韓永望，李 健，潘魯青，劉德月

（1.中國海洋大學(xué)，山東青島266003；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所，山東青島266071）

微孔管增氧和氣石增氧對凡納濱對蝦室內(nèi)養(yǎng)殖影響的比較研究＊

韓永望1，2，李 健2＊＊，潘魯青1，劉德月2

（1.中國海洋大學(xué)，山東青島266003；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所，山東青島266071）

在凡納濱對蝦室內(nèi)養(yǎng)殖池底部分別鋪設(shè)微孔管和安裝氣石，在供氧功率相同的情況下比較微孔管增氧與氣石增氧對凡納濱對蝦室內(nèi)養(yǎng)殖產(chǎn)生的影響。研究表明：在養(yǎng)殖中后期微孔管增氧組的水溫低于氣石增氧組；從養(yǎng)殖60 d左右到養(yǎng)殖結(jié)束微孔管增氧效果明顯優(yōu)于氣石增氧；亞硝酸氮、氨氮、非離子氨氮、無機(jī)磷與COD含量在2種增氧條件下沒有顯著性差異（P＞0.05）；凡納濱對蝦體重變化、最終產(chǎn)量與成活率在2種增氧條件下沒有顯著性差異（P＞0.05）；凡納濱對蝦血清溶菌酶活力、過氧化物酶相對活力、抗菌酶活力在微孔管增氧條件下較高并達(dá)到了顯著性差異（P＜0.05）；超氧化物歧化酶活力則在氣石增氧條件下較高且達(dá)到顯著性差異（P＜0.05）；酚氧化酶活力在2種增氧條件下不存在顯著性差異（P＞0.05）。

微孔管增氧；氣石增氧；凡納濱對蝦

溶解氧是養(yǎng)殖動物賴以生存和維持生命代謝活動的主要因子之一，對養(yǎng)殖水體中溶解氧的研究國內(nèi)外已有大量的報(bào)道。1988年Natan Wajsbrot研究溶解氧和氨氮毒性對綠虎皮幼蝦蛻皮階段的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，溶解氧濃度下降氨氮毒性增加，溶解氧濃度低到1.81 mg／L時(shí)氨氮毒性加倍［1］。在高溶解氧條件下可以提高半滑舌鰨對亞硝酸鹽和非離子氨氮的耐受力［2］，同樣可以提高中國對蝦對亞硝酸鹽和氨氮的耐受力［3］。溶解氧不僅能提高養(yǎng)殖動物對外界環(huán)境的耐受力還可以提高自身的一些酶活力。不同溶氧條件下，虹鱒蛋白酶活力、淀粉酶活力及消化吸收率存在差異，表現(xiàn)為隨著溶解氧含量的升高，蛋白酶活力、淀粉酶活力及消化吸收率也隨之升高［4］；劉海英［5］認(rèn)為高溶氧條件下凡納濱對蝦免疫指標(biāo)會得到相應(yīng)提高。所以水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中養(yǎng)殖水體中的溶解氧含量是決定養(yǎng)殖成敗的關(guān)鍵因素之一。增氧方式的不同往往決定養(yǎng)殖水體中溶解氧含量的不同。目前工廠化養(yǎng)殖最常用的增氧方式是鼓風(fēng)曝氣，其次是水車式增氧機(jī)增氧，少量使用推流吸氣式增氧機(jī)增氧、涌浪式增氧機(jī)增氧和葉輪式增氧機(jī)增氧等［6］。對增氧方式的選擇也需要根據(jù)養(yǎng)殖池的實(shí)際情況來確定，工廠化小型養(yǎng)殖池中普遍采用在池底安裝氣石，通過鼓風(fēng)曝氣的方法來提高溶解氧含量，但在凡納濱對蝦室內(nèi)高密度養(yǎng)殖情況下發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖池在養(yǎng)殖中后期經(jīng)常出現(xiàn)溶解氧偏低的現(xiàn)象。Akira［7］研究表明使用微氣泡系統(tǒng)能維持網(wǎng)箱中養(yǎng)殖水體的溶解氧在夜間保持飽和狀態(tài)。受此啟發(fā)，本實(shí)驗(yàn)在供氧功率相同的條件下在養(yǎng)殖池底部鋪設(shè)微孔管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氣石，通過比較這2種增氧方式的增氧效果并分析在微孔管增氧條件下養(yǎng)殖水體水質(zhì)指標(biāo)、對蝦生長、產(chǎn)量、成活率及對蝦的非特異性免疫因子與一般氣石增氧條件下的差別，進(jìn)而比較這2種增氧模式對凡納濱對蝦室內(nèi)養(yǎng)殖的影響，為工廠化養(yǎng)殖過程中如何高效、節(jié)能增氧及健康養(yǎng)蝦提供理論依據(jù)。

