劉艷輝，楊炳坤，高春山，劉鐵鋼，李秀穎，祖岫杰

（吉林省水產(chǎn)科學(xué)研究院，長(zhǎng)春 130033）

0 引言

中華小長(zhǎng)臂蝦(Palaemonetes sinensis)屬甲殼綱，十足目，長(zhǎng)臂蝦科，小長(zhǎng)臂蝦屬，為中國(guó)唯一有記載的小長(zhǎng)臂蝦屬物種[1]。該蝦主要分布于東北、華北直到長(zhǎng)江中下游一帶[2-4]，以北方更為多見[1]。中華小長(zhǎng)臂蝦是野生的小型經(jīng)濟(jì)蝦類，自然環(huán)境條件下主要棲息于水草茂密的江河淺水區(qū)，該蝦味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富[5]、深受消費(fèi)者喜愛。該蝦在自然水域中還具有較高的生態(tài)價(jià)值[6]，可作為許多魚的餌料[7]，調(diào)節(jié)水域的生態(tài)環(huán)境。近年來(lái)，北方漁民采取采捕野生抱卵蝦進(jìn)行池塘繁殖、養(yǎng)殖嘗試，取得了很好的養(yǎng)殖效果[8]，養(yǎng)殖試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該蝦具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、病害少的特點(diǎn)，適合池塘高密度養(yǎng)殖，是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值較高的蝦類，馴化開發(fā)價(jià)值極大。目前，關(guān)于中華小長(zhǎng)臂蝦的研究報(bào)道很少，只見有關(guān)形態(tài)學(xué)[9]、生殖生物學(xué)[10]、低溫麻醉運(yùn)輸[11]、對(duì)鹽度的耐受性及鹽度對(duì)其呼吸的影響[12]、對(duì)溫度的耐受性及溫度對(duì)其呼吸的影響[13]、對(duì)pH的耐受及呼吸代謝的影響[14]、北方池塘繁育技術(shù)等方面的零星報(bào)道，尚缺乏關(guān)于其基礎(chǔ)生物學(xué)、養(yǎng)殖生物學(xué)、繁殖生物學(xué)方面的系統(tǒng)研究，這也極大地限制了中華小長(zhǎng)臂蝦的進(jìn)一步開發(fā)利用[15]。近年來(lái)，由于環(huán)境的改變和漁民過(guò)度的捕撈，外來(lái)物種入侵等原因，造成中華小長(zhǎng)臂蝦的資源量銳減[16]，導(dǎo)致市場(chǎng)供應(yīng)嚴(yán)重不足，價(jià)格不斷攀升，目前，該蝦在吉林、黑龍江等地平均價(jià)格維持在50～60元/kg，封冰后價(jià)格可達(dá)到80元/kg以上[9]。因此，無(wú)論是從保護(hù)該蝦的自然種群資源，還是開發(fā)土著經(jīng)濟(jì)蝦品種來(lái)考慮，中華小長(zhǎng)臂蝦的人工開發(fā)都具有較大價(jià)值。本試驗(yàn)在人工養(yǎng)殖條件下，仿天然水域中華小長(zhǎng)臂蝦的生態(tài)環(huán)境條件，栽種不同密度水草調(diào)節(jié)養(yǎng)殖池塘水質(zhì)，旨在建立一種池塘生態(tài)養(yǎng)殖模式，應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選9面池塘，面積均為4×666.7 m2，池深2.5 m左右，注水深2.0 m左右，水源為江河水和地下水。試驗(yàn)用蝦苗為采捕野生親蝦經(jīng)過(guò)人工繁育所獲得，蝦苗尾重0.01 g，每666.7 m2池塘放蝦苗50萬(wàn)尾。飼料選鯉商品料，粗蛋白含量34.0%。水草選用伊樂(lè)藻。試驗(yàn)于2020年5—11月在吉林省舒蘭市白房子家庭農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將9面試驗(yàn)池塘分為A、B、C 3組，每組設(shè)3個(gè)平行，3組栽種伊樂(lè)藻密度分別占池塘面積的10%、30%、50%。3個(gè)試驗(yàn)組蝦苗放養(yǎng)數(shù)量、飼料投喂量、飼養(yǎng)管理等完全相同。蝦苗放養(yǎng)后開始監(jiān)測(cè)水溫(T)、pH、溶解氧(DO)、氨氮(NH4+-N)、亞硝酸鹽氮(NO2-N)、硝酸鹽氮(NO3-N)等水質(zhì)指標(biāo)，每5天監(jiān)測(cè)一次。

