張乃禹

(中國科學院 海洋研究所, 山東 青島 266071)

我國是世界海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖大國, 也是對蝦養(yǎng)殖強國。1987年全國海水養(yǎng)殖產(chǎn)量達110萬t, 海帶、對蝦、貽貝、 螠 蟶、蛤類等六大養(yǎng)殖品種產(chǎn)量創(chuàng)造了均居世界首位的記錄(曾呈奎等, 2003)。2008年和2009年我國漁業(yè)總產(chǎn)值分別為 5 520.6億元和5 937.7億元, 其中海水養(yǎng)殖1 263.3億元和1 400.3億元(農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局, 2010)。對蝦養(yǎng)殖是其支柱性產(chǎn)業(yè), 同年全國對蝦養(yǎng)殖總產(chǎn)量分別為 121.4萬 t和127.3萬 t (農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局, 2010), 其產(chǎn)值約為近400億元, 分別為全國海水養(yǎng)殖總產(chǎn)值的 38%和36%, 其中凡納濱對蝦(南美白對蝦)Litopenaeus vannamei(Boone,1931)占了全國對蝦總產(chǎn)的 85%以上。據(jù)聯(lián)合國食品與糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計, 2003年和2004年我國凡納濱對蝦年產(chǎn)量分別為 52.65萬 t和63.68萬t, 占了全球其總產(chǎn)量的53.5%和48.9% (FAO,2011)。

我國對蝦產(chǎn)業(yè)化養(yǎng)殖的核心技術是其產(chǎn)業(yè)化育苗。1980～1981年“中國對蝦工廠化育苗技術的研究”成功后, 在此基礎上斑節(jié)對蝦Penaeus monodonFabricius,1798、日本囊對蝦Marsupenaeus japonicus(Bate,1988)工廠化育苗也相繼成功, 從而使我國對蝦養(yǎng)殖實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)并步入了快車道。1988～1992年年產(chǎn)量穩(wěn)定在20萬t, 占了全球其總產(chǎn)的1/3。但好景不長在, 自1993年起我國養(yǎng)蝦業(yè)在全國范圍內(nèi)暴發(fā)了“白斑病毒綜合癥”(WSSV), 陷于“防無措施, 治無良藥, 大面積減產(chǎn)、絕產(chǎn)”的困境,瀕于崩潰的邊緣, 不得不采取“少放苗、早收蝦”下策,連續(xù)數(shù)年年產(chǎn)不足7萬t。所幸, 中國科學院海洋研究所原所長劉瑞玉計劃安排引進新品種、派張偉權(quán)于1988年和1991年帶回抗病力強的凡納濱對蝦(張偉權(quán), 1990; 張偉權(quán)等, 1993), 張乃禹等于2000～2001年突破了其工廠化育苗的關鍵技術, 實現(xiàn)了凡納濱對蝦產(chǎn)業(yè)化育苗、養(yǎng)殖生產(chǎn)(張乃禹等,2002)。2008和 2009年對蝦養(yǎng)殖年產(chǎn)為我國養(yǎng)蝦黃金年代(1988～1992年)年產(chǎn)量的6倍。凡納濱對蝦工廠化育苗除親蝦交配技術與中國對蝦截然不同外,其他大致相同, 故該蝦工廠化育苗也是在中國對蝦工廠化育苗技術基礎上發(fā)展起來的, 所以“中國對蝦工廠化育苗技術的研究”對我國養(yǎng)蝦產(chǎn)業(yè)的興起、恢復與發(fā)展起了開創(chuàng)性作用。

“中國對蝦工廠化育苗技術的研究”攻關已過去了30余年, 當年都有哪些單位參加？核心技術怎么突破的？是誰率先突破的？本文作者是該項攻關參加者,根據(jù)其檔案材料、有關文獻將其回溯、報告如下。

