袁新程 劉永士 施永海 徐嘉波 謝永德

(上海市水產(chǎn)研究所，上海市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，上海 200433)

暗紋東方鲀(Takifuguobscurus)又稱河鲀，隸屬于鲀形目(Tetraodontiformes)、鲀科(Tetraodontidae)、東方鲀屬(Takifugu)，是江海洄游性底層魚類，為“長江三鮮”之一[1]。河鲀親魚性成熟時溯游至長江中下游河段產(chǎn)卵，為一次性產(chǎn)卵魚類。因河鲀?nèi)赓|(zhì)鮮美，經(jīng)濟價值高，養(yǎng)殖前景十分廣闊[2]。目前，河鲀養(yǎng)殖大多采用傳統(tǒng)的單一養(yǎng)殖模式，在養(yǎng)殖過程中往往依靠大量投飼來提高產(chǎn)量，大量的魚類排泄物和殘余飼料進入養(yǎng)殖水體中，導(dǎo)致養(yǎng)殖水環(huán)境惡化，甚至引發(fā)藍藻水華，嚴重制約了暗紋東方鲀養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展[3-4]。

目前，有關(guān)暗紋東方鲀新型養(yǎng)殖模式的研究已有一些報道，但有關(guān)暗紋東方鲀魚菜種養(yǎng)模式的研究報道較少[4-7]。郭正龍等[4]通過模擬暗紋東方鲀的生殖洄游歷程，建立了一體化高效健康養(yǎng)殖模式，養(yǎng)殖的暗紋東方鲀生長更好，肉質(zhì)更鮮。楊小玉等[7]將暗紋東方鲀與南美白對蝦進行混養(yǎng)，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在此養(yǎng)殖模式下，暗紋東方鲀和南美白對蝦生長良好，并能獲得較好的經(jīng)濟收益。由于混養(yǎng)、套養(yǎng)及高密度養(yǎng)殖模式均需大量換水或增加換水次數(shù)來減少養(yǎng)殖水體的污染，常常對周圍的河流、湖泊等生態(tài)環(huán)境造成較大壓力，因此改良暗紋東方鲀傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式，探索1種新型環(huán)保、節(jié)能的環(huán)境友好型立體種養(yǎng)模式，對當前水產(chǎn)養(yǎng)殖綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

蕹菜(Ipomoeaaquatica)又名空心菜，是1種人們喜食并廣泛栽培的蔬菜，具有很強的耐高溫和耐污能力。現(xiàn)已證明蕹菜能有效去除水體中的氨氮(TAN)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)、總氮(TN)和總磷(TP)等，起到凈化水質(zhì)的作用[8-10]。

刀鱭(Coilianasus)與暗紋東方鲀同為“長江三鮮”，也是1種名貴淡水魚類。二者對水體生活環(huán)境的要求相似，但攝食習(xí)性有所不同(刀鱭一般以枝角類、橈足類、小雜魚、雜蝦等為食)。選擇刀鱭和暗紋東方鲀混養(yǎng)可以充分利用養(yǎng)殖水體空間，達到最佳的養(yǎng)殖效果。

本試驗分別在暗紋東方鲀養(yǎng)殖池塘栽種蕹菜以及混養(yǎng)刀鱭，通過比較立體種養(yǎng)模式、混養(yǎng)、單養(yǎng)3種養(yǎng)殖模式下暗紋東方鲀的生長速度、成活率以及養(yǎng)殖水質(zhì)指標的變化，選出更適合其生長的模式，以期達到既能增加暗紋東方鲀產(chǎn)量，又能充分利用養(yǎng)殖水體資源、環(huán)保節(jié)能的目的，從而取得良好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2018年8月—10月在上海市水產(chǎn)研究所奉賢科研基地(121°44′11″E，30°51′21″N，以下簡稱“奉賢基地”)露天養(yǎng)殖池塘中進行。試驗池塘共3口(分別為東2#、東4#、中4#)，呈長方形，每口池塘面積均為1 667 m2，平均水深2 m，均具有獨立的進排水設(shè)施，并配備1臺1.5 kW的葉輪增氧機。

