劉 蘇，趙會宏，張 敏，甘松永，何 琪,，柳小春,，黃景軍,3，王 慶，楊宇晴，張海發(fā)，石和榮

(1 廣東省海洋漁業(yè)試驗中心，廣東 惠州516081；2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，廣東 廣州 510640；3 西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650224)

石斑魚(Epinephelinae)是鱸形目石斑魚亞科里各屬魚類的總稱，是中國南方海水養(yǎng)殖重要名貴魚類之一[1]?；堧s交斑[2]自獲得全人工繁殖成功以來，因具有生長速度快、存活率高、體形美觀、肉質(zhì)鮮美等優(yōu)良特性[3]，其人工養(yǎng)殖得到了快速發(fā)展，于2017年被全國水產(chǎn)原種良種審定委員會審定為水產(chǎn)新品種，是中國石斑魚的主要養(yǎng)殖對象[4]，年產(chǎn)量達(dá)13.15萬t[5]，占石斑魚養(yǎng)殖量的80%以上[6]，養(yǎng)殖效益顯著。

目前石斑魚主要養(yǎng)殖模式是淺海網(wǎng)箱養(yǎng)殖[7]和池塘養(yǎng)殖。由于淺海網(wǎng)箱養(yǎng)殖密度過高，受自然條件影響較大，加上多年無規(guī)劃的海區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)殖導(dǎo)致近海海域污染嚴(yán)重，疾病頻繁爆發(fā)，特別是寄生蟲病害和細(xì)菌病的爆發(fā)，造成巨大損失[8]。為處理傳統(tǒng)養(yǎng)殖造成的環(huán)境污染問題，政府已不斷加強近海水域灘涂資源環(huán)境保護(hù)力度，近岸傳統(tǒng)網(wǎng)箱、魚排養(yǎng)殖和灘涂池塘養(yǎng)殖將逐步被清理[9]。工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖具有節(jié)水、節(jié)地、受自然條件影響小、養(yǎng)殖密度大、養(yǎng)殖環(huán)境可控、管理方便等特點，是水產(chǎn)養(yǎng)殖健康發(fā)展的新方向[10-11]。北方地區(qū)主要以工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖模式為主，養(yǎng)殖品種有大菱鲆(Scophthalmusmaximus)、半滑舌鰨(Cynoglossussemilaevis)；南方的養(yǎng)殖品種主要有鞍帶石斑魚(Epinepheluslanceol)、棕點石斑魚(Epinephelusfuscoguttatus)等石斑魚類[12]和豹紋鰓棘鱸(Plectropomusleopardus)[13]。為滿足綠色漁業(yè)發(fā)展的需求及近岸淺海網(wǎng)箱養(yǎng)殖受限的現(xiàn)實情況，尋求并拓展石斑魚新的養(yǎng)殖方式迫在眉睫。本文以虎龍雜交斑為研究對象，通過比較工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖、池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖及流水養(yǎng)殖3種模式對其生長、消化和免疫力的不同影響，探索適宜的養(yǎng)殖模式，為推動石斑魚養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗系統(tǒng)

3個試驗系統(tǒng)分別為：工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖(A，3個養(yǎng)殖桶)；池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖(B，3個網(wǎng)箱，設(shè)置在池塘中)；流水養(yǎng)殖(C，在池塘堤壩上設(shè)置3個養(yǎng)殖桶，利用池塘水進(jìn)行流水養(yǎng)殖)。

1.1.1 試驗用工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(RAS)組成

由養(yǎng)殖桶(3個)、集污網(wǎng)袋、一級(低位)、二級(高位)生物膜反應(yīng)池、離心水泵、蛋白質(zhì)分離器、紫外滅菌器等組成(圖1)。每個養(yǎng)殖桶有效養(yǎng)殖水體0.55 m3。養(yǎng)殖桶采用底部微孔氣石鼓風(fēng)充氣。生物膜反應(yīng)池由一級生物膜反應(yīng)池(有效容積1.25 m3)和二級生物膜反應(yīng)池(有效容積0.65 m3)組成。一級反應(yīng)池接收養(yǎng)殖桶經(jīng)網(wǎng)濾后的水源，二級反應(yīng)池接收經(jīng)蛋白分離器處理后的水源。紫外滅菌器使用的紫外滅菌燈2支合計30 W。養(yǎng)殖期間，僅補充因清洗生物反應(yīng)池沉積污泥所消耗水量、水體自然蒸發(fā)流失水量和蛋白分離器排放泡沫的水量，系統(tǒng)水循環(huán)的利用率約95%，每天水循環(huán)次數(shù)約8次。

