徐 濱,魏開金,馬寶珊,徐 進,朱祥云,劉 偉
(中國水產(chǎn)科學研究院長江水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水生物多樣性保護重點實驗室,武漢 430223)
養(yǎng)殖模式指在某一特定條件下,使養(yǎng)殖生產(chǎn)達到一定產(chǎn)量而采用的經(jīng)濟與技術相結合的規(guī)范化養(yǎng)殖方式。由于養(yǎng)殖模式的不同,在生長特性和品質(zhì)特性上會有所差異[1]。養(yǎng)殖模式會影響?zhàn)B殖對象的生存對策,同時也會改變其生命代謝特征[2-3]。生長性能、體成分、血清生化是衡量水產(chǎn)養(yǎng)殖動物健康程度的重要指標,也是其生存狀況、生命代謝的重要依據(jù)[4-5],對比不同養(yǎng)殖模式生長性能、體成分、血清生化指標,揭示由養(yǎng)殖模式引起的生存對策、生理代謝的變化本質(zhì),對推進水產(chǎn)動物的健康高效養(yǎng)殖具有重要意義。
克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)俗稱小龍蝦,屬甲殼綱十足目螯蝦科原螯蝦屬,原產(chǎn)于墨西哥北部和美國南部,是我國重要的經(jīng)濟水產(chǎn)養(yǎng)殖對象之一,也是目前淡水蝦類增養(yǎng)殖的主要品種[6-7]。近年來,國內(nèi)外學者對克氏原螯蝦的關注與研究較多[8-12],同時隨著克氏原螯蝦價格的提高、養(yǎng)殖規(guī)模的擴大,出現(xiàn)了多種多樣的養(yǎng)殖模式,養(yǎng)殖模式的發(fā)展對克氏原螯蝦養(yǎng)殖起著積極的促進作用,而不同養(yǎng)殖模式的養(yǎng)殖效果研究還存在空白。本研究通過對江漢平原池塘單養(yǎng)、蝦魚混養(yǎng)、蝦蟹混養(yǎng)、稻蝦養(yǎng)殖四種養(yǎng)殖模式的幼蝦的生長、體成分、血淋巴生化指標等進行了分析,為比較不同養(yǎng)殖模式的特點,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綠色水產(chǎn)品提供基礎資料。
實驗用蝦均取自湖北潛江水產(chǎn)局后湖稻蝦養(yǎng)殖基地,其中蝦單養(yǎng)、蝦魚混養(yǎng)、蝦蟹混養(yǎng)養(yǎng)殖實驗于湖北百瑞生物公司仙桃基地內(nèi)進行,實驗池為水泥池,大小為(6 m×6 m×1 m),小龍蝦養(yǎng)殖密度12 尾/m2,蝦魚(小龍蝦:泥鰍)和蝦蟹(小龍蝦:中華絨螯蟹)數(shù)量比均為12 ∶1。每組設3個平行,養(yǎng)殖用水為經(jīng)曝氣過濾的室外池塘水,投喂飼料為市場上常見的蝦蟹飼料,蛋白含量為30%,日投喂量為蝦體重的5%~7%,同時每隔10 d,投放水草一次;稻蝦養(yǎng)殖在湖北潛江水產(chǎn)局后湖稻蝦養(yǎng)殖基地進行(每口稻田面積33 330 m2,共20口,在稻田四周挖溝,溝寬3~4 m,溝深1~1.5 m,中晚稻,6月份插秧),養(yǎng)殖密度12 尾/m2,同時種植水草,投喂飼料同為蛋白含量為30%的蝦蟹飼料,日投喂量為蝦體重的5%~7%。定期用YSI EXO2水質(zhì)分析儀監(jiān)測水溫、溶氧、pH、葉綠素、藍綠藻、氨氮、硝氮等水質(zhì)指標,養(yǎng)殖周期為4月5日至6月5日,各實驗組水溫17.8~27.7 ℃,溶氧5.5~8.9,pH7.3~7.9。
