光照強(qiáng)度對(duì)水質(zhì)和泥鰍生長(zhǎng)的影響

李潛洲，袁重桂，邱宏端，阮成旭，李建聰，陶翠麗

（福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，福建福州 350116）

光照強(qiáng)度對(duì)水質(zhì)和泥鰍生長(zhǎng)的影響

李潛洲，袁重桂，邱宏端，阮成旭，李建聰，陶翠麗

（福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，福建福州 350116）

研究泥鰍（Misgurnusanguillicaudatus）在Ⅰ（0.1～10 lx）、Ⅱ（10～100 lx）、Ⅲ（100～1 000 lx）、Ⅳ（1 000～10 000 lx）4個(gè)光照強(qiáng)度下的生長(zhǎng)和水質(zhì)的情況.研究結(jié)果表明：①隨著養(yǎng)殖的進(jìn)行，水體氨氮含量是先增高后降低；30 d內(nèi)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水體的亞硝酸鹽氮含量逐漸上升，Ⅳ水體亞硝酸鹽氮含量先增大后降低；②光照強(qiáng)度對(duì)泥鰍的日攝食量、特定生長(zhǎng)率（SGR）、飼料效率有顯著影響（P＜0.05）.泥鰍的日攝食量隨光照強(qiáng)度降低呈增大的趨勢(shì)，當(dāng)光照強(qiáng)度降低到Ⅱ，泥鰍的日攝食量保持恒定.泥鰍的特定生長(zhǎng)率、飼料效率隨光照強(qiáng)度的降低而增大.

泥鰍；光照強(qiáng)度；生長(zhǎng)；水質(zhì)

泥鰍（Misgurnus anguillicaudatus）是廣泛分布于中國(guó)、日本、韓國(guó)、俄羅斯以及東南亞等國(guó)家和地區(qū)的魚類［1］，其營(yíng)養(yǎng)豐富，味道鮮美，藥用價(jià)值很高，有“水中人參”之稱［2］.近年來(lái)因國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求不斷增加，為人工養(yǎng)殖泥鰍帶來(lái)了巨大商機(jī).由于水資源污染、大量捕捉等原因，導(dǎo)致我國(guó)野生泥鰍產(chǎn)量逐年下降，而養(yǎng)殖過(guò)程中泥鰍仔、幼魚的大量死亡，限制了其規(guī)?；B(yǎng)殖的進(jìn)程，因此，如何提高泥鰍幼苗的存活率已成為養(yǎng)殖技術(shù)的瓶頸.關(guān)于泥鰍養(yǎng)殖過(guò)程的生態(tài)因子研究已有報(bào)道，主要是關(guān)于溫度對(duì)泥鰍的攝食、耐饑餓［3－4］等方面的研究.有關(guān)光照對(duì)泥鰍的影響研究?jī)H見王雨辰等［5］，其認(rèn)為在無(wú)光照的條件下泥鰍稚魚死亡率最高.而有關(guān)光照強(qiáng)度對(duì)水質(zhì)和泥鰍的生長(zhǎng)影響尚未見報(bào)道.本試驗(yàn)采用一種不換水的生態(tài)精養(yǎng)殖模式，研究了在不同光照強(qiáng)度下養(yǎng)殖水質(zhì)的變化和泥鰍的生長(zhǎng)，并探討光照強(qiáng)度對(duì)泥鰍生物學(xué)特性的影響，為泥鰍的人工養(yǎng)殖提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用的泥鰍均由福建省宇辰農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供的約0.5 cm的稚魚，在福州大學(xué)應(yīng)用生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室馴化培養(yǎng)成平均體質(zhì)量為1.11± 0.25 g的幼魚.

