任帥帥，孫博，羅亮，張立民，常玉梅，梁利群

（1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所，黑龍江 哈爾濱 150070；2.天津農(nóng)學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，天津 300384）

青蝦Macrobrachium nipponense（又名日本沼蝦、河蝦）廣分布于我國黃河、長江、黑龍江等流域的江河、湖泊、泡沼中。青蝦生長快、繁殖力高、食性雜、抗逆性強(qiáng)，皮薄肉嫩、營養(yǎng)豐富、味道鮮美而深受市場(chǎng)歡迎，是淡水養(yǎng)殖最重要的甲殼類之一[1,2]。青蝦養(yǎng)殖的主產(chǎn)區(qū)在我國長江下游一帶[3]，全國青蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量已超過25 萬t[4]。在我國北部尤其是東北地區(qū)甲殼類養(yǎng)殖主要種類為中華絨螯蟹Eriocheir sinensis H.Milne-Edwards，有些地區(qū)開展了南美白對(duì)蝦Penaeus vannamei（又名凡納濱對(duì)蝦）養(yǎng)殖，但青蝦人工養(yǎng)殖卻罕見報(bào)道。

我國東北地區(qū)有廣闊的鹽堿水（地）資源，其中部分用于稻漁（魚、蟹）種養(yǎng)，但受溫度的影響，魚、蟹當(dāng)年達(dá)不到商品規(guī)格。篩選短期內(nèi)獲得較高收益的水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物品種是稻漁綜合種養(yǎng)模式所急需；北方以魚為主的池塘養(yǎng)殖品種結(jié)構(gòu)急需調(diào)整。本研究通過對(duì)青蝦對(duì)低溫和鹽堿水質(zhì)耐受性開展研究，以期為高緯度、高鹽堿地區(qū)青蝦人工養(yǎng)殖提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)用青蝦“太湖2 號(hào)”幼蝦平均體長（2.76±0.66）cm，平均體質(zhì)量（0.26±0.22）g，購于中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心。實(shí)驗(yàn)開始前24h 青蝦停喂。堿度耐受實(shí)驗(yàn)在42.6cm×28.4cm×28.4cm的長方體透明水族箱中進(jìn)行。低溫實(shí)驗(yàn)在SPX-15085H-Ⅱ無氟環(huán)保型生化培養(yǎng)箱內(nèi)的24.8cm×17.8cm×9.8cm 的長方形塑料水槽中完成。實(shí)驗(yàn)用水為經(jīng)24h 曝氣的自來水，平均溶氧為（7.2±0.30）mg·L-1，pH=（7.75±0.12），鹽度為（0.62±0.27），總堿度為0.93mmol·L-1。

1.2 方法

1.2.1 堿度耐受實(shí)驗(yàn)

根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)，堿度大于10mmol·L-1時(shí)，青蝦開始死亡。實(shí)驗(yàn)設(shè)置5 個(gè)堿度組，分別為12mmol·L-1、14mmol·L-1、16mmol·L-1、18mmol·L-1和20mmol·L-1，用NaHCO3（購于天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司，分析純）調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)用水堿度，由低到高逐步調(diào)至實(shí)驗(yàn)所需的堿度，每個(gè)堿度三個(gè)重復(fù)，同時(shí)設(shè)空白對(duì)照組。每組隨機(jī)放置健康青蝦20 尾，觀察各組青蝦96h 的生存率，期間連續(xù)充氧，以青蝦失去游泳能力為死亡標(biāo)志，若對(duì)照組出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，根據(jù)公式p=（p'-c）/（1-c）計(jì)算各組校正后死亡百分?jǐn)?shù)，其中，p為校正后的死亡百分?jǐn)?shù)，p' 為試驗(yàn)組觀察所得死亡百分?jǐn)?shù)，c 為對(duì)照組的死亡百分?jǐn)?shù)[5]。最終以實(shí)驗(yàn)青蝦半數(shù)死亡時(shí)所對(duì)應(yīng)的堿度來評(píng)定青蝦正常生存時(shí)的堿度閾值。

1.2.2 低溫耐受實(shí)驗(yàn)

