朱錦裕，卜弘毅，胡沖沖，苗淑彥

( 揚州大學 動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009 )

潑灑糖蜜對池塘養(yǎng)殖羅氏沼蝦生長和水質的影響

朱錦裕，卜弘毅，胡沖沖，苗淑彥

( 揚州大學 動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009 )

將單口面積1.33～2.33 hm2、環(huán)境相似的6口羅氏沼蝦養(yǎng)殖池塘分為2組，3口池塘投喂蛋白質水平為35.4%的飼料，且每日適量潑灑糖蜜(試驗組)，3口池塘投喂蛋白質水平為41.9%的飼料，不潑灑糖蜜(對照組)，常規(guī)管理。養(yǎng)殖期間，每隔15 d取水樣檢測氨氮和亞硝態(tài)氮含量。156 d的飼養(yǎng)結果表明，對照組和試驗組羅氏沼蝦的產量分別為6600 kg/hm2和6427.5 kg/hm2，降低飼料中的蛋白水平結合潑灑糖蜜不影響羅氏沼蝦的生長(P>0.05)，養(yǎng)殖效益亦無顯著差異(P>0.05)。但試驗組池塘水中氨氮較對照組低54.0%，亞硝態(tài)氮低21.0%，潑灑糖蜜顯著降低了池塘氨氮和亞硝態(tài)氮含量(P<0.05)。

羅氏沼蝦；池塘養(yǎng)殖；生物絮團；水質；養(yǎng)殖效益

羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)又名馬來西亞大蝦或淡水長臂大蝦，食性廣、個體大、生長速度快、養(yǎng)殖周期短，自東南亞地區(qū)引進我國后，經30余年的養(yǎng)殖，已成為我國重要的淡水蝦類，養(yǎng)殖遍及江蘇、廣東、廣西、上海、浙江、福建等16個省市，養(yǎng)殖總面積約3.34×104hm2，年產量超過1.2×105t。Hari等[1]的研究表明，羅氏沼蝦飼料中蛋白質水平在30%較適宜。Mukhopadhyay等[2]建議，羅氏沼蝦飼料中可消化蛋白質水平應高于30%。Chowdhury等[3]認為，當飼料中蛋白質含量35%時，羅氏沼蝦的生長和飼料轉化最優(yōu)。但在生產實踐中，由于片面追求高產高密度養(yǎng)殖，目前市場上的羅氏沼蝦飼料蛋白含量基本在40%以上，有的高達45%，遠高于羅氏沼蝦的實際需求量，氮、磷和總懸浮物等排放強度較高，嚴重污染養(yǎng)殖水體和周圍環(huán)境[4]，制約了羅氏沼蝦池塘養(yǎng)殖的可持續(xù)健康發(fā)展。

向養(yǎng)殖水體中添加碳源調節(jié)水體的碳氮比，不僅可以促進異養(yǎng)細菌的大量繁殖，降低氨氮與亞硝氮在水體中的積累[5]，還可形成生物絮團為養(yǎng)殖動物提供天然餌料，降低養(yǎng)殖成本[6]。本試驗通過向池塘中添加碳源，同時降低飼料中蛋白質含量，考察生物絮團對養(yǎng)殖水體中氨氮的降解作用，探討羅氏沼蝦飼料中適宜的蛋白質添加水平，為羅氏沼蝦健康養(yǎng)殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料的配制

對照組飼料的蛋白質水平為41.9%，試驗組飼料的蛋白質水平為35.4%。具體飼料配方及組成見表1，由揚州市富民飼料廠按配方生產。

表1 試驗飼料配方及常規(guī)營養(yǎng)組成(干物質) %

1.2 試驗設計及養(yǎng)殖管理

養(yǎng)殖試驗在江蘇省高郵市羅氏沼蝦室外養(yǎng)殖池塘內進行，1#～3#池塘為對照組，投喂商品配合飼料，4#～6#池塘為試驗組，投喂試驗配合飼料，并潑灑糖蜜，對照組和試驗組養(yǎng)殖管理措施相同(表2)。試驗用羅氏沼蝦苗購自江蘇省吳江市園區(qū)蝦苗場，為當年人工培育的同一批種苗，規(guī)格均勻，健康無病。蝦苗在保溫大棚內養(yǎng)至5月份溫度回升后放養(yǎng)至池塘。07：00和18：00投喂飼料，觀察攝食情況并記錄。

