水質(zhì)因子對陽澄湖大閘蟹生態(tài)養(yǎng)殖的影響

吳珂 吳冬梅 潘云生 錢鈺林 吳俊梅 夏蘊玉

摘要：在昆山市巴城鎮(zhèn)武神潭村設(shè)立觀測試驗點，對水溫、溶解氧、pH、氨氮及大閘蟹生長動態(tài)情況進行監(jiān)測，討論適宜大閘蟹生長的水質(zhì)環(huán)境。結(jié)果表明，水溫對于大閘蟹的影響最大，溫度突然變化或者超過30 ℃易造成大閘蟹的死亡；溶解氧白天呈單峰型，藻類對于溶解氧貢獻最大；7月中旬后pH逐步下降且趨于平穩(wěn)，氨氮總體較低，利于大閘蟹生長。水溫28 ℃左右、溶解氧維持4 mg/L以上、pH 7.5～8.5是陽澄湖大閘蟹適宜生長的水質(zhì)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：大閘蟹；水質(zhì)因子；光合作用；生態(tài)養(yǎng)殖；陽澄湖

中圖分類號：S964.3? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2024）04-0123-04

Influence of water quality factors on the ecological cultivation of Chinese mitten crabs in Yangcheng Lake

Abstract： An observation experiment site was established in Wushentan Village， Bacheng Town， Kunshan City to observe the water temperature， dissolved oxygen， pH， ammonia nitrogen and the growth dynamics of Chinese mitten crabs，to? discuss the suitable water quality environment for the growth of crabs. The results showed that the water temperature had the greatest influence on crabs， with sudden changes in temperature or exceeding 30 ℃ leading to their death； dissolved oxygen showed a unimodal distribution during the day， indicating that algae contributed most to it. After mid-July， pH gradually decreased and leveled off， the lower overall value of ammonia nitrogen was beneficial for the growth of crabs. Water temperature around 28 ℃， dissolved oxygen maintained above 4 mg/L， and pH 7.5～8.5 were the suitable growth environment.

Key words：Chinese mitten crabs；water quality factor；photosynthesis；ecological cultivation；Yangcheng Lake

中國河蟹人工養(yǎng)殖地區(qū)廣泛，江蘇、安徽、湖北等湖區(qū)均有養(yǎng)殖，其中以陽澄湖地區(qū)的大閘蟹最為著名。陽澄湖水域百里方圓，是長江口大閘蟹洄游路線上較近的湖泊之一，其水質(zhì)清澄、水草豐盛、水淺底硬、氣候適宜，自古盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大閘蟹。2020年陽澄湖大閘蟹獲得農(nóng)業(yè)農(nóng)村部授予中華人民共和國農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志登記證書，升格為“國字號”農(nóng)產(chǎn)品。

大閘蟹淺水生態(tài)養(yǎng)殖已成為大閘蟹養(yǎng)殖的主要模式，占陽澄湖地區(qū)總產(chǎn)量的90%以上。河蟹淺水養(yǎng)殖與生態(tài)要素緊密相關(guān)，養(yǎng)殖管理措施主要是指對河蟹養(yǎng)殖生態(tài)、氣象因子的把握和異常狀況的處置水平［1］。如王青利［2］探討了河蟹最佳養(yǎng)殖環(huán)境條件；辜曉青等［3］通過生態(tài)試驗分析了水溫、溶解氧、氣溫、氣壓等動態(tài)變化與河蟹各階段生長參數(shù)的關(guān)系；時冬頭等［4］研究指出溫度是影響成蟹蛻殼生長的主要因素。本研究在昆山市巴城鎮(zhèn)陽澄湖大閘蟹養(yǎng)殖池塘設(shè)置觀測實驗點，通過對陽澄湖大閘蟹生長期間主要水質(zhì)、氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，研究了其對陽澄湖大閘蟹生長發(fā)育各階段的影響。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

