魚菜共生系統(tǒng)浮床覆蓋率對金鯽攝食率的影響

摘 要： 為研究金鯽?水蕹菜魚菜共生系統(tǒng)對金鯽攝食率的影響，分別設(shè)置水蕹菜浮床覆蓋率為0（A 組，對照組）、30 %（B 組）和50%（C 組）3 組養(yǎng)殖系統(tǒng)，每組3 個重復(fù)，每5 d 作為1 個攝食率周期，計算金鯽攝食率。在試驗第25 天取水樣，檢測水體總氨氮（TAN）、亞硝酸鹽氮（NO2?-N）和硝酸鹽氮（NO3?-N）等水質(zhì)指標(biāo)。結(jié)果顯示，第1 期、第2 期，A、B、C 各組攝食率差異不顯著（Pgt;0.05）；第3 期，攝食率開始呈現(xiàn)C 組gt;B 組gt;A 組的趨勢（Pgt;0.05）；第4 期，C 組攝食率顯著大于A、B 兩組（Plt;0.05），B 組大于A 組，但差異不顯著（Pgt;0.05）；第5 期，各組間攝食率均存在顯著差異，C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05）。其中第5 期，TAN 濃度C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05）；NO2?-N 濃度和NO3?-N 濃度均為C 組gt;B 組gt;A 組（Pgt;0.05）。魚體質(zhì)量增長率及特定生長率B、C 兩組顯著高于A 組（Plt;0.05），C 組菜長增長率顯著高于B 組（Plt;0.05）。試驗結(jié)果表明，各系統(tǒng)穩(wěn)定后，魚菜共生系統(tǒng)更有利于提高金鯽攝食率，并且50% 浮床覆蓋率系統(tǒng)更有利于提高金鯽攝食率。

關(guān)鍵詞：魚菜共生；浮床覆蓋率；水蕹菜；金鯽；攝食率

中圖分類號：S964.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1795（2024）11-0051-05

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.202411308

0 引言

我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，水產(chǎn)品養(yǎng)殖總產(chǎn)量穩(wěn)居世界首位[1]。大規(guī)模的傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖容易對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，養(yǎng)殖過程過量的投餌及魚體代謝所殘留在水體的氮、磷等元素，易引發(fā)水體富營養(yǎng)化等問題，最終會影響魚類健康生長[2]。水體中氨氣（NH3）和亞硝酸鹽氮（NO2?-N）濃度過高還會直接對魚體產(chǎn)生毒性，NH3 從水體滲入到魚體組織液內(nèi)，會形成血氨中毒；NO2?-N 能與血紅蛋白結(jié)合形成高鐵血紅蛋白使其無法運輸氧氣，導(dǎo)致魚體因缺氧窒息，嚴(yán)重危害魚類健康[3]。

魚菜共生是將水產(chǎn)養(yǎng)殖與水耕栽培共處一個物質(zhì)循環(huán)的農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖生產(chǎn)形式，在魚菜共生系統(tǒng)中，植物能夠吸收大量無機(jī)氮鹽和無機(jī)磷，防止水體富營養(yǎng)化；其根部附著的細(xì)菌可以分解總氨氮（TAN）和NO2?-N，減輕有害氮鹽對魚體的危害[4-8]。目前國內(nèi)外研究人員對魚菜共生系統(tǒng)的研究主要在作為生物濾器和水質(zhì)凈化等方面，未見有關(guān)魚菜共生系統(tǒng)中魚類攝食的研究報道[9-14]。

魚類攝食為其生存、生長、發(fā)育及繁殖提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)[15]。魚類的攝食率與水質(zhì)有著密切的關(guān)系，水體中氨態(tài)氮、亞硝酸鹽氮、溶氧等因素都可以直接或間接地影響魚的生理狀態(tài)和攝食活動[16]。魚類攝食與養(yǎng)殖環(huán)境的優(yōu)劣息息相關(guān)，因此研究魚菜共生系統(tǒng)中魚的攝食率具有非常重要的意義[17]。

水蕹菜（Ipomoea aquatica Forssk）作為常見的可食用水培植物，已有在草魚 （Ctenopharyngodon idella）和金鯽（Carassius auratus red Variety）等魚菜共生系統(tǒng)的相關(guān)研究[18-20]。水蕹菜生長快，適應(yīng)能力強(qiáng)，作為水生植物，起到調(diào)節(jié)水環(huán)境水質(zhì)的作用，具有在魚菜共生系統(tǒng)中大規(guī)模應(yīng)用的廣闊前景。金鯽是我國常見的觀賞魚，具有較大的研究價值。

