鄒瀟瀟， 林　勇， 朱　軍， 黃惠琴， 鮑時(shí)翔

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所，海南 ?？?571101)

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匍枝馬尾藻人工栽培初步研究

鄒瀟瀟， 林勇， 朱軍， 黃惠琴， 鮑時(shí)翔

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所，海南 ?？?571101)

摘要：為探索匍枝馬尾藻(Sargassumpolycystum)的人工栽培技術(shù)，采用浮筏式栽培方式于2015年3—6月在海南省儋州市海頭鎮(zhèn)進(jìn)行了匍枝馬尾藻的人工栽培試驗(yàn)，記錄了該藻的生長規(guī)律，并通過栽培水深和夾苗密度試驗(yàn)，比較了不同栽培條件對其生長的影響。結(jié)果顯示，3月下旬至5月下旬為匍枝馬尾藻生長最旺盛的季節(jié)，其中藻體長度的快速增長主要集中在4月中旬以前，而藻體重量以相對穩(wěn)定的速率持續(xù)增長至5月下旬。栽培水深和夾苗密度分別對匍枝馬尾藻的藻體長度和分枝數(shù)有顯著影響，而藻體鮮重則同時(shí)受到這兩個(gè)因素的影響(P<0.05)。研究表明，適量增加匍枝馬尾藻的栽培水深和控制夾苗密度有利于促進(jìn)其生長；為有效提高匍枝馬尾藻的產(chǎn)量，栽培水深應(yīng)設(shè)計(jì)為80 cm左右，夾苗密度控制在10 cm左右。

關(guān)鍵詞：匍枝馬尾藻；栽培；生長；水深；密度

匍枝馬尾藻(Sargassumpolycystum)是褐藻門、馬尾藻屬的暖水性大型海藻，廣泛分布于印度尼西亞、菲律賓、馬來西亞、越南、日本以及我國的海南島、廣東硇洲島、西沙群島等地[1-2]。匍枝馬尾藻是重要的工業(yè)原料[3]，同時(shí)在食品[4]、醫(yī)藥[5-7]、農(nóng)業(yè)[8]和生態(tài)修復(fù)[9]等領(lǐng)域也具有很大的開發(fā)價(jià)值。

匍枝馬尾藻是海南馬尾藻的優(yōu)勢種之一[10]。由于目前還沒有開展匍枝馬尾藻的人工栽培，沿海居民長期依靠打撈野生的匍枝馬尾藻作為魚蝦、海參、鮑魚等的飼料，使其種群遭到了嚴(yán)重破壞。為滿足日益增長的匍枝馬尾藻市場需求，盡快恢復(fù)匍枝馬尾藻的自然資源，本研究采用浮筏式栽培技術(shù)于2015年3—6月在海南省儋州市海頭鎮(zhèn)開展了匍枝馬尾藻的人工栽培試驗(yàn)，并對栽培過程中的夾苗密度、栽培水深等進(jìn)行了初步探討，旨在為該藻的規(guī)模化科學(xué)栽培提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)海區(qū)為海南省儋州市海頭鎮(zhèn)白沙地村海域(N19°34.6160′，E108°59.1701′)。該區(qū)域海水深度約為18 m，無工業(yè)污染和大量淡水，水質(zhì)清澈，海水透明度可達(dá)4 m，水流速度約35 cm/s。

1.2種苗來源

以潮間帶的野生匍枝馬尾藻作為種苗，藻體營養(yǎng)枝平均體長10 cm。種苗采集時(shí)，連同固著器一起從礁石上鏟下，將藻體上附生的雜藻及其他生物清理干凈，然后用清潔海水將藻體洗凈備用。