在昆山市巴城鎮(zhèn)武神潭村設(shè)立大閘蟹觀測試驗點（120.83°E，31.48°N），開展為期2年的大閘蟹養(yǎng)殖池塘氣象、水質(zhì)觀測。武神潭村位于陽澄湖北岸，西與蘇州市相城區(qū)相接壤，境內(nèi)河網(wǎng)密布，擁有豐富的陽澄湖湖水資源，該村以陽澄湖大閘蟹養(yǎng)殖為特色產(chǎn)業(yè)，主要是在蟹塘放養(yǎng)蟹種開展成蟹養(yǎng)殖，可作為昆山陽澄湖大閘蟹人工淺水養(yǎng)殖代表地。觀測池塘面積4.8 hm2，每0.667 hm2年均投放蟹苗800～900只，規(guī)格約為70只/kg，同時每0.667 hm2投入青蝦1.2 kg，實行蝦蟹混養(yǎng)。

1.2 研究方法

每天9：00觀測水質(zhì)數(shù)據(jù)，包括水溫、溶解氧、pH及氨氮，觀測水深50 cm，觀測日期為2020年6月1日至10月31日及2021年5月1日至10月31日。2021年5至10月，每月1、10、20日8：00至22：00進行溶解氧逐小時加密觀測；2021年5月起每隔20 d記錄一次大閘蟹生長動態(tài)情況，隨機抽取公、母蟹各10只，測量體重及背寬，同時不定期記錄放養(yǎng)、蛻殼、病害防治、增氧、捕撈等生產(chǎn)活動。同期氣溫、氣壓等氣象資料來源于昆山市氣象局在陽澄湖北湖面設(shè)置的區(qū)域自動站，距離該試驗點不超過5 km。

2 結(jié)果與分析

2.1 水質(zhì)因子變化結(jié)果

大閘蟹整個生長過程主要在水底，水質(zhì)狀況對大閘蟹的生長速度和品質(zhì)有直接影響，因此水質(zhì)調(diào)控是大閘蟹養(yǎng)殖中的關(guān)鍵［5，6］。

2.1.1 水溫 河蟹對于水溫的變化最為敏感［3，7］，當(dāng)水溫升至10 ℃時，大閘蟹開始覓食，當(dāng)水溫升至15 ℃以上時，大閘蟹攝食量增加，當(dāng)水溫超過30 ℃時，大閘蟹脫殼和生長就會受到抑制。由圖1可以看出，2020年6—10月水溫為16.5～31.9 ℃，2021年 5—10月水溫為15.2～30.0 ℃，水溫總體有利于大閘蟹的生長發(fā)育，但對比兩年的水溫年變化趨勢，還是存在較明顯的差異，主要出現(xiàn)在3個時段：6月中旬至7月中旬、7月中旬至8月以及9月底至10月上旬。

6月中旬至7月中旬為昆山市常年梅雨期。受梅雨期影響，2020年7月15日昆山市出現(xiàn)暴雨天氣，48 h最高溫度下降8.9 ℃，導(dǎo)致水溫下降7.1 ℃，最低水溫出現(xiàn)在7月16日（22.8 ℃），此時大閘蟹正處于第四次蛻殼期，劇烈的天氣變化容易使大閘蟹產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，觀測池塘每天大閘蟹死亡情況基本為每0.667 hm2 10～15只。而2021年梅雨期未出現(xiàn)區(qū)域性暴雨，大閘蟹養(yǎng)殖較順利。

7月中旬至8月為昆山市常年高溫期。2020年7月下旬昆山市出梅進入高溫天氣，超過35 ℃的天數(shù)達到23 d，高溫天氣持續(xù)至8月底，水溫也均超過28 ℃，最高水溫達到31.9 ℃。部分池塘水藻出現(xiàn)枯萎、腐爛，池水變渾，水質(zhì)惡化，晚上出現(xiàn)大閘蟹離水上岸的現(xiàn)象，管理較好的池塘大閘蟹每0.667 hm2每天死亡0.3只，較嚴重的達到10～15只。而2021年7月中旬出梅轉(zhuǎn)入高溫天氣后不久即受到“煙花”臺風(fēng)的影響，超過35 ℃的天數(shù)僅有5 d，最高水溫30.0 ℃只出現(xiàn)1 d，因此2021年夏季總體較涼爽的溫度適宜大閘蟹生長。

9月底至10月上旬為大閘蟹育肥及開捕期。2021年9月底開始受副熱帶高壓異常偏強，10月1—10日最高溫度均超過30 ℃，平均氣溫27.1 ℃，比常年偏高7.2 ℃，屬于異常偏高，導(dǎo)致池塘爛草、缺氧嚴重，高溫非常不利于大閘蟹的積肥，導(dǎo)致成熟期推遲，同時持續(xù)高溫擾亂了大閘蟹的生理習(xí)性，部分大閘蟹成熟蛻殼后又出現(xiàn)了一次脫殼，進一步增加傷亡，對2021年大閘蟹產(chǎn)量及銷售產(chǎn)生了很大影響。而2020年9月以后溫度是逐步下降，有利于大閘蟹的催肥提膘。

