水蕹菜浮床覆蓋度對淇河鯽的生長及營養(yǎng)品質(zhì)的影響

劉曉峰，張莉，祝國榮，陳宏霖，楊健，葛紫晗，李學(xué)軍

1.河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院/水產(chǎn)動物疾病控制河南省工程實驗室，新鄉(xiāng)453007；2.中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所，廈門361021； 3.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與標(biāo)準(zhǔn)研究所，南昌330200

目前我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)普遍存在著養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化、病害頻繁、養(yǎng)殖周邊環(huán)境受污染等問題，已嚴重威脅我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展［1］。經(jīng)濟植物生態(tài)浮床是改良和治理養(yǎng)殖問題的重要生物方式，不僅可以有效凈化與穩(wěn)定水質(zhì)［2］、降低魚病發(fā)生率、促進魚類生長、提高水體生物多樣性［3］，還可起到節(jié)約用地、美化環(huán)境、獲得額外經(jīng)濟收益的功效［4］。然而，目前植物浮床在漁業(yè)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究主要集中在適宜植物的剔選、植被凈化水質(zhì)效果［2］、養(yǎng)殖動物的生長、生化指標(biāo)等方面［5-7］，鮮有對池塘養(yǎng)殖對象的營養(yǎng)品質(zhì)等方面的研究報道。

淇河鯽（Qihe crucian carp，Carassius auratus），隸屬鯉形目、鯉科、鯽屬，因其產(chǎn)于豫北的淇河，故稱淇河鯽。淇河鯽是河南省的重要水產(chǎn)養(yǎng)殖品種，也是一種珍稀資源，具有品質(zhì)好、生長快、抗逆性強、經(jīng)濟性狀優(yōu)良等優(yōu)點，是一種具有廣闊發(fā)展前景的名優(yōu)養(yǎng)殖魚類［8］。水雍菜（Ipomoea aquaticaForsk.）是我國南方常見的一種草本植物蔬菜，也是畜禽的優(yōu)質(zhì)飼料，具有較高的經(jīng)濟價值［4］。由于其喜濕耐熱、生長快速［9］、適應(yīng)水生、經(jīng)濟易得，且對養(yǎng)殖水體具有較高效率的凈化作用［10］，是目前經(jīng)濟植物浮床的首選植物［11］。池塘水面浮植水蕹菜的研究已有較多，其浮植面積比例（即：水蕹菜覆蓋度）的設(shè)置也具有很大差異，如15%水蕹菜覆蓋度-黃顙魚（Pseudo?bagrus fulvidraco）池塘［3］、7.5%水蕹菜覆蓋度-傳統(tǒng)“四大家魚”精養(yǎng)魚池［4］或-精養(yǎng)草魚池塘［12］、5.6%水蕹菜覆蓋度-主養(yǎng)南美白對蝦（Penaeus vannamei）大棚蝦池［6］、30%～50%水蕹菜覆蓋度-泥鰍（Mis?gurnus anguillicaudatus）水泥池塘［7］，但水雍菜浮床用于高密度養(yǎng)殖淇河鯽的研究尚未見報道。本研究通過在淇河鯽養(yǎng)殖水面設(shè)計不同水蕹菜浮床覆蓋度，探索水雍菜在人工高密度養(yǎng)殖淇河鯽過程中對淇河鯽生長、常規(guī)營養(yǎng)成分和氨基酸含量的影響，以期為淇河鯽的高密度生態(tài)健康養(yǎng)殖提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗魚飼養(yǎng)及水蕹菜浮床制作

2齡淇河鯽取自河南師范大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖實訓(xùn)基地，在養(yǎng)殖基地溫棚循環(huán)水桶內(nèi)暫養(yǎng)7 d，暫養(yǎng)期間所用飼料與正式試驗所用的飼料一致，為鄭州新希望六和公司的鯽配合飼料，每日08：00、16：00各投喂1次，日投飼量為魚體質(zhì)量的2%～3%。水蕹菜浮床以4 cm直徑PVC管作為浮床框架，網(wǎng)眼直徑為3 cm的網(wǎng)片作為浮床床體，網(wǎng)眼直徑為1 cm的網(wǎng)片作為下襯網(wǎng)。水蕹菜選用江西豐收種業(yè)公司生產(chǎn)的尖葉水蕹菜種子，在養(yǎng)殖基地空地上進行育苗，用于不同覆蓋度水蕹菜浮床制作。扦插時選取為30 cm高的水蕹菜植株地上部分，去葉，剪成10 cm左右且?guī)?個腋芽或頂芽的小段，按照30 cm × 20 cm（行距×株距）插入網(wǎng)眼，每孔扦插植株3～5株，并保證每個植株有1～2 cm穿出浮床床體網(wǎng)片與水體接觸。