1.3 養(yǎng)殖管理

蝦苗入池后每天投喂4次，投喂量以2 h內(nèi)吃完為宜。試驗(yàn)期間不換水，及時(shí)補(bǔ)充蒸發(fā)和滲漏部分丟水量。伊樂(lè)藻生長(zhǎng)旺季，及時(shí)刈割，控制各試驗(yàn)組伊樂(lè)藻面積不超過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)覆蓋面積。

1.4 指標(biāo)監(jiān)測(cè)及方法

1.4.1 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 采樣時(shí)間上午9:00—10:00時(shí)，在池塘選5個(gè)采樣點(diǎn)，采水深0.5～1.0 m，將5個(gè)點(diǎn)所采集的水樣混合均勻后取1 L。NH4+-N、NO2-N、NO3-N用分光光度法測(cè)定（紫外分光光度計(jì)Cary 60），水溫、pH用維賽YSIprplus水質(zhì)分析儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，溶解氧監(jiān)測(cè)（碘量法）水層深度為距離池底0.5m處，各采樣點(diǎn)單獨(dú)監(jiān)測(cè)。

1.4.2 生長(zhǎng)性能測(cè)定 試驗(yàn)開始和結(jié)束分別隨機(jī)選取不少于50尾中華小長(zhǎng)臂蝦，測(cè)量體長(zhǎng)、全長(zhǎng)、體質(zhì)量，并準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)各池單位面積蝦的產(chǎn)量，根據(jù)各池單位面積蝦的產(chǎn)量和出池時(shí)蝦的平均體質(zhì)量計(jì)算單位面積蝦的出池?cái)?shù)量，見公式(1)～(7)。

式中，Nt為收獲時(shí)單位面積蝦數(shù)量，尾；N0為單位面積放養(yǎng)數(shù)量，尾；W為收獲時(shí)單位面積蝦產(chǎn)量，g；W0和Wt分別為放養(yǎng)和收獲時(shí)蝦的平均體質(zhì)量，g；W料為單位面積投喂飼料總質(zhì)量，g；S為成活率，%；DW為日增重，mg/d；NW為凈增重，g；IWR為增重率，%；SGR為特定生長(zhǎng)率，%/d；KFGR為飼料系數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Excel對(duì)生長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果

2.1 水化指標(biāo)變化情況

圖1可以看出，3個(gè)試驗(yàn)組水溫從試驗(yàn)開始均呈先升后降的趨勢(shì)，在25～85天始終為A＞B＞C，A、C組與B組之間均差異顯著(P<0.05)，A組與C組之間差異極顯著(P<0.01)。第40天均升至最高，而后隨著氣溫的下降，水溫逐漸降低。

圖1 水溫變化情況

圖2反映了3組溶解氧變化規(guī)律，A、B、C 3組變幅分別在4.54～6.25 mg/L、4.56～6.98 mg/L、3.95～7.33 mg/L之間波動(dòng)。A、B兩組變化趨勢(shì)基本一致，B組始終高于A組，在50～85天差異顯著(P<0.05)。C組在25～45天顯著高于A、B組(P<0.05)，第40天升至最高，在55～85天顯著低于A(P<0.05)，極顯著低于B組(P<0.01)。

圖2 DO變化情況

圖3反映了3組pH的變化規(guī)律，A、B、C 3組均呈先升后降的態(tài)勢(shì)，最高值分別出現(xiàn)在65天、60天、50天的8.44、8.57、9.36。A、B兩組在40～60天差異顯著；C組從30天后開始急劇上升，在35～85天與A、B組之間差異顯著(P<0.05)。

圖3 pH變化情況

圖4反映了3組NH4+-N的變化規(guī)律，3組NH4+-N波動(dòng)范圍分別為0.64～3.71 mg/L、0.29～3.03 mg/L、0.37～4.56 mg/L。在20～25天，A＞B＞C，且C組與A、B組差異顯著(P<0.05)；第40天后，C組急劇上升，C＞A＞B；在45～85天3組之間均存在極顯著差異(P<0.01)。