試驗用暗紋東方鲀1齡魚種來自奉賢基地，為2017年5月—6月集約化繁育的苗種，已用鰻魚配合飼料馴化(馴化率達90%以上)并經(jīng)室外池塘培育。

試驗用刀鱭1齡魚種同樣來自奉賢基地，為2017年5月—6月集約化繁育的苗種，經(jīng)室外池塘養(yǎng)殖培育，馴化率達90%以上。

試驗用蕹菜采自奉賢基地星火基地蕹菜養(yǎng)殖區(qū)。選取植株健壯、長勢一致的蕹菜進行移栽種植。

試驗飼料為鰻魚粉狀配合飼料，購自江蘇常熟市泉興營養(yǎng)添加劑有限公司。飼料加工成團塊狀，現(xiàn)做現(xiàn)投。

1.2 試驗方法

3口試驗池塘分別采用3種養(yǎng)殖模式：中4#池塘采用暗紋東方鲀+蕹菜的立體種養(yǎng)模式(模式Ⅰ)，池塘內(nèi)放養(yǎng)2 500尾暗紋東方鲀，栽種25 kg蕹菜；東2#池塘采用單養(yǎng)模式(模式Ⅱ)，放養(yǎng)2 500尾暗紋東方鲀；東4#池塘采用混養(yǎng)模式(模式Ⅲ)，放養(yǎng)2 000尾暗紋東方鲀和500尾體質(zhì)量為(16.56±0.96)g的刀鱭。暗紋東方鲀的放養(yǎng)情況見表1。試驗前用漂白粉對3口池塘進行清塘，以清除野雜魚和敵害生物。中4#池塘沿長邊以1 m的行距拉4根直徑3 mm、75股的聚乙烯塑料繩，并用竹竿固定在水面上，將蕹菜以40 cm的株距栽種于其中(見圖1)。

表1 3種養(yǎng)殖模式下暗紋東方鲀的放養(yǎng)情況

圖1 蕹菜栽植Fig.1 Water spinach planting

養(yǎng)殖試驗自2018年8月底至10月底，共計56 d。每日于上午9:30投喂飼料1次，投飼量為暗紋東方鲀體質(zhì)量的1%～3%，以當天15:00前暗紋東方鲀攝食完為準(混養(yǎng)塘中刀鱭以池塘中的枝角類、橈足類、小雜魚、雜蝦為食，不攝食配合飼料)。具體投飼量根據(jù)天氣和水溫情況適當增減，一般陰雨天和低溫天氣少投，晴天多投。試驗過程中，每2周換水1次，每次換水1/3左右。養(yǎng)殖用水是經(jīng)過孔徑250 μm(60目)篩絹網(wǎng)過濾的內(nèi)河水。養(yǎng)殖期間，為防止池魚缺氧“泛塘”，每天18:00至次日6:00開啟增氧機增氧。試驗期間，池塘水溫28.1～32.6 ℃，pH在7.86～8.09，DO不低于7.26 mg/L。

1.3 水樣采集和測定

試驗開始后每2周采集水樣1次，每次采樣于7:30進行。在每口池塘中間位置離水面20 cm處用采水器采集1 000 mL水樣，立即送至實驗室檢測相關(guān)的水質(zhì)指標。其中500 mL水樣用于總懸浮物(TSS)的測定[11]，剩余水樣用于氨氮(TAN)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)、硝酸鹽氮(NO3--N)、化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)、總磷(TP)的測定。

溶解氧和pH于每次采集水樣時分別用便攜式溶氧儀(美國YSI，550A)和pH計(美國YSI，pH100)現(xiàn)場測定。其他水質(zhì)指標質(zhì)量濃度的檢測方法[12-13]如下：TAN采用苯酚-次氯酸鹽法測定；NO2--N采用重氮-偶氮比色法測定；NO3--N采用鋅鎘還原-重氮偶氮法測定；COD采用堿性高錳酸鉀法測定；TN采用堿性過硫酸消解紫外分光光度法(GB 11894—89)測定；TP度采用鉬酸銨比色法(GB 11893—89)測定。試驗結(jié)束時，測量每口試驗池塘暗紋東方鲀的體長、體質(zhì)量。

表2 3種養(yǎng)殖模式下暗紋東方鲀的生長情況

1.4 生長指標計算

計算暗紋東方鲀的成活率、特定生長率和飼料系數(shù)等各項生長指標。計算公式[14]如下。

成活率(%)=100×(nt/n0)

(1)

特定生長率(%·d-1)=100×(lnWt-lnW0)/t

(2)

飼料系數(shù)=Wf/(Wt-W0)

(3)

