王 興,李文笙,孫彩云
(1. 中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/有害生物控制與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物良種繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510275;
2. 中山大學(xué)深圳研究院,廣東 深圳 518057)
魚菜共生養(yǎng)殖模式對(duì)吉富羅非魚生長(zhǎng)和消化酶活性的影響
王 興1,2,李文笙1,2,孫彩云1,2
(1. 中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/有害生物控制與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物良種繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510275;
2. 中山大學(xué)深圳研究院,廣東 深圳 518057)
以吉富羅非魚(Oreochromis,GIFT)為研究對(duì)象,探討了魚腥草(Houttuynia cordata Thunb.)-羅非魚的魚菜精養(yǎng)模式、魚腥草-羅非魚-黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)的魚菜混養(yǎng)模式和羅非魚傳統(tǒng)精養(yǎng)模式等3種養(yǎng)殖模式對(duì)羅非魚生長(zhǎng)和消化酶活性的影響。研究結(jié)果顯示,在宏觀水平的生長(zhǎng)指標(biāo)方面,魚菜精養(yǎng)模式下羅非魚肝體比系數(shù)低;樣本魚體重均重和肥滿度在3種養(yǎng)殖模式間差異不顯著。比較消化酶活力發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)精養(yǎng)模式胃蛋白酶在多數(shù)月份顯著低于魚菜精養(yǎng)和魚菜混養(yǎng)模式,魚菜精養(yǎng)模式肝蛋白酶活性最高,魚菜混養(yǎng)模式在多數(shù)月份腸蛋白酶活性最高;7、10月份魚菜精養(yǎng)模式肝胰臟脂肪酶和腸脂肪酶活性最高。魚菜精養(yǎng)模式腸淀粉酶活性最高,肝胰臟淀粉酶在8月份最低,9月份顯著高于傳統(tǒng)精養(yǎng)模式,其他均未達(dá)到顯著性差異。魚腥草生態(tài)浮床對(duì)水環(huán)境的改善使魚菜精養(yǎng)模式下的吉富羅非魚表現(xiàn)出較高的消化能力;魚菜混養(yǎng)模式下魚的放養(yǎng)密度過(guò)大造成擁擠脅迫最終影響羅非魚的生長(zhǎng)狀態(tài)。
吉富羅非魚;魚菜共生;生長(zhǎng);消化酶
羅非魚,原產(chǎn)于非洲,食性雜,為廣鹽性魚類,于20世紀(jì)中期引進(jìn)中國(guó)。吉富羅非魚是20世紀(jì)末世界魚類中心(原國(guó)際水生生物資源管理中心,ICLARM)等研究機(jī)構(gòu)利用尼羅羅非魚的4個(gè)亞洲品系和4個(gè)非洲品系的種質(zhì)資源在菲律賓選育出的羅非魚新品系,具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、遺傳性狀穩(wěn)定,養(yǎng)殖周期短,生長(zhǎng)速度快,背寬肉厚、無(wú)骨間刺、肉質(zhì)好和產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)。目前我國(guó)羅非魚養(yǎng)殖業(yè)中吉富羅非魚養(yǎng)殖面積最為廣泛[1-2]。
魚腥草又名蕺菜,為三白草科蕺菜屬,為多年生草本植物,生于陰濕地或水邊,廣泛分布在我國(guó)南方各省區(qū)。魚腥草含有多種化學(xué)成分,主要含揮發(fā)油、黃酮類、有機(jī)酸、生物堿及維生素等,其揮發(fā)油的主要成分是魚腥草素,具有較強(qiáng)的抗菌作用[3]。魚腥草是一種用途廣泛的中草藥,同時(shí)也可做成特色菜肴,被國(guó)家衛(wèi)生部確定為“既是食品,又是藥品”[4],因此魚腥草極具開發(fā)前景。
