光色對豹紋鰓棘鱸幼魚攝食、生長和存活的影響

吳 亮, 吳洪喜,, 馬建忠,, 王瑤華,, 陳婉情, 劉志明, 關獻濤

(1. 上海海洋大學 水產與生命學院, 上海201306; 2. 浙江省海洋水產養(yǎng)殖研究所, 浙江 溫州 325005; 3. 浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護重點實驗室, 浙江 溫州 325005)

光色對豹紋鰓棘鱸幼魚攝食、生長和存活的影響

吳 亮1,2, 吳洪喜2,3, 馬建忠2,3, 王瑤華2,3, 陳婉情1,2, 劉志明1,2, 關獻濤1,2

(1. 上海海洋大學 水產與生命學院, 上海201306; 2. 浙江省海洋水產養(yǎng)殖研究所, 浙江 溫州 325005; 3. 浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護重點實驗室, 浙江 溫州 325005)

為探究光色對魚類攝食、生長和存活的影響, 作者在模塊化小型循環(huán)水養(yǎng)殖系統中, 以豹紋鰓棘鱸(Plectropomus leopardus)幼魚(體長21.2 cm±1.22 cm, 體質量112.46 g±2.632 g)為對象, 設置5種光色環(huán)境(紅、黃、綠、白和黑暗), 進行了4個月的循環(huán)水養(yǎng)殖實驗。結果表明: 綠光下豹紋鰓棘鱸幼魚攝食率高、餌料轉化率高、餌料系數低, 但不同光色下豹紋鰓棘鱸幼魚的攝食不存在顯著性差異(P＞0.05); 幼魚的體長增長, 綠光組和紅光組大, 且與其余3組間差異顯著(P＜0.05); 幼魚的體質量增長, 綠光組最大, 紅光組和黑暗組次之, 白光組和黃光組最小, 且三者間差異顯著(P＜0.05); 各組幼魚的肥滿度并沒有顯著性差異(P＞0.05); 除白光組幼魚存活率(只有50%)最低外, 其余各組幼魚存活率均在80%以上, 其中綠光組最高, 為88.33%?？梢? 在循環(huán)水養(yǎng)殖生產中, 綠光環(huán)境有利于豹紋鰓棘鱸幼魚的攝食、生長和存活。

豹紋鰓棘鱸(Plectropomus leopardus); 光色; 攝食; 生長; 存活

豹紋鰓棘鱸(Plectropomus leopardus), 俗名東星斑, 隸屬于鱸形目(Perciformes)、鱸亞目(Perciformes)、科(Serranidae)、石斑魚亞科(Epinephelinae)、鰓棘鱸屬(Ectropomus), 屬暖水性島礁魚類, 主要分布于西太平洋至印度洋海域, 但數量稀少[1]。豹紋鰓棘鱸肉質鮮嫩, 味道鮮美, 具有低脂肪、低膽固醇和高蛋白等特點, 且體色絢麗多彩, 是名貴高檔的食用和觀賞魚類, 深受廣大消費者喜愛, 市場前景廣闊[2]。

魚類的攝食、生長和存活易受各種環(huán)境因子的影響[3-5]。光照是影響魚類視覺系統、攝食生長和生理生化指標的重要因子之一。國內外關于光照與魚類攝食、生長和存活的關系以及魚類視覺系統在攝食過程中的作用機制已有一些研究[6-11]。光色不僅會影響魚類的攝食行為、攝食水層以及攝食強度, 還能促進或抑制魚類的生長發(fā)育, 且對魚類稚、幼魚期的存活率有重要影響[12-13], 但關于光色對豹紋鰓棘鱸的生長、攝食等影響的研究報道還相對較少。構建適宜的養(yǎng)殖環(huán)境, 減少應激反應, 促進攝食、生長以及提高養(yǎng)殖成活率是豹紋鰓棘鱸工廠化養(yǎng)殖生產中必須考慮的技術問題。作者探討了光色對豹紋鰓棘鱸幼魚攝食、生長和存活的影響, 以期為豹紋鰓棘鱸人工養(yǎng)殖中光環(huán)境因子的科學調控提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗幼魚

購自海南省瓊海縣, 系人工繁殖培育的同批幼魚, 在浙江省海洋水產養(yǎng)殖研究所洞頭基地暫養(yǎng)1個多月(2014年10月20日～2014年12月7日)后供于實驗。實驗前, 挑選足夠數量(約900尾)的健康、活潑、大小較均勻(體長21.2 cm±1.22 cm、體質量112.46 g±2.632 g)的個體移至玻璃鋼水槽(體積為1.413 m3)中進行7 d適應性暫養(yǎng), 暫養(yǎng)用水與實驗用水相同。

