徐永健 申屠基康, 丁張妮

(1. 寧波大學(xué)海洋學(xué)院 應(yīng)用海洋生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 寧波 315211; 2. 寧波市海洋與漁業(yè)研究院 寧波 315010)

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)是一種重要的海洋經(jīng)濟(jì)動(dòng)物, 隸屬甲殼綱、十足目、梭子蟹科、梭子蟹屬, 分布于中國(guó)、朝鮮、日本等海域, 是我國(guó)重要的漁業(yè)資源(喬振國(guó)等, 2012)。其肉肥鮮美, 是人們所喜愛(ài)的海產(chǎn)品。由于生活水平的提高, 對(duì)三疣梭子蟹有著大量需求, 養(yǎng)殖業(yè)得到了迅猛的發(fā)展, 但仍有一些問(wèn)題有待于研究解決, 例如養(yǎng)殖成活率低、產(chǎn)量不穩(wěn)定等(喬振國(guó)等, 2012)。

當(dāng)前, 國(guó)內(nèi)外對(duì)梭子蟹的研究主要涉及: 養(yǎng)殖方式(郝志凱等, 2011; 夏金樹(shù)等, 2012; 張國(guó)喜等,2012)、形態(tài)特征(高保全等, 2008)、生長(zhǎng)發(fā)育(Romanoet al, 2006; 劉磊等, 2009; Cuiet al, 2012)、飼料營(yíng)養(yǎng)(Wuet al, 2007; Juliana, 2009)、養(yǎng)殖條件(Bryarset al,2006; Stickleet al, 2007; 廖永巖等, 2008; 王沖等,2010; Liuet al, 2014)及病害防治(Wanet al, 2011; Muet al, 2012; Zhanget al, 2014)等。三疣梭子蟹生性好斗, 喜以大欺小, 以強(qiáng)欺弱, 互相殘殺, 從而導(dǎo)致大量幼蟹胸部附肢缺失, 甚至死亡或被同類捕食, 尤其是正在蛻皮的梭子蟹受攻擊的概率較大(丁天寶等,2009)。如何從養(yǎng)殖方法和技術(shù)上突破梭子蟹養(yǎng)殖過(guò)程中的自殘問(wèn)題, 提高梭子蟹的養(yǎng)殖成活率, 業(yè)界也開(kāi)展過(guò)一些嘗試, 如采用單個(gè)養(yǎng)殖方式(沈烈峰等,2013)、投放掩體(伊祥華, 2004)等。作者在這些經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 發(fā)展形成了梭子蟹單體筐養(yǎng)養(yǎng)殖技術(shù)(single-crab basket-culture, SCBC), 并開(kāi)展了規(guī)模化生產(chǎn)試驗(yàn), 較大地提高了梭子蟹的成活率, 獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益(王春琳等, 2013)。但在生產(chǎn)中也發(fā)現(xiàn)了一些新的問(wèn)題, 如梭子蟹生長(zhǎng)緩慢、性腺發(fā)育延后,病害加劇等(與養(yǎng)殖戶交流)。

行為是生物對(duì)環(huán)境的綜合反映, 是動(dòng)物福利(animal welfare)科學(xué)的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)(Ashley, 2007)。作者針對(duì)三疣梭子蟹單體筐養(yǎng)養(yǎng)殖系統(tǒng)開(kāi)展了系列試驗(yàn), 從行為(尤其是攝食行為)角度探討其養(yǎng)殖條件,評(píng)估筐養(yǎng)養(yǎng)殖中各條件對(duì)梭子蟹攝食行為的脅迫,進(jìn)而對(duì)其生長(zhǎng)的影響, 對(duì)于了解三疣梭子蟹基本生物學(xué)特性, 以及更好地改進(jìn)其養(yǎng)殖設(shè)施和養(yǎng)殖方法,提高養(yǎng)殖效益有指導(dǎo)意義。本文以兩種不同規(guī)格的三疣梭子蟹為試驗(yàn)對(duì)象, 分析飼養(yǎng)的空間大小對(duì)其攝食特性及生長(zhǎng)的影響, 探討筐養(yǎng)三疣梭子蟹的適宜養(yǎng)殖空間大小, 為改進(jìn)養(yǎng)殖設(shè)施提供參考。