1 材料

1.1 凡納濱對蝦和室內(nèi)養(yǎng)殖池

凡納濱對蝦幼體初始體長為（1.0±0.002 0）cm，初始體質(zhì)量（0.067±0.001 0）g；30.0 m2室內(nèi)水泥養(yǎng)殖池4個(gè)，池深1.20 m。

1.2 微孔管、氣石和充氣泵

微氣孔管來自上海漁業(yè)機(jī)械所；氣石為一般養(yǎng)殖場室內(nèi)養(yǎng)殖池所用氣石（100目左右）；充氣泵的功率均為0.11k W（4個(gè)）。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)置

在4個(gè)養(yǎng)殖池中隨機(jī)選取2個(gè)池，在池底以“回”形方式鋪設(shè)微氣孔管，外圍16.0 m、內(nèi)圍8.0 m共24.0 m，從內(nèi)外8個(gè)拐角處同時(shí)充氣。在剩余的2個(gè)養(yǎng)殖池的池底均勻設(shè)置24個(gè)氣石，微孔管增氧和氣石增氧的供氧功率均為0.11 k W。4個(gè)養(yǎng)殖池均放養(yǎng)凡納濱對蝦幼體5 000尾，養(yǎng)殖過程中前30 d不換水，每天投餌3次，投餌時(shí)間分別為06：00、12：00和18：00；養(yǎng)殖30 d后根據(jù)水質(zhì)情況換水，4個(gè)養(yǎng)殖池的換水量相同，每天投喂4次，投喂時(shí)間分別為04：00、10：00、16：00和00：00。日投喂量為對蝦體質(zhì)量的10%。

1.4 測量指標(biāo)與方法

水溫、p H、鹽度、溶解氧從養(yǎng)殖30 d開始每隔15 d進(jìn)行1次全天測量（每隔2 h測1次）；亞硝酸氮、氨氮和COD每隔15 d測1次，水樣采集時(shí)間為當(dāng)天09：00，水樣各項(xiàng)指標(biāo)在采樣后2 h內(nèi)完成測定；凡納濱對蝦體質(zhì)量每30 d測1次，每次每池隨機(jī)取10尾對蝦進(jìn)行測量；養(yǎng)殖結(jié)束記錄對蝦產(chǎn)量與成活率，然后每池隨機(jī)取對蝦10尾，用1.0 m L無菌注射器抽取對蝦血淋巴［8］（血淋巴∶抗凝劑＝1∶1），4℃過夜后4℃離心10 min（5 000 r／min），取上清液－20℃保存，用于測定凡納濱對蝦血清的超氧化物歧化酶（SOD）活力、溶菌酶（UI）活力、過氧化物酶相對活力［A（pod）］、酚氧化酶（PO）活力和抗菌酶（Ua）活力。