1.3 糖蜜添加

所添加的碳源為糖蜜，計算公式為：

ΔCH=20×(F×N×NE)/(C×E)

式中，ΔCH為水體中添加糖蜜量(kg)；20為本研究中所采用的碳氮比；F為飼料投喂量(kg)；N為飼料中的氮含量(%)；NE為氮在水中的溶失率(50%)；C為碳源含碳量(50%)；E為微生物轉化效率(50%)[8]。

每日上午投餌后，用塑料容器稱取糖蜜，用池塘水溶解稀釋后全池均勻潑灑，陰雨天減少潑灑量或不潑灑。

1.4 指標測定

養(yǎng)殖期間，觀察羅氏沼蝦的生長，輪捕上市，十月中旬全部捕出，記錄蝦產量和價格。

每半個月檢測1次氨氮和亞硝態(tài)氮含量。采樣時，10:00時用柱狀采水器在池塘四角及中央各采水2 L，混合待用。取混合水樣1 L，冷藏帶回試驗室，用納氏試劑法測定氨氮含量，N-(1-萘基)-乙二胺光度法測定亞硝酸含量。

1.5 統(tǒng)計分析

取各檢測點的平均值，采用EXCEL 2003和SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析，顯著水平為P< 0.05。

2 結 果

2.1 羅氏沼蝦產量與效益

經過156 d的養(yǎng)殖，對照組產值平均為24.14萬元/hm2，成本平均為16.34萬元/hm2，效益為78 786元/hm2；試驗組的產值平均為23.54萬元/hm2，平均成本為15.59萬元/hm2，效益為79 010元/hm2(表2)。

表2 羅氏沼蝦池塘概況及養(yǎng)殖效益分析

2.2 各池塘水中氨氮和亞硝態(tài)氮的含量

各池塘中氨氮和亞硝態(tài)氮的含量見表3、表4。由表3、表4可見，整個養(yǎng)殖期間，對照組和試驗組池塘中氨氮含量和亞硝態(tài)氮含量均呈現(xiàn)上升趨勢，但試驗組水中的上升幅度小于對照組。試驗結束時，試驗組氨氮為2.97 mg/L，較對照組低54.0%，亞硝態(tài)氮為0.166 mg/L，較對照組低21.0%。這說明減少飼料中的蛋白質含量并向池塘中添加糖蜜有效降低了池塘氨氮和亞硝態(tài)氮水平，改善了羅氏沼蝦養(yǎng)殖池水質。

表3 不同時間各羅氏沼蝦養(yǎng)殖池塘水中氨氮的含量 mg/L

注：表中數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示(n=3)，同列不同上標英文字母表示差異顯著(P<0.05).下同.

表4 羅氏沼蝦池塘亞硝態(tài)氮含量 mg/L

3 討 論

近年來，羅氏沼蝦養(yǎng)殖面積逐漸擴大，高密度是高產量的重要措施，但高密度養(yǎng)殖下，病害頻發(fā)，高氮、磷含量養(yǎng)殖廢水的排放，惡化了養(yǎng)殖環(huán)境，嚴重影響了羅氏沼蝦養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。生物絮團技術通過添加有機碳源，將異養(yǎng)細菌和微藻共同培養(yǎng)形成不規(guī)則的絮團狀微生物聚集體，以達到凈化水質和提供餌料的作用[7-10]，改善了養(yǎng)殖水體水質并促進養(yǎng)殖生物的生長，是一種新興的生態(tài)養(yǎng)殖技術。

在印度、泰國和巴西等國家，生物絮團技術已成功運用于羅非魚和對蝦的養(yǎng)殖中[11]。Crab等[12]通過添加醋酸鹽、葡萄糖、甘油和甘油+芽孢桿菌來處理羅氏沼蝦養(yǎng)殖池中的廢水，取得了一定的成效。有研究發(fā)現(xiàn)，當水中碳氮比=20∶1時，更易形成生物絮團，并能夠有效降低水中無機氮含量，改善養(yǎng)殖水環(huán)境[11,13-14]。趙大虎等[15]研究發(fā)現(xiàn)，選擇碳源時，主要應考慮碳源自身的性質，越易被微生物吸收利用的碳源，其凈化水質的效果越明顯。用同位素標記法跟蹤生物絮團去路時發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖動物在正常攝食飼料的同時，會攝取大量的生物絮團。這些被攝入的生物絮團能夠促進蛋白質的利用率，降低餌料系數(shù)[16]。