1 材料與方法

1.1 三疣梭子蟹的來(lái)源與暫養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)用兩種規(guī)格的三疣梭子蟹: 小規(guī)格蟹(以下稱幼蟹)體重為(0.89±0.14)g (mean±SD,n=325, 下同),殼長(zhǎng)(23.39±1.31)mm, 殼寬(11.07±0.82)mm, 殼高(4.81±0.35)mm, 來(lái)自寧波象山東陳水產(chǎn)育苗場(chǎng)人工育苗的幼體并經(jīng)水泥池暫養(yǎng); 大規(guī)格蟹(以下稱成蟹)體重為(57.68±6.09)g (n=125), 殼長(zhǎng)(9.99±0.34)cm,殼寬(5.01±0.20)cm, 殼高(2.63±0.11)cm, 來(lái)自象山鑫億養(yǎng)殖公司養(yǎng)殖場(chǎng), 本批成蟹取自上述同批幼蟹經(jīng)池塘養(yǎng)殖長(zhǎng)成的群體中。

試驗(yàn)在寧波大學(xué)的水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)基地開(kāi)展。幼蟹試驗(yàn)于2013年6月份進(jìn)行, 成蟹試驗(yàn)于同年9月份進(jìn)行。試驗(yàn)前兩種規(guī)格的梭子蟹均暫養(yǎng)于15m2、底鋪沙(底沙先經(jīng)高錳酸鉀消毒, 再用清水將其漂洗干凈晾干待用)的水泥池, 加海水至15cm, 海水鹽度(20±0.5),水溫(26±1)°C, 連續(xù)充氣。每日更換新鮮海水, 早晨9:00投喂食物(餌料為采購(gòu)于市場(chǎng)的冰凍蝦仁)。適應(yīng)4d后, 隨機(jī)選取四肢健全的健康梭子蟹進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與日常管理

試驗(yàn)容器為聚乙烯塑料箱, 按要求用聚乙烯塑料隔板將其分隔成不同規(guī)格大小的飼養(yǎng)空間。空間大小分別為試驗(yàn)梭子蟹的平均殼長(zhǎng)1倍、1.5倍、2倍及3倍等四組空間(空間的長(zhǎng)寬比均為2︰1)。在各空間內(nèi), 分別鋪5cm底沙和放15cm海水。每組設(shè)15個(gè)重復(fù)(其中5只用于酶活性分析, 10只用于生長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)分析), 隨機(jī)選取適宜的梭子蟹, 分別稱重后放入到各個(gè)試驗(yàn)容器中。讓其適應(yīng)24h后, 次日上午9:00投餌, 并開(kāi)始試驗(yàn)。之后的5天內(nèi), 每天上午清除殘餌, 并換50%海水后, 投喂新餌料。其它條件同暫養(yǎng)。

1.3 分析方法

試驗(yàn)期間, 每天采集1只蟹(幼蟹取全蟹勻漿, 成蟹取內(nèi)臟團(tuán)勻漿), 用于各項(xiàng)酶活性分析, 包括消化酶類(淀粉酶、蛋白酶、脂酶)和保護(hù)性酶類(超氧化歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)), 分析酶活采用試驗(yàn)盒測(cè)定(南京建成生物工程公司)。其余10只幼蟹與成蟹用于生長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)分析, 包括每天的攝食量(g)、蛻皮率(%)、成活率(%), 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)統(tǒng)計(jì)各處理的體重增長(zhǎng)率(%)等。另外, 根據(jù)每只蟹每天的攝食量和其體重來(lái)計(jì)算各處理梭子蟹的單位體重的食物攝入量(food ration, g/gBW)。各處理中梭子蟹的行為特性采用SONY 2216E攝像機(jī)(SONY公司)進(jìn)行拍攝, 通過(guò)反復(fù)觀察視頻來(lái)描述各個(gè)行為, 各行為分類見(jiàn)表1。

表1 梭子蟹行為分類描述Tab.1 Ethogram of P. trituberculatus activity patterns

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用單因素方差分析(ANOVA), 對(duì)各處理的攝食量、蛻皮率、死亡率及增重率等進(jìn)行差異顯著性分析, 如果P>0.05為差異不顯著,P<0.05則為差異顯著,P<0.01則為差異極顯著。對(duì)各處理中的梭子蟹的行為特性及差異采用Dunn檢驗(yàn)比較分析(徐永健等,2011)。

