戴楊鑫，戴瑜來，王宇希，黃 輝，馮曉宇

(1.杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310024；2.國(guó)家大宗淡水魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系杭州綜合試驗(yàn)站，浙江 杭州 310024)

戴楊鑫，戴瑜來，王宇希，等.遮光條件對(duì)水泥池養(yǎng)殖羅非魚生長(zhǎng)及養(yǎng)殖水環(huán)境的影響[J].漁業(yè)研究，2021，43(2)：160-166.

羅非魚原產(chǎn)于非洲，又名非洲鯽魚、南鯽、吳郭魚、福壽魚等，包括亞種在內(nèi)羅非魚屬有100多種，是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)推薦的重要水產(chǎn)養(yǎng)殖品種之一，具有生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、食性雜、疾病少、繁殖力強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)[1-3]。根據(jù)全球水產(chǎn)養(yǎng)殖聯(lián)盟(GAA)公布的最新數(shù)據(jù)，2019年全球羅非魚產(chǎn)量約為650×104t，中國(guó)為世界上最大的羅非魚養(yǎng)殖和出口國(guó)，數(shù)據(jù)顯示2018年我國(guó)羅非魚產(chǎn)量達(dá)160多萬噸，而2019年產(chǎn)能進(jìn)一步增長(zhǎng)，總產(chǎn)量超過165×104t。目前，主要養(yǎng)殖的羅非魚有羅非魚屬的齊氏羅非魚(Tilapiazillii)，帚齒羅非魚屬的莫桑比克羅非魚(Oreochromismossambicus)、尼羅羅非魚(Oreochromisniloticus)、奧利亞羅非魚(Oreochromisaureus)、黃邊黑羅非魚等(Sarotherodonandersonii)，雜交的奧尼羅非魚(Oreochromisaureus×O.niloticus)和紅羅非魚(Hybrid red tilapia，Oreochromismossambicus×Oreochromisniloticus)等；主要的幾種羅非魚商業(yè)化養(yǎng)殖模式有池塘養(yǎng)殖模式、網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖池養(yǎng)殖模式、循環(huán)水系統(tǒng)養(yǎng)殖模式等。

由于現(xiàn)代漁業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，室內(nèi)或半室內(nèi)的羅非魚養(yǎng)殖方式正蓬勃發(fā)展，但將原本適宜生活在室外湖泊/池塘等水體中的羅非魚移入室內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)殖，光照條件往往成為其限制因子之一[4-5]。光照對(duì)魚類的影響是動(dòng)物在長(zhǎng)期的自然進(jìn)化中對(duì)生存環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果，光線在自然界中的變化具有規(guī)律性與穩(wěn)定性，因而在魚類長(zhǎng)期進(jìn)化的過程中，大多數(shù)品種的魚類均為適應(yīng)環(huán)境產(chǎn)生了一定的適應(yīng)與調(diào)節(jié)機(jī)制，存在最適宜的光照強(qiáng)度選擇。在水產(chǎn)養(yǎng)殖的品種選擇與開發(fā)中，光照作為一個(gè)較為復(fù)雜的生態(tài)因子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物具有多方面的作用，光照條件直接或間接的影響?zhàn)B殖動(dòng)物的攝食、生長(zhǎng)和繁育等。目前，國(guó)內(nèi)很多學(xué)者開展了針對(duì)養(yǎng)殖魚類受光照影響的研究工作，本文以羅非魚中主養(yǎng)的吉富羅非魚(GIFTOreochromisniloticus)為研究對(duì)象，對(duì)比了遮光和自然光2種條件下羅非魚的生長(zhǎng)及養(yǎng)殖水質(zhì)的變化情況，以期對(duì)今后進(jìn)一步開展室內(nèi)羅非魚養(yǎng)殖適宜光照條件的研究提供幫助。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)池搭建

養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)池位于水產(chǎn)所魚類越冬溫室(實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)為半室內(nèi)結(jié)構(gòu))，為一組長(zhǎng)6.2 m×寬3.0 m×高1.5 m的水泥池，每個(gè)池中均配備2個(gè)直徑為70 cm的納米底增氧盤，使用羅氏鼓風(fēng)機(jī)24 h不間斷曝氣增氧。使用13 mm厚度的紅色建筑模板對(duì)其中3個(gè)池子進(jìn)行覆蓋，用作遮光條件實(shí)驗(yàn)組，僅一側(cè)留一道寬度為30 cm的通風(fēng)透光口作為投喂管理孔，其余池子為正常光照對(duì)照組(圖1)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)養(yǎng)殖水體保持在1.2 m水深，在整個(gè)養(yǎng)殖周期中，水泥池養(yǎng)殖系統(tǒng)只加水不換水、排水。

