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黄河盐碱地区南美白对虾淡化技术研究

2021-05-20王迎伟陈永庆于佳佳王立新

家畜生态学报 2021年4期
关键词:白对虾盐碱盐度

王迎伟,任 昕,陈 君,陈永庆,耿 硕,郑 超,李 杨,于佳佳,王立新*

(1.西北农林科技大学 动物科技学院,陕西 杨凌 712100;2.陕西省石头河水库灌溉管理局,陕西 眉县722300;3.陕西省西乡县水产工作站,陕西 西乡723500)

黄河流经陕西,在韩城、合阳、大荔、潼关等市县形成了大量的盐碱滩地,从20世纪80年代后期陕西省开始对盐碱滩地进行渔业开发,目前已形成超过6 500 hm2人工养殖水面,成为陕西面积最大的连片商品鱼基地。然而,由于未能及时根据市场需求更新养殖品种,导致养殖品种结构老化,渔业生产效益欠佳,2018年韩城、合阳、大荔、潼关4个市县渔业产值仅6×108元[1-4]。

南美白对虾学名凡纳滨对虾(LitopenaeusVannamei),是一种适应性强、生长速度快且经济价值高的名优水产养殖品种,已成为中国虾类养殖的主要对象。南美白对虾是一种广盐性虾类,对盐度适应范围广(0.5~50),在pH 7.5~8.5 的弱碱性水中生活较好,淡化后可在微盐水体中养殖[5]。相关研究显示,陕西沿黄地区的大荔县以地下水为水源的池塘水体含盐量3.14 g /L,pH 7.9~9.2[6],表明陕西沿黄地区水质适宜于南美白对虾养殖。然而,尽管已有养殖者进行了多年的小规模试验养殖,且偶获成功[7-8],但南美白对虾在陕西沿黄地区一直难以形成稳定的生产,其主要原因之一就是南美白对虾淡化技术不过关,无法稳定提供用于商品虾养殖的高质量淡化虾苗。

为此,本研究根据陕西沿黄地区气候和水质特点,对温度、密度、免疫增强剂、水源以及淡化模式等南美白对虾淡化过程中的主要控制因素和环节进行对比试验,旨在构建陕西沿黄地区南美白对虾本地化淡化技术,推动南美白对虾在黄河盐碱水地区产业化发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验虾苗及暂养 试验虾苗为健康的一代虾苗,共4×104尾,购自海南中正生物科技有限公司,平均体长0.96±0.14 cm,盐度为17‰。虾苗运回实验室后暂养在提前准备好的1 200 mm×450 mm×600 mm的玻璃鱼缸中,暂养盐度为17‰,水温21 ℃,pH 8.0~8.5,暂养期间用空气泵均匀增氧,使虾苗保持悬浮状态。虾苗暂养3 d后开始淡化试验。

1.1.2 试验器材 海盐购自山东莱州市海盟盐化有限公司,为天然海盐;维生素C、微生物制剂、黄芪多糖等购自浙江中牧药业有限公司;黄河盐碱水采自陕西省合阳县黄河滩地。

1.1.3 淡化养殖装置 淡化养殖用5 L无毒塑料养殖箱进行,试验养殖时盛水3 L。每个养殖箱配备1个独立的加热棒和散气石。

1.2 试验设计

1.2.1 温度对南美白对虾淡化成活率的影响 根据南美白对虾适宜水温范围,结合陕西省自然条件,设置21 ℃、23 ℃、25 ℃、27 ℃ 4个温度组,另以21 ℃不淡化组为对照组,每组设3个重复,每个重复450尾虾苗。试验开始时先利用控温装置将不同温度组南美白对虾水温由21 ℃缓慢调至设定温度并暂养1 d后开始淡化试验。采用等速度淡化,每天盐度下降1‰,直到盐度下降到1‰时试验停止,统计成活率。

1.2.2 养殖密度对南美白对虾淡化成活率的影响 参照其他地区南美白对虾淡化养殖密度,设置50、100、150、200尾/L 4个淡化密度组,另以50尾/L不淡化组为对照组,每组设3个重复。试验开始时先利用控温装置将各组养殖水温由21 ℃缓慢调至25 ℃,并暂养1 d后开始淡化试验。采用等速度淡化,每天盐度下降1‰,直到盐度下降到1‰时试验停止,统计成活率。

1.2.3 免疫增强剂对南美白对虾淡化成活率的影响 参照文献[9],采用常用水产动物免疫增强剂进行对比试验。试验组水体分别添加0.5 mg/L维生素C、微生物制剂、黄芪多糖,对照组设置2组,分别为对照组Ⅰ(不添加任何物质且不淡化)和对照组Ⅱ(不添加任何免疫增强剂,进行非免疫淡化)。每组设3个重复,每个重复放养450尾虾苗。

