赵 斌,李成林,胡 炜,吴志宏,谭林涛,王鹏飞

(1.山东省海水养殖研究所,山东 青岛 266002; 2.乳山市水产技术推广站,山东 乳山 264500)

刺参(Apostichopus japonicusSelenta)属棘皮动物门 Echinodermata、海参纲 Holo-throidea,是产自我国黄、渤海海域的具有重要经济价值的棘皮动物,目前已成为北方沿海最重要的养殖品种之一。近年来,刺参工厂化养殖在我国北方多种养殖刺参模式中的比重日趋上升[1-2],其中,刺参的室内越冬是养殖过程中的重要阶段,随着工厂化刺参养殖规模的迅猛发展,在养殖过程中体表溃烂、排脏和大规模死亡的现象愈发严重,成为制约工厂化刺参养殖健康发展的瓶颈。

研究发现,在越冬期刺参养殖环境的水温、盐度、溶解氧、pH值等理化因子当中,低温是影响刺参生长的重要因子[3-4]。目前,在国内有关温度对刺参生理生态学影响的研究侧重点多集中于夏眠期阶段[5-7],而对于在温度极低的越冬期中刺参受环境因子影响的研究报道尚不多见。本实验对低温下刺参幼参生长和呼吸代谢进行了初步研究,旨在探明低温对不同规格刺参幼参的相关生理指标的影响,以期为刺参工厂化健康养殖技术的完善提供科学依据和指导。

1 材料与方法

1.1 材料

实验用不同规格的刺参幼参来自本课题组在青岛胶南龙湾生物科技有限公司培育的刺参苗种,于2009年11月在16℃海水中经驯化暂养15 d后,选取(0.50±0.07)g(A)、(2.53±0.42)g(B)、(23.87±2.46)g(C)3种不同规格的表现正常、伸展自如、活力强、肉刺硬直的刺参个体用于实验。

1.2 方法

1.2.1 分组设计

根据工厂化刺参养殖越冬期常见水温范围,设置 6℃(I)、8℃(II)、10℃(III)、13℃(IV)4 个温度组,均低于之前相关研究中刺参幼参阶段生长适宜水温15~20℃的下限温度,用控温仪将各水族箱水温调整至目标温度,波动幅度为< 1 ℃/d。3种不同规格的刺参幼参在实验前经 2℃/d的变温调整,过渡到 4个不同温度组的实验温度,然后分别置于各温度处理下进行实验,每个温度处理设 3个重复。刺参幼参饲养在塑料整理箱(64 cm×48 cm×50 cm)中,实验持续 30 d。

1.2.2 测定方法

测定体质量: 实验开始前1 d停止投喂,测其体质量初始值,实验30 d结束时同样停止投喂1 d,测其末体质量。测定值为活体排水后体质量,称重时轻压刺参使其排出体腔中水分,之后用干毛巾轻拭体表,测定其质量。

刺参耗氧率采用董云伟等[8]改进的静止法,每隔8 h用虹吸法取一次水样,持续24 h,取测定结果的平均值。每次实验设1个空白样,水样中的溶解氧用Winkler氏碘量法测定。

1.2.3 数据处理与统计分析

实验期间刺参特定生长率(RSG)采用以下公式计算:

式中,W0为体质量初始值(g),Wt为测定值(g),t为实验时间(d)。

以单位质量耗氧率Rwr表示耗氧率,计算公式为:

式中,C0、Ct分别为空白样和实验代谢瓶中的溶氧质量浓度(mg/L),V为样品瓶体积(mL),W为刺参湿体质量(g),t为实验持续时间(h)。

数据采用SPSS11.0、Microsoft Office Excel 2003软件进行统计学分析,先做方差齐性检验,利用单因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan多重比较分析不同处理之间生长与耗氧率的差异。

1.2.4 日常管理

实验采用工厂化养殖车间提供的深水井海水,盐度为27~29,pH为7.9~8.2,每天17:00时投喂一次自配人工饲料: 其中,市售配合饲料占40%,鼠尾藻干粉占 30%,马尾藻干粉占 10%,虾糠占 8%,螺旋藻粉占 5%,水产酵母占 3%,诱食酵母占 2%,电解多维与免疫多糖粉各占1%。同时按照饲料与海泥质量比为 1: 10的比例进行投喂,投喂后停止充气 0.5 h。每天全量换水,换水时将箱底的排泄物与残饵清除干净。光照周期为14L∶10D。

2 结果与分析

实验30 d内不同规格刺参幼参成活率如表1所示。在低温条件下各处理组刺参个体均有死亡现象,C组在13℃条件下的成活率最高,达96.7%; 最低为A组,6℃条件下为73.3%。

实验中观察到刺参幼参在低温条件下体态伸展差别较大,随温度降低刺参身体逐渐收缩,身体及肉刺逐渐变硬,摄食率降低,活动能力减弱,体色黯淡,经常体被残饵及粪便形成的网状物。在低温组中,死亡的刺参首先出现在口部附近或身体背部的皮肤溃烂,随之溃烂蔓延至整个体表,最终产生自溶现象。