水溫、p H、鹽度、溶解氧通過YSI556水質(zhì)分析儀來測定；亞硝酸鹽采用鹽酸萘乙二胺分光光度法測定；氨氮采用次溴酸鹽氧化法測定；非離子氨氮按照《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》［9］規(guī)定的換算公式計(jì)算；無機(jī)磷通過磷鉬藍(lán)法測定；COD采用堿性高錳酸鉀法測定。

溶菌酶活力和血清超氧化物歧化酶活力分別使用南京建成生物工程研究所的溶菌酶試劑盒與SOD試劑盒測定。

抗菌酶活力采用Boman［10］與Hultmark等［11］改進(jìn)的方法進(jìn)行測定。將大腸桿菌用p H＝6.4的1.0 mol／L磷酸鉀鹽緩沖液配成OD570nm＝0.4的菌懸液，取3.0 m L菌懸液放入干凈試管中（試管置于冰水浴中），再向試管中加50μL待測血清，輕微震蕩試管，立即使用分光光度計(jì)于570 nm波長下測其吸光值A(chǔ)1，再將試管置于37℃恒溫水浴鍋中放置30 min，到時(shí)間立即取出放置冰水浴中終止反應(yīng)，再用分光光度計(jì)于波長570 nm下測定此時(shí)的吸光值A(chǔ)2。抗菌活力計(jì)算公式為［（A1－A2）／A2］1／2。

血清酚氧化酶活力測定按照改進(jìn)的Ashida［12］和雷質(zhì)文等［13］的方法。以L－多巴為底物，在96孔酶標(biāo)板中進(jìn)行。96酶標(biāo)板中依次加血清（10μL／孔），0.1 mol／L磷酸鉀緩沖液（p H＝6.4）（200μL／孔）和0.01 mol／L的L－多巴（10μL／孔），將酶標(biāo)板放入酶標(biāo)儀中震蕩4次，于490 nm波長下每2 min測1次吸光值。按每分鐘增加0.001為1個(gè)酶活力單位計(jì)算。

血清過氧化物酶（POD）相對活力A（pod）的測定按照改進(jìn)的史成銀等［14］方法在96孔酶標(biāo)板中進(jìn)行。在酶標(biāo)板的小孔中依次加20μL血清和180μL顯色緩沖液（7.30 g檸檬酸和11.86 g二水合磷酸氫二鈉用無菌水稀釋至1 L），在酶標(biāo)儀中于490 nm波長下測定吸光值A(chǔ)3。再向酶標(biāo)板小孔中加20μL顯色液（4 mg鄰苯二胺，30%過氧化氫4μL，10 m L顯色緩沖液），置于酶標(biāo)儀中搖勻后，避光顯色15 min，于490 nm處測定吸光值A(chǔ)4。血清中A（pod）以（A4－A3）計(jì)算。

考慮可能因?yàn)閷?shí)驗(yàn)操作的原因使對蝦血淋巴和抗凝劑在比例上產(chǎn)生微小誤差以影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性，酶活力最終以U／mg表示，血清蛋白含量使用考馬斯亮藍(lán)方法測定［15］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

對微孔管增氧和氣石增氧條件下所得數(shù)據(jù)使用軟件SPSS13.0處理，通過T檢驗(yàn)分析2種增氧方式是否存在顯著性差異，以P＞0.05為差異不顯著，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 微孔管增氧和氣石增氧對養(yǎng)殖水體水溫的影響

圖1表示微孔管增氧和氣石增氧分別對養(yǎng)殖水體水溫的影響，在養(yǎng)殖第75天微孔管增氧組水溫與氣石增氧組水溫產(chǎn)生顯著性差異（P＜0.05），其余各時(shí)期則沒有表現(xiàn)出顯著性差異（P＞0.05）。

2.2 微孔管增氧和氣石增氧對養(yǎng)殖水體溶解氧的影響

圖2顯示微孔管增氧和氣石增氧分別對養(yǎng)殖水體溶解氧的影響。養(yǎng)殖前60 d微孔管增氧組與氣石增氧組在增氧效果上不存在顯著性差異（P＞0.05）；從養(yǎng)殖的第60天開始微孔管增氧組和氣石增氧組在增氧效果上存在顯著性差異（P＜0.05），養(yǎng)殖75 d這種顯著性差異（P＜0.05）仍然存在并在養(yǎng)殖90 d時(shí)出現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01）。

