張家宏,王桂良,寇祥明,王守紅,韓光明,吳雷明,徐榮,唐鶴軍,朱凌宇,畢建花
(1.江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所,江蘇 揚州 225007;2.江蘇省生態(tài)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心,江蘇 揚州 225008;3.江蘇普興循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,江蘇 揚州 225654)
江蘇省里下河地區(qū)地勢低平,呈鍋底狀,地下水位高,湖蕩密布,是江蘇省重要的農(nóng)業(yè)種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)。但長期種養(yǎng)分離,單一化的種植或養(yǎng)殖生產(chǎn)模式,造成環(huán)境污染風險增加,經(jīng)濟收益穩(wěn)定性差[1]。近年來,為有效提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的經(jīng)濟效益,綜合種養(yǎng)模式成為當前農(nóng)業(yè)發(fā)展新方向。藕田養(yǎng)蝦模式隨之逐漸興起,據(jù)2020 中國小龍蝦(克氏原螯蝦Procambarus clarkii)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告顯示,截止2019 年,藕蝦套養(yǎng)面積達22 733 hm2,成為克氏原螯蝦養(yǎng)殖第四大模式[2]。該模式利用利用藕田深水環(huán)境與蔭濕空間,種藕養(yǎng)蝦,小龍蝦排泄物及殘餌為荷藕提供額外養(yǎng)分;藕田環(huán)境為克氏原螯蝦提供豐富的生物餌料和攀附立體空間,提升產(chǎn)量和質(zhì)量,最終實現(xiàn)藕田高效循環(huán)利用,促進農(nóng)民增收[3]。目前,有關(guān)藕田養(yǎng)蝦模式研究主要集中在模式創(chuàng)建、工程建設(shè)、效益分析、病蟲草防控技術(shù)等[4-6]。綜合種養(yǎng)模式中,為避免大量施用化肥對克氏原螯蝦負面影響,因而采取有機肥料部分替代化肥培肥作物田,保證作物養(yǎng)分供應(yīng)和品質(zhì)提升的同時,有效控制化肥用量,降低農(nóng)業(yè)面源污染;有效培肥水體環(huán)境的同時,降低克氏原螯蝦發(fā)病死亡風險,提升系統(tǒng)收益穩(wěn)定性[7]。但目前關(guān)于藕田養(yǎng)蝦模式研究中,施肥過程的有機無機運籌,及其對克氏原螯蝦養(yǎng)殖過程及營養(yǎng)組成影響等研究鮮見報道。本實驗通過研究藕田養(yǎng)蝦模式中肥料的有機無機運籌對克氏原螯蝦生長發(fā)育、產(chǎn)量與品質(zhì)的影響,以穩(wěn)步推廣藕田養(yǎng)蝦生態(tài)模式可持續(xù)發(fā)展。
實驗用土壤為黏土,采自江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所送橋試驗基地,pH、有機質(zhì)、全N、速效NPK 分別為6.59、21.3 g·kg-1、2.2 g·kg-1、171.5 mg·kg-1、31.7 mg·kg-1和162.8 mg·kg-1。實驗用克氏原螯蝦苗、種藕、化肥、有機肥及克氏原螯蝦專用飼料均購自江蘇普興循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司??耸显r蝦苗平均體長為(3.89±0.02)cm,體質(zhì)量為(5.00±0.04)g;克氏原螯蝦專用飼料中含魚粉6%、豆粕23%、菜籽餅15%、干酒糟及其可溶物7%、洗米糠8%、面粉23%、豆油1.5%、預(yù)混料0.5%,飼料粗蛋白質(zhì)含量為28%。藕田氮肥為尿素(含N 46.4%),磷肥為過磷酸鈣(含P2O514%),鉀肥為硫酸鉀(含K2O 50%),有機肥為發(fā)酵腐熟菜籽餅,其有機質(zhì)、N、P2O5和K2O 含量分別為65%、5.9%、2.4%和1.5%。藕田灌溉用水取自自然池塘,其全氮含量為(39.26±3.07)mg·L-1,氨氮含量(1.89±1.51)mg·L-1,硝氮含量(0.07±0.02)mg·L-1,全磷含量(0.17±0.09)mg·L-1,全鉀含量(1.80±0.20)mg·L-1。
硬質(zhì)塑料試驗圓桶上口直徑1.2 m,下口直徑0.8 m,高度0.8 m。