魚菜共生養(yǎng)殖模式是近年來(lái)興起的新型生態(tài)養(yǎng)殖模式,集養(yǎng)殖和種植于一體,充分利用各種生物的生活習(xí)性,不僅使水體凈化能力增強(qiáng),養(yǎng)殖廢水的污染度降低,同時(shí)也增加了額外的經(jīng)濟(jì)收益[5-6]。目前關(guān)于該模式的研究已有許多報(bào)道,有研究表明魚腥草浮床對(duì)羅非魚池塘養(yǎng)殖水質(zhì)具有明顯的調(diào)控作用,能促進(jìn)水體的自凈功能。同時(shí),魚腥草浮床可明顯提高羅非魚非特異免疫能力,從而提高其成活率及產(chǎn)量[7];5%覆蓋率魚腥草浮床處理可顯著增強(qiáng)吉富羅非魚膽汁液相關(guān)免疫因子的活性[8]。目前研究主要集中在浮床植物對(duì)魚的免疫功能的影響及其對(duì)水體凈化效應(yīng)等方面,但對(duì)于魚腥草-羅非魚魚菜共生養(yǎng)殖模式中羅非魚的生長(zhǎng)相關(guān)指標(biāo)及消化酶活性的研究尚少。本研究以吉富羅非魚為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,比較了魚菜共生養(yǎng)殖模式和傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式下吉富羅非魚生長(zhǎng)和消化酶活性的差異,旨在為評(píng)價(jià)魚菜共生養(yǎng)殖模式的優(yōu)劣提供新的數(shù)據(jù),以期對(duì)魚菜共生(精養(yǎng)和混養(yǎng))養(yǎng)殖模式優(yōu)化選擇,以及為綜合評(píng)價(jià)魚菜共生養(yǎng)殖模式提供參考依據(jù),同時(shí)也是對(duì)魚菜共生養(yǎng)殖模式混養(yǎng)黃顙魚的一種新的嘗試,為生產(chǎn)實(shí)踐提供初步的參考依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)魚塘設(shè)計(jì)及管理
試驗(yàn)魚塘位于廣東省惠州市海洋與漁業(yè)技術(shù)研究中心,每個(gè)池塘均為標(biāo)準(zhǔn)化池塘,面積為350 m2,水深1.5~1.2 m,池底平坦,基質(zhì)為沙壤土,淤泥層積厚度約25 cm,進(jìn)排水設(shè)備完善,每個(gè)池塘均配備同樣型號(hào)的微孔增氧機(jī)進(jìn)行增氧。將魚苗分別放養(yǎng)于6口魚塘中養(yǎng)殖。養(yǎng)殖期間,池塘不換水,當(dāng)池塘水蒸發(fā)減少時(shí)補(bǔ)充注入新鮮地下水直至池塘水深達(dá)1.5 m。每天于9:00和16:00人工投喂恵寶佳牧飼料公司的商品飼料,日投喂量約為1.5%~2%,每口塘均投放適量微生物制劑。
試驗(yàn)設(shè)3種養(yǎng)殖模式,分別為羅非魚傳統(tǒng)精養(yǎng)模式(簡(jiǎn)稱傳統(tǒng)精養(yǎng)),即在塘中主養(yǎng)吉富羅非魚,除混養(yǎng)少量鯉科魚外,無(wú)其他處理;羅非魚-魚腥草精養(yǎng)模式(簡(jiǎn)稱魚菜精養(yǎng)),即塘中主養(yǎng)吉富羅非魚,搭配混養(yǎng)少量鯉科魚,在魚塘水面上栽植有魚腥草生態(tài)浮床;羅非魚-魚腥草-黃顙魚混養(yǎng)模式(簡(jiǎn)稱魚菜混養(yǎng)),即在魚塘中混養(yǎng)吉富羅非魚和黃顙魚,同時(shí)水面上種植魚腥草。每種模式設(shè)置兩個(gè)重復(fù),其中魚菜精養(yǎng)養(yǎng)殖模式和魚菜混養(yǎng)養(yǎng)殖模式4口魚塘水面上均搭建生態(tài)浮排,其上種植有魚腥草浮床,浮床覆蓋率為池塘水面的12%。魚菜精養(yǎng)模式和傳統(tǒng)精養(yǎng)模式中混養(yǎng)少量的草魚、鰱魚、鳙魚和鯽魚;魚菜混養(yǎng)模式池塘中分別放養(yǎng)20 000尾黃顙魚,同時(shí)混養(yǎng)少量草魚、鰱魚、鳙魚。
1.2 實(shí)驗(yàn)用魚及取樣
吉富羅非魚,來(lái)源于廣東省惠州市海洋與漁業(yè)科學(xué)技術(shù)研究中心。投苗時(shí)羅非魚初始體重為12.5(±0.3)g/尾,初始體長(zhǎng)為5.55(±0.3)cm/尾。實(shí)驗(yàn)初每口魚塘投放2000尾羅非魚,魚苗規(guī)格整齊,游動(dòng)活潑,健康無(wú)病,無(wú)損傷。
