蔡逸龍,張利兵,胡高宇,肖國強,蔡景波,張 翔,*
(1.浙江省海洋水產養(yǎng)殖研究所,浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護重點實驗室,溫州市海洋生物遺傳育種重點實驗室 浙江 溫州 325005; 2.樂清市農業(yè)農村局,浙江 樂清 325699)
擬穴青蟹(Scyllaparamamosain)屬于熱帶亞熱帶種類,廣泛分布于我國長江以南沿海地帶,常棲息于潮間帶的泥沙海灘、紅樹林或沼澤地,白天穴居在洞穴內,夜間出來覓食。擬穴青蟹是目前我國人工養(yǎng)殖規(guī)模最大的青蟹品種[1],其產量占據我國青蟹養(yǎng)殖產量的90%以上;因其肉質細嫩,味道鮮美,營養(yǎng)豐富,歷來深受市場歡迎[2]。根據2021年中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒公布的數據,2020年全國青蟹養(yǎng)殖產量為15.94萬t,比2019年降低了0.74%;養(yǎng)殖面積為2.35萬hm2,比2019年降低了2.14%[3]。近5 a的漁業(yè)數據顯示,除2020年略微降低外,青蟹養(yǎng)殖產量一直呈現增長趨勢,而青蟹養(yǎng)殖面積增長速度低于養(yǎng)殖產量的增速,青蟹養(yǎng)殖面積在2017、2020年甚至出現負增長,這說明近年來青蟹養(yǎng)殖技術得到了提升,單位面積產量得到了增長[4-7]。
現今青蟹養(yǎng)殖餌料主要為低值貝類、冰鮮雜魚與人工餌料交替投喂,蟹公寓養(yǎng)殖青蟹主要投喂人工配合餌料,而青蟹配合餌料的研究早見報道。艾春香等[8]研究了青蟹的營養(yǎng)需求并對其配合飼料進行了研制,黃瑩等[9]對青蟹配合飼料的營養(yǎng)進行了研究,這些研究顯示配合飼料比起天然餌料更利于青蟹養(yǎng)殖。蟹類的生長發(fā)育與攝食環(huán)境息息相關,各種環(huán)境因子對青蟹的蛻殼、生理生化都會產生影響[10-13]。之前的研究報道了各水質因子對蟹類生長發(fā)育的影響[14-16],得出了適合青蟹生長、蛻殼的水環(huán)境因子,為本研究提供了一定的參考。
青蟹養(yǎng)殖場地主要分為紅樹林養(yǎng)殖、土池養(yǎng)殖、灘涂圍網養(yǎng)殖和人工設施養(yǎng)殖,前3種為傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式,抗環(huán)境變化能力低,同時人工捕捉青蟹較為麻煩。而人工設施養(yǎng)殖中的“蟹公寓”技術作為室內立體養(yǎng)殖青蟹的新模式之一,能將傳統(tǒng)的池塘養(yǎng)殖等方式立體化、規(guī)?;?、工廠化,同時蟹公寓的土地使用面積少,操作方便可視,防止了青蟹間互殘所造成的傷害,可提高青蟹成活率,能做到反季節(jié)上市、銷售,是未來青蟹養(yǎng)殖的重要模式之一[17-20]。目前,蟹公寓的使用模式主要用在青蟹暫養(yǎng)、儲存、育肥等方面,而使用蟹公寓將蟹苗育成商品蟹需要2 a才能得到利潤,且在成本和技術上仍存在一些問題,因此本研究采取青蟹暫養(yǎng)的方式進行。在蟹公寓養(yǎng)殖中,餌料的選擇是養(yǎng)殖的關鍵因素,而餌料類型與青蟹的生長和攝食環(huán)境密切相關,但相關研究甚少。因此,本研究使用2種人工配合飼料(青蟹配合飼料和鰻魚飼料)和2種常用的動物性鮮活餌料(縊蟶、魚肉),在蟹公寓養(yǎng)殖的條件下,研究了不同餌料對蟹公寓內青蟹生長和存活,以及蟹公寓水質的影響,為蟹公寓養(yǎng)殖青蟹的餌料選擇提供了數據支持。
