徐 聰，徐日升，黃博文，陳海昇，陳柏安，謝恩義

（廣東海洋大學水產學院，廣東 湛江 524088）

凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）生長快，個體大，抗逆性強，產量高，是世界養(yǎng)殖產量最高的蝦種之一[1-2]。近年來，工業(yè)的發(fā)展和人口的增加，養(yǎng)殖水體水相不穩(wěn)定[3-4]、近岸海水富營養(yǎng)化等問題日益突出，極易導致養(yǎng)殖水體惡化，蝦病暴發(fā)，嚴重限制我國對蝦養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

大型海藻在生長過程中可大量吸收C、N 和P等元素，對維持水環(huán)境健康有重要意義[5-6]，將藻類引入水產養(yǎng)殖系統(tǒng)已成為研究熱點。岳維忠等[7]研究指出，藻類的引入可凈化水體，對防止水體富營養(yǎng)化有一定貢獻。孫偉[8]發(fā)現(xiàn)，龍須菜（Gracilaria lemaneiformis）對氨氮和亞硝氮吸收率高達86%～98%，對無機磷吸收率可達99%；Samocha 等[6]指出，在IMTA（integrated multi-trophic aquaculture）系統(tǒng)中，克江蘺（Gracilaria tikvahiae）可將部分含氮廢物轉化成可利用物質，既可增加藻類生物量，亦可凈化水質。溫珊珊等[9]指出，真江蘺（Gracilaria vermiculophylla）去除氨氮效率高達99.77%。目前，在貝藻、蟹藻、蝦藻混養(yǎng)等方面已有較多研究。董貫倉等[10]指出，青蛤（Cyclina sinesis）和菊花心江蘺 (Gracilaria lichevoides) 混養(yǎng)可顯著提高對蝦養(yǎng)殖中的光能利用率和能量轉化效率；賴龍玉等[11]研究發(fā)現(xiàn)，在真江蘺與盤鮑（Haliotis discus）的混養(yǎng)體系中，真江蘺對水體有較好凈化作用。游翠紅等[12]研究認為，細基江蘺（Gracilaria tenuistipitata）可改善半封閉式擬穴青蟹 (Scylla paramamosain)養(yǎng)殖池塘水質，降低水體理化因子惡化的可能性。?；赖萚13]發(fā)現(xiàn)，菊花心江蘺（Gracilaria lichenoides）對中國明對蝦（Fenneropenaeus chinensis）的養(yǎng)殖水體有一定凈化作用。異枝江蘺（Gracilaria bailinae）隸屬于紅藻門（Rhodophyta）杉藻目（Gigartinales）江蘺科（Gracilariaceae），在我國主要分布在廣東和海南省。目前，學界對異枝江蘺的研究僅有藻體培養(yǎng)條件和培養(yǎng)方法[14-15]，而異枝江蘺在對蝦養(yǎng)殖方面的應用還未見報道。本研究在零換水條件下進行蝦藻混養(yǎng)實驗，探究異枝江蘺和凡納濱對蝦生長的最佳配比以及藻體對-N、-N 和-N 的凈化效果，為蝦藻混養(yǎng)模式的構建提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集和預培養(yǎng)

實驗用異枝江蘺（圖1）采自海南省文昌市馮家灣。異枝江蘺洗凈后，于加冰的恒溫箱中帶回實驗室，用高溫消毒的海水暫養(yǎng)，每3 d 換水1 次。實驗前，將生長良好、藻體干凈的江蘺，放入光照培養(yǎng)箱中，預培養(yǎng)3 d，暫養(yǎng)條件[15]為溫度26 ℃，照度4 000～ 6 000 lx，鹽度28，pH 8.0。凡納濱對蝦購自廣東省湛江市東海島廣東海洋大學龍海天養(yǎng)殖基地，蝦齡60 d，實驗前用消毒自然海水暫養(yǎng)15 d，期間保持水體潔凈，每3 d 換水1 次。

