馮繼興,許修明,吳雪,李秉鈞,崔龍波
(1.煙臺大學海洋學院,山東煙臺264005;2.煙臺大學生命科學學院2,山東煙臺264005)
貝類筏式養殖產業發展的主要問題及對策
馮繼興1,許修明1,吳雪2,李秉鈞1,崔龍波2
(1.煙臺大學海洋學院,山東煙臺264005;2.煙臺大學生命科學學院2,山東煙臺264005)
扇貝是我國重要的海水養殖貝類之一,1996年我國海水養殖產量783.5萬t,其中貝類產量412.7 萬t,扇貝產量達90萬t,占海水養殖產量的11%,貝類產量的22%[1]。同年,世界扇貝的產量約98萬t,可見我國扇貝養殖產業在世界范圍內占有重要位置。目前,海洋貝類主要有底播和淺海筏式兩種養殖方式,其中貝類筏式養殖以其養殖種類生長速度快、產量高、成本低、管理方便等優點,逐步發展成為海洋貝類養殖的主要生產方式,并得到大面積推廣。但由于養殖戶片面追求高產量,大密度養殖,加之政府相關部門缺乏科學引導及管理,導致很多海域生態系統受到破壞,環境污染加重。不僅影響了水產品的質量,也威脅著人類的健康,嚴重影響海水養殖業的持續、穩定發展。
1.1養殖海區水體富營養化加劇
貝類筏式養殖主要集中于近岸、海水深度為10~30 m的海區,這一養殖區域受到陸源生活廢水和工業污水的影響最為嚴重。大量含氮、磷有機物的廢污水排入近海,使海水嚴重富營養化,導致藻類大量繁殖,進而引發赤潮,破壞了海洋的正常生態結構和生產過程,嚴重威脅到貝類筏式養殖生產的正常進行。在一些貝類筏式養殖海區,從苗種培育到成貝養殖整個周期內,生產水體都受到赤潮的嚴重影響。而且,赤潮發生存在時間及海域分布靈活性高的特點,進一步加大了貝類筏式養殖對赤潮發生的抵御難度。
除陸源污染對養殖水體的影響外,筏式高密度養殖過程中貝類排泄物所產生的自污染也是造成養殖水體富營養化的主要原因。為了降低成本,提高單產,許多地方將養成網籠由原來的8層加長到12層,筏間距由20~30 m降低到8~10 m。如此高密度的養殖,必然導致養殖貝類對海區生物資源的掠奪性利用,另一方面,養殖貝類排泄物的劇增更加劇了海區水體富營養化的程度。據測算,我國膠州灣筏式養殖的扇貝每日廢物排泄量約8.2~12.0 kg/hm2,一年內可達4 000~6 000 t(養殖面積為1 333.3 hm2,6 000籠/hm2,270個貝/籠)[2]。大量糞便的累積導致底層水質的溶解氧含量下降,并為病原細菌的滋生提供了有利條件,加劇了養殖貝類疾病的發生。
1.2養殖海區生態環境惡化、老化
養殖貝類通過濾食海水中的浮游植物和有機質獲得食物。在高密度養殖環境下,貝類的攝食活動使養殖區域內浮游植物量急劇下降,降低了浮游植物對海區內有機物的自然分解作用,當有機物累積速度大于海區水體對有機物的分解、凈化速度時,即產生有機污染,進而導致養殖水體的老化。小窯灣水域浮游植物海上調查結果表明,在高密度貝類筏式養殖區隨著貝類攝食強度的增強,浮游植物數量、種類都大量減少,其年平均細胞數量偏低,僅為56×104/m3,種類44種[3]。水體的嚴重富營養化及浮游植物種類的減少加劇了赤潮發生概率。
在貝類筏式養殖過程中,水體交換速度是養殖海區內餌料、溶解氧、營養鹽類等貝類生長限制因子的主要影響因素之一,只有海水達到一定的流速,才能為貝類源源不斷提供餌料和溶解氧,同時帶走貝類代謝廢物,保持健康的養殖環境。受經濟利益的驅使,養殖單位為追求最大經濟效益,大量擴展養殖面積的同時,不斷增設筏架數量,出現了無序的超負荷養殖。高密度養殖環境下,筏架、籠、繩等養殖器材對海水的阻力成為影響養殖海區內水體交換速度的決定性因素。據測算,由于筏架數量的無序增加,桑溝灣扇貝養殖籠內水體交換率由80.5%下降到23.6%;養殖籠內葉綠素a濃度降低到僅有1.57 μg/L,較之籠外的4.20 μg/L來說,減少了62.6%;養殖籠外pH值基本保持在8.0左右,籠內的pH值一直趨于下降趨勢,最低值為7.46[4]。長期高密度養殖所造成的海區水體交換速度下降和海水富營養化、老化程度加劇是近幾年扇貝大面積死亡的根本原因[5]。
1.3種質衰退、抗逆能力下降
目前,我國主要養殖扇貝種類有櫛孔扇貝(Chlamys farreri)、華貴櫛孔扇貝(Chlamys nobilis)、海灣扇貝(Argopecten irradias)和蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)。扇貝人工養殖規模的不斷擴大,得益于人工育苗技術取得的突破性進展。以櫛孔扇貝為例,20世紀70年代養殖苗種主要依靠采集野生貝苗,至80年代初,伴隨著規模化苗種繁育技術日趨成熟,櫛孔扇貝人工養殖業在中國北方迅猛發展,養殖產量在1996年達到59萬t[1]。但是,長期高密度養殖以及頻繁的近親繁殖,導致扇貝種質衰退、抗逆能力下降,致使櫛孔扇貝在1997年和1998年連續出現大面積死亡,使櫛孔扇貝養殖業遭受重創并步入低谷。隨著人工育苗養殖群體的逐漸增大,育苗過程中所采用的親貝都是人工育苗養成群體的后代,單一的苗種來源隨著養殖代數的增加,頻繁的近交勢必會導致整個物種的遺傳衰退[6]。