1.1.1 蟹公寓養(yǎng)殖模式介紹
養(yǎng)殖場地在浙江省海洋水產養(yǎng)殖研究所清江基地的廠房內部,實驗用水為清江海區(qū)砂濾海水,實驗容器采用40 cm×30 cm×20 cm的長方體蟹盒,1層10個相互拼接,6層組成1棟,總共分為4棟,每棟對應一個餌料組,相互之間進出水獨立。如圖1所示,野生青蟹放入蟹公寓后會精心調節(jié)水質并投喂適量餌料,使得青蟹能在蟹公寓內育肥,蟹公寓用水經過砂濾后使用,養(yǎng)殖廢水經過沉淀過濾后排放。
圖1 蟹公寓養(yǎng)殖流程示意圖Fig.1 Schematic diagram of crab breeding process in apartment
1.1.2 實驗動物與餌料制備
實驗使用的擬穴青蟹均為浙江省樂清市清江鎮(zhèn)野生擬穴青蟹,蟹體無損傷、附肢健全,平均每只規(guī)格為(51.00±17.81)g,每個蟹盒中投放1只青蟹。
實驗設置4種餌料(營養(yǎng)成分見表1),其中鮮活餌料中,縊蟶直接投放至蟹盒,每次投喂1~2個;鰱魚肉每塊切成4~6 g,每次投喂1塊。根據擬穴青蟹幼蟹的攝食特點,配合飼料粒徑需要≤3 mm,人工配合飼料中:鰻魚餌料需要加水和羧甲基纖維素鈉,放入小型電動擠壓顆粒機,制成鰻魚餌料顆粒,然后放入烘箱烘干之后-20 ℃保存?zhèn)溆?;青蟹配合飼料為粒徑? mm的熟化顆粒,直接投喂至蟹盒。
表1 4種餌料的常規(guī)營養(yǎng)成分
實驗設置4種餌料組,分別為:縊蟶組、魚肉組(鰱魚)、青蟹配合飼料組(天邦,全熟化配合飼料)、鰻魚飼料組(健馬牌幼鰻配合飼料),選取規(guī)格相近的青蟹個體240只,隨機分為4組,每組投喂1種類型餌料,記錄初始體重和殼長后,分別放入4棟蟹公寓內。
實驗周期共56 d,每天定時投喂1次,日投飼量為青蟹體重的8%~10%。實驗期間,根據青蟹生長情況,每7 d左右調整1次投飼量,使投餌量接近飽食量,以略有殘餌為準(投喂量分別為縊蟶、魚肉4 g,配合飼料、鰻魚飼料3 g)。每日18:00前換水,清理殘餌糞便;18:00投喂鮮活低值貝類;21:30至次日06:00開啟進水閥門,保持常流水,水流速0.2 L·min-1;06:00至18:00靜水養(yǎng)殖,減少青蟹的應激。
分別在養(yǎng)殖前期(第4周)和養(yǎng)殖實驗結束后(第8周)對每組擬穴青蟹進行計數、稱重、測量殼長,計算各組的成活率(RS)、豐滿度(K)、肝胰腺指數(IHS)、特定生長率(RSG)。計算公式如下:
(1)
(2)
(3)
(4)
式(1)~(4)中:m0為擬穴蟹仔蟹初始體重;mt為擬穴青蟹的終末體重;mh為肝胰腺質量;m為檢測的擬穴青蟹體重;L為殼長,cm;t為實驗時間,d;N0為初始擬穴青蟹的只數;Nt為養(yǎng)殖結束擬穴青蟹的只數。
1.4.1 水樣采集
實驗時每7 d采集1次水樣進行檢測,水樣于投喂后3 h采集,同時選取一個無青蟹的蟹盒并采集水樣,作為進水水樣(CS)。每組選取9個蟹盒采集水樣,共采集37個水樣,水樣經0.7 μm孔徑、直徑47 mm玻璃纖維濾膜(Whatman)抽濾后,待測。
1.4.2 水質檢測指標
水質檢測指標包括:水溫、pH值、鹽度、溶解氧(DO)、化學耗氧量(COD),無機氮(硝態(tài)氮、亞硝氮、氨氮)、活性磷酸鹽、懸浮顆粒物(SPM)等。
