǎn)，養(yǎng)殖回報(bào)率相對低下，成本回收周期長，推廣普及難度較大。因此，設(shè)計(jì)一種簡易式的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)結(jié)合生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)，提升養(yǎng)殖用水的利用率，降低加熱成本是大刺鰍人工養(yǎng)殖所要解決的問題。

本試驗(yàn)通過三年多構(gòu)建、研究和改進(jìn)，逐步完善了大刺鰍簡易式循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)，并應(yīng)用其進(jìn)行大刺鰍苗種培育、魚種培育和成魚養(yǎng)殖試驗(yàn)，采集了生長性能、成活率、產(chǎn)量、節(jié)能減排等生產(chǎn)指標(biāo)，反饋該模式的運(yùn)行狀況和養(yǎng)殖效果，旨在探討循環(huán)水模式下大刺鰍養(yǎng)殖的可行性，為該魚養(yǎng)殖推廣提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2018—2020 年在福建省淡水水產(chǎn)研究所協(xié)作基地進(jìn)行了苗種培育、魚種培育和成魚養(yǎng)殖三組試驗(yàn)。試驗(yàn)用大刺鰍為本課題組自繁。選擇體表完整、鏡檢無病蟲害、活力好的大刺鰍，經(jīng)10～15 mL/m3聚維酮碘浸泡10～15 min 后，放入養(yǎng)殖系統(tǒng)。

循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)包括養(yǎng)殖池、凈化池、過濾設(shè)備、NFT 管道水培裝置和氣動(dòng)力系統(tǒng)等設(shè)備，試驗(yàn)組采用空氣能加熱設(shè)備，對照組采用普通電加熱控溫設(shè)備，維持養(yǎng)殖環(huán)境溫度穩(wěn)定。試驗(yàn)組和對照組各設(shè)三個(gè)平行。養(yǎng)殖池直徑3.0 m，面積約6.7 m2，池深0.8～1.0 m。池內(nèi)懸掛一個(gè)孔徑為0.8～1.0 cm，長50 cm、寬30 cm、高30 cm 的投餌臺。投餌臺正上方蓋一片遮陽網(wǎng)。每個(gè)養(yǎng)殖池的循環(huán)水流量約3.5 t/h。

1.2 方法

1.2.1 構(gòu)建養(yǎng)殖池生物膜

放養(yǎng)前10～15 d，養(yǎng)殖系統(tǒng)蓄水，打開氣動(dòng)力系統(tǒng)，使水在養(yǎng)殖系統(tǒng)中循環(huán)，同時(shí)將事先培育好的綠蘿（Epipremnum aureum）移植到NFT 管道培育裝置中，并向養(yǎng)殖系統(tǒng)中投放硝化細(xì)菌、光合細(xì)菌、芽孢桿菌，協(xié)助養(yǎng)殖系統(tǒng)形成生物膜。待養(yǎng)殖系統(tǒng)中菌膜成熟和植物根系長成后，再投入大刺鰍苗種及成魚。

1.2.2 苗種培育管理

向育苗池內(nèi)投放體質(zhì)量為2～3 g 的當(dāng)年大刺鰍苗種，密度為500 尾/m2。每天早晚各投喂一次，日投喂量為苗種體質(zhì)量的1～3%，以10～15 min 吃完為標(biāo)準(zhǔn)，早晨的投喂量占全天總投喂量的60%，傍晚投喂余下的40%；每周抽檢一次，根據(jù)體質(zhì)量增長每周調(diào)整投喂量；飼料選用含50%蛋白的鰻鱺飼料，料∶水質(zhì)量比為1∶1.2，和成團(tuán)狀，投放到餌料臺飼喂。每次投喂時(shí)試驗(yàn)組每公斤鰻鱺飼料中添加腸道保健藥品2 g（健康動(dòng)能)，提升大刺鰍苗種的消化和吸收能力。養(yǎng)殖水溫控制在25～30℃，每天補(bǔ)充5%左右的新水。每周排污一次，補(bǔ)充新水，每次的換水量在5%左右。對照組的放養(yǎng)密度、起始規(guī)格、投喂量和投喂頻率均與試驗(yàn)組一致（不添加腸道保健藥品），每天換水量約50%，上午和下午各1 次，每次換水時(shí)間為投喂后1～2 h，每次換水量約25%左右。養(yǎng)殖周期為60 d。

