王裕玉，徐 跑，聶志娟，邵乃麟，徐鋼春

(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心，農(nóng)業(yè)部淡水漁業(yè)和種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無錫 214081)

我國(guó)的池塘養(yǎng)殖模式發(fā)展于20世紀(jì)70年代，當(dāng)前，養(yǎng)殖模式仍以“進(jìn)水渠+養(yǎng)殖池塘+排水渠”為主要形式[1]。然而，這種傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式是以高投飼率、高勞動(dòng)力成本、高能耗、犧牲環(huán)境為代價(jià)換來的，基本上是粗放式的發(fā)展模式，由此帶來水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇、養(yǎng)殖環(huán)境惡劣、漁藥濫用、藥物殘留超標(biāo)、魚肉品質(zhì)下降等問題，養(yǎng)殖廢水造成的環(huán)境問題已成為池塘養(yǎng)殖健康可持續(xù)發(fā)展的瓶頸之一[2]。池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖是我國(guó)近幾年來漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、創(chuàng)新發(fā)展的一種新模式，與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖模式相比較，新模式在工藝?yán)砟?、技術(shù)裝備和養(yǎng)殖方式等方面都具有了重大的革新。工程化循環(huán)水養(yǎng)殖是指利用占池塘面積2%～5%的水面建設(shè)具有氣提推水增氧和集排污裝備的系列水槽作為養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行類似于“工廠化”的高密度養(yǎng)殖，并對(duì)剩余水面進(jìn)行適當(dāng)改造后作為凈化區(qū)對(duì)殘留在池塘的養(yǎng)殖尾水進(jìn)行凈化處理，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖周期內(nèi)養(yǎng)殖尾水的零排放或達(dá)標(biāo)排放。在美國(guó)西阿拉巴馬州，采用池塘跑道系統(tǒng)養(yǎng)殖斑點(diǎn)叉尾鮰，其成活率大于90%，產(chǎn)量可達(dá)20 540 kg/hm2，產(chǎn)量增加273.5%～356.4%，曝氣增氧能耗下降50%[3]。池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖相關(guān)研究在國(guó)內(nèi)始于2011年。有關(guān)池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖模式的研究主要集中在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化等方面。

養(yǎng)殖密度是水產(chǎn)養(yǎng)殖中最重要的變量之一，高密度養(yǎng)殖是充分利用水資源空間、獲得高產(chǎn)量和高經(jīng)濟(jì)效益的最直接、最有效的途徑之一[4-6]。然而，過高的養(yǎng)殖密度作為一種環(huán)境脅迫因子，一方面會(huì)加劇魚類對(duì)資源、空間的競(jìng)爭(zhēng)，另一方面會(huì)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致魚類在攝食、生長(zhǎng)、能量代謝、行為、生理以及免疫功能等方面的一系列變化，對(duì)環(huán)境變化敏感性升高，對(duì)病原的易感性增加，最終會(huì)引起生長(zhǎng)緩慢和機(jī)體生理紊亂，甚至死亡[5,7]。大口黑鱸(Micropterussalmoides)，俗名為加州鱸，其具有生長(zhǎng)速度快、抗病害能力強(qiáng)、易于捕撈、適溫范圍廣、肉質(zhì)細(xì)嫩、味道鮮美等特點(diǎn)，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，逐漸成為我國(guó)重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖品種之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年，全國(guó)淡水養(yǎng)殖的鱸魚產(chǎn)量為374 062 t，經(jīng)濟(jì)效益顯著。試驗(yàn)研究了大口黑鱸養(yǎng)殖密度與生長(zhǎng)和血清生化指標(biāo)的關(guān)系，以期為大口黑鱸池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖的健康發(fā)展提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)用魚

選擇體重、規(guī)格一致、健康無病的大口黑鱸作為試驗(yàn)用魚，平均體重為(35.68±2.12) g，平均體長(zhǎng)為(11.09±0.30)cm。

1.2 養(yǎng)殖水槽

養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)在中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心揚(yáng)中基地進(jìn)行。在4.17 hm2池塘環(huán)溝內(nèi)建造聯(lián)排不銹鋼結(jié)構(gòu)流水槽6條(1～6#)、改性PVC流水槽6條(7～12#)，2排流水槽呈對(duì)角線排列，形成對(duì)角循環(huán)對(duì)流、能耗最低的循環(huán)流水設(shè)計(jì)模式。流水槽分為氣提推水增氧區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)(22 m×5 m×2.5 m)和集污區(qū)。流水槽前端安裝氣提推水增氧裝置；養(yǎng)殖區(qū)底部安裝增氧設(shè)施?；亓魉垧B(yǎng)殖區(qū)面積合計(jì)1 320 m2，占池塘總面積的3.17%，剩余的池塘區(qū)域?yàn)閮艋瘏^(qū)域?qū)︷B(yǎng)殖尾水進(jìn)行凈化處理。整個(gè)池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。養(yǎng)殖水源為長(zhǎng)江水，水質(zhì)清新，無污染，符合《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。