投苗兩個(gè)月后開始取樣,共取樣4個(gè)月。取樣前禁食1 d,在每個(gè)魚塘中拋網(wǎng)或圍網(wǎng)隨機(jī)捕撈15條羅非魚。羅非魚置于水桶中用丁香酚短暫麻醉后立即測(cè)量體長(zhǎng),稱量體重并記錄,體長(zhǎng)精確到1 mm,體重精確到0.01 g。羅非魚斷頭處死,取羅非魚肝臟并放于標(biāo)記好的EP管中,迅速投入液氮保存;此外,在冰上迅速分離出胃、腸和肝胰臟,清除胃、腸內(nèi)容物,剔除脂肪和結(jié)締組織,用4℃蒸餾水沖洗,濾紙吸干水分后分別稱重后放入標(biāo)記好EP管中,置于干冰中保存。所有樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后均轉(zhuǎn)移到-80℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 消化酶活性測(cè)定
從-80℃冰箱中取出樣品,將樣品在冰盤內(nèi)剪碎,再分別加20倍樣品重量的4℃蒸餾水,冰浴條件下勻漿。勻漿液在4℃冰箱中靜置1 h 后,4℃、10 000 r/min離心10 min,吸取上清置于4℃冰箱保存,用于酶活力測(cè)定,24 h內(nèi)測(cè)定完畢。蛋白酶活性測(cè)定采用改良的福林酚試劑法[9-10],脂肪酶活力測(cè)定采用改良的對(duì)硝基苯酚法[9,11],淀粉酶活力測(cè)定采用改良的DNS法[9,12]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)借助SPSS Inc進(jìn)行單因素方差分析和Duncan多重比較分析,相關(guān)計(jì)算公式如下:
式中,W1為上次取樣體重(g),W2為本次取樣體重(g),T2為本次取樣時(shí)間,T1為上次取樣時(shí)間,W為平均體重,L 為體長(zhǎng)(cm)。
2.1 魚菜共生養(yǎng)殖模式對(duì)羅非魚生長(zhǎng)宏觀指標(biāo)的影響
養(yǎng)殖2個(gè)月后第1次取樣,魚菜混養(yǎng)模式與傳統(tǒng)精養(yǎng)模式羅非魚體重差異顯著,而與魚菜精養(yǎng)模式差異不顯著;養(yǎng)殖3個(gè)月和4個(gè)月后取樣各模式間羅非魚體重差異不顯著;養(yǎng)殖5個(gè)月后,傳統(tǒng)精養(yǎng)和魚菜精養(yǎng)、魚菜混養(yǎng)模式的羅非魚體重差異顯著,傳統(tǒng)精養(yǎng)模式分別高出魚菜精養(yǎng)和魚菜混養(yǎng)模式17%與6%,魚菜精養(yǎng)模式與魚菜混養(yǎng)模式差異不明顯。同一時(shí)間段,對(duì)3種養(yǎng)殖模式特定生長(zhǎng)率比較發(fā)現(xiàn),養(yǎng)殖前4個(gè)月傳統(tǒng)精養(yǎng)模式特定生長(zhǎng)率均高于其他兩種模式;較特別的是,養(yǎng)殖5個(gè)月3種養(yǎng)殖模式羅非魚特定生長(zhǎng)率下降后,魚菜混養(yǎng)模式的特定生長(zhǎng)率反而超過(guò)了魚菜精養(yǎng)和傳統(tǒng)精養(yǎng)模式。從肝體比來(lái)看,隨著養(yǎng)殖時(shí)間的變化,各模式羅非魚肝體比系數(shù)整體上表現(xiàn)為逐漸升高的趨勢(shì),但3種養(yǎng)殖模式間肝體比差異較大。在肥滿度方面,隨著養(yǎng)殖時(shí)間的推移,各模式羅非魚肥滿度變化并不顯著,同一養(yǎng)殖期間,肥滿度在各模式間差異也不顯著。養(yǎng)殖4個(gè)月后,3種模式的肥滿度均達(dá)到最高(表1)。
2.2 魚菜共生養(yǎng)殖模式對(duì)羅非魚蛋白酶活性的影響
