殷旭旺,李文香,白海鋒、2,劉鋼,周瑋
(1.大連海洋大學(xué)遼寧省水生生物學(xué)重點實驗室,遼寧大連116023;2.陜西省水產(chǎn)研究所,陜西西安710086)
刺參Apostichopus japonicus主要分布于潮間帶至深海海域,絕大多數(shù)營底棲生活,附著在礁石、泥沙和海藻叢生的地帶[1],主要以底質(zhì)表面附著的單細胞藻類、海藻碎片、有機碎屑、微生物和腐殖質(zhì)等為食[2],其中底棲硅藻是重要的食物來源[3]。
隨著刺參育苗技術(shù)的提高,中國北方沿海刺參人工養(yǎng)殖迅速崛起,成為一種新興的海洋產(chǎn)業(yè)[4-5]。刺參室內(nèi)工廠化培育主要應(yīng)用人工配合飼料,但人工配合飼料配方混雜、營養(yǎng)不平衡,水質(zhì)污染嚴重,養(yǎng)殖效果不穩(wěn)定,已成為制約刺參產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一[6]。近年來,海洋中的天然餌料(如大型海藻)廣泛應(yīng)用于魚類、蝦類、貝類和棘皮動物的海水養(yǎng)殖中,并取得了較好的效果[7],受到人們的關(guān)注[8-9]。此后,有學(xué)者陸續(xù)研究了大型海藻飼料對刺參苗種繁育及幼體生長的影響[10-14],但是,針對大型海藻碎屑對小規(guī)格幼刺參培育效果的研究尚未見報道。本研究中,分析了投喂不同海藻飼料對體質(zhì)量為 (1.25±0.02)g幼參的生長和養(yǎng)殖水環(huán)境中氨氮含量的影響,旨在為優(yōu)化刺參配合飼料及提高其苗種培育的經(jīng)濟和生態(tài)效益提供參考。
試驗用刺參幼參購自大連市莊河寶發(fā)海珍品養(yǎng)殖公司,體質(zhì)量為 (1.25±0.02)g,采回后暫養(yǎng)于實驗室玻璃鋼循環(huán)水槽中,溫度保持在 (18±1)℃,鹽度為28~31,暫養(yǎng)前2天不投喂,此后每天投喂適量“益參寶”幼參全價配合飼料,投喂量為幼參體質(zhì)量的5%~8%,日投喂兩次(9:00,17:00),暫養(yǎng)10 d,后2天停止投喂,選健康的個體進行試驗。
1.2.1 飼料的制備 試驗用裙帶菜Undaria pinnatifida購于水產(chǎn)品批發(fā)市場,孔石莼Ulva pertusa和角叉菜Chondrus ocellatus采自大連市黑石礁海區(qū)附近的潮間帶。將新鮮的海藻用淡水反復(fù)清洗,清除其中的砂石粒、小型軟體動物和甲殼動物、大型原生動物等,清洗干凈后,將海藻置于自來水中煮沸1.5 min,以清除細菌及微生物的代謝產(chǎn)物[15]。
海藻碎屑懸浮液的制備:將新鮮海藻預(yù)處理后,取一定量藻體放入粉碎機 (MX-J210GP)中,加入少量消毒海水 (100℃,5 min)研磨,研磨后的海藻碎屑懸浮液分次通過孔徑為60 μm的篩絹網(wǎng)過濾,將濾液 (碎屑顆粒大小為1~15 μm)于4℃下保存。投喂前將飼料濾液進行抽濾,烘干 (60℃,24 h)后稱重,以確定海藻碎屑懸浮液中碎屑的干質(zhì)量。測定3個重復(fù)樣品,取平均值即為飼料濃度 (干質(zhì)量,g/mL)。
海藻干粉的制備:將新鮮海藻陰干后放入搖擺式粉碎機內(nèi) (XY-280B)粉碎1 min后,再經(jīng)孔徑為60 μm的篩絹過濾,所得海藻干粉放入冰箱中冷凍保存。
用上述兩種加工方法獲得的海藻飼料須在7 d內(nèi)使用。
1.2.2 試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理 試驗分為8組,投喂8種不同海藻飼料,飼料配方設(shè)計為干飼料組P1(75%孔石莼干粉+25%海泥)、P2(75%角叉菜干粉+25%海泥)、P3(75%裙帶菜干粉+25%海泥)、干混合飼料組MP(25%孔石莼干粉 +25%角叉菜干粉+25%裙帶菜干粉+25%海泥)、鮮飼料組F1(75%孔石莼碎屑+25%海泥)、F2(75%角叉菜碎屑+25%海泥)、F3(75%裙帶菜碎屑+25%海泥)、鮮混合飼料組MF(25%孔石莼碎屑+25%角叉菜碎屑+25%裙帶菜碎屑+25%海泥)。每組設(shè)3個平行,每個平行放6頭幼參。試驗在容積為25 L的藍色塑料水槽中進行,每個水槽加海水20 L,用100 W加熱棒控溫,水溫為 (18±1)℃,鹽度為28~31,光照周期為10 L∶14D。