1.3海上栽培方式

匍枝馬尾藻的栽培試驗(yàn)采用筏式栽培技術(shù)，將苗繩平掛于兩行筏架上。苗繩材質(zhì)為聚乙烯，苗繩長3 m，繩間距約3 m。

設(shè)置不同的條件進(jìn)行栽培實(shí)驗(yàn)：(1)夾苗密度試驗(yàn)，共設(shè)置3組，每組16條苗繩，夾苗的間距分別設(shè)置為5 cm、10 cm、15 cm；(2)栽培水深試驗(yàn)，共設(shè)置3組，每組16條苗繩, 以20 cm、40 cm、60 cm、80 cm 等4個(gè)不同的水深進(jìn)行栽培，并通過在苗繩兩端和中間綁上吊繩和不同大小的沉石來控制水深。兩組實(shí)驗(yàn)均采用單株夾苗的方式，定期清除雜藻、石灰蟲等其他生物，并從每根苗繩上隨機(jī)抽取3～5株匍枝馬尾藻，分別測量各單株的長度、鮮重以及分枝數(shù)(初生分枝數(shù))，以了解其生長情況。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 22.0 進(jìn)行方差分析和t檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示，以P<0.05作為顯著性差異水平。

2結(jié)果

2.1匍枝馬尾藻的生長規(guī)律

2015年3—6月進(jìn)行了匍枝馬尾藻人工栽培試驗(yàn)，從藻體長度和重量(鮮重)隨時(shí)間變化的趨勢(圖1)看，3月下旬到4月中旬為該藻生長最迅速的季節(jié)，在此期間藻體長度和重量的增長均非常顯著。其中，藻體長度的快速增長主要在4月中旬以前，此后增長速率逐漸減緩，而藻體重量以相對穩(wěn)定的速率持續(xù)增長至5月下旬。至5月底，栽培的匍枝馬尾藻進(jìn)入有性繁殖期時(shí)，藻體的長度和重量均達(dá)到最大值。6月中旬，藻體的重量和長度都呈下降趨勢，尤其是重量下降尤為明顯，這與匍枝馬尾藻進(jìn)入成熟期，部分完成有性生殖的藻體開始腐爛有關(guān)。本次試驗(yàn)中，以80 cm栽培水深、10 cm夾苗密度的藻體長度和重量增長速度最快。

圖1　匍枝馬尾藻的生長趨勢Fig.1　Growth trends of the cultured S. polycystum

2.2栽培密度和水深對藻體長度的影響

采用雙因素方差分析研究不同夾苗密度和栽培水深對匍枝馬尾藻藻體長度的影響(圖2)。栽培68 d后，不同夾苗密度對藻體的長度影響不顯著，但不同栽培水深對其有明顯影響。3種夾苗密度(5 cm，10 cm，15 cm)均以80 cm栽培水深的藻體長度為最長，而20 cm栽培水深的藻體長度最短，并且都表現(xiàn)出隨著栽培水深的增加，藻體長度逐漸變長的趨勢。尤其是在10 cm和15 cm的夾苗密度時(shí)，80 cm栽培水深的藻體長度顯著高于其他栽培水深的長度(P<0.05)。

圖2　夾苗密度和栽培水深對匍枝馬尾藻藻體長度的影響Fig.2　The effects of different densities and waterdepths on the length of S. polycystum

2.3栽培密度和水深對藻體分枝數(shù)的影響

雙因素方差分析顯示，不同栽培水深對匍枝馬尾藻藻體分枝數(shù)的影響不明顯，但夾苗密度對其分枝數(shù)有顯著影響(圖3)。匍枝馬尾藻平均分枝數(shù)在不同栽培水深下均以10 cm 夾苗密度為最多，其中以40 cm栽培水深的分枝數(shù)達(dá)最大值，且明顯高于其他栽培條件下的分枝數(shù)(P<0.05)；而5 cm和15 cm夾苗密度的平均分枝數(shù)相對較少，并且在相同的栽培水深下沒有顯著差異。

圖3　夾苗密度和栽培水深對匍枝馬尾藻分枝數(shù)的影響Fig.3　The effects of different densities and waterdepths on the branch number of S. polycystum