圖1 工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)工藝流程

1.1.2 池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)施

選擇在面積為1 535.0 m2池塘(水深1.8 m)設(shè)置網(wǎng)箱，網(wǎng)箱的規(guī)格長×寬×高為2 m×1 m×1.5 m，網(wǎng)箱中間用網(wǎng)片隔開，一分為三，調(diào)節(jié)網(wǎng)箱入水深度為0.83 m，使試驗魚的有效活動水體空間為0.55 m3，四周用浮筒固定網(wǎng)箱，在網(wǎng)箱旁邊的水底安置納米曝氣管以保證水體的增氧效果；觀察網(wǎng)箱的通透情況，及時更換網(wǎng)箱，保證網(wǎng)箱的水體與池塘水體的及時交換。

1.1.3 流水養(yǎng)殖系統(tǒng)

選擇在池塘堤壩上安置流水養(yǎng)殖系統(tǒng)，系統(tǒng)由抽水泵、進(jìn)水管、養(yǎng)殖桶、排水管、充氣管等組成，在養(yǎng)殖桶采用底部微孔氣石鼓風(fēng)充氣供氧，每個養(yǎng)殖桶有效養(yǎng)殖水體0.55 m3。養(yǎng)殖水體超過一定高度后自動溢出。

1.2 試驗飼料

試驗用石斑魚配合飼料來自廣東越群海洋生物研究開發(fā)有限公司，試驗飼料營養(yǎng)成分為：粗蛋白48.5%、粗脂肪10.1%、粗纖維3.0%、灰分16.3%、水分12.3%、鈣2.4%、總磷1.1%。

1.3 試驗設(shè)計與試驗管理及病害防治

1.3.1 試驗設(shè)計與試驗管理

表1 不同養(yǎng)殖模式水質(zhì)指標(biāo)

注：同一列數(shù)據(jù)上的相同字母表示數(shù)據(jù)間差異不顯著(P>0.05)，不同字母表示數(shù)據(jù)差異顯著(P<0.05)

1.3.2 病害防治

通過對溫度、鹽度、pH、溶氧、氨氮、亞硝酸鹽氮等水環(huán)境因子的有效調(diào)控，有效防止了病害的發(fā)生。為調(diào)節(jié)水環(huán)境，適當(dāng)使用了EM菌、光合細(xì)菌、芽孢桿菌等益生菌類。試驗過程養(yǎng)殖水質(zhì)一直處于穩(wěn)狀態(tài)定，各項指標(biāo)均滿足試驗魚生長需要。

1.4 樣品采集與處理

分別于試驗第1天(初始)、第28天(中期)、第56天(末期)采樣，共3次。采樣前停喂24 h，將養(yǎng)殖桶內(nèi)的試驗魚全部撈出，并統(tǒng)計尾數(shù)和試驗魚的總質(zhì)量。從每個養(yǎng)殖桶(網(wǎng))中隨機選取6尾虎龍雜交斑測量其體重、體長等生長性能指標(biāo)。測量完成后，用1.0 mL的注射器抽取尾部靜脈血，于1.5 mL的離心管中4 ℃下靜置4 h后以5 000 r/min的速率離心10 min，取上層清液分裝于0.5 mL的離心管中，置于-80 ℃保存?zhèn)溆?。然后用?jīng)過滅菌滅酶處理的采樣工具解剖并稱量魚的內(nèi)臟和肝臟質(zhì)量，將其前腸放入2 mL離心管于液氮中速凍，并保存于-80 ℃冰箱中備用。

1.5 指標(biāo)測定

1.5.1 生長性能結(jié)果計算

增重率(WGR，%)：

ZWGR=100%×(Wf-Wi)/Wi

(1)

特定生長率(SGR，%)：

TSGR=100%×(lnWf-lnWi)/t

(2)

存活率(SR，%)：CSR=100%×Nt/N0

(3)

肝體比(HIS，%)：GHIS=100%×Wg/Wq

(4)

臟體比(VSI，%)：ZVSI=100%×Wn/Wq

(5)

肥滿度(CF,g/cm3)：FCF=Wq/C3

(6)

飼料系數(shù)(FCR)：SFCR=Wr/Wz

(7)

式中：Wf為平均終末體質(zhì)量，g；Wi為平均初始體質(zhì)量，g；t為飼養(yǎng)時間，d；N0為初始魚數(shù)，尾；Nt為終末魚數(shù)，尾；Wg為肝臟質(zhì)量，g；Wq為魚體質(zhì)量，g；Wn為內(nèi)臟質(zhì)量，g；C為魚體長，cm；Wr為總攝食量，g；Wz為魚體增質(zhì)量，g。