2.2.1 胃蛋白酶 連續(xù)4次取樣的結(jié)果顯示,魚菜精養(yǎng)模式在養(yǎng)殖2個(gè)月和3個(gè)月后胃總蛋白酶活力較穩(wěn)定,養(yǎng)殖4個(gè)月后顯著上升,而到養(yǎng)殖5個(gè)月后又顯著降低到最低值;魚菜混養(yǎng)模式前3次取樣的胃總蛋白酶活力與魚菜精養(yǎng)模式呈相似的趨勢(shì),養(yǎng)殖5個(gè)月后恢復(fù)到養(yǎng)殖前期水平;傳統(tǒng)精養(yǎng)模式在養(yǎng)殖4個(gè)月中呈現(xiàn)出先上升再下降的波浪型趨勢(shì),養(yǎng)殖5個(gè)月后達(dá)最低。比較3種模式可以發(fā)現(xiàn),魚菜精養(yǎng)模式和魚菜混養(yǎng)模式差異不顯著,均在養(yǎng)殖4個(gè)月后達(dá)到最大值,傳統(tǒng)精養(yǎng)模式在養(yǎng)殖3個(gè)月后達(dá)到最高值,且顯著高于其他兩種養(yǎng)殖模式,但其他時(shí)段則相反(圖1)。
表1 3種養(yǎng)殖模式中羅非魚生長(zhǎng)相關(guān)宏觀指標(biāo)的差異
圖1 3種養(yǎng)殖模式羅非魚胃蛋白酶活力比較
2.2.2 胰臟蛋白酶 隨著養(yǎng)殖時(shí)間的增加,魚菜精養(yǎng)模式吉富羅非魚肝胰臟總蛋白酶活力顯著下降,養(yǎng)殖5個(gè)月后達(dá)到最低值;該酶活力在魚菜混養(yǎng)模式和傳統(tǒng)精養(yǎng)模式下呈相似的拋物線趨勢(shì),均先上升后下降。3種模式之間比較的結(jié)果顯示,魚菜精養(yǎng)模式前3次取樣中肝胰臟總蛋白酶活力高于魚菜混養(yǎng)模式和傳統(tǒng)精養(yǎng)模式,養(yǎng)殖2個(gè)月后傳統(tǒng)精養(yǎng)模式該酶活性最低,且為4次取樣最低值,以魚菜精養(yǎng)模式最高;養(yǎng)殖3個(gè)月和4個(gè)月后,3種養(yǎng)殖模式肝胰臟總蛋白酶活性表現(xiàn)為:魚菜精養(yǎng)>魚菜混養(yǎng)≈傳統(tǒng)精養(yǎng)模式;養(yǎng)殖5個(gè)月后,3種養(yǎng)殖模式間差異不顯著,基本持平(圖2)。
圖2 3種養(yǎng)殖模式羅非魚肝胰臟蛋白酶活力比較
2.2.3 腸蛋白酶 魚菜精養(yǎng)模式吉富羅非魚腸總蛋白酶活力在養(yǎng)殖過(guò)程中變化不大,只有養(yǎng)殖2個(gè)月和3個(gè)月有顯著差異;魚菜混養(yǎng)模式與傳統(tǒng)精養(yǎng)模式前3次取樣中前腸總蛋白酶活力呈上升趨勢(shì),養(yǎng)殖4個(gè)月和5個(gè)月該酶活性基本不變,無(wú)顯著差異。3種模式之間比較結(jié)果顯示,養(yǎng)殖2個(gè)月后,傳統(tǒng)精養(yǎng)模式的前腸蛋白酶活性明顯低于魚菜精養(yǎng)和魚菜混養(yǎng)兩種模式;養(yǎng)殖3個(gè)月后,3種模式間無(wú)顯著差異,養(yǎng)殖4個(gè)月和5個(gè)月腸蛋白酶活力呈現(xiàn)為:魚菜混養(yǎng)>傳統(tǒng)精養(yǎng)>魚菜精養(yǎng),但魚菜混養(yǎng)模式與傳統(tǒng)精養(yǎng)模式間差異并不顯著(圖3)。
圖3 3種養(yǎng)殖模式羅非魚腸蛋白酶活力比較
2.3 魚菜共生養(yǎng)殖模式對(duì)羅非魚脂肪酶活性的影響
2.3.1 肝胰臟脂肪酶 不同養(yǎng)殖模式比較發(fā)現(xiàn),肝胰臟脂肪酶活力在傳統(tǒng)精養(yǎng)模式與魚菜混養(yǎng)模式的變化趨勢(shì)相似,均呈現(xiàn)先上升后不變,最后又下降的變化趨勢(shì),并在養(yǎng)殖3~4個(gè)月達(dá)到最高值;而魚菜精養(yǎng)模式在養(yǎng)殖期間肝胰臟脂肪酶活性呈現(xiàn)先下降到最低值后上升,最后保持在較穩(wěn)定的水平。肝胰臟總脂肪酶活性在養(yǎng)殖2個(gè)月和5個(gè)月表現(xiàn)為魚菜精養(yǎng)>魚菜混養(yǎng)≈傳統(tǒng)精養(yǎng),養(yǎng)殖3個(gè)月表現(xiàn)為魚菜精養(yǎng)<魚菜混養(yǎng)≈傳統(tǒng)精養(yǎng),養(yǎng)殖4個(gè)月3種模式間差異不顯著(圖4)。
圖4 3種養(yǎng)殖模式羅非魚肝胰臟脂肪酶活力比較