1.2 方法

試驗(yàn)選用體長(zhǎng)、體質(zhì)量相近的100尾泥鰍，平均體質(zhì)量為1.11±0.13 g.將100尾泥鰍隨機(jī)分成4組，每組25尾，分別置于80 cm×50 cm×40 cm的玻璃缸中，溫度控制在27.2±0.8℃.本試驗(yàn)以1個(gè)對(duì)數(shù)單位之差為數(shù)量級(jí)劃分試驗(yàn)光照強(qiáng)度區(qū)［6］.把光照強(qiáng)度分為Ⅰ（0.1～10 lx）、Ⅱ（10～100 lx）、Ⅲ（100～1 000 lx）、Ⅳ（1 000～10 000 lx）4個(gè)光照強(qiáng)度區(qū).以黃色光的水族燈作為光源，光周期穩(wěn)定在12L∶12D，水下光照強(qiáng)度用水下照度計(jì)測(cè)量.試驗(yàn)始末讓泥鰍禁食24 h后稱量體質(zhì)量（精確度為0.01 g）.試驗(yàn)期間，每天定時(shí)用濾網(wǎng)收集糞便、投喂1次，投餌量以使泥鰍達(dá)到飽足且有少量的剩余為標(biāo)準(zhǔn).投餌3 h后，收集殘餌，將兩者分別放在60℃的恒溫干燥箱中烘烤24 h，取出并稱重.為校正試驗(yàn)殘餌量，另選1個(gè)水溫控制在27.2℃的80 cm×50 cm×40 cm的玻璃缸投入餌料并適當(dāng)攪動(dòng)作空白對(duì)照，來(lái)測(cè)定殘餌的損失率.試驗(yàn)期間，水樣的采集和測(cè)定參考《水和廢水檢測(cè)分析方法》（第3版）［7］.每5 d測(cè)1次氨氮（NH－N）和亞硝酸鹽氮（NO－N）；采集水樣50 mL，用5 000 r·min－1離心5 min，取上清液，用納氏試劑光度法測(cè)氨氮、N-（1-萘基）-乙二胺光度法測(cè)亞硝酸鹽氮.試驗(yàn)水深維持在15 cm，用微循環(huán)過(guò)濾水，并適當(dāng)?shù)卣{(diào)整光源，以保證試驗(yàn)光照強(qiáng)度值的穩(wěn)定，試驗(yàn)為期30 d.另設(shè)2組平行試驗(yàn).試驗(yàn)期間，采用廈門嘉康飼料有限公司的嘉盛牌泥鰍配合飼料1號(hào)料進(jìn)行飼養(yǎng)，其配方見表1.

表1 飼料的原料組成和營(yíng)養(yǎng)成分Table 1 Ingredients and nutritional composition of the diet%

1.3 計(jì)算公式

本試驗(yàn)所使用的各個(gè)指標(biāo)計(jì)算方法如下：

式中，W2為終末體質(zhì)量，W1為初始體質(zhì)量，W為總攝食量，t為試驗(yàn)的天數(shù).

試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)所得的數(shù)據(jù)用SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同光照強(qiáng)度下水質(zhì)的變化

由圖1可知，各光照組養(yǎng)殖水體氨氮含量變化趨勢(shì)趨于一致，氨氮含量先增高然后降低，但Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ氨氮含量最大值出現(xiàn)在第25 d左右，Ⅳ氨氮含量最大值出現(xiàn)在第15 d左右.第30 d時(shí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各組之間氨氮含量相差最大，對(duì)應(yīng)的氨氮含量分別為5.846±0.18、4.920±0.257、3.820±0.03和0.637±0.059 mg·L－1，多重比較檢驗(yàn)表明，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組之間均存在顯著差異（P＜0.05）.

圖1 水體氨氮含量變化Fig.1 Change of ammonia nitrogen in aquatic water

由圖2可知，在第10 d前，各組幾乎檢查不到亞硝酸鹽氮.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽氮含量變化趨勢(shì)趨于一致，30 d內(nèi)亞硝酸鹽氮含量逐漸上升；Ⅳ養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽氮含量先增大后降低.第30 d時(shí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各組之間亞硝酸鹽氮含量相差最大，對(duì)應(yīng)的亞硝酸鹽氮含量分別為1.159± 0.184、1.057±0.256、0.764±0.035和0.155± 0.059 mg·L－1，多重比較檢驗(yàn)表明，Ⅳ與Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的亞硝酸鹽氮含量組間均有顯著差異（P＜0.05），Ⅲ與Ⅰ亞硝酸鹽氮含量組間存在顯著差異（P＜0.05），Ⅲ與Ⅱ亞硝酸鹽氮含量組間有顯著差異（P＜0.05）.

圖2 水體亞硝酸鹽氮含量變化Fig.2 Change of nitrite nitrogen in aquatic water

2.2 不同光照強(qiáng)度對(duì)泥鰍生長(zhǎng)影響

從表2可得出，泥鰍的質(zhì)量相對(duì)增加率存在顯著差異（P＜0.05），在Ⅳ光照強(qiáng)度區(qū)下，泥鰍的質(zhì)量相對(duì)增加率顯著低于其它試驗(yàn)組（P＜0.05）.成活率均大于88%且差異不顯著（P＞0.05）.

