放養(yǎng)密度對溫棚養(yǎng)殖羅氏沼蝦生長、生化指標、水質(zhì)及養(yǎng)殖效益的影響

倪蒙，陳雪峰，高強，程海華，華建權(quán)，戎華南，周志明，原居林*

(1.浙江省淡水水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水漁業(yè)健康養(yǎng)殖重點實驗室，浙江 湖州 313001； 2.慈溪市水產(chǎn)技術(shù)推廣中心，浙江 慈溪 315300)

羅氏沼蝦Macrobrachiumrosenbergii是世界上養(yǎng)殖量最高的三大蝦種之一，其具有體形大、病害少、生長快、肉質(zhì)鮮美等特點，已成為中國、印度、泰國、越南和孟加拉國等國家的最主要淡水蝦養(yǎng)殖種類[1]。自1976年引入以來，在中國已進行大規(guī)模推廣養(yǎng)殖[2-3]。2019年中國羅氏沼蝦養(yǎng)殖總產(chǎn)量為139 609 t[4]，已成為中國最重要的蝦類養(yǎng)殖品種之一。但由于羅氏沼蝦不耐低溫，采用傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖方式，在長三角及北方地區(qū)每年僅可生產(chǎn)一茬，嚴重制約了羅氏沼蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。采用溫棚養(yǎng)殖羅氏沼蝦不僅可以提前放苗、延遲起捕，實現(xiàn)多茬養(yǎng)殖，還可以穩(wěn)定池塘水質(zhì)環(huán)境，提高養(yǎng)殖成功率和經(jīng)濟效益，目前，溫棚養(yǎng)殖已逐漸發(fā)展成為長三角地區(qū)主要的羅氏沼蝦養(yǎng)殖模式。

放養(yǎng)密度是水產(chǎn)養(yǎng)殖中最重要的環(huán)境因子之一，高放養(yǎng)密度雖然可最大限度地提高集約化養(yǎng)殖模式產(chǎn)量，但會使魚類產(chǎn)生應(yīng)激脅迫反應(yīng)，對魚類生長、行為、生理、肉質(zhì)均造成負面影響[5-6]。目前，國內(nèi)外關(guān)于放養(yǎng)密度的研究報道較多。宋志飛等[7]研究表明，當放養(yǎng)密度為12.12 kg/m3時，俄羅斯鱘Acipensergueldenstaedtii幼魚生長明顯受到抑制。Fleckenstein等[8]研究表明，雖然高放養(yǎng)密度能使凡納濱對蝦Litopenaeusvannamei產(chǎn)生較高的終產(chǎn)量，但對蝦的生長速度顯著降低，餌料系數(shù)顯著升高。Liu等[9]研究表明，高放養(yǎng)密度可顯著降低生物膜養(yǎng)殖系統(tǒng)中凡納濱對蝦的生長和免疫性能。目前，關(guān)于羅氏沼蝦放養(yǎng)密度的研究較少，劉永士等[10]進行了室內(nèi)羅氏沼蝦放養(yǎng)密度對水質(zhì)和幼蝦生長的影響試驗，結(jié)果表明，室內(nèi)養(yǎng)殖條件下，推薦布苗密度為150～400 ind./m3。Asaduzzaman等[11]研究了不同放養(yǎng)密度池塘養(yǎng)殖模式羅氏沼蝦生長性能差異，結(jié)果表明，高密度組(3 ind./m2)羅氏沼蝦最終體質(zhì)量和體長均顯著低于低密度組(2 ind./m2)，但總收益和凈收益均顯著高于低密度組。目前，溫棚養(yǎng)殖模式下羅氏沼蝦最佳放養(yǎng)密度研究尚未見報道，為此，本研究中在溫棚養(yǎng)殖模式下，以羅氏沼蝦為研究對象，開展了不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦池塘水質(zhì)及該蝦生長和血液生化指標研究，以期為羅氏沼蝦高效、健康集約化生態(tài)養(yǎng)殖提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用羅氏沼蝦苗種為“南太湖2號”，購自浙江南太湖淡水水產(chǎn)種業(yè)有限公司。將150萬尾羅氏沼蝦苗種放入一個具有雙層溫棚設(shè)施的池塘進行苗種暫養(yǎng)，暫養(yǎng)池塘面積約為2 500 m2，經(jīng)50 d暫養(yǎng)后，羅氏沼蝦個體規(guī)格為(0.61±0.05)g。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計及養(yǎng)殖管理 試驗設(shè)置3個放養(yǎng)密度，分別為低密度組(LSD， 37.5 ind./m2)、中密度組(MSD， 45.0 ind./m2)、高密度組(HSD， 60.0 ind./m2)，每組設(shè)3個重復(fù)，放養(yǎng)量及放養(yǎng)密度如表1所示。試驗在浙江省慈溪市某羅氏沼蝦養(yǎng)殖場進行，選取9個面積約為2 000 m2的羅氏沼蝦養(yǎng)殖池塘進行試驗，池塘水深為1.5 m，放苗規(guī)格均為(0.61±0.05)g。溫棚采用塑料薄膜加鋼管搭建，塑料薄膜厚度為0.5～0.8 cm，溫棚高度為2.5 m。