本研究建立了實驗室規(guī)模的金鯽?水蕹菜魚菜共生系統(tǒng)，以金鯽攝食率作為研究對象，設(shè)置不同的浮床覆蓋率，結(jié)合不同組別的水質(zhì)狀況，分析不同浮床覆蓋率對于金鯽攝食率的影響，為確定魚菜共生系統(tǒng)可高效生產(chǎn)的浮床覆蓋率及優(yōu)化養(yǎng)殖投飼策略提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用金鯽購自山東省煙臺市牟平區(qū)沁水苑水果花卉魚鳥批發(fā)市場，在實驗室進(jìn)行暫養(yǎng)，選取生長狀況良好， 規(guī)格相近的個體進(jìn)行試驗， 體質(zhì)量（9.69±0.41）g/尾；水蕹菜購于山東壽禾種業(yè)有限公司，初始株長（20.71±1.18）cm。

1.2 試驗方法

試驗在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺研究院實驗室內(nèi)進(jìn)行。試驗總時間25 d，以5 d 作為一個攝食率計算周期，分別設(shè)置水蕹菜浮床覆蓋率為0（ A 組， 對照組） 、30%（B 組）、50%（C 組）3 組養(yǎng)殖系統(tǒng)，每組3 個重復(fù)。養(yǎng)殖水箱選用9 個藍(lán)色HDPE 箱（ 50 cm×38 cm×25 cm），每個水箱投放金鯽15 尾，均配置1 個增氧泵，保證充足溶氧，所有水箱放置在實驗室靠窗處以保證充足的光照。養(yǎng)殖過程及時補(bǔ)充因蒸發(fā)而減少的水量，保證水位高度位于水箱高度2/3 處恒定（約32 L）。

試驗期間，投喂觀賞魚餌料，飼喂方法為飽食投喂法，每天上午8： 00 投喂餌料1 次，待魚攝食完畢，撈取剩余餌料烘干稱質(zhì)量，記錄各試驗箱內(nèi)金鯽的餌料投喂量及剩余殘餌量等相關(guān)數(shù)據(jù)，計算攝食率，攝食率計算方法參考李紅艷等[21] 使用的方法。

1.3 養(yǎng)殖水質(zhì)檢測和方法

試驗第25 天對養(yǎng)殖水箱中各水質(zhì)指標(biāo)TAN、NO2?-N和硝酸鹽氮（NO3?-N）進(jìn)行測定，測定方法如表1 所示。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

魚體質(zhì)量增長率、菜長增長率、特定生長率和攝食率計算公式為

式中 WG——魚體質(zhì)量增長率，%

W1、W2——試驗開始和結(jié)束時金鯽平均體質(zhì)量，g

X——水蕹菜菜長增長率，%

L1、L2——試驗開始和結(jié)束時水蕹菜平均高度，cm

SGR——金鯽特定生長率，%/d，是衡量動物生長狀態(tài)的常用指標(biāo)，體現(xiàn)單位時間內(nèi)養(yǎng)殖對象的生長與質(zhì)量增加情況

t——試驗持續(xù)時間，d

FR——金鯽攝食率，%/d，是衡量養(yǎng)殖對象攝食狀況的指標(biāo)，間接反映其生長性能

I——攝食餌料干物質(zhì)質(zhì)量，g

采用SPSS 17.0 對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素ANOVA 方差分析，以Plt;0.05 作為差異顯著水平，描述性統(tǒng)計值采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（ Mean±SD） 表示。采用Excel2016 對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線圖處理。

2 試驗結(jié)果

2.1 不同浮床覆蓋率下養(yǎng)殖水質(zhì)因子濃度

試驗第25 天，各組水質(zhì)指標(biāo)如表2 所示，A、B、C 各組TAN 濃度分別為3.13、3.66 和4.20 mg/L，C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05）；NO2?-N 濃度A、B、C 各組分別為0.82、1.02 和1.18 mg/L， C 組gt;B 組gt;A 組（Pgt;0.05）；NO3?-N 濃度A、B、C 各組分別為3.20、4.17 和4.89 mg/L，C 組gt;B 組gt;A 組（Pgt;0.05）。

