低鹽度及堿度對脊尾白蝦生存的影響

孫博，任帥帥,2，常玉梅，張立民，梁利群

（1.中國水產(chǎn)科學研究院黑龍江水產(chǎn)研究所，黑龍江省特殊生境魚類種質(zhì)特性與抗逆育種重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150070；2.天津農(nóng)學院水產(chǎn)學院，天津 300384）

脊尾白蝦（Exopalaemon carinicauda）（又名白蝦、五須蝦、迎春蝦等）系熱溫帶海區(qū)底棲蝦類，廣泛分布于河北、天津、黃海、東海及南海北部等地沿海，其中以黃渤海產(chǎn)量最高[1]，是我國特有的3 種經(jīng)濟蝦類之一，其產(chǎn)量僅次于對蝦和毛蝦，是加工海米的上等原料[2-4]。脊尾白蝦對環(huán)境的適應(yīng)性強[5-7]，對pH 和氨氮等脅迫具有較強的耐受性，有潛力成為鹽堿水域養(yǎng)殖的蝦類[8]。

目前，我國東北地區(qū)鹽堿水（地）資源面積大、利用率低，可供鹽堿水養(yǎng)殖的水產(chǎn)種類單一。為了提高鹽堿水（地）資源的利用率，部分地區(qū)開展了以魚、蟹為主的稻漁綜合種養(yǎng)模式，但受溫度和魚、蟹生長期長等因素的影響，魚、蟹當年達不到商品規(guī)格。篩選生長期短、經(jīng)濟效益高的水產(chǎn)養(yǎng)殖種類成為北方寒區(qū)稻漁綜合種養(yǎng)模式急需解決的問題。本研究針對黑龍江地區(qū)鹽堿水特點，研究脊尾白蝦對低鹽和高堿的耐受力，以期為高緯度、高鹽堿地區(qū)脊尾白蝦人工養(yǎng)殖提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗用脊尾白蝦“黃育1 號”[9]幼蝦，平均體長（2.53±0.6）cm、平均體質(zhì)量（0.16±0.06）g，由中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所贈送。

1.2 方法

1.2.1 脊尾白蝦幼蝦逐級淡化

實驗用幼蝦淡化起始于原產(chǎn)地25 鹽度，所用水體均用速溶海水晶（浙江藍海星鹽制品有限公司生產(chǎn)）配置的人工海水，根據(jù)徐鵬飛等[10]報道，從起始濃度以每天降低3～5 鹽度的速率逐級淡化至鹽度3.5。期間密切注意幼蝦的活動狀態(tài)，每日按照幼蝦體質(zhì)量的3%～5%分兩次飼喂，每天換水2 次，換水量為50%左右。

經(jīng)測定，黑龍江省哈爾濱市周邊擬開展稻漁綜合種養(yǎng)地區(qū)的鹽堿水中鹽度為（0.36±0.02）。為研究脊尾白蝦在低鹽度下的存活情況，選取淡化至鹽度為3.5，碳酸鹽堿度為3.2 mmol/L（暫養(yǎng)池中水體堿度）的健康脊尾白蝦150 尾，隨機分為A、B、C 三組置于裝有初始鹽度為3.5、初始碳酸鹽堿度為3.2 mmol/L 水體的60 cm×40 cm×20 cm 實驗箱中，保持碳酸鹽堿度不變，以每24 h 下調(diào)0.5 鹽度的速率逐步淡化，下調(diào)至鹽度為0.5‰之后保持96 h，全程記錄實驗蝦的存活。

1.2.2 碳酸鹽堿度對脊尾白蝦幼蝦生存影響

經(jīng)測定，哈爾濱周邊地區(qū)鹽堿水碳酸鹽堿度在3～12 mmol/L 之間，屬中低鹽堿水，為研究脊尾白蝦在不同碳酸鹽堿度下的存活情況，選取淡化至鹽度為3.5，碳酸鹽堿度為3.2 mmol/L 的健康脊尾白蝦150 尾，隨機分為A、B、C 三組置于初始鹽度為3.5，初始碳酸鹽堿度為3.5 mmol/L 的上述規(guī)格實驗箱中，水體鹽度不變，以每24 h 上調(diào)0.5 mmol/L 的速率逐步增加碳酸鹽堿度至11 mmol/L 后，保持96 h，全程記錄實驗蝦的存活情況。

