李紀(jì)元, 郭 騰, 徐世宏, 吳樂樂, 于佳辰, 王彥豐, 李 軍
水位深度對工廠化流水養(yǎng)殖大菱鲆生長的影響
李紀(jì)元1, 2, 3, 4, 郭 騰5, 徐世宏1, 2, 3, 吳樂樂6, 于佳辰7, 王彥豐1, 2, 3, 李 軍1, 2, 3
(1. 中國科學(xué)院 海洋研究所 中國科學(xué)院實(shí)驗(yàn)海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島 266071; 2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室 海洋生物學(xué)與生物技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島 266237; 3. 中國科學(xué)院 海洋大科學(xué)研究中心, 山東 青島 266071; 4. 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049; 5. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 山東 青島 266109; 6. 中國海洋大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院, 山東 青島 266003; 7. 江蘇海洋大學(xué) 海洋科學(xué)與水產(chǎn)學(xué)院 江蘇 連云港 222005)
為探討水深對工廠化流水養(yǎng)殖水環(huán)境的影響, 本實(shí)驗(yàn)將9 000尾初始體質(zhì)量為141.62±24.47 g的大菱鲆()按照低水深(20 cm)、中水深(40 cm)、高水深(60 cm)條件分為3個不同養(yǎng)殖水深組, 實(shí)驗(yàn)周期為80 d。實(shí)驗(yàn)期間, 跟蹤檢測長期和特定時期(投喂后8 h內(nèi))不同養(yǎng)殖水深水體中總氨氮(TAN)、亞硝酸鹽(NO2–-N)、固體懸浮物(SS)、化學(xué)需氧量(COD)等參數(shù), 并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時對大菱鲆成活率、體質(zhì)量、飼料系數(shù)水平進(jìn)行測量。研究表明, 水池內(nèi)水流速度與水深呈負(fù)相關(guān), 但各組間無顯著性差異。高水深組的固體懸浮物含量顯著(<0.05)低于其他兩組, 低水深組的化學(xué)需氧量顯著(<0.05)低于其他兩組, 各水深組中氨氮、亞硝酸鹽都在大菱鲆幼魚安全濃度范圍內(nèi), 且無顯著性差異。在投喂后, 固體懸浮物含量在各水深組中呈先升高后降低趨勢, 其中低水深組波動最大。氨氮含量在投喂后3 h開始上升, 其中低水深組漲幅最大。各水深組中化學(xué)需氧量隨著投喂時間延長而逐漸積累, 而亞硝酸鹽含量基本保持不變。實(shí)驗(yàn)結(jié)束, 低水深組中大菱鲆增質(zhì)量率、特定生長率、體質(zhì)量變異系數(shù)均顯著(<0.05)高于高水深組, 而存活率、肥滿度、飼料系數(shù)在各組之間沒有顯著差異。研究結(jié)果顯示, 增加水深有利于提高養(yǎng)殖水環(huán)境水質(zhì)惡化的緩沖能力。在保證養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo)安全的前提下, 低水深在大菱鲆工廠化流水養(yǎng)殖中是一個可行的方案。
大菱鲆(); 生長; 水質(zhì); 水深; 工廠化流水養(yǎng)殖
水深作為水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的因素之一, 與魚類攝食模式、生長習(xí)性息息相關(guān)。ZHANG等[1]研究養(yǎng)殖水深對中華鱘()生長影響的結(jié)果表明, 在0.6 m深度, 中華鱘的特定生長率、增質(zhì)量率、血清谷胱甘肽過氧化物酶、堿性磷酸酶、溶菌酶活性顯著低于1和1.4 m水深。JIANG等[2]研究了不同水深(20、50、100、150、200 cm)對紅刺參()生長和體色的影響, 其結(jié)果表明150 cm水深養(yǎng)殖的紅刺參體質(zhì)量最大, 200 cm水深養(yǎng)殖的紅刺參成活率最高, 但懸浮在較深層的紅刺參紅色變淺。KAPUTE等[3]研究發(fā)現(xiàn)羅非魚()在較深的池塘可以產(chǎn)生更好的養(yǎng)殖效果。養(yǎng)殖池水深通常由建造成本和養(yǎng)殖生物棲息偏好決定, 大菱鲆屬于底棲魚類, 水體養(yǎng)殖深度普遍在0.4~0.6 m。在實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中, 高水深會使養(yǎng)殖成本提高, 造成水資源浪費(fèi), 低水深會使水體緩沖能力變差, 導(dǎo)致水體水質(zhì)劇烈波動, 而水質(zhì)是由溫度、鹽度、pH、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽、固體懸浮物、化學(xué)需氧量等變量決定, 在很大程度上影響魚類的生長。因此, 了解水深如何影響水質(zhì), 并確定適宜的養(yǎng)殖水深對大菱鲆的工廠化養(yǎng)殖至關(guān)重要。