2.2 不同浮床覆蓋率下金鯽的攝食率

不同試驗組金鯽攝食率如圖1 所示，第1 期，A、B、C 各組攝食率分別為1.10、1.05 和0.96 %/d，A 組gt;B 組gt;C 組 ，3 組攝食率并無顯著差異（Pgt;0.05）；第2 期，A、B、C 各組攝食率分別為1.23、1.13 和1.33 %/d，各組攝食率均較第1 期有所提高，各組攝食率組間無顯著差異（Pgt;0.05）；第3 期，A、B、C 各組攝食率分別為1.06、1.16 和1.34 %/d，C 組gt;B 組gt;A 組，攝食率開始呈現(xiàn)魚菜共生組大于傳統(tǒng)養(yǎng)殖組的趨勢，但各組間無顯著差異（Pgt;0.05）；第4 期，A、B、C 各組攝食率分別為1.10、1.23 和1.41 %/d， C 組gt;B 組（Plt;0.05），B 組gt;A 組（Pgt;0.05）；第5 期，A、B、C各組攝食率分別為1.08、1.29 和1.61 %/d，C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05）。C 組攝食率在第5 期達(dá)到最高值，B組攝食率自試驗第1 期開始也呈不斷增長趨勢，并且C 組攝食率在第5 期顯著高于同為魚菜共生系統(tǒng)的B 組，A 組攝食率在1.06～1.23 %/d 范圍波動變化。

2.3 不同浮床覆蓋率下金鯽與水蕹菜的生長指標(biāo)

不同浮床覆蓋率下金鯽與水蕹菜的生長指標(biāo)如表3所示，A、B、C 各組金鯽質(zhì)量增長率分別為13.97%、22.16% 和23.49% ，3 組金鯽特定生長率分別為0.52、0.80 和0.84 %/d，B、C 兩組魚體質(zhì)量增長率及特定生長率顯著高于A 組（Plt;0.05）；B、C 兩組菜長增長率分別為28.90% 和34.02%，C 組菜長增長率顯著高于B組（Plt;0.05）。

3 討論

3.1 不同浮床覆蓋率對金鯽攝食率的影響

第1 期和第2 期，A、B、C 各組攝食率無顯著差異（Pgt;0.05，圖1）。其中，第1 期，各養(yǎng)殖系統(tǒng)均未進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，而魚菜共生系統(tǒng)較傳統(tǒng)養(yǎng)殖系統(tǒng)需要更長時間才能進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，水蕹菜根部還未建立起穩(wěn)定的硝化環(huán)境，金鯽也未完全適應(yīng)有浮床覆蓋的水體，因此魚菜共生系統(tǒng)與傳統(tǒng)養(yǎng)殖系統(tǒng)間攝食率沒有呈現(xiàn)顯著的差異；第2 期，A、B、C 各組攝食率較第1 期均有所提高，這表明自第2 期開始各系統(tǒng)逐漸進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，金鯽攝食率也有所增加。

第3 期，A、B、C 各組攝食率開始呈現(xiàn)魚菜共生系統(tǒng)大于傳統(tǒng)養(yǎng)殖系統(tǒng)的趨勢；第4 期，A、B、C 各組攝食率為C 組gt;B 組（ Plt;0.05） ， B 組gt;A 組（Pgt;0.05），結(jié)果表明，魚菜共生系統(tǒng)優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，并且有較高浮床覆蓋率的C 組攝食率顯著高于B 組和A 組（Plt;0.05）。進(jìn)入第3 期和第4 期，各系統(tǒng)較第1期和第2 期更加穩(wěn)定，水體中氨氮在有氧條件下通過亞硝化、硝化細(xì)菌的作用最終被氧化為NO3?-N[22]。魚菜共生系統(tǒng)中蔬菜可以吸收轉(zhuǎn)化氮素和凈化水質(zhì)，而優(yōu)良的水質(zhì)又會促進(jìn)魚類生長，從而影響魚體生理狀態(tài)和代謝水平，有利于魚類攝食，因此，此階段魚菜共生系統(tǒng)金鯽攝食率整體高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖系統(tǒng)[23-24]。同時，本試驗魚菜共生系統(tǒng)中C 組具有較高的浮床覆蓋率，其蔬菜根系較B 組更加發(fā)達(dá)，具有更強(qiáng)的氮素吸收能力，有利于形成更加優(yōu)良的水質(zhì)環(huán)境，因此至第4 期C 組攝食率顯著高于B 組（Plt;0.05）。