表1 池塘分組及放苗情況

試驗前期按照羅氏沼蝦體質(zhì)量的12%進行投喂，隨后通過觀察羅氏沼蝦攝食情況調(diào)整飼料投喂量，每日6:00和17:00分別投喂一次，養(yǎng)殖時間為60 d。

1.2.2 水質(zhì)樣品的采集與測定 溫度、pH和溶解氧用水質(zhì)分析儀(美國哈希HQ40d)現(xiàn)場測定。在試驗前期(30 d)和試驗結(jié)束(60 d)時分別采集不同放養(yǎng)密度池塘水下0.5 m處水樣，經(jīng)固定后運回實驗室測定總氮、總磷、氨氮、亞硝態(tài)氮和CODMn等水質(zhì)指標，采用過硫酸鹽氧化法(GB11894— 89)、鉬酸銨分光光度法(GB11893-89)、水楊酸法(GB7481-87)、鹽酸萘乙二胺分光光度法(GB13580.7-92)、高錳酸鉀法(GB7481-87)分別測定總氮、總磷、氨氮、亞硝態(tài)氮、CODMn含量。

1.2.3 生長性能及經(jīng)濟效益的測定與計算 試驗結(jié)束時，從每個池塘隨機選取50尾羅氏沼蝦，采用電子天平測量羅氏沼蝦終末體質(zhì)量(精度為0.01 g)，采用游標卡尺測量其體長、頭胸甲長和第二步足長(精度為0.01 cm)，并計算羅氏沼蝦成活率、特定生長率和餌料系數(shù)等指標，根據(jù)收蝦完成后羅氏沼蝦的價格，計算其產(chǎn)值及利潤。

1.2.4 血液生化指標的測定 試驗結(jié)束時，隨機從每個養(yǎng)殖池塘中撈取羅氏沼蝦5尾，迅速采集蝦血液，于4 ℃下靜置6～8 h，以3 000g離心10 min，于-20 ℃下保存用于血液生化指標的測定。使用便攜式全自動生化分析儀(SMT100V)檢測血糖、白蛋白、總蛋白、球蛋白、總膽紅素、甘油三酯、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、肌酸激酶等指標。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)均采用平均值±標準誤(mean±S.E.)表示，采用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析，用Duncan法進行組間多重比較，顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦池塘主要環(huán)境因子的變化