養(yǎng)殖實驗共進行60 d,每隔10 d每組取樣50尾克氏原螯蝦,用吸水紙吸干蝦體表水分后,分別用游標卡尺和電子天平測量蝦的體長(精確到0.01 mm)和體重(精確到0.01 g)。養(yǎng)殖實驗結束后,每組取10尾測定全蝦的體成分,另取8尾測定蝦的血淋巴生化指標。先測量蝦體長、體重,然后用1 mL一次性注射器從頭胸甲縫隙插入圍心腔內(nèi)取血淋巴,放入2 mL離心管內(nèi),靜止2 h后,4 ℃、3 000 r/min離心5 min吸取上層血清,-80 ℃凍存?zhèn)溆谩?/p>
全蝦的粗脂肪含量測定采用索氏抽提法(乙醚);粗蛋白含量測定采用凱氏定氮法(GB/T5009.5-2003);灰分含量測定采用550 ℃馬弗爐灰化法(GB/T5009.4-2003);水分采用105 ℃恒溫烘干恒重法測定(GB 6435-86);血清生化指標(谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、葡萄糖、膽固醇、甘油三脂、總蛋白、白蛋白)采用CHEMIX-800全自動生化分析儀測定。
數(shù)值采用均用平均值±標準差表示,所得數(shù)據(jù)均以Excel與SPSS 21.0軟件作單因素方差分析、Pesrson相關系數(shù)分析和Duncan氏多重比較分析,顯著性水平為P=0.05。
體重增長率(WGR)=(W1-W0)/W0×100%
體長增長率(LGR)=(L1-L0)/L0×100%
式中,W0和W1分別為實驗蝦測量時間段內(nèi)的起始、結束體重(g),L0和L1分別為實驗蝦測量時間段內(nèi)的起始、結束體長(cm)。
由圖1可見,在實驗開始至10 d時,4個模式的幼蝦體長、體重基本處于同一水平,無顯著差異。隨著試驗的進行,體長和體重均呈現(xiàn)蝦單養(yǎng)組>蝦魚組>蝦蟹組>稻蝦組,且體重比體長差異更大。在20 d,稻蝦組體長顯著低于其余三組,蝦單養(yǎng)組體重顯著大于其余三組,其余各組差異不顯著;在30 d,體長和體重均表現(xiàn)為蝦單養(yǎng)組顯著大于另外3組,稻蝦組顯著低于另外3組,蝦魚組和蝦蟹組無顯著差異;40 d,稻蝦組體長顯著低于另外3組,蝦單養(yǎng)組體重顯著大于另外3組,稻蝦組體重顯著低于另外3組,蝦魚組和蝦蟹組體重無顯著差異;至50 d,蝦單養(yǎng)組體長顯著高于稻蝦組,蝦單養(yǎng)組和蝦魚組體重顯著高于稻蝦組,其余各組差異不顯著;至60 d體長和體重均表現(xiàn)為蝦單養(yǎng)組顯著大于另外3組,稻蝦組顯著低于另外3組,蝦魚組和蝦蟹組無顯著差異。
圖1 四種養(yǎng)殖模式克氏原螯蝦的體長和體重變化
四種養(yǎng)殖模式下,克氏原螯蝦LGR隨時間大體呈逐漸下降的趨勢,WGR率則呈先升高后降低的趨勢,見圖2。其中LGR在前30 d體長保持較高增長,然后逐漸降低。WGR在前40 d保持較高增長,然后逐漸降低,蝦單養(yǎng)組、蝦魚組和蝦蟹組WGR在30 d達到最高,稻蝦組在40 d達到最高。