2.3.2 腸脂肪酶 隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長(zhǎng),傳統(tǒng)精養(yǎng)模式和魚菜混養(yǎng)模式養(yǎng)殖前3個(gè)月羅非魚腸脂肪酶活力都呈上升趨勢(shì),到養(yǎng)殖最后1個(gè)月稍有下降,但差異不顯著;魚菜精養(yǎng)模式在養(yǎng)殖2、3個(gè)月基本保持不變,隨后呈顯著升高。3種養(yǎng)殖模式間比較結(jié)果顯示,養(yǎng)殖2、5個(gè)月均表現(xiàn)為魚菜精養(yǎng)>魚菜混養(yǎng)≈傳統(tǒng)精養(yǎng),在養(yǎng)殖5個(gè)月,魚菜精養(yǎng)出現(xiàn)比較異常的情況,腸消化酶活力高出其余兩種模式1倍多;養(yǎng)殖3~4個(gè)月,3種養(yǎng)殖模式間差異不顯著(圖5)。
圖5 3種養(yǎng)殖模式羅非魚腸脂肪酶活力比較
2.4 魚菜共生養(yǎng)殖模式對(duì)羅非魚淀粉酶活性的影響
2.4.1 肝胰臟淀粉酶 傳統(tǒng)精養(yǎng)模式養(yǎng)殖前2個(gè)月羅非魚肝胰臟淀粉酶活力處于較高水平,但差異不顯著;養(yǎng)殖后2個(gè)月處于較低的水平,差異也不顯著;魚菜精養(yǎng)模式隨時(shí)間變化波動(dòng)大,差異顯著;而魚菜混養(yǎng)模式則呈現(xiàn)出拋物線趨勢(shì),養(yǎng)殖3個(gè)月后達(dá)到最大值。模式間比較發(fā)現(xiàn),養(yǎng)殖3個(gè)月后,魚菜混養(yǎng)>傳統(tǒng)精養(yǎng)>魚菜精養(yǎng),養(yǎng)殖4個(gè)月后,傳統(tǒng)精養(yǎng)模式顯著低于其他兩種模式,其他養(yǎng)殖時(shí)間差異不顯著(圖6)。
圖6 3種養(yǎng)殖模式羅非魚肝胰臟淀粉酶活力比較
2.4.2 腸淀粉酶 3種養(yǎng)殖模式下,養(yǎng)殖2個(gè)月和4個(gè)月后吉富羅非魚腸淀粉酶活力水平相似,且3種養(yǎng)殖模式間無(wú)顯著差異。養(yǎng)殖3個(gè)月后,魚菜精養(yǎng)模式羅非魚腸淀粉酶活性達(dá)到最大值,且顯著高于其他兩種模式。養(yǎng)殖5個(gè)月后,魚菜混養(yǎng)模式顯著低于魚菜精養(yǎng)模式,傳統(tǒng)精養(yǎng)模式與其他兩種模式差異并不顯著(圖7)。
圖7 3種養(yǎng)殖模式羅非魚腸淀粉酶活力比較
3.1 魚菜共生養(yǎng)殖模式對(duì)羅非魚生長(zhǎng)的影響
養(yǎng)殖模式中除自然因素[13]外,人為控制因素包括放養(yǎng)密度、飼料種類和投喂策略等均對(duì)養(yǎng)殖魚類的生長(zhǎng)有不同程度的影響。鄧炳云等[14]研究顯示,羅非魚-魚腥草立體生態(tài)養(yǎng)殖模式羅非魚死亡率低于3%,水質(zhì)較好,且經(jīng)濟(jì)效益高。楊明秋等[15]比較駝背鱸池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖和工廠流水線養(yǎng)殖模式發(fā)現(xiàn),池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖駝背鱸的生長(zhǎng)速度顯著性高于工廠流水線養(yǎng)殖,兩者水溫差異可能是原因之一。王妤等[16]發(fā)現(xiàn)混養(yǎng)模式中點(diǎn)籃子魚的存活率較精養(yǎng)養(yǎng)模式高,生長(zhǎng)攝食情況好,增重速度快且飼料轉(zhuǎn)化效率高。本研究中3種養(yǎng)殖模式羅非魚的體重在養(yǎng)殖中期無(wú)明顯差異,這與王志等[5]、李曉輝等[6]的試驗(yàn)結(jié)果不同,原因可能是設(shè)置的魚塘養(yǎng)殖密度太大及飼料投喂策略不佳而導(dǎo)致魚的生長(zhǎng)速度降低[17]。魚菜混養(yǎng)模式中黃顙魚與羅非魚競(jìng)爭(zhēng)水中的溶氧和游動(dòng)空間,羅非魚群體由群內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇到群間競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)生較為嚴(yán)重的高密度脅迫;傳統(tǒng)精養(yǎng)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重;這些原因?qū)е卖~菜混養(yǎng)和傳統(tǒng)精養(yǎng)模式羅非魚肝體比系數(shù)偏大,預(yù)示著這兩種模式的羅非魚可能處于亞健康狀態(tài)。