從圖1可見，池塘溫度隨外界氣溫變化逐漸升高，但整個養(yǎng)殖過程中不同放養(yǎng)密度條件下池塘溫度無顯著性差異(P>0.05)。

標有不同字母者表示同一時間下不同組間有顯著性差異(P<0.05)，標有相同字母或無字母者表示組間無顯著性差異(P>0.05)，下同。

從圖2可見，整個養(yǎng)殖過程中隨著養(yǎng)殖時間的延長，池塘pH逐漸升高，但不同放養(yǎng)密度間pH無顯著性差異(P>0.05)。

圖2 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦池塘pH的變化

從圖3可見，池塘溶解氧含量隨養(yǎng)殖時間延長逐漸降低，45～60 d時，溶解氧含量隨放養(yǎng)密度的增加而逐漸降低，HSD和MSD組溶解氧含量顯著低于LSD組(P<0.05)。

圖3 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦池塘溶解氧含量的變化

從表2可見：試驗前期(30 d)池塘總氮、總磷和CODMn含量較低，試驗?zāi)┢?60 d)總氮、總磷和CODMn含量逐漸升高，同一時間下HSD組總氮、總磷和CODMn含量高于LSD和MSD組，但整個養(yǎng)殖過程不同放養(yǎng)密度組間總氮、總磷和CODMn含量無顯著性差異(P>0.05)；試驗前期(30 d)池塘氨氮和亞硝態(tài)氮含量較低，且不同放養(yǎng)密度組間氨氮和亞硝態(tài)氮含量無顯著性差異(P>0.05)，試驗?zāi)┢?60 d)氨氮和亞硝態(tài)氮含量逐漸升高，且HSD組氨氮和亞硝態(tài)氮含量顯著高于LSD和MSD組(P<0.05)。

表2 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦池塘總氮、總磷、氨氮、亞硝態(tài)氮和CODMn含量

2.2 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦生長性能的變化

從表3可見：隨著放養(yǎng)密度的增加，羅氏沼蝦存活率逐漸降低，HSD組存活率顯著低于LSD組(P<0.05)；羅氏沼蝦終末體質(zhì)量隨放養(yǎng)密度的增加而逐漸降低，LSD和MSD組終末體質(zhì)量均顯著高于HSD組(P<0.05)；終末體長、頭胸甲長和特定生長率與終末體質(zhì)量的變化趨勢一致， LSD和MSD組的終末體長、頭胸甲長、特定生長率均顯著高于HSD組(P<0.05)，而第二步足長在各組間無顯著性差異(P>0.05)；HSD組餌料系數(shù)顯著高于LSD和MSD組(P<0.05)。

表3 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦的生長性能

2.3 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦血液生化指標的變化

從表4可見：HSD組羅氏沼蝦血糖和谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量均顯著高于LSD和MSD組(P<0.05)，而總蛋白和球蛋白含量均顯著低于LSD和MSD組(P<0.05)；各組甘油三酯、白蛋白、總膽紅素、谷草轉(zhuǎn)氨酶和肌酸激酶含量均無顯著性差異(P>0.05)。

表4 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦的血液生化指標

2.4 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益

從表5可見：羅氏沼蝦總產(chǎn)量隨放養(yǎng)密度的增加而逐漸增加，MSD和HSD組的產(chǎn)量均顯著高于LSD組(P<0.05)；LSD和MSD組的平均價格顯著高于HSD組(P<0.05)；MSD組的產(chǎn)值最高，且顯著高于LSD、HSD組(P<0.05)；MSD組的利潤最高，LSD組次之，HSD組最低，且各組間存在顯著性差異(P<0.05)。這表明，MSD組的產(chǎn)量及經(jīng)濟效益等各項指標均較好。