试验开始时先利用控温装置将各组养殖水温由21 ℃缓慢调至25 ℃,并暂养1 d后开始淡化试验。淡化采用等速度淡化,每天盐度下降1‰,直到盐度下降到1‰时,试验停止,并统计成活率。

1.2.4 淡化模式对南美白对虾淡化成活率的影响为了探讨不同淡化方式对南美白对虾淡化成活率的影响,以不淡化组为对照,设计了3种淡化模式为试验组。模式Ⅰ:采用每天盐度降低2‰的等速淡化,于每天早晨一次完成;模式Ⅱ:采用每12 h盐度下降1‰的等速淡化,每天早晚各进行1次淡化;模式Ⅲ:采用分段淡化,盐度在12‰之前每天下降2‰;盐度在12‰~6‰时,每天下降1.5‰;当盐度下降到6‰以下时,每天下降1‰。盐度下降于每天早晨一次完成。各模式均在盐度下降至12‰、6‰、2‰时暂停淡化1 d。各试验组设3个重复,每个重复放养450尾虾苗。

试验开始时先利用控温装置将各组养殖水温由21 ℃缓慢调至25 ℃,并暂养1 d后开始淡化试验。采用等速度淡化,每天盐度下降1‰,直到盐度下降到1‰时试验停止,并统计成活率。

1.2.5 黄河盐碱水对南美白对虾淡化成活率的影响 试验组以采自陕西省合阳县并经曝气处理后的黄河盐碱水为淡化水源,并设置对照组Ⅰ(黄河盐碱水不淡化)和对照组Ⅱ(用曝气自来水淡化)2个对照组。试验组和对照组均设置3个重复,每个重复放养450尾虾苗。

试验开始时先利用控温装置将各组养殖水温由21 ℃缓慢调至25 ℃,并暂养1 d后开始淡化试验。采用等速度淡化,每天盐度下降1‰,直到盐度下降到1‰时试验停止,统计成活率。

1.3 淡化管理

本试验在25 ℃的空调房中进行,每天早晚检查并测量各试验组的温度。淡化过程采用少量多次换水,避免因大量换水造成虾苗应激,试验用水提前晾晒和曝气。为保证淡化过程中虾苗的营养需求,各试验组每天投喂提前24 h孵化的无壳丰年虫无节幼体,并在投饵前后进行吸污,避免剩饵及排泄物污染水质。同时定期检测水质状况,防止因氨氮、亚硝酸盐等含量超标造成对虾活力下降甚至死亡。试验过程中每天记录水温、水质、死亡数等数据。

1.4 统计分析

试验结束后,根据记录的各组死亡数量,进行统计分析,分别计算绝对成活率和相对成活率。

绝对成活率=存活数/放养总数

相对成活率=绝对成活率/不淡化组绝对成活率

计算结果采用SPSS软件,按照单因素方差分析进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 温度对南美白对虾淡化成活率的影响

温度梯度对比试验表明,南美白对虾在不同温度条件下的淡化成活率不同,具体结果见表1。由表1可知,随温度上升南美白对虾淡化相对成活率由21 ℃的40.2%逐渐上升到63.2%,其中21 ℃淡化组相对成活率显著低于其他各组(P<0.05),但23 ℃及其以上试验组之间南美白对虾淡化相对成活率差异不显著(P>0.05)。表明在适宜温度范围内,保持较高的淡化温度,有利于提高南美白对虾淡化成活率。

表1 温度对虾苗淡化效果的影响

2.2 养殖密度对南美白对虾淡化成活率的影响

密度梯度对比试验结果见表2。由表2可知,随养殖密度由50尾/L上升到200尾/L,相对成活率则由79.3%下降到23.9%,方差检验结果显示,150尾/L及其以下各组之间南美白对虾淡化相对成活率无显著性差异(P>0.05),而200尾/L密度组南美白对虾淡化相对成活率显著低于其他各组。试验结果表明,南美白对虾在不同养殖密度条件下的淡化成活率不同,其淡化养殖密度不宜高于150尾/L。

表2 密度对虾苗淡化效果的影响

2.3 免疫增强剂对南美白对虾淡化成活率的影响

采用不同免疫增强剂对南美白对虾进行淡化对比试验,结果见表3。由表3可知,与不添加任何免疫增强剂的对照组相比,3种免疫增强剂均对提高南美白对虾的淡化成活率有一定效果,其中以黄芪多糖效果最好,其次是维生素C。但方差检验显示,3种免疫增强剂相对于对照组差异均不显著(P>0.05)。

表3 密度对虾苗淡化效果的影响

2.4 不同淡化模式对南美白对虾淡化成活率的影响

盐度变化速度对南美白对虾虾苗淡化成活率的影响结果见表4。结果显示,不同淡化模式对南美白对虾淡化成活率影响很大。采用分段淡化的模式三淡化南美白对虾,成活率显著高于采用2‰等速淡化模式(P<0.05),也高于采用早晚各下降1‰的等速淡化模式二,但差异不显著(P>0.05)。