3.2 魚菜共生養(yǎng)殖模式對(duì)羅非魚消化酶活性的影響
魚菜共生養(yǎng)殖模式的優(yōu)點(diǎn)在于其對(duì)養(yǎng)殖水體的修復(fù)作用,增強(qiáng)水體的自然凈化能力,降低換水頻率。該模式水質(zhì)狀況與傳統(tǒng)精養(yǎng)模式大不相同。水質(zhì)的差異可能是造成不同模式下羅非魚消化酶活力不同的原因之一。
本研究中3種養(yǎng)殖模式羅非魚蛋白酶活力變化結(jié)果顯示,魚菜共生養(yǎng)殖模式總體上均高于傳統(tǒng)精養(yǎng)模式。由于有植物浮床的存在,魚菜共生養(yǎng)殖模式對(duì)夏季高溫所引起的水溫變化有一定的緩沖作用;在其他條件一致時(shí),與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式相比,魚菜共生養(yǎng)殖模式池塘水溫變化較緩慢。7月中旬為夏季炎熱高峰期,魚塘水溫達(dá)34(±0.5)℃,魚菜共生養(yǎng)殖模式羅非魚胃蛋白酶活力水平較高;10月中旬,水溫為26(±1.5)℃,胃蛋白酶和肝蛋白酶活力較前兩個(gè)月有所下降;在8月中旬和9月中旬時(shí),羅非魚蛋白酶活力較高,我們推測(cè)當(dāng)水溫在30℃左右時(shí)本試驗(yàn)羅非魚的蛋白酶活力達(dá)到最高值。黎軍勝等[18]對(duì)奧尼羅非魚的消化酶研究發(fā)現(xiàn),水溫17~32℃范圍內(nèi),消化酶活力與溫度成正相關(guān)。不同消化器官蛋白酶消化活力不同,林建升等[9]研究廣東省3種羅非魚主要養(yǎng)殖模式(傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式、一年兩造養(yǎng)殖模式、魚蝦混養(yǎng)養(yǎng)殖模式),發(fā)現(xiàn)羅非魚腸道蛋白酶活力最高,不同模式間蛋白酶活力無(wú)顯著性差異,一年兩造養(yǎng)殖模式羅非魚對(duì)淀粉和脂肪消化能力較其他兩種模式強(qiáng)。本研究也得出腸蛋白酶活力比胃和肝胰臟蛋白酶活力高的結(jié)果。
脂肪酶在消化道各器官中均有分布,其活力隨著飼料脂肪含量呈正相關(guān),此外環(huán)境因素(溫度、pH值等)也會(huì)對(duì)其活力產(chǎn)生影響。脂肪酶一般在20~40℃的中性環(huán)境下活力較高。本研究中傳統(tǒng)精養(yǎng)與魚菜混養(yǎng)模式羅非魚的肝胰臟和腸脂肪酶活力均在養(yǎng)殖4個(gè)月時(shí)達(dá)到最高值,且兩者無(wú)顯著差異;魚菜精養(yǎng)模式在多數(shù)月份中羅非魚肝胰臟脂肪酶活力較一致,而腸脂肪酶活力隨養(yǎng)殖月數(shù)增加而升高;到養(yǎng)殖后期,魚菜精養(yǎng)模式羅非魚脂肪酶活力遠(yuǎn)超其他兩種模式。黃瑾等[19]研究4種魚類(草魚、鰱、鳙、匙吻鱘)消化酶與水質(zhì)的相關(guān)性,結(jié)果顯示,除鰱魚外其余3種魚的蛋白酶活力與水體硬度和堿度呈正相關(guān),胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶均與水體的硬度和堿度呈負(fù)相關(guān),Mg2+,Ca2+等金屬離子對(duì)消化酶表現(xiàn)為抑制作用[20]。楊元昊等[21]測(cè)定了蘭州鲇不同消化器官在15~47℃條件下的消化酶活力,結(jié)果表明,隨著溫度的升高,各種酶活的變化趨勢(shì)表現(xiàn)為拋物線型,脂肪酶的最適溫度除后腸為30℃外,其他部位均為25℃。