圖1 池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)開始前，將規(guī)格一致、健康無病的大口黑鱸放入到4個(gè)不銹鋼流水槽中(3、4、5、6#)，分別為15 000和25 000尾/槽，每個(gè)處理設(shè)2次重復(fù)。試驗(yàn)期間，投喂選擇膨化顆粒飼料(嘉吉(陽江)飼料有限公司，粗蛋白含量≥47%，粗脂肪含量≥5%)。飼料粒徑根據(jù)魚體規(guī)格而定。每天投喂2次(8∶00和17∶00)，日投喂量為魚體重量的4%，并根據(jù)天氣狀況、水溫、水質(zhì)狀況及攝食狀態(tài)等情況做適當(dāng)調(diào)整。每天記錄攝食及死亡情況，及時(shí)清除死魚。在整個(gè)養(yǎng)殖試驗(yàn)期間，氣提推水增氧設(shè)備24 h開啟，水流速度0.02～0.03 m/s，溶解氧3.01～7.18 mg/L，水溫24.0～31.8 ℃，氨氮0.19～0.86 mg/L，pH 7.68～8.27，亞硝酸氮0.23～0.39 mg/L。養(yǎng)殖試驗(yàn)周期為2017年7-11月，持續(xù)120 d。

1.4 樣品采集與分析

分別在30、60、90和120 d測(cè)量試驗(yàn)魚的體長(zhǎng)和體重。每個(gè)水槽隨機(jī)取20尾魚，用MS-222麻醉，迅速測(cè)定體長(zhǎng)和體重等生物學(xué)指標(biāo)，然后，用1 mL的注射器尾靜脈取血，將血樣注入到1.5 mL離心管中，置于4 ℃冰箱中靜置4 h，3 500 r/min離心10 min，用移液槍將血清轉(zhuǎn)入離心管中，-80 ℃保存，以備測(cè)定血液生化指標(biāo)。采用全自動(dòng)生化分析儀(邁瑞B(yǎng)S-400，深圳)測(cè)定總蛋白(TP)、總膽固醇(TC)、血糖(Glu)、甘油三酯(TG)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、谷氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、堿性磷酸酶(ALP)等血清生化指標(biāo)；采取酶聯(lián)免疫檢測(cè)法(ELISA)測(cè)定血清皮質(zhì)醇和溶菌酶含量。

1.5 指標(biāo)計(jì)算公式

增重率(WG)=100%×(Wt-W0)/W0

特定生長(zhǎng)率(SGR)=100%×(lnWt-lnW0)/t

式中，W0為試驗(yàn)開始時(shí)魚的體重(g)；Wt為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚的體重(g)；t為養(yǎng)殖天數(shù)(d)。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SAS 9.12統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。先作單因素方差分析(One-way ANOVA)，若差異顯著，再作Duncan’s(1995)多重比較，P<0.05表示差異顯著。結(jié)果采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 養(yǎng)殖密度對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)的影響

養(yǎng)殖密度對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)的影響見如表1。從表中可以看出：本實(shí)驗(yàn)條件下，養(yǎng)殖周期內(nèi)大口黑鱸未發(fā)生疾病和明顯死亡。在養(yǎng)殖前期(90 d)高密度組大口黑鱸增重率高于低密度組，養(yǎng)殖后期(120 d)高密度組增重率低于低密度組，但是養(yǎng)殖密度對(duì)大口黑鱸末體重、增重率、特定生長(zhǎng)率無顯著差異(表1)。

2.2 養(yǎng)殖密度對(duì)大口黑鱸血清生化指標(biāo)的影響

養(yǎng)殖密度對(duì)大口黑鱸血清生化指標(biāo)的影響見如表2。從表2中可以看出：養(yǎng)殖密度對(duì)血清ALT、AST和ALP 無顯著影響。在90和120 d時(shí)，高密度組試驗(yàn)魚血清TP、TC、TG含量顯著低于低密度組，而在30和60 d時(shí)無顯著差異。在120 d時(shí)，高密度組試驗(yàn)魚血糖含量顯著低于低密度組，而在30、60和90 d時(shí)，組間無顯著差異。隨著養(yǎng)殖密度的增加，血清皮質(zhì)醇和溶菌酶含量有升高的趨勢(shì)，但是組間差異不顯著。

