石彭靈,劉蘭海,楊品紅,徐大建,羅德軍

(1.湖南文理學(xué)院 湖南省水生動物資源與生態(tài)環(huán)境工程研究中心,湖南 常德,415000;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長沙,410128;3.澧縣福民水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社,湖南 常德,415000)

自1998年,海水蝦類的養(yǎng)殖技術(shù)經(jīng)過改進,淡化后在內(nèi)陸淡水水域養(yǎng)殖。近20年,凡納濱對蝦被引入內(nèi)陸進行淡化養(yǎng)殖的規(guī)模越來越大,并逐漸成為內(nèi)陸水產(chǎn)養(yǎng)殖熱點[1-2]。符云等[3]通過對河北、遼寧、浙江、山東、廣東、廣西等10個省份近兩年的凡納濱對蝦的調(diào)查,指出淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦蝦苗投放量約11億尾,約占海水投苗量的1/4,產(chǎn)量為3 162 t,占海水養(yǎng)殖的36.5%。但總體來說,內(nèi)陸地區(qū)淡養(yǎng)成功率較低。據(jù)報道,2013年在廣州番禺地區(qū),凡納濱對蝦養(yǎng)殖成功率僅20%,其余60%虧損[4]。對蝦在水體表層出現(xiàn)緩游、群游等異?；顒拥默F(xiàn)象稱之為游塘[5]。對蝦感染纖毛蟲時,因鰓和體表等部位有纖毛蟲寄生,呼吸作用受阻,常使游塘現(xiàn)象加重。纖毛蟲病是凡納濱對蝦淡水養(yǎng)殖過程中比較常見的寄生蟲病,常發(fā)生于養(yǎng)殖中后期[6]。當(dāng)池塘中對蝦的游塘數(shù)量明顯增多,且隨機抽取的游塘對蝦和餌料臺上的對蝦表皮粗糙,鏡檢后有發(fā)現(xiàn)鰓部和體表有纖毛蟲附著時,認(rèn)為該池塘對蝦感染了纖毛蟲。通過前期實踐調(diào)查與室內(nèi)預(yù)實驗發(fā)現(xiàn),淡水養(yǎng)殖的凡納濱對蝦,除了對分子態(tài)氨氮、亞硝酸鹽等物質(zhì)耐受力弱,還對物理因子,如pH、溶解氧(DO)、水溫(WT)的變化十分敏感,特別是發(fā)生纖毛蟲病時的對蝦。日常監(jiān)測結(jié)果顯示,實驗期間相關(guān)池塘的氨氮在表層和底層的平均濃度為0.13 mg/L和0.17 mg/L,小于0.2 mg/L的危險濃度[7];亞硝酸鹽在表層和底層的平均濃度為0.06 mg/L和0.09 mg/L,未達到對對蝦造成危害的程度。因此,本文主要探究物理因子pH、DO、WT表底層差異與對蝦游塘數(shù)量的關(guān)系,探明凡納濱對蝦在發(fā)生纖毛蟲病時對物理因子的敏感程度,以期為對蝦淡水養(yǎng)殖過程中的環(huán)境控制提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本實驗以常德市西洞庭區(qū)凡納濱對蝦養(yǎng)殖基地為實驗地點,對每個池塘進行日常監(jiān)測,在發(fā)生纖毛蟲感染時開始進行特定指標(biāo)跟蹤檢測。2019年8月9日發(fā)現(xiàn)有池塘發(fā)生纖毛蟲感染時開始監(jiān)測,該階段對蝦體長約為10 cm。在一個池塘在不同的6個地點撒網(wǎng),對撒網(wǎng)取樣本中體色明顯異?；蚧盍Σ畹膫€體發(fā)進行檢查。這類對蝦體表粗糙,長微絨毛狀異物,攝食不振,有些出現(xiàn)游塘現(xiàn)象,鰓和體表鏡檢出纖毛蟲綱(Ciliata)中的鐘形蟲(Vorticella)。將全池有20—30%對蝦感染了纖毛蟲的池塘定義為纖毛蟲發(fā)病池塘。選取池塘大小一致(長和寬分別為66 m和50 m,面積約為5畝,水深約1.4 m),對蝦密度(約2.7萬尾/畝)相近的4個發(fā)病池塘(A類池塘)和4個未發(fā)病池塘(B類池塘)進行觀察。A類池塘編號為1、2、3、4號,B類池塘編號為5、6、7、8號。

1.2 方法

在距離池塘水面距4條邊線50 cm處均勻選取6個點,加上長中線上2個點共8個點作為監(jiān)測區(qū)域。從2019年8月9日20點—8月10日8點,使用梅特勒-托利多溶氧儀(SG98,上海)對A類和B類池塘表層水(水面下5 cm)和底層水(距底10 cm)進行4 h一次的pH、DO和WT監(jiān)測。使用樣方法對游塘的對蝦數(shù)量進行計數(shù)。將8個1平方米的鐵質(zhì)樣框固定在所選樣點中,結(jié)合長焦相機拍攝的照片,對每個監(jiān)測樣框內(nèi)游塘的對蝦進行計數(shù),8個樣點游塘對蝦數(shù)量均值作為該池塘單位面積內(nèi)的游塘對蝦數(shù)量。8月6日氣溫35～26℃,晴天,8月7日氣溫33～25℃,晴天。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 T檢驗