1.2 實驗設計

2020 年9 月16 日至2020 年10 月6 日，選取色澤鮮艷、表面清潔的藻體，以及規(guī)格均勻、生長狀態(tài)良好的凡納濱對蝦，于室內35 cm×25 cm×20 cm 透明塑料養(yǎng)殖箱中進行混養(yǎng)實驗。實驗共6 組，每組對蝦養(yǎng)殖密度為34 尾/m2，質量密度為（114±5）g/m2，異枝江蘺密度梯度為0（對照）、114、228、456、912 g/m2，自然狀態(tài)下的暫養(yǎng)藻體為H組。用空調（KFR-72LW，格力電器）保持室內溫度恒定，水溫（28±1）℃，用日光燈（T5，雷士照明）提供光照，照度（5 000±200）lx，光/暗周期為12hL/12hD。實驗過程中不間斷充氣。在養(yǎng)殖箱上方懸掛24 cm×18 cm 的孔徑6.5 μm 塑料網，沉水約3 cm，將江蘺均勻置于網上，對蝦置于網下(圖1)，使用消毒海水（pH 8.0；鹽度30）培養(yǎng)，水體總量為18 L，實驗期間除加入因蒸發(fā)作用損失的少量水分，所有養(yǎng)殖桶均不換水；對蝦每天的投餌率為 (3～ 5) %/d，按初始體質量計算投喂量，飼料購自海大集團。實驗開始和結束時測定藻、蝦的特定生長率及藻體的葉綠素熒光參數(shù)；每5 d 取一次水樣，測定水體-N、-N 和-N 濃度。

圖1 部分實驗組布局Fig.1 Layout of some experimental groups

1.3 指標測定方法

1.3.1特定生長率 實驗前和蝦藻混養(yǎng)20 d 后，各稱一次異枝江蘺和凡納濱對蝦鮮品質量，計算特定生長率 (specific growth rate，SGR)。

式中，m0為初始藻（蝦）體質量(g)；mt為培養(yǎng)td時藻（蝦）體質量 (g)；t為培養(yǎng)時間 (d)。

1.3.2葉綠素熒光參數(shù) 在實驗開始前和開始后分別取出藻體進行暗處理10 min，用葉綠素熒光儀（PAM-2500，WALZ，德國）測定葉綠素熒光參數(shù)

1.3.3-N、-N 和-N 的測定 參照海洋監(jiān)測規(guī)范（GB17378.4-2007）測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用SPSS 23 分析，以平均值±標準誤表示，并作單因素方差分析和Duncan 多重比較，P＜ 0.05時差異有統(tǒng)計學意義，用Graph Pad Prim7 作圖。

2 結果

2.1 不同異枝江蘺混養(yǎng)密度對藻體和對蝦生長的影響

由圖2 可知，隨江蘺混養(yǎng)密度的增大，藻體特定生長率呈先升后降趨勢，在456、912 g/m2組達到最大值和最小值（P＜0.05），分別為(1.63±0.04) %/d、(-0.97±0.07) %/d。

圖2 不同江蘺混養(yǎng)密度下異枝江蘺的特定生長率Fig.2 Specific growth rate of Gracilaria bailinae at different densities of mixed Gracilaria

由圖3 可知，隨江蘺混養(yǎng)密度的增大，藻體特定生長率呈先升后降趨勢，在456、0 g/m2組達到最大值和最小值（P＜0.05），分別為(1.82±0.21) %/d、(0.51±0.11) %/d。

圖3 不同江蘺混養(yǎng)密度下凡納濱對蝦特定生長率的變化Fig.3 Specific growth rate of Litopenaeus vannamei at different densities of mixed Gracilaria

由圖4 可知，初始狀態(tài)藻體（H 組）Fv/Fm顯著高于其他處理組[（0.63 ± 0.00）μmol·m-2·s-1]（P＜0.05）；在各處理組中，隨藻體密度的增大，藻體Fv/Fm呈先升后降趨勢，456 g/m2組最大，為（0.61± 0.00）μmol·m-2·s-1，912 g/m2組最小，為（0.54± 0.00）μmol·m-2·s-1（P＜0.05）。