2.4栽培密度和水深對藻重量的影響

雙因素方差分析顯示，不同夾苗密度和栽培水深對匍枝馬尾藻單株藻體的重量均有顯著影響(P<0.05)(圖4)。在不同夾苗密度下，匍枝馬尾藻的鮮重都表現(xiàn)出栽培水深越深、藻體重量越大的趨勢。其中以10 cm夾苗密度、80 cm水深的藻體平均鮮重最大，并且顯著高于其他栽培條件下的鮮重(P<0.05)。5 cm夾苗密度時(shí)，60 cm和80 cm栽培水深的藻體鮮重明顯高于其他栽培水深的鮮重；而15 cm夾苗密度時(shí)，各栽培水深的藻體鮮重普遍較小，并且各栽培水深之間沒有顯著差異。

圖4　夾苗密度和栽培水深對匍枝馬尾藻鮮重的影響Fig.4　The effects of different densities and waterdepths on the fresh weight of S. polycystum

3討論

3.1匍枝馬尾藻生長規(guī)律

溫度對馬尾藻的種群密度、生長速率和生物量等有顯著影響[11]。馬尾藻的生長周期包括生長期、繁殖期、衰退期和休止期[11-12]，受海水溫度變化的影響，匍枝馬尾藻的生長周期具有明顯的季節(jié)性，生物量也隨著季節(jié)變換而變化顯著[13]。在海南，一般每年3—5月為野生匍枝馬尾藻的生長盛期，在此期間海水溫度回升，匍枝馬尾藻生物量增長迅速。與此規(guī)律相似，本研究中栽培的匍枝馬尾藻藻體長度和重量也從3月下旬開始進(jìn)入生長盛期，尤其是重量的快速增長趨勢一直持續(xù)到5月下旬。5月中旬，少數(shù)栽培的匍枝馬尾藻開始有生殖托出現(xiàn)，至5月底藻株基本上都出現(xiàn)生殖托，開始進(jìn)入有性繁殖期。6月中旬，本試驗(yàn)進(jìn)行匍枝馬尾藻采收時(shí)，栽培的匍枝馬尾藻已完成有性繁殖過程，這時(shí)藻體的葉片、側(cè)枝等開始腐爛，生物量下降，由此進(jìn)入衰退期。與當(dāng)年海頭鎮(zhèn)同期生長的野生匍枝馬尾藻相比，成熟期提前了近半個(gè)月。研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)提高溫度和光照強(qiáng)度，可使鼠尾藻的成熟期提前[14]。因此，本試驗(yàn)通過浮筏栽培的匍枝馬尾藻成熟期早于野生種群的成熟期，這可能與生長于水面上層受到更高光照強(qiáng)度而導(dǎo)致溫度高的影響有關(guān)。

3.2匍枝馬尾藻的人工栽培條件

本研究發(fā)現(xiàn)，匍枝馬尾藻的鮮重同時(shí)受到栽培水深和夾苗密度的影響，而藻體長度主要受到栽培水深的影響，分枝數(shù)則與夾苗密度更相關(guān)。水深與水下的光照強(qiáng)度、溫度、營養(yǎng)鹽以及溶氧量等直接相關(guān)，對藻類的種群分布有重要影響[15]。當(dāng)水深過淺時(shí)，藻體被迫接受過多的光照輻射，從而產(chǎn)生光抑制作用，其通過關(guān)閉著光反應(yīng)中心來減少光過飽和帶來的損傷[16]；而當(dāng)水過深時(shí)，由于光照不足和溫度的下降，也會導(dǎo)致藻體因無法充分進(jìn)行光合作用而不能正常生長[17]。水深對馬尾藻的生長具有顯著影響，不同馬尾藻都有其適宜生長的水深，如：瓦式馬尾藻生長的最適水深為2 m[18]；鼠尾藻則更適宜在水下40～60 cm生長[19]。本研究結(jié)果顯示，匍枝馬尾藻栽培水深為80 cm左右時(shí)，有利于藻體的快速生長和生物量增加。