泥鰍的日攝食量隨光照強(qiáng)度的降低呈增加的趨勢(shì)，當(dāng)光照強(qiáng)度降低到Ⅱ時(shí)，日攝食量基本保持恒定（見表2）.在Ⅰ的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)泥鰍的攝食量最大，隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，攝食量逐漸降低，在Ⅳ光照強(qiáng)度區(qū)內(nèi)，泥鰍的攝食量最少.方差分析顯示，光照強(qiáng)度對(duì)泥鰍的日攝食量有顯著的影響（P＜0.05）.多重比較檢驗(yàn)表明，泥鰍的日攝食量在Ⅰ和Ⅱ光照強(qiáng)度區(qū)組間無(wú)顯著差異（P＞0.05），其它光照強(qiáng)度區(qū)均有顯著差異（P＜0.05）.

泥鰍的SGR隨光照強(qiáng)度的降低呈增大趨勢(shì)（見表2），泥鰍在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ光照強(qiáng)度區(qū)生長(zhǎng)較好，而在Ⅳ光照強(qiáng)度區(qū)泥鰍生長(zhǎng)較差.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ光照強(qiáng)度區(qū)的SGR分別是Ⅳ光照強(qiáng)度區(qū)SGR的2.47、2.38、1.92倍.方差分析顯示，光照強(qiáng)度對(duì)泥鰍的SGR有顯著的影響（P＜0.05）.多重比較檢驗(yàn)表明，泥鰍的SGR在Ⅰ和Ⅱ光照強(qiáng)度區(qū)內(nèi)組間無(wú)顯著差異（P＞0.05），其它光照強(qiáng)度區(qū)組間均有顯著差異P＜0.05）.

泥鰍的飼料效率隨光照強(qiáng)度的降低呈增大的趨勢(shì)（見表2）.在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ光照強(qiáng)度區(qū)泥鰍的飼料效率均大于30%，在Ⅳ光照強(qiáng)度區(qū)泥鰍的飼料效率最?。?6.94%）.方差分析顯示，光照強(qiáng)度對(duì)泥鰍的飼料效率有顯著的影響（P＜0.05）.多重比較檢驗(yàn)表明，泥鰍的飼料效率在Ⅰ、Ⅱ光照強(qiáng)度區(qū)組間無(wú)顯著差異（P＞0.05），但它們與Ⅲ、Ⅳ光照強(qiáng)度區(qū)的飼料效率均有顯著差異（P＜0.05）.

表2 光照強(qiáng)度對(duì)泥鰍生長(zhǎng)和飼料效率的影響Table 2 Effects of light intensity on growth and food efficiency of Misgurnus anguillicaudatus

3 討 論

3.1 不同光照強(qiáng)度區(qū)與水質(zhì)變化的關(guān)系

試驗(yàn)用水為曝氣、曝曬除氯的自來(lái)水，養(yǎng)殖前期氨氮含量急劇升高是由于養(yǎng)殖初期浮游生物、分解性微生物的種類和數(shù)量都很少，水體生態(tài)系統(tǒng)處于初步建立狀態(tài)；另外前期泥鰍處于適應(yīng)狀態(tài)，飼料浪費(fèi)嚴(yán)重，從而導(dǎo)致前期氨氮含量急劇升高.隨著水體生態(tài)系統(tǒng)的逐步建立，浮游藻類、亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌數(shù)量增大，浮游藻類的同化作用吸收NH（NH3）、NO、NO［8］，同時(shí)亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌經(jīng)硝化作用降解NH（NH3）［8］，因此，養(yǎng)殖中期或后期NH（NH3）濃度會(huì)下降.第15 d左右Ⅳ的氨氮含量開始下降，可能是此光照條件最適合浮游藻類的大量繁殖，浮游藻類吸收氨氮從而導(dǎo)致氨氮濃度下降；第25 d左右Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組的氨氮含量才開始下降，可能是光照強(qiáng)度稍弱不利于浮游藻類的大量繁殖，養(yǎng)殖后期亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的數(shù)量增大，硝化作用降解氨氮能力加強(qiáng)，從而導(dǎo)致氨氮濃度下降.

