仿刺參養(yǎng)殖池塘水溫、鹽度出現(xiàn)分層及調(diào)控方法

楊耿介，王文琳，周 瑋

(大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，遼寧 大連 116023)

仿刺參是我國北方重要的海珍品之一。據(jù)明代藥典《食物本草》記載，刺參含有豐富的多糖、皂苷及膠原多肽等多種生物活性物質(zhì)，具有顯著的養(yǎng)生效果，進食刺參能夠起到滋益五臟六腑、主補元氣和祛虛的作用。世界上分布的可食用海參約有40種，我國擁有大約20種，而刺參是眾多可食用海參中營養(yǎng)價值最高、品質(zhì)最好、產(chǎn)量最大的一種。

近30年野生刺參的生物資源量迅速下降。為解決市場與資源的問題，刺參增養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)應(yīng)運而生。據(jù)《2020中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)顯示，2019年我國刺參養(yǎng)殖面積為24.67萬公頃，年產(chǎn)量達到17.17萬噸，直接經(jīng)濟產(chǎn)值逾300億元。刺參增養(yǎng)殖業(yè)已成為繼海帶、對蝦、扇貝與鲆鰈魚之后的又一支柱性養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)。刺參養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展，出現(xiàn)了圍堰養(yǎng)殖、池塘養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng)殖、室內(nèi)工廠化養(yǎng)殖、海區(qū)底播養(yǎng)殖等多種刺參養(yǎng)殖方式。其中，遼寧和山東的刺參養(yǎng)殖總面積占到了全國刺參養(yǎng)殖總面積的90%以上。仿刺參池塘養(yǎng)殖中水溫與鹽度分層現(xiàn)象對其影響較大，現(xiàn)將調(diào)控方法總結(jié)如下。

一、水溫對仿刺參的影響

仿刺參為寒溫帶種類，生存的水溫為-1.5～30℃，最適生長溫度為12～18℃，溫度過高或過低均會抑制仿刺參生長，增加發(fā)病率。水溫低于5℃時，仿刺參身體會逐漸萎縮，攝食量減少，生長速度緩慢，處于半休眠狀態(tài)。另外，仿刺參體內(nèi)相關(guān)酶活性也存在最適溫度，低溫會影響仿刺參的免疫機能，降低相關(guān)酶活性，導(dǎo)致酶催化能力下降，影響仿刺參免疫水平。水溫10～17℃時仿刺參攝食量最大，超過23℃時仿刺參的生長受到抑制，進入夏眠。夏眠期間，仿刺參停止進食，內(nèi)源性代謝為主要的代謝方式，且養(yǎng)殖水溫不宜超過28℃，一旦超過會造成仿刺參產(chǎn)生化皮、排臟等應(yīng)激反應(yīng)，甚至?xí)霈F(xiàn)致死現(xiàn)象。受水溫影響，遼寧沿海地區(qū)仿刺參適宜生長期為每年的3－6月及9－11月。

二、鹽度對仿刺參的影響

仿刺參為狹鹽性棘皮動物，適宜鹽度范圍為24～35，最適鹽度范圍為28～32。仿刺參對鹽度較為敏感，幼參對鹽度的敏感度高于成參，低鹽環(huán)境下仿刺參耐受性弱于高鹽環(huán)境。低于或者高于最適鹽度時，用于調(diào)節(jié)低滲透壓或者高滲透壓能耗呈梯度增加，表現(xiàn)為生長緩慢甚至出現(xiàn)負增長。鹽度脅迫造成的滲透壓調(diào)節(jié)需要較多游離氨基酸分解，也是導(dǎo)致仿刺參蛋白質(zhì)合成減慢的因素之一。研究發(fā)現(xiàn)，低鹽狀態(tài)下，仿刺參生長速度減慢，抗逆能力降低，容易發(fā)生病害，尤其鹽度低于18時，會出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)。仿刺參長期處于低鹽狀態(tài)下會導(dǎo)致其生長緩慢、抗逆能力降低、發(fā)生病害，給養(yǎng)殖生產(chǎn)帶來嚴重危害。當鹽度低于28或高于36時，因仿刺參體內(nèi)外存在較大的滲透壓梯度差，為維持體內(nèi)細胞和組織的水分平衡，需要耗費大量的能量，因而會在一定程度上影響其生長。