圖4 氨氮變化情況

圖5反映了3組NO2-N的變化規(guī)律，3組NO2-N的波動(dòng)范圍分別為0.37～1.58 mg/L、0.36～1.34 mg/L、0.39～1.64 mg/L。在25～30天，A、B組與C組之間均存在極顯著差異(P<0.01)；在35～40天，3組之間出現(xiàn)極顯著差異(P<0.01)；第45天，A組與B、C組之間均存在極顯著差異(P<0.01)；在50～85天，3組之間均存在極顯著差異(P<0.01)。

圖5 亞硝酸鹽氮變化情況

圖6反映了3組NO3-N的變化規(guī)律，3組NO3-N的波動(dòng)范圍分別為0.76～5.87 mg/L、0.99～4.13 mg/L、0.96～7.23 mg/L。第15天，B、C組差異顯著(P<0.05)，C、A組差異極顯著(P<0.01)；在45～50天，A組與B、C組均差異極顯著(P<0.01)；第55天，B組與A、C組均差異極顯著(P<0.01)，C、A組之間差異顯著(P<0.05)；在20～40、65～85天，3組之間相互差異極顯著(P<0.01)。

圖6 硝酸鹽氮變化情況

2.2 生長(zhǎng)性能及飼料利用情況

生長(zhǎng)性能和飼料利用情況見表1。A、B、C 3組成活率無(wú)差異(P＞0.05)，各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均為B＞A＞C，B組與A、C組之間均存在顯著性差異(P<0.05)。單位面積產(chǎn)量B＞A＞C，飼料系數(shù)C＞A＞B，兩項(xiàng)指標(biāo)均B組與C組差異顯著(P<0.05)。

表1 生長(zhǎng)性能和飼料利用情況

3 討論

3.1 水草密度對(duì)水溫、溶氧、pH的影響

水溫是影響甲殼動(dòng)物新陳代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、蛻殼等關(guān)鍵環(huán)境因子[4,17-18]，蝦類是變溫水生動(dòng)物，不同種蝦對(duì)溫度的適宜范圍不同，王吉橋等[19]研究南美白對(duì)蝦最適水溫為23～30℃，田相利等[20]研究中國(guó)對(duì)蝦最適水溫為29.7℃。邢克智等[21]研究青蝦最適水溫為(28±0.5)℃。姜宏波等[13]研究中華小長(zhǎng)臂蝦能耐受高溫上限為37℃，30℃時(shí)耗氧率最高，25～30℃耗氧率無(wú)差異，表明中華小長(zhǎng)臂蝦在25～30℃時(shí)新陳代謝旺盛。本研究A、B、C 3組在25～30℃區(qū)段變化時(shí)長(zhǎng)分別為56、51、41天，C組對(duì)中華小長(zhǎng)臂蝦適溫時(shí)長(zhǎng)窄于A、B組，從溫度變化上看，A、B組更適合中華小長(zhǎng)臂蝦的生長(zhǎng)。

DO是養(yǎng)殖水質(zhì)好壞的重要理化指標(biāo)，DO不足引起魚蝦浮頭，甚至死亡。水生植物光合作用，提高水體DO含量，促進(jìn)污染物的快速分解或轉(zhuǎn)化[22]。時(shí)順娣[23]研究青蝦養(yǎng)殖結(jié)果表明，池塘栽種伊樂(lè)藻面積30%左右為宜，顯著提高養(yǎng)殖水體DO。李定國(guó)等[17]研究水草密度對(duì)河蟹池塘水質(zhì)影響結(jié)果表明，伊樂(lè)藻覆蓋35%時(shí)DO始終保持6.0 mg/L以上。本研究低溫時(shí)3組變化無(wú)差異，25天后，A組始終低于B組，分別在5.30～6.03 mg/L、6.15～6.98 mg/L之間波動(dòng)，在25～45天，C組由于水草面積大，DO高于A、B組，最高達(dá)到7.33 mg/L，在45天后，水溫升高，C組水草密度過(guò)高且死亡腐爛，有機(jī)耗氧量加大，致使DO急劇下降，在50～85天，DO在3.95～4.83 mg/L波動(dòng)，本試驗(yàn)條件下B組增氧幅度最高，與上述二位學(xué)者研究結(jié)果相吻合。