在60 d的養(yǎng)殖期間,水溫在前30 d一直保持升高,而后隨天氣變化而變化。溶氧則是先升高后降低,在前30 d增加較快,而后迅速降低。pH則是先降低后升高,開始時蝦單養(yǎng)組最高,稻蝦組最低,試驗結束時稻蝦組最高,4個模式組均在40 d時pH最低。葉綠素和藍綠藻含量在實驗開始時4個組均處于較低水平,而后均開始增長,20 d至60 d稻蝦組葉綠素和藍綠藻含量最低且差異顯著。硝氮和氨氮隨著養(yǎng)殖的持續(xù)不斷升高。其中稻蝦組的氨氮在實驗開始時顯著大于其余三組,至60 d,稻蝦組氨氮含量顯著低于另外三組。硝氮無顯著差異。
圖3 養(yǎng)殖期間水體理化指標變化
四種養(yǎng)殖模式克氏原螯蝦的體成分組成見表1,結果顯示,全蝦的水分含量稻蝦組>蝦魚組>蝦蟹組>蝦單養(yǎng)組,稻蝦組最高,顯著高于蝦單養(yǎng)組、蝦蟹組,與蝦魚組差異不顯著。全蝦的粗蛋白含量蝦蟹組>蝦單養(yǎng)組>蝦魚組>稻蝦組,蝦蟹組最高,顯著高于另外3組,其余三組間差異不顯著。全蝦粗脂肪含量稻蝦組>蝦魚組>蝦蟹組>蝦單養(yǎng)組,蝦單養(yǎng)組最低,顯著低于另外3組,其余三組間差異不顯著。全蝦的灰分蝦單養(yǎng)組>蝦蟹組>蝦魚組>稻蝦組,蝦稻組最低,顯著低于另外3組,蝦單養(yǎng)組與蝦魚組也差異顯著,其余各組間差異不顯著。
表1 四種養(yǎng)殖模式克氏原螯蝦的全蝦常規(guī)組成
養(yǎng)殖實驗結束后,四種養(yǎng)殖模式克氏原螯蝦的血清生化指標見表2??偟鞍诪槲r蟹組>蝦魚組>蝦單養(yǎng)組>稻蝦組,其中蝦蟹組、蝦魚組與稻蝦組差異顯著,其余各組差異不顯著。白蛋白與總蛋白類似,蝦魚組>蝦蟹組>蝦單養(yǎng)組>稻蝦組,蝦魚組、蝦蟹組與蝦單養(yǎng)組、稻蝦組差異顯著,其余各組差異不顯著??偰懝檀己?,蝦單養(yǎng)組>蝦魚組、蝦蟹組>稻蝦組,蝦單養(yǎng)組顯著高于其余3組,其余各組差異不顯著。甘油三脂含量稻蝦組>蝦魚組>蝦單養(yǎng)組>蝦蟹組,稻蝦組顯著高于其余蝦單養(yǎng)組和蝦蟹組,其余各組差異不顯著。葡萄糖含量蝦魚組>蝦蟹組>稻蝦組>蝦單養(yǎng)組,蝦魚組與蝦單養(yǎng)組差異顯著,其余各組差異不顯著。谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量,蝦單養(yǎng)組>稻蝦組>蝦魚組>蝦蟹組,蝦魚組和蝦蟹組差異顯著,其余各組差異不顯著。谷草轉(zhuǎn)氨酶含量稻蝦組>蝦單養(yǎng)組>蝦魚組>蝦蟹組,其中稻蝦組與蝦蟹組差異顯著,其余各組差異不顯著。
表2 四種養(yǎng)殖模式克氏原螯蝦的血液生化指標
