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

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

 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]。大刺鰍棲息習性與鰻鱺相似，有集群棲息習性，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)含量達到18%，味美，肉鮮[11]，市場售價高，具有較高的營養(yǎng)和經(jīng)濟價值。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，導致大刺鰍長期處于過度捕撈狀態(tài)，加上城市化擴增對其產(chǎn)卵場和棲息地的破壞，野生資源量逐年減少，自然種群嚴重衰退[4,12-16]。開展大刺鰍人工養(yǎng)殖技術(shù)研究，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，對于大刺鰍種質(zhì)資源保護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[19]、食性及繁殖生物學[20]、胚胎發(fā)育[21]、地理種群差異及資源保護等方面[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性，土池敞開式養(yǎng)殖模式的防逃難度較大，逃逸風險較高，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，小瓜蟲、諾卡氏菌等主要病蟲害時有發(fā)生，嚴重時死亡率高達70%～80%，制約大刺鰍規(guī)模化養(yǎng)殖技術(shù)的推廣應用；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]，導致人工養(yǎng)殖需水量大；第四，大刺鰍在低于20℃時攝食活動明顯減弱，低于15℃時便鉆入魚塘底泥中或者深水區(qū)的洞穴中越冬。沒有保溫設施時，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)?；l(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[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，需要建設大量的固定資產(chǎn)，養(yǎng)殖回報率相對低下，成本回收周期長，推廣普及難度較大。因此，設計一種簡易式的循環(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。

本試驗通過三年多構(gòu)建、研究和改進，逐步完善了大刺鰍簡易式循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)，并應用其進行大刺鰍苗種培育、魚種培育和成魚養(yǎng)殖試驗，采集了生長性能、成活率、產(chǎn)量、節(jié)能減排等生產(chǎn)指標，反饋該模式的運行狀況和養(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)作基地進行了苗種培育、魚種培育和成魚養(yǎng)殖三組試驗。試驗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、過濾設備、NFT 管道水培裝置和氣動力系統(tǒng)等設備，試驗組采用空氣能加熱設備，對照組采用普通電加熱控溫設備，維持養(yǎng)殖環(huán)境溫度穩(wěn)定。試驗組和對照組各設三個平行。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，打開氣動力系統(tǒng)，使水在養(yǎng)殖系統(tǒng)中循環(huán)，同時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)中投放硝化細菌、光合細菌、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 吃完為標準，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，和成團狀，投放到餌料臺飼喂。每次投喂時試驗組每公斤鰻鱺飼料中添加腸道保健藥品2 g（健康動能)，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℃，每天補充5%左右的新水。每周排污一次，補充新水，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 的當年大刺鰍魚種，密度為300 尾/m2。飼喂管理同苗種培育試驗。養(yǎng)殖水溫控制在25～30℃，每天補充5～8%左右的新水。每周排污一次，并補充新水，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。養(yǎng)殖水溫控制在25～30℃，每天補充8%～10%左右的新水。每周排污一次，并補充新水，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

每天定時檢測養(yǎng)殖系統(tǒng)的氨氮和亞硝酸鹽含量，當氨氮濃度上升時投放光合細菌進行調(diào)控；當亞硝酸鹽濃度上升時，投放硝化細菌進行調(diào)控；當亞硝酸鹽和氨氮濃度同時上升時選用硝化細菌和光合細菌進行綜合調(diào)控，同時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

病害防治主要以預防為主，魚放養(yǎng)前要進行嚴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)計分析及計算公式

試驗數(shù)據(jù)以平均值±標準誤表示，采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，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

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，試驗組魚的平均體質(zhì)量達（6.30±0.20）g，比對照組高6.78%。試驗組魚的成活率達（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

經(jīng)過90 d 的養(yǎng)殖，試驗組大刺鰍的體質(zhì)量達（22.90±0.51）g，比對照組提高了11.17%；試驗組的成活率達（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

經(jīng)過90 d 的成魚循環(huán)水養(yǎng)殖，試驗組大刺鰍的的平均體質(zhì)量達（52.41±2.31）g，比對照組高5.73%。成活率達（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)殖試驗顯示：試驗組的養(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組的試驗結(jié)果顯示：大刺鰍池塘養(yǎng)殖成活率達76.76%，與本文對照組成活率（76.51±1.09）%無較大差異，而試驗組的成活率（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，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)造價高，技術(shù)工藝復雜，后期運行成本高等[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研究，距其成為主要商品魚規(guī)模化養(yǎng)殖模式還有待進一步的摸索和優(yōu)化。本研究采用氣提水原理，實現(xiàn)增氧、推水、提水等目的，大大降低了設備投入成本和運營經(jīng)費，實現(xiàn)了低能耗運行的目標，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方面：（1）含氮有機物分解產(chǎn)生的氨；（2）水中缺氧時，含氮有機物被反硝化細菌還原產(chǎn)生的氨；（3）水生動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。當非離子氨濃度大于0.06 mg/L 時，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，泥鰍（Misgurnus anguillicaudatus）鰓絲表面出現(xiàn)分泌物，細胞水腫；250 mg/L 時鰓絲表面分泌物增加，鰓小片聚攏，上皮細胞水腫加?。?50 mg/L 時鰓上皮壞死。在不同氨氮濃度下，泥鰍肝臟細胞超微結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了不同程度的損傷。50 mg/L 和150 mg/L 組的泥鰍肝臟細胞線粒體扭曲變形，細胞核變形，核膜腫脹；250 mg/L 組肝臟細胞胞漿空泡化，殘存細胞器的結(jié)構(gòu)不完整；450 mg/L 組出現(xiàn)大量肝臟細胞凋亡。隨著氨氮脅迫濃度的不斷升高，鰓組織和肝細胞超微結(jié)構(gòu)的受損程度逐漸嚴重，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、長時間氨氮脅迫對幼魚肝臟抗氧化酶活性影響較大，機體抗氧化能力減弱[39]。

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

本文從腸道調(diào)控入手，促進大刺鰍腸道的營養(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)中的水培植物可實時吸收養(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)殖應激和病害爆發(fā)的風險，實現(xiàn)了低能耗運行。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)模化養(yǎng)殖的重要參考。