由圖2可知，第10 d前，各組幾乎檢查不到亞硝酸鹽氮，可能是養(yǎng)殖初期亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌數(shù)量少，硝化作用降解氨氮（生成NO、NO）能力差.在第20 d左右，Ⅳ的亞硝酸鹽氮含量開始下降，可能由于浮游藻類吸收氨氮能力加強(qiáng)，氨氮含量下降，亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌可利用的氨氮含量減小，再加上浮游藻類也會(huì)吸收由硝化作用生成的NO、NO，所以后期亞硝酸鹽氮濃度逐漸下降.30 d內(nèi)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組亞硝酸鹽氮含量逐漸增大，由于養(yǎng)殖過(guò)程中細(xì)菌的亞硝化作用不斷產(chǎn)生NO，且光照強(qiáng)度稍弱不利于浮游藻類的大量繁殖，硝化作用生成的NO、NO得以逐漸積累.

3.2 不同光照強(qiáng)度區(qū)與泥鰍生長(zhǎng)的關(guān)系

PETERSEN等［9］認(rèn)為光照強(qiáng)度與變溫動(dòng)物的攝食有特定的關(guān)系.魚類對(duì)人工光線刺激產(chǎn)生的反應(yīng)有2種：向光源聚集移動(dòng)的行為叫做“正趨光性”，背離光源的行為叫做“負(fù)趨光性”.一般來(lái)說(shuō)，底棲性魚類大多表現(xiàn)為負(fù)趨光反應(yīng)，中上層魚類通常表現(xiàn)為正趨光反應(yīng).本試驗(yàn)中，泥鰍在強(qiáng)光下表現(xiàn)為“負(fù)趨光性”（泥鰍屬于溫水性底層魚類），對(duì)強(qiáng)光有恐懼性，攝食時(shí)極為不安、亂竄、活動(dòng)量大；泥鰍在弱光條件下表現(xiàn)為主動(dòng)攝食狀態(tài)，恐懼、亂竄等行為的頻率減少.PETERSEN等［9］研究表明魚類攝食與光照強(qiáng)度的關(guān)系存在2種攝食曲線模型：①有峰值的攝食曲線，即依賴視覺(jué)攝食的魚類存在適宜的光照強(qiáng)度范圍和攝食視覺(jué)的臨界值，低于或高于此臨界值，攝食強(qiáng)度很低或不攝食；②S型攝食曲線，即隨著光照強(qiáng)度的降低，動(dòng)物的攝食率則增加，但當(dāng)光照強(qiáng)度降低到一定的程度，攝食率基本保持不變，例如，鱥（Phoxinux phoxinux）屬于此類型.試驗(yàn)結(jié)果表明，Ⅰ和Ⅱ日攝食量基本一致，因此，泥鰍在不同光照強(qiáng)度下的攝食可能屬于S型攝食曲線.FOSS等［10］研究表明非離子氨對(duì)大西洋鱈（Gadusmorhua）的生長(zhǎng)有明顯抑制作用.光照強(qiáng)度對(duì)泥鰍的日攝食量有顯著的影響（P＜0.05），除Ⅰ、Ⅱ組外，其它組的日攝食量組間均存在顯著差異（P＜0.05），攝食量大小為Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ.在Ⅳ的氨氮和亞硝酸鹽氮含量明顯低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組情況下，Ⅳ日攝食量卻最低，筆者認(rèn)為，可能原因是強(qiáng)光引起的恐懼、亂竄等行為對(duì)泥鰍攝食的影響起主導(dǎo)作用，而氨氮和亞硝酸鹽氮對(duì)泥鰍的攝食脅迫作用稍弱.

