使用生態基對室內養殖系統中雜交太陽魚生長及養殖水環境的影響

戴楊鑫，王宇希，2，戴瑜來，馬恒甲，馮曉宇，2

(1.杭州市農業科學研究院，浙江 杭州 310024；2.國家大宗淡水魚類產業技術體系杭州綜合試驗站，浙江 杭州 310024)

使用生態基對室內養殖系統中雜交太陽魚生長及養殖水環境的影響

戴楊鑫1，王宇希1，2，戴瑜來1，馬恒甲1，馮曉宇1，2

(1.杭州市農業科學研究院，浙江 杭州 310024；2.國家大宗淡水魚類產業技術體系杭州綜合試驗站，浙江 杭州 310024)

生態基；雜交太陽魚；生長；水質；適宜使用量

太陽魚(Lepomisgibbosus)隸屬于鱸形目(Perciformes)、棘臀鱸科(Centrarchidae)、太陽魚屬(Lepomis)[1]，是一種體型較小的溫水性魚類，原產地為北美洲，從加拿大的安大略省、魁北克省南部至美國五大湖水系和全美國南方多個州及墨西哥北部的河川、湖泊等水域均有分布[2]。目前，在我國的湖北[3]、湖南[4]、廣東[5]和浙江[6]等省份均有太陽魚的引進、人工繁殖和養殖記錄。2005年，馮曉宇等[7]采用藍鰓太陽魚(Lepomismacrochius)作父本、綠鰓太陽魚(Lepomiscyanellus)作母本，通過雜交獲得了生長速度高于雙親且不育的雜交太陽魚F1代。雜交太陽魚具有體型好、色彩艷麗、肉多鮮嫩、體側肌肉無小刺、魚肉蛋白質含量高等特點，是一種兼有食用、垂釣、觀賞等用途的新興養殖品種，在杭州、衢州、寧波等地區已形成較大規模養殖，具有較好的社會和經濟效益。然而，目前對雜交太陽魚養殖的研究僅限于常規的池塘養殖[6]及池塘混養[8-9]等方面，并未見有其他深入研究報道。

本研究在雜交太陽魚養殖中首次引入生態基技術。生態基作為一種新型生物載體，可以吸收水體中的各種水生生物，在其表面形成由細菌、真菌、藻類、原生動物和后生動物等組成的復雜生態系統，對養殖環境中的富營養化水體具有生物過濾和生物轉換等作用，從而改善養殖水體水質[10]。同時，生態基上形成的生物膜主要由細菌、真菌、原生動物、植物、浮游動物、底棲生物和碎屑等構成[11]，能為養殖對象提供額外的食物來源。目前，生態基技術主要應用于污水治理[12]和湖泊治理[13]；在水產養殖方面，已在大宗淡水魚養殖[10-11]和凡納濱對蝦養殖[10-11]中進行了相關的研究，并取得了良好的成效。本文對生態基技術在雜交太陽魚養殖中的使用進行探討，以期獲得良好的效果，豐富雜交太陽魚的養殖模式。

1 材料與方法

1.1 實驗條件

于2016年9月9日至10月9日在杭州市農業科學研究院水產研究所養殖基地進行持續30 d的養殖實驗。實驗用太陽魚為藍鰓太陽魚和綠鰓太陽魚雜交產生的F1代，實驗魚初始體重為(9.03±0.15)g，每個實驗桶放養25尾雜交太陽魚，實驗期間全程投喂粗蛋白含量為40%的0#混養魚膨化配合飼料(浙江中大飼料集團有限公司)，每天早晚各投喂1次，投喂量為魚體重量的2.5%左右。實驗共使用18個500 L圓形PVC養殖桶(規格為上部直徑1 000 mm、下部直徑880 mm、高度為730 mm)，養殖水深定為0.6 m(用水量約為407 L)，期間使用納米圓盤底增氧方式增氧，整個養殖期間不換水(只補充因采樣和蒸發等而減少的水)，并持續對水體溶解氧(DO)、pH和溫度(Wt)進行監測。