式(1)～(3)中，W0、Wt分別為養(yǎng)殖試驗開始和結(jié)束時暗紋東方鲀的體質(zhì)量(g)，t為試驗時長(d)，n0、nt分別為養(yǎng)殖試驗開始和結(jié)束時暗紋東方鲀的尾數(shù)(尾)，Wf為暗紋東方鲀攝食飼料的干質(zhì)量(g)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用EXCEL 2007軟件整理試驗數(shù)據(jù)并繪制圖表。用SPSS 17.0軟件對暗紋東方鲀的相關(guān)生長指標進行獨立樣本t檢驗及方差分析，設(shè)P<0.05為差異顯著。所有試驗數(shù)據(jù)以“平均值±標準差”表示。

2 結(jié)果和分析

2.1 不同養(yǎng)殖模式下暗紋東方鲀、刀鱭及蕹菜的生長情況

3種養(yǎng)殖模式下暗紋東方鲀的生長情況見表2。模式Ⅰ暗紋東方鲀的特定生長率為(1.83±0.12)%/d，顯著高于模式Ⅲ的(1.52±0.02)%/d(P<0.05)，與模式Ⅱ的差異不顯著(P>0.05)。3種養(yǎng)殖模式下暗紋東方鲀的成活率在89.37%～97.10%，其中模式Ⅰ暗紋東方鲀成活率最高，其次為模式Ⅱ，模式Ⅲ暗紋東方鲀成活率最低。3種養(yǎng)殖模式中，模式Ⅰ暗紋東方鲀飼料系數(shù)最低，且蕹菜生長較好，總產(chǎn)量達2 510 kg。模式Ⅲ中混養(yǎng)的刀鱭生長良好，產(chǎn)量為30.08 kg。由此可見，在3種養(yǎng)殖模式中，模式Ⅰ的暗紋東方鲀生長快且飼料系數(shù)低，成活率高，蕹菜也取得了較高的產(chǎn)量，總體來說養(yǎng)殖效果最好。

2.2 不同養(yǎng)殖模式下池塘水體TAN、NO2--N和NO3--N的變化

在3種不同養(yǎng)殖模式下，池塘水體中三態(tài)氮的變化見圖2。模式Ⅰ(立體種養(yǎng)模式)中TAN的初始質(zhì)量濃度大于其他2種模式，但在栽種蕹菜14 d后明顯降低，之后保持在較低范圍，無明顯升高。模式Ⅱ(單養(yǎng)模式)中TAN在養(yǎng)殖期間無明顯變化，而模式Ⅲ(混養(yǎng)模式)中TAN先逐漸升高，并在42 d升至最高，之后開始降低，但始終明顯高于其他2種模式(見圖2-a)。模式Ⅰ中NO2--N的質(zhì)量濃度呈現(xiàn)先降低后升高再降低的趨勢，并在42 d時明顯高于模式Ⅱ和模式Ⅲ。模式Ⅱ和Ⅲ中NO2--N質(zhì)量濃度呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，模式Ⅲ升高較明顯，在56 d時高于模式Ⅰ和Ⅱ(見圖2-b)。3種模式下NO3--N的質(zhì)量濃度大部分時間均呈現(xiàn)逐漸升高的變化規(guī)律。42～56 d時，模式Ⅰ下NO3--N質(zhì)量濃度迅速升高，明顯高于模式Ⅱ和模式Ⅲ，而模式Ⅱ、Ⅲ均呈現(xiàn)降低的變化趨勢(見圖2-c)。由此可見，養(yǎng)殖試驗期間3種模式三態(tài)氮的變化規(guī)律不明顯，模式Ⅱ下三態(tài)氮較穩(wěn)定，模式Ⅲ下TAN和NO2--N質(zhì)量濃度均高于其他2個模式，而模式Ⅰ下TAN和NO2--N的質(zhì)量濃度有降低的變化趨勢。

2.3 不同養(yǎng)殖模式下池塘水體COD、TSS、TN及TP的變化

3種養(yǎng)殖模式下水體COD呈現(xiàn)相似的變化趨勢，均為先升高后降低再升高。在整個養(yǎng)殖過程中，模式Ⅰ COD最低，并且在第42天和第56天時明顯小于模式Ⅱ和模式Ⅲ(見圖3-a)。3種模式COD由低到高的順序為：模式Ⅰ、模式Ⅲ、模式Ⅱ。TSS質(zhì)量濃度總體來說呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(見圖3-b)。在養(yǎng)殖過程中，模式Ⅰ下TSS的質(zhì)量濃度整體低于模式Ⅱ和模式Ⅲ。試驗進行到56 d時，TSS質(zhì)量濃度從低到高依次為：模式Ⅰ、模式Ⅱ、模式Ⅲ。這一結(jié)果表明，模式Ⅰ(立體種養(yǎng)模式)對COD和TSS有較好的去除效果。