圖4 不同江蘺混養(yǎng)密度下異枝江蘺Fv/FmFig.4 Fv/Fm of Gracilaria bailinae at different densities of mixed Gracilaria

2.2 混養(yǎng)不同密度的異枝江蘺對藻體Fv/Fm 和Y(II)的影響

由圖5 可知，各處理組中，隨著藻體密度的增大，藻體Y(II)呈先升高后降低趨勢，456 g/m2組最大[（0.64 ± 0.00）μmol·m-2·s-1]，與初始狀態(tài)（H 組）無顯著差異（P＞0.05）；912 g/m2最小，為（0.54± 0.01）μmol·m-2·s-1。相比于H 組 [（0.64 ± 0.01）μmol·m-2·s-1]，除456 g/m2組外，其他各組Y(II)均顯著降低（P＜0.05）。

圖5 不同江蘺混養(yǎng)密度下異枝江蘺Y(II)指標Fig.5 Y(II) of Gracilaria bailinae at different densities of mixed Gracilaria

2.3 不同異枝江蘺混養(yǎng)密度對水體中氮的影響

圖6 不同江蘺混養(yǎng)密度下-N 濃度Fig.6 -N concentration at different densities of mixed Gracilaria

圖7 不同江蘺混養(yǎng)密度下-N 濃度Fig.7 -N concentration at different densities of mixed Gracilaria

圖8 不同江蘺混養(yǎng)密度下-N 濃度Fig.8 -N concentration at different densities of mixed Gracilaria

3 討論

3.1 混養(yǎng)不同密度的異枝江蘺對藻體和凡納濱蝦生長的影響

蝦藻混養(yǎng)屬于簡單型的二元混養(yǎng)體系，在這個體系中，凡納濱對蝦的攝食與代謝會產生氨、尿素、尿酸、氨基酸等廢物[17-18]，增加水體中的營養(yǎng)鹽含量；藻體則通過光合作用吸收利用海水中無機碳及N、P 營養(yǎng)鹽[19-20]。本研究中，混養(yǎng)不同密度的異枝江蘺，對藻體生長有顯著影響。456 g/m2組藻體SGR 顯著高于其他組，這是因為456 g/m2組的蝦藻密度適宜，水體中的營養(yǎng)鹽去除速率和產生速率達到相對穩(wěn)定狀態(tài)。912 g/m2組藻體SGR 顯著低于其他組（P＜0.05），出現(xiàn)負增長，甚至在10～ 20 d時藻體觀察到白化腐爛現(xiàn)象，原因是藻體密度過高會影響藻體對光的吸收，限制藻的光合速率，使藻體無法正常生長。李杰等[18]研究表明，適宜配比的龍須菜和牡蠣（Ostrea gigasThunberg）混養(yǎng)，更有利于混養(yǎng)體系的穩(wěn)定及混養(yǎng)對象的生長，與本研究結果一致。

本研究中，異枝江蘺與對蝦居不同的生態(tài)位，在生態(tài)功能上可互相補充，適宜的混養(yǎng)密度可促進對蝦生長。不少研究亦有類似結果。孫偉等[8]的龍須菜與文蛤（Meretrix meretrix）混養(yǎng)系統(tǒng)中，文蛤軟體部干質量增長量較單養(yǎng)系統(tǒng)高；王吉橋等[21]研究表明，混養(yǎng)孔石莼（Ulva pertusavar）可有效提高中國明對蝦對飼料的利用率，促進對蝦的生長。本研究中，隨混養(yǎng)密度增加，對蝦SGR 呈先增后降趨勢，456 g/m2組顯著高于其余處理組，表明混養(yǎng)密度過大，導致水體-N、-N 和NO3--N 等營養(yǎng)鹽濃度過高，影響對蝦的生長，甚至對蝦產生毒害作用[22]。此外，混養(yǎng)密度過大則導致藻體互相遮蔽而無法正常進行光合作用，密度適宜可促進藻體對氮的利用，提高藻體光合速率，實現(xiàn)水體中氮收支相對穩(wěn)定，間接促進對蝦生長。