1.2.3 魚種養(yǎng)殖管理

向魚種池內(nèi)投放體質(zhì)量為7～10 g 的當(dāng)年大刺鰍魚種，密度為300 尾/m2。飼喂管理同苗種培育試驗(yàn)。養(yǎng)殖水溫控制在25～30℃，每天補(bǔ)充5～8%左右的新水。每周排污一次，并補(bǔ)充新水，每次的換水量控制在8%左右。對照組的放養(yǎng)密度、起始規(guī)格、投喂量和投喂頻率均與試驗(yàn)組一致（不添加腸道保健藥品），每天換水量約60%，上午和下午各1 次，投喂后1～2 h 換水約30%左右。養(yǎng)殖周期為90 d。

1.2.4 成魚養(yǎng)殖管理

向成魚池內(nèi)投放規(guī)格為20～50 g/ 尾的當(dāng)年大刺鰍成魚，投放密度為150 尾/m2。飼料選用含42%蛋白的鰻鱺飼料，其他飼喂管理同苗種培育試驗(yàn)。養(yǎng)殖水溫控制在25～30℃，每天補(bǔ)充8%～10%左右的新水。每周排污一次，并補(bǔ)充新水，每次的換水量控制在10%左右。對照組的放養(yǎng)密度、起始規(guī)格、投喂量和投喂頻率均與試驗(yàn)組一致（不添加腸道保健藥品），每天投喂后1～2 h 換水約60%，上午和下午各1 次，每次約30%左右。養(yǎng)殖周期為90 d。

1.2.5 水質(zhì)管理

每天定時(shí)檢測養(yǎng)殖系統(tǒng)的氨氮和亞硝酸鹽含量，當(dāng)氨氮濃度上升時(shí)投放光合細(xì)菌進(jìn)行調(diào)控；當(dāng)亞硝酸鹽濃度上升時(shí)，投放硝化細(xì)菌進(jìn)行調(diào)控；當(dāng)亞硝酸鹽和氨氮濃度同時(shí)上升時(shí)選用硝化細(xì)菌和光合細(xì)菌進(jìn)行綜合調(diào)控，同時(shí)提升水體中的溶解氧濃度，確保水質(zhì)穩(wěn)定。每周修剪一次植株，控制植物密度。

1.2.6 病害管理

病害防治主要以預(yù)防為主，魚放養(yǎng)前要進(jìn)行嚴(yán)格的消毒處理和寄生蟲查殺。待寄生蟲和病原菌查殺后再進(jìn)入養(yǎng)殖系統(tǒng)。該系統(tǒng)定期使用腸道益生菌，水體中定期使用微生態(tài)制劑，所以養(yǎng)殖周期內(nèi)并未爆發(fā)任何疾病。

1.2.7 統(tǒng)計(jì)分析及計(jì)算公式

試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用Excel 2007 制圖。

成活率（%）=（最終尾數(shù)/初始尾數(shù)）×100%；

飼料系數(shù)（%）=（飼料消耗量/增重量）×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗種培育試驗(yàn)

大刺鰍苗種在循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)中培育結(jié)果，試驗(yàn)組魚的平均體質(zhì)量達(dá)（6.30±0.20）g，比對照組高6.78%。試驗(yàn)組魚的成活率達(dá)（92.80±3.77）%，比對照組高16.29%。循環(huán)水養(yǎng)殖過程節(jié)約用水91.70%（表1）。

2.2 魚種養(yǎng)殖試驗(yàn)

經(jīng)過90 d 的養(yǎng)殖，試驗(yàn)組大刺鰍的體質(zhì)量達(dá)（22.90±0.51）g，比對照組提高了11.17%；試驗(yàn)組的成活率達(dá)（94.52±1.15）%，比對照組提高了12.38%。循環(huán)水養(yǎng)殖過程節(jié)約用水89.54%（表1）。

2.3 成魚養(yǎng)殖試驗(yàn)