表5 不同放養(yǎng)密度下羅氏沼蝦的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益

3 討論

3.1 放養(yǎng)密度對羅氏沼蝦池塘主要環(huán)境因子的影響

在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，水質(zhì)優(yōu)劣受放養(yǎng)密度影響較大。王楠楠[12]研究發(fā)現(xiàn)，循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中高密度組點帶石斑魚Epinepheluscoioides養(yǎng)殖池的平均溶解氧含量(5.13 mg/L)顯著低于低密度組(5.79 mg/L)。本研究表明，養(yǎng)殖45～60 d時羅氏沼蝦高密度組溶解氧含量顯著降低，但整個養(yǎng)殖過程中溶解氧含量均達到羅氏沼蝦正常生長的水平(>5.0 mg/L)。隨著放養(yǎng)密度的逐漸增加，水體中的有毒物質(zhì)如亞硝態(tài)氮、氨氮等也會逐漸升高[13]。氨氮是殘餌、糞便及對蝦殘肢等含氮有機物分解的最終產(chǎn)物，亞硝酸鹽是硝化過程的中間產(chǎn)物，二者升高會造成蝦類生長抑制甚至大量死亡[14-15]。本研究表明，試驗?zāi)┢诟呙芏冉M羅氏沼蝦池塘氨氮和亞硝態(tài)氮含量顯著高于低密度和中密度組，造成這種差異的原因可能與高密度組投餌總量較多，導(dǎo)致水體中殘餌和代謝廢物較多有關(guān)。而整個試驗過程中總氮在各組間無顯著性差異，可能與氨氮和亞硝態(tài)氮在總氮含量中的占比(氨氮8.36%～10.48%，亞硝態(tài)氮2.30%～3.97%)較低，對總氮的影響較小有關(guān)。劉永士等[10]的研究結(jié)果也表明，室內(nèi)養(yǎng)殖羅氏沼蝦主要污染物指標隨放養(yǎng)密度的升高而逐漸升高。

3.2 放養(yǎng)密度對羅氏沼蝦生長性能和經(jīng)濟效益的影響

研究表明，不同放養(yǎng)密度可顯著影響蝦類的存活率和生長指標[10]。本研究表明，羅氏沼蝦高密度組存活率、體質(zhì)量、體長和頭胸甲長等指標均顯著低于低密度組，這可能與高密度組水質(zhì)(氨氮和亞硝態(tài)氮)較差有關(guān)。另外，隨著放養(yǎng)密度升高，羅氏沼蝦對食物和空間等競爭加劇，導(dǎo)致自殘率升高，這也可能是高密度組存活率和生長指標受到影響的主要原因。楊國梁等[16]的研究也表明，放養(yǎng)密度過大會造成羅氏沼蝦對水域資源和食物的競爭。許多研究表明，放養(yǎng)密度與蝦類生長呈現(xiàn)顯著的負相關(guān)關(guān)系[17]。本研究表明，羅氏沼蝦體質(zhì)量、體長和頭胸甲長等指標在低密度組和中密度組間均無顯著性差異，表明中密度(45.0 ind./m2)仍然是溫棚養(yǎng)殖羅氏沼蝦生長的適宜密度。第二步足是羅氏沼蝦社群結(jié)構(gòu)中的重要附屬器官，在隱蔽物競爭、戰(zhàn)斗行為、交配和繁殖等方面發(fā)揮著重要作用[18-19]。本研究表明，羅氏沼蝦第二步足長在各組間無顯著性差異，這與不同放養(yǎng)密度羅氏沼蝦體質(zhì)量和體長等指標隨放養(yǎng)密度的增加逐漸降低的結(jié)果存在差異，這表明羅氏沼蝦在高密度等不利環(huán)境條件下優(yōu)先生長攝食器官(第二步足)以保障獲得足夠的食物等資源。本研究結(jié)果顯示，羅氏沼蝦特定生長率隨放養(yǎng)密度增加而顯著降低，劉永士等[10]也發(fā)現(xiàn)，羅氏沼蝦幼蝦的存活率和增長率隨放養(yǎng)密度的增加而降低，這表明高放養(yǎng)密度羅氏沼蝦身體大部分能量用于對食物和空間等競爭，用于生長的能量相對降低。此結(jié)果也較好地解釋了本研究中餌料系數(shù)隨放養(yǎng)密度的增加而逐漸增加的結(jié)果。侯明華等[20]研究發(fā)現(xiàn)，當放養(yǎng)密度超過12 kg/m3時,大西洋鮭Salmosalar特定生長率急劇減小，餌料系數(shù)逐漸加大，這與本研究結(jié)果相一致。因此，選擇適宜的放養(yǎng)密度可獲得最佳養(yǎng)殖效果。