大菱鲆(), 中文音譯名“多寶魚”, 隸屬于硬骨魚綱(Osteichthyes)、鰈形目(Pleuronectiformes)、菱鲆科(Scophthalmidae)、菱鲆屬(), 原產(chǎn)于歐洲地區(qū)[4-5]。1992年雷霽霖院士首次將大菱鲆引入國內(nèi), 隨后大菱鲆人工繁殖、苗種培養(yǎng)、成魚養(yǎng)殖等問題被相繼攻克, 迅速在山東、遼寧、江蘇等地推廣, 成為近年來中國最具有發(fā)展前景的養(yǎng)殖品種之一[6]。目前, 大菱鲆養(yǎng)殖模式多種多樣, 包括循環(huán)水養(yǎng)殖、池塘養(yǎng)殖、工廠化流水養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng)殖等[7]。就實(shí)際情況而言, 工廠化流水養(yǎng)殖模式是主要形式, 占據(jù)主導(dǎo)地位[8]。目前已經(jīng)有很多關(guān)于流水養(yǎng)殖的研究, 仇登高等[9]研究發(fā)現(xiàn), 1次/天或1次/2天的投喂頻率更適合流水模式下鞍帶石斑魚()的生長; 宋志飛等[10]研究發(fā)現(xiàn), 在流水養(yǎng)殖系統(tǒng)中, 低密度組中俄羅斯鱘魚()幼魚增質(zhì)量率、體長增長率、特定生長率、飼料轉(zhuǎn)化率顯著高于高密度組, 較高密度會對流水養(yǎng)殖系統(tǒng)中俄羅斯鱘魚幼魚的生長造成負(fù)面影響; ZHENG等[11]研究發(fā)現(xiàn)在流水系統(tǒng)中日本對蝦()觸角破損率與放養(yǎng)密度呈正相關(guān)趨勢。目前尚未見到有關(guān)水深對工廠化流水養(yǎng)殖水質(zhì)的影響。本研究通過探討不同水深對大菱鲆工廠化流水養(yǎng)殖水質(zhì)的影響, 為工廠化流水養(yǎng)殖中選擇大菱鲆適宜養(yǎng)殖深度及水環(huán)境調(diào)控工作提供基礎(chǔ)和依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)用大菱鲆購于威海圣航水產(chǎn)科技有限公司, 挑選健康活躍、無創(chuàng)傷的大菱鲆幼魚9 000尾, 平均體質(zhì)量141.62±24.47 g。
1.2.1 養(yǎng)殖條件
采用工廠化流水養(yǎng)殖系統(tǒng), 養(yǎng)殖池為八角形水泥池(5 m×5 m×0.8 m), 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3組不同水深環(huán)境(20、40和60 cm), 每組3個重復(fù), 每池養(yǎng)殖大菱鲆1 000尾, 養(yǎng)殖密度為40尾/m2(6 kg/m2), 實(shí)驗(yàn)周期80 d。實(shí)驗(yàn)期間每天投喂2次(6: 00; 17: 00), 日投喂率為1%, 對每個水池投喂量進(jìn)行記錄。各養(yǎng)殖池日進(jìn)出水量相同, 進(jìn)水口離水面15 cm, 水流與水面呈45°進(jìn)入池內(nèi), 進(jìn)出水速度相同(2.08 m3/h), 保持連續(xù)充氣, 每天早、中、晚用LSH10-1M微型多普勒流速儀, 隨機(jī)選取離養(yǎng)殖池中心4~5 m處6個固定點(diǎn)測量水流速度。水溫控制為17.3±0.5 ℃, 鹽度為30±1, pH為6.95±0.14, 養(yǎng)殖池內(nèi)溶解氧含量為6.65±0.37 mg/L。
1.2.2 水質(zhì)監(jiān)測
總氨氮檢測采用納氏試劑分光光度法[12], 亞硝酸鹽檢測采用萘乙二胺分光光度法[13], 固體懸浮物檢測采用重量法[14], 化學(xué)需氧量檢測采用堿性高錳酸鉀法[15]。
1.2.3 生長檢測
實(shí)驗(yàn)開始和結(jié)束時, 停食1 d, 各池隨機(jī)選取300尾大菱鲆, 測量體長和體重, 按以下公式計(jì)算生長指標(biāo)。
增質(zhì)量率(Weight gain rate,WG)=(2–1)/1×100%
特定生長率(Special growth rate,SG)=(ln2–ln1)/×100%
飼料系數(shù)(Feed conversion ratio,FC)=W/(2×2–1×1)
存活率(Survival rate,S)=終末尾數(shù)/初始尾數(shù)×100%
肥滿度(Condition factor,C)=2/3×100%
體重變異系數(shù)(weight coefficient of variation,WV)=(SD/2)×100%
式中,為終期平均體長(cm),1為初始平均體質(zhì)量(g),2為終期平均體質(zhì)量(g),2為終期大菱鲆尾數(shù),1為初始大菱鲆尾數(shù),為實(shí)驗(yàn)周期(d),W為總飼料攝入量(g), SD為體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)差。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示, 并用Excel 2016和SPSS 19. 0軟件進(jìn)行處理。采用單因素方差分析對各組數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析, 采用鄧肯多重極差檢驗(yàn)(DunCan)和最小顯著差異檢驗(yàn)(LSD)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,<0.05表示差異顯著。