2 結(jié)果

2.1 飼養(yǎng)空間大小對(duì)攝食行為的影響

飼養(yǎng)空間大小對(duì)幼蟹行為的影響顯著(表2)。1倍空間下, 幼蟹靜息沙面(Rs), 攝食時(shí)蟹體與沙面呈90°(步足靠于隔板上); 24h內(nèi), 有1—2次啃食或抱食(Ff或Fb)的攝食動(dòng)作, 每次約30min, 總進(jìn)食時(shí)間為(31.2±6.89)min。1.5倍空間, 幼蟹挖洞潛沙休息(Rh);攝食時(shí)蟹體與沙面呈30—45°, 少數(shù)趴于沙面進(jìn)食。有外出游動(dòng)(As)動(dòng)作; 每天有2—3次攝食, 每次30—40min, 總進(jìn)食時(shí)間(72.4±15.44)min。在攝食次數(shù)(P<0.05)與進(jìn)食時(shí)間(P<0.01)上與1倍處理有明顯差異。2倍與3倍空間, 幼蟹也潛沙休息(Rh), 將顎足、步足、大螯藏于沙中, 露出約1/3頭胸甲與沙面呈30—45°或只露出眼睛和觸角。該兩處理間攝食行為無(wú)差異(Q≤3.36,P>0.05), 但兩者與其它處理間在攝食行為(Q≥4.67,P<0.01)、攝食次數(shù)(P<0.05)及總進(jìn)食時(shí)間(P<0.05)上有明顯差異。此外, 該兩處理中的幼蟹還展示了另外一個(gè)行為, 一天內(nèi)多次(>4次)從潛藏處出來(lái), 四處爬行或游動(dòng), 這是領(lǐng)域行為。

飼養(yǎng)空間大小對(duì)成蟹的行為也有影響(表2)。1倍空間下, 靜息沙面(Rs), 少數(shù)潛沙休息(Rh)。進(jìn)食時(shí),與幼蟹不同, 不倚靠隔板, 而是將食物置于身下(身體與沙面約呈30—45°)進(jìn)食。24h內(nèi), 攝食2—4次,每次15—30min (24.2±3.93), 總進(jìn)食時(shí)間為(67.5±10.85)min。其余三個(gè)空間下, 成蟹的行為表現(xiàn)相似,且與幼蟹無(wú)差異。

表2 各處理間的行為特性比較Tab.2 Comparison in feeding behavior among different treatments

2.2 飼養(yǎng)空間大小對(duì)攝食量的影響

飼養(yǎng)空間大小對(duì)幼蟹攝食量的影響(圖1a)。1倍空間中, 幼蟹前四天攝食量逐日遞減, 平均攝食量為(0.0835±0.0269)g/gBW, 至第5天全部死亡。1.5倍、2倍、3倍空間中, 幼蟹5天的平均攝食量分別為(0.1367±0.0082)g/gBW、(0.1830±0.0105)g/gBW、(0.2014±0.0114)g/gBW。后兩個(gè)處理間差異不顯著(P>0.05),與1倍及1.5倍處理間差異極顯著(P<0.01)。而1倍與1.5倍間也差異顯著(P<0.05)。

試驗(yàn)的各處理中的成蟹均能正常攝食(圖1b)。平均攝食量分別為: 1倍, (0.1514±0.0082)g/gBW; 1.5倍,(0.1552±0.0205)g/gBW; 2倍, (0.2520±0.0245)g/gBW;3倍, (0.2592±0.0187)g/gBW。經(jīng)分析, 1倍與1.5倍、2倍與3倍間差異都不顯著(P>0.05), 前后兩組間差異極顯著(P<0.01)。

2.3 對(duì)梭子蟹蛻皮與成活率的影響

圖1 不同規(guī)格飼養(yǎng)空間對(duì)幼蟹(a)和成蟹(b)日平均攝食量的影響Fig.1 The food rations of juvenile (a) and adult (b) crabs in different treatments