與傳統(tǒng)土池羅氏沼蝦養(yǎng)殖模式(4 052.5～6 675.63 元/667 m2)相比[21-22]，本研究中單位養(yǎng)殖面積利潤(9 655～11 630元/667 m2)明顯升高，這可能與大棚養(yǎng)殖模式水質(zhì)相對穩(wěn)定、疾病發(fā)生率低、成活率高、上市早、單價高等因素有關(guān)。但隨著放養(yǎng)密度增加，羅氏沼蝦單位面積產(chǎn)量逐漸升高，但高密度組利潤卻顯著低于中密度組，究其原因，一方面是由于高密度組投入成本較高，但由于成活率較低，相同數(shù)量苗種產(chǎn)量顯著降低，另一方面是由于高放養(yǎng)密度造成羅氏沼蝦規(guī)格較小，從而導(dǎo)致價格偏低。

3.3 放養(yǎng)密度對羅氏沼蝦血液生化指標的影響

血液生化指標是反映水產(chǎn)動物生理機能及代謝狀況的重要指標之一[23-24]，血糖在擁擠脅迫時可通過糖異生和糖原分解滿足機體對能量的需求[25]，血清中甘油三酯是脂質(zhì)代謝的最終產(chǎn)物，可反映機體脂肪代謝狀況[26]。本研究中，不同放養(yǎng)密度組間羅氏沼蝦血清甘油三酯含量無顯著性差異，而高密度組血糖含量顯著高于中密度和低密度組，可能與高密度組機體受到擁擠等脅迫時優(yōu)先動用血糖以滿足機體能量需要有關(guān)。血清總蛋白是反映機體營養(yǎng)狀況的指標之一[27]。Zhang等[28]研究發(fā)現(xiàn)，凡納濱對蝦在持續(xù)游泳后血清總蛋白含量下降。本研究中，高密度組血清總蛋白含量顯著低于中密度組和低密度組，可能與高密度條件下羅氏沼蝦能量需求較高，血清總蛋白分解代謝增強有關(guān)。球蛋白是反映機體免疫狀況的重要指標之一[27]，本研究中，高密度組血清球蛋白含量顯著低于中密度組和低密度組，可能與擁擠脅迫時通過調(diào)節(jié)血清中球蛋白的含量降低了羅氏沼蝦免疫力有關(guān)。血清轉(zhuǎn)氨酶主要包括谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶，是判斷肝功能受損程度的重要依據(jù)，當肝細胞受損時，谷丙轉(zhuǎn)氨酶進入血液，當肝細胞受到較嚴重損害時，谷草轉(zhuǎn)氨酶也會進入血液[29-30]。陰晴朗等[31]研究發(fā)現(xiàn)，高密度組的吉富羅非魚Oreochromismiloticus谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶活性顯著高于低密度組，這表明高密度組羅非魚受到的環(huán)境脅迫更嚴重。本研究中，高密度組羅氏沼蝦谷丙轉(zhuǎn)氨酶顯著高于中密度組和低密度組，可能與高密度組受到更大的脅迫有關(guān)。

4 結(jié)論

1)高放養(yǎng)密度可導(dǎo)致池塘水質(zhì)變差，引起羅氏沼蝦產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致生長性能降低，經(jīng)濟效益下降。

2)建議溫棚養(yǎng)殖羅氏沼蝦最適放養(yǎng)密度為45.0 ind./m2。