溫度、pH值、鹽度、DO使用Multi 3410 SET5數字化多參數分析儀(德國WTW公司)測量;COD采用堿性高錳酸鉀法(GB17378.4—2007)測定,營養(yǎng)鹽采用GB17378.4—2007測量,其中,活性磷酸鹽用磷鉬藍分光光度法測定,亞硝氮用萘乙二胺分光光度法測定,硝態(tài)氮用鋅鎘還原法與氨氮-靛酚藍分光光度法測定。
1.4.3 水質綜合污染指數
水質綜合污染指數法是評價水環(huán)境質量的一種重要方法,計算方法如下:
(5)
式(5)中:I為綜合污染指數,Ii=Ci/Si,n為污染物種類,Ci為污染物實測濃度平均值,Si為污染物濃度標準值。I≤0.2表示水體污染級別為清潔;0.21≤I≤0.40表示水體尚清潔;0.41≤I≤0.70表示水體處于輕污染狀態(tài);0.71≤I≤1.00表示水體處于中污染;1.01≤I≤2.00表示水體處于重污染,I超過2.0則表示水體處于嚴重污染狀態(tài)。
水質監(jiān)測因子的評價標準采用《海水養(yǎng)殖水排放要求》(SC/T9103—2007)二級標準和《漁業(yè)水質標準》(GB11607—89)進行,標準值范圍如下:pH值7.0~8.5,COD≤20 mg·L-1,DO>3 mg·L-1,SPM≤100 mg·L-1,活性磷酸鹽≤0.10 mg·L-1,無機氮≤1.0 mg·L-1。
1.4.4 營養(yǎng)狀態(tài)質量
NQI用來評價養(yǎng)殖海水富營養(yǎng)化水平。用VNQI代表NQI的值,VNQI<2.0表示貧營養(yǎng)水平,2.0≤VNQI≤3.0表示中營養(yǎng)水平,VNQI≥3.0表示富營養(yǎng)水平。
(6)
式(6)中:SCOD、SNT、STP分別為COD、TN、TP的標準值,VCOD、VNT、VTP分別為COD、TN、TP的測定值。海水檢測中一般不檢測總氮、總磷,因此本研究用活性磷酸鹽與無機氮代替。
采用Excel 2016軟件進行數據處理,以平均值±標準差表示。用SPSS 21.0中的Pearson Correlation Coefficient法(皮爾遜相關系數法)分析指標數據相關性。
在整個養(yǎng)殖過程中,縊蟶組擬穴青蟹特定生長率最高,鰻魚組次之,配合飼料組和魚肉組較低,其中縊蟶組的特定生長率顯著(P<0.05)高于其他3組(表2)。配合飼料組肝胰腺指數最高,其次為縊蟶組,鰻魚飼料組和魚肉組較低,但組間無顯著差異(P>0.05)。魚肉組存活率最高,縊蟶與配合組次之,鰻魚飼料組最低,但各組并不存在顯著差異(P>0.05)。
表2 不同餌料的擬穴青蟹特定生長率、肝胰腺指數、存活率(n=60)
溫度整體呈現逐漸降低的趨勢,對照組水樣的水溫在7 d時達到最高(27.8 ℃),56 d達到最低(20.7 ℃)(圖2-A);鹽度從養(yǎng)殖初期到末期呈現一個上升的趨勢,最低值16.1出現在第7天,最高值25.7出現在第56天(圖2-B)。兩者變化趨勢與對照組水樣一致,餌料未影響溫度和鹽度的變化。
由圖2-C可知,第7天配合餌料組的pH值為6.458,其余取樣時間各個餌料組的pH值在7~8波動,呈弱堿性,對照組水樣pH值變化趨勢與各餌料組間存在顯著差異(P<0.05)。DO含量在第7天較低,縊蟶組、魚肉組、配合飼料組、鰻魚飼料組的DO含量分別為3.0、0.8、0.2、1.9 mg·L-1,對照組水樣溶解氧與餌料組存在顯著差異(P<0.05)(圖2-D)。