2.1.2 溶解氧 湖泊、水庫等大型水體溶解氧均較為充足，而對于高密度的養(yǎng)殖池塘來說，溶解氧對于水產(chǎn)生物的生長影響很大［8，9］。當(dāng)溶解氧不足時，大閘蟹食欲減退，體質(zhì)下降，低于一定界限時會出現(xiàn)“翻塘”現(xiàn)象。養(yǎng)殖水體中溶解氧大部分來源于藻類光合作用，小部分為大氣擴散溶于水體中的氧氣。

5月至8月，觀測池塘溶解氧出現(xiàn)逐步降低，均值由（10.0±2.7） mg/L降低到（6.6±1.8） mg/L，9月后出現(xiàn)回升，8月養(yǎng)殖池塘溶解氧降低的主要原因是有機物的積累［10］。為進一步分析池塘溶解氧的日變化情況，2021年5至10月期間，每月1、10、20日進行溶解氧加密觀測，觀測時間為8：00～22：00。觀測期間池塘水體溶解氧為4.1～15.7 mg/L，平均為7.8 mg/L，說明在大閘蟹的主要生長期內(nèi)，觀測點水域溶解氧相對穩(wěn)定。由圖2可以看出，溶解氧日變化呈現(xiàn)單峰型，7：00～8：00由于陽光較弱，且經(jīng)過藻類夜間的呼吸作用，溶解氧較低，為5.1 mg/L，隨著日照增強，溶解氧不斷升高，15：00達到峰值，為9.5 mg/L，隨后趨于平穩(wěn)并有緩慢下降的趨勢，22：00下降至6.8 mg/L，說明藻類光合作用對于溶解氧貢獻最大，同時藻類密集區(qū)的溶解氧要高于水草稀疏區(qū)。水中溶解氧與氣壓呈正相關(guān)，因此冬季氣壓高，池塘少有缺氧現(xiàn)象，夏季氣壓偏低水體易缺氧，需人工增氧。觀測池塘每年5月中旬開始就會使用微孔增氧技術(shù)對池塘池底進行增氧，開啟時間一般為23：00至次日7：00，夏季高溫時節(jié)會增長時間，從18：00至次日8：00，保證池底溶解氧至少在4 mg/L以上，基本可維持大閘蟹的正常生長。

2.1.3 pH pH是影響水產(chǎn)生物成活率和生長率的重要因素，pH主要是由水體中游離CO2含量決定的［11］，CO2則主要取決于藻類的光合作用和呼吸作用。當(dāng)呼吸作用大于光合作用時，CO2升高，可結(jié)合更多的OH-，造成pH降低；反之，當(dāng)光合作用大于呼吸作用時，CO2減少，pH升高。觀測池塘pH處于7.46～9.60，其中5至7月中旬pH較高，且逐日變化幅度也比較大，均值為8.40±0.62，而7月中旬后pH逐步下降且趨于平穩(wěn)，均值為7.69±0.09。主要是受池塘水深的人工調(diào)節(jié)、水生生物對藻類的消費及藻類光合作用共同影響造成。7月中旬前池塘水深50～60 cm，水淺有利于水溫的回升，提高大閘蟹的生長速度，同時光照條件好，導(dǎo)致藻類快速生長，大量光合作用產(chǎn)物都用于藻類自我繁殖，CO2的消耗遠大于CO2的產(chǎn)生，因此該階段pH較高，且水溫晝夜溫差大，pH變化幅度也大。7月中旬后，由于夏季高溫，養(yǎng)殖戶會逐步增加池塘水深至1.2 m左右以保證大閘蟹生長的適宜溫度，導(dǎo)致池底的光照減弱，同時水體中水生生物繁殖后對藻類的消耗以及大閘蟹對飼料的大量消耗導(dǎo)致水體中CO2的量也持續(xù)增加，因而pH緩慢回落，且由于水體容量變大也導(dǎo)致其變化幅度趨于平穩(wěn)。