2.3 微孔管增氧和氣石增氧對養(yǎng)殖水體中亞硝酸氮、總氨氮、非離子氨氮、無機(jī)磷和COD的影響

表1和表2顯示微孔管增氧和氣石增氧條件下不同養(yǎng)殖時(shí)期養(yǎng)殖水體中亞硝酸氮、氨氮、非離子氨氮、無機(jī)磷和COD的含量，經(jīng)軟件SPSS13.0分析上述各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)從總體上說在微孔管增氧和氣石增氧條件下不存在顯著性差異（P＞0.05）。

表1 微孔管增氧和氣石增氧條件下養(yǎng)殖水體中亞硝酸氮、氨氮和非離子氨氮的含量Table 1 The content of the nitrous acid nitrogen，nitric nitrogen and ammonia nitrogen in the cultivate water under microscopic tube and air－stone adding oxygen

2.4 微孔管增氧和氣石增氧對凡納濱對蝦體重、產(chǎn)量和成活率的影響

圖3顯示微孔管增氧和氣石增氧條件下凡納濱對蝦的體重變化，最終的養(yǎng)殖產(chǎn)量和成活率。使用SPSS13.0軟件經(jīng)T檢驗(yàn)分析得微孔管增氧和氣石增氧條件下凡納濱對蝦在體質(zhì)量、產(chǎn)量和存活率上均不存在顯著性差異（P＞0.05）。

圖3 微孔管增氧和氣石增氧條件下凡納濱對蝦的體重變化，最終的養(yǎng)殖產(chǎn)量和成活率Fig.3 The variation of the weight，the last production and livability of Litopenaeus vannamei using microscopic tube or air－stone adding oxygen

2.5 微孔管增氧和氣石增氧對凡納濱對蝦非特異性免疫因子的影響

圖4顯示微孔管增氧和氣石增氧條件下凡納濱對蝦的血清超氧化物歧化酶（SOD）活力、溶菌酶（UI）活力、過氧化物酶相對活力［A（pod）］、酚氧化酶（PO）活力和抗菌酶（Ua）活力。使用SPSS13.0軟件經(jīng)T檢驗(yàn)分析得微孔管增氧和氣石增氧條件下凡納濱對蝦血清PO之間不存在顯著性差異（P＞0.05）；SOD、UI、A（pod）、Ua之間存在顯著性差異（P＜0.05）。

圖4 微孔管增氧和氣石增氧條件下，凡納濱對蝦血清SOD、UI、A（pod）、PO和Ua的活力Fig.4 The activity of the SOD，UI，A（pod），PO and Ua of Litopenaeus vannamei blood serum using microscopic tube and air－stone adding oxygen