對蝦現(xiàn)用學名為中國明對蝦Fenneropenaeus chinensis(Osbeck, 1765), 其同物異名為:Cancer chinensisOsbeck, 1765; 中國對蝦Penaeus(Fenneropenaeus)chinensis(Osbeck, 1765); 東方對蝦Penaeus orientalisKishinouye, 1918。中國明對蝦主要分布在渤海、黃海和南海, 肉質(zhì)鮮嫩, 是蝦中珍品。世界對蝦育苗研究始于20世紀1935～1940年代藤永元作“日本對蝦的發(fā)育研究”和“日本對蝦育苗”(Hudinaga, 1935; Hudinaga, 1942), 我國始于中國科學院海洋研究所劉瑞玉等 1959年“對蝦生活史的初步報告”(劉瑞玉等, 1959)(首次準確描述了中國對蝦的幼體發(fā)育和幼體各階段的形態(tài)特征)、 吳尚 懃 等1960年中國對蝦人工育苗實驗首獲成功(海洋所通訊員,1960;吳尚懃等, 1964)(為此中華人民共和國水產(chǎn)部在青島召開了現(xiàn)場推廣會(海洋所通訊員,1960))及中華人民共和國水產(chǎn)部黃海水產(chǎn)研究所(現(xiàn)中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所)趙法箴1965年“對蝦幼體發(fā)育形態(tài)”(趙法箴, 1965), 為我國對蝦人工育苗奠定了理論基礎。60年代中后期日本橘高二郎、茂野幫彥等利用生態(tài)系育苗法實現(xiàn)了對蝦工廠化育苗生產(chǎn)(Kunihiko,1975; 茂野幫彥,1987)。此后我國許多水產(chǎn)科技單位進行了對蝦工廠化育苗實驗多年均未成功。所以20世紀70年代我國對蝦養(yǎng)殖所需的蝦苗全部捕自自然海區(qū)野生蝦苗, 不僅嚴重破壞了對蝦資源而且數(shù)量不足, 限制了對蝦養(yǎng)殖的發(fā)展。為此1980年2月國家水產(chǎn)總局下達了“對蝦工廠化育苗技術的研究”攻關項目, 國家水產(chǎn)總局黃海水產(chǎn)研究所(現(xiàn)中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所)、中國科學院海洋研究所、山東海洋學院(現(xiàn)中國海洋大學)、山東省海水養(yǎng)殖研究所共同承擔, 自1980年開始至1981年勝利結(jié)束, 于1985年獲國家科技進步一等獎,中國科學院海洋研究所主要工作如下:

(一)1980年在國內(nèi)最先突破了對蝦工廠化育苗的關鍵技術、初步實現(xiàn)了工廠化育苗并受到國家水產(chǎn)總局的獎勵

按照國家水產(chǎn)總局的安排, 國家水產(chǎn)總局黃海水產(chǎn)研究所、中國科學院海洋研究所、山東海洋學院、山東省海水養(yǎng)殖研究所分別負責其協(xié)作單位山東省即墨縣水產(chǎn)養(yǎng)殖公司、江蘇省贛榆縣水產(chǎn)養(yǎng)殖公司、山東省文登縣水產(chǎn)養(yǎng)殖公司、山東省乳山縣水產(chǎn)養(yǎng)殖公司的對蝦育苗。中國科學院海洋研究所時任副所長劉瑞玉先生組織、領導并主持了本所承擔的該項攻關課題, 于1980年4月派張乃禹負責贛榆縣水產(chǎn)養(yǎng)殖公司對蝦育苗攻關工作。在此之前,1978年中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態(tài)組曾在該公司進行過對蝦育苗, 每當對蝦無節(jié)幼體發(fā)育到溞狀期都全部死亡, 致使育苗失敗。1979年連云港水產(chǎn)學校在該公司育苗也未幸免。20世紀70～ 80年代全國對蝦育苗采用日本的“生態(tài)系育苗”新技術(即在育苗池內(nèi)施肥繁殖自然藻類, 以此為對蝦幼體提供單胞藻餌料, 因 此國內(nèi)外在 溞 狀期都不主張換水(Kunihiko, 1975; 茂野幫彥, 1987)。贛榆縣水產(chǎn)養(yǎng)殖公司有三個育苗場, 下口對蝦育苗場、海帶育苗場(海帶育苗池改建成對蝦育苗池進行對蝦育苗)均在海邊, 水質(zhì)正常, 海水pH值為8.00～8.30。宋莊對蝦育苗場離海較遠(10 km), 海水流經(jīng)鹽場三個大水庫,故pH有所升高, 1980年該公司蓄水池pH 8.5。由于育苗池內(nèi)自然單胞藻(硅藻類)繁殖旺盛, 池水pH>8.8 致使對蝦 溞 狀幼體瀕于死亡。其中一個育苗池由于建造質(zhì)量不佳, 每天漏水 25%, 為了保持水位不得不每天補充25%海水。從而起到換水降pH效果, 使池水pH降至在8.60～8.64。結(jié)果該池幼體發(fā)育正常, 順利變態(tài)為糠蝦幼體, 而其他育苗池水pH都在8.8以上, 幼體身體粘滿污物、不蛻皮、不變態(tài)、處于死亡邊緣。作者由此得到啟發(fā), 立即對這6個育苗池進行換水, 從而各池幼體都相繼轉(zhuǎn)危為安, 順利變態(tài)為糠蝦幼體和仔蝦。而其他兩個育苗場由于墨守成規(guī), 在溞狀幼體期不及時換水, 致使對蝦工廠化育苗均遭失敗。日本是島國, 我國是臨海國家且多是泥灘, 故海水中營養(yǎng)鹽比日本豐富, 從而導致了對蝦生態(tài)系育苗池水中自然單胞藻繁殖過盛, pH值過高(>8.8)致使幼體全部死亡。由此表明, 不結(jié)合國情, 照搬外國技術是該公司乃至全國 70～80年代規(guī)?；缡〉母驹? 換水是降低池水pH值改善水質(zhì)的有效措施。在此基礎上經(jīng)實驗得出了對蝦育苗適宜理化條件: 卵子和幼體發(fā)育期的最適水溫分別為: 卵子為 18～20℃; 無節(jié)幼體 20～22℃; 溞狀幼體22～24℃; 糠蝦幼體23～25℃。卵子和對蝦幼體最適pH值是7.8～8.65, 鹽度為26～35及幼體不同發(fā)育期的換水量、充氣量、施肥、投餌等項技術參數(shù)(中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態(tài)組等,1982)。1980年在國內(nèi)首次育出大批量(2 426萬尾)蝦苗(中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態(tài)組等,1982)。1980年全國對蝦育苗都在室外池進行, 一年只能育一茬, 也就是一年只有一次機會。該年正當全國大規(guī)模育苗攻關嚴重受挫、成功無望時, 中國科學院海洋研究所在贛榆縣育出大批量蝦苗受到國家水產(chǎn)總局領導的高度重視, 及時派了一位王處長專程來中國科學院海洋研究所代表國家水產(chǎn)總局領導向時任所長曾呈奎, 副所長劉瑞玉、吳超元表示感謝,并獎勵中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態(tài)組 1萬元經(jīng)費。這是對蝦育苗攻關期間(1980～1981年)唯一受到國家水產(chǎn)總局獎勵的科研單位。

1980年6月份國家水產(chǎn)總局在山東省膠南縣召開了全國對蝦工廠化育苗經(jīng)驗交流會, 并安排中國科學院海洋研究所作了詳細報告, 對全國對蝦工廠化育苗技術研究的成功起到了無可取代的作用。