表1 養(yǎng)殖密度對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能的影響

表2 養(yǎng)殖密度對(duì)大口黑鱸血清生化指標(biāo)的影響

續(xù)表

2.3 大口黑鱸體重和體長(zhǎng)的關(guān)系

隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，大口黑鱸的生長(zhǎng)速度逐漸加快，體重逐漸增加。對(duì)不同養(yǎng)殖密度的大口黑鱸的體長(zhǎng)(L)和體重(W)數(shù)據(jù)進(jìn)行多種函數(shù)的回歸分析，從表3可看出，冪函數(shù)關(guān)系式相關(guān)系數(shù)R2最大，能很好反映出大口黑鱸體重和體長(zhǎng)的關(guān)系，經(jīng)擬合回歸分析得出，低密度組大口黑鱸體重(W)和體長(zhǎng)(L)的關(guān)系式為y=0.031 6x2.903 8(R2=0.980 1)；高密度組大口黑鱸體重(W)和體長(zhǎng)(L)的關(guān)系式為y= 0.032 1x2.898 5(R2=0.982 4)。

表3 不同放養(yǎng)密度大口黑鱸體長(zhǎng)、體重回歸方程

3 討論

3.1 養(yǎng)殖密度對(duì)生長(zhǎng)的影響

在集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中，往往通過增加放養(yǎng)密度達(dá)到提高單位養(yǎng)殖水體產(chǎn)量的目的。然而，高密度養(yǎng)殖導(dǎo)致的擁擠會(huì)引起魚類生理狀態(tài)紊亂、行為異常，最終會(huì)影響魚類的生長(zhǎng)、福利和養(yǎng)殖效益。本研究中，池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖條件下，大口黑鱸的生長(zhǎng)性能在低、高密度養(yǎng)殖組之間無顯著性差異。在養(yǎng)殖前期(90 d)，高密度組大口黑鱸增重率和特定生長(zhǎng)率高于低密度組，Millán-Cubillo等[8]對(duì)大西洋白姑魚(Argyrosomusregius)、Pirozzi等[9]對(duì)日本白姑魚(Argyrosomusjaponicus)的研究也發(fā)現(xiàn)，與低密度養(yǎng)殖組相比，高密度養(yǎng)殖組魚的生長(zhǎng)速率較高，這是因?yàn)轲B(yǎng)殖前期低密度組魚類捕食機(jī)會(huì)和行為不穩(wěn)定，導(dǎo)致魚的攝食效率降低，進(jìn)而引起生長(zhǎng)變緩。此外，流水養(yǎng)殖時(shí)水流的推動(dòng)和攝食不及時(shí)，會(huì)引起魚類攝食效率低和飼料系數(shù)高，因此，投喂飼料時(shí)應(yīng)該減小或停止氣提推水以提高攝食效率；而在養(yǎng)殖后期(120 d)，高密度組大口黑鱸增重率和特定生長(zhǎng)率出現(xiàn)降低的趨勢(shì)，Liu等[10]對(duì)大菱鲆(Scophthalmusmaximus)的研究結(jié)果表明，養(yǎng)殖前80 d對(duì)其生長(zhǎng)無影響，而在120 d后，高密度組末體重和特定生長(zhǎng)率顯著降低。另外，對(duì)金頭鯛(Sparusaurata)[11]、藍(lán)鰓太陽魚(Lepomismacrochirus)[12]、褐鱒(Salmotrutta)[13]和羅非魚(Oreochromisniloticus)[14-15]等魚類的研究結(jié)果亦顯示，養(yǎng)殖密度過高會(huì)抑制魚類的生長(zhǎng)，這是因?yàn)樵诟呙芏瑞B(yǎng)殖條件下，魚類對(duì)空間和食物資源競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)，為了適應(yīng)擁擠脅迫，魚類調(diào)節(jié)自身的生理狀況而增加能量消耗，進(jìn)而抑制其生長(zhǎng)、免疫和健康[4, 7, 16]。還有研究者對(duì)歐洲鱸魚(Dicentrarchuslabrax)[6, 16]和塞內(nèi)加爾鰨(Soleasenegalensis)[5, 17]的研究結(jié)果顯示，養(yǎng)殖密度對(duì)生長(zhǎng)無顯著影響；不同研究者得出的結(jié)論存在差異歸結(jié)于魚的種類、生理狀態(tài)、密度水平、飼料組成、養(yǎng)殖周期及養(yǎng)殖條件等不同引起的。總之，在池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖條件下，大口黑鱸養(yǎng)殖前期階段可以采取高密度養(yǎng)殖方式，養(yǎng)成至大規(guī)格魚種再分塘養(yǎng)殖以減少應(yīng)激引起的生長(zhǎng)變緩。