由圖2-E可知,縊蟶組第21天的COD最低(0.29 mg·L-1),對照組水樣第49天的COD最高(6.60 mg·L-1)。對照組水樣COD與配合飼料組、鰻魚組間存在顯著差異(P<0.05)。鰻魚組的SPM在第14天達到110.1 mg·L-1,其余取樣時間各個餌料組的SPM均小于100 mg·L-1(圖2-F),且與對照組水樣間無顯著差異(P>0.05)。因此,蟹公寓養(yǎng)殖過程中,養(yǎng)殖水體的DO、pH值、COD等指標主要受到青蟹飼喂過程的影響。
投喂不同餌料后,蟹公寓中水體的活性磷酸鹽含量逐漸升高,28 d之后各個餌料組活性磷酸鹽含量基本保持不變(圖2-G),縊蟶投喂組在7 d的活性磷酸鹽含量最高(0.695 mg·L-1),對照組水樣活性磷酸鹽含量與其他餌料組間存在顯著差異(P<0.05)。各個餌料組的無機氮含量在第7天明顯升高,在第14天降低,第28天之后升高(圖2-H),各個餌料組與對照水樣間存在顯著差異(P<0.05)。
SC,縊蟶組;FF,魚肉組;CF,配合飼料組;EF,鰻魚飼料組。下同。SC, Sinonovacula constricta group; FF, Fresh fish group; CF, Compound feed group; EF, Eel feed group. The same as below.圖2 蟹公寓養(yǎng)殖過程中水體水環(huán)境因子的變化Fig.2 Changes of water environmental factors during crab apartment culture
綜上所述,蟹公寓養(yǎng)殖過程中,除了溫度、鹽度與懸浮顆粒物外,其他水環(huán)境因子變化都會受餌料投喂的影響。
由表3可知,整個養(yǎng)殖過程中鰻魚飼料組養(yǎng)殖水體的pH值、DO均值分別為7.2、3.0 mg·L-1,顯著低于縊蟶組和魚肉組,COD、SPM均值為5.0 mg·L-1、72.6 mg·L-1,顯著高于縊蟶組和魚肉組;魚肉組活性磷酸鹽均值(0.440 mg·L-1)顯著高于其他3組;配合飼料組氨氮均值(0.563 mg·L-1)顯著低于鰻魚飼料組(1.018 mg·L-1);各組的無機氮含量均值無顯著差異(P>0.05)。這說明縊蟶組養(yǎng)殖水體的水質狀況最好,為青蟹養(yǎng)殖提供了較好的環(huán)境。
表3 整個養(yǎng)殖過程中添加不同餌料的環(huán)境因子平均值
各餌料組水質指標皮爾遜相關性分析(圖3)顯示,縊蟶組活性磷酸鹽含量與氨氮含量具有顯著相關性(P<0.05),這可能是由于縊蟶組青蟹消化代謝較強所致;配合飼料和鰻魚組的SPM均與COD、DO、pH值顯著相關(P<0.05),說明人工配合飼料溶出較多有機顆粒,從而導致水體COD上升,DO和pH值下降,同時鰻魚組活性磷酸鹽含量與SPM、COD顯著相關(P<0.05),表明鰻魚組養(yǎng)殖水體中的活性磷酸鹽主要來源于飼料投喂;魚肉組SPM與COD、DO、pH值無顯著相關性(P>0.05),說明投喂鮮魚肉產生的有機顆粒較少,對水體中的DO等指標無顯著影響。
A,縊蟶組;B,魚肉組;C,配合飼料組;D,鰻魚飼料組。A, Sinonovacula constricta group; B, Fresh fish group; C, Compound feed group; D, Eel feed group.圖3 蟹公寓養(yǎng)殖過程中不同餌料的水質之間的皮爾遜相關系數Fig.3 Pearson correlation coefficient between water quality of different baits during crab apartment culture