克氏原螯蝦的生長受到其生物習性、食物資源、發(fā)育階段、養(yǎng)殖密度及環(huán)境條件等多因素的影響??耸显r適宜的水溫范圍為21~30 ℃,當水溫高于32.2 ℃時,蝦的生長則會受到影響,當水溫降至5~6 ℃時,幼蝦會停止攝食[13]。同時,水體溶氧也會影響其生長,溶氧降低會引起攝食的減少[14-15],幼蝦的適宜pH范圍為7.5~8.5[16]。本實驗條件下水溫、溶氧和pH與建議值均比較接近。本實驗期間,水溫在10 d略低于20 ℃,其體重增長率略低,但其體長增長率是整個試驗期間最快,我們推測跟幼蝦所處的發(fā)育階段相關。在實驗前10 d,四個模式的幼蝦體長、體重無顯著差異。隨著試驗的進行,體長和體重均呈現(xiàn)蝦單養(yǎng)組>蝦魚組>蝦蟹組>稻蝦組,且體重比體長差異更大,克氏原螯蝦的體長增長率大體呈逐漸下降的趨勢,體重增長率則呈先升高后降低的趨勢??耸显r為蛻殼生長,蛻殼后體長才能增加,結果表明克氏原螯蝦在試驗前30 d蛻殼較多,體長生長較快。
克氏原螯蝦生長指標從高到低依次為蝦單養(yǎng)組、蝦魚組、蝦蟹組、稻蝦組,分析其原因,一是前三組試驗池較小,水溫相比稻田升高快,水體的葉綠素和藍綠藻水平較高,能給幼蝦提供額外的餌料,有利于幼蝦的生長;其次,蝦魚和蝦蟹模式的養(yǎng)殖對象之間存在競爭關系,導致這兩組生長速度略低于蝦單養(yǎng)組。蝦單養(yǎng)組、蝦魚組及蝦蟹組的體重增長率均在30 d時達到最高,而稻蝦組的體重增長率在40 d時達到最高,且稻蝦組的標準差比其余三組大,表明稻蝦組的幼蝦規(guī)格不整齊,推測稻蝦模式應該有去年打洞的留塘抱卵親蝦,該批蝦苗處于不同的生長階段的原因。
克氏原螯蝦的全蝦體成分主要包括粗蛋白、粗脂肪、灰分、水分等,體成分的含量將影響其營養(yǎng)價值與經(jīng)濟價值。體成分是其對特定生境的表型適應,受環(huán)境中餌料的豐富程度所驅(qū)動,其中蛋白質(zhì)和脂肪決定了機體的營養(yǎng)水平,已有研究表明蛋白質(zhì)主要用于動物的生長發(fā)育,脂肪主要用于為機體儲存能量[17]。對水產(chǎn)動物進行營養(yǎng)成分分析有助于了解其經(jīng)濟應用價值,并為人工飼料的配置提供理論依據(jù)。四種養(yǎng)殖模式克氏原螯蝦的體成分組成差異較大,全蝦的水分含量稻蝦組顯著高于蝦單養(yǎng)組、蝦蟹組。全蝦的粗蛋白含量蝦蟹組顯著高于另外3組。全蝦粗脂肪含量蝦單養(yǎng)組顯著低于另外3組。全蝦的灰分稻蝦組顯著低于另外3組。一般養(yǎng)殖品種的個體水分含量低于野生個體,實驗結果顯示稻蝦組的水分含量顯著高于其余3組,表明稻蝦組更接近野生個體。同時稻蝦組蝦可以在稻田內(nèi)打洞穴居,由于競爭少,能量消耗少,導致多余的能量以脂肪形式儲存在體內(nèi),所以粗脂肪高于其余三組。蝦蟹組因其存在較大競爭關系,需要更多的能量用于生存,蛋白含量顯著高于另外三組。
血清生化指標被廣泛用于評價動物的營養(yǎng)和健康狀況,反映動物體內(nèi)器官功能狀態(tài)和物質(zhì)代謝的重要特征[18]。影響水產(chǎn)動物的血液生化指標的因素很多,包括:養(yǎng)殖模式、溫度、鹽度、光照、重金屬、饑餓、飼料等。
