光照強度對水質和泥鰍生長的影響

李潛洲，袁重桂，邱宏端，阮成旭，李建聰，陶翠麗

（福州大學生物科學與工程學院，福建福州 350116）

光照強度對水質和泥鰍生長的影響

李潛洲，袁重桂，邱宏端，阮成旭，李建聰，陶翠麗

（福州大學生物科學與工程學院，福建福州 350116）

研究泥鰍（Misgurnusanguillicaudatus）在Ⅰ（0.1～10 lx）、Ⅱ（10～100 lx）、Ⅲ（100～1 000 lx）、Ⅳ（1 000～10 000 lx）4個光照強度下的生長和水質的情況.研究結果表明：①隨著養殖的進行，水體氨氮含量是先增高后降低；30 d內Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水體的亞硝酸鹽氮含量逐漸上升，Ⅳ水體亞硝酸鹽氮含量先增大后降低；②光照強度對泥鰍的日攝食量、特定生長率（SGR）、飼料效率有顯著影響（P＜0.05）.泥鰍的日攝食量隨光照強度降低呈增大的趨勢，當光照強度降低到Ⅱ，泥鰍的日攝食量保持恒定.泥鰍的特定生長率、飼料效率隨光照強度的降低而增大.

泥鰍；光照強度；生長；水質

泥鰍（Misgurnus anguillicaudatus）是廣泛分布于中國、日本、韓國、俄羅斯以及東南亞等國家和地區的魚類［1］，其營養豐富，味道鮮美，藥用價值很高，有“水中人參”之稱［2］.近年來因國內外市場的需求不斷增加，為人工養殖泥鰍帶來了巨大商機.由于水資源污染、大量捕捉等原因，導致我國野生泥鰍產量逐年下降，而養殖過程中泥鰍仔、幼魚的大量死亡，限制了其規模化養殖的進程，因此，如何提高泥鰍幼苗的存活率已成為養殖技術的瓶頸.關于泥鰍養殖過程的生態因子研究已有報道，主要是關于溫度對泥鰍的攝食、耐饑餓［3－4］等方面的研究.有關光照對泥鰍的影響研究僅見王雨辰等［5］，其認為在無光照的條件下泥鰍稚魚死亡率最高.而有關光照強度對水質和泥鰍的生長影響尚未見報道.本試驗采用一種不換水的生態精養殖模式，研究了在不同光照強度下養殖水質的變化和泥鰍的生長，并探討光照強度對泥鰍生物學特性的影響，為泥鰍的人工養殖提供科學依據.

1 材料與方法

1.1 材料

試驗所用的泥鰍均由福建省宇辰農業發展有限公司提供的約0.5 cm的稚魚，在福州大學應用生態學實驗室馴化培養成平均體質量為1.11± 0.25 g的幼魚.

1.2 方法

試驗選用體長、體質量相近的100尾泥鰍，平均體質量為1.11±0.13 g.將100尾泥鰍隨機分成4組，每組25尾，分別置于80 cm×50 cm×40 cm的玻璃缸中，溫度控制在27.2±0.8℃.本試驗以1個對數單位之差為數量級劃分試驗光照強度區［6］.把光照強度分為Ⅰ（0.1～10 lx）、Ⅱ（10～100 lx）、Ⅲ（100～1 000 lx）、Ⅳ（1 000～10 000 lx）4個光照強度區.以黃色光的水族燈作為光源，光周期穩定在12L∶12D，水下光照強度用水下照度計測量.試驗始末讓泥鰍禁食24 h后稱量體質量（精確度為0.01 g）.試驗期間，每天定時用濾網收集糞便、投喂1次，投餌量以使泥鰍達到飽足且有少量的剩余為標準.投餌3 h后，收集殘餌，將兩者分別放在60℃的恒溫干燥箱中烘烤24 h，取出并稱重.為校正試驗殘餌量，另選1個水溫控制在27.2℃的80 cm×50 cm×40 cm的玻璃缸投入餌料并適當攪動作空白對照，來測定殘餌的損失率.試驗期間，水樣的采集和測定參考《水和廢水檢測分析方法》（第3版）［7］.每5 d測1次氨氮（NH－N）和亞硝酸鹽氮（NO－N）；采集水樣50 mL，用5 000 r·min－1離心5 min，取上清液，用納氏試劑光度法測氨氮、N-（1-萘基）-乙二胺光度法測亞硝酸鹽氮.試驗水深維持在15 cm，用微循環過濾水，并適當地調整光源，以保證試驗光照強度值的穩定，試驗為期30 d.另設2組平行試驗.試驗期間，采用廈門嘉康飼料有限公司的嘉盛牌泥鰍配合飼料1號料進行飼養，其配方見表1.