1.2 羅非魚養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)

2018年5月24日，進(jìn)行羅非魚放養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)組(T)和對(duì)照組(C)均放養(yǎng)羅非魚80尾，所放養(yǎng)的羅非魚為杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院培育的經(jīng)溫室大棚越冬后的平均體質(zhì)量為(62.96±0.52)g/尾的吉富羅非魚魚種，放養(yǎng)后每天早、晚各投喂配合飼料1次，使用的飼料為浙江科盛飼料股份有限公司生產(chǎn)的混養(yǎng)魚配合飼料8006(粗蛋白含量≥28.0%)，實(shí)驗(yàn)中對(duì)每個(gè)養(yǎng)殖池進(jìn)行定時(shí)、定量投喂，每日投喂量為所放養(yǎng)的羅非魚初始體質(zhì)量的10%～15%，實(shí)驗(yàn)中各處理組中配合飼料的總使用量(F)均為35 000 g。

1.3 采樣與指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

1.3.2 養(yǎng)殖動(dòng)物生長(zhǎng)性能測(cè)定

經(jīng)過8周(t=56 d)的養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)，2018年7月19日實(shí)驗(yàn)結(jié)束，18日停食并采集最后一次水樣后開始排水，排干池水后對(duì)羅非魚進(jìn)行采樣測(cè)定，記錄每個(gè)水池中的羅非魚存活數(shù)量、總體質(zhì)量等指標(biāo)。計(jì)算成活率(SR)、增重率(WGR)、特定生長(zhǎng)率(SGR)和飼料系數(shù)(FCR)，計(jì)算過程中，初重(Wi)、末重(Wf)、WGR及SGR均以每個(gè)光照處理組平行羅非魚產(chǎn)量總重計(jì)算，各個(gè)指標(biāo)計(jì)算方法如下：

SR/%=收獲數(shù)量/放養(yǎng)數(shù)量×100%

(1)

WGR/%=(Wf-Wi)/Wi×100%

(2)

SGR/%=(ln Wf-ln Wi)/t×100%

(3)

FCR=F/(Wf-Wi)

(4)

其中：t為養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)總天數(shù)，F(xiàn)為實(shí)驗(yàn)期間使用的飼料總量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2019 for Windows(Microsoft Office)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，利用SPSS 19.0(IBM SPSS Statistics)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)采用(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)即(Mean±SD)表示。使用Student’s t檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，取P<0.05為差異顯著性水平。用Oringinlab Origin 2019軟件進(jìn)行科學(xué)作圖。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)中羅非魚生長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)中不同處理組羅非魚的生長(zhǎng)狀況如表1所示，實(shí)驗(yàn)組(T)中羅非魚成活率低于對(duì)照組(C)，但其末期體質(zhì)量高于對(duì)照組中所養(yǎng)羅非魚，差異不顯著(P>0.05)。而兩組中羅非魚的增重率、特定生長(zhǎng)率和飼料系數(shù)之間的差異均不大(P>0.05)，對(duì)照組(C)略優(yōu)于實(shí)驗(yàn)組(T)。

表1 實(shí)驗(yàn)中羅非魚的生長(zhǎng)狀況

2.2 實(shí)驗(yàn)期間水溫和溶氧變化

整個(gè)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)期間羅非魚養(yǎng)殖池中的水溫和溶解氧的變化如圖2所示，隨著養(yǎng)殖周期的延長(zhǎng)，養(yǎng)殖池中的水溫(實(shí)線表示，對(duì)應(yīng)左側(cè)主坐標(biāo)軸)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但后期實(shí)驗(yàn)組(T)的平均水溫均未超過30℃，低于對(duì)照組(C)，且差異具有顯著性(P<0.05)。而池中溶解氧(虛線表示，對(duì)應(yīng)右側(cè)副坐標(biāo)軸)的含量隨養(yǎng)殖周期的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，由初始的10.0 mg·L-1以上下降到10.0 mg·L-1以下，并穩(wěn)定在8.0～9.0 mg·L-1之間，但兩組間差異不顯著(P>0.05)。

注：圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)主坐標(biāo)軸，表示水溫(℃)；虛線對(duì)應(yīng)副坐標(biāo)軸，表示溶解氧(mg·L-1)。