1.5.2 各項指標(biāo)測定

血清溶菌酶(LZM)采用試劑盒(南京建成生物工程研究所)測定；血清超氧化物歧化酶(SOD)采用總超氧化物歧化酶測試盒(南京建成生物工程研究所)測定；血清丙二醛(MDA)采用丙二醛測試盒(南京建成生物工程研究所)測定；試驗魚血清中的GH與IGF-Ⅰ采用GH與IGF-Ⅰ測試盒(南京建成生物工程研究所)測定；試驗魚前腸的消化酶采用消化酶試劑盒(南京建成生物工程研究所)測定。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016軟件進(jìn)行處理，通過SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，所得數(shù)據(jù)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean ± SD)表示，先對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)，再對有顯著差異的數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncan氏法多重比較，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑生長性能的影響

2.1.1 存活率

不同養(yǎng)殖模式養(yǎng)殖虎龍雜交斑存活率(SR)有顯著差異，B組的存活率[(100±0.00)%]顯著高于A組[(91.43±2.86)%]和C組[(90.48±3.30)%](P<0.05)，即池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖虎龍雜交斑的存活率顯著高于工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖和流水養(yǎng)殖虎龍雜交斑的存活率。

2.1.2 生長性能

不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑生長性能的影響見圖2。由圖2a可見，各組試驗魚期末的質(zhì)量無顯著差異；由圖2b及2c可見，B組在試驗中期和末期的增重率(WGR)和特定生長率(SGR)均顯著高于A組和C組(P<0.05)，A組與C組之間無顯著差異(P>0.05)；由圖2d可見，B組飼料系數(shù)(FCR)顯著低于A組和C組(P<0.05)，A組與C組之間無顯著差異(P>0.05)。

2.1.3 生長激素(GH)和胰島素樣生長因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)

不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑GH和IGF-Ⅰ的影響見圖3。由圖3a和圖3b可知，B組在試驗中期和末期的GH和IGF-Ⅰ均顯著高于A組和C組(P<0.05)，A組與C組之間無顯著差異(P>0.05)。

2.1.4 臟體比、肝體比、肥滿度

不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑臟體比、肝體比、肥滿度的影響見圖4。由圖4a可見，B組和C組在試驗?zāi)┢诘呐K體比(HIS)均顯著高于A組(P<0.05)，肝體比(VSI)則A、B、C 3組之間無顯著差異(P>0.05)；由圖4b可見，B組和C組在試驗?zāi)┢诘姆蕽M度(CF)均顯著高于A組(P<0.05)。

圖2 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑生長性能的影響

圖3 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑GH和IGF-Ⅰ的影響

圖4 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑臟體比、肝體比、肥滿度的影響

2.2 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑消化酶活性的影響

不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑消化酶活性的影響見圖5。由圖5a可見，在試驗中期A、B、C各組的淀粉酶活性無顯著差異(P>0.05)，在試驗?zāi)┢贐組顯著高于A組和C組(P<0.05)；由圖5b可見，在試驗中期B組和C組的脂肪酶活性均顯著高于A組(P<0.05)，在試驗?zāi)┢贐組和C組顯著高于A組，且B組也顯著高于C組(P<0.05)；由圖5c可見，在試驗中期和末期，B組和C組的蛋白酶活性均顯著高于A組(P<0.05)，B組與C組之間無顯著差異(P>0.05)。

圖5 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑消化酶的影響

2.3 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑非特異性免疫指標(biāo)的影響

不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑血清超氧化物歧化酶(SOD)、溶菌酶(LZM)和丙二醛(MDA)活性的影響見圖6。由圖6a可見，B組和C組在試驗中期的血清超氧化物歧化酶(SOD)均顯著高于A組(P<0.05)，在末期卻是A組顯著高于B組和C組(P<0.05)；由圖6b可見， A組在試驗中期、末期的溶菌酶(LZM)活性顯著高于B組和C組，C組顯著高于B組(P<0.05)；由圖6c可見， B組和C組在試驗中期丙二醛(MDA)含量均顯著高于A組(P<0.05)，在末期B組顯著高于A組和C組(P<0.05)。