根據(jù)以上研究，可以得出如下結論：首先，生物絮團技術可嘗試用于解決羅氏沼蝦水體富營養(yǎng)化的問題，以期能夠減少養(yǎng)殖廢水外排量，保護生態(tài)環(huán)境；第二，添加外源碳源使水中碳氮比=20∶1，能夠有效培育生物絮團；第三，選擇易被細菌吸收利用的碳水化合物作為碳源效果更佳；第四，生物絮團水體中添加益生菌水質凈化效果更佳；第五，養(yǎng)殖動物能夠攝食生物絮團，并能夠促進生長。在本研究中，通過對池塘水質進行監(jiān)控，以及對池塘收益進行統(tǒng)計，結果也印證了生物絮團在水質改良和營養(yǎng)供給能力上的優(yōu)勢。

3.1 養(yǎng)殖效益與經濟分析

在養(yǎng)殖環(huán)境和管理措施基本相似的情況下，對照組和試驗組羅氏沼蝦的單位效益分別為78 786元/hm2和79 010元/hm2，說明降低飼料蛋白含量并未顯著影響羅氏沼蝦的養(yǎng)殖效益,說明了生物絮團對羅氏沼蝦的營養(yǎng)補充作用，大幅降低了養(yǎng)殖飼料成本(對照組和試驗組飼料成本為80 914元/hm2和60 870元/hm2)。Xu等[17]在養(yǎng)殖過程中，向養(yǎng)殖池潑灑碳源，也有效地提高了凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)的生長和消化酶的活性；Megahed[18]用不同蛋白水平的飼料投喂短溝對蝦(Penaeussemisulcatus)，發(fā)現(xiàn)向養(yǎng)殖水體適量潑灑碳源，也能有效提高短溝對蝦的生長和存活率。目前，共有3種觀點支持生物絮團對養(yǎng)殖動物的營養(yǎng)貢獻。首先，生物絮團中含有蝦類生長所需要的蛋白、脂肪、礦物質和維生素[19-20]；其次，生物絮團可以刺激水產動物消化酶的分泌[17,21-22]；第三，生物絮團含有類胡蘿卜素、葉綠素、植物甾醇、酚和氨基糖等“生物活性因子”，能有效促進水產動物的生長[23]。雖然潑灑糖蜜在一定程度上增加了生產投入，但從資源利用來看，可有效緩解日益緊張的蛋白資源，推動水產養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 生物絮團調節(jié)水質的作用

生物絮團理論由以色列學者Avnimelech提出并應用到實際生產中，有效降低了養(yǎng)殖水體中的氨氮以及亞硝酸氮水平[7]。本試驗中，向試驗池中潑灑糖蜜，并降低飼料蛋白含量，可有效降低水中的氨氮和亞硝態(tài)氮水平，其原因有兩方面。首先，飼料殘餌是池塘中氮的主要來源之一[7]。本試驗中，試驗組飼料蛋白含量比對照組低7%，既節(jié)約了蛋白，緩解了蛋白資源的不足，又有效降低了殘餌中氮的水平，促進了健康養(yǎng)殖。其次，傳統(tǒng)養(yǎng)殖主要依靠硝化反應去除氨氮，硝化細菌將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，導致亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮大量積累，隨著養(yǎng)殖的時間延長，若整個養(yǎng)殖周期內不換水，水體中硝化反應也無法將大量的氨氮去除，最終導致養(yǎng)殖后期水體中氨氮迅速積累。添加碳源會促使異養(yǎng)細菌繁殖，促進對無機氮的吸收。有研究指出，異養(yǎng)細菌降低氨氮的速度約是硝化反應的10倍[24]。異養(yǎng)細菌可利用氨氮大量繁殖直接形成生物絮團，生物絮團快速異氧化氨氮才是水體氨氮去除的有效途徑，而異養(yǎng)細菌是生物絮團系統(tǒng)中總氨氮去除的主要力量?；谶@一原理，Wang等[26-26]向金魚(Carassiusauratus)和凡納濱對蝦的養(yǎng)殖水體中潑灑碳源，均有效地降低了水體中的氨氮和亞硝態(tài)氮水平，改善了水質效果。