2.3 實(shí)驗(yàn)期間水化指標(biāo)變化

實(shí)驗(yàn)期間氨氮、總氮、總磷、高錳酸鉀指數(shù)和葉綠素a指標(biāo)變化情況如表2所示，各指標(biāo)隨養(yǎng)殖時(shí)間的延長(zhǎng)均呈升高趨勢(shì)，到實(shí)驗(yàn)中、后期對(duì)照組(C)水體中總氮、總磷、高錳酸鉀指數(shù)和葉綠素a指標(biāo)含量均顯著高于實(shí)驗(yàn)組(T)水體(P<0.05)，但2組水體中的氨氮含量差異不顯著(P>0.05)，且實(shí)驗(yàn)組(T)比對(duì)照組(C)略高。

表2 實(shí)驗(yàn)期間主要水化指標(biāo)變化

實(shí)驗(yàn)期間主要水化指標(biāo)平均值組間對(duì)照如圖3所示，可知實(shí)驗(yàn)期間總氮、總磷、高錳酸鉀指數(shù)和葉綠素a等指標(biāo)的平均值均為對(duì)照組(C)水體高于實(shí)驗(yàn)組(T)水體，而氨氮含量平均值為實(shí)驗(yàn)組(T)水體略高于對(duì)照組(C)水體。其中兩組間差異又以葉綠素a含量指標(biāo)最為明顯，實(shí)驗(yàn)組(T)水體比對(duì)照組(C)水體低59.06%；其次為高錳酸鉀指數(shù)，實(shí)驗(yàn)組(T)水體比對(duì)照組(C)水體低33.85%；再次為總磷含量，實(shí)驗(yàn)組(T)水體比對(duì)照組(C)水體低24.53%；最后為總氮含量，實(shí)驗(yàn)組(T)水體比對(duì)照組(C)水體低13.31%。而氨氮含量實(shí)驗(yàn)組(T)水體卻比對(duì)照組(C)水體高2.38 %。

3 討論

3.1 光照對(duì)養(yǎng)殖魚類生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

光照對(duì)養(yǎng)殖魚類影響因種而異，既有促進(jìn)作用也有抑制作用，某些魚類隨光照強(qiáng)度增加生長(zhǎng)速度變慢，而也有某些魚類會(huì)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)提高生長(zhǎng)速度。李大鵬等[8-9]認(rèn)為光照周期在一定的照度和時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)史氏鱘(Acipenserschrenckii)稚魚的生長(zhǎng)沒有顯著影響，但對(duì)其體色具有一定影響，處于全黑條件下的稚魚的體色普遍變淺；相似的本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明光照對(duì)羅非魚的生長(zhǎng)指標(biāo)無顯著影響，但也發(fā)現(xiàn)在遮光組和自然光組養(yǎng)殖的羅非魚體色有一定差異，遮光組的羅非魚體色偏黃而自然光組體色更加偏黑，這可能也是羅非魚對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)的一種表現(xiàn)。樓寶等[10]認(rèn)為光照對(duì)舟山牙鲆(Paralichthysolivaceus)稚幼魚生長(zhǎng)有顯著影響，全黑暗和全亮試驗(yàn)組增長(zhǎng)率最小；郭文學(xué)等[11]研究了光照強(qiáng)度對(duì)哲羅魚(Huchotaimen)稚魚生長(zhǎng)的影響，存活率、體長(zhǎng)、體質(zhì)量及特定生長(zhǎng)率、體長(zhǎng)生長(zhǎng)參數(shù)均隨光照強(qiáng)度的增加而增加；葉樂等[12]研究表明克氏雙鋸魚(Amphiprionclarkii)仔魚生長(zhǎng)速率隨光周期延長(zhǎng)而加快；秦希獲等[13]研究表明光照對(duì)細(xì)鱗裂腹魚(Schizothoraxchongi)仔魚的生長(zhǎng)有顯著影響，黑暗條件下的仔魚生長(zhǎng)接近停滯。而本實(shí)驗(yàn)中羅非魚的生長(zhǎng)狀況并未與光照條件產(chǎn)生較大的關(guān)聯(lián)，遮光組和自然光組羅非魚的成活率、生長(zhǎng)指標(biāo)、飼料系數(shù)等均無顯著差異，這可能與羅非魚的適應(yīng)性較強(qiáng)、放養(yǎng)時(shí)規(guī)格較大[14]和實(shí)驗(yàn)中溶氧、食物等條件充足等因素有關(guān)。