第5 期，A、B、C 各組攝食率差異顯著，C 組gt;B組gt;A 組（Plt;0.05，圖1）。各組完全進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，魚菜共生系統(tǒng)優(yōu)勢更加明顯，B、C 兩組金鯽攝食旺盛，攝食率持續(xù)提高。隨著B、C 兩組金鯽攝食率提高，投餌量進(jìn)一步增多，餌料溶失隨之增加；魚體代謝加快，排泄物增多，因此，該階段向水體輸入氮素增多。第25 天，A、B、C 各組TAN 濃度分別為C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05），結(jié)果表明，與各組金鯽攝食率相吻合；A、B、C 各組NO2?-N 濃度和NO3?-N 濃度均為C 組gt;B組gt;A 組，但是各組差異不顯著（Pgt;0.05），結(jié)果表明，水體中氨氮有明顯向氧化態(tài)NO2?-N 和NO3?-N 轉(zhuǎn)化的趨勢，進(jìn)一步說明魚菜共生系統(tǒng)水蕹菜通過吸收氮鹽起到了促進(jìn)氮素轉(zhuǎn)化的作用。本試驗采用飽食投喂管理，兩組魚菜共生系統(tǒng)中水蕹菜吸收氮鹽的能力小于增大投餌量向水體輸入氮鹽的強(qiáng)度，因此第5 期結(jié)束時B 組和C 組TAN、NO2?-N 和NO3?-N 濃度高于A 組，而C 組金鯽較B 組有更高的攝食率，投餌量更多，最終導(dǎo)致C 組TAN、NO2?-N 和NO3?-N 濃度高于B 組。

3.2 不同浮床覆蓋率對魚菜生長的影響

在本試驗中，A、B、C 各組金鯽質(zhì)量增長率和特定生長率均有不同程度增長，B、C 兩組顯著高于A 組（Plt;0.05），并且C 組gt;B 組，結(jié)果與試驗結(jié)束時各組攝食率結(jié)果相一致。劉姚等[25] 研究發(fā)現(xiàn)，隨攝食水平增加，泥鰍特定生長率增長明顯，生長更迅速。孫耀等[26] 采用室內(nèi)流水模擬法研究發(fā)現(xiàn)，真鯛、黑鯛和黑鮶特定生長率隨攝食水平增加呈減速增長趨勢。在本試驗中，魚菜共生組攝食率顯著高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖組，說明魚菜共生系統(tǒng)中蔬菜的存在有利于提高魚類攝食率，促進(jìn)魚體生長。在魚菜共生系統(tǒng)中，C 組金鯽特定生長率高于B 組，雖然差異不顯著（Pgt;0.05）；但是C 組金鯽攝食率顯著高于B 組（Plt;0.05），可以認(rèn)為50%浮床覆蓋率系統(tǒng)更具有促進(jìn)金鯽生長的潛力。

在魚菜共生系統(tǒng)中，生物浮床能夠有效地去除水體中的污染物，不僅促進(jìn)了蔬菜自身的生長，而且可以凈化水質(zhì)，有利于魚的生長、生活和攝食[18]。由表3可知，B、C 兩組水蕹菜生長明顯，并且C 組水蕹菜增長率顯著高于B 組（Plt;0.05）。第5 期金鯽攝食率結(jié)果顯示 C 組gt;B 組（Plt;0.05，圖1），在飽食投喂的條件下，C 組具有更高的投餌量，會為水體輸入更多的氮元素，進(jìn)而為水蕹菜生長提供了更豐富的可吸收氮鹽，因此C 組水蕹菜增長率更高。

4 結(jié)束語

本研究認(rèn)為，浮床覆蓋率為30% 和50% 的魚菜共生系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)養(yǎng)殖系統(tǒng)均有利于提高金鯽攝食率，能夠促進(jìn)魚菜生長。其中，50% 浮床覆蓋率組水蕹菜因具有更加發(fā)達(dá)的根系，有利于構(gòu)建良好的硝化環(huán)境，促進(jìn)水體中有害氮元素轉(zhuǎn)化成可吸收氮鹽，從而為金鯽生長提供優(yōu)質(zhì)的水體環(huán)境，在提高金鯽攝食率方面更具優(yōu)勢。但是，在飽食投喂條件下，較高的攝食率需要更多的餌料供給，殘餌及魚體排泄物隨之增加，會對養(yǎng)殖水體產(chǎn)生負(fù)面影響，因此，在較長期的魚菜共生養(yǎng)殖過程中，需要根據(jù)系統(tǒng)水體凈化能力及魚的攝食率制定科學(xué)合理的投飼策略。

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