本研究中羅非魚肝胰臟淀粉酶活力高于前腸淀粉酶活力。有研究表明,外源酶的攝入使得消化道食糜分解產(chǎn)物含量增多,刺激腸道化學(xué)感受器,誘導(dǎo)促胰酶素的分泌,進(jìn)而促進(jìn)胰消化酶的分泌[22]。本研究中,魚菜精養(yǎng)模式腸道淀粉酶在多數(shù)月份中均高于傳統(tǒng)精養(yǎng)和魚菜混養(yǎng)模式,可能的原因是池塘中生物餌料種類不同。傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式水質(zhì)已經(jīng)嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化,微生物群落也較單一;而魚菜精養(yǎng)模式在植物的影響下,浮游動(dòng)植物品種更多,由生物餌料自身帶來(lái)的消化酶對(duì)羅非魚消化有著很大的影響[23]。魚菜混養(yǎng)和魚菜精養(yǎng)模式相比較,雖然均有魚腥草浮床為微生物提供了良好的生境,但由于前者混養(yǎng)了大量以肉食性為主的雜食性黃顙魚幼魚,導(dǎo)致兩種模式的生物鏈有所差異,因此羅非魚攝入的外源消化酶也不同。我們推測(cè)魚菜精養(yǎng)模式羅非魚因攝入了刺激腸道淀粉酶分泌的生物餌料而使得其腸淀粉酶活力高于其他兩種模式。
綜上所述,魚腥草生態(tài)浮床對(duì)水環(huán)境的改善使魚菜精養(yǎng)模式吉富羅非魚表現(xiàn)出較高的消化能力;魚菜混養(yǎng)模式魚放養(yǎng)密度過(guò)大造成擁擠脅迫最終影響羅非魚的生長(zhǎng)。后續(xù)研究需探索出最佳的混養(yǎng)比例以利于在養(yǎng)殖中廣泛推廣,同時(shí)可考慮通過(guò)適時(shí)增加魚菜精養(yǎng)模式羅非魚的飼料投喂量或投喂次數(shù),以及適當(dāng)增加飼料中碳水化合物含量等途經(jīng)來(lái)提高飼料轉(zhuǎn)化率,以獲得最高產(chǎn)量。
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(責(zé)任編輯 崔建勛)
Effects of aquaponics mode on growth and digestive enzyme activities of GIFT tilapia
WANG Xing1,2,LI Wen-sheng1,2,SUN Cai-yun1,2
(1. School of Life Sciences,Sun Yat-Sen University/ State Key Laboratory of Biocontrol,Institute of Aquatic Economic Animals/ Guangzhou Provincial Key Laboratory for Aquatic Economic Animals,Guangzhou 510275,China;
2. Research Institute of Sun Yat-Sen University in Shenzhen,Shenzhen 518057,China)
GIFT tilapia (Oreochromis niloticus)was used as animal model,and three aquaculture modes,including herba houttuyniae (Houttuynia cordata Thunb.)-tilapia intensive aquaponics mode (IAM),herba houttuynia-tilapia-yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco)polyculture aquaponics mode (PAM)and conventional intensive aquaculture mode (CIAM),were selected to investigate the effects of aquaponics on growth and digestive enzyme activities of GIFT tilapia. Results showed that on the level of growth performances,the hepatosomatic index of tilapia in IAM was the lowest. However,there was no significant difference on average weight and relative fatnessindices among the tilapia under three modes. For digestive