1.2.3 水質(zhì)測定

實驗期間，依據(jù)水產(chǎn)行業(yè)標準SC/T 9406-2012檢測堿度[11]；鹽度、氨氮、水溫、溶氧、pH 等指標用水質(zhì)分析儀測定。水溫控制在（26.4±0.76）℃，pH（8.63±0.31），溶氧量（7.4±0.30）mg·L-1。各組實驗用水每隔24 h 更換50%新水，并重新測定。各實驗組鹽度及堿度均處于設(shè)定范圍內(nèi)。實驗開始后記錄各處理組蝦的死亡情況。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2010 統(tǒng)計不同鹽度和堿度下脊尾白蝦的存活數(shù)，平均成活率和標準差，利用SPSS 21.0 對不同鹽度和堿度下平均成活率進行ANOVA方差分析及Duncan 多重比較[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽度淡化對脊尾白蝦成活率的影響

如表1 所示，當鹽度為2.5～1.5 時，脊尾白蝦幼蝦在24 h 后的成活率差異不顯著（P＞0.05）；在鹽度低于1.5 時，24 h 后成活率隨著鹽度的降低而明顯下降，且差異顯著（P＜0.05）；鹽度降至1 保持24 h 后，實驗蝦的成活率降低至74%，當水體鹽度0.5保持24 h、48 h、72 h、96 h 之后的成活率依次剩余49.3%、27.3%、9.3%和4.7%。實驗結(jié)果說明，脊尾白蝦無法在鹽度0.5 的水體中存活。

表1 逐級淡化鹽度后脊尾白蝦存活率統(tǒng)計Tab.1 Survival of Huangyu No.1 strain of ridgetail white shrimp Exopalaemon carinicauda in the gradual desalination test

2.2 脊尾白蝦堿度耐受力

將淡化至鹽度3.5 的脊尾白蝦幼蝦以每24 h升高0.5 mmol/L 碳酸鹽堿度的速率逐步提升堿度（表2）。當碳酸鹽堿度由3.5 mmol/L 升至5 mmol/L時，脊尾白蝦幼蝦在24 h 后的成活率差異不顯著（P＞0.05）；當碳酸鹽堿度高于5 mmol/L 時，脊尾白蝦隨著堿度的升高成活率明顯下降，且部分堿度下成活率差異顯著（P＜0.05）；在碳酸鹽堿度升至在11 mmol/L 維持24 h、48 h 后實驗蝦的平均成活率依次僅剩6%和3.3%，72 h 后脊尾白蝦全部死亡。實驗結(jié)果說明，脊尾白蝦無法在堿度高于11 mmol/L 的水體中正常生存。

表2 不同碳酸鹽堿度下脊尾白蝦幼蝦成活率統(tǒng)計Tab.2 Survival of Huangyu No.1 strain of ridgetail white shrimp Exopalaemon carinicauda exposed to different carbonate alkalinities

3 討論

3.1 不同鹽度對脊尾白蝦生長的影響

脊尾白蝦憑借諸多優(yōu)良性狀和市場潛力，已成為我國重要的經(jīng)濟蝦類。脊尾白蝦對鹽度的耐受范圍很廣（3‰～30‰），目前已有脊尾白蝦耐受鹽度的相關(guān)研究。蝦類的生長繁殖與鹽度密切相關(guān)[13,14]，這個過程可能是由滲透壓調(diào)節(jié)的能量代謝實現(xiàn)。蝦類會在低鹽度時通過滲透壓調(diào)節(jié)攝取充足的鹽分并將體內(nèi)多余水分排出，在高鹽度時則會攝取充足的水分并將多余的鹽分排出體外，這個過程需要消耗能量來維持，所以水體鹽度的高低可以顯著影響蝦類的生長繁殖。還有研究認為，某些甲殼動物體內(nèi)外鹽度達到等滲狀態(tài)時，滲透壓調(diào)節(jié)所消耗的能量最低，此時水體內(nèi)的鹽度對其生長是有益的[15]。還有研究報道指出，水體中的鹽度在脊尾白蝦的脫殼過程中起重要作用。蝦類蛻殼前需要提高自身的滲透壓，從外界吸水將舊殼頂起，由此來完成蛻殼活動[16]。故當水體鹽度較低時，脊尾白蝦很難通過提高自身滲透壓的方式完成蛻殼，從而致死[15]。因此確定脊尾白蝦對水體鹽度的最大耐受范圍對脊尾白蝦產(chǎn)業(yè)的推廣具有重要意義。對脊尾白蝦對不同水體鹽度適應(yīng)性的研究結(jié)果顯示，由高鹽度直接轉(zhuǎn)入低鹽度時，脊尾白蝦在短時間內(nèi)大量死亡，但逐級淡化則會大幅度降低死亡率[17,18]。由此表明了脊尾白蝦可以通過逐級淡化的方法在低鹽度水體中進行人工養(yǎng)殖，可通過延長淡化時間的方法來增強脊尾白蝦的適應(yīng)能力，提高成活率。