飼養(yǎng)空間大小對(duì)幼蟹的蛻皮及成活率都有很大的影響(圖2)。1倍空間中, 至第5天全部死亡; 1.5倍中有3只死亡, 2倍與3倍中無(wú)死亡發(fā)生。而蛻皮情況, 1倍空間中有1只, 蛻皮后沒(méi)有硬化就死亡, 1.5倍中有6只、2倍與3倍中各有9只與10只蛻皮。從4個(gè)處理看, 2倍與3倍處理中幼蟹的體重增長(zhǎng)最快, 其中3倍空間體重增長(zhǎng)為0.812±0.135 g, 增長(zhǎng)率為86.5%—97.2%, 與2倍處理間差異不顯著(P>0.05);但大大高于其它兩處理組(P<0.01) (圖2)。餌料系數(shù)(FCR)在處理中分別為: 1.5倍、11.75±3.68; 2倍、1.46±0.12; 3倍、1.31±0.11。后兩者間差異不顯著(P>0.05),與1.5倍間差異極顯著(P<0.01)。

試驗(yàn)期間, 成蟹沒(méi)有蛻皮發(fā)生; 體重的增長(zhǎng)也不很明顯, 但飼養(yǎng)空間大小對(duì)成活率還是有一定影響。1倍空間中, 試驗(yàn)第2天死亡1只、第3天又1只, 整個(gè)試驗(yàn)共死亡3只; 1.5倍與2倍都各死亡1只, 分別于第3天與第4天; 只有3倍空間中沒(méi)有死亡。

2.4 飼養(yǎng)空間大小對(duì)梭子蟹酶活影響

圖2 各處理的幼蟹蛻皮率、死亡率及體重增長(zhǎng)率Fig.2 The rates of molting, mortality, and body weight gain in different treatments

飼養(yǎng)空間大小對(duì)不同規(guī)格梭子蟹的酶活影響見(jiàn)圖3, 圖中柱狀顯示值為每個(gè)處理中5天酶活測(cè)定的平均值?？傮w上, 三種保護(hù)性酶類(SOD, POD, CAT)在兩種規(guī)格蟹體中的變化趨勢(shì)相似, 都隨空間的增大而活性下降, 而消化酶類(淀粉酶、蛋白酶、脂酶)則相反, 隨空間變大而活性增加。此外, 在幼蟹組中,2倍與3倍空間的各種酶類的活性差異不大(P>0.05),而與1.5倍及1倍處理差異顯著(P<0.05); 但對(duì)于成蟹,1.5倍空間中保護(hù)性酶的活性已下降, 并與2倍與3倍空間相似(P>0.05), 而顯著差異于1倍處理(P<0.05); 但消化酶類活性卻依然較低, 差異于2倍與3倍空間處理(P<0.05)。

3 討論

3.1 飼養(yǎng)空間對(duì)攝食量與攝食行為的影響

在與體長(zhǎng)等長(zhǎng)的空間中, 三疣梭子蟹幼蟹的攝食活動(dòng)與行為發(fā)生較大的改變, 主要以靜息為主活動(dòng)不活躍、反應(yīng)不敏感, 而攝食時(shí)由于空間太小, 步足靠在側(cè)板上、身體與沙面呈90°進(jìn)食, 這種脅迫的狀態(tài), 造成了攝食次數(shù)減少, 進(jìn)而影響到進(jìn)食量; 此外, 對(duì)外界刺激反應(yīng)遲鈍, 活力差, 在試驗(yàn)過(guò)程中相繼死亡, 第5天時(shí)全部死亡。這一空間中, 成蟹的表現(xiàn)也較不正常, 試驗(yàn)期間有30%的死亡率。這些脅迫都可以從保護(hù)性酶類的活性得以證實(shí), SOD、POD、CAT等保護(hù)酶類活性強(qiáng)、變化大, 表明環(huán)境脅迫強(qiáng)(廖永巖等, 2008; Dinget al, 2010); 而消化酶類的活性低也反映了梭子蟹的食欲不強(qiáng)(Chang, 1995)。隨著飼養(yǎng)空間的擴(kuò)大, 相對(duì)的保護(hù)性酶類的活性下降, 而消化酶類的活性上升, 反映出梭子蟹的攝食反應(yīng)增強(qiáng),表現(xiàn)為攝食行為的正?；? 導(dǎo)致梭子蟹攝食量增加。而相應(yīng)的死亡率下降, 反應(yīng)敏感, 幼蟹有了蛻皮和增重等生長(zhǎng)特征。具體表現(xiàn)為隨著飼養(yǎng)空間增大攝食量增加, 生長(zhǎng)加快。綜合分析, 梭子蟹的單體筐養(yǎng)的飼養(yǎng)空間建議在2倍以上體長(zhǎng)空間較好。由于幼蟹生長(zhǎng)要頻繁蛻殼, 顯然頻繁更換養(yǎng)殖場(chǎng)所會(huì)很麻煩, 因此,作者認(rèn)為可根據(jù)養(yǎng)殖生產(chǎn)要求, 以養(yǎng)成蟹(目標(biāo)產(chǎn)物)的體長(zhǎng)來(lái)設(shè)計(jì)飼養(yǎng)筐, 養(yǎng)成過(guò)程不用頻繁更換。