表1 飼料的原料組成和營養成分Table 1 Ingredients and nutritional composition of the diet%

1.3 計算公式

本試驗所使用的各個指標計算方法如下：

式中，W2為終末體質量，W1為初始體質量，W為總攝食量，t為試驗的天數.

試驗結束后，對所得的數據用SPSS 19.0進行數據處理.

2 試驗結果

2.1 不同光照強度下水質的變化

由圖1可知，各光照組養殖水體氨氮含量變化趨勢趨于一致，氨氮含量先增高然后降低，但Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ氨氮含量最大值出現在第25 d左右，Ⅳ氨氮含量最大值出現在第15 d左右.第30 d時Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各組之間氨氮含量相差最大，對應的氨氮含量分別為5.846±0.18、4.920±0.257、3.820±0.03和0.637±0.059 mg·L－1，多重比較檢驗表明，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組之間均存在顯著差異（P＜0.05）.

圖1 水體氨氮含量變化Fig.1 Change of ammonia nitrogen in aquatic water

由圖2可知，在第10 d前，各組幾乎檢查不到亞硝酸鹽氮.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ養殖水體亞硝酸鹽氮含量變化趨勢趨于一致，30 d內亞硝酸鹽氮含量逐漸上升；Ⅳ養殖水體亞硝酸鹽氮含量先增大后降低.第30 d時Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各組之間亞硝酸鹽氮含量相差最大，對應的亞硝酸鹽氮含量分別為1.159± 0.184、1.057±0.256、0.764±0.035和0.155± 0.059 mg·L－1，多重比較檢驗表明，Ⅳ與Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的亞硝酸鹽氮含量組間均有顯著差異（P＜0.05），Ⅲ與Ⅰ亞硝酸鹽氮含量組間存在顯著差異（P＜0.05），Ⅲ與Ⅱ亞硝酸鹽氮含量組間有顯著差異（P＜0.05）.

圖2 水體亞硝酸鹽氮含量變化Fig.2 Change of nitrite nitrogen in aquatic water

2.2 不同光照強度對泥鰍生長影響

從表2可得出，泥鰍的質量相對增加率存在顯著差異（P＜0.05），在Ⅳ光照強度區下，泥鰍的質量相對增加率顯著低于其它試驗組（P＜0.05）.成活率均大于88%且差異不顯著（P＞0.05）.

泥鰍的日攝食量隨光照強度的降低呈增加的趨勢，當光照強度降低到Ⅱ時，日攝食量基本保持恒定（見表2）.在Ⅰ的光照強度范圍內泥鰍的攝食量最大，隨著光照強度的增強，攝食量逐漸降低，在Ⅳ光照強度區內，泥鰍的攝食量最少.方差分析顯示，光照強度對泥鰍的日攝食量有顯著的影響（P＜0.05）.多重比較檢驗表明，泥鰍的日攝食量在Ⅰ和Ⅱ光照強度區組間無顯著差異（P＞0.05），其它光照強度區均有顯著差異（P＜0.05）.

泥鰍的SGR隨光照強度的降低呈增大趨勢（見表2），泥鰍在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ光照強度區生長較好，而在Ⅳ光照強度區泥鰍生長較差.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ光照強度區的SGR分別是Ⅳ光照強度區SGR的2.47、2.38、1.92倍.方差分析顯示，光照強度對泥鰍的SGR有顯著的影響（P＜0.05）.多重比較檢驗表明，泥鰍的SGR在Ⅰ和Ⅱ光照強度區內組間無顯著差異（P＞0.05），其它光照強度區組間均有顯著差異P＜0.05）.

泥鰍的飼料效率隨光照強度的降低呈增大的趨勢（見表2）.在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ光照強度區泥鰍的飼料效率均大于30%，在Ⅳ光照強度區泥鰍的飼料效率最小（26.94%）.方差分析顯示，光照強度對泥鰍的飼料效率有顯著的影響（P＜0.05）.多重比較檢驗表明，泥鰍的飼料效率在Ⅰ、Ⅱ光照強度區組間無顯著差異（P＞0.05），但它們與Ⅲ、Ⅳ光照強度區的飼料效率均有顯著差異（P＜0.05）.