使用的納米化合成纖維生態基由廣州市綠韻生物科技有限公司生產，比表面積均值為20 m2/m2，單位面積質量為152 g/m2，pH值為6.5，梳狀構造。將每塊生態基剪成面積為0.02 m2(10 cm×20 cm)的小塊，實驗時垂直懸掛于養殖水體中。分別設置懸掛0、1、2、4、6、8塊生態基的六個組(即T0：0 m2/m3、T1：0.049 m2/m3、T2：0.098 m2/m3、T4：0.197 m2/m3、T6：0.295 m2/m3、T8：0.393 m2/m3六種不同梯度)，每個組設置三個平行。

1.2 采樣與指標測定

1.2.1 水質指標測定

1.2.2 養殖動物生長性能測定

養殖實驗結束后，停喂24 h，排干養殖水體，逐桶清點、稱重、記錄每桶魚的數量及重量(精度0.1 g)。計算成活率(SR)、增重率(WGR)和飼料系數(FCR)，計算過程中，初重(Wi)、末重(Wf)、增重率及特定生長率均以每個平行魚產量總重量計算，各個指標計算方法如下：

SR(%)=100×收獲數量/放養數量

WGR(%)=100×(Wf-Wi)/Wi

FCR=F/(Wf-Wi)

其中：F為實驗期間使用的飼料總量。

1.3 數據分析

數據整理及作圖使用Excel 2013(Microsoft Corporation)，并使用SPSS 19.0(IBM SPSS Statistics)進行統計分析，數據采用(平均值±標準差)即(mean ± SD)表示。用單因素方差分析(One-way ANOVA)檢驗不同生態基使用量對各水質化學指標及養殖魚類生長的影響，用Duncan法進行多重比較。用多元回歸分析方法比較生態基使用量與太陽魚增重率及其與飼料系數的關系。取P<0.05為差異顯著性水平。

2 結果

2.1 生長指標

2.1.1 實驗魚類生長

養殖實驗結束后，對實驗太陽魚生長情況進行測量計算，由表1可知，實驗各處理組中太陽魚的成活率均為100%；隨著生態基使用量的增加，實驗魚收獲時的體重呈上升趨勢，且各組間差異均顯著(P<0.05)；同時，生態基的使用量對太陽魚的增重率和飼料系數產生顯著影響(P<0.05)；T6組，即當生態基的使用量為0.295 m2/m3時，太陽魚的增重率最大和飼料系數最小，分別為(92.47±4.03)%和(1.62±0.07)。

表1 實驗太陽魚生長情況Tab.1 The growth performances of the sunfish during the experiment

注：同一列標注不同上標字母者表示差異顯著(P<0.05)。
Note：The values in the same column with different superscript letters were significantly different(P<0.05).

2.1.2 基于魚類生長的適宜生態基使用量

根據生態基使用量與太陽魚增重率，對生態基使用量與飼料系數之間的相關關系做回歸分析，結果如圖1所示，太陽魚增重率與生態基使用量存在如下相關性：y=-31.488x2+29.065x+85.452(R2=0.903 2，P<0.05)；飼料系數與生態基使用量有如下相關性：y=0.614 8x2-0.554 5x+1.754 8(R2=0.909 8，P<0.05)。根據兩式得出生態基最適使用量分別為0.462、0.451 m2/m3。

2.2 水質指標

2.2.1 水溫、溶解氧、pH

實驗期間水溫和溶解氧變化情況如圖2所示，由圖可知水體中溶解氧和水溫呈負相關關系，水溫變化范圍為29.1～32.1℃，平均水溫為30.9℃；整個實驗過程持續曝氣，因此，水體中溶解氧水平維持在較高水平，平均溶解氧濃度為13.6 mg/L。實驗期間水體pH維持在6.5～6.9之間。

實驗期間，對養殖水體中的總氨氮和亞硝酸鹽氮的含量監測情況如圖3所示，各處理組水體中總氨氮含量均隨養殖時間的延長呈現上升趨勢；從第10天開始，使用生態基的處理組水體中