對每個時間段兩類池塘表層水的pH、DO、WT和底層水的pH、DO、WT分別進行T檢驗,兩類池塘對蝦游塘數(shù)量等進行T檢驗,P＜0.05被認(rèn)為具有顯著性差異。

1.3.2 相關(guān)分析

計算兩類池塘中對蝦游塘數(shù)量的對數(shù)(lg(N+1))與水環(huán)境因子的對數(shù)(lg(ΔDO)、lg(ΔpH)和lg(ΔWT))之間的相關(guān)系數(shù),并進行分析。

1.3.3 逐步回歸分析

分別以兩類池塘中(lg(N+1))為因變量,以lg(ΔDO)、lg(ΔpH)和lg(ΔWT)等因子為自變量,進行逐步回歸分析,建立回歸方程[8-9]。以上計算分析均使用SPSS 19.0軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 物理因子在表層池水和底層池水的差異

對每個時間點兩類池塘表底層的物理因子進行T檢驗,4 h一次的連續(xù)監(jiān)測結(jié)果顯示,A類和B類池塘表層水和底層水的pH、DO和WT在20點和24點均表現(xiàn)出顯著差異(P＜0.01),此時,水體表層pH和DO顯著高于底層,水體表層溫度顯著低于底層; 在凌晨4點仍表現(xiàn)出顯著性差異(P＜0.05),早晨8點時表層水和底層水的DO、pH和WT已無顯著性差異。DO和pH的表底層差值在晚上8點以后逐漸減小,而WT的底表層差值在晚上12點有增加,這是因為此時池水水溫進一步下降,但表層水溫下降幅度略大于底層(表1,圖1-3)。

表1 A類池塘和B類池塘在不同水層的環(huán)境因子均值

2.2 對蝦游塘數(shù)量

從不同時間段對蝦在水面游塘情況(圖4)可知,對蝦游塘的時間主要集中在凌晨4點之前。20點A類和B類池塘表層分布的對蝦數(shù)量分別為17±3尾/m2和4±1尾/m2,24點分別為11±3尾/m2和2±1尾/m2;凌晨4點,兩類池塘水面上分布的對蝦都明顯下降,分別為3±2尾/m2和0尾/m2;早晨8點均為0尾/m2。通過T檢驗,發(fā)現(xiàn)在20點和24點,A類池塘中對蝦游塘數(shù)量顯著高于B類池塘(P＜0.05)。

2.3 對蝦游塘數(shù)量與物理因子的相關(guān)分析

對蝦游塘數(shù)量進行對數(shù)轉(zhuǎn)換(Log(N+1)),轉(zhuǎn)換后的對蝦數(shù)符合正態(tài)分布。A類池塘和B類池塘游塘對蝦數(shù)量的對數(shù)與水環(huán)境因子表底層差值的對數(shù)進行相關(guān)分析(表2)。由表2可知,A類池塘對蝦游塘數(shù)量的對數(shù)(lg(NA+1))與lg(ΔpHA)(P=0.002)、lg(ΔDOA)(P=0.007)、lg(ΔWTA)(P=0.018)呈顯著正相關(guān)。B類池塘對蝦游塘數(shù)量的對數(shù)(lg(NB+1))與lg(ΔpHB)(P=0.006)、lg(ΔDOB)(P=0.023)呈顯著正相關(guān),與lg(ΔWTB)無相關(guān)關(guān)系。

表2 環(huán)境因子的對數(shù)與lg(N+1)的相關(guān)系數(shù)

2.4 對蝦游塘數(shù)量與物理因子的逐步回歸分析

根據(jù)逐步回歸方程的診斷依據(jù),對A類池塘和B類池塘水面對蝦分布數(shù)量的對數(shù)與表底層水環(huán)境因子差值的對數(shù)進行逐步回歸分析,結(jié)果見表3。由表3可知,A類池塘對蝦游塘數(shù)量對數(shù)的回歸方程有l(wèi)g(ΔDOA)和lg(ΔpHA)兩個因子先后入選;B類池塘對蝦游塘數(shù)量對數(shù)的回歸方程僅lg(ΔpHB)一個因子入選。

表3 對蝦游塘數(shù)量的對數(shù)與環(huán)境因子的對數(shù)的逐步回歸方程

3 討論

凡納濱對蝦屬于變溫動物,對環(huán)境溫度的依賴性強。凡納濱對蝦適宜的水溫為27～33℃,在適宜溫度下可以保持正常的攝食和生長[10]。此外,水溫還可以影響水體中溶解氧的濃度,當(dāng)水溫上升時,水體中的溶解氧濃度降低[11]。本研究中的池塘水溫在適宜對蝦生存的范圍內(nèi)。根據(jù)日常監(jiān)測結(jié)果,池塘水體底層與表層水溫在白天相差僅0.17℃,而到了傍晚,當(dāng)太陽的余熱逐漸退去,池塘水體底層水與表層水開始出現(xiàn)較大溫差(約為0.3℃)。A類池塘的對蝦游塘數(shù)量的對數(shù)與水溫差值的對數(shù)表現(xiàn)出一定的相關(guān)性,說明相對于正常池塘中的對蝦,纖毛蟲發(fā)病池塘中的對蝦對該水溫差異更為敏感。