本研究結果表明，生物絮團技術可有效降低養(yǎng)殖水體中的氨氮和亞硝態(tài)氮含量，達到改善養(yǎng)殖水質的效果，形成的生物絮團還可作為餌料被羅氏沼蝦攝食，從而促進了羅氏沼蝦生長，實現(xiàn)飼料蛋白的充分利用。

[1] Hari B, Madhusoodana B. Comparative evaluation of dietary protein levels and plant-animal protein ratios inMacrobrachiumrosenbergii[J]. Aquaculture Nutrition, 2003, 9(2):131-137.

[2] Mukhopadhyay P K, Rangacharyulu P V, Mitra G, et al. Applied nutrition in freshwater prawn,Macrobrachiumrosenbergiiculture [J]. Journal of Applied Aquaculture, 2003, 13(3/4):317-340.

[3] Chowdhury M, Goda A, El-Haroun E, et al. Effect of dietary protein and feeding time on growth performance and feed utilization of post larval freshwater prawnMacrobrachiumrosenbergii[J]. Journal of Fisheries and Aquatic Science, 2008, 3(1):1-11.

[4] Stokstad E. Down on the shrimp farm [J]. Science, 2010, 328(5985):1504-1505.

[5] Crab R, Defoirdt T, Bossier P, et al. Biofloc technology in aquaculture: beneficial effects and future challenges [J]. Aquaculture, 2012，356/357(4):351-356.

[6] Burford M A，Thompson P J，Mcintosh P R．The contribution of flocculated material to shrimp (Litopenaeusvannamei) nutrition in high-intensity，zero-exchange system [J]．Aquaculture，2004,232(114):525-537．

[7] Avnimelech Y, Kochba M. Evaluation of nitrogen uptake and excretion by tilapia in biofloc tanks, using N-15 tracing [J]. Aquaculture, 2009, 287 (1/2):163-168.

[8] Avnimelech Y. Carbon/nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems [J]. Aquaculture, 1999, 176(3/4):227-235.

[9] Tacon A G J, Cody J J, Conquest L D, et al. Effect of culture system on the nutrition and growth performance of Pacific white shrimp,Litopenaeusvannamei(Boone) fed different diets [J]. Aquaculture Nutrition, 2002, 8(2):121-139.

[10] Arnold S J, Coman F E, Jackson C J, et al. High-intensity, zero water-exchange production of juvenile tiger shrimp,Penaeusmonodon: an evaluation of artificial substrates and stocking density [J]. Aquaculture, 2009,293(1):42-48.

[11] 羅國芝, 朱澤聞, 潘云峰, 等. 生物絮凝技術在水產養(yǎng)殖中的應用[J]. 中國水產, 2010(2):62-63.

[12] Crab R, Chielens B, Wille M, et al. The effect of different carbon sources on the nutritional value of bioflocs, a feed forMacrobrachiumrosenbergiipostlarvae [J]. Aquaculture Research,2010, 41(4):559-567．

[13] 鄧吉朋,黃建華,江世貴,等.生物絮團在斑節(jié)對蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)中的形成條件及作用效果[J].南方水產科學,2014(6):29-37.

[14] Zhao P, Huang J, Wang X H, et al.The application of bioflocs technology in high-intensive, zero exchange farming systems ofMarsupenaeusjaponicus[J]. Aquaculture,2012,354/355(2):97-106.

[15] 趙大虎, 添加不同碳源對生物絮團組分和凡納濱對蝦生理健康、生長的影響[D]. 青島:中國海洋大學, 2013:3-4.

[16] Hari B, Kurup B M, Varghese J T, et al.Effects of carbohydrate addition on production in extensive shrimp culture systems[J]. Aquaculture,2014,241(1/4):179-194.

[17] Xu W J, Pan L Q. Effects of bioflocs on growth performance, digestive enzyme activity and body composition of juvenileLitopenaeusvannameiin zero-water exchange tanks manipulating C/N ratio in feed [J]. Aquaculture, 2012,356/357(4):147-152.

[18] Megahed M E. The effect of microbial biofloc on water quality, survival and growth of the green tiger shrimp (Penaeussemisulcatus) fed with different crude protein levels [J].Journal of Arabian Aquaculture Society, 2010(5):119-142.