(二)對蝦工廠化育苗總量和單位水體育苗量居全國首位

1981年江蘇省贛榆縣水產(chǎn)養(yǎng)殖公司宋莊對蝦育苗場由于天旱, 蓄水池海水pH在整個育苗期間(4月25日～5月底)始終較高(pH>8.80), 特別是由于育苗池藻類的繁生, pH值升高, 使育苗難以進行, 再用1980年通過換水降低pH的方法已不能解決問題, 因此降低海水pH值就成了亟待解決的問題。在走投無路時, 作者想起曾呈奎所長利用 NaHCO3降低海水pH的提示(那是1980年6月份, 曾呈奎所長聽我匯報育苗工作時, 問: “該公司多年育不出蝦苗, 你為什么能成功？”我答: “該公司育苗成敗的關鍵限制因素是育苗池水 pH值過高, 我通過換水降低了 pH值?！痹L講: “碳酸氫鈉也可以降低海水pH值”。),通過實驗利用醫(yī)用 NaHCO3100×10–6可將海水 pH 8.80降到8.60, 滿足了幼體適宜范圍, 使原不能用于育苗的海水也能成功地育出對蝦苗 9400萬尾(張乃禹等, 1984)。該公司三個對蝦育苗場共計育出2.88億尾對蝦苗(中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態(tài)組等,1982)。1981年7月國家水產(chǎn)總局在煙臺召開的全國對蝦工廠化育苗經(jīng)驗交流會, 安排中國科學院海洋研究所作了詳細報告, 對我國對蝦工廠化育苗技術研究的成功與推廣起到推波助瀾的作用(兩次報告內(nèi)容詳見中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態(tài)組等,1982; 張乃禹等, 1984)。1981年四個攻關單位工廠化育苗都獲得成功?！皩ξr工廠化育苗技術的研究”鑒定證書在成果推廣與驗證中寫道: “我們的協(xié)作單位(包括: 山東省即墨縣、乳山縣與文登縣和江蘇省贛榆縣), 今年在育苗期間共生產(chǎn)出蝦苗 5.1億尾。其中,即墨縣生產(chǎn)蝦苗2 281萬尾; 乳山縣生產(chǎn)蝦苗9 307萬尾; 文登縣生產(chǎn)蝦苗 10 735萬尾; 贛榆縣生產(chǎn)蝦苗28 766萬尾?！边@一寫法致使攻關單位與其協(xié)作單位不相對應、育苗時間含糊不清, 令人誤解突破時間為1980年。為此本文作者在此標明: 5.1億尾蝦苗是1981年育出的。四個攻關單位國家水產(chǎn)總局黃海水產(chǎn)研究所、中國科學院海洋研究所、山東海洋學院、山東省海水養(yǎng)殖研究所的相應協(xié)作單位分別是: 即墨縣、贛榆縣、文登縣、乳山縣水產(chǎn)養(yǎng)殖公司, 其中中國科學院海洋研究所負責的贛榆縣水產(chǎn)養(yǎng)殖公司單位水體出苗量(4.15萬尾/ m3), 總出苗量28 766萬尾, 均居全國首位, 列表如下(表1)。

表1 1981年各攻關單位與其協(xié)作單位的對蝦工廠化育苗明細表

1982年該項目通過了國家水產(chǎn)總局的技術鑒定:“屬國際先進水平”, 1985年獲國家科技進步一等獎。中國對蝦的養(yǎng)殖業(yè)、捕撈業(yè)曾有一段輝煌的歷史, 也有慘痛的教訓。在對蝦人工養(yǎng)殖中, 采用“大排、大灌、多換水”的養(yǎng)蝦模式代價太大了, 引發(fā)了1993年蝦病(WSSV)大爆發(fā), 自然海區(qū)對蝦也遭到了感染,種質(zhì)受到影響, 致使其養(yǎng)殖業(yè)、捕撈業(yè)年產(chǎn)量迄今仍難以恢復。為保護環(huán)境, 為養(yǎng)蝦業(yè)健康持續(xù)發(fā)展, 應推廣“封閉式內(nèi)循環(huán)生物凈化、零排放”養(yǎng)蝦模式。

致謝: 作者在“對蝦工廠化育苗技術的研究”攻關中得到時任所長曾呈奎、副所長劉瑞玉先生的啟發(fā)指導, 在此向已故的這兩位恩師科學院院士致敬、致謝！

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