enzyme activities,the stomach protease activity of tilapia in CIAM was significantly lower than that in other two modes. While the protease activity of tilapia hepatopancreas in IAM and protease activity of tilapia foregut in PAM were the highest,respectively,during most of experimental months. Moreover,both in July and October,the lipase activity of tilapia hepatopancreas and foregut in IAM were the highest. The amylase activity of tilapia foregut in IAM was the highest. The lowest amylase activity of hepatopancreas was observed in IAM in August,and the amylase activity of hepatopancreas in IAM was significantly higher than that in CIAM in September,while the other groups showed no significant difference. Herba houttuynia ecological floating flats can improve the water quality for aquacultural environment,thus,intensive aquaponics mode showed higher digestive ability. The stocking density of fish in polyculture aquaponics mode was too intensive,which led to the crowding stress,damaged the growth and health of tilapia.
GIFT tilapia;aquaponics;growth;digestive enzyme
S964.3
A
1004-874X(2017)01-0135-08
2016-10-27
國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)( CARS-49) ;國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)人才支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2016-2020);廣東省海洋與漁業(yè)局海港建設(shè)和漁業(yè)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)(A201601C02);深圳市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金(NYSW20140401010064)
王興(1991-),女,碩士,E-mail:wangxing199123@163.com
李文笙(1967-),女,博士,教授,E-mail:lsslws@ mail.sysu.edu.cn
承蒙國(guó)家羅非魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系綜合試驗(yàn)站(惠州站)對(duì)本研究的支持和協(xié)助,以及本實(shí)驗(yàn)室閆培、楊國(guó)坤、賈計(jì)榮、袁熙、張亞洲、覃靖凱、趙早亞等在實(shí)驗(yàn)中給予的幫助,謹(jǐn)此致謝。
王興,李文笙,孫彩云.魚菜共生養(yǎng)殖模式對(duì)吉富羅非魚生長(zhǎng)和消化酶活性的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,44(1):135-142.