pH是甲殼動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境中重要因素之一，其值因水生植物數(shù)量的變化而變化[14,24]，水生植物光合作用使HCO3-轉(zhuǎn)化成CO32-，pH逐漸升高[24]。因此，水草密度越大，pH越高，由圖3不難看出，試驗(yàn)前期，水溫較低，水草沒有達(dá)到預(yù)期的覆蓋面積，3組pH變化差異不大，20天后，隨著溫度升高，水草生長(zhǎng)旺盛，C組pH迅速升高，C組大于9.0時(shí)段在50～80天。姜宏波等[14]研究pH對(duì)中華小長(zhǎng)臂蝦安全值為9.51，但超過(guò)pH 9時(shí)，中華小長(zhǎng)臂蝦耗氧率增加，排氨率降低。朱愛意[25]和章龍珍等[26]研究認(rèn)為，pH不適時(shí)，水產(chǎn)動(dòng)物會(huì)增大耗氧率和排氨率。C組高pH時(shí)段過(guò)長(zhǎng)，為了適應(yīng)環(huán)境消耗過(guò)多能量，造成耗能增大、耗氧率增高[14]，雖然中華小長(zhǎng)臂蝦在該環(huán)境下能夠生存，但不適于生長(zhǎng)。

3.2 水草密度對(duì)氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽的影響

NH4+-N是甲殼動(dòng)物高密度養(yǎng)殖過(guò)程中最重要的脅迫因子之一[27]，高濃度的NH4+-N不僅影響甲殼動(dòng)物的快速生長(zhǎng)，還會(huì)造成免疫力下降、代謝機(jī)能紊亂、發(fā)病率高[14]。水生植物可以吸收、消化水體中的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)氮具有良好的去除效果[28]。雖然不同水生植物去氮效果不同，但總體來(lái)說(shuō)，去氮效果明顯[29]。包杰等[30]研究表明，在水溫(18±1)℃，NH4+-N對(duì)中華小長(zhǎng)臂蝦安全濃度為27.25 mg/L。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，3個(gè)試驗(yàn)組NH4+-N濃度逐漸上升，在10～30天，高密度水草組NH4+-N低于低密度水草組，B組低于A組，由于C組水草密度相對(duì)較大，高溫季節(jié)水草老化腐爛，耗氧率增加，致使C組NH4+-N濃度上升，第50天達(dá)最高4.55 mg/L。該值雖然低于包杰等[30]研究的安全濃度27.25 mg/L，但安全濃度范圍內(nèi)的NH4+-N也會(huì)對(duì)蝦體的生理功能造成不良影響[18]。本試驗(yàn)條件下B組降NH4+-N效果最為顯著。

NO2-N是集約化養(yǎng)蝦環(huán)境中重要的污染成分[31]，水體中的NO2-N進(jìn)入蝦類血液后，對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒害作用[32]。李定國(guó)等[17]研究表明，水草光合作用釋放大量氧氣，減少NO2-N的含量，降低對(duì)蝦的毒性。從圖5可以看出，在25～45天NO2-N含量與水草密度呈負(fù)相關(guān)，第45天后，水溫升高，C組水草老化腐爛，有機(jī)耗氧量增加，氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮受阻，使NO2-N升高，在45天后C組NO2-N急劇上升，在45～85天，C＞A＞B，試驗(yàn)期間A、B、C 3組的最高值分別為1.58 mg/L、1.34 mg/L、1.81 mg/L。包杰等[32]研究表明，NO2-N對(duì)中華小長(zhǎng)臂蝦安全濃度為2.32 mg/L，雖然3個(gè)試驗(yàn)組NO2-N均低于安全濃度，但在低濃度NO2-N條件下對(duì)蝦類氧消耗、氨排泄均有顯著影響[33]。本試驗(yàn)條件下B組降NO2-N效果最為顯著。