2.1.4 氨氮 氨氮具有一定的毒性，且水體中溶解氧濃度越低，氨氮毒性越大［12］。氨氮產(chǎn)生的原因，一方面由于飼料中蛋白質(zhì)含量較高或投喂過多，水中殘餌、糞便等分解產(chǎn)生大量的氨及有毒物質(zhì)；二是池底清淤不及時，含氮有機物分解，在水體缺氧條件下，亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為毒性更強的氨氮，另外不合理的施肥也會導(dǎo)致氨氮超標(biāo)。2021年觀測池塘氨氮平均值0.66 mg/L，5月［（0.35±0.08） mg/L］至? ? 9月［（0.94±0.14） mg/L］呈現(xiàn)出緩慢的升高，10月后又緩慢下降，但總體數(shù)值較低，較有利大閘蟹生長。

2.2 大閘蟹各階段生長特點

2.2.1 大閘蟹各階段體重、體寬變化情況 2021年5月1日至9月20日共8次記錄了大閘蟹生長發(fā)育，每次觀測提前1 d施放地籠，隔天采樣時隨機從地籠中挑取公母蟹各10只，逐一記錄其體重、體寬并統(tǒng)計其均值。在采樣期間，公蟹平均體重由5月的80 g增長至9月中旬的230 g，增長了1.9倍，而母蟹由55 g增長至180 g，增長了2.3倍（圖3）。從月變化趨勢可見，6月前公母蟹體重增長都比較平穩(wěn)，隨后出現(xiàn)? ? 2個相對快速增長期，分別為7月上中旬及8月中下旬，這2個時間基本接近大閘蟹第四、五次蛻殼期，且公蟹在這2個期間增重的速度要明顯快于母蟹。從體寬來看，公蟹從5.0 cm增長至7.2 cm，增長了0.4倍，而母蟹由4.0 cm增長至6.4 cm，增長了0.6倍，在2個體重快速增長期內(nèi)，體寬也有較明顯的增速，且8月中下旬體寬增速最為明顯，說明大閘蟹第五次蛻殼最為關(guān)鍵，決定了最終規(guī)格和產(chǎn)量。

2.2.2 肥滿度 肥滿度指數(shù)反映魚類肥瘦，普遍作為大閘蟹品質(zhì)評價指標(biāo)之一［13］。肥滿度（K）計算公式為：

K=（W/L3）×100

式中，W為大閘蟹體重（g），L為體寬（cm）。

公母蟹在不同生長季肥滿度整體呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢（圖4），5月公母蟹肥滿度分別在51.2和60.2左右，5月到6月之間肥滿度下降，6月后出現(xiàn)波動上升，9月呈現(xiàn)較快速的上升，9月中旬公母蟹肥滿度分別在63.0和66.8左右。由于母蟹比公蟹成熟早，因此9月下旬觀測結(jié)果母蟹的肥滿度要略高于公蟹，9月底或10月初部分成熟的大閘蟹開始陸續(xù)上市，此時母蟹口感要明顯好于公蟹。而公蟹成熟期比母蟹晚，到10月中下旬，公蟹性腺才能發(fā)育完全。

3 結(jié)論與討論

大閘蟹不同階段生長發(fā)育有其自身的生理特性，但養(yǎng)殖環(huán)境的優(yōu)劣會對其生長速度和發(fā)育質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響，因此探討在一定條件下大閘蟹生長最適環(huán)境，對提高大閘蟹產(chǎn)量與品質(zhì)都有非常重要的指導(dǎo)意義。

通過分析大閘蟹生長速度可以發(fā)現(xiàn)，在大閘蟹快速增重的2個階段，相應(yīng)的平均水溫分別為28.0及27.6 ℃，而前期相對生長比較緩慢的階段平均水溫為21.2及23.3℃。辜曉青等［3］發(fā)現(xiàn)河蟹生長最快的時期對應(yīng)的平均水溫為25～28 ℃；張永強等［14］也指出28 ℃是螃蟹覓食和活動的最佳溫度。本研究表明陽澄湖大閘蟹的適宜水溫為28 ℃左右，可以通過控制水深及種植水草來調(diào)節(jié)池塘溫度。