三、水體溫度、鹽度分層對仿刺參的影響

池塘水質(zhì)各指標受氣溫影響較為顯著。具體到仿刺參養(yǎng)殖池塘來說，每年初春化冰期間以及夏季汛期前后，池塘極易出現(xiàn)水體分層現(xiàn)象。在冬季封冰期，池塘冰下50厘米處會出現(xiàn)溫度分層，20～40厘米處會出現(xiàn)鹽度分層，池塘溫度及鹽度上下混合作用微弱。而在每年初春時節(jié)，當表層化冰后，隨著氣溫回升及光照的影響，表層水溫度偏高、鹽度偏低，而底層水溫度偏低、鹽度偏高，池塘水體表層與底層形成溫鹽分層，距水面50～80厘米處出現(xiàn)溫度和鹽度分層。隨著水深的增加，溫度降低而鹽度變大，水體上下層對流受阻，水體溫差的形成也造成上層豐富的溶氧無法通過上下對流輸送到底層。根據(jù)現(xiàn)場實測，池塘表層水體的溫度比底層要高出0.6～1.7℃，表層水體中的溶氧在5.14～8.43毫克/升，而底層水體中的溶氧卻在2.28～3.31毫克/升，明顯低于仿刺參養(yǎng)殖需5毫克/升以上的指標要求，這是由于仿刺參自身代謝及底泥有機物的分解消耗大量氧氣造成的。底層水溫度、鹽度、溶氧指標的劇烈變化，體現(xiàn)在氨氮含量急劇升高，超出仿刺參養(yǎng)殖需低于0.02毫克/升的指標要求，最終導(dǎo)致仿刺參低溫期腐皮綜合征的發(fā)生。

另外，水體分層還存在于夏季汛期前后，池塘表層水在長時間光照下，水溫升高較為明顯，密度變小，但底層水因光照強度弱，水溫低于表層水，密度高于表層水，造成池塘水體出現(xiàn)上下分層現(xiàn)象。若長時間高溫、少風(fēng)少雨，這種分層將持續(xù)存在，給養(yǎng)殖生產(chǎn)帶來嚴重的影響。夏季高溫、多雨、少風(fēng)的天氣導(dǎo)致水體分層出現(xiàn)，直接受影響的是池水的溶氧，可降低至2毫克/升以下，水體不同水層溶氧巨大差異的影響最顯著。水體上層因光照充足，藻類數(shù)量多，光合作用較強，水體溶氧極高。持續(xù)的晴熱光照，促使趨光性的藻類(如藍藻等)進一步在水體表層集聚，從而使水體藻類種群結(jié)構(gòu)趨于單一性，不利于養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。下層水體因光合作用強度低甚至無光合作用而缺氧，水體底部處于強還原性狀態(tài)，在這種還原性的厭氧環(huán)境下，厭氧致病菌的生長繁殖速度加快，不利于仿刺參生存。

初春化冰期間以及夏季汛期前后溫鹽分層現(xiàn)象的出現(xiàn)，最直觀的結(jié)果就是仿刺參池塘底部出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，嚴重影響仿刺參生長。成參在水中溶氧降至1毫克/升、幼參在降至3.3毫克/升以下時會呈現(xiàn)缺氧反應(yīng)：喪失附著能力、軀體萎縮、腹面向上等，并呈麻痹狀態(tài)。低氧脅迫環(huán)境下刺參體壁酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)等活性明顯低于正常水平，總抗氧化活力隨脅迫時間延長而下降，機體抗氧化系統(tǒng)功能逐漸降低。因此，提高底層水體的溶氧是改善和解決水質(zhì)問題的關(guān)鍵。可通過底層增氧，提高仿刺參生存環(huán)境的溶氧，維持微生物的生長和生物氧化作用。