1.2 試驗過程與飼養(yǎng)管理

養(yǎng)殖試驗于2014年6月1日—8月30日在河南師范大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖實訓(xùn)基地溫棚（N 35°20′10.77″，E 113°53′53.08″）中進行（飼養(yǎng)周期為90 d）。隨機選取經(jīng)暫養(yǎng)后體格健壯、規(guī)格均勻的淇河鯽（體質(zhì)量（16.78±3.08） g；體長（8.66±0.83） cm）360尾平均分養(yǎng)在12個半徑80 cm、高80 cm的養(yǎng)殖桶（青島中科海水處理有限公司的PP養(yǎng)殖桶）中，再將12個養(yǎng)殖桶隨機平均分為4個試驗組，每組3個重復(fù)，在各試驗組的養(yǎng)殖桶內(nèi)分別布上0%、10%、20%、30%水蕹菜覆蓋度浮床，編號為C0、C1、C2、C3，其中0%（C0）為對照。

試驗期間按照魚體質(zhì)量的3%進行投餌，每次投喂至魚不再吃食、稍有剩余餌料為止；當(dāng)水蕹菜高度達30 cm以上時，進行采收，采收時保留水面以上仍有10 cm左右；整個養(yǎng)殖試驗期間不換水，但補足因蒸發(fā)滲透漏等因素損失的水。用氣石連續(xù)充氣，保持溶氧在5～7 mg/L，水溫（30±1） ℃。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1）生長性能指標(biāo)測定。養(yǎng)殖試驗開始和結(jié)束時，禁飼24 h，每個重復(fù)取魚10尾，每組共取30尾；分別逐尾測量魚體質(zhì)量、體長和內(nèi)臟質(zhì)量。臟體比（VR）、肥滿度（CF）、攝食率（FR）、特定生長率（SGR）、增重率（WGR）和餌料系數(shù)（FCR）的測定參考潘偉平等［13］的方法進行。

2）常規(guī)營養(yǎng)成分指標(biāo)測定。試驗結(jié)束后，將魚處死，在冰盤上去除內(nèi)臟，去除鱗片和鰭條取魚軀干部，剪碎，105 ℃烘干，用于生化成分測定。魚體水分測定在魚體新鮮時進行，其余生化成分于烘干恒質(zhì)量后測得。水分采用105 ℃恒溫烘干失重法測定，粗蛋白采用凱氏定氮法、粗脂肪采用索氏抽提法、灰分采用馬福爐灼燒法測定，氨基酸分析在HetachL-8800氨基酸自動分析儀（GB/T18246-2000）上進行。每組樣品各項指標(biāo)均重復(fù)測定3次。

3）水質(zhì)指標(biāo)測定。試驗結(jié)束時按HJ494-2009水質(zhì)采樣方法采集水樣并按以下測試方法測定水質(zhì)指標(biāo)，各項指標(biāo)均重復(fù)測定3次?？偟═N）采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ636-2012）測定；總氨氮（TAN）用納氏試劑光度法（HJ535-2009）測定；硝酸鹽氮（NO3--N）采用酚二磺酸光度法（GB7480-1987）測定；亞硝酸鹽氮（NO2--N）采用分光光度法（GB7493-1987）測定；總磷（TP）采用鉬酸銨分光光度法（GB11893-1989）測定；正磷酸鹽（PO43--P）：鉬銻抗分光光度法［14］測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析與處理

試驗數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行單因素（One-way ANOVA）方差分析，如差異性顯著（P<0.05），利用Duncan’s法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 水蕹菜浮床覆蓋度對淇河鯽的生長和飼料利用情況的影響

由表1可見，水蕹菜浮床覆蓋度對淇河鯽的生長和飼料利用情況均沒有顯著性影響（P>0.05）。但與C0組相比，C1～C3中的淇河鯽均具有較小的臟體比和較大的肥滿度。與C2和C3相反，C1中的淇河鯽具有較大的增重率和特定生長率，但具有較小的餌料系數(shù)和攝食率。