試驗期間,連續(xù)充氣,每天換水兩次,日換水量為100%,投喂前換水,每天9:00和17:00投喂,過量投喂,投喂量為刺參總質(zhì)量的4%~5%,共飼養(yǎng)60 d。換水前收集殘餌和糞便,于65℃下烘干至恒重,干燥保存。每5天徹底清洗一次水槽,定期觀察并記錄刺參的生長狀態(tài)及水體的氨氮變化。
1.2.3 指標(biāo)的測定與計算 試驗開始前隨機選取30頭幼參,置于65℃下烘干至恒重,作為試驗初始樣品的干質(zhì)量。把刺參輕輕放在干濾紙上30 s后,由固定人員快速稱重,以減少操作誤差。
試驗結(jié)束時,測定投喂不同海藻飼料條件下,幼參的特定生長率 (SGR)、存活率 (SR)、攝食率 (IR)、排糞率 (FPR)和飼料轉(zhuǎn)化率 (FCE),同時測定刺參培養(yǎng)水環(huán)境中氨氮的含量,其計算公式為
其中:W0和Wt分別為試驗初始和結(jié)束時幼參的干質(zhì)量 (g);t為試驗時間 (d);C為攝食的飼料干質(zhì)量 (g);F為排出糞便的干質(zhì)量 (g)。
用 SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析(One-way ANOVA),檢驗不同飼料組刺參的特定生長率、攝食率、排糞率和餌料轉(zhuǎn)化率的差異性,當(dāng)差異顯著時,用Duncan法進行組間多重比較,顯著性水平設(shè)為0.05。
從表1可見:試驗初始各組的幼參濕質(zhì)量和干質(zhì)量均無顯著性差異 (P>0.05);試驗結(jié)束時,鮮孔石莼飼料組 (F1)幼參的濕質(zhì)量最大,為(2.57 ±0.17)g,且顯著高于其他組 (P <0.05),其次為F2組和F3組,P2組幼參的濕質(zhì)量最小,為 (1.49±0.07)g;各組幼參干質(zhì)量的差異性與濕質(zhì)量相似,F(xiàn)1組幼參的干質(zhì)量明顯大于其他組(P<0.05);F1組幼參的 SGR值最高,為 (1.38±0.13)%/d,且顯著高于其他組 (P<0.05),P2組刺參的SGR值最小,為 (0.63±0.11)%/d,且與MP和F2處理組有顯著性差異 (P<0.05)。
從表1可見:F1組和F3組幼參的存活率最高,均為100%,P1組存活率最低,為83.33% ±13.61%;8個飼料組之間均無顯著性差異 (P>0.05)??傮w來看,鮮海藻組幼參的存活率高于海藻干粉組。
表1 不同飼料組仿刺參幼參的特定生長率和成活率 (mean±S.E.)Tab.1 Specific growth rate and survival rate of juvenile sea cucumber Apostichopus japonicus in different diet treatment groups
從表2可見:F1組幼參的飼料轉(zhuǎn)化率最高,為7.65% ±1.38%,且顯著高于其他組 (P<0.05),飼料系數(shù)最小;F3組的飼料轉(zhuǎn)化率最低,為3.97% ±0.37%,但僅與 F1組有顯著性差異(P<0.05)??傮w來看,無論是鮮海藻飼料組還是海藻干粉飼料組,孔石莼組的飼料轉(zhuǎn)化率均較高。
從表2可見:F1組幼參的攝食率最高,為(0.088 ±0.007)g/(g·d),且顯著高于其他組(P<0.05),其次為MP和MF組,P2組刺參的攝食率最小,為 (0.051±0.004)g/(g·d),且與干粉飼料組中的P1組和P3組無顯著性差異 (P>0.05),但與MP組有顯著性差異 (P<0.05);鮮海藻處理組的F2、F3和MF組間攝食率無顯著性差異 (P>0.05)??傮w來看,鮮海藻組幼參的攝食率高于海藻干粉組。
從表2可見,F(xiàn)1組幼參的排糞率最高,為(0.008 ±0.002)g/(g·d),且顯著高于其他組(P < 0.05),F(xiàn)2、F3 組 最 低,均 為 (0.002 ±0.001)g/(g·d),且與MF組無顯著性差異 (P>0.05);孔石莼干粉組P1組與P2、P3組間有顯著性差異 (P<0.05),但與MP組無顯著性差異 (P>0.05)??傮w來看,無論是鮮海藻飼料組還是海藻干粉飼料組,孔石莼組的排糞率均較高。