魚類的生長(zhǎng)受眾多環(huán)境因子的影響，這些因子常通過(guò)改變魚類的攝食和新陳代謝來(lái)影響魚類的生長(zhǎng).BARTON等［11］認(rèn)為，魚類的應(yīng)激反應(yīng)對(duì)機(jī)體的健康有雙重作用，適當(dāng)?shù)膽?yīng)激行為可以提高機(jī)體的適應(yīng)能力，過(guò)度或長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)激行為對(duì)機(jī)體產(chǎn)生極大的危害.POTTINGER等［12］研究表明機(jī)體在神經(jīng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)的作用下，合成代謝轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸獯x是導(dǎo)致應(yīng)激反應(yīng)的關(guān)鍵所在.本試驗(yàn)中，泥鰍在強(qiáng)光下的攝食行為表現(xiàn)為極為不安、亂竄，尤其Ⅳ光照強(qiáng)度區(qū)的泥鰍有明顯過(guò)度應(yīng)激行為.泥鰍過(guò)度或長(zhǎng)期的應(yīng)激行為很可能長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)致合成代謝轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸獯x，此條件下不利于泥鰍的生長(zhǎng)，因此，強(qiáng)光直接影響泥鰍的特定生長(zhǎng)率；而泥鰍在弱光條件下受光刺激的影響較少，即此環(huán)境條件有利于泥鰍的生長(zhǎng).許多研究表明當(dāng)氨氮和亞硝酸鹽氮含量超過(guò)一定范圍時(shí)，魚類的生長(zhǎng)變緩慢.本試驗(yàn)中，水體的氨氮和亞硝酸鹽氮濃度大小為Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，與泥鰍特定生長(zhǎng)率的結(jié)果未成明顯相關(guān)性.可能原因是泥鰍對(duì)氨氮和亞硝酸鹽氮的耐受能力強(qiáng)，本試驗(yàn)中的氨氮和亞硝酸鹽氮含量不斷發(fā)生變化，大部分時(shí)間泥鰍處于氨氮和亞硝酸鹽氮的含量達(dá)不到對(duì)生長(zhǎng)起影響的濃度，即水質(zhì)對(duì)其生長(zhǎng)影響較小，因此，養(yǎng)殖水質(zhì)對(duì)泥鰍生長(zhǎng)的影響有待進(jìn)一步研究.

張鵬等［13］認(rèn)為光照強(qiáng)度顯著地影響仿刺參（Apostichopus japonicus）的飼料效率，50 lx時(shí)2種色系仿刺參的飼料效率最高.母昌考等［14］認(rèn)為魚類攝食的能量大部分因代謝活動(dòng)被消耗，一部分用于生長(zhǎng)；當(dāng)環(huán)境條件變化時(shí)，需消耗一定的能量來(lái)適應(yīng)環(huán)境的變化.在強(qiáng)光條件下，泥鰍除攝食期間外，其它時(shí)間常擠在遠(yuǎn)光區(qū)，處于靜臥狀態(tài)，耗能少，但因其攝食量小，所攝取的食物除用來(lái)維持正常的代謝活動(dòng)和長(zhǎng)期應(yīng)激反應(yīng)的耗能外，只有部分能量用于生長(zhǎng)，因此，生長(zhǎng)慢，飼料效率偏低.隨著光照強(qiáng)度的減弱，泥鰍的活動(dòng)量逐漸增加，耗能需求也增加，但因其攝食量增大，除代謝的耗能外，大量的能量可用于生長(zhǎng)，因此，生長(zhǎng)快，飼料效率增高.

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Effects of light on the grow th and hydrochem ical state of M isgurnus anguillicaudatus

LIQ ian-zhou，YUAN Chong-gui，Qiu Hong-duan，RUAN Cheng-xu，LIJian-cong，TAO Cui-li

（College of Biological Science and Technology，F(xiàn)uzhou University，F(xiàn)uzhou 350116，China）

The effects of different light intensity on growth and hydrochemical state of Misgurnus anguillicaudatus have been studied，M.anguillicaudatus were reared at different intensity lightⅠ（0.1～10 lx），Ⅱ（10～100 lx），Ⅲ（100～1 000 lx）andⅣ（1 000～10 000 lx）.Research findings are shown as follows：①The content of ammonia nitrogen increased at the beginning and then descended with the development of feeding.Within 30 days，the content of nitrite nitrogen inⅠ，ⅡandⅢgradually increased，whereas the content of nitrite nitrogen inⅣlight intensity increased at the beginning and then decreased；②The different light intensity significant impacts on daily food consumption，specific weight gain（SGR）and food efficiency（P＜0.05）.The daily food consumption of M.anguillicaudatus increased with the descending of light intensity，whereaswhen the light intensity reduced toⅡ，the daily food consumption of M.anguillicaudatus remained unchanged.The specific weight gain and food efficiency of M.anguillicaudatus showed negative linear relationship with light intensity.

Misgurnus anguillicaudatus；light intensity；growth；hydrochemical state

S 96 5

A

【責(zé)任編輯：周 全】

1671-4229（2015）03-0038-05

2015－01－08；

2015－02－05

李潛洲（1989－），男，碩士研究生.E-mail：woshizhouzhou99＠163.com