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生物絮團(tuán)技術(shù)在凡納濱對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖中的研究現(xiàn)狀與展望
凡納濱對(duì)蝦又稱南美白對(duì)蝦,是隸屬節(jié)肢動(dòng)物門、甲殼綱、十足目、游泳亞目、對(duì)蝦科、對(duì)蝦屬的一種廣溫廣鹽性蝦類。由于較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和良好的養(yǎng)殖特性,目前已成為我國(guó)最主要的對(duì)蝦養(yǎng)殖品種之一。然而,隨著凡納濱對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖的迅速發(fā)展,高密度養(yǎng)殖不可避免地增加了疾病暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),病害問(wèn)題隨之成為制約凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。
在集約化養(yǎng)殖條件下,大量沒(méi)有被攝食的飼料和蝦體排泄物在水中不斷累積,產(chǎn)生有毒的氨氮、亞硝態(tài)氮,造成養(yǎng)殖水質(zhì)惡化。以換水為主的傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式不僅不符合綠色養(yǎng)殖發(fā)展要求,且容易造成水資源浪費(fèi)、加劇水生動(dòng)物病害傳播。因此,尋找一種新型生態(tài)高效的養(yǎng)殖技術(shù)迫在眉睫,生物絮團(tuán)養(yǎng)殖模式就是新型養(yǎng)殖模式方向之一。
一、生物絮團(tuán)技術(shù)在凡納濱對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖中的研究現(xiàn)狀
20世紀(jì)70年代,法國(guó)太平洋中心海洋開(kāi)發(fā)研究所最初提出生物絮團(tuán)技術(shù)理念的雛形,自此,生物絮團(tuán)技術(shù)逐步進(jìn)入水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域。1999年,以色列養(yǎng)殖專家Avnimelech首次系統(tǒng)闡述了生物絮團(tuán)技術(shù)概念,形成了生物絮團(tuán)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。
雖然我國(guó)生物絮團(tuán)技術(shù)的發(fā)展較國(guó)外晚,但一些科研教學(xué)單位進(jìn)行了研究,取得了一些進(jìn)展,部分專家學(xué)者從不同角度提出了他們的觀點(diǎn)。鄧應(yīng)能等通過(guò)不同種的碳源篩選,確定了合適的碳源種類、碳源添加量及生物絮團(tuán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中對(duì)蝦的養(yǎng)殖密度。趙大虎等研究了氨氮脅迫對(duì)生物絮團(tuán)養(yǎng)殖功效的影響,證實(shí)了生物絮團(tuán)具有清潔水質(zhì)、促進(jìn)對(duì)蝦生長(zhǎng)和生理健康的作用。Xu和Pan研究證實(shí)了,生物絮團(tuán)可以顯著提高養(yǎng)殖系統(tǒng)中對(duì)蝦的生理健康水平,減少病害暴發(fā),阻絕病害傳播等。范鵬程等運(yùn)用生物絮團(tuán)技術(shù)對(duì)凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖水質(zhì)進(jìn)行原位調(diào)控,實(shí)現(xiàn)高密度、零換水的高效健康養(yǎng)殖。代文匯實(shí)現(xiàn)了高密度工廠化生物絮團(tuán)凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖,平均日換水率從40%下降至5%,養(yǎng)殖廢水排放量減少60%以上,餌料系數(shù)由1.8降為1.2,餌料利用率提高約30%。秦海鵬等研究發(fā)現(xiàn),生物絮團(tuán)模式下凡納濱對(duì)蝦的最適生長(zhǎng)鹽度為15~20。周暉等研究表明,相對(duì)于傳統(tǒng)清水養(yǎng)殖模式,生物絮團(tuán)模式更適于在低溫季節(jié)養(yǎng)殖凡納濱對(duì)蝦,且與溫室大棚相結(jié)合可更有效地維持養(yǎng)殖水體溫度。