表2 光照強度對泥鰍生長和飼料效率的影響Table 2 Effects of light intensity on growth and food efficiency of Misgurnus anguillicaudatus

3 討 論

3.1 不同光照強度區與水質變化的關系

試驗用水為曝氣、曝曬除氯的自來水，養殖前期氨氮含量急劇升高是由于養殖初期浮游生物、分解性微生物的種類和數量都很少，水體生態系統處于初步建立狀態；另外前期泥鰍處于適應狀態，飼料浪費嚴重，從而導致前期氨氮含量急劇升高.隨著水體生態系統的逐步建立，浮游藻類、亞硝化細菌和硝化細菌數量增大，浮游藻類的同化作用吸收NH（NH3）、NO、NO［8］，同時亞硝化細菌和硝化細菌經硝化作用降解NH（NH3）［8］，因此，養殖中期或后期NH（NH3）濃度會下降.第15 d左右Ⅳ的氨氮含量開始下降，可能是此光照條件最適合浮游藻類的大量繁殖，浮游藻類吸收氨氮從而導致氨氮濃度下降；第25 d左右Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組的氨氮含量才開始下降，可能是光照強度稍弱不利于浮游藻類的大量繁殖，養殖后期亞硝化細菌和硝化細菌的數量增大，硝化作用降解氨氮能力加強，從而導致氨氮濃度下降.

由圖2可知，第10 d前，各組幾乎檢查不到亞硝酸鹽氮，可能是養殖初期亞硝化細菌和硝化細菌數量少，硝化作用降解氨氮（生成NO、NO）能力差.在第20 d左右，Ⅳ的亞硝酸鹽氮含量開始下降，可能由于浮游藻類吸收氨氮能力加強，氨氮含量下降，亞硝化細菌和硝化細菌可利用的氨氮含量減小，再加上浮游藻類也會吸收由硝化作用生成的NO、NO，所以后期亞硝酸鹽氮濃度逐漸下降.30 d內Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組亞硝酸鹽氮含量逐漸增大，由于養殖過程中細菌的亞硝化作用不斷產生NO，且光照強度稍弱不利于浮游藻類的大量繁殖，硝化作用生成的NO、NO得以逐漸積累.

3.2 不同光照強度區與泥鰍生長的關系

PETERSEN等［9］認為光照強度與變溫動物的攝食有特定的關系.魚類對人工光線刺激產生的反應有2種：向光源聚集移動的行為叫做“正趨光性”，背離光源的行為叫做“負趨光性”.一般來說，底棲性魚類大多表現為負趨光反應，中上層魚類通常表現為正趨光反應.本試驗中，泥鰍在強光下表現為“負趨光性”（泥鰍屬于溫水性底層魚類），對強光有恐懼性，攝食時極為不安、亂竄、活動量大；泥鰍在弱光條件下表現為主動攝食狀態，恐懼、亂竄等行為的頻率減少.PETERSEN等［9］研究表明魚類攝食與光照強度的關系存在2種攝食曲線模型：①有峰值的攝食曲線，即依賴視覺攝食的魚類存在適宜的光照強度范圍和攝食視覺的臨界值，低于或高于此臨界值，攝食強度很低或不攝食；②S型攝食曲線，即隨著光照強度的降低，動物的攝食率則增加，但當光照強度降低到一定的程度，攝食率基本保持不變，例如，鱥（Phoxinux phoxinux）屬于此類型.試驗結果表明，Ⅰ和Ⅱ日攝食量基本一致，因此，泥鰍在不同光照強度下的攝食可能屬于S型攝食曲線.FOSS等［10］研究表明非離子氨對大西洋鱈（Gadusmorhua）的生長有明顯抑制作用.光照強度對泥鰍的日攝食量有顯著的影響（P＜0.05），除Ⅰ、Ⅱ組外，其它組的日攝食量組間均存在顯著差異（P＜0.05），攝食量大小為Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ.在Ⅳ的氨氮和亞硝酸鹽氮含量明顯低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組情況下，Ⅳ日攝食量卻最低，筆者認為，可能原因是強光引起的恐懼、亂竄等行為對泥鰍攝食的影響起主導作用，而氨氮和亞硝酸鹽氮對泥鰍的攝食脅迫作用稍弱.