1)危害癥狀。桃小幼蟲蛀果后,在果面上留有針尖狀蛀孔,孔口有白色果膠,數(shù)日后干成白色蠟粉。幼蟲蛀入果實(shí)后縱橫串食,最終到達(dá)果心,蛀食種子。受害蘋果果實(shí)生長受阻,果面凹凸不平,俗稱“猴頭果”。幼蟲在果內(nèi)一邊蛀食,一邊將糞便排于蟲道內(nèi),被害果成為“豆沙餡”,失去食用價(jià)值。后期幼蟲老熟后向外咬出香頭大的“脫果孔”,脫離果實(shí)。
水池內(nèi)水流速度與水深呈負(fù)相關(guān)關(guān)系: 在低水深時, 水流速度為0.11 m/s; 在中水深時, 水流速度為0.10 m/s; 在高水深時, 水流速度為0.08 m/s。水深越深, 水流速度越慢, 各水深組中水流速度無顯著性差異(圖1)。
圖1 水深對水流速度的影響
相同字母表示組間差異不顯著(>0.05)
在本實(shí)驗(yàn)中, 高水深組的固體懸浮物含量顯著(<0.05)低于其長兩組, 氨氮含量也是3組中最低(0.49 mg/L)?;瘜W(xué)需氧量隨著水深的增加而增高, 在高水深組最高, 達(dá)到1.51 mg/L, 高水深組和中水深組的化學(xué)需氧量顯著(<0.05)高于低水深組。亞硝酸鹽在低、中、高水深組的質(zhì)量濃度分別為0.027、0.025、0.027 mg/L, 無顯著性差異(圖2)。
2.3.1 不同水深投喂后固體懸浮物的變化規(guī)律
由圖3可見, 各處理組固體懸浮物濃度在投喂后1.5 h, 開始出現(xiàn)上升趨勢。在投喂后2 h, 高水深組固體懸浮物濃度達(dá)到最高(190 mg/L)。在投喂后3 h, 中水深組固體懸浮物濃度達(dá)到最高(250 mg/L), 隨后1 h大幅度下降。在投喂后3~4 h, 低水深組固體懸浮物大幅度上升并達(dá)到最高濃度(310 mg/L)。在2、3、8 h時, 高水深組水體固體懸浮物濃度高于低水深組。
2.3.2 不同水深投喂后氨氮的變化規(guī)律
由圖4可見, 各水深組氨氮濃度在投喂后3 h內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài), 在投喂后3 h開始呈上升趨勢。低水深組氨氮質(zhì)量濃度在投喂后5 h出現(xiàn)波峰并達(dá)到最大值(1.11 mg/L), 中水深組氨氮濃度在投喂后6 h出現(xiàn)波峰并達(dá)到最大值(1.08 mg/L), 高水深組氨氮濃度相對比較穩(wěn)定, 在投喂后1 h出現(xiàn)最大值(0.65 mg/L)。
圖2 水深對水質(zhì)的影響
注: 相同字母表示組間差異不顯著(>0.05), 不同字母表示組間差異顯著(0.05), 圖7、圖8同
圖3 不同水深投喂后固體懸浮物的變化規(guī)律
圖4 不同水深投喂后氨氮的變化規(guī)律
2.3.3 不同水深投喂后亞硝酸鹽的變化規(guī)律
圖5 不同水深投喂后亞硝酸鹽的變化規(guī)律
2.3.4 不同水深投喂后COD的變化規(guī)律
由圖6可見, 各水深處理組COD濃度變化具有相似的規(guī)律, 在投喂3 h內(nèi)比較穩(wěn)定。高水深組COD濃度在投喂后3 h開始大幅度上升, 而低水深組和中水深組在投喂后4 h開始大幅度上升。高水深組在8 h時COD最大(3.020 mg/L)。中、低水深組分別在7 h和6 h達(dá)到波峰, 在波峰處COD達(dá)到最大, 分別為3.636 mg/L和3.180 mg/L。
圖6 不同水深投喂后COD的變化規(guī)律
大菱鲆幼魚存活率隨水深的增加而增加, 在高水深組存活率最高達(dá)到95.34%±0.73%, 但3組間存活率差異不顯著。飼料系數(shù)在3個水深處理組之間沒有顯著性差異, 但在低水深時飼料系數(shù)最低。特定生長率和增質(zhì)量率在低水深組最高, 分別為0.56%± 0.02%和56.68%±2.32%, 顯著(<0.05)高于中水深組和高水深組。肥滿度在中水深組最大, 其次是低水深組和高水深組。低水深組體重變異系數(shù)最大, 與中水深組沒有顯著性差異, 但顯著(<0.05)高于高水深組(圖7、圖8)。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中, 通常采用水面噴射法促進(jìn)水池內(nèi)水流循環(huán), 水池內(nèi)水流速度與進(jìn)出水量、進(jìn)出水速度、水池半徑、水深、進(jìn)水口離水面的距離等有關(guān)[16]。本研究控制其他變量相同, 發(fā)現(xiàn)水池內(nèi)水流速度與水深呈負(fù)相關(guān), 水深越深, 水流速度越慢, 這可能因?yàn)樗w越深, 水的阻力越大, 不利于水體的流動和交換。CRIPPS[17]研究表明水體動力性能與水深有關(guān), 隨著水深的減少, 養(yǎng)殖水體利用效率提高。BURLEY[18]研究表明水深的變化導(dǎo)致了水箱內(nèi)水體流動和混合的改變。但本實(shí)驗(yàn)中3個水深組之間水流速沒有顯著性差異, 說明在正常的養(yǎng)殖生產(chǎn)中, 水深對水流速度影響較小。大菱鲆屬于底棲魚類, 相比于游泳性魚類, 大部分在攝食后迅速下潛到水底, 喜歡緩慢流速的環(huán)境。LI等[19]研究表明在0.06、0.18、0.36 m/s 3種水流速下, 養(yǎng)殖在0.18 m/s水流速下的大菱鲆幼魚生長最好。在本研究中低水深組, 水流速為0.11 m/s最接近0.18 m/s, 而且在該處理組中, 大菱鲆增質(zhì)量率和特定生長率最高, 這與LI等[19]研究成果一致。