表1 温度对不同规格刺参成活率的影响Tab.1 The survival rates of Apostichopus japonicus of different sizes

低温条件对于不同规格刺参幼参生长的影响结果见表2。不同规格刺参在各低温处理组经30 d后的生长状况出现显著性差异。经方差分析可得,不同规格刺参在实验结束后的体质量差异显著(P<0.05)。实验A组与B组在实验结束时组内个体之间质量差异不显著(P>0.05),C组实验刺参中,条件Ⅰ(6℃)和Ⅳ(13℃)的个体质量出现显著差异(P<0.05)。低温对刺参幼参RSG的影响同样明显,在条件Ⅰ(6℃)、Ⅱ(8℃)、Ⅲ(10℃)的A组和B组刺参体质量均出现负增长,除 AⅡ与 AⅢ之间外其余各规格刺参之间的RSG差异均显著(P<0.05)。C组刺参在低温处理组Ⅲ(10℃)中的RSG呈正值。

方差分析结果表明,不同低温处理对各规格刺参幼参耗氧率的影响显著(P<0.05)(图 1)。各温度处理组中,随刺参规格的增大其单位质量耗氧率随之降低。但相同规格刺参在不同温度处理组中的耗氧率差异不显著(P>0.05)。A组刺参的耗氧率在各温度处理组中均显著高于其他组(P<0.05),在条件Ⅰ(6℃)中B组刺参的耗氧率与C组刺参差异显著(P<0.05),其余各低温条件下B组和C组刺参耗氧率差异均不显著(P>0.05)。

3 讨论

温度是制约刺参生长的关键环境因子[9],过高和过低均会导致刺参休眠,乃至死亡[10]。在对成参最适生长温度研究中,于东祥等[11]认为其适宜温度范围为 10～15℃; 陈远等[12]认为 14℃是最适温度; 孙毅等[13]认为刺参成体最适生长水温范围为 12～18℃,超过 20℃则进入夏眠状态[5,14],水温低于 15℃时的刺参生理生态学研究至今很少见到报道,仅有于明志等[15]报道低温对于刺参幼参的某些生理现象的影响。当温度过低时,刺参会出现活动停止、生长停止、代谢下降等现象,体质量为(268.01 ±1.77)g刺参在冬眠36 d后耗氧率下降71.68%[16]。本实验选用的3种不同规格的刺参是体型小于成参的个体,质量最大的 C组刺参个体也仅相当于 1龄幼参,因此在低温实验中对水温的适应呈现特殊性和复杂性。体质量0.5~2.5g的幼参在水温低于 10℃时出现负增长,本研究认为主要是由于幼参的摄食率、食物吸收和转化率受低温条件的影响较大,维持生命功能的能量大于摄入能量,致使生长受到抑制,而体质量 23 g以上的 1龄参在 10℃时仍能维持正常的能量代谢,其RSG也高于其他各组小规格的刺参。

表2 不同温度处理对刺参幼参生长的影响Tab.2 Effects of different temperature treatments on the growth of Apostichopus japonicus

图1 温度对不同规格刺参幼参呼吸代谢的影响Fig.1 Effects of different temperatures on the oxygen consumption rates of different sizes of seacucumbers

在刺参的能量分配模式中,呼吸能占比例最大[10]。李宝泉[17]曾报道温度变化对小规格的刺参耗氧率影响较小。本实验结果表明,在相同的低温条件下,质量较小的刺参单位质量耗氧率高于质量较大的刺参,说明水温较低时个体小的刺参呼吸强度高于个体大的刺参,此结果也有可能意味着水温降低到一定程度时,个体较大的刺参出现“冬眠”现象,呼吸代谢作用降低。在水温降低到6℃时,个体较小的A规格和 B规格的刺参耗氧率也出现显著差异,表明在这一水温条件下,规格在2.5 g左右的刺参同样出现了呼吸代谢明显降低的情况。从图 1中可以看出相同规格的各组刺参个体在各低温处理组中的单位质量耗氧率差异均不显著,说明水温在这一较低阶段变化时,相同规格的刺参个体对温度变化的敏感度趋向一致。

王印庚等[18]研究发现,越冬保苗期幼参和养成期刺参均可感染化皮病,但幼参的感染率、发病率和死亡率都高于成参。这一结论与本实验结束时各规格组刺参幼参的成活率结果基本相符。每年的 1~3月份水温较低时是工厂化养殖刺参出现“化皮”现象的频发阶段,本研究结果表明,对于规格在 23 g以下的刺参幼参在工厂化养殖越冬时的水温最好保持在 8℃以上,不宜长时间低于 6℃,否则养殖刺参不仅会出现生长停滞,而且出现疾病的几率也会大幅增加。考虑到在工厂化养殖刺参的实际生产中,越冬期的供暖设备的成本经常投入较大,如何在保证将养殖水体的温度维持在刺参正常生理活动的基础上尽量节省成本,今后可在实际生产中结合本实验得出的结论探索一套相对平衡的方案。

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