四、調(diào)控方法

隨著市場對仿刺參的需求量增加，仿刺參逐漸由天然海區(qū)養(yǎng)殖向人工池塘養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變。人工池塘養(yǎng)殖相比于天然海區(qū)養(yǎng)殖，通過增加人為外力因素改變仿刺參養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境，主觀調(diào)控仿刺參養(yǎng)殖池塘水質(zhì)。

1.物理方法

常見的生物水質(zhì)調(diào)控方法是人為根據(jù)外海水質(zhì)的好壞進行納潮、換水作業(yè)，但夏季汛期因外海鹽度過低，不利于池塘換水作業(yè)，此時傳統(tǒng)的解決辦法是投放增氧片，解決燃眉之急，但效果欠佳；也有采用葉輪式增氧機、水車式增氧機增氧，但該方法很難將氧氣送達池塘底部，水質(zhì)調(diào)控效果不明顯。底層微孔增氧技術(shù)是較為流行的仿刺參池塘水質(zhì)物理調(diào)控技術(shù)，該技術(shù)的原理是通過高壓泵向池塘底部鋪設(shè)的充氣管網(wǎng)充氣，起到池底增氧的作用。在初春化冰期間通過冰下增氧，可以減緩化冰后池塘鹽度的劇烈變化；夏季高溫少風(fēng)天氣的增氧，可降低底部池水溫度，縮短仿刺參的休眠期，能使仿刺參生長期增加20天以上；底層微孔增氧設(shè)施的開啟可及時化解融冰、大雨造成的水體波動。該技術(shù)具有增氧區(qū)域范圍廣、溶氧分布均勻、噪音小等優(yōu)點。底增氧設(shè)施與葉輪式增氧機的增氧能力對比試驗結(jié)果顯示，葉輪式增氧機增氧6小時后，水深1米處溶氧提高1.82毫克/升、增氧能力提高0.303毫克/(升·時)；底增氧設(shè)施增氧6小時后，水深1米處可提高溶氧3.26毫克/升、增氧能力提高0.543毫克/(升·時)，增氧能力較強。

2.生物化學(xué)方法

常見的生物水質(zhì)調(diào)控方法有微生態(tài)制劑法，這是一項新型、綠色可持續(xù)發(fā)展的水質(zhì)調(diào)控技術(shù)，當前主要的微生態(tài)制劑含有光合細菌、芽孢桿菌、硝化細菌等。光合細菌可維持水體pH穩(wěn)定及降低水體中的亞硝酸鹽、氨氮及總氮含量，維持水中營養(yǎng)鹽平衡。硝化細菌通過硝化作用分解去除水中有毒的氨和亞硝酸鹽，用以凈化水質(zhì)?？莶菅挎邨U菌在水體中增殖后可分解底泥有機質(zhì)，降低養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化水平。復(fù)合微生態(tài)制劑產(chǎn)品劑型以水劑為主，有效活菌數(shù)標準為2×109個/毫升。與單菌種相比，使用復(fù)合微生態(tài)制劑能充分發(fā)揮各菌種的協(xié)同作用，對氨氮和亞硝酸鹽的降解效果更優(yōu)，特別是在水質(zhì)惡化的池塘可全池潑灑，顯著增加溶氧，降低氨氮、硫化氫等有害物質(zhì)含量。常見的化學(xué)水質(zhì)調(diào)控方法則是直接向池塘投放化學(xué)藥品，但該方法對養(yǎng)殖生物影響較大，如利用含氯消毒劑等與水中有機物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，達到消毒殺菌的目的。

五、總結(jié)與展望

仿刺參養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)作為我國主要的水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，其存在的問題特別是溫鹽分層問題亟須解決。水質(zhì)條件的好壞直接影響刺參的生長代謝，在掌握仿刺參生物學(xué)特性及其相關(guān)因素相互作用的情況下，對池塘水質(zhì)實施人工調(diào)節(jié)和自然調(diào)節(jié)等技術(shù)措施，最大限度滿足仿刺參的生長需求，對于提高仿刺參成活率、促進仿刺參生長具有重要的作用。此外，仿刺參養(yǎng)殖技術(shù)人員也應(yīng)及時向養(yǎng)殖戶普及仿刺參健康養(yǎng)殖技術(shù)，推動仿刺參養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。