不同基質(zhì)對(duì)兩種規(guī)格寬體金線蛭越冬的影響

郭 坤，羅鳴鐘，楊代勤，羅靜波，阮國(guó)良，魏 蘶，李 銳

(1.長(zhǎng)江大學(xué)濕地生態(tài)與農(nóng)業(yè)利用教育部工程研究中心，湖北荊州 434025 2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院省部共建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(籌)，杭州 310021)

寬體金線蛭(Whitmaniapigra)，俗稱水蛭，是我國(guó)名貴的藥用水生動(dòng)物，常用于預(yù)防和治療心腦血管疾病[1-3]。目前，水蛭養(yǎng)殖所需苗種主要來源于野生資源。然而，由于工農(nóng)業(yè)廢水、生活污水大量排入自然水體，加之人們對(duì)野生水蛭無節(jié)制捕撈，導(dǎo)致其野生資源日益枯竭。水蛭的人工養(yǎng)殖成為解決這一難題的有效途徑，而其越冬技術(shù)是人工養(yǎng)殖過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，寬體金線蛭人工越冬主要采取仿生態(tài)的模式，即在秋冬季節(jié)，當(dāng)水溫降低到7～8 ℃時(shí)排干池水，在岸邊覆蓋稻草秸稈等保溫材料，翌年春天，再加水到池中。目前，關(guān)于寬體金線蛭人工繁殖[4-6]、養(yǎng)殖[7]、苗種培育[8-9]、品種選育[10]等已有較多研究，而關(guān)于寬體金線蛭人工越冬的相關(guān)研究尚未見報(bào)道，僅有關(guān)于模式[11-12]、溫度和密度[13]等因子對(duì)菲牛蛭(Poecilobdellamanillensis)越冬影響的研究。

本實(shí)驗(yàn)以兩種規(guī)格的寬體金線蛭為探究對(duì)象，通過室內(nèi)越冬實(shí)驗(yàn)，設(shè)置不同類型基質(zhì)，研究其對(duì)寬體金線蛭越冬的影響，為尋找合適的水蛭越冬基質(zhì)提供理論依據(jù)，也為水蛭高效健康養(yǎng)殖技術(shù)的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料為健康的寬體金線蛭，體質(zhì)量2.5～11.0 g，按大小分為兩種規(guī)格，由長(zhǎng)江大學(xué)水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物研究中心基地提供。設(shè)置4種基質(zhì)，(1)土壤：取自荊州市郊區(qū)稻田，經(jīng)過暴曬后，粉碎，過40目篩；(2)稻草：取自長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院水稻試驗(yàn)田，經(jīng)過浸泡后，剪碎，長(zhǎng)度為1.0 cm左右；(3)水：取自長(zhǎng)江大學(xué)水產(chǎn)基地蓄水池，pH 7.4±0.2，氨氮(0.5±0.2)mg/L；(4)土壤和稻草混合基質(zhì)：取上述基質(zhì)土壤和稻草，按質(zhì)量比1∶1混合均勻而成。越冬容器為(40 cm×25 cm×30 cm)的帶蓋泡沫箱，蓋子上面開直徑1 cm的圓孔若干；土壤濕度計(jì)，型號(hào)為SIN-PH182，杭州聯(lián)測(cè)自動(dòng)化技術(shù)有限公司生產(chǎn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)于2017年11月20日-2018年3月1日在湖北省長(zhǎng)江大學(xué)水產(chǎn)實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行，整個(gè)越冬實(shí)驗(yàn)共102 d。挑選體表無傷，運(yùn)動(dòng)活潑的大規(guī)格水蛭I，體質(zhì)量為(10.14±0.66)g、小規(guī)格水蛭Ⅱ，體質(zhì)量為(3.03±0.34)g各120尾。實(shí)驗(yàn)設(shè)置4種基質(zhì)處理組(土壤、稻草、水和混合基質(zhì))，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，每箱10尾水蛭，基質(zhì)高度為20 cm?；|(zhì)濕度控制在40%～50%。

實(shí)驗(yàn)期間每天用土壤濕度計(jì)測(cè)量基質(zhì)濕度，若濕度減小，則用噴霧器將其調(diào)至實(shí)驗(yàn)設(shè)置濕度。每日檢查水蛭的死亡和逃逸情況，并做好記錄。實(shí)驗(yàn)采用室內(nèi)自然光照和溫度，實(shí)驗(yàn)期間溫度為3～20 ℃。每30 d及實(shí)驗(yàn)結(jié)束測(cè)量每組活水蛭的總體質(zhì)量，記錄水蛭的存活情況。