3 討論

3.1 微孔管增氧和氣石增氧對養(yǎng)殖水體溫度和溶解氧的影響

在微孔管增氧與氣石增氧條件下，凡納濱對蝦室內(nèi)養(yǎng)殖前45 d養(yǎng)殖水體的水溫之間沒有顯著性差異（P＞0.05），從圖1的A和B中可以看出水溫的變化趨勢一致并且各時(shí)間點(diǎn)水溫?cái)?shù)值相近。從圖1C中可以看出微孔管增氧條件下水溫有24 h內(nèi)均高于氣石增氧條件下水溫的趨勢，但這種差異還沒有達(dá)到顯著性的差異（P＞0.05）。隨著養(yǎng)殖的進(jìn)行，在養(yǎng)殖的第75天這種差異達(dá)到了顯著性差異（P＜0.05），養(yǎng)殖第90天測量時(shí)，2種增氧條件下水溫雖沒有顯著性差異，但微孔管增氧組的水溫仍保持在24h內(nèi)均高于氣石增氧組的特點(diǎn)。在養(yǎng)殖90 d水溫沒有表現(xiàn)出顯著性差異的原因可能是由于養(yǎng)殖后期受冷空氣的影響，室內(nèi)溫度也大幅度下降以至水溫之間的差異性減小?？傮w上來說微孔管增氧條件下養(yǎng)殖水體的溫度在養(yǎng)殖中后期要低于氣石增氧組，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)槲⒖坠墚a(chǎn)生大量微氣泡，這些微氣泡使得養(yǎng)殖水體與空氣的接觸面積增大，從而在增加空氣中氧進(jìn)入水體的同時(shí)也增加養(yǎng)殖水體對外界釋放的熱量。在養(yǎng)殖的高溫季節(jié)微孔管增氧的這種特點(diǎn)尤為重要。

從圖2中可以看出在養(yǎng)殖60 d之前（見圖2A和B）2種增氧方式下養(yǎng)殖水體的溶解氧含量不存在顯著性差異（P＞0.05），但微孔管增氧條件下水體中溶解氧含量24 h內(nèi)變化幅度小，相對穩(wěn)定。從養(yǎng)殖60 d開始，微孔管增氧的效果優(yōu)于氣石增氧并表現(xiàn)出顯著性差異（P＜0.05），到養(yǎng)殖75 d時(shí)這種差異性（P＜0.05）仍然存在并在養(yǎng)殖90 d時(shí)表現(xiàn)出差異極顯著（P＜0.01）。從以上數(shù)據(jù)可以看出微孔管增氧的效果優(yōu)于氣石增氧，產(chǎn)生這種效果的原因是因?yàn)槲⒖坠茉鲅醴绞郊哟罅损B(yǎng)殖水體與空氣的接觸面積，從而增加了空氣中氧進(jìn)入水體的量，隨著養(yǎng)殖的進(jìn)行這種效果越明顯。

3.2 微孔增氧和氣石增氧對養(yǎng)殖水體其他一些水質(zhì)因子的影響

在微孔管增氧和氣石增氧條件下，養(yǎng)殖水體中的亞硝酸氮含量、氨氮含量、非離子氨氮含量、無機(jī)磷含量和COD在養(yǎng)殖過程中總體上來說不存在顯著性差異（P＞0.05）。說明微孔管增氧雖然使得養(yǎng)殖水體中的溶解氧含量提高但并沒有對養(yǎng)殖水體起到水質(zhì)改善的作用。這與李玉全［16］報(bào)道的DO含量對氨氮、亞硝態(tài)氮和無機(jī)磷含量沒有促進(jìn)或抑制作用這一結(jié)果一致。但微孔管增氧條件下養(yǎng)殖水體中總氨氮和非離子氨氮有高于氣石增氧條件下養(yǎng)殖水體中總氨氮和非離子氨氮的趨勢。吳垠等［17］研究發(fā)現(xiàn)在高溶氧條件下虹鱒魚的排氨率明顯增加，推想凡納濱對蝦是否在溶氧含量不同的養(yǎng)殖水體中的排氨率也不同，解決這一問題需要進(jìn)一步研究。此外微孔管增氧條件下養(yǎng)殖水體中無機(jī)磷含量在養(yǎng)殖過程中有低于氣石增氧條件下養(yǎng)殖水體中無機(jī)磷的趨勢，猜測這種現(xiàn)象可能與養(yǎng)殖池中藻類生長有關(guān)，微孔管增氧條件下養(yǎng)殖水體中的微藻數(shù)量多于氣石增氧條件下微藻數(shù)量，使得微孔管增氧池中無機(jī)磷含量稍微偏低。