1.4養殖病害頻發
目前,在海水貝類養殖過程中已發現細菌、病毒、霉菌、寄生蟲等病原性和非寄生性流行疾病100多種,造成了嚴重經濟損失,制約整個行業的健康發展[7]。例如1997年開始的黃渤海區養殖櫛孔扇貝暴發流行性疾病,僅山東省養殖的33萬畝扇貝中便有60%絕產,直接經濟損失15億元。1998年病情進一步加劇,南方的華貴櫛孔扇貝、珠母貝(Pearl oysters)、牡蠣等已形成規模的養殖產業,近年來也遭到大規模暴發性病害的沉重打擊,并且有蔓延的趨勢[8]。貝類筏式養殖作為海洋生態系統的一部分,與系統內其他生物和非生物因子息息相關。由于人為因素過多的參與其中,使養殖活動對海洋生態系統的干擾遠遠超出了系統本身所能調節的限度,導致生態平衡失調,最終導致病害發生。
2.1大力推動生態友好型養殖模式
結合各海區特點,因地制宜,充分利用養殖生物之間的互惠互利關系,合理利用海洋資源,減少養殖生物對環境造成的污染和破壞,使養殖業能夠健康、持續的發展。
2.1.1貝-藻間養、輪養在扇貝、牡蠣、鮑魚(Haliotis rubra)等筏式養殖過程中,可在筏架之間養殖海帶(Laminaria japonica)、裙帶菜(Undaria pinnitafida)、石花菜(Gelidium amansii)、江籬(Gracilaria)等海水經濟植物,兩者之間代謝產物互為利用,可防止貝類排泄物對環境的污染而引發的赤潮等環境問題[9-11]。
輪養也是一種比較經濟、環保的養殖方式,比如海帶是每年4—5月收割,收割后可以充分利用資源培育扇貝苗,7月份將苗種分籠養成,10月份用20%的海區培育海帶苗,11月份扇貝養成收獲,將海帶苗分苗養成。如此利用養殖空間和資源,既可維持生態系統的健康、穩定運行,又可提高經濟效益[9]。
2.1.2貝-參混養在貝類筏式養殖過程中,可在海區底播刺參(Apostichopus japonicus),利用刺參以生物沉積物為食的特性清除排泄物,減小筏式養殖貝類自身排泄物對養殖海水的污染。袁秀堂等[12]測算了刺參在貝-參混養過程中的生物清除作用,結果表明,刺參對筏式養殖系統中顆粒自污染物中的碳和氮具有較強的吸收能力,且顆粒中碳和氮的含量越高,其攝食碳和氮的能力越強、清除效率就越高[12]。刺參的生物清除作用主要是通過將貝類排泄物中有機質轉化為溶解形態的NH4+-N、PO43--P等營養鹽的方式實現[13]。充分發揮刺參對淺海筏式貝類養殖系統的生物修復潛力,大力發展和推廣貝-參混養模式不僅能夠取得較大的生態效益,而且能顯著增加養殖生產的經濟效益。
2.2降低貝類養殖密度
養殖密度過高是導致大規模死亡事件的主要原因。過高的養殖密度造成大量貝類排泄物的累積,加劇了海區水體富營養化程度,加之筏架過密引起養殖水體交換速度的下降,造成養殖海區水體惡化、老化,為病害發生留下了隱患。另一方面,在高密度養殖環境下,餌料明顯不足,同類之間互相競爭餌料,導致發育大小不均,降低了貝類產品的商業價值。為使貝類養殖業能夠健康、持續發展,必須以海域浮游生物量及海區海水流速、交換速度等因素綜合確定合理的養殖密度。適當增大筏架之間距離,降低同一海區的貝類養殖數量,減少病害發生和傳染的機會[14]。
2.3選育優良苗種
種質衰退、抗逆能力下降是貝類養殖過程中亟待解決的關鍵問題。近幾年,中國海洋大學、中國科學院海洋研究所、中國水產科學研究院黃海水產研究所、青島農業大學等單位的專家在扇貝品種改良等領域的研究取得重大進展,先后培育出“蓬萊紅”雜交扇貝、“中科紅”海灣扇貝、“南美紫扇貝”等新品種,為扇貝養殖業的再次崛起奠定了基礎[15]。
2.4加強環境監測,建立病害預警體系
養殖貝類疾病的發生是病原體、養殖貝類、養殖水環境之間相互作用的結果。筏式養殖一般是在開放水域,一旦發生病害,無法用藥物控制,只能做到以防為主,以治為輔。因此,加強對養殖水體關鍵性生態環境因子動態變化的監測,可為海水健康養殖提供科學依據。在環境監測數據基礎上,結合運用靈敏的病原檢測手段,建立病害預警預報與防疫體系是防止海水養殖貝類大面積死亡的必要途徑之一[16]。
總之,建立環境、生態友好型的養殖模式,是解決貝類筏式養殖產業發展中各種問題的根本途徑。只有將可持續發展戰略貫穿于貝類筏式養殖各個環節,才能實現效益增長與環境保護的雙豐收。
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doi:10.3969/j.issn.1004-2091.2016.03.012
收稿日期:(2015-11-29)
作者簡介資助項目∶山東省現代農業產業技術體系建設專項資金(SDAIT-19)∶馮繼興(1988-),男,講師,研究方向∶水產養殖病害學.E-mail:fengjixing1988@sina.com