3.2 混養(yǎng)不同密度的異枝江蘺對藻體葉綠素熒光參數(shù)的影響

葉綠素熒光參數(shù)是探討光合作用的指標，可反映環(huán)境因子對海藻產生脅迫程度[23-24]，其中Fv/Fm表示光系統(tǒng)II（PSII）最大光化學量子產量[23]。密度過大會影響藻體的光合作用[25]。張捷俊等[26]發(fā)現(xiàn)，蠣菜（Ulva conglobata）和銅藻（Sargassum horneri）的群體光合作用均隨藻體密度升高而顯著下降；李楓等[27]指出，藻的養(yǎng)殖密度過高，會抑制龍須菜的生長速率和群體光合作用能力。本研究表明，456 g/m2組異枝江蘺的Fv/Fm和Y(II)與正常狀態(tài)下的藻體（H 組）更為接近，表明在此密度下，水體中的營養(yǎng)鹽濃度及其他因素對藻體本身的抑制效果最小，藻體不會因為缺乏光照而降低光合速率，因此，藻體生長較佳。

3.3 混養(yǎng)不同密度的異枝江蘺對水體無機氮的影響

混養(yǎng)20 d 后，456 g/m2組-N、-N 和-N 最低，表明456 g/m2組的蝦藻比例最適宜。如混養(yǎng)密度過高，則降低水體氮的去除效果。筆者觀察到5～ 10 d 時，912 g/m2組藻體已開始白化和腐爛，白化的藻體碎屑可通過篩網沉入水中并腐爛，產生銨態(tài)氮和硝態(tài)氮等物質，加重水體中的氮負荷，影響藻體對水體的凈化作用[34]。此外，藻密度過高，大大增加水體中的懸浮物（包括對蝦糞便和殘餌）附著于藻體表面的概率，影響藻體的正常光合作用，進一步加劇藻體腐爛及氮的產生。實際生產中，可通過定期用水清洗養(yǎng)殖濾網等物理方法解決藻體腐爛問題。

本研究顯示，混養(yǎng)0～ 5 d 時，456 g/m2組-N 和-N 處于下降狀態(tài)，-N 變化不明顯，因此在生產中可將零換水時間設置為5 d，以確保水體相對穩(wěn)定，實現(xiàn)對蝦健康養(yǎng)殖。

綜上，與一元養(yǎng)殖系統(tǒng)相比，二元或多元的養(yǎng)殖系統(tǒng)在資源綜合利用及可持續(xù)發(fā)展方面有更大優(yōu)勢。一方面可通過增加食物網的復雜性，提高養(yǎng)殖池塘的穩(wěn)定性和抗干擾能力，另一方面也可利用代謝產物，創(chuàng)造經濟效益。本研究中，異枝江蘺與對蝦混養(yǎng)可有效控制水體中-N、-N 和-N 濃度。但養(yǎng)殖過程中，養(yǎng)殖技術至關重要，本研究的混養(yǎng)模擬實驗裝置較為簡單，在實際生產中，考慮到異枝江蘺需要較強光照的特性，可參照室內的模式設計，將異枝江蘺引入到養(yǎng)殖系統(tǒng)中（圖9），為對蝦養(yǎng)殖戶創(chuàng)造更大的經濟價值。

圖9 混養(yǎng)模式設計平面及剖面圖Fig.9 plan and section map of mixed breeding mode design

4 結論

零換水條件下，異枝江蘺（456 g/m2）與凡納濱對蝦 [34 尾/m2，（114±5）g/m2] 混養(yǎng)可維持水體中氮濃度的穩(wěn)定，藻和對蝦均生長較佳。