實驗自2019 年6 月10 日—2019 年8 月12日,計養(yǎng)殖(T)63 d,共設(shè)7 個處理組,每處理重復(fù)3次,包括5 個飼料與肥料配施處理:①飼料+化肥(F-CF)、②飼料+有機肥替代 25% 化肥(F-M25%)、③飼料+有機肥替代50%化肥(F-M50%)、④飼料+有機肥替代75%化肥(F-M75%)、⑤飼料+有機肥替代100%化肥(F-M100%);2 個無飼料僅施用肥料處理:①化肥(CF)和②有機肥替代100%化肥(M100%)。藕田N、P2O5和K2O 施用量分別為330 kg·hm-2、135 kg·hm-2和330 kg·hm-2;有機肥替代化肥處理中,有機肥全部為基肥,追肥用化肥。
每個試驗圓桶裝粉碎風干土300 kg,加水淹沒,土層深度為0.35 m。5 月1 日,在桶中開挖深度12~15 cm 斜淺坑,用斜插法將種藕,每桶2 個藕芽,前后傾斜20°~25°;6 月10 日,藕葉挺出水面時,每桶投規(guī)格為200 尾·kg-1的蝦苗7 尾。共作期間,水位淺-深-淺,也即荷藕移栽后至封行期間,水位控制在10 cm,利于土溫上升促進荷藕發(fā)苗;立葉后逐漸增加到20 cm 以上;夏季高溫季節(jié)應(yīng)逐漸加水,維持40 cm 的水位;蓮藕成熟期采收時,水位降至約30 cm。
克氏原螯蝦飼料的日投喂量為每桶總體質(zhì)量的2%~3%,上午5:00 和下午8:00 分別按照總投喂量的70%和30%投喂。
藕田養(yǎng)分管理過程中,氮肥分別在基肥期、2~3葉期和終止葉期施用,比例為3∶1∶1;磷肥一次性作基肥施用;鉀肥在基肥期和終止葉期施用,比例為7∶3。
1.3.1 養(yǎng)殖性能指標
每7 d 用地籠捕蝦1 次,用電子天平測量單尾體質(zhì)量(Wn)(n 為累積捕蝦次數(shù)),游標卡尺測量體長(Ln)(n 為累積捕蝦次數(shù)),依據(jù)每次捕撈時各處理克氏原螯蝦的體長、體質(zhì)量進行相關(guān)性分析;記錄初始時投放尾數(shù)(N1)、收獲時投放尾數(shù)(N9)、單次投餌量(Sn)(n 為累積捕蝦次數(shù)),并計算總投餌量(S);收獲時取出完整腹部肌肉并稱質(zhì)量(Wm)??耸显r成活率(SR)、特定生長率(SGR)、日增重(Wa)、飼料系數(shù)(FC)、產(chǎn)量(Y)和含肉率(MP)的計算公式分別為:
上述式中的T 為飼養(yǎng)時間。
1.3.2 營養(yǎng)指標
水分采用烘箱干燥法(GB/T 5009.3-2016)測定;粗蛋白采用凱氏定氮法(GB/T 5009.5-2016)測定;粗脂肪采用索氏抽提法(GB/T5009.6-2016)測定;粗灰分采用灼燒稱重法(GB/T5009.4-2016)測定。氨基酸含量使用L-8900 氨基酸自動分析儀測定,除測定色氨酸含量時采用堿水解處理外,測定其余氨基酸含量時采用酸水解處理;脂肪酸含量采用GB 5009.168-2016 方法測定。
采用Microsoft Excel 2010 軟件進處理數(shù)據(jù),繪制圖表,采用SPSS 19.0 軟件進行數(shù)據(jù)間多重比較(LSD 法)和相關(guān)性分析。
由表1 可知:克氏原螯蝦的體長從投苗時的平均3.89 cm 增加至8.34 cm。投喂飼料組間(F-CF、F-M25%、F-M50%、F-M75%、F-M100%)之間體長關(guān)系不一致,且各處理間差異均未顯著(P>0.05);截止8 月12 日,各處理體長分別較初始時增加125.06%、126.10%、119.39%、116.33%和122.42%。自6 月24 日開始,兩個不投喂飼料組(CF、M100%)克氏原螯蝦體長均小于投喂飼料組,且自7 月1 日起,兩組不投喂飼料組克氏原螯蝦的體長顯著小于投喂飼料組(P<0.05);截止8 月12 日,各處理組螯蝦的體長分別較初始時增加84.58%和106.02%。
表1 有機肥替代化肥對藕田克氏原螯蝦體長的影響/cm·ind.-1Tab.1 Effect of replacing chemical fertilizer with organic fertilizer on body length of the crayfish in the co-cropping system of lotus root and red swamp crayfish
由表2 可知,飼養(yǎng)期間,克氏原螯蝦的體質(zhì)量從平均5.00 g 逐漸增加至30.90 g。飼料投喂組(F-CF、F-M25%、F-M50%、F-M75%、F-M100%)間體質(zhì)量持續(xù)無顯著差異(P>0.05);截止8 月12 日,各處理組螯蝦的體質(zhì)量分別較初始時增加621.71%、587.30%、611.24%、575.94%和627.59%。不投喂飼料組(CF、M100%)的克氏原螯蝦體質(zhì)量持續(xù)低于低于其他各投喂組,且自7 月1 日開始,二者間的差異持續(xù)達到顯著水平(P<0.05);截止8 月12 日,各處理體長分別較初始時增加244.89%和337.40%。