養(yǎng)殖水體中pH被看做重要的環(huán)境因子,不僅因為pH的過高和過低時,會產(chǎn)生NH3和H2S等有害物質(zhì),更重要的是,pH的變化會影響對蝦ATP酶活性、SOD等抗脅迫酶活性,進而影響其存活率[12]。對于養(yǎng)殖水體,pH值的日變化最好不要超過0.2,否則養(yǎng)殖對蝦會出現(xiàn)明顯不適[13]。白天表層水因光合作用旺盛,其pH值大于底層水,夜間表層水因呼吸作用相對較小,其pH值仍大于底層水[14]。凡納濱對蝦適宜的pH值為7.7～8.8,最適pH為8.2[15]。本研究中,池水的pH在對蝦適宜的pH范圍內(nèi)。雖然由于增氧機的使用,使得池水表層和底層池水物理因子的差值絕對值不大,但在20點到次日凌晨4點之間,具有顯著性差異。夏季DO變化和pH變化比較一致,兩個環(huán)境因子都隨著日出而逐漸上升,日落后開始逐漸降低[13]。相關(guān)分析結(jié)果顯示,兩類池塘的對蝦游塘數(shù)量lg(N+1)均與lg(ΔpH)和lg(ΔDO)相關(guān)。說明在炎熱夏季,對蝦對表底層的DO和pH差異都較為敏感。

對蝦的生長和消化酶活性與DO呈正相關(guān),低DO會延長蛻皮周期,增加自殘和死亡數(shù)量;高DO可以保證對蝦順利蛻皮,個體完整健康,存活率高[16]。但是當(dāng)池水缺氧時,對蝦的氧代謝就會發(fā)生改變,進而影響其生長活性[17]。蝦塘中的溶解氧有60%被池塘本身消耗,藻類的呼吸和分解消耗30～35%,對蝦呼吸僅占5%～10%[18]。蝦塘底層的溶解氧至少不能小于4 mg/L,最好大于5 mg/L。本研究中的溶解氧平均濃度能滿足對蝦的基本需求。A類池塘中,lg(NA+1)與lg(ΔDOA)相關(guān)性最高,推測是對蝦鰓上附著的纖毛蟲阻礙對蝦呼吸。對蝦通過鰓獲得的氧氣無法滿足自身對氧濃度的需求,使其通過行為調(diào)節(jié)的方式,紛紛上浮到DO相對較高的表層水面以獲得更多維持正常代謝所需的氧氣[19]。而B類池塘的相關(guān)分析結(jié)果中,lg(ΔpHB)與lg(NB+1)的相關(guān)性最大,進一步的回歸分析中,僅lg(ΔpHB)入選,lg(ΔDOB)未入選,說明對于正常池塘中的對蝦來說,其對DO需求的迫切程度低于感染纖毛蟲的對蝦。

凡納濱對蝦養(yǎng)殖過程中病害發(fā)生與水體質(zhì)量之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。不同生理狀態(tài)的對蝦對環(huán)境因子的適應(yīng)與調(diào)節(jié)能力有差別,同時,不同的水環(huán)境在誘發(fā)對蝦發(fā)病時的貢獻也具有差異。如,蝦虹彩病毒發(fā)病組與健康組之間,發(fā)病組與帶病組之間,水溫溶氧等指標(biāo)據(jù)有顯著差異[20]。此外,養(yǎng)殖密度影響水體中硝酸鹽氮積累與循環(huán),間接影響水質(zhì),誘發(fā)蝦病[21]。分塘,因場地需求進行轉(zhuǎn)移等機械操作在一定程度上也會引起凡納濱對蝦的應(yīng)激反應(yīng),誘發(fā)蝦病的發(fā)生。

基于對蝦游塘數(shù)量與物理指標(biāo)的相關(guān)性,除了要注意加強對物理指標(biāo)的日常監(jiān)測,還要注意物理指標(biāo)表底層的差異。暴發(fā)了纖毛蟲病的A類池塘夜間對蝦游塘數(shù)量顯著高于對照組B類池塘,表明纖毛蟲病加劇了對蝦對環(huán)境的不適反應(yīng),A類池塘中的對蝦對于這種差異更為敏感。對蝦淡水養(yǎng)殖過程重在防控,當(dāng)對蝦游塘數(shù)量持續(xù)上升時,很可能導(dǎo)致形勢無法控制。特別是在養(yǎng)殖中后期,對蝦容易發(fā)病,水質(zhì)難調(diào)控。因此,在對蝦養(yǎng)殖過程中應(yīng)加強對水環(huán)境的監(jiān)測和控制,提前采取適當(dāng)措施,預(yù)防疾病發(fā)生和對蝦應(yīng)激十分必要。