表1 各試驗組淇河鯽的生長和飼料利用情況（n=30）Table 1 Growth and feed utilization of Qihe crucian carp C. auratus in Qihe River with different coverage of the Ipomoea aquatica floating-bed （n=30）

2.2 水蕹菜浮床覆蓋度對淇河鯽常規(guī)營養(yǎng)成分的影響

由表2可見，水蕹菜浮床覆蓋度對淇河鯽的常規(guī)營養(yǎng)成分（水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分）沒有顯著性影響。但與C0組相比，C1～C3組魚體粗脂肪含量均較低而其粗蛋白和灰分含量均較高。相比而言，魚體水分含量則以C1最大，在C2和C3中較小。

表2 各試驗組淇河鯽的常規(guī)營養(yǎng)成分Table 2 The general nutritional composition of whole body of Qihe crucian carp C. auratus with different coverage of the Ipomoea aquatica floating-bed %

2.3 水蕹菜浮床覆蓋度對淇河鯽氨基酸含量的影響

由表3可見，水蕹菜浮床覆蓋度僅對4種鮮味氨基酸中的甘氨酸以及10種必需氨基酸中的纈氨酸和精氨酸的含量有顯著性影響（P<0.05）。其中，與C0相比，C1、C2、C3淇河鯽的甘氨酸和精氨酸含量分別減少了4.69%、8.39%、6.91%和0.09%、2.84%、3.67%；相比而言，淇河鯽纈氨酸含量則在C1和C2比C0分別增加了3.17%和1.22%，而C3則比C0減少了1.09%。上述3種必需氨基酸在C0、C1、C2和C3中，甘氨酸分別占淇河鯽總氨基酸含量的7.52%、7.09%、6.79%、7.28%，纈氨酸分別占5.07%、5.18%、5.07%、5.21%，精氨酸分別占6.74%、6.67%、6.47%、6.76%。

表3 各試驗組淇河鯽魚體成分中氨基酸的組成情況Table 3 Amino acids contens of whole body of Qihe crucian carp C. auratus with different coverage of the Ipomoea aquatica floating-bed %

其他氨基酸在4個試驗組間均沒有顯著性差異（P>0.05），但與C0相比，C1的大部分氨基酸含量較大，C3的則較小。鮮味氨基酸、必需氨基酸和總氨基酸的含量在4個試驗組間也沒有顯著性差異（P>0.05），但與C0相比，鮮味氨基酸、必需氨基酸和總氨基酸的最大含量均在C1和C2。而鮮味氨基酸和必需氨基酸在C0、C1、C2和C3的總氨基酸含量中的比例 分 別 為41.11%、40.94%、40.14%、41.59%和50.72%、50.87%、51.60%、50.14%。

2.4 水蕹菜浮床覆蓋度對養(yǎng)殖水質(zhì)指標(biāo)的影響

從水質(zhì)的測定結(jié)果（表4）來看，水蕹菜浮床覆蓋度對養(yǎng)殖水中的TN、TAN、NO3--N、NO2--N、TP和PO43--P均未表現(xiàn)出顯著影響（P>0.05）。TN值為7.79～9.16，TAN值 為0.40～0.49，NO3--N值 為1.32～1.51，NO2--N值為0.02～0.09，TP值為6.33～10.79，PO43--P值為5.54～6.95。4個處理中，C1試驗組的6項水質(zhì)指標(biāo)均顯示出最小值。

表4 水蕹菜浮床覆蓋度對養(yǎng)殖水質(zhì)的影響Table 4 Effect of different coverage of the Ipomoea aquatica floating-bed on aquaculture water quality mg/L