表2 有機肥替代化肥對藕田克氏原螯蝦的體質(zhì)量動態(tài)變化影響/g·ind.-1Tab.2 Effect of replacing chemical fertilizer with organic fertilizer on the dynamic change in body weight of crayfish in the co-cropping system of lotus root and red swamp crayfish
克氏原螯蝦體長與體質(zhì)量之間的相關(guān)性呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)(圖1),擬合方程為y=0.9854 e0.4203x,R2=0.9871。
圖1 克氏原螯蝦的體長與體質(zhì)量的相關(guān)性分析Fig.1 Correlation analysis between body length and body weight of red swamp crayfish
各組投放的克氏原螯蝦苗體質(zhì)量均值為5.00 g·尾-1,各處理間差異不顯著(P>0.05)。收獲時各組體質(zhì)量均值為30.90 g·尾-1,其中以不投喂飼料組(CF、M100%)較低(P<0.05),平均為19.02 g·尾-1,CF 組最小,其次為M100%組;飼料投喂組(F-CF、F-M25%、F-M50%、F-M75%和F-M100%)較高,平均為35.66 g·尾-1,其中F-M100%組最高,但各組間差異均未顯著(P>0.05)。不投喂飼料組日增重較低(P<0.05),均值為4.29g·尾-1,CF 組最小,其次為M100%組;飼料投喂組較高,平均為0.49 g·尾-1,其中F-M100%組最高,但各組間差異均未顯著(P>0.05)。不投喂飼料組特定生長率較低(P<0.05),其中CF 組最小,其次為M100%組;飼料投喂組較高,平均為5.43%·d-1,其中F-M100%組最高,但各組間差異均未顯著(P>0.05)。不同組間的飼料系數(shù)和成活率差異均未達到顯著水平(P>0.05),分別為1.36 和74.15%。不投喂飼料組克氏原螯蝦產(chǎn)量較低(P<0.05),平均為1 016.55 kg·hm-2,其中CF 組最小,M100%組次之;投喂飼料組則較高,平均為1 830.15 kg·hm-2,其中F-M25%組較高,但各組間差異不顯著(P>0.05)。
由表4 可知,不投喂飼料組(CF、M100%)的克氏原螯蝦含肉率較低(P<0.05),平均為9.08%,其中CF 組最低,M100%組次之;投喂飼料組(F-CF、F-M25%、F-M50%、F-M75%和F-M100%)較高,平均為12.86%,F(xiàn)-M50%最高,但各組間無顯著差異(P>0.05)。各組間克氏原螯蝦鮮肉含水率差異均不顯著(P>0.05),均值為79.71%,其中以不投喂飼料組較高,CF 組最高,M100%組次之;投喂飼料組中,F(xiàn)-M100%最高。投喂飼料組間的克氏原螯蝦鮮肉粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量都無顯著性差異(P>0.05),均值分別為18.06%、0.72%和1.19%;不投喂飼料組各指標均顯著低于投喂飼料組(P<0.05),其均值分別為15.02%、0.48%和0.93%,其中CF 組最低,M100%組次之。
表3 有機肥替代化肥對藕田克氏原螯蝦各生長參數(shù)影響Tab.3 Effects of replacing chemical fertilizer with organic fertilizer on the growth parameters of red swamp crayfish in the co-cropping system of lotus root and red swamp crayfish
表4 有機肥替代化肥對藕田克氏原螯蝦鮮肉基礎(chǔ)營養(yǎng)成分含量的影響Tab.4 Effects of replacing chemical fertilizer with organic fertilizer on the basic nutrient content of crayfish fresh in the co-cropping system of lotus root and red swamp crayfish