總蛋白可以維持血液滲透壓和pH平衡,具有運輸、凝血、免疫等功能。白蛋白功能包括營養(yǎng)、保持血液滲透壓以及對離子、膽紅素、脂肪酸、激素等運輸[19]??偟鞍诪槲r蟹組>蝦魚組>蝦單養(yǎng)組>稻蝦組,其中蝦蟹組、蝦魚組與稻蝦組差異顯著,白蛋白為蝦魚組>蝦蟹組>蝦單養(yǎng)組>稻蝦組,蝦魚組、蝦蟹組與蝦單養(yǎng)組和稻蝦組差異顯著。一般認為,血清中總蛋白含量增加是體內(nèi)營養(yǎng)成分充足,代謝較快,蛋白質(zhì)合成旺盛,分泌到血液中的蛋白質(zhì)增多造成的[4],魚類在低溶氧條件下總蛋白和白蛋白含量會降低[20],這與稻蝦組溶氧較低吻合。結果表明蝦蟹組和蝦魚組蝦的體內(nèi)營養(yǎng)充足、新陳代謝較快,患病少。
脂類是甲殼動物重要的能源儲備物質(zhì)[21-22],甘油三脂和膽固醇是血脂的主要成分,主要在肝臟合成,并經(jīng)血液循環(huán)至全身各處[23]。過多攝食脂類食物和肥胖可使血清甘油三酯升高,而運動則可以降低甘油三酯[4,17]。甘油三脂含量稻蝦組>蝦魚組>蝦單養(yǎng)組>蝦蟹組,稻蝦組顯著高于蝦單養(yǎng)組和蝦蟹組,表明稻蝦組運動低于其余三組,這與體成分結果相印證。飽和脂肪酸的攝入會促進機體膽固醇的合成,進而使血清膽固醇升高,總膽固醇含量,蝦單養(yǎng)組>蝦魚組、蝦蟹組>稻蝦組,表明稻蝦組蝦的飽和脂肪酸的攝入低于另外三組。
葡萄糖是提供機體活動所需的能量,受棲息環(huán)境等許多因素影響,流水環(huán)境較靜水高,活動較少的生物血糖濃度較低[23]。葡萄糖含量為蝦魚組>蝦蟹組>稻蝦組>蝦單養(yǎng)組,表明蝦魚組和蝦蟹組蝦的水里活動多于稻蝦組和蝦單養(yǎng)組,混養(yǎng)種類存在競爭關系。Imsland等[24]認為在正常情況下,魚類體內(nèi)有機成分的分解代謝與合成代謝保持動態(tài)平衡,血糖含量較高時,魚類表現(xiàn)為積極攝食,健康狀況良好。
轉(zhuǎn)氨酶可以反映肝臟健康狀態(tài),在正常狀態(tài)下轉(zhuǎn)氨酶只有少量釋放到血液中,血清轉(zhuǎn)氨酶活性較??;當肝臟發(fā)生病變時,細胞的通透性增加,導致轉(zhuǎn)氨酶大量釋放到血液內(nèi),使谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶升高[25]。一般認為血液中轉(zhuǎn)氨酶活性增加表明肝臟功能出現(xiàn)障礙[5,26]。谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量,蝦蟹組<蝦魚組<稻蝦組<蝦單養(yǎng)組,蝦單養(yǎng)組和蝦蟹組差異顯著。谷草轉(zhuǎn)氨酶含量蝦蟹組<蝦魚組<蝦單養(yǎng)組<稻蝦組,其中稻蝦組與蝦蟹組差異顯著。本結果表明蝦蟹組蝦的轉(zhuǎn)氨酶含量最低,肝臟最健康,這可能與蝦蟹組葉綠素和藍綠藻水平較高,幼蝦攝入浮游生物較多有關。本實驗是在4-5月份進行,池塘的水草及浮游生物隨水溫升高快速生長,而稻蝦是在5月底開始插秧,稻蝦組的葉綠素和藍綠藻水平偏低。綜上所述,從生長角度看蝦單養(yǎng)組生長最快,從蝦體成分看稻蝦組最接近野生群體,從血清生化指標看蝦蟹組最健康,我們建議在積極開展稻蝦綜合種養(yǎng)的同時,在養(yǎng)殖產(chǎn)量較少的地區(qū)可以適當增大池塘單養(yǎng)的規(guī)模,在養(yǎng)殖規(guī)模較大的地區(qū)適當開展蝦魚、蝦蟹模式。