3 討論

3.1 水蕹菜浮床覆蓋度對淇河鯽生長的影響

本研究結(jié)果表明，在相同的飼料水平（按照魚體質(zhì)量的3%進行投餌）下，水蕹菜浮床覆蓋度對試驗魚的臟體比、餌料系數(shù)、肥滿度、攝食率、增重率、特定生長率無顯著性影響，但10%水蕹菜浮床覆蓋度處理組的數(shù)值較其他處理組對應(yīng)指標(biāo)數(shù)值大。與本研究結(jié)果相一致，王景偉［12］也發(fā)現(xiàn)除增重率外，7.5%水蕹菜浮床覆蓋度對精養(yǎng)草魚池塘中草魚的體長、體高、體寬、臟體比和肥滿度均無顯著性影響，且其數(shù)值也均大于對照池塘的對應(yīng)指標(biāo)數(shù)值。與本研究類似，覃寶利等［7］發(fā)現(xiàn)30%和40%水蕹菜浮床覆蓋度的水蕹菜促進泥鰍仔魚的生長，但50%覆蓋度反而降低泥鰍的生長，且3種覆蓋度間也沒有顯著性差異。另外，王景偉［12］還發(fā)現(xiàn)放置7.5%水蕹菜浮床覆蓋度池塘的鰱（Hypophthalmichthys molitrix）和鳙（Aristichthys mobilis）體質(zhì)量反而低于對照池塘的對應(yīng)指標(biāo)；黃敏等［6］也發(fā)現(xiàn)5.6%水蕹菜浮床覆蓋度在促進主養(yǎng)南美白對蝦的體質(zhì)量增加的同時降低鰱鳙的體質(zhì)量增長率；而王山等［15］發(fā)現(xiàn)40%覆蓋度的水蕹菜促進克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）的生長。在觀賞魚研究中也發(fā)現(xiàn)了水蕹菜浮床覆蓋率的影響差異現(xiàn)象，如曲木等［5］發(fā)現(xiàn)25%、30%和35%水蕹菜浮床覆蓋度中，30%覆蓋度處理的紅白錦鯉（Cypri?nus carpioL.）的生長最好，但這可能與其初始體長體質(zhì)量也相對較大有關(guān)。

現(xiàn)有的研究結(jié)果一方面表明水蕹菜浮床覆蓋度對養(yǎng)殖動物生長的影響具有種間差異，比如較低水蕹菜浮床覆蓋度會促進主養(yǎng)水產(chǎn)動物（如鯽、草魚）的生長［12］，但不利于配養(yǎng)種（鰱、鳙）的生長，而較高水蕹菜浮床覆蓋度不利于淇河鯽的生長但有利于泥鰍和克氏原螯蝦等喜陰水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的生長，而超高覆蓋度也會降低泥鰍的生長［7，15］。另一方面，同一物種生長對水蕹菜浮床覆蓋度的顯著差異響應(yīng)可能也與養(yǎng)殖動物初始生長情況有關(guān)［5］，而非顯著性響應(yīng)，也可能與試驗用魚的發(fā)育階段密切相關(guān)。6-8月是鯽的繁殖盛期，而性腺發(fā)育必然會消耗相當(dāng)一部分蛋白質(zhì)、脂肪及其他營養(yǎng)物質(zhì)，從而影響體長與體質(zhì)量增長［16］。本研究所用試驗魚為2齡淇河鯽，處于鯽的性成熟年齡，在試驗過程中發(fā)現(xiàn)各試驗組均存在魚卵，這進一步表明處于繁育階段的淇河鯽可能將營養(yǎng)和能量主要用于性腺發(fā)育繁育，從而在一定程度上弱化了淇河鯽的生長差異程度［16］。

3.2 水蕹菜浮床覆蓋度對水質(zhì)和淇河鯽營養(yǎng)品質(zhì)的影響

種植水蕹菜浮床后對養(yǎng)殖水質(zhì)具有凈化作用，其中10%水蕹菜覆蓋度的試驗組水質(zhì)最優(yōu)，但各個試驗組間無顯著性差異。從試驗結(jié)果來看，對照組有些水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于試驗組，是因為高密度水蕹菜根系長出下襯網(wǎng)被魚類啃食，其殘渣腐爛物釋放氮磷等營養(yǎng)鹽類，同時受魚類攪動的影響。同時，在養(yǎng)殖過程中是否換水也會影響水質(zhì)差異程度［17-18］。NH3和NH4+都對魚類有害，而水溫和pH值的變化可引起NH3和NH4+相互變化，鑒于一天內(nèi)水溫存在變化，因此，文中使用總氨（TAN）作為檢測指標(biāo)［19］。