溶解氧與水溫關(guān)系較復(fù)雜［8，15］。水體氧飽和度與水溫成負相關(guān)，水溫升高，溶解氧則降低。但養(yǎng)殖池塘是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，溶解氧主要來自藻類光合作用，而光合作用又與光照、溫度密不可分，當(dāng)水體初級生產(chǎn)力水平不足時，無法滿足用于無機物分解、藻類呼吸等溶解氧的消耗［16］。因此，溶解氧的最高值和最低值都有可能出現(xiàn)在夏季。根據(jù)池塘觀測結(jié)果，夜間最低溶解氧維持在4 mg/L以上即可滿足大閘蟹生長。

水體中pH的變化主要受藻類光合作用影響， pH與溶解氧成正比，但結(jié)果不顯著。宋偉［17］認為河蟹適宜pH在6.5～8.5，石小平［18］調(diào)查分析認為最適宜pH為8.5～9.5。本研究中大閘蟹快速增重的2個階段，pH分別為8.3及7.6，因此認為7.5～8.5是最適宜的pH。

參考文獻：

［1］ 辜曉青，江國振. 河蟹養(yǎng)殖生態(tài)、氣象影響因子觀測研究［J］.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015，27（4）：88-93.

［2］ 王青利. 黃河口大閘蟹生長發(fā)育氣候條件分析［J］.農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2013，3（7）：32-35.

［3］ 辜曉青，江國振，田 俊，等. 中華絨螯蟹養(yǎng)殖生態(tài)氣象試驗研究［J］.上海海洋大學(xué)學(xué)報，2013，22（1）：54-59.

［4］ 時冬頭，許 祥，陳賢明，等. 中華絨螯蟹成蟹生長與主要氣象因素的關(guān)系［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（4）：226-228.

［5］ 蓋建軍，郭 闖，陳煥根，等. 不同天氣對河蟹養(yǎng)殖水體的影響［J］.水產(chǎn)養(yǎng)殖，2013，34（7）：19-22.

［6］ 陳偉楊，夏大偉. 河蟹養(yǎng)殖前期常見水質(zhì)問題及處理方法［J］.科學(xué)養(yǎng)魚，2010（4）：23-24.

［7］ 陳 平. 河蟹生長的氣象條件與養(yǎng)殖技術(shù)［J］.中國農(nóng)業(yè)氣象，1998，19（3）：23-25.

［8］ 戴恒鑫，李應(yīng)森，馬旭洲，等. 河蟹生態(tài)養(yǎng)殖池塘溶解氧分布變化的研究［J］.上海海洋大學(xué)學(xué)報，2013，22（1）：66-73.

［9］ 唐 英，陳開健，劉小燕，等. 河蟹池塘底增氧效果研究［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（10）：251-254.

［10］ 陳延平，韓家波. 中國對蝦養(yǎng)殖池水中溶解氧與透明度之間的關(guān)系［J］.水產(chǎn)科學(xué)，1991，10（2）：25-28.

［11］ 吳 凱，馬旭洲，王友成，等. 河蟹生態(tài)養(yǎng)殖池塘不同水層水質(zhì)變化的研究［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2018，34（1）：46-51.

［12］ 李 波，樊啟學(xué)，張 磊，等. 不同溶氧水平下氨氮和亞硝酸鹽對黃顙魚的急性毒性研究［J］.淡水漁業(yè)，2009，39（3）：31-35.

［13］ 王 武，王成輝，馬旭洲. 河蟹生態(tài)養(yǎng)殖［M］.第2版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2014.

［14］ 張永強，盧 荻，羅 虹，等. 河蟹養(yǎng)殖中氣象條件的影響及趨利避害對策研究［J］.中國農(nóng)業(yè)氣象，2003，24（5）：52-54.

［15］ 劉金生. 中華絨螯蟹的生長動態(tài)、基因表達與水質(zhì)環(huán)境（水溫、溶氧、pH及氨氮）的相關(guān)性［D］.上海：上海海洋大學(xué)，2016.

［16］ 尹 亮. 河蟹養(yǎng)殖水域的溶解氧建模研究［D］.江蘇無錫：江南大學(xué)，2022.

［17］ 宋 偉. 池塘養(yǎng)殖大規(guī)格商品河蟹高產(chǎn)高效技術(shù)研究［J］.黑龍江水產(chǎn)，2011 （3）：6-8.

［18］ 石小平. 河蟹生態(tài)養(yǎng)殖中pH值與養(yǎng)殖效果的關(guān)系［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報（上半月刊），2010，16（5）： 149-151.