根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)，幼蝦在水溫10℃以上時(shí)生存狀況良好，5℃時(shí)大批量死亡。本實(shí)驗(yàn)在水溫5～10℃之間逐步降至10℃、9℃、8℃、7℃、6℃、5℃，每個(gè)溫度設(shè)置三個(gè)重復(fù)，同時(shí)設(shè)置一個(gè)水溫20～25℃的對(duì)照組。每組隨機(jī)放置健康實(shí)驗(yàn)青蝦20 尾，在相應(yīng)溫度下12h 內(nèi)，期間連續(xù)充氧，停喂，以青蝦失去游泳能力為死亡標(biāo)志，若對(duì)照組出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，按上述公式處理。

若青蝦在超出設(shè)定堿度、溫度范圍外的環(huán)境下仍能正常生存，可依據(jù)實(shí)際生長情況對(duì)設(shè)定溫度、堿度適當(dāng)做出調(diào)整。

1.3 水質(zhì)測(cè)定與數(shù)據(jù)分析

1.3.1 堿度耐受實(shí)驗(yàn)的水質(zhì)測(cè)定及數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)期間，堿度依據(jù)水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SC/T 9406-2012 進(jìn)行檢測(cè)[6]；水溫、溶氧、pH、鹽度、氨氮指標(biāo)用水質(zhì)分析儀測(cè)定。水溫控制在（23.1±1.48）℃、pH=（8.9±0.30）、溶氧量為（7.2±0.30）mg·L-1。各組實(shí)驗(yàn)用水每隔24h 更換50%新水，并重新進(jìn)行測(cè)定。確保水質(zhì)良好，各實(shí)驗(yàn)組堿度均處于設(shè)定范圍內(nèi)。在實(shí)驗(yàn)開始后的12h、24h、48h、72h 和96h 統(tǒng)計(jì)、記錄各組實(shí)驗(yàn)蝦的死亡情況。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS19.0 統(tǒng)計(jì)軟件的概率單位回歸法進(jìn)行回歸分析，各組的死亡率轉(zhuǎn)化為概率單位，得出死亡概率與堿度之間的回歸方程、半致死堿度（LD50）以及對(duì)應(yīng)堿度的95%置信限度[7]。安全濃度采用CS=48hLC50×0.3/（24hLC50/48hLC50）2計(jì)算得出[8]。

1.3.2 低溫耐受實(shí)驗(yàn)的水質(zhì)測(cè)定及數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)期間水溫、溶氧、pH、鹽度、氨氮等指標(biāo)使用水質(zhì)分析儀測(cè)定；分別在實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組放置溫度計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)水溫監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)開始12h 后統(tǒng)計(jì)并記錄幼蝦的死亡數(shù)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后使用SPSS19.0 統(tǒng)計(jì)軟件的概率單位回歸法進(jìn)行回歸分析，各組的死亡率轉(zhuǎn)化為概率單位，得出死亡概率與溫度之間的回歸方程、半致死低溫（LC50）以及對(duì)應(yīng)低溫的95%置信限度[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 青蝦堿度耐受力

各堿度組青蝦剛放入水族箱時(shí)，均快速游動(dòng)，頻繁撞擊水族箱內(nèi)壁，1.5h 后各組青蝦活動(dòng)逐漸恢復(fù)正常，3h 后青蝦開始出現(xiàn)死亡；6h 后對(duì)照組中的青蝦開始死亡（爭(zhēng)斗致死），12h 時(shí)，根據(jù)各組青蝦的死亡數(shù)及存活數(shù)，采用SPSS19.0 分析系統(tǒng)中的機(jī)率單位回歸法，得出青蝦在12h 時(shí)的半數(shù)致死堿度為27.66mmol·L-1；青蝦在24h、48h、72h 和96h 時(shí)的半致死堿度依次為26.94mmol·L-1、22.51mmol·L-1、15.00mmol·L-1和14.42mmol·L-1，安全濃度為4.71 mmol·L-1。96h 時(shí)各組青蝦在均有部分存活（表1）。