3.2 光照對(duì)養(yǎng)殖水體物理指標(biāo)的影響

在水產(chǎn)養(yǎng)殖研究中，光照強(qiáng)度對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物的影響主要集中在對(duì)養(yǎng)殖魚類攝食、生長(zhǎng)及繁育的影響研究[15-20]，而光照對(duì)養(yǎng)殖水體理化指標(biāo)的影響研究報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，光照對(duì)養(yǎng)殖水體的水溫具有顯著影響，而對(duì)水中溶氧的影響較小。在自然條件下，光照是水體中能量的主要來源，光照即太陽光輻射，由于水的特殊物理性，水中太陽輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)沒有大氣中強(qiáng)烈，進(jìn)入水體后的光質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生很大改變。浮游植物的光合作用及其產(chǎn)氧量也隨之減弱，至某一深度浮游植物光合作用產(chǎn)氧量恰好等于其呼吸作用耗氧量，即補(bǔ)償深度。本實(shí)驗(yàn)中遮光組很少有光進(jìn)入水體，水體中浮游植物較少，葉綠素a含量顯著低于自然光組，但其水體溶解氧含量和自然光組水體溶解氧未有顯著差異，這可能與本實(shí)驗(yàn)中使用納米底增氧盤進(jìn)行增氧，機(jī)械增氧強(qiáng)度遠(yuǎn)高于養(yǎng)殖水體中浮游植物的氧氣產(chǎn)生速率有關(guān)。在純水中，大約有53%的入射光會(huì)被轉(zhuǎn)化為熱并消失在第1米的范圍內(nèi)，且波長(zhǎng)較長(zhǎng)(紅色和橙色)和波長(zhǎng)較短(紫外線和紫色)的光線比中等波長(zhǎng)(藍(lán)色、綠色和黃色)的光線被吸收得更快。較強(qiáng)的光照條件會(huì)促使水體溫度更快升高，因而本實(shí)驗(yàn)中有模板覆蓋擋光的遮光組水體的水溫顯著低于自然光組水體。

3.3 光照對(duì)養(yǎng)殖水體化學(xué)指標(biāo)的影響

本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)光照條件對(duì)養(yǎng)殖水體主要化學(xué)指標(biāo)的影響具有顯著性，實(shí)驗(yàn)期間總氮、總磷、高錳酸鉀指數(shù)和葉綠素a等指標(biāo)的平均值均為對(duì)照組(C)水體高于實(shí)驗(yàn)組(T)水體，而氨氮卻相反，平均值為實(shí)驗(yàn)組(T)水體略高于對(duì)照組(C)水體。兩組間差異又以葉綠素a含量指標(biāo)最為明顯，實(shí)驗(yàn)組(T)水體比對(duì)照組(C)水體低59.06%，而氨氮含量實(shí)驗(yàn)組(T)水體卻比對(duì)照組(C)水體高2.38%。在自然光照條件下，養(yǎng)殖水體中的微型生物是以浮游植物和浮游動(dòng)物為主；而在遮光條件下，由于光照條件不足，水體中浮游植物的生長(zhǎng)受到抑制，葉綠素a指標(biāo)的差異也反映了這一事實(shí)。在低光照條件下，水體中的微型生物可能變?yōu)橐约?xì)菌為主，羅國(guó)芝等[21]指出在水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中去除有毒的氮化合物一般可以通過藻類的光合作用、異養(yǎng)細(xì)菌同化和硝化細(xì)菌的化能自養(yǎng)等三種途徑。在本實(shí)驗(yàn)中遮光組由于藻類的光合作用受到光照條件的抑制，且因養(yǎng)殖池上方覆蓋了模板導(dǎo)致空氣對(duì)流不足、水氣界面交換強(qiáng)度低，而產(chǎn)生了較高的氨氮積累。在目前的水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)中，生物絮團(tuán)養(yǎng)殖模式可以將養(yǎng)殖環(huán)境中的浮游植物群落自養(yǎng)凈化轉(zhuǎn)變成異養(yǎng)的細(xì)菌群落凈化，而異養(yǎng)細(xì)菌具有群落穩(wěn)定、不會(huì)引起水體中pH的變化且不受光照條件的限制等優(yōu)勢(shì)，以異養(yǎng)細(xì)菌為主的生物絮團(tuán)養(yǎng)殖模式也許可以成為低光照室內(nèi)養(yǎng)殖系統(tǒng)構(gòu)建的新突破口。