1.2 實驗用水

取自浙江省洞頭縣洞橋岙海域, 并經24 h 沉淀和砂濾。鹽度為29.3±0.7, pH為8.21±0.3, 水溫為26～27℃。

1.3 實驗裝置

小型模塊化循環(huán)水養(yǎng)殖系統。主要由模塊化水處理單元(包括雙體封閉式蛋白分離機、CO2刨除滴流生物過濾器、移動式生物濾床、循環(huán)水泵、紫外線消毒器以及中央電子控制箱等)、滾筒式機械過濾機、蓄水箱、控溫熱泵、制氧機和養(yǎng)殖水槽等組成, 如圖1所示。

實驗幼魚養(yǎng)殖在圓形玻璃鋼水槽(直徑150 cm,高80 cm)內。水槽內壁和底部貼上實驗設計需要顏色(黑色、白色、綠色、黃色、紅色)、厚度為0.05 mm的PP(聚丙烯)板, 水槽上方覆蓋與水槽內相同顏色的不透光PEE(聚醚酯)泡沫板(圖2), PEE泡沫板下方設置若干LED燈(功率10、20或30 W), LED燈外包上與水槽等色的濾光紙(LT/LT610, 東莞市力拓電子實業(yè)有限公司生產), 通過調節(jié)LED燈數量與電壓調節(jié)器(型號PXL-3, 正泰電器有限公司生產), 控制各色光照在水體底層光照強度為1 200 lx, 水下光照強度用數字式水下照度計(ZDS-10W, 正泰電器有限公司生產)測量。

圖1 小型模塊化循環(huán)水養(yǎng)殖系統示意圖Fig. 1 Flow chart of the small modular circulating-water aquaculture system

圖2 不同內壁顏色的循環(huán)水養(yǎng)殖水槽Fig. 2 Experimental breeding sink

1.4 實驗設計

根據日常生活和生產中的常見色, 結合實驗材料的易購性, 實驗在同一套循環(huán)水系統內, 設置白光(波段400～450 nm)、綠光(波段445～465 nm)、黃光(波段460～480 nm)、紅光(波段570～700 nm)和黑暗5種光色的養(yǎng)殖背景(光色與水槽內壁顏色一致),光照周期為12 L: 12 D(由電子定時器控制, 8: 00開燈, 20: 00關燈), 每個水槽放養(yǎng)豹紋鰓棘鱸幼魚60尾。每一光色組設置3個重復。

1.5 實驗管理

實驗從2014年12月8日開始至2015年4月8日結束, 歷時4個月, 系統內養(yǎng)殖水每日循環(huán)12次, 水溫由熱泵(型號ZWH-KFX-BT12II/YC, 正旭新能源科技設備有限公司生產)自動控制, 保持24℃± 0.5℃, 溶解氧大于5 mg/L。每天8: 30和14: 30各投餌1次, 每個水槽投餌位置相同, 投喂量以幼魚不搶食, 出現少量多余餌料開始沉底為止, 記錄各水槽的投餌量。每天用虹吸法吸除實驗水槽底部的污物。實驗開始及每隔30 d隨機測量每個水槽中20尾幼魚的體長和體質量, 計算幼魚攝食、生長性能指標及存活率。其中, 實驗開始前和實驗結束后(120 d)的取樣前1 d還需停止投餌。

1.6 計算公式

存活率(%)=100×Nf/Ni[14]

體長生長(cm)=(BL2-BL1)/N[14]

體質量生長(g)=(BW2-BW1)/N[14]

體質量特定生長率(%/d)=100×(lnBW2-

lnBW1)/ (T2-T1)[15]

體長特定生長率(%/d)=100×(lnBL2-lnBL1)/ (T2-T1)[15]

肥滿度=1000BW/FL3[16]

攝食率(%/d)=100×F/[0.5×(BW2+BW1)×(T2-T1)][15]

餌料轉化效率(%)=100×(BW2-BW1)/F[14]

餌料系數=F/(BW2-BW1)[15]