1.3 數(shù)據(jù)處理

存活率(SR)=S2/S1×100%

失重率(LW)=(W1-W2)/W1×100%

式中，S1為實(shí)驗(yàn)前寬體金線蛭數(shù)(尾)，S2為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后存活的寬體金線蛭數(shù)(尾)，W1為實(shí)驗(yàn)前的寬體金線蛭均重(g)，W2為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后存活的寬體金線蛭均重(g)。

所有數(shù)據(jù)采用均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，使用SPSS 13.0對(duì)不同基質(zhì)組中寬體金線蛭的存活率和總體質(zhì)量差異進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和Duncan’s法多重比較，并用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較兩規(guī)格樣本間失重率的差異。當(dāng)P<0.05時(shí)認(rèn)為差異顯著，P<0.01時(shí)差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)對(duì)越冬期寬體金線蛭存活的影響

表1顯示了越冬期4種基質(zhì)下兩種規(guī)格寬體金線蛭的存活情況。經(jīng)過102 d的越冬實(shí)驗(yàn)，兩種規(guī)格的寬體金線蛭在4種基質(zhì)下存活率均存在顯著差異，而兩種規(guī)格水蛭之間均無顯著性差異。其中土壤和稻草混合基質(zhì)中最高，存活率均大于80%，而在水基質(zhì)中最低，均小于30%。在越冬實(shí)驗(yàn)的4個(gè)時(shí)間段中，第2時(shí)間段即實(shí)驗(yàn)第30～60天時(shí)，寬體金線蛭死亡率最高，該時(shí)期環(huán)境溫度最低為3～8 ℃。

表1 越冬期4種基質(zhì)下兩種規(guī)格寬體金線蛭的存活率

注：同一列中不同大寫字母上標(biāo)表示不同基質(zhì)有顯著性差異(P<0.05)，同一行中不同小寫字母上標(biāo)表示不同時(shí)間段有顯著性差異(P<0.05)，下同。

2.2 基質(zhì)對(duì)越冬期寬體金線蛭失重率的影響

越冬期4種基質(zhì)下兩規(guī)格寬體金線蛭失重率見圖 1。水基質(zhì)組中失重率低于其他基質(zhì)處理組，且規(guī)格Ⅰ寬體金線蛭失重率最低為4.83%，顯著低于規(guī)格Ⅱ的7.04%。其他3種基質(zhì)中，規(guī)格Ⅰ水蛭失重率均小于規(guī)格Ⅱ但差異不顯著，均表現(xiàn)為稻草組(9.49%～10.78%)>土壤組(8.51%～9.21%)>混合基質(zhì)組(7.66%～8.61%)。

圖1 越冬期4種基質(zhì)下兩規(guī)格寬體金線蛭的失重率Fig.1 The weight-loss rates of two sizes of W.pigra under four substrates during wintering period不同大寫字母表示基質(zhì)之間有顯著性差異，不同小寫字母表示兩種規(guī)格之間有顯著性差異。

2.3 基質(zhì)對(duì)越冬期寬體金線蛭體質(zhì)量的影響

表2顯示了越冬期4種基質(zhì)下兩種規(guī)格寬體金線蛭總體質(zhì)量的變化情況。實(shí)驗(yàn)初，兩種規(guī)格的寬體金線蛭在4種基質(zhì)下總體質(zhì)量均無顯著差異，除水基質(zhì)處理組中規(guī)格Ⅰ寬體金線蛭的總體質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)30 d顯著低于實(shí)驗(yàn)初，其他處理組均在實(shí)驗(yàn)第60天顯著下降。實(shí)驗(yàn)終，兩種規(guī)格的寬體金線蛭總體質(zhì)量均為混合基質(zhì)組>土壤組>稻草組>水組，均顯著低于實(shí)驗(yàn)初。