經(jīng)過90 d 的成魚循環(huán)水養(yǎng)殖，試驗(yàn)組大刺鰍的的平均體質(zhì)量達(dá)（52.41±2.31）g，比對照組高5.73%。成活率達(dá)（96.19±1.14）%，比對照組高7.05%。循環(huán)水養(yǎng)殖過程節(jié)約用水88.04%（表1）。

2.4 養(yǎng)殖效果分析

大刺鰍苗種、魚種和成魚養(yǎng)殖試驗(yàn)顯示：試驗(yàn)組的養(yǎng)殖效果均比對照組好。苗種培育中水質(zhì)穩(wěn)定決定了苗種的成活率，而該生態(tài)系統(tǒng)很好地解決了苗種培育過程中的水質(zhì)問題，成活率明顯提升，三組分別比對照組提升了16.29%、12.38%和7.05%（圖1）。試驗(yàn)組用水量減少了88.04%～91.70%（圖2），加熱保溫成本降低了89.16%～92.48%（圖3）。穩(wěn)定的生長環(huán)境及腸道保健技術(shù)結(jié)合，使大刺鰍的飼料系數(shù)下降了0.15～0.19。成魚養(yǎng)殖過程中，該系統(tǒng)很好地杜絕了外源病蟲害的威脅，節(jié)約了用水量，水質(zhì)凈化效果比傳統(tǒng)模式明顯提升，單位面積產(chǎn)量提升至7.57 kg/m2（圖4），經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益明顯的提高。

3 討論

3.1 循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖模式對大刺鰍成活率的影響

在幼苗培育階段，大刺鰍魚苗的成活率和環(huán)境的穩(wěn)定密切相關(guān)。對比分析大刺鰍池塘馴養(yǎng)技術(shù)[29]中幼苗的成活率與本文對照組和試驗(yàn)組的試驗(yàn)結(jié)果顯示：大刺鰍池塘養(yǎng)殖成活率達(dá)76.76%，與本文對照組成活率（76.51±1.09）%無較大差異，而試驗(yàn)組的成活率（92.80±3.77）%比池塘大刺鰍幼苗養(yǎng)殖高出16.4%，說明用本文構(gòu)建的循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)培育大刺鰍苗種具有明顯的優(yōu)勢。

3.2 循環(huán)水生態(tài)模式對養(yǎng)殖效益的影響

循環(huán)水養(yǎng)殖較池塘養(yǎng)殖養(yǎng)殖廢水凈化能力強(qiáng)，水質(zhì)穩(wěn)定可控，具有養(yǎng)殖種類與外界隔離，免受疾病和污染等優(yōu)勢，是未來水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展方向。但是，目前常見的陸基循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)造價(jià)高，技術(shù)工藝復(fù)雜，后期運(yùn)行成本高等[30]，限制了該模式的普及和推廣。目前，陸基循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)通常被用于科研試驗(yàn)研究，距其成為主要商品魚規(guī)?；B(yǎng)殖模式還有待進(jìn)一步的摸索和優(yōu)化。本研究采用氣提水原理，實(shí)現(xiàn)增氧、推水、提水等目的，大大降低了設(shè)備投入成本和運(yùn)營經(jīng)費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了低能耗運(yùn)行的目標(biāo)，養(yǎng)殖用水量比對照組減少了88.04%～91.70%，加熱保溫成本降低了89.16%～92.48%，且養(yǎng)殖系統(tǒng)很好地杜絕了外源病蟲害的威脅，明顯提高了養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的換水量減少，養(yǎng)殖環(huán)境波動(dòng)減小，利于大刺鰍生長。定期使用腸道微生物，優(yōu)化腸道菌群，促進(jìn)餌料的消化吸收，明顯提升了飼料效率。

3.3 循環(huán)水生態(tài)模式對養(yǎng)殖水質(zhì)穩(wěn)定性的影響

養(yǎng)殖水體中氨的來源有三個(gè)方面：（1）含氮有機(jī)物分解產(chǎn)生的氨；（2）水中缺氧時(shí)，含氮有機(jī)物被反硝化細(xì)菌還原產(chǎn)生的氨；（3）水生動(dòng)物的代謝以氨的形式排出體外。亞硝酸鹽主要來自缺氧的條件中氨氮在厭氧細(xì)菌的硝化作用轉(zhuǎn)化而生成，及硝酸鹽還原和浮游植物代謝活動(dòng)產(chǎn)生[33]。