圖7 不同水深大菱鲆生長狀態(tài)
圖8 不同水深大菱鲆生長表現(xiàn)
本研究中, 氨氮質(zhì)量濃度在不同水深組中最高為0.65 mg/L, 低于大菱鲆幼魚的安全濃度[20], 對大菱鲆幼魚幾乎沒有影響。曲克明等[21]報(bào)道, 在正常溶氧條件下, 亞硝酸鹽對大菱鲆的48 h LC50值和96 h LC50值分別為181.07和130.66 mg/L, 采用96 h LC50值乘以安全系數(shù)0.1作為安全濃度, 可以得到亞硝酸鹽對大菱鲆的安全質(zhì)量濃度為13.07 mg/L。本研究中, 3個水深組水體中亞硝酸鹽濃度遠(yuǎn)低于安全濃度, 不是限制大菱鲆幼魚生長的主要環(huán)境因素。高水深組的固體懸浮物含量顯著(<0.05)低于其他兩組, 說明增加水深有利于提高養(yǎng)殖水環(huán)境水質(zhì)惡化的緩沖能力。但隨著水深升高, 每日循環(huán)水量減少, 使得水體中糞便、殘餌、黏液等有機(jī)質(zhì)停留時間變長, 導(dǎo)致高水深組COD最高(1.51 mg/L)。
大菱鲆在攝食后會將代謝廢物排放到水中, 導(dǎo)致水中的可溶性營養(yǎng)鹽、固體懸浮物、COD等發(fā)生一些變化。養(yǎng)殖池中的固體懸浮物主要來源于殘餌和糞便, 這些固體懸浮物既可以通過直接損害魚鰓, 也可以通過礦化產(chǎn)生有害物質(zhì)來影響魚類生長[22]。本實(shí)驗(yàn)中, 在投喂1.5 h后, 固體懸浮物開始出現(xiàn)上升, 可能是養(yǎng)殖生物開始進(jìn)行排泄。方志山[23]研究發(fā)現(xiàn)水體中固體懸浮物主要受到養(yǎng)殖對象的攝食與排泄的影響。低水深組中固體懸浮物波動最大, 可能因?yàn)檩^小蓄水水體緩沖能力較弱, 隨著集中排泄和水體交換的進(jìn)行, 出現(xiàn)大幅度升降。氨氮是攝食后排泄的主要含氮化合物[24], 當(dāng)養(yǎng)殖環(huán)境中氨氮濃度較高, 會導(dǎo)致魚類腸道消化吸收性能下降[25]、先天性免疫受抑制[26]、組織器官損傷[27]等癥狀。在本實(shí)驗(yàn)過程中, 3種水深處理組大菱鲆在投喂結(jié)束后, 氨氮排泄在3~8 h出現(xiàn)峰值, 這與唐賢明等[28]報(bào)道的3~9 h以及FANG等[29]對鱖魚()研究結(jié)果4~8 h相近。魚的代謝具有較大的波動性, 受到很多環(huán)境因子的影響比如水硬度、水流速、溫度等[30-32]。在本實(shí)驗(yàn)中, 低水深組氨氮排泄較高, 可能在低水深處理組中大菱鲆代謝率比較高。亞硝酸鹽含量在投喂后基本保持穩(wěn)定, 亞硝酸鹽是細(xì)菌硝化作用的中間產(chǎn)物, 亞硝化細(xì)菌首先在有氧的條件下將氨氮氧化成亞硝酸鹽, 亞硝酸鹽再被硝化細(xì)菌利用變成硝酸鹽[33]。在投喂后, 氨氮還未轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽就隨水流排出, 水體中亞硝酸鹽含量基本取決于原水。高濃度的亞硝酸鹽會對生物體產(chǎn)生危害[34], 因此在流水系統(tǒng)中良好的水源是非常有必要的。COD作為一個重要的水質(zhì)指標(biāo), 可根據(jù)其含量來衡量水體中有機(jī)物的濃度。有機(jī)物本身對養(yǎng)殖生物并無影響, 但它既可以滋養(yǎng)大量的生物病菌, 又可以通過分解消耗氧氣并產(chǎn)生有害氣體, 對養(yǎng)殖生物造成不利的影響[35]。不同深度組水體中COD濃度變化具有相同的趨勢, 即隨著投喂后時間的增加, 水體中COD濃度逐漸升高, 說明在大菱鲆集中排泄后, COD會出現(xiàn)短暫的積累。張延青等[36]研究發(fā)現(xiàn), 不同規(guī)格皺紋盤鮑()在攝食后, 各規(guī)格組COD都會隨著時間延長而不斷升高, 這與本研究結(jié)果一致。