此外，夾苗密度與馬尾藻的生長也有較大影響[20]。本研究發(fā)現(xiàn)10 cm夾苗密度為最佳。夾苗密度過低，不僅增加栽培成本，而且因受到風(fēng)浪的沖擊，藻體容易斷落；密度過高則不利于藻體接受充足的陽光進(jìn)行光合作用，從而影響產(chǎn)量。

4結(jié)論

匍枝馬尾藻的生長周期具有明顯的季節(jié)性，在海區(qū)進(jìn)行匍枝馬尾藻的人工栽培，需要充分考慮季節(jié)因素以及海水溫度和光照強(qiáng)度變化對其生長的影響。根據(jù)匍枝馬尾藻的生長規(guī)律，可選擇每年的3月左右開始進(jìn)行人工栽培。此外，不同的栽培條件，如栽培水深和夾苗密度對匍枝馬尾藻的生長和產(chǎn)量均有顯著影響，選擇適宜的栽培水深和合適的夾苗密度有利于促進(jìn)其生長。為有效提高匍枝馬尾藻的產(chǎn)量，建議將栽培水深設(shè)計(jì)為80 cm左右，夾苗密度控制在10 cm左右。

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參考文獻(xiàn)

[1]黃冰心,丁蘭平,譚華強(qiáng),等.我國沿海馬尾藻屬(Sargassum)的物種多樣性及其區(qū)系分布特征[J].海洋與湖沼, 2013,44(1)：69-76.

[2]曾呈奎.中國海藻志：第三卷(褐藻門), 第二冊(墨角藻目)[M]. 北京：科學(xué)出版社, 2000,79-81.

[3]羅先群,王新廣,楊振斌.馬尾藻的營養(yǎng)成分測定及多糖的提取[J].化學(xué)與生物工程, 2007,24(4)：64-66.

[4]MATANJUN P, MOHAMED S, MUSTAPHA N M,etal. Nutrient content of tropical edible seaweeds,Eucheumacottonii,CaulerpalentilliferaandSargassumpolycystum[J]. Journal of Applied Phycology, 2009,21(1)：75-80.

[5]劉秋英,孟慶勇,劉志輝.兩種海藻多糖的提取分析及其體外抗腫瘤作用[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報(bào), 2003,19(4)：336-337.

[6]MATANJUN P, MOHAMED S, MUHAMMAD Ketal. Comparison of cardiovascular protective effects of tropical seaweeds,Kappaphycusalvarezii,Caulerpalentillifera, andSargassumpolycystum, on high-cholesterol/high-fat diet in rats [J]. Journal of Medicinal Food, 2010,13(4)：792-800.

[7]MOTSHAKERI M, EBRAHIMI M, GOH Y M,etal.Sargassumpolycystumreduces hyperglycaemia, dyslipidaemia and oxidative stress via increasing insulin sensitivity in a rat model of type 2 diabetes [J]. Journal of the Science of Food & Agriculture, 2013,93(7)：1772-1778.

[8]ERULAN V, SOUNDARAPANDIAN P, THIRUMARAN G,etal. Studies on the effect ofSargassumpolycystum(C. Agardh, 1824) extract on the growth and biochemical composition ofCajanuscajan(L.) Mill sp [J]. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science, 2009,6(4)：392-399.

[9]劉加飛,謝恩義,孫省利,等.湛江近岸馬尾藻中重金屬元素含量及富集分析[J].海洋開發(fā)與管理, 2012,11：71-75.

[10]劉鑫鑫,朱軍,黃惠琴,等.海南2種馬尾藻的分類鑒定[J].熱帶生物學(xué)報(bào), 2014,5(4)：357-362, 367.

[11]GLENN E P, SMITH C M, DOTY M S. Influence of antecedent water temperatures on standing crop of aSargassumspp.-dominated reef flat in Hawaii [J]. Marine Biology, 1990,105(2)：323-328.