魚類的營養(yǎng)價值主要取決于其蛋白質(zhì)和脂肪的含量［20］。類似于其他植物對水產(chǎn)動物常規(guī)營養(yǎng)成分的影響［21-22］，本研究也未發(fā)現(xiàn)淇河鯽的肌肉水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分等常規(guī)營養(yǎng)成分在4個試驗組間存在顯著性差異；但與對照組相比，種植水蕹菜的3個試驗組內(nèi)淇河鯽均具有較高的粗蛋白和灰分含量及較低的粗脂肪含量，其中，10%試驗組的粗蛋白含量最高，且粗脂肪含量最低，這與王景偉［12］和張愛芳等［21］的研究結(jié)果基本一致。與喬志剛等［23］研究的淇河鯽全魚體成分含量相比，本研究中淇河鯽的粗蛋白含量和灰分含量較高，而粗脂肪含量較低，這可能與所用試驗魚年齡、飼養(yǎng)環(huán)境（水溫、水流、光照等）［24］、投喂方法以及所用飼料的蛋白和能量水平等［25］因素不同有關(guān)。同時，水質(zhì)會影響魚類的品質(zhì)，例如：李清等［26］分別用滇池、盤龍江和水庫水體做水源養(yǎng)殖鯉，其魚肉品質(zhì)，尤其粗蛋白和粗脂肪含量由大到小呈降低趨勢，但相應(yīng)水體的NH3-N含量是由小到大呈增加的趨勢，且均超出漁業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。氨基酸的組成和含量，尤其是必需氨基酸的含量高低和構(gòu)成比例，是評價食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)［27］。魚類存在10種必需氨基酸［28］，其中精氨酸和纈氨酸在本研究的4個試驗組間均存在顯著性差異，且與其對應(yīng)的增長率變化一致，4個試驗組中覆蓋度10%的水蕹菜試驗組最高。由此可以推測，10%水蕹菜覆蓋度最有利于淇河鯽的生長和對飼料蛋白源的利用。一方面，精氨酸不僅可以通過胰島素介導(dǎo)機制促進氨基酸的攝取，還可以通過刺激垂體分泌生長素促進水產(chǎn)動物的生長［29］；另一方面，可能與纈氨酸在生物體的正常生命活動中，尤其是神經(jīng)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)中起重要作用有關(guān)［30］，它不僅是蛋白合成的原料，參與機體組織修復(fù)，還能維持腸道菌群的平衡、提高幼建鯉的攝食量［31］，從而促進水產(chǎn)動物的生長［32］。當(dāng)然飼料中精氨酸和纈氨酸含量不足或過高會導(dǎo)致氨基酸不平衡，不利于魚類生長，甚至造成機體損傷［29-30，33］。此外，動物蛋白質(zhì)的鮮美與可口程度取決于其所含鮮味氨基酸的組成和含量［34］。本研究結(jié)果表明，4種鮮味氨基酸中谷氨酸、天門冬氨酸和丙氨酸的含量及這4種鮮味氨基酸的總含量最大值均在10%試驗組，而20%和30%試驗組的對應(yīng)指標(biāo)相對較小。因而，可以推測本研究范圍中較低的水蕹菜浮床覆蓋度會提高淇河鯽肌肉的鮮味和可口程度，而高覆蓋度水蕹菜浮床反而會降低淇河鯽的鮮味。與本研究結(jié)果基本一致，張愛芳等［21］和程輝輝等［22］也發(fā)現(xiàn)植物與魚共生系統(tǒng)中草魚的4種鮮味氨基酸總含量較單養(yǎng)殖系統(tǒng)對應(yīng)指標(biāo)數(shù)值大。蔣艾青［35］研究發(fā)現(xiàn)池塘中NH3-N含量越低，魚肉品質(zhì)越好。因而，我們推測精養(yǎng)池塘種植水蕹菜及類似具有凈化能力的水草有利于提高魚類品質(zhì)，其中淇河鯽的最佳覆蓋度可能是10%，水體種植植物可以提高養(yǎng)殖動物鮮味和可口程度。

綜上，在精養(yǎng)淇河鯽過程中，10%水蕹菜覆蓋度會改善養(yǎng)殖水質(zhì)，提高魚肉品質(zhì)，但是過高的覆蓋度則不利于魚類優(yōu)質(zhì)魚肉品質(zhì)的形成，其深入機制還有待進一步研究。此外，由于本研究飼養(yǎng)水體較小，離實際生產(chǎn)規(guī)模還有一定距離，因而本研究結(jié)果還有待于在更大的養(yǎng)殖規(guī)模和不同養(yǎng)殖對象中進行驗證。

致謝：感謝江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與標(biāo)準(zhǔn)研究所張大文研究員和江西省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究與規(guī)劃院張萌研究員在樣品測定分析及論文修改中給予的幫助和建議。