NO3-N是含氮有機(jī)物氧化分解的最終產(chǎn)物，養(yǎng)殖水體中不達(dá)到一定濃度對(duì)養(yǎng)殖水產(chǎn)動(dòng)物是不會(huì)產(chǎn)生毒害作用的。彭自然等[33]研究表明，NO3-N大于150 mg/L時(shí)，對(duì)南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)不利。蔣天寶[18]研究表明，NO3-N濃度910 mg/L時(shí)對(duì)蝦生長(zhǎng)存活產(chǎn)生不利影響。水草對(duì)NO3-N降解是因?yàn)镹O3-N是水生植物重要的養(yǎng)分，通過(guò)根莖吸收，從而達(dá)到降解的目的。從圖6看，3個(gè)試驗(yàn)組NO3-N最高值只有7.22 mg/L，不會(huì)對(duì)養(yǎng)殖蝦造成危害。

3.3 水草密度對(duì)生長(zhǎng)和飼料利用的影響

蝦的生長(zhǎng)受多方因素影響，在人工養(yǎng)殖條件下，其可控因素主要是密度、水環(huán)境、飼料營(yíng)養(yǎng)等。本試驗(yàn)在養(yǎng)殖池塘移栽不同密度伊樂(lè)藻調(diào)控養(yǎng)殖池塘水質(zhì)，提高生長(zhǎng)性能和飼料利用率，是通過(guò)水草調(diào)節(jié)水溫、pH、溶解氧、降低氨氮和亞硝酸鹽等來(lái)實(shí)現(xiàn)的。養(yǎng)殖池塘生態(tài)平衡、水質(zhì)穩(wěn)定是提高生長(zhǎng)性能、提高飼料利用率、提高產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一，通過(guò)水生植物調(diào)控養(yǎng)殖水質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的已得到業(yè)界的認(rèn)可[34]。從表1看，出池規(guī)格、日增重、凈增重、增重率、特定生長(zhǎng)率均為B組最高，分別為(0.50±0.031)g、(5.80±17.83)mg、(0.49±0.031)g、(4933.33±305.51)%、(1.99±0.27)%/d，而且B組與A、C組之間均存在顯著差異。單位面積產(chǎn)量B組最高，為(152.5±17.83)kg，且與C組之間差異顯著。飼料系數(shù)B組最低，為1.16±0.14，且與C之間差異顯著。B組雖然成活率最低(62.03±9.31)%，但與A、C兩組之間無(wú)差異。3個(gè)試驗(yàn)組養(yǎng)殖效果上出現(xiàn)差異，是由于伊樂(lè)藻密度不同，對(duì)水質(zhì)調(diào)節(jié)能力不同，最后出現(xiàn)的養(yǎng)殖結(jié)果不同。研究證明，養(yǎng)殖水體中高濃度NH4+-N、NO2-N會(huì)使蝦體代謝出現(xiàn)障礙，輕者生長(zhǎng)受阻，重者免疫力下降，發(fā)生疾病，甚至死亡[35]，本試驗(yàn)再一次證明了水生植物對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)的調(diào)節(jié)作用及對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物生長(zhǎng)性能和飼料利用的影響。

4 結(jié)論

從試驗(yàn)結(jié)果看，A、B、C 3組適宜蝦生長(zhǎng)的最適水溫(25～30℃)時(shí)長(zhǎng)分別為56、51、41天；B組在55天后DO顯著大于A、C組(P<0.05)；A、B組pH在正常范圍內(nèi)變動(dòng)；B組NH4+-N在40～85天最低(0.43～3.03mg/L)；B組NO2-N在50～85天最低(0.36～0.85 mg/L)，與A、C組之間存在極顯著差異(P<0.01)；B組NO3-N在55天后最低(1.68～2.14 mg/L)，與A、C組之間均存在極顯著差異(P<0.01)。各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均為B組最高，與A、C組存在顯著差異(P<0.05)。B組飼料系數(shù)最低(1.16±0.14)，與C組差異顯著(P<0.05)。上述結(jié)果表明，中華小長(zhǎng)臂蝦池塘栽種適宜面積的伊樂(lè)藻對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)控作用明顯，能顯著提高DO，降低NH4+-N、NO2-N等有害物質(zhì)，提高生長(zhǎng)性能和飼料利用水平，從試驗(yàn)結(jié)果綜合分析，伊樂(lè)藻密度30%組效果最佳。