2.5 黄河盐碱水对南美白对虾淡化成活率的影响

利用当地不同水源对南美白对虾进行淡化,其成活率见表5。试验结果表明,采用黄河盐碱水水源进行南美白对虾幼苗淡化时,在淡化至4‰之前成活率显著高于对照组2,但之后,采用黄河盐碱水水源的试验组死亡率急剧上升,最终淡化成活率显著低于对照组2(P<0.05)。水质结果发现,以黄河盐碱水为淡化水源的试验组,在试验后期氨氮、亚硝酸盐含量超标,这可能是导致最终成活率较低的主要原因。

表4 淡化模式对虾苗淡化效果的影响

表5 黄河盐碱水对虾苗淡化效果的影响

3 讨 论

淡化成活率是决定南美白对虾商品虾养殖成败的关键技术环节。相关研究表明,温度、养殖密度、盐度都是影响南美白对虾免疫性能的重要因素[10]。

南美白对虾是热带虾类,温度对南美白对虾代谢和生长发育的影响极大,其适宜生活温度为18~35 ℃[11],最适温度为28~32 ℃[12]。本研究结果表明,温度较低的21 ℃试验组淡化成活率显著低于其他温度较高的淡化组,且随温度上升南美白对虾淡化成活率呈上升趋势,这和“杭州湾地区南美白对虾标粗淡化规程”中淡化温度保持在28~29 ℃的要求相一致[13]。而各高温淡化组成活率差异不显著的原因可能是均处于南美白对虾适宜生长范围。

养殖密度是影响南美白对虾成活率、生长速度和产量的重要因素[14],密度过大会造成溶氧不足、氨氮等有害物上升等不利影响。本研究淡化养密度试验表明,随淡化养殖密度增加,南美白对虾平均淡化成活率呈下降趋势,超过150尾/L后成活率显著下降(P<0.05),表明适当的淡化密度有利于提高南美白对虾淡化成活率。

相关研究表明,多糖类物质[15-17]、维生素C[18-20]、微生物制剂[21-22]等免疫增强剂可以提高动物免疫抗病和适应环境的能力。本研究结果表明,添加3种免疫增强剂的试验组南美白对虾淡化成活率均高于不添加任何免疫增强剂的对照组,其中以黄芪效果最好,但和对照组相比均未达到差异显著水平。究其原因,可能与本研究采用浸泡法而非通常采用的饲喂法有关,且受到使用时间影响。

尽管南美白对虾可以在淡水中生活,但其原为海水虾类。因此盐度和碱度在南美白对虾的成熟繁殖、生长发育、免疫抗病等生命活动中发挥着重要作用[23]。南美白对虾虾苗淡化过程中环境因素变化最大的就是盐度,本研究对比分析发现,采用2‰等速淡化的模式淡化成活率显著低于早晚各淡化1‰的淡化模式和逐步降低淡化速度的模式(P<0.05),表明盐度变化速度,尤其是盐度下降到12‰以下的中后期,盐度改变幅度对南美白对虾淡化成活率影响极大。这可能是相同淡化速度在淡化中后期造成的渗透压相对变幅更大,超出了南美白对虾幼虾对渗透压的调节能力所致。相关研究表明,尽管南美白对虾调节渗透压适应外界环境盐度变化的能力较强,但低盐度胁迫对南美白对虾抗氧化系统及其相关基因表达影响很大[24-25],甚至会造成南美白对虾幼虾死亡率升高[26-27]。盐度成分中的关键离子Ca2+、Mg2+与南美白对虾的蜕壳率、摄食消化、生长发育等有密切的关联[28-30],研究证实在同一盐度情况下,钙离子的浓度能够显著影响南美白对虾仔虾的成活率[31]。陕西沿黄地区水体盐碱性较强,盐度接近1‰,pH在8.5以上,和常见淡水有较大差别。本研究采用当地具有一定盐度和碱度,且Ca2+、Mg2+浓度较高的黄河盐碱水为淡化水源,在试验前期表现出良好的淡化效果,但后期死亡率急剧增加,导致淡化成活率反而显著低于自来水淡化组,推断与黄河盐碱水碱度较高,易造成水体中分子氨浓度升高有关。

4 结 论

本研究结果表明,在南美白对虾淡化过程中,采用较高的淡化温度(23 ℃以上)、较低的淡化密度(<150尾/L),并随盐度下降逐步降低淡化速度可显著提高南美白对虾淡化成活率;免疫增强剂虽然对南美白对虾淡化成活率有一定的提高,但效果不显著;而黄河盐碱水易造成淡化过程中分子氨浓度升高,故应避免直接使用或在淡化后期加强水质管理。

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