3 討論

3.1 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑生長以及消化酶活性的影響

虎龍雜交斑的生長受多種環(huán)境因素的影響，如水溫、pH、溶氧、氨氮、亞硝酸鹽氮等。本試驗發(fā)現(xiàn)，在夏季水溫為25.3 ℃～31.5 ℃時，池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式下的虎龍雜交斑在生長速度、飼料轉(zhuǎn)化率、淀粉酶活性、脂肪酶活性以及內(nèi)分泌激素GH、IGF-Ⅰ水平等方面均顯著高于工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖和流水養(yǎng)殖，說明池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖能更好地促進(jìn)虎龍雜交斑的生長，這與逯云召等[14]研究利用海水池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖半滑舌鰨在養(yǎng)殖周期內(nèi)生長速度顯著高于工廠化養(yǎng)殖的結(jié)果相似。池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖是在露天環(huán)境下進(jìn)行的，整個養(yǎng)殖過程虎龍雜交斑始終生活在池塘水體的中上層，水環(huán)境良好，光照充足，養(yǎng)殖水體的平均水溫高于工廠化養(yǎng)殖，pH和溶氧也顯著升高，從而更加有利于促進(jìn)虎龍雜交斑的生長，縮短養(yǎng)殖周期。史蒙等[15]和符書源等[16]利用海水池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖青石斑和棕點石斑魚的研究也論證了這一點。

圖6 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑超氧化物歧化酶、溶菌酶活性和丙二醛活性的影響

3.2 不同養(yǎng)殖模式對虎龍雜交斑非特異性免疫的影響

血清生化指標(biāo)是衡量魚類健康狀況、營養(yǎng)水平和生理狀態(tài)的重要依據(jù)。血清中溶菌酶是重要的非特異性免疫因子，在一定程度上能反映魚體免疫防御能力和抗病力[17]。超氧化物歧化酶是機體內(nèi)的抗氧化酶，具有清除超氧自由基、氧化自由基，防止生物分子損傷等重要作用[18]，以避免過多的氧自由基造成機體免疫力下降。研究發(fā)現(xiàn)，一定質(zhì)量濃度的氨氮脅迫會破壞甲殼動物的肝胰腺組織，從而降低其免疫力；養(yǎng)殖水體中積累過多的氮分子也會對魚鰓表皮細(xì)胞造成損傷從而使其免疫力下降[19]。在本試驗中，雖然不同養(yǎng)殖模式水體的氨氮濃度一直保持在安全范圍內(nèi)，但池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖及流水養(yǎng)殖水體氨氮濃度和亞硝酸鹽氮濃度均顯著高于工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖。工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的虎龍雜交斑溶菌酶(LZM)和超氧化歧化酶(SOD)活性顯著高于其他組，說明工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖有利于提高虎龍雜交斑的免疫力。鄭樂云等[20]的研究結(jié)果也論證了這一現(xiàn)象。

3.3 虎龍雜交斑養(yǎng)殖模式優(yōu)化組合前景分析

石斑魚為廣鹽性魚類，其適宜生長的鹽度范圍為17～47[21]。在本試驗中，3種養(yǎng)殖模式下的水環(huán)境鹽度分別為29.57、27.81、27.84，有顯著性差異。張雅芝等[22]研究鹽度對斜帶石斑魚生長的影響，結(jié)果表明鹽度為14～39時，斜帶石斑魚的生長無顯著性差異。因此，在一定鹽度范圍內(nèi)，其鹽度變化對石斑魚無顯著性影響。石斑魚為溫水性魚類，其最適溫度范圍在24 ℃～28 ℃[23]。梁華芳等[24]報道虎龍雜交斑在溫度為14 ℃～35 ℃的海水中均能存活和攝食，最適宜環(huán)境溫度為25 ℃～35 ℃，當(dāng)溫度下降至24 ℃時攝食減少，13 ℃時停止攝食，下降至11℃時出現(xiàn)死亡，高溫半致死溫度則為39 ℃。因此，在實際生產(chǎn)過程中可以利用工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖和池塘養(yǎng)殖的優(yōu)勢，將其有機結(jié)合起來。在低溫季節(jié)(冬春)利用室內(nèi)工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的加溫保溫條件和有利于提高石斑魚免疫力的優(yōu)勢，進(jìn)行育苗和初步養(yǎng)成，待到氣溫回升到22 ℃(初夏)，池塘條件滿足石斑魚生長時，將石斑魚轉(zhuǎn)移至室外池塘進(jìn)行養(yǎng)殖，利用池塘養(yǎng)殖生態(tài)可控和生長快速的優(yōu)勢，經(jīng)數(shù)月養(yǎng)殖后即可達(dá)到商品魚上市銷售的規(guī)格，大大縮短石斑魚的養(yǎng)殖周期，降低養(yǎng)殖成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖模式有利于提高虎龍雜交斑的免疫力，池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式能更好地促進(jìn)虎龍雜交斑的生長和消化。因此，冬春季節(jié)采用室內(nèi)工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖，初夏季節(jié)采用池塘養(yǎng)殖，將工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的控溫、提高石斑魚免疫力的優(yōu)勢以及池塘養(yǎng)殖生態(tài)可控、生長快速的優(yōu)勢有機結(jié)合，能更好地滿足實際生產(chǎn)的需求。