不投喂飼料組(CF、M100%)的克氏原螯蝦總氨基酸含量較低(P<0.05),平均為14.74%,其中CF 組最低,M100%組次之;投喂飼料組(F-CF、F-M25%、F-M50%、F-M75%和F-M100%)較高,平均為16.47%,以F-M75%最高,但其組間無顯著差異(P>0.05)。投喂飼料與否對鮮肉飽和脂肪酸含量影響不顯著(P>0.05),均值為0.15%,其中以F-M50%最高,CF組最低。鮮肉不飽和脂肪酸含量、鮮肉不飽和脂肪酸含量/鮮肉總脂肪酸含量中,則以不投喂飼料組較高,其均值分別為0.47%、0.78;投喂飼料組低于不投喂組,其均值分別為0.35%、0.68,兩個指標均以F-M100%最高;除F-M100%組(P<0.05)外,其他處理組與不投喂飼料組間差異達到顯著水平(P<0.05)。
研究表明,與精養(yǎng)模式相比,種養(yǎng)結(jié)合模式中克氏原螯蝦的食物網(wǎng)來源更為豐富均勻,且更偏向于植物食源[8]。因此,藕田施肥直接提高土壤養(yǎng)分,可培肥水體,增加水體浮游動植物,促進藕田水草等植物生長,多角度間接豐富克氏原螯蝦食物來源。據(jù)報道,種養(yǎng)結(jié)合模式下,化肥施用次數(shù)需控制(宜一次性基施);就肥水培藻而言,更宜選用復(fù)合菌肥菌肥,降低化學肥料對克氏原螯蝦負面作用的同時,有效延長藕蝦互作周期,提升體系養(yǎng)分利用效率[9]。
本研究中,投喂飼料組中全量施用有機肥組(F-M100%)日增重、特定生長率指標均較高(P>0.05);其成活率雖相較于最高組,也即有機肥替代25%化肥用量組(F-M25%)下降6.25%(P>0.05),但其產(chǎn)量較后者僅下降0.94%(P>0.05)。表明藕田養(yǎng)蝦模式施肥中,采取有機肥全量替代化肥,更能促進克氏原螯蝦生長;不投喂飼料組中,除成活率相當之外,全量有機肥替代化肥組(M100%)的各項生長指標均顯著高于全量化肥施用組(CF)(P<0.05),證明了全量有機肥替代化肥方式更適宜培育良好規(guī)格小龍蝦,提升藕蝦模式經(jīng)濟收益。
目前,各地因地制宜建立了克氏原螯蝦養(yǎng)殖模式,如稻田養(yǎng)蝦、藕田養(yǎng)蝦、池塘養(yǎng)殖等,但一般都采用投喂的精養(yǎng)方式[3,11,12]。全價配合飼料營養(yǎng)全面、合理,確保了克氏原螯蝦的生長和品質(zhì)[10,13]。本研究中,投喂飼料組(F-CF、F-M100%)克氏原螯蝦肉的含肉率、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分和總氨基酸含量均顯著高于不投喂飼料組(CF、M100%)(P<0.05)(表4、表5),這與其他研究結(jié)果相似[13-16]。
表5 有機肥替代化肥對藕田克氏原螯蝦鮮肉脂肪酸含量影響Tab.5 Effects of replacing chemical fertilizer with organic fertilizer on the amino acid and fatty acid contents of crayfish fresh in the co-cropping system of lotus root and red swamp crayfish
而在投喂飼料基礎(chǔ)上,有機肥替代25%化肥組(F-M25%)基礎(chǔ)營養(yǎng)指標中,雖然含肉率、總氨基酸含量略低于各處理組,但包括粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量均最高(P>0.05);全量有機肥替代化肥組(F-M100%)粗灰分含量與有機肥替代25%化肥施用組(F-M25%)相同(P>0.05),其含肉率、總氨基酸含量僅次于最高組,也即有機肥分別替代50%、75%化肥組(F-M50%、F-M75%)(P>0.05)。
除飽和脂肪酸外,投喂飼料反而不利于提升不飽和脂肪酸含量,及其與總脂肪酸相對比值。這可能不投喂飼料增加了克氏原螯蝦攝食水體浮游動植物及藕田水草等食物量,但其營養(yǎng)豐富度更為均衡所致[17]。投喂飼料組中,全量有機肥替代化肥組(F-M100%)的不飽和脂肪酸含量,及其與總脂肪酸的比值均最高(P>0.05),且僅其不顯著低于不投喂飼料組(CF、M100%)(P>0.05)。
綜合而言,藕田養(yǎng)蝦模式采取有機肥全量替代化肥模式,有助于保持克氏原螯蝦鮮肉基礎(chǔ)營養(yǎng),提升不飽和脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)絕對及相對含量。
除不飽和脂肪酸指標外,藕田養(yǎng)殖克氏原螯蝦投喂飼料模式,有助于提升蝦體生長性狀、鮮肉各營養(yǎng)組成含量(P <0.05);投喂飼料方式下,F(xiàn)-M100%組的克氏原螯蝦生長性狀指標較高,雖其在基礎(chǔ)營養(yǎng)指標中并未體現(xiàn)出絕對優(yōu)勢,但其對不飽和脂肪酸絕對及相對含量具有正向作用,有助于提升蝦肉品質(zhì)。