由表4可知,縊蟶組的青蟹特定生長率與水質間無顯著相關性;魚肉組特定生長率與氨氮呈顯著正相關;配合飼料組特定生長率與pH值呈顯著負相關;鰻魚組特定生長率與DO呈顯著正相關。
表4 不同餌料組擬穴青蟹特定生長率與水質的相關性
由表5可知,縊蟶組青蟹的存活率與各水質數據間無顯著相關性;魚肉組青蟹的存活率與活性磷酸鹽和亞硝氮含量顯著正相關;配合飼料組青蟹的存活率與活性磷酸鹽含量、SPM、DO、pH值顯著相關;鰻魚組青蟹的存活率與活性磷酸鹽含量、亞硝氮含量顯著正相關。
表5 不同餌料組擬穴青蟹存活率與水質的相關性
水質綜合污染指數>0.4,說明整個攝食過程基本處于水質污染狀態(tài)(圖4)。其中,魚肉組在整個研究過程中整體處于重污染或嚴重污染狀態(tài)。在所有污染指標中,活性磷酸鹽提供的污染指數占全體指數的41.74%,是本次蟹公寓青蟹攝食過程中的主要污染物。
圖4 蟹公寓養(yǎng)殖環(huán)境下不同餌料對養(yǎng)殖水體水質綜合污染指數的變化Fig.4 Changes of comprehensive pollution index of aquaculture water quality by different diets cultured in carb apartment
表6顯示,蟹公寓養(yǎng)殖青蟹過程中,所有餌料組都處于富營養(yǎng)化狀態(tài),魚肉組水質的營養(yǎng)水平(NQI值)最高,其次為配合飼料組,鰻魚組與縊蟶組較低。
表6 蟹公寓養(yǎng)殖過程中的營養(yǎng)水平
在不計人工、場地費的前提下,由表7可知4種餌料養(yǎng)殖青蟹的成本分別為縊蟶組194.88元、魚肉組66.53元、配合飼料組24.36元、鰻魚飼料組21.84元。養(yǎng)殖過程中青蟹增重乘出售價格作為收入,如果使用這4種餌料進行蟹公寓養(yǎng)殖,青蟹增重部分可得收入分別為 縊蟶組299.50元、魚肉組99.73元、配合飼料組69.86元、鰻魚飼料組75.85元,二者相減可得毛利潤,分別為縊蟶組34.6元、魚肉組33.2元、配合飼料組45.5元、鰻魚飼料組54.0元。因此,對于蟹公寓養(yǎng)殖擬穴青蟹,投喂鰻魚飼料有替代常規(guī)飼料的潛力。
表7 不同餌料組擬穴青蟹收入及養(yǎng)殖成本
每種餌料的投喂量相近,但投喂縊蟶的成本最高,雖然生長性能比其他餌料高,但是特定生長率沒有提高太多,因此綜合養(yǎng)殖成本來看,鰻魚飼料更適合大規(guī)模蟹公寓養(yǎng)殖青蟹。
楊麗麗等[24]研究了冰鮮野雜魚、配合飼料對蟹類消化酶、血細胞的影響,陳立僑等[25]研究了配合飼料對河蟹生長的影響,黃偉卿等[26]研究了軟顆粒飼料對青蟹生長存活的影響,周凡等[27]研究了配合飼料對擬穴青蟹-脊尾白蝦混養(yǎng)模式的效果。以上研究結果都顯示,人工調配的飼料更利于蟹類養(yǎng)殖;而本研究的蟹公寓養(yǎng)殖過程中,縊蟶組青蟹特定生長率最高,鰻魚飼料組次之,魚肉組最低,除縊蟶組外,其他餌料組特定生長率與pH值、DO、氨氮等存在顯著相關性。投喂不同餌料導致的青蟹生長速度差異可能是因為蟹公寓與圍塘養(yǎng)殖環(huán)境不同,蟹公寓模式的青蟹活動范圍較小,雖然減小了青蟹互殘的風險,但也縮小了青蟹的活動范圍。魚肉組的青蟹生長狀況和水質最差,說明魚肉溶于水體后更易對水體環(huán)境因子造成影響。