式中, Ni、Nf分別為實驗幼魚初始尾數和最終尾數; N為取樣時實驗魚尾數; BW1、BW2分別為實驗幼魚初始體質量和最終體質量(g); T1、T2分別為BW1、BW2所對應時間; BL1、BL2分別為實驗幼魚的初始體長和最終體長(cm); BW為實驗幼魚的體質量(g); FL為實驗幼魚的體長(cm); F為總攝食量(g)。

1.7 數據統計

數據結果均以平均值±標準差(x±SD)表示, 實驗數據采用SPSS22.0 軟件統計分析, 采用單因素方差分析(One-way ANOVA), 以新復極差法(Ducan)比較數據間的差異顯著性, P＜0.05 時有顯著性差異。

2 實驗結果

2.1 不同光色下豹紋鰓棘鱸幼魚的攝食率和餌料轉化率

實驗結果顯示(表1), 在設定的波長范圍內(400～700 nm), 隨著波長的遞增, 幼魚攝食率呈先上升后下降趨勢, 其中綠光組最高, 黑暗組和紅光組最低; 餌料轉化率和餌料系數無明顯的變化規(guī)律,餌料轉化率黑暗組、綠光組和紅光組較高, 白光組和黃光組較低。餌料系數白光組和黃光組較高, 黑暗組、綠光組和紅光組較低?？梢? 綠光是豹紋鰓棘鱸幼魚工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖環(huán)境最適宜的光色, 在該光色環(huán)境下, 幼魚攝食率(0.995%±0.052%)/d和餌料轉化率最高(85.767%±0.446%), 餌料系數最低(1.166±0.034)。

表1 不同光色下豹紋鰓棘鱸幼魚的攝食率、餌料轉化率和餌料系數Tab. 1 Food intake (FI), food conversion efficiency, and food conversion ratio of juvenile Plectropomus Leopardus under different light colors

2.2 不同光色下豹紋鰓棘鱸幼魚體長和體質量生長

實驗1個月時, 綠光組幼魚的體長最大, 且與其他4組差異顯著(P＜0.05); 實驗3個月時, 綠光組和紅光組最大, 且與其余3組幼魚體長差異顯著(P＜0.05)(圖3 a)。

實驗3個月時, 綠光組和紅光組幼魚的體質量最大, 黑暗組次之, 白光組和黃光組最小, 其中綠光和紅光組與白光組和黃光組差異顯著(P＜0.05); 實驗4個月時, 綠光組最大, 紅光組和黑暗組次之, 白光組和黃光組最小, 且三者間差異顯著(P＜0.05)(圖3 b)。

2.3 不同光色下的豹紋鰓棘鱸幼魚特定生長率

豹紋鰓棘鱸幼魚體長增長, 基本上隨養(yǎng)殖實驗時間的延長而上升, 實驗結束時, 綠光組和紅光組大, 且與其余3組間差異顯著(P＜0.05)(表2)。

實驗后3個月內, 各光色組的豹紋鰓棘鱸幼魚體質量增長, 基本上都呈逐漸升高的趨勢, 各光色組間均呈顯著性差異(P＜0.05), 實驗結束時(120 d),綠光組最大, 紅光組和黑暗組次之, 白光組和黃光組最小, 且三者間差異顯著(P＜0.05), 其中綠光組比白光組高出16.00%, 綠光組顯示出明顯的生長優(yōu)勢(表3)。

2.4 不同光色下豹紋鰓棘鱸幼魚肥滿度

整個實驗期間, 各光色組間幼魚的肥滿度均無顯著差異(P＞0.05), 其數值范圍為1.013～1.064(表4)。

2.5 不同光色下豹紋鰓棘鱸幼魚存活率

實驗結束時, 5種光色組豹紋鰓棘鱸幼魚存活率呈顯著性影響(P＜0.05)。白光組幼魚存活率最低, 只有50%, 其余各組幼魚存活率均在80%以上。不同光色組幼魚存活率從高到低排列為: 綠光(88.33%)＞黑暗(86.67%)＞黃光(84.67%)＞紅光(81.67%)＞白光(50.00%)(圖4)。

圖3 不同光色環(huán)境下豹紋鰓棘鱸幼魚體長生長(a)和體質量生長(b)Fig. 3 Changes in the growth of juvenile Plectropomus Leopardus under different light colors