目前,生物絮團(tuán)技術(shù)已被應(yīng)用于凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖研究中,在蝦苗培育階段也起到了積極作用。鮑鷹等研究指出,凡納濱對(duì)蝦標(biāo)苗階段改用基于生物絮團(tuán)的養(yǎng)殖模式,能有效解決循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中幼蝦生長(zhǎng)不均勻、存活率低等問(wèn)題,提高工廠化循環(huán)水養(yǎng)蝦的總體成功率。黎爽等研究表明,藻菌生物絮團(tuán)系統(tǒng)能較好控制氨氮、亞硝氮等水質(zhì)指標(biāo),促進(jìn)蝦苗生長(zhǎng)發(fā)育。
二、生物絮團(tuán)技術(shù)要點(diǎn)
生物絮團(tuán)技術(shù)(Biofloc Technology,BFT),是指通過(guò)外加碳源,調(diào)節(jié)水體中的碳氮比(C/N),提高水體中異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量,有效去除養(yǎng)殖系統(tǒng)中過(guò)多的氨氮、亞硝酸鹽氮,從而達(dá)到降低飼料系數(shù)、增強(qiáng)養(yǎng)殖動(dòng)物免疫力、調(diào)控養(yǎng)殖水體等作用,是應(yīng)對(duì)當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染問(wèn)題的有效替代技術(shù)。
(一)合理篩選碳源和調(diào)控碳氮比
用于添加的有機(jī)碳有葡萄糖、蔗糖、淀粉、麩皮等。多個(gè)研究表明,不同碳源培養(yǎng)的生物絮團(tuán)均能有效降低凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖水體中的氨氮和亞硝酸鹽含量,提高對(duì)蝦成活率。因此,碳源的選擇可根據(jù)實(shí)際養(yǎng)殖情況進(jìn)行。同時(shí),碳源要避免一次性大量添加,選擇滴灌或者少量多次添加的方法。
C/N比調(diào)控是促使生物絮團(tuán)構(gòu)建的重要條件,也是目前生物絮團(tuán)研究的主要方向。水體C/N比較低,主要依靠自養(yǎng)微生物和浮游藻類等來(lái)清除水體中的氮素;C/N值在8~10,主要依賴自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物協(xié)同作用來(lái)清除氮素;C/N值大于15,主要依靠異養(yǎng)微生物來(lái)清除氮素。一般凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖中C/N比選擇10~20較為合適。
(二)生物絮團(tuán)構(gòu)建與調(diào)控
穩(wěn)定的生物絮團(tuán)系統(tǒng)是養(yǎng)殖成功的關(guān)鍵。隨著生物絮團(tuán)密度的增大,水體耗氧需求也相應(yīng)增大,因而在后期養(yǎng)殖中需按時(shí)測(cè)量絮團(tuán)量,特別要注重生物絮團(tuán)密度維持在一個(gè)適宜范圍。凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖的生物絮團(tuán)濃度數(shù)量穩(wěn)定控制在8mL/L~12mL/L較為合適。養(yǎng)殖后期生物絮團(tuán)量較大,要視情況及時(shí)排出,以保障養(yǎng)成效果。此外,短時(shí)間建立起生物絮團(tuán)系統(tǒng)也很關(guān)鍵,由于生物絮團(tuán)對(duì)氨氮和亞硝酸鹽氮的去除有一定滯后現(xiàn)象,可在放苗前提前培養(yǎng)好生物絮團(tuán),再將其移入養(yǎng)殖池中,使生物絮團(tuán)對(duì)氨氮和亞硝酸氮的去除作用得到更好發(fā)揮。
(三)溶解氧、水體攪拌強(qiáng)度與溫度的調(diào)控