3種養(yǎng)殖模式下TN和TP質(zhì)量濃度的變化情況見圖4。模式Ⅰ下TN質(zhì)量濃度隨養(yǎng)殖時間的延長呈現(xiàn)先降低后升高再降低的趨勢，并在14 d后顯著低于模式Ⅱ和模式Ⅲ(P<0.05)。模式Ⅱ和模式Ⅲ的TN質(zhì)量濃度均隨養(yǎng)殖時間的延長先降低后升高，其中模式Ⅲ的TN質(zhì)量濃度在42 d和56 d時均低于模式Ⅱ(見圖4-a)。這表明在模式Ⅰ養(yǎng)殖條件下，TN質(zhì)量濃度大部分時間是最低的，其次為模式Ⅲ。在養(yǎng)殖試驗期間，模式Ⅱ和模式Ⅲ下TP的質(zhì)量濃度保持相對穩(wěn)定，升高或降低趨勢不明顯(見圖4-b)。模式Ⅰ下TP質(zhì)量濃度在養(yǎng)殖初期稍有所升高，在14 d后開始降低，并于56 d時降低至顯著低于模式Ⅱ和模式Ⅲ(P<0.05)。這表明栽種蕹菜的模式Ⅰ對TP有較好的去除效果。

圖2 3種不同養(yǎng)殖模式下TAN、NO2--N和NO3--N質(zhì)量濃度的變化情況Fig.2 Changes of TAN,NO2--N and NO3--N concentrations at three different culture modes

3 討論

3.1 3種養(yǎng)殖模式下暗紋東方鲀的生長效果

魚類的生長不僅受到水溫、鹽度、pH、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽等環(huán)境因素的影響，也易受到養(yǎng)殖模式的影響。研究表明，不同品種多層次的養(yǎng)殖模式對水產(chǎn)動物生長有促進作用[15-17]。也有研究證明，立體養(yǎng)殖模式可提高魚類的成活率，例如鄧炳云等[18]發(fā)現(xiàn)，在莫桑比克羅非魚(Oreochromismossambicus)和魚腥草(HouttuyniacordataThunb)的立體種養(yǎng)模式中，羅非魚的成活率達97%～100%。本研究結(jié)果表明，在3種養(yǎng)殖模式中，栽種蕹菜的立體種養(yǎng)模式(模式Ⅰ)具有明顯優(yōu)勢，暗紋東方鲀不僅生長較快，飼料系數(shù)低，而且成活率較高，栽種的蕹菜生長態(tài)勢也較好，產(chǎn)量高達2 510 kg。暗紋東方鲀與刀鱭的混養(yǎng)模式下，暗紋東方鲀的生長速度顯著慢于立體種養(yǎng)模式，而與傳統(tǒng)的單養(yǎng)模式無顯著差異。這均說明栽種蕹菜的立體種養(yǎng)模式能更好地促進暗紋東方鲀的生長。史東杰等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在錦鯉養(yǎng)殖池里栽種空心菜對錦鯉的成活率和特定生長率均有促進作用，這與本研究的結(jié)果相一致。分析其原因，主要是栽種蕹菜改善了養(yǎng)殖水體環(huán)境，使水體中的亞硝酸鹽、氨氮等保持在較低水平，同時也降低了水體中TN和TP的質(zhì)量濃度，養(yǎng)殖水體保持清新的水質(zhì)和較高的溶解氧，因而保證了魚類良好的生長環(huán)境[20-21]。本試驗結(jié)果表明，對于暗紋東方鲀生長而言，立體種養(yǎng)模式優(yōu)于混養(yǎng)模式和傳統(tǒng)單養(yǎng)模式。

圖3 3種不同養(yǎng)殖模式下COD和TSS質(zhì)量濃度的變化情況Fig.3 Changes of COD and TSS concentrations at three different culture modes with time

圖4 3種不同養(yǎng)殖模式下TN和TP質(zhì)量濃度的變化情況Fig.4 Changes of TN and TP concentrations at three different culture modes with time

3.2 3種養(yǎng)殖模式下養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的變化

池塘養(yǎng)殖是我國最普遍的傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式之一[22]。傳統(tǒng)的池塘養(yǎng)殖方式，由于大量水產(chǎn)動物排泄物和殘余餌(飼)料等進入養(yǎng)殖水體，易導(dǎo)致水體中富含有機物質(zhì)和營養(yǎng)鹽類，水質(zhì)敗壞，對水產(chǎn)動物構(gòu)成嚴重毒害威脅。