3 討論

3.1 光色對豹紋鰓棘鱸幼魚攝食的影響

實驗結果表明, 不同光色對豹紋鰓棘鱸幼魚攝食率、餌料轉化率和餌料系數均無顯著性影響(P＞0.05),但綠光下, 實驗幼魚攝食率(0.995 %/d)、餌料轉化率較高(85.767%), 餌料系數較低(1.166±0.034)。適宜的光色能夠影響魚類等水生動物的攝食行為和攝食率,如: 綠光可以提高梭鱸(Sander lucioperca)稚魚的攝食率和飼料效率[16]; 藍光對眼斑擬石首魚(Sciaemopso celletus)攝食影響最大, 同樣綠光也有提高其攝食強度的效果[17]; 對大西洋鮭(Salmo salar)的研究表明, 藍光下實驗魚攝食強度最小[18]; 綠光可以提高日本(Charybdis japonica)的攝食強度[19]而藍光可以提高豹紋鰓棘鱸的攝食積極性[20]; 上述研究結果表明, 較短波長的綠光、藍光對魚類的攝食影響較大(表5)。

本實驗在5種不同光色下, 豹紋鰓棘鱸幼魚的攝食不存在顯著性差異, 但在綠光下, 豹紋鰓棘鱸幼魚攝食率大, 比黑暗組高出14.24%, 餌料轉化率高, 比黃光組高出17.33%, 且餌料系數低,比黃光組低22.58%。實驗結果表明, 豹紋鰓棘鱸幼魚對不同的光色具有一定程度的敏感性和適應性, 其攝食率及攝食積極性對特定光色也具有特定的選擇性。

表2 不同光色對豹紋鰓棘鱸體長特定生長率的影響Tab. 2 Effect of different light colors on the specific body-length growth rate of Plectropomus Leopardus

表3 不同光色下豹紋鰓棘鱸體質量特定生長率Tab. 3 Effect of different light colors on the specific body-weight growth rate of Plectropomus Leopardus

表4 不同光色下豹紋鰓棘鱸肥滿度Tab. 4 Effect of different light colors on the condition of Plectropomus Leopardus

3.2 光色對豹紋鰓棘鱸幼魚生長的影響

光照對魚類的生長發(fā)育具有重要的影響。近年來, 國內外有關光色對魚類生長影響的相關研究也逐步增加, 例如淺色養(yǎng)殖桶有利于提高歐洲鱸魚(Perca fluviatilis)的增長率, 白光下, 幼魚體質量增長最快[21]; 全黑暗條件不利于虹鱒(Oncorhynchus mykiss)幼魚生長[22]; 白光比紅光和藍光更適合點帶石斑魚(Epinephelus coioides)幼魚的生長[23]; 藍光不利于虹鱒幼魚的生長, 紅光有利于金頭鯛(Sparus aurata)幼魚的生長[24]; 與白光、藍光相比, 紅光可以顯著地促進鯉(Cyprinus carpio)體質量特定生長率和體質量增加[25]; 相比于白光、藍光和黃光, 紅光和綠光有利于神仙魚(Pterophyllum scarale)和金元寶魚(Herichthys pearsei)體質量生長[26]; 藍光下豹紋鰓棘鱸的體質量增長率顯著高于黑暗環(huán)境和紅光[20], 這與本實驗結果基本一致。

在本實驗中, 選用體質量、體長生長、體質量、體長特定生長率、日增質量、相對增質量、肥滿度以及體質量變異系數等作為判斷豹紋鰓棘鱸幼魚生長特性的指標, 對其生長做了較為全面的分析。結果表明, 不同光色對豹紋鰓棘鱸幼魚的生長產生顯著性的影響, 隨著養(yǎng)殖時間的延長, 各項生長指標出現不同程度的差異性。綠光下, 幼魚體長、體質量增長顯著高于其他實驗光色組, 體質量和體長特定生長率均為各實驗組最高, 但日增質量、相對增質量、肥滿度以及體質量變異系數等差異性并不顯著。

3.3 光色對豹紋鰓棘鱸幼魚存活和棲息習性的影響

光照作為魚類的生存環(huán)境因子之一, 對魚類的存活具有明顯的影響。歐洲鱸魚幼魚在白光和藍光下的存活率顯著高于紅光[21]; 藍光更適合尼羅羅非魚(Nile tilapia)存活[27]; 赤點石斑魚(Epinephelus suillus)幼魚在褐色背景環(huán)境中的存活率遠高于黑色背景[28];紅光可提高大西洋鮭幼魚存活率[18]。魚類對不同光色環(huán)境的棲息習性與其存活具有一定的關系。相比于黃光和紅光, 豹紋鰓棘鱸幼魚在綠光中停留時間較長且分布率最高, 相似的研究結果在孔沙丁魚(Sardinella lemuru)[29]、孔雀魚(Poeciliare ticulata)[30]、藍圓(Decaplerus maruadsi)[31]、奧利亞羅非魚(Oreochromis aureus)[32]、大黃魚(Pseudosciaena crocea)[33]、吉富羅非魚(Gift tilapia)[34]也都有報道(表6)。