3.2 養(yǎng)殖密度對(duì)血清生化指標(biāo)的影響

魚類血液生理指標(biāo)與代謝、營(yíng)養(yǎng)狀況及疾病有密切的關(guān)系，魚類能夠通過調(diào)節(jié)血液指標(biāo)來適應(yīng)外界因子的影響。皮質(zhì)醇是魚類在應(yīng)激狀態(tài)下由下丘腦-垂體-腎間組織軸(HPI)分泌的一種重要的應(yīng)激激素，皮質(zhì)醇水平的升高被認(rèn)為是魚類遭受應(yīng)激的敏感信號(hào)，擁擠脅迫引起的血清皮質(zhì)醇水平升高會(huì)對(duì)魚類的生長(zhǎng)和免疫反應(yīng)產(chǎn)生負(fù)面影響[4-6, 11, 16, 18]。溶菌酶是魚類最重要的非特異性免疫因子之一，由中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，分泌到血液和粘液中發(fā)揮溶菌作用[4]。本研究中，養(yǎng)殖密度對(duì)皮質(zhì)醇和溶菌酶水平無顯著影響，研究者在對(duì)歐洲鱸魚、虹鱒(Oncorhynchusmykiss)、羅非魚和塞內(nèi)加爾鰨的研究中也得到了類似結(jié)果[4-7, 14]。這些研究結(jié)果表明，魚類經(jīng)過長(zhǎng)期的擁擠應(yīng)激后，會(huì)慢慢適應(yīng)脅迫，皮質(zhì)醇水平表現(xiàn)出輕微變化或無變化。然而，Millán-Cubillo等[8]和Procarione等[19]研究發(fā)現(xiàn)，皮質(zhì)醇水平隨著養(yǎng)殖密度的增加而降低。不同養(yǎng)殖密度條件下，魚類血清皮質(zhì)醇水平出現(xiàn)不同的變化規(guī)律與魚的種類、攝食、養(yǎng)殖條件有關(guān)。比如，在急性應(yīng)激條件下，歐洲鱸魚[16]和斑馬魚(Daniorerio)[20]饑餓組皮質(zhì)醇水平高于攝食組。在第90和120天，高密度養(yǎng)殖組大口黑鱸血清TP、TC和TG顯著低于低密度組，而在養(yǎng)殖前期(30和60 d)兩處理組間差異不明顯。而在虹鱒[4]、塞內(nèi)加爾鰨[5]和羅非魚[14]的研究中得到了類似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這是由于在慢性應(yīng)激條件下，應(yīng)激迅速消耗能量?jī)?chǔ)備使葡萄糖維持在正常范圍內(nèi)[4]。

3.3 體重與體長(zhǎng)的關(guān)系

魚類的體長(zhǎng)與體重關(guān)系是魚類生物學(xué)和漁業(yè)資源評(píng)估研究中涉及的基本內(nèi)容之一，可用于了解魚類生長(zhǎng)的季節(jié)性變化，評(píng)估魚類生長(zhǎng)環(huán)境的優(yōu)劣和魚類的營(yíng)養(yǎng)狀況，還可用來了解魚類生長(zhǎng)過程中體形的變化特征[21]。體長(zhǎng)與體重關(guān)系式W=a·Lb，式中a表示條件因子，它在一定程度上反映了生物體的肥滿度，冪指數(shù)b可提供魚類生長(zhǎng)信息，當(dāng)b=3時(shí)，為等速生長(zhǎng)；當(dāng)b大于或者小于3時(shí)代表魚體處于異速生長(zhǎng)期(b>3表示魚體處于正異速生長(zhǎng)，b<3表明魚體處于負(fù)異速生長(zhǎng))[22]。本實(shí)驗(yàn)中，低、高密度組b值分別為2.903 8、2.898 5，可以看出大口黑鱸為近似等速生長(zhǎng)。高密度組魚類對(duì)空間和食物資源競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，進(jìn)而抑制生長(zhǎng)，尤其是在生長(zhǎng)后期擁擠造成的脅迫更加明顯。