魚類的生長受眾多環境因子的影響，這些因子常通過改變魚類的攝食和新陳代謝來影響魚類的生長.BARTON等［11］認為，魚類的應激反應對機體的健康有雙重作用，適當的應激行為可以提高機體的適應能力，過度或長時間的應激行為對機體產生極大的危害.POTTINGER等［12］研究表明機體在神經與內分泌系統的作用下，合成代謝轉變為分解代謝是導致應激反應的關鍵所在.本試驗中，泥鰍在強光下的攝食行為表現為極為不安、亂竄，尤其Ⅳ光照強度區的泥鰍有明顯過度應激行為.泥鰍過度或長期的應激行為很可能長時間導致合成代謝轉變為分解代謝，此條件下不利于泥鰍的生長，因此，強光直接影響泥鰍的特定生長率；而泥鰍在弱光條件下受光刺激的影響較少，即此環境條件有利于泥鰍的生長.許多研究表明當氨氮和亞硝酸鹽氮含量超過一定范圍時，魚類的生長變緩慢.本試驗中，水體的氨氮和亞硝酸鹽氮濃度大小為Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，與泥鰍特定生長率的結果未成明顯相關性.可能原因是泥鰍對氨氮和亞硝酸鹽氮的耐受能力強，本試驗中的氨氮和亞硝酸鹽氮含量不斷發生變化，大部分時間泥鰍處于氨氮和亞硝酸鹽氮的含量達不到對生長起影響的濃度，即水質對其生長影響較小，因此，養殖水質對泥鰍生長的影響有待進一步研究.

張鵬等［13］認為光照強度顯著地影響仿刺參（Apostichopus japonicus）的飼料效率，50 lx時2種色系仿刺參的飼料效率最高.母昌考等［14］認為魚類攝食的能量大部分因代謝活動被消耗，一部分用于生長；當環境條件變化時，需消耗一定的能量來適應環境的變化.在強光條件下，泥鰍除攝食期間外，其它時間常擠在遠光區，處于靜臥狀態，耗能少，但因其攝食量小，所攝取的食物除用來維持正常的代謝活動和長期應激反應的耗能外，只有部分能量用于生長，因此，生長慢，飼料效率偏低.隨著光照強度的減弱，泥鰍的活動量逐漸增加，耗能需求也增加，但因其攝食量增大，除代謝的耗能外，大量的能量可用于生長，因此，生長快，飼料效率增高.

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Effects of light on the grow th and hydrochem ical state of M isgurnus anguillicaudatus

LIQ ian-zhou，YUAN Chong-gui，Qiu Hong-duan，RUAN Cheng-xu，LIJian-cong，TAO Cui-li

（College of Biological Science and Technology，Fuzhou University，Fuzhou 350116，China）

The effects of different light intensity on growth and hydrochemical state of Misgurnus anguillicaudatus have been studied，M.anguillicaudatus were reared at different intensity lightⅠ（0.1～10 lx），Ⅱ（10～100 lx），Ⅲ（100～1 000 lx）andⅣ（1 000～10 000 lx）.Research findings are shown as follows：①The content of ammonia nitrogen increased at the beginning and then descended with the development of feeding.Within 30 days，the content of nitrite nitrogen inⅠ，ⅡandⅢgradually increased，whereas the content of nitrite nitrogen inⅣlight intensity increased at the beginning and then decreased；②The different light intensity significant impacts on daily food consumption，specific weight gain（SGR）and food efficiency（P＜0.05）.The daily food consumption of M.anguillicaudatus increased with the descending of light intensity，whereaswhen the light intensity reduced toⅡ，the daily food consumption of M.anguillicaudatus remained unchanged.The specific weight gain and food efficiency of M.anguillicaudatus showed negative linear relationship with light intensity.

Misgurnus anguillicaudatus；light intensity；growth；hydrochemical state

S 96 5

A

【責任編輯：周 全】

1671-4229（2015）03-0038-05

2015－01－08；

2015－02－05

李潛洲（1989－），男，碩士研究生.E-mail：woshizhouzhou99＠163.com