表5 不同光色對相關魚類攝食強度和攝食積極性的影響Tab. 5 Effect of different light colors on the feeding intensity and initiative of relevant fishes

表6 不同光色對相關魚類棲息特性的影響Tab. 6 Effect of light color on the habitat of relevant fishes

本實驗結果表明, 綠光組幼魚的存活率最高,顯著高于黃光和紅光組(P＜0.05), 而與黑暗組相比差異不顯著(P＞0.05)。白光組幼魚存活率最低, 為50%。這與上述周邦維等[20]發(fā)現豹紋鰓棘鱸藍光下的存活率高于紅光的結果也基本一致?？梢? 豹紋鰓棘鱸喜歡生活于光線較暗、波長較短的光色環(huán)境下, 本實驗也驗證了豹紋鰓棘鱸喜歡棲息于島礁周圍, 且喜棲息光線較弱水層等生態(tài)特性。

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Received: Dec. 12, 2015

Effect of light color on feeding, growth, and survival of Plectropomus leopardus juveniles

WU Liang1,2, WU Hong-xi2,3, MA Jian-zhong2,3, WANG Yao-hua2,3, CHENG Wan-qing1,2, LIU Zhi-ming1,2, GUAN Xian-tao1,2
(1. School of Fisheries and Life, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 2. Zhejiang Mariculture Research Institute, Wenzhou 325005, China; 3. Zhejiang Key Lab of Exploitation and Preservation of Coastal Bio-Resource, Wenzhou 325005, China)

Plectropomus leopardus; light color; feeding; growth; survival

To investigate the effect of light color on feeding, growth, and survival of Plectropomus Leopardus, we designed a series of aquaculture water-tank experiments for a small modular circulating-water aquaculture system using five different light colors (red, yellow, green, white, and black) on juvenile fish [initial length (21.2 cm±1.22 cm); initial weight (112.46 g±2.632 g)]. The system was operated on a four-month circulating-water cycle. Our key results are summarized as follows: High-strength feeding intensity ((0.995%±0.052%)·d), a high feed-conversion rate (85.767%±0.446%), and the lowest bait coefficient (1.166±0.034) for the juveniles were observed under green light conditions; however, there were no significant differences in feeding of the juveniles under different light colors (P＞0.05); A high growth rate was observed under green and red light conditions, and the growth in this case was significantly different from that in the other three groups (P＜0.05); There were no significant differences in the condition factor (CF) for different light-treatment groups (P＞0.05); The lowest survival rate (50%) was observed under white light; the survival rates in the other four groups were all higher than 80%. The maximum survival rate (88.33%) was observed under green light. In conclusion, juvenile fish may survive, grow, and feed better under green light in indoor circulating-water aquaculture systems.

S96

A

1000-3096(2016)11-0044-08

10.11759//hykx20151212003

(本文編輯: 譚雪靜)

2015-12-12;

2016-02-18

浙江省科技計劃項目(2015F50009); 浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護重點實驗室人才培養(yǎng)項目(2012F20020); 溫州市海水增養(yǎng)殖產業(yè)科技創(chuàng)新團隊建設項目(C20120004); 中央立項現代農業(yè)生產發(fā)展資金魚類產業(yè)提升項目(浙海漁計[2013]48號)

[Foundation: Science and Technology Project Foundation of Zhejiang Province, No. 2015F50009; Talent Cultivation Project of Zhejiang Key Lab of Exploitation and Preservation of Coastal Bio-Resource, No. 2012F20020; Technology Innovation Team Building Project Foundation of Wenzhou Sea Water Aquaculture Industry , No. C20120004; Central Project to Promote the Development of Modern Agricultural Production and Development of Fish Industry Projects , No. (2013)48]

吳亮(1990-), 男, 安徽安慶人, 碩士研究生, 主要從事水生生物的養(yǎng)殖技術、生態(tài)學研究, E-mail: shhydxwl@126.com; 吳洪喜,通信作者, 研究員, E-mail: whxchina@126.com