[12]王志芳,張全勝,潘金華.煙臺蘆洋灣鼠尾藻種群生物量結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化[J].中國水產(chǎn)科學(xué), 2008,15(6)：992-998.

[13]SRINIVASA RAO A , UMAMAHESWARA RAO M. Seasonal growth pattern inSargassumpolycystumC. Agardh (Phaeophyta, Fucales) occurring at Visakhapatnam, east coast of India [J]. Indian Journal of Geo-Marine Sciences, 2002,31(1)：26-32.

[14]李美真,丁剛,詹冬梅,等.北方海區(qū)鼠尾藻大規(guī)格苗種提前育成技術(shù)[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2009,30(5)：75-82.

[15]吳祖立,畢遠(yuǎn)新,陳彥,等.廟子湖島人工藻礁修復(fù)示范區(qū)內(nèi)外海域夏季大型底棲生物群落結(jié)構(gòu) [J].生態(tài)學(xué)雜志, 2013,32(4)：959-967.

[16]ANDERSON J M, PARK Y I, CHOW W S. Photoinactivation and photoprotection of photosystem II in nature [J]. Physiologia Plantarum, 1997,100(2)：214-223.

[17]楊彬,謝恩義,曲元?jiǎng)P.不同環(huán)境因子對莫氏馬尾藻幼苗生長和光合色素的影響[J].南方水產(chǎn)科學(xué), 2013,9(4)：39-44.

[18]劉媛媛,張建偉,韓軍軍,等.枸杞島瓦氏馬尾藻養(yǎng)殖及其對水環(huán)境因子的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志, 2015,34(11)：3214-3220.

[19]胡凡光,王志剛,李美真,等.鼠尾藻池塘秋冬季栽培生態(tài)觀察[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2013,34(1)：151-158.

[20]胡凡光,郭萍萍,吳志宏,等.青島馬尾藻池塘栽培生態(tài)觀察[J].漁業(yè)現(xiàn)代化, 2013,40(1)：32-35,39.

Study on the artificial cultivation technology ofSargassumpolycystum

ZOU Xiaoxiao， LIN Yong， ZHU Jun， HUANG Huiqin， BAO Shixiang

(InstituteofTropicalBioscienceandBiotechnology,CATAS,Haikou571101,China)

Abstract：In order to explore the artificial cultivation technology ofSargassumpolycystum, raft culture ofS.polycystumwas conducted during March to June, 2015 in Haitou Town of Danzhou city, Hainan Province. The growth rhythm ofS.polycystumwas recorded, and the effects of different cultivation conditions including water depth and culture density on growth were compared. The results showed that the culturedS.polycystumgrew very fast from late-March to late-May, the length increased markedly before middle-April, while the weight kept increasing at a relative stable rate until the end of May. The algae length and branch number were influenced significantly by water depth and culture density respectively, while the fresh weight was obviously influenced by both of the above factors (P<0.05). This study indicated that properly increasing the water depth and choosing rational density could effectively promote the growth ofS.polycystum. To increase the yield, the water depth should be set at around 80 cm, and the densities would be better set at 10 cm.

Key words：brown algae;Sargassumpolycystum; cultivation; growth; depth; density

DOI：10.3969/j.issn.1007-9580.2016.03.006

收稿日期：2016-03-24修回日期：2016-05-22

基金項(xiàng)目：海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(2014050402)；海南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20163119)；國家海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范項(xiàng)目(12PYY001SF08)；海南省科技興海專項(xiàng)(XH201408)；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(ITBB2015RC07；1630052015038)

作者簡介：鄒瀟瀟(1983—)，女，博士，助理研究員。研究方向：藻類生物學(xué)。E-mail：zouxiaoxiao@itbb.org.cn 通信作者：鮑時(shí)翔(1966—)，男，博士，研究員。研究方向：海洋生物學(xué)。E-mail：baoshixiang@itbb.org.cn

中圖分類號：S968.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1007-9580(2016)03-029-05