氨氮主要侵襲黏膜，特別是魚鰓表皮和腸黏膜，其次是神經(jīng)系統(tǒng)，使魚類肝腎系統(tǒng)遭受破壞，引起體表及內(nèi)臟充血、肌肉增生及腫瘤，嚴(yán)重的發(fā)生肝昏迷以致死亡。即使是低濃度的氨，長期接觸也會(huì)損害鰓組織，出現(xiàn)鰓小片彎曲、粘連或融合現(xiàn)象[36]。有研究表明：非離子氨明顯抑制大西洋鱈（Gadus morhua）的生長，攝食量減少。當(dāng)非離子氨濃度大于0.06 mg/L 時(shí)，日攝食量減少，生長率明顯降低[37]。氨氮濃度50 mg/L 和150 mg/L 時(shí)，泥鰍（Misgurnus anguillicaudatus）鰓絲表面出現(xiàn)分泌物，細(xì)胞水腫；250 mg/L 時(shí)鰓絲表面分泌物增加，鰓小片聚攏，上皮細(xì)胞水腫加?。?50 mg/L 時(shí)鰓上皮壞死。在不同氨氮濃度下，泥鰍肝臟細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了不同程度的損傷。50 mg/L 和150 mg/L 組的泥鰍肝臟細(xì)胞線粒體扭曲變形，細(xì)胞核變形，核膜腫脹；250 mg/L 組肝臟細(xì)胞胞漿空泡化，殘存細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)不完整；450 mg/L 組出現(xiàn)大量肝臟細(xì)胞凋亡。隨著氨氮脅迫濃度的不斷升高，鰓組織和肝細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的受損程度逐漸嚴(yán)重，且損傷不可逆轉(zhuǎn)[38]。異育銀鯽‘中科3 號’（Allogynogenetic gibel carp“CAS III”）幼魚在氨氮脅迫下肝臟組織中丙二醛（MDA）含量上升，比對照組提高了26.20%、18.68%和17.08%；而過氧化氫酶（CAT）和總超氧化物歧化酶（T-SOD）活性則均先激活后抑制，高濃度、長時(shí)間氨氮脅迫對幼魚肝臟抗氧化酶活性影響較大，機(jī)體抗氧化能力減弱[39]。

傳統(tǒng)養(yǎng)殖主要通過大量換水、增氧等措施[40]來被動(dòng)地調(diào)控水質(zhì)，水質(zhì)穩(wěn)定性差，且嚴(yán)重影響到魚類的生長。

本文從腸道調(diào)控入手，促進(jìn)大刺鰍腸道的營養(yǎng)吸收能力，提升飼料的轉(zhuǎn)化率，降低環(huán)境對養(yǎng)殖排泄物的凈化壓力。定期使用不同微生態(tài)制劑等措施，維持有益菌群的基數(shù)，持續(xù)的微孔增氧為養(yǎng)殖環(huán)境，特別是微生物的繁殖提供穩(wěn)定的溶氧需求，提升菌群的凈化效率。NFT 管道系統(tǒng)中的水培植物可實(shí)時(shí)吸收養(yǎng)殖環(huán)境中的營養(yǎng)鹽，通過定期修剪植株，將營養(yǎng)鹽帶離該養(yǎng)殖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的原位凈化。水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析表明，該養(yǎng)殖技術(shù)工藝很好地解決了大刺鰍集約化養(yǎng)殖的水質(zhì)穩(wěn)定問題，有效控制了氨氮和亞硝酸鹽的含量，減少了水質(zhì)對養(yǎng)殖魚類的威脅，養(yǎng)殖效益顯著優(yōu)于對照模式。

3.4 結(jié)論

簡易式循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)可有效降低大刺鰍養(yǎng)殖能耗需求，減少用水量，提升養(yǎng)殖成活率，降低養(yǎng)殖應(yīng)激和病害爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了低能耗運(yùn)行。該模式均適合用于不同階段的大刺鰍人工養(yǎng)殖，且苗種養(yǎng)殖階段的優(yōu)勢比較突出，可有效提升苗種培育的成活率和生產(chǎn)成本。因此，該模式可作為今后大刺鰍規(guī)?；B(yǎng)殖的重要參考。