3 討論

寬體金線蛭屬于水生動(dòng)物，生長(zhǎng)期主要分布于水體中，呼吸方式主要依靠皮膚下的毛細(xì)血管網(wǎng)與溶解氧進(jìn)行氣體交換。在秋冬季進(jìn)入越冬期，其蟄伏于岸邊具有一定濕度的泥土、枯葉中，靠表皮腺細(xì)胞分泌的粘液溶解空氣中的氧氣進(jìn)行呼吸[14]。對(duì)水蛭生物學(xué)特性觀察表明基質(zhì)的透氣性和保濕性是影響水蛭越冬的重要因素。目前，土壤是水蛭人工越冬最常用的基質(zhì)。土壤保濕性較好，但透氣性較差，這可能是造成水蛭人工越冬存活率較低的原因之一。有研究表明，經(jīng)浸泡后剪碎的稻草透氣性好于土壤[15]，故本實(shí)驗(yàn)比較了土壤、稻草、水以及土壤和稻草混合基質(zhì)對(duì)寬體金線蛭越冬的影響。

表2 越冬期4種基質(zhì)下兩種規(guī)格寬體金線蛭的質(zhì)量變化

本研究結(jié)果顯示，土壤和稻草混合基質(zhì)中寬體金線蛭的存活率最高，均大于80%，顯著高于其他基質(zhì)組，而在水基質(zhì)中存活率最低，均小于30%。主要原因?yàn)椋和寥阑|(zhì)保濕性較好，但透氣性較差；稻草基質(zhì)透氣性較好，但保濕性較差；水基質(zhì)濕度過大，且透氣性差。土壤和稻草混合基質(zhì)有較好的保濕性和透氣性。但稻草與土壤混合作為水蛭越冬基質(zhì)最適宜的搭配比例還有待進(jìn)一步研究確定。

水蛭在自然越冬時(shí)會(huì)鉆入泥土中，一方面是由于土壤溫度高于同區(qū)域的水體溫度，可以躲避低溫，另外，土壤載體有助于有益微生物生長(zhǎng)，促使排泄廢物更快分解[16]。但土壤等作為水蛭的越冬基質(zhì)在規(guī)模化生產(chǎn)中存在較大的缺陷：如越冬結(jié)束后，需要人工翻土捕捉水蛭，勞動(dòng)強(qiáng)度大；捕捉過程會(huì)造成水蛭的應(yīng)激反應(yīng)甚至損傷[17]。選擇利于水蛭越冬，又人工操作強(qiáng)度小的基質(zhì)，對(duì)水蛭的人工越冬尤為重要。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在越冬期的4個(gè)時(shí)間段中，第2時(shí)間段即實(shí)驗(yàn)第30～60天時(shí)，寬體金線蛭死亡率最高，該時(shí)期環(huán)境溫度最低。死亡原因可能是溫度驟降所造成。本實(shí)驗(yàn)在自然溫度下進(jìn)行，長(zhǎng)時(shí)間的低溫脅迫可造成其免疫能力降低，死亡率增加。菲牛蛭的越冬實(shí)驗(yàn)表明，越冬期基質(zhì)溫度13～15 ℃時(shí)，菲牛蛭并未達(dá)到休眠狀態(tài)，而是處于休眠與弱活動(dòng)狀態(tài)下的一個(gè)臨界點(diǎn)，在這樣低溫環(huán)境狀態(tài)下越冬，其體質(zhì)受到外界環(huán)境的傷害要大于自然溫度下越冬[13]。如何通過適當(dāng)提高基質(zhì)溫度，從而提高水蛭越冬期間的存活率還有待進(jìn)一步研究。

對(duì)于變溫的水生動(dòng)物而言，在越冬期不攝食，只動(dòng)用體內(nèi)儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來維持生命活動(dòng)基本代謝水平和應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化[18]。越冬使寬體金線蛭體質(zhì)量顯著的降低，這與其他水生動(dòng)物有相似的結(jié)果[19]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示同一基質(zhì)條件下，大規(guī)格寬體金線蛭失重率明顯低于小規(guī)格寬體金線蛭，說明小規(guī)格寬體金線蛭越冬期間能量消耗更大，這與張濤等[13]研究菲牛蛭越冬的結(jié)論相同。比較4種基質(zhì)中水蛭的失重率發(fā)現(xiàn)，水基質(zhì)組失重率最低。造成該現(xiàn)象的主要原因可能是水的保溫性最差，越冬期水體溫度較低，水蛭完全進(jìn)入休眠狀態(tài)，降低了新陳代謝水平，即減少了能量消耗。