TAN、NO2--N、NO3--N、TN和TP等是水產(chǎn)養(yǎng)殖中重要的水質(zhì)指標，有效控制其含量對水產(chǎn)動物的生長具有重要意義。有研究表明，多層次的生態(tài)養(yǎng)殖不僅對水產(chǎn)動物生長有促進作用，而且可以改善養(yǎng)殖水體環(huán)境[17]。Yang等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在池塘養(yǎng)殖中栽種江蘺可有效減少水體中的TAN、NO2--N等有害物質(zhì)，改善養(yǎng)殖水環(huán)境，減輕水體的富營養(yǎng)化程度，控制藻華等的發(fā)生。鄭堯等[24]研究發(fā)現(xiàn)，在吉富羅非魚養(yǎng)殖池塘中栽種魚腥草對TAN、NO2--N、NO3--N、TN和TP等的平均去除率高達38%。本研究中，模式Ⅰ下TAN和NO2--N的質(zhì)量濃度隨著養(yǎng)殖時長增加均有所降低，而模式Ⅲ表現(xiàn)出升高的趨勢，模式Ⅱ則基本穩(wěn)定，這說明蕹菜具有較強的吸收水體中TAN、NO2--N的能力，從而能達到改善水質(zhì)的目的。但模式Ⅰ下NO3--N質(zhì)量濃度隨著養(yǎng)殖時長增加逐漸升高，并且高于其他2種模式，這一結(jié)果與鄭堯等[24]的研究結(jié)果不同，可能是因為養(yǎng)殖水體中微生物的氨化和硝化作用所致[25]。由于蕹菜具有發(fā)達的根系，其上附著大量微生物，微生物的氨化和硝化作用導(dǎo)致水體中硝酸鹽氮含量逐漸升高。

COD和TSS是環(huán)境水質(zhì)標準的主要監(jiān)測指標，COD反映了水體受還原性物質(zhì)污染的程度，而TSS中有機物質(zhì)的溶解和析出易導(dǎo)致水質(zhì)快速惡化[26]。本試驗中，模式Ⅰ在養(yǎng)殖期間COD和TSS質(zhì)量濃度均低于其他2種模式，說明栽種蕹菜的立體種養(yǎng)模式對于COD和TSS也具有較好的去除作用。

TN和TP作為水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)標準的主要監(jiān)測指標，若在水體中的質(zhì)量濃度過高，不僅對養(yǎng)殖魚類有毒害作用，而且會對生態(tài)環(huán)境造成污染。本研究中，模式Ⅰ下TN和TP的質(zhì)量濃度隨著養(yǎng)殖時長的增加逐漸降低，并且小于其他2種模式，模式Ⅱ和模式Ⅲ下TN質(zhì)量濃度呈現(xiàn)升高趨勢，而TP保持穩(wěn)定，這可能是因為在暗紋東方鲀傳統(tǒng)單養(yǎng)和混養(yǎng)模式下投飼量較大，產(chǎn)生的殘飼及魚類排泄物等逐漸增多，導(dǎo)致池塘水體中TN和TP等增加。本試驗結(jié)果表明，在暗紋東方鲀養(yǎng)殖池塘中栽種蕹菜對養(yǎng)殖水體中的TN和TP具有較好的凈化作用，養(yǎng)殖56 d后，TN和TP的去除率分別達到42.70%和58.57%。這一結(jié)果與郭忠寶等[27]、宋超等[28]的研究結(jié)果相似。因此，暗紋東方鲀立體種養(yǎng)模式通過栽種蕹菜，可明顯降低水體中的TN和TP，改善養(yǎng)殖系統(tǒng)的水體環(huán)境。

4 結(jié)論

3種養(yǎng)殖模式的試驗結(jié)果表明，立體種養(yǎng)模式下暗紋東方鲀生長更快，飼料系數(shù)較低，成活率更高。3種養(yǎng)殖模式下水體中的三態(tài)氮無明顯規(guī)律性變化，但與傳統(tǒng)單養(yǎng)模式和混養(yǎng)模式相比，立體種養(yǎng)模式下養(yǎng)殖水體中TAN和NO2--N的質(zhì)量濃度具有降低的趨勢，COD、TSS、TN和TP質(zhì)量濃度也較低，說明該模式對養(yǎng)殖池塘水體中的營養(yǎng)物質(zhì)具有較好的去除作用。由此可見，采用栽種蕹菜的立體種養(yǎng)模式不僅對暗紋東方鲀的生長有利，對池塘養(yǎng)殖造成的富營養(yǎng)化水體也具有凈化作用。