2.2 青蝦低溫耐受力

各溫度組青蝦在剛放入低溫水環(huán)境時(shí)，均快速游動(dòng)、撞擊水槽內(nèi)壁等異常顯現(xiàn)，但均能在1.5h 內(nèi)恢復(fù)平靜狀態(tài)。12h 后，10℃、9℃、8℃、7℃、6℃和5℃的青蝦死亡率依次為：1.67%、8.33%、31.67%、40.00%、61.67%和93.33%，對(duì)照組中的青蝦無死亡。使用SPSS19.0 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中的機(jī)率單位回歸法對(duì)此次實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析得出，青蝦的半致死低溫（LC50）為6.706℃。青蝦的低溫耐受力實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

3 討論

3.1 青蝦的堿度耐受力

水中高堿度極大影響對(duì)水生動(dòng)物的生存，魚類對(duì)堿度的耐受力研究較多。雷衍之等[9]研究表明：pH8.65 時(shí)，草魚Ctenopharyngodon idellus 24h 的半致死堿度為82.2mmol·L-1；pH8.74 時(shí)，鰱Hypophthalmichthys molitrix 24h 的半致死堿度為95mmol·L-1；pH9.14 時(shí)，鳙Aristichthys nobilis 24h 的半致死堿度為65.7mmol·L-1。池炳杰等[10]研究表明，pH（8.5±0.5）、NaCl 濃度為3.1～7.4g/L 時(shí)，灘頭雅羅魚Tribolodon brandti Dybowski 幼魚的12h、24h、48h、72h和96h 的LC50分別為98.79mmol·L-1、89.31mmol·L-1、79.34mmol·L-1、78.45mmol·L-1和68.44mmol·L-1，安全值為18.79mmol·L-1。王卓[11]等研究表明，全長（4.42±0.02）cm、體質(zhì)量（0.84±0.01）g 的青海湖裸鯉Gymnocypris przewalskii 幼魚能夠很好地適應(yīng)64mmol·L-1的高堿度環(huán)境。

蝦類對(duì)堿度耐受力的研究也很多。楊富億等[12]研究了凡納濱對(duì)蝦對(duì)東北地區(qū)碳酸鹽型鹽堿水域的急性毒性。結(jié)果表明，在pH8.11～8.72 時(shí)，凡納濱對(duì)蝦的24h 半致死堿度為12.40mmol·L-1，安全濃度為2.77mmol·L-1。柳飛[13]研究了碳酸鹽堿度對(duì)脊尾白蝦Palaemon（Exopalaemon）carinicaud 的生長和繁殖的影響，最終確定脊尾白蝦可在碳酸鹽堿度為3.5mmol·L-1的環(huán)境下正常生長繁殖，但當(dāng)碳酸鹽堿度高于5mmol·L-1時(shí)不適合脊尾白蝦的正常生長繁殖。房文紅等[14]研究了碳酸鹽堿度對(duì)中國對(duì)蝦Penaeus chinensis 幼蝦的致毒效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中國對(duì)蝦幼蝦在pH 為8.6、9.0、9.3 和9.5 時(shí)，24h 半致死堿度分別為22.00mmol·L-1、11.66mmol·L-1、6.57mmol·L-1和3.28mmol·L-1，且隨著堿度升高中國對(duì)蝦的成活率降低；堿度和pH 對(duì)幼蝦的致毒效應(yīng)具有協(xié)同作用。本課題組2018年在堿度為10mmol·L-1鹽堿稻田中開展稻蝦種養(yǎng)試驗(yàn)。結(jié)果表明，青蝦在此堿度水質(zhì)條件下仍能正常生存。在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)中，幼蝦在堿度大于10mmol·L-1時(shí)開始出現(xiàn)集中死亡。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，青蝦幼蝦12h、24h、48h、72h 和96h 的半致死堿度分別為27.66mmol·L-1、26.94 mmol·L-1、22.51mmol·L-1、15.00mmol·L-1和14.42mmol·L-1,安全濃度為4.71mmol·L-1。與上述蝦類相比，青蝦幼蝦具有更強(qiáng)的耐堿能力，可以在適當(dāng)鹽堿水中養(yǎng)殖。但與大部分淡水魚類相比，青蝦幼蝦對(duì)碳酸鹽堿度的耐堿能力遠(yuǎn)不如淡水魚類[15]。