有研究表明[14,28-29],25~35 ℃更適合青蟹生長、蛻殼。王桂忠等[30]、袁春營等[31]研究了鹽度對青蟹生長的影響,適宜的鹽度(23‰~35‰)更利于青蟹生長發(fā)育。在本研究中,溫度與鹽度主要受季節(jié)和海水環(huán)境影響。青蟹適宜的生長溫度為15~31 ℃,最適生長水溫為18~25 ℃。本研究的溫度處于20~30 ℃,青蟹在養(yǎng)殖前期特定生長率高,養(yǎng)殖過程中溫度呈現由高到低的變化趨勢,這說明在適宜范圍內,較高的溫度有利于青蟹生長,這與以往的研究結果一致。
吳琴瑟[32]認為,青蟹適宜的pH值范圍為7.5~8.9,最適范圍為7.8~8.4。劉璐等[33]認為,長期處于不適宜的pH值環(huán)境中會使擬穴青蟹的各免疫指標下降。本研究中攝食環(huán)境水體pH值略低,pH值與配合飼料組、鰻魚組的青蟹特定生長率呈顯著負相關,這表明人工配合飼料會降低環(huán)境pH值,可能導致青蟹生長率提高,但會降低青蟹存活率。在第7天采集的配合飼料組水樣pH值小于7,在這一時間點,配合飼料組的青蟹死亡了14只,高于其他3組,這說明過低的pH值可能是導致青蟹存活率降低的原因之一,pH值的變化可作為整個蟹公寓攝食環(huán)境變化的重要指標??O蟶組青蟹特定生長率和存活率與所有水質因子都無顯著相關性,但青蟹特定生長率最高,這表明投喂縊蟶不會導致攝食環(huán)境明顯惡化,各水質因子皆在適宜范圍內,而較好的水質狀況提高了青蟹的生長率。
黃海濤[14]研究發(fā)現,DO越高對青蟹蛻殼、生長越有利,與本研究結果一致,這說明蟹公寓攝食環(huán)境中DO對于青蟹生長不是限制因子。同時研究顯示,池塘養(yǎng)殖青蟹時DO一般要維持在2 mg·L-1以上[14]。在本次研究中,配合飼料組的DO出現過低值(0.2 mg·L-1),此時該組的青蟹死亡最多(占總數的23.33%),這表明DO過低是導致蟹公寓青蟹存活率降低的重要原因之一。
4個餌料組中青蟹存活率最高的為魚肉組,達55%?;钚粤姿猁}與蟹公寓養(yǎng)殖青蟹的存活率顯著正相關,而魚肉組的水樣平均活性磷酸鹽含量最高,投喂的鰱魚魚肉中總磷含量為2.33%[23],高于配合飼料組(1.8%)和縊蟶組(0.04%)[34],這可能暗示了餌料和水體中活性磷酸鹽對青蟹存活率的影響較大。在養(yǎng)殖后期,隨著青蟹的生長發(fā)育,溶于水體的殘餌增多、代謝入水體的無機氮含量也增高[35-39]。黃海濤[14]研究表明,當氨氮濃度低于8 mg·L-1時不影響青蟹的存活與蛻殼,與本研究結果一致。4種餌料組的水質綜合污染指數均大于0.4,磷酸鹽提供的污染指數占據全體指數的41.74%,是青蟹攝食過程中的主要污染物。同時,攝食環(huán)境處于富營養(yǎng)化狀態(tài)(NQI≥8.5),其中縊蟶組富營養(yǎng)化程度最低。青蟹配合飼料影響的水質指標較少,但養(yǎng)殖水體污染水平和富營養(yǎng)化程度高于鰻魚飼料,相較人工配合飼料,鮮魚肉影響水質指標數量較少,但未顯著提高青蟹生長性能。
綜上所述,縊蟶是最優(yōu)的蟹公寓養(yǎng)殖餌料,其飼喂的青蟹具有較高生長性能,且養(yǎng)殖水體環(huán)境更優(yōu);但綜合養(yǎng)殖成本來看,配合飼料同樣具有作為蟹公寓養(yǎng)殖用餌料的潛力,需進一步優(yōu)化配合和制造工藝,以降低對攝食環(huán)境的影響。