劉海[17]將脊尾白蝦在鹽度為12.8 的水體中淡化，每6 h 降低1 個鹽度，結(jié)果顯示，水體鹽度淡化至1.8 時脊尾白蝦的平均成活率僅為63%。本實驗中，水體鹽度降至1.5 時仍有94.7%的平均成活率此時的水體鹽度對其平均成活率無明顯影響。這也說明采用合理淡化方法可以在鹽度為1.5 的水體中養(yǎng)殖脊尾白蝦。雖然本次淡化實驗脊尾白蝦在較低鹽度時保持了較高的成活率，但擬開展稻漁綜合種養(yǎng)的肇東市澇洲鎮(zhèn)地區(qū)水體鹽度僅為（0.36±0.02）‰，與本次實驗結(jié)論可允許的水體鹽度尚有差距，無法滿足脊尾白蝦的生存需要。

3.2 不同碳酸鹽堿度對脊尾白蝦成活率的影響

碳酸鹽堿度是制約鹽堿地養(yǎng)殖的主要因素之一[19]。為了找尋鹽堿地適宜的養(yǎng)殖品種，做了大量研究。目前，有報道指出脊尾白蝦對水體的pH 有很高的適應(yīng)能力[4,20]，且對碳酸鹽堿度具有一定的耐受性[8]，具有很大的內(nèi)陸型鹽堿水養(yǎng)殖潛力。潘魯青等[21]指出：pH 與碳酸鹽堿度具有協(xié)同作用會，影響?zhàn)B殖生物生存與生長。柳飛等[22]研究也表明：在高pH 下脊尾白蝦對碳酸鹽堿度的耐受性顯著降低。要提高脊尾白蝦對碳酸鹽堿度的耐受性，應(yīng)將pH控制在較低范圍。

本實驗結(jié)果則顯示，脊尾白蝦幼蝦在水溫為（26.4±0.76）℃，水體鹽度為3.5，水體pH（8.63±0.37），全程保持充氣使水體平均溶氧為（7.4±0.3）mg/L，水體碳酸鹽堿度高于5 mmol/L 時成活率明顯下降；在碳酸鹽堿度達到11 mmol/L 維持96 h，脊尾白蝦全部死亡。由此可見，在鹽度較低的內(nèi)陸型鹽堿水體中碳酸鹽堿度對脊尾白蝦的不利影響更加嚴重，所以脊尾白蝦在內(nèi)陸型鹽堿水域進行養(yǎng)殖時，應(yīng)特別注意不能使養(yǎng)殖水體的碳酸鹽堿度高于5 mmol/L。

3.3 脊尾白蝦在碳酸鹽型鹽堿水域養(yǎng)殖的可行性

脊尾白蝦對pH 的耐受性強，移入內(nèi)陸鹽堿水域養(yǎng)殖基本不受pH 限制[22]。但是，碳酸鹽型鹽堿水域具有高堿度、低鹽度的特點，過高的堿度有維持水體高pH 的作用，較低的鹽度對脊尾白蝦的脫殼生長不利。經(jīng)多次測定，擬開展稻漁綜合種養(yǎng)的肇東市澇洲鎮(zhèn)區(qū)域水體中鹽度為（0.36±0.02），碳酸鹽堿度為（7.17±0.02）mmol/L，pH8.5。本研究中，脊尾白蝦鹽度低于1.5，碳酸鹽堿度高于5.5 mmol/L時，成活率明顯下降，說明脊尾白蝦不能在此區(qū)域的水體環(huán)境中生存。建議在鹽度高于1.5，碳酸鹽堿度低于5.5 mmol/L 的鹽堿水中進行養(yǎng)殖。