表1 不同堿度下青蝦的死亡率、半致死堿度及安全濃度Tab.1 Mortality,half-lethality and safe concentration of juvenile freshwater shrimp in different alkalinities

表2 不同溫度下青蝦的死亡率及半致死低溫Tab.2 Mortality and half-lethal low temperature of freshwater shrimp at different temperatures

鹽堿水中鉀離子及其他主要離子的含量不穩(wěn)定[6]，對(duì)各種水生生物的正常生長繁殖有重大影響。Robertson[16]認(rèn)為，鉀離子對(duì)維持甲殼動(dòng)物神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的效能起重要作用。張立田等[17]研究認(rèn)為，鉀離子對(duì)凡納濱對(duì)蝦成活率、體長和體重增加及體內(nèi)ATP 酶活性均具有顯著影響。楊金芳[18]通過在低鹽度水體單獨(dú)添加或與飼料同時(shí)添加鉀離子發(fā)現(xiàn)，鉀離子可顯著影響凡納濱對(duì)蝦的生長，增重率、特定生長率和蛋白質(zhì)效率均隨著水體中鉀離子的增加先升高后降低。因此，探明青蝦對(duì)鹽堿水中鉀離子的適應(yīng)能力將是未來的工作重點(diǎn)。

3.2 青蝦幼蝦的低溫耐受力

由于東北地區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候，冬季寒冷漫長、夏季暖濕短暫，水生動(dòng)物抗寒能力直接影響其在東北地區(qū)的生長及繁殖。已有諸多水生動(dòng)物抗寒能力的相關(guān)研究。

在魚類抗寒研究方面，邵彥翔[19]研究了云紋石斑魚Epinephelus moara♀×鞍帶石斑魚E.lanceolatus的雜交種（俗稱云龍石斑魚），斜帶石斑魚E.coioides♀×鞍帶石斑魚E.lanceolatus的雜交種（俗稱青龍石斑魚），棕點(diǎn)石斑魚（E.fuscoguttatus♀）×鞍帶石斑魚E.lanceolatus的雜交種（俗稱珍珠龍膽）3 種雜交石斑魚的低溫耐受能力。結(jié)果表明：云龍石斑魚、珍珠龍膽石斑魚及青龍石斑魚的半致死溫度分別為8℃、11℃及9.5℃。王化榮等[20]認(rèn)為，當(dāng)水溫為1℃時(shí)，可使魚類處于麻痹狀態(tài)；低于-3℃時(shí)草魚、鰱死亡。蔡磊等[21]研究了大口黑鱸Micropterus salmoides 北方亞種（N）、佛羅里達(dá)亞種（F）及其正交子代和反交子代幼魚的低溫耐受能力。結(jié)果表明，北方亞種的抗寒能力最強(qiáng)，其半致死低溫為（3.10±0.17）℃，正、反交子代介于兩親代群體之間，分別為（4.80±0.06）℃和（4.20±0.17）℃，佛羅里達(dá)亞種的抗寒能力最弱，其半致死低溫為（5.05±0.21）℃。

蝦類抗寒研究方面，王明珠[22]認(rèn)為中國對(duì)蝦的水溫耐受范圍是4～38℃，同時(shí)對(duì)中國對(duì)蝦的耐低溫性狀的遺傳參數(shù)進(jìn)行了評(píng)估。王興強(qiáng)等[23]認(rèn)為，凡納濱對(duì)蝦的生存低溫極限也為4℃。董存有[24]研究發(fā)現(xiàn)，珠江口的脊尾白蝦可在2～38℃的水溫范圍內(nèi)正常生活，在1℃時(shí)停止攝食，0.5℃時(shí)出現(xiàn)假死現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)得出青蝦“太湖2 號(hào)”幼蝦的半數(shù)致死低溫（LT50）為6.706℃。與上述蝦類及魚類相比，其低溫耐受能力較弱。因此，在高緯度地區(qū)養(yǎng)殖時(shí)，應(yīng)特別注意。而篩選培育適于低溫、鹽堿水養(yǎng)殖青蝦新品種、探明青蝦對(duì)鹽堿水中鉀離子的適應(yīng)能力、建立相應(yīng)的養(yǎng)殖技術(shù)與模式將是未來研究的重點(diǎn)。