在養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中, 養(yǎng)殖生物的生長性能是衡量養(yǎng)殖成功與否的重要依據(jù), 而飼料利用率低、生長慢是大菱鲆實(shí)際生產(chǎn)過程中常見的問題。在不同水深組中, 大菱鲆的存活率、肥滿度、飼料系數(shù)相似, 水深對這些參數(shù)沒有顯著的影響。但低水深組中大菱鲆體質(zhì)量變異系數(shù)顯著(<0.05)高于高水深組, 這表明在大生產(chǎn)環(huán)境條件下, 水深的變化不會影響大菱鲆的攝食, 但會影響大菱鲆的攝食模式。這可能是由于水深過淺, 導(dǎo)致餌料下沉?xí)r間短, 大菱鲆搶食造成的攝食不均勻。在低水深組中, 大菱鲆特定生長率和增質(zhì)量率最高, 且顯著高于中、高水深組。這可能是因?yàn)榈退羁梢允勾罅怫腋庇^地定位飼料, 降低了飼料損失量。其次, 高水深組由于水體交換量少, 導(dǎo)致懸浮物和有機(jī)質(zhì)在養(yǎng)殖水體中停留時間過長, 造成COD積累過高。我們推測, 較高的COD也會影響大菱鲆的生長。ABDEL-HAY等[37]研究表明在0.5 m池塘養(yǎng)殖的非洲鯰魚()比在1.5 m池塘養(yǎng)殖的魚生長得更快。KRUMMENAUER等[38]研究表明在生物絮團(tuán)技術(shù)(biofloc technology, BFT)系統(tǒng)中將南美白對蝦()池水深減少到0.4 m可以提高生產(chǎn)率, 降低用水量, 這與本研究結(jié)果一致。然而, 有很多研究認(rèn)為過低的水位對大多數(shù)魚類來說是一個公認(rèn)的壓力源[39-40]。GUN等[41]研究表明將螃蟹()放在水面下70 cm深的地方比放置在水面下30 cm或者水表面生長得更快。HARIANTO[42]等研究發(fā)現(xiàn)1.50~3.72 cm水深對雙色鰻鱺()生產(chǎn)性能參數(shù)無顯著影響, 就水利用效率而言, 低水位更加適合雙色鰻鱺養(yǎng)殖。因此, 在養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中, 水深與養(yǎng)殖物種、養(yǎng)殖密度、養(yǎng)殖設(shè)施有關(guān), 需要根據(jù)實(shí)際養(yǎng)殖情況進(jìn)行養(yǎng)殖條件優(yōu)化。
在工廠化流水養(yǎng)殖中, 高水深條件下水質(zhì)緩沖能力明顯優(yōu)于中、低水深組。特別是在投喂后水質(zhì)快速變化期內(nèi)尤其明顯。而在長期監(jiān)測過程中, 各組水體中氨氮、亞硝酸鹽在大菱鲆幼魚安全濃度范圍內(nèi), 無明顯差異。高水深雖然對水質(zhì)濃度緩沖能力大, 但其交換量少, 導(dǎo)致懸浮物和有機(jī)質(zhì)在養(yǎng)殖水體中停留時間長, 造成COD積累。低水深組大菱鲆的特定生長率、增質(zhì)量率、體質(zhì)量變異系數(shù)顯著高于高水深組, 而存活率、肥滿度、飼料系數(shù)在各組之間沒有顯著差異。綜上所述, 原水水質(zhì)穩(wěn)定條件下, 大菱鲆工廠化流水養(yǎng)殖采用低水深養(yǎng)殖可隨著日循環(huán)水量的增加, 長期穩(wěn)定養(yǎng)殖水環(huán)境, 促使大菱鲆生長加快, 獲得更大的養(yǎng)殖生物量。
[1] ZHANG H G, JIANG N, ZHANG Y L, et al. Effects of tank diameter and water depth on growth performance, antioxidant capacity and immune response of Chinese sturgeonin recirculating aquaculture system[J]. Journal of Applied Ichthyology, 2021, 38(1): 84-92.
[2] JIANG S H, DONG S L, GAO Q F, et al. Effects of water depth and substrate color on the growth and body color of the red sea cucumber,[J]. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2015, 33(3): 616-623.
[3] KAPUTE F. Growth performance of three tilapia fish species raised at varied pond sizes and water depths[J]. International Journal of Fisheries and Aquaculture, 2016, 8(8): 81-86.
[4] 米娜莎, 王棟. 中國大菱鲆產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J]. 海洋科學(xué), 2011, 35(6): 96-99. MI Nasha, WANG Dong. Status of turbot industry and its development trend in China[J]. Marine Sciences, 2011, 35(6): 96-99.
[5] 王卓鐸, 張海濤, 孫廣文, 等. 大菱鲆對蛋白質(zhì)與氨基酸的需求研究進(jìn)展[J]. 廣東飼料, 2021, 30(1): 38-44.WANG Zhuoduo, ZHANG Haitao, SUN Guangwen, et al. Research progress on protein and amino acid requirements of turbot[J]. Guangdong Feed, 2021, 30(1): 38-44.