表2 不同飼料組刺參幼參的生長參數(shù)和水體中的氨氮含量 (mean±S.E.)Tab.2 Growth parameters of juvenile sea cucumber Apostichopus japonicus and ammonia nitrogen content in water in different diet treatment groups
從表2可見,F(xiàn)1組水體中的平均氨氮含量最低,為 (0.005±0.003)mg/L,且顯著低于其他各組 (P<0.05),而其他各組間均無顯著性差異(P>0.05)??傮w來看,鮮海藻飼料對氨氮含量的影響比海藻干粉要低,且隨著幼參的生長,除MP和F1組外,各組水體的氨氮含量均呈下降趨勢。試驗結(jié)束時,各組水體中氨氮的含量分別為:P1(0.003 ±0.003)mg/L、P2(0.016 ± 0.006)mg/L、P3(0.002 ± 0.002)mg/L、MP(0.016 ± 0.004)mg/L、F1(0.007 ± 0.004)mg/L、F2(0.015 ±0.005)mg/L、F3(0.009 ± 0.008)mg/L、MF(0.008 ±0.001)mg/L,均低于 0.02 mg/L。
在刺參工廠化培育過程中,稚參和幼參階段的飼料種類主要有海浮泥 (含大量底棲硅藻)、大型海藻粉或者磨碎液、人工配合飼料和各種添加劑等,大型海藻主要有鼠尾藻Sargassum thunbergii、馬尾藻 Sargassum kjellmanianwn、大葉藻 Zostera marina、海帶Laminaria japanica等。目前,關(guān)于不同飼料對刺參幼參生長和存活的影響研究較多[12-14,16]。大量研究表明,孔石莼能有效促進刺參的生長[17],且附著變態(tài)后的稚參期,投喂孔石莼碎屑效果最佳[10]。Liu 等[18]和 Xia 等[19]對刺參投喂不同大型海藻時發(fā)現(xiàn),石莼組刺參的增長率和攝食率高于其他組。本研究中,幼參 (1.25 g±0.02 g)攝食鮮孔石莼時生長最快,這與以上研究結(jié)果基本一致。但是,本試驗中發(fā)現(xiàn),投喂孔石莼干粉飼料時,刺參幼參的生長和存活率處于中等水平,這可能是鮮孔石莼在加工成干粉過程中營養(yǎng)成分發(fā)生改變或者有一定程度的損失,因而不能很好地滿足幼參的營養(yǎng)需求。
本研究中,幼參攝食鮮孔石莼時生長最快,飼料系數(shù)最低,表明鮮孔石莼比其他海藻飼料的促生長作用較大,刺參攝食鮮孔石莼能獲得更多的營養(yǎng)物質(zhì)。有研究指出,鮮孔石莼碎屑富含纖維素、碳水化合物、蛋白質(zhì)、各種微量元素和多不飽和脂肪酸等,其中蛋白質(zhì)和氨基酸的含量較高 (接近干質(zhì)量的 40%)[20]。Fu 等[21]研究認為,在刺參腸道中,消化酶種類較多,但活力最高的是蛋白酶。說明刺參消化蛋白質(zhì)的能力較強,對食物中蛋白質(zhì)的需求量也較高[22],如幼參的最適蛋白質(zhì)需求量為18.21% ~ 24.18%[23-24]。因此,在幼參培育過程中,營養(yǎng)豐富的孔石莼適宜作為幼參的主要飼料,但單一的海藻往往不能滿足刺參的生長需求,添加一些富含蛋白質(zhì)和脂肪的人工配合飼料能明顯促進刺參的生長[22]。
刺參以攝食沉積物為主,能量分配模式與其他水產(chǎn)動物不同,排糞能較高,生長能較低[25-27]。本試驗中,攝食鮮孔石莼的刺參攝食率明顯高于其他飼料組,攝食所獲取的能量除一部分用于較高的排糞率和其他活動外,大部分用于生長需求。除鮮孔石莼組外,鮮海藻飼料組刺參的攝食率較海藻干粉組高,而排糞率較低,投喂鮮孔石莼試驗組水中的氨氮平均含量明顯低于其他組,而投喂孔石莼干粉的水體氨氮含量最高。這種差異的原因,應(yīng)從海藻和刺參自身的生理生態(tài)學(xué)分析,可能是海藻所含營養(yǎng)物質(zhì)和刺參排氨不同所致。
綜上所述,在幾種常見且易獲得的海藻飼料中,投喂鮮孔石莼磨碎液培育幼參的效果最佳。
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