3.3 微孔管增氧和氣石增氧對凡納濱對蝦體重、產(chǎn)量和成活率的影響

微孔管增氧和氣石增氧條件下，凡納濱對蝦的體重在養(yǎng)殖過程中的不同階段不存在顯著性差異（P＞0.05）；凡納濱對蝦的產(chǎn)量和成活率也沒有顯著性差異（P＞0.05）。李玉全［16］研究發(fā)現(xiàn)中國對蝦養(yǎng)殖過程中DO含量在4～18 mg／L時(shí)不會引起生長和存活的差異。由于本實(shí)驗(yàn)過程中溶氧含量始終保持在4 mg／L之上，所以沒有在凡納濱對蝦體重和成活率上造成顯著性差異，另一方面可能由于本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的養(yǎng)殖密度（150 ind／m2）偏低，使得微孔管增氧的優(yōu)越性沒有充分體現(xiàn)出來。

3.4 微孔管增氧和氣石增氧對凡納濱對蝦非特異性免疫因子的影響

微孔管增氧和氣石增氧條件下，凡納濱對蝦血清PO之間不存在顯著性差異（P＞0.05）；SOD、UI、A（pod）和Ua之間存在顯著性差異（P＜0.05）。劉海英［5］研究表明在同一氨氮濃度下，DO為10～12 mg／L時(shí)，處理組酚氧化酶活力、過氧化物酶相對活力、溶菌酶活力、抗菌酶活力明顯高于DO為5.5～6.0 mg／L的活力。這一結(jié)論與本實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果相似，只是在本實(shí)驗(yàn)中酚氧化酶活力之間沒有達(dá)到顯著性差異，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是由于微孔管增氧池與氣石增氧池之間的溶氧差距不夠大。SOD活力在微孔增氧和氣石增氧條件下也達(dá)到了顯著性差異（P＜0.05），但表現(xiàn)為微孔管增氧條件下SOD活力較低，可能是因?yàn)樵谖⒖自鲅鯒l件下養(yǎng)殖水體的氨氮與非離子氨氮濃度相對較高造成這種結(jié)果。

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A Comparison Study to the Effect on Culturing Litopenaeus vannamei in House by Microscopic Tube and Air－Stone Adding Oxygen

HAN Yong－Wang1，2，LI Jian2，PAN Lu－Qing1，LIU De－Yue2
（1.Ocean University of China，Qingdao 266003，China；2.Yellow Sea Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Qingdao 266071，China）

We laid down microscopic tube and installd air－stone at the bottom of the pool culturing Litopenaeus vannamei.In order to compare the effect on culturing Litopenaeus vannamei in house by microscopic tube and air－stone adding oxygen under the same power of the air pumps.The study indicated that the temperature of the cultivate water with microscopic tube adding oxygen was lower than the temperature of the cultivate water with air－stone adding oxygen since then the middle of the culturing cycle.The effect on adding oxygen existed a significant difference from the 60th day of the culturing cycle and the effect of microscopic tube groups were better than air－stone groups.There is no significant difference at the nitrous acid nitrogen，nitric nitrogen，ammonia nitrogen，inorganic phosphorus and COD between microscopic tube groups and air－stone groups.There is also no significant difference at the weight，yields and livability of the Litopenaeus vannamei between the two style of adding oxygen.The UI，A（pod）and Ua of the blood serum of the microscopic tube groups were higher than air－stone groups and there were significant difference.The SOD was higher under air－stone groups and there was a significant difference；but there is no significant difference at the PO.

microscopic tube adding oxygen；air－stone adding oxygen；Litopenaeus vannamei

P427.2

A

1672－5174（2012）04－041－07

國家蝦產(chǎn)業(yè)體系（CARS－47）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201103034）資助

2011－03－04；

2011－07－01

韓永望（1983－），男，碩士生，主要從事對蝦健康養(yǎng)殖研究。E－mail：Whanyong＠163.com

＊＊通訊作者：E－mail：Lijian＠ysfri.ac.cn

責(zé)任編輯 王 莉