[19] Luo G, Wang C, Liu W, et al. Growth, digestive activity, welfare, and partial cost-effectiveness of genetically improved farmed tilapia (Oreochromisniloticus) cultured in a recirculating aquaculture system and an indoor biofloc system [J]. Aquaculture, 2014,422/423(1):1-7.

[20] Hassan S N, Sandra T S, Alberto J P N. Bioavailability of crude protein and lipid from biofloc meals produced in an activated sludge system for white shrimp,Litopenaeusvannamei[J]. Revista Brasileira de Zootecnia, 2015, 44(8):269-275.

[21] Moss S M, Divakaran S, Kim B G. Stimulating effects of pond water on digestive enzyme activity in the Pacific white shrimpLitopenaeusvannamei(Boone)[J]. Aquaculture Research, 2001, 32 (2):125-131.

[22] Anand P S S, Kohli M P S, Kumar S, et al. Effect of dietary supplementation of biofloc on growth performance and digestive enzyme activities inPenaeusmonodon[J]. Aquaculture, 2014(418/419):108-115.

[23] Ju Z Y, Forster I, Conquest L, et al. Determination of microbial community structures of shrimp floc cultures by biomarkers and analysis of floc amino acid profiles [J]. Aquaculture Research, 2008, 39(2): 118-133.

[24] Hargreaves J A. Photosynthetic suspended-growth systems in aquaculture [J].Aquacultural Engineering, 2006, 34(3):344-363．

[25] Wang G J, Yu E M, Xie J, et al. Effect of C/N ratio on water quality in zero-water exchange tanks and the biofloc supplementation in feed on the growth performance of crucian carp,Carassiusauratus[J]. Aquaculture, 2015(443):98-104.

[26] Xu W J, Pan L Q, Sun X H, et al. Effects of bioflocs on water quality, and survival, growth and digestive enzyme activities ofLitopenaeusvannamei(Boone) in zero-water exchange culture tanks [J]. Aquaculture Research, 2013,44(7):1093-1102.

EffectsofMolassesSupplementationonGrowthandWaterQualityinGiantFreshwaterPrawnMacrobrachiumrosenbergiiPonds

ZHU Jinyu,BU Hongyi, HU Chongchong,MIAO Shuyan

( College of Animal Science and Technology,Yangzhou University, Yangzhou 225009, China )

A 156-day feeding trial was conducted in 6 outdoor ponds with surface area of 1.3—2.3 hm2in Gaoyou, Jiangsu province, China to investigate effects of bioflocs technology (BFT) on water quality and growth performance of giant freshwater prawnMacrobrachiumrosenbergii. Juvenile giant freshwater prawn were fed diet containing 35% protein in 3 test ponds with addition of molasses as biofloc with the C/N ratio of 20 based on the amount of daily diet and fed diet containing 42% protein in 3 control ponds without addition of molasses. During the experiment, contents of ammonia nitrogen and nitrite-N in water were monitored in a 15 day interval. The results showed that there were significantly lower levels of ammonia-N (reduced by 54.0%) and nitrite-N (reduced by 21.0%) in the test ponds than those in the control ponds (P<0.05). The prawn yield was found to be 6600 kg/hm2in the test ponds and 6427.5 kg/hm2in the control ponds, indicating that even though decline in dietary protein level, molasses addition did not significantly affect the growth of the prawn (P>0.05). Meanwhile, no difference in economic benefits was observed in both groups (P>0.05). However, feed cost was significantly decreased by reducing the protein level in the test group (P<0.05), due to reduce in the use of protein sources. The findings provided theoretical basis and research foundation in applying biofloc technology in healthy and sustainable development of prawn culture.

Macrobrachiumrosenbergii; pond culture; biofloc technology; water quality; economic benefit

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.02.015

2016-03-04；

2016-05-17.

江蘇省水產三新工程(Y2014-34)；揚州大學2015大學生科技創(chuàng)新基金項目(x2015683).

朱錦裕(1995—)，男，本科生；研究方向：水產養(yǎng)殖. E-mail：670604984@qq.com. 通訊作者：苗淑彥(1978—)，女，副教授；研究方向：水生動物營養(yǎng)與飼料. E-mail：shuyanmiao@126.com.

S968.22

A

1003-1111(2017)02-0202-05