首先,生物絮團(tuán)絮凝過(guò)程中需要有充足的溶解氧,養(yǎng)殖池內(nèi)需配有充分的增氧、充氣設(shè)備,使水體溶解氧穩(wěn)定在4mg/L~8mg/L。其次,水體攪拌強(qiáng)度需控制均勻,雖然攪拌水體可以使生物絮團(tuán)處于懸浮狀態(tài),防止形成沉積死角,但攪拌強(qiáng)度太高不僅容易加速絮凝體破裂,而且可能對(duì)凡納濱對(duì)蝦的生活生長(zhǎng)造成影響。最后,溫度是影響絮團(tuán)微生物代謝的一個(gè)重要指標(biāo),研究表明溫度在20℃~25℃絮體生長(zhǎng)最好。
(四)投喂量調(diào)控
生物絮團(tuán)中異養(yǎng)微生物可利用殘餌、糞便及水體中氨氮等合成菌體蛋白,絮團(tuán)顆粒又可被攝食,實(shí)現(xiàn)飼料蛋白的二次利用,提高飼料利用率。Burford通過(guò)N標(biāo)記追蹤了對(duì)蝦對(duì)生物絮團(tuán)的被攝食情況,結(jié)果表明,蝦類日常攝入的氮有18%~29%來(lái)源于生物絮團(tuán)。因此,生物絮團(tuán)養(yǎng)殖模式下可適當(dāng)減少飼料投喂。此外,生物絮團(tuán)養(yǎng)殖模式下投喂應(yīng)少量多餐,選擇全價(jià)配合飼料。蝦苗培育階段,可在投喂配合飼料的同時(shí)配合投喂豐年蟲。
(五)養(yǎng)殖管理調(diào)控
凡納濱對(duì)蝦生物絮團(tuán)養(yǎng)殖過(guò)程中基本可實(shí)現(xiàn)零換水或少量換水,因此應(yīng)注意每日監(jiān)測(cè)水溫、pH值、溶解氧、亞硝酸鹽及氨氮等相關(guān)水質(zhì)理化指標(biāo),實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。
三、生物絮團(tuán)技術(shù)在凡納濱對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖中的研究展望
(一)推廣生物絮團(tuán)技術(shù)在實(shí)際養(yǎng)殖中的應(yīng)用
生物絮團(tuán)技術(shù)雖然理論上較為成熟,但在水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)踐中并未得到廣泛推廣和應(yīng)用。主要原因一是生物絮團(tuán)技術(shù)的操作和管理過(guò)程相對(duì)較為復(fù)雜,所需技術(shù)含量較高,且在大規(guī)模養(yǎng)殖生產(chǎn)中很難控制,尤其是養(yǎng)殖中后期,容易引起生物絮團(tuán)不穩(wěn)定和養(yǎng)殖水域水質(zhì)變化。二是不同地域水環(huán)境、水體中的優(yōu)勢(shì)菌相存在差異??筛鶕?jù)不同的養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖水域建立不同的養(yǎng)殖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),形成可行的操作技術(shù)規(guī)范,以便更好地推廣生物絮團(tuán)技術(shù)在實(shí)際養(yǎng)殖中的應(yīng)用。
(二)深化對(duì)生物絮團(tuán)技術(shù)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐研究
近幾年,生物絮團(tuán)技術(shù)雖已在羅非魚、凡納濱對(duì)蝦等養(yǎng)殖品種中得到應(yīng)用,但其內(nèi)在原理、群落結(jié)構(gòu)及活性調(diào)控等尚未完全探明。今后可針對(duì)生物絮團(tuán)中微生物多樣性和組成等開(kāi)展深入研究,以及加強(qiáng)對(duì)蝦育苗標(biāo)粗等各階段的研究和實(shí)踐。
(三)加強(qiáng)生物絮團(tuán)的控制和維護(hù)研究
在凡納濱對(duì)蝦生物絮團(tuán)養(yǎng)殖過(guò)程中,因生物絮團(tuán)有較大凈水能力,在養(yǎng)殖前期進(jìn)行水質(zhì)調(diào)控較為方便,不需要換水且養(yǎng)成效果較好,但養(yǎng)殖后期隨著投餌量的增加,生物絮團(tuán)量也逐漸增多且面臨老化問(wèn)題,甚至容易導(dǎo)致生物絮團(tuán)系統(tǒng)崩潰,需要根據(jù)實(shí)際情況排換水,因此如何移除老化細(xì)菌,防止生物絮團(tuán)老化,以維持穩(wěn)定的生物絮團(tuán)系統(tǒng),也是今后的重要研究方向。
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