3.2 攝食與生長(zhǎng)的關(guān)系

三疣梭子蟹的生長(zhǎng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程, 認(rèn)為是不連續(xù)的生長(zhǎng)(高保全等, 2008; 劉磊等, 2009)。其蛻皮成功一次, 就快速生長(zhǎng)一次, 如本試驗(yàn)大空間中的幼蟹, 5d內(nèi)所有幼蟹均蛻皮一次, 體重增長(zhǎng)了86.5%—97.2%。蛻皮(蛻殼)是一個(gè)復(fù)雜的生理過(guò)程, 且需要消耗大量的能量, 但新皮合成及維持代謝通過(guò)利用貯存物質(zhì)及舊殼的再吸收才能完成(Romanoet al,2006; Stickleet al, 2007; 王沖等, 2010)。因此, 三疣梭子蟹需要在蛻皮間期增加攝食量, 儲(chǔ)存足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 從而滿足其蛻皮生長(zhǎng)的需要(Stickleet al,2007; Cuiet al, 2012)。在小空間中, 脅迫造成幼蟹攝食行為發(fā)生變化, 進(jìn)而影響到攝食, 一天內(nèi)的攝食次數(shù)及總攝食時(shí)間都縮短(表2), 造成攝食量大大縮減。此外, 脅迫還導(dǎo)致幼蟹將提供更多的能量來(lái)抵抗脅迫造成的生理影響(Bryarset al, 2006; Stickleet al,2007)。攝入食物僅能(甚至不足)維持自身活動(dòng)及抗逆消耗, 不足以儲(chǔ)備足夠物質(zhì)與能量滿足其蛻皮及生長(zhǎng)所需, 生理功能異常致使其沒(méi)有物質(zhì)和能量來(lái)進(jìn)行蛻皮與生長(zhǎng)。本試驗(yàn)結(jié)果表明攝食量(攝食行為)與蛻皮率(生長(zhǎng)速率)有密切關(guān)系。

3.3 攝食行為研究對(duì)養(yǎng)殖方式和養(yǎng)殖技術(shù)的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明: 攝食行為正常時(shí), 三疣梭子蟹的反應(yīng)敏感、生長(zhǎng)正常(蛻皮與增重); 而攝食行為異常時(shí), 會(huì)導(dǎo)致梭子蟹不生長(zhǎng)而死亡。因此, 在三疣梭子蟹的養(yǎng)殖過(guò)程中, 滿足其適宜的生長(zhǎng)條件, 維持其正常的行為特性, 可促進(jìn)快速生長(zhǎng)(Romanoet al,2006; 廖永巖等, 2008)。這就需要不斷改進(jìn)三疣梭子蟹的養(yǎng)殖設(shè)施和條件, 提高養(yǎng)殖方法和技術(shù)。而對(duì)其適宜生長(zhǎng)條件的了解與掌握, 可通過(guò)對(duì)梭子蟹的日常行為(如攝食行為)方式的觀察與分析, 并在此基礎(chǔ)上不斷地改進(jìn)養(yǎng)殖方式和逐步提高養(yǎng)殖技術(shù)而達(dá)到。這就是動(dòng)物福利(animal welfare)科學(xué), 在國(guó)內(nèi)還處于研究和執(zhí)行的起步階段, 動(dòng)物福利問(wèn)題是需要引起重視的新問(wèn)題(Ashley, 2007), 可以從行為角度出發(fā),探討維持動(dòng)物正常行為的生長(zhǎng)條件, 減少影響生長(zhǎng)的脅迫。

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