[6] 關(guān)長濤, 楊正勇, 王啟要, 等. 大菱鲆產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告[J]. 中國水產(chǎn), 2021, 1: 22-35. GUAN Changtao, YANG Zhengyong, WANG Qiyao, et al. Turbot industry development report[J]. China Fisheries, 2021, 1: 22-35.
[7] ?;? 常杰, 賈玉東, 等. 大菱鲆養(yǎng)殖成本控制技術(shù)[J]. 水產(chǎn)科技情報(bào), 2015, 42(2): 81-83, 87. NIU Huaxin, CHANG Jie, JIA Yudong, et al. Cost control technology for turbot farming[J]. Fisheries Science & Technology Information, 2015, 42(2): 81-83, 87.
[8] 張寶龍, 趙子續(xù), 曲木, 等. 工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀分析[J]. 養(yǎng)殖與飼料, 2020, 1: 31-34. ZHANG Baolong, ZHAO Zixu, QU Mu, et al. Analysis of the current situation of factory aquaculture[J]. Animals Breeding and Feed, 2020, 1: 31-34.
[9] 仇登高, 鄭樂云, 黃種持, 等. 投喂頻率對流水養(yǎng)殖鞍帶石斑魚生長、攝食及免疫酶活力的影響[J]. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2018, 40(7): 51-57. QIU Denggao, ZHENG Leyun, HUANG Zhongchi, et al. The effect of feeding frequency on growth perfor-mance, food intake and immune enzyme activities ofin flowing water cultivation[J]. Journal of Southwest University (Natural Science Edition), 2018, 40(7): 51-57.
[10] 宋志飛, 溫海深, 李吉方, 等. 養(yǎng)殖密度對流水養(yǎng)殖系統(tǒng)中俄羅斯鱘幼魚生長的影響[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2014, 38(6): 835-842. SONG Zhifei, WEN Haishen, LI Jifang, et al. The influence of stocking density on the growth performance of juvenile Russian sturgeon () in flowing water cultivation[J]. Journal of Fisheries of China, 2014, 38(6): 835-842.
[11] ZHENG J B, MAO Y, SU Y Q, et al. Effects of stocking density on the survival, growth and physical injury ofjuveniles in a flowing water aquaculture system[J]. Aquaculture Research, 2020, 51(4): 1500-1506.
[12] 閆修花, 王桂珍, 陳迪軍. 納氏試劑比色法直接測定海水中的氨氮[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測, 2003, 6: 8-10.YAN Xiuhua, WANG Guizhen, CHEN Dijun. To deter-mine NH4+-N directly in sea-water using nessler 's reagent-colorimetry[J]. Environmental Monitoring in China, 2003, 6: 8-10.
[13] GB 17378.4-2007, 海洋監(jiān)測規(guī)范第4部分: 海水分析[S]. 中國: 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局, 2007: 113-114. GB 17378.4-2007, The specification for marine monitoring. Part 4: Seawater analysis[S]. China: General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, 2007: 113-114.
[14] GB/T 11901-1989, 水質(zhì)懸浮物的測定重量法[S]. 中國: 國家技術(shù)監(jiān)督局, 1989: 1-4. GB/T 11901-1989, Water quality--Determination of suspended substance--Gravimetric method[S]. China: The State Bureau of Quality and Technical Supervision, 1989: 1-4.
[15] 孫西艷, 付龍文, 劉永亮, 等. 海水化學(xué)需氧量的分析方法與監(jiān)測技術(shù)[J]. 中國科學(xué): 化學(xué), 2022, 52(1): 71-88.SUN Xiyan, FU Longwen, LIU Yongliang, et al. Analysis method and monitoring technology for chemical oxygen demand in seawater[J]. Scientia Sinica (Chimica), 2022, 52(1): 71-88.
[16] OCA J, MASALO I. Flow pattern in aquaculture circular tanks: Influence of flow rate, water depth, and water inlet & outlet features[J]. Aquacultural Engineering, 2013, 52: 65-72.
[17] CRIPPS S J, POXTON M G. A method for the quantification and optimization of hydrodynamics in culture tanks[J]. Aquaculture International, 1994, 1(1): 55-71.
[18] BURLEY R, KLAPSIS A. Flow distribution studies in fish rearing tanks. Part 2-Analysis of hydraulic performance of 1 m square tanks[J]. Aquacultural Engineering, 1985, 4: 113-134.
[19] LI X, JI L Q, WU L L, et al. Effect of flow velocity on the growth, stress and immune responses of turbot () in recirculating aquaculture systems[J]. Fish and Shellfish Immunology, 2018, 86(C): 1169-1176.
[20] 孟振, 張鴻麗, 劉新富, 等. 氨氮急性脅迫對大菱鲆幼魚的毒性效應(yīng)[J]. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2020, 41(2): 51-60.MENG Zhen, ZHANG Hongli, LIU Xinfu, et al. Toxic effects of acute ammonia stress on young turbot[J]. Progress in Fishery Sciences, 2020, 41(2): 51-60.
[21] 曲克明, 徐勇, 馬紹賽, 等. 不同溶解氧條件下亞硝酸鹽和非離子氨對大菱鲆的急性毒性效應(yīng)[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 2007, 4: 83-88. QU Keming, XU Yong, MA Shaosai, et al. Acute toxic effects of nitrite and non ion ammonia on turbot () at different DO levels[J]. Progress in Fishery Sciences, 2007, 4: 83-88.
[22] 段姍杉, 楊晨, 宋協(xié)法, 等. 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)微細(xì)懸浮顆粒的分布規(guī)律研究[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化, 2021, 48(2): 22-28. DUAN Shanshan, YANG Chen, SONG Xiefa, et al. Distribution of suspended fine particles in recirculating aquaculture system[J]. Fishery Modernization, 2021, 48(2): 22-28.
[23] 方志山. 綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖池懸浮顆粒物的動態(tài)變化研究[J]. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2007, 1: 131-134. FANG Zhishan. Dynamic variation of total particular matter in poly-culture pond[J]. Journal of Xiamen University (Natural Science), 2007, 1: 131-134.
[24] 麻艷群, 曲照球, 司楠, 等. 溫度對斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚耗氧率和氨氮排泄率的影響[J]. 水產(chǎn)養(yǎng)殖, 2021, 42(4): 31-35.MA Yanqun, QU Zhaoqiu, SI Nan, et al. Effect of temperature onoxygen consumption rate and ammonia excretion rate of juvenile[J]. Journal of Aquaculture, 2021, 42(4): 31-35.
[25] CAO S P, ZHAO D F, HUANG R, et al. The influence of acute ammonia stress on intestinal oxidative stress, histology, digestive enzymatic activities and PepT1 activity of grass carp ()[J]. Aqua-culture Reports, 2021, 20: 100722.
[26] GUO H H, CHEN S Q, OUYANG K, et al. Evaluation of ammonia nitrogen exposure in immune defenses present on spleen and head-kidney of Wuchang Bream ()[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2022, 23(6): 3129-3129.
[27] 吳利敏, 徐瑜鳳, 李永婧, 等. 急性氨氮脅迫對淇河鯽幼魚腦、鰓、肝、腎組織結(jié)構(gòu)的影響[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué), 2020, 27(7): 789-800. WU Limin, XU Yufeng, LI Yongjing, et al. Effects of acute ammonia nitrogen exposure on brain, gill, liver, and kidney histology of Qi River crucian carp ()[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2020, 27(7): 789-800.
[28] 唐賢明, 田景波, 潘魯青, 等. 大菱鲆正常代謝水平及節(jié)律性的研究[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 2003, 4: 7-12. TANG Xianming, TIAN Jingbo, PAN Luqing, et al. Study on daily metabolic level and rhythm of turbot[J]. Progress in Fishery Sciences, 2003, 4: 7-12.
[29] FANG L, BAI X L, LIANG X F, et al. Ammonia nitrogen excretion in Mandarin Fish (and Grass Carp () fed practical diets: the effects of water temperature[J]. Aquaculture Research, 2017, 48(3): 836-843.
[30] ROMANO N, EGNEW N, QUINTERO H, et al. The effects of water hardness on the growth, metabolic indicators and stress resistance of largemouth bass[J]. Aquaculture, 2020, 527(C): 735469.
[31] 王曉晨, 孫國祥, 李勇, 等. 循環(huán)水養(yǎng)殖條件下水溫對大菱鲆氨氮排泄、轉(zhuǎn)氨酶及免疫因子的影響[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化, 2014, 41(6): 1-7. WANG Xiaochen, SUN Guoxiang, LI Yong, et al. Effects of water temperature on the nitrogenous excretion, transaminase and immune factors of turbot () in recirculating aquaculture system[J]. Fishery Modernization, 2014, 41(6): 1-7.
[32] LI X M, ZHANG Y G, LI X J, et al. Sustained exercise- trained juvenile black carp () at a moderate water velocity exhibit improved aerobic swimming performance and increased postprandial metabolic responses[J]. Biology Open, 2018, 7(2): bio032425.
[33] CIJI A, AKHTAR M S. Nitrite implications and its management strategies in aquaculture: a review[J]. Reviews in Aquaculture, 2020, 12(2): 878-908.
[34] 薛靜怡, 宗雅麗, 侯玉, 等. 水產(chǎn)養(yǎng)殖中亞硝酸鹽毒性影響及處理的研究進(jìn)展[J]. 漁業(yè)研究, 2017, 39(4): 320-324.XUE Jingyi, ZONG Yali, HOU Yu, et al. Research progress on toxicity and treatment of nitrite in aquaculture[J]. Journal of Fisheries Research, 2017, 39(4): 320- 324.
[35] 劉慧玲, 黃翔鵠, 李長玲, 等. 不同濃度的枯草芽孢桿菌對羅非魚魚苗的養(yǎng)殖水體水質(zhì)及其抗病力的影響[J]. 水產(chǎn)養(yǎng)殖, 2009, 30(10): 5-9.LIU Huiling, HUANG Xianghu, LI Changling, et al. Effect of different concentrations ofon water quality and disease resistence of Tilapia fry[J]. Journal of Aquaculture, 2009, 30(10): 5-9.
[36] 張延青, 李文亞, 高霄龍, 等. 皺紋盤鮑排氨率變化特征及代謝產(chǎn)物對水質(zhì)的影響研究[J]. 海洋科學(xué), 2017, 41(7): 23-30. ZHANG Yanqing, LI Wenya, GAO Xiaolong, et al. Ammonia excretion rate ofand effects of metabolite on water quality[J]. Marine Sciences, 2017, 41(7): 23-30.
[37] ABDEL‐HAY A H M, EMAM W, OMAR A A, et al. The effects of rearing water depths and feed types on the growth performance of African catfish ()[J]. Aquaculture Research, 2020, 51(2): 616-622.
[38] KRUMMENAUER D, POERSCH L H, FóES G, et al. Survival and growth ofreared in Bft System under different water depths[J]. Aquaculture, 2016, 465: 94-99.
[39] FRISCH A J, ANDERSON T A. The response of coral trout () to capture, handling and transport and shallow water stress[J]. Fish Physio-logy and Biochemistry, 2000, 23(1): 23-24.
[40] EINARSDóTTIR I E, NILSSEN K J. Stress responses of Atlantic salmon (L.) elicited by water level reduction in rearing tanks[J]. Fish Physiology and Biochemistry, 1996, 15(5): 395-400.
[41] GUN G, SULAEMAN S, HERLINAH H. The effect of limb-removing and placement-depth on the growth rate of mud crab juvenile,[J]. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2020, 521(1): 012027.
[42] HARIANTO E, SUPRIYONO E, BUDIARDI T, et al. The effect of water level in vertical aquaculture systems on production performance, biochemistry, hematology, and histology of[J]. Scientific Reports, 2021, 11(1): 1-13.
Effect of water depth on the growth of turbot () in factory flow-through aquaculture
LI Ji-yuan1, 2, 3, 4, GUO Teng5, XU Shi-hong1, 2, 3, WU Le-le6, YU Jia-chen7, WANG Yan-feng1, 2, 3, LI Jun1, 2, 3
(1. CAS Key Laboratory of Experimental Marine Biology, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2. Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), Qingdao Laboratory for Marine Biology and Biotechnology, Qingdao 266237, China; 3. Center for Ocean Mega-Science, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 4. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 5. College of Life Sciences, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China; 6. Fisheries College, Ocean University of China, Qingdao 266003, China; 7. School of Marine Science and Fisheries, Jiangsu Ocean University, Lianyungang 222005, China)
To explore the effect of water depth on the water environment of factory flow-through aquaculture, 9 000 turbot with an initial collective body mass of 141.62±24.47 g were divided into three different culture depth groups according to the low (20 cm), medium (40 cm), and high (60 cm) water depths. The three water depth groups of turbot were subjected to an 80-day experiment involving periodic tracking and detection of total ammonia nitrogen (TAN), nitrite (NO2–-N), suspended solids (SS), and chemical oxygen demand (COD). The substances in the aquaculture pool were measured for a long period and a specific period (within 8 h after feeding); the survival rate, body weight, and feed conversion ratio level of the turbot were also measured, but only once, which was at the end of the experiment. The study showed that the water flow rate in the pool was negatively correlated with water depth, but the difference between the groups was insignificant. The high water depth group had significantly (0.05) lower solids in suspension than the other two groups, while the low water depth group had significantly (0.05) lower COD than the other two groups. There was no significant difference in the levels of TAN and NO2–-N in all water depth groups, which were within the safe concentration range for turbot juveniles. After the feeding time, the suspended solid contents in each water depth group showed a tendency to rise first and then decrease, with the greatest fluctuation seen in the low water depth group. The TAN content started to increase 3 h after feeding the turbot, with the greatest increase also recorded in the low water depth group. With the prolongation of feeding time, COD gradually accumulated in each water depth group while the NO2–-N content remained unchanged. At the end of the experiment, the weight gain rate, specific growth rate, and coefficient of variation of body weight of turbot in the low water depth group were found to be significantly (0.05) higher than those in the high water depth group while the survival rate, condition factor, and feed conversion ratio were not significantly different among the groups. The results of the study showed that increasing the water depth was beneficial to improving the buffering capacity of water quality deterioration in the aquaculture environment. Under the premise of ensuring the safety of water quality indexes in the culture system, low water depth is a feasible solution in turbot factory flow-through aquaculture.
; growth; water quality; water depth; factory flow-through aquaculture
Oct. 23, 2022
S967
A
1000-3096(2023)6-0060-10
10.11759/hykx20221023002
2022-10-23;
2022-12-19
中國農(nóng)業(yè)科研系統(tǒng)項(xiàng)目(CARS-47-G21); 山東省重大科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目(2019JZZY020710)
[China Agriculture Research System, No. CARS-47-G21; Shan-dong Province Major Science and Technology Innovation Project, No. 2019JZZY020710]
李紀(jì)元(1999—), 男, 湖北鐘祥人, 碩士研究生, 主要從事海水魚養(yǎng)殖水環(huán)境調(diào)控研究, E-mail: lijiyuan991230@163.com; 李軍(1964—),通信作者, 男, 山東青島人, 博士, 主要從事魚類繁殖與發(fā)育調(diào)控技術(shù), E-mail: junli@qdio.ac.cn; 王彥豐(1983—), 通信作者, 男, 山東萊陽人, 博士, 主要從事養(yǎng)殖水環(huán)境調(diào)控研究, E-mail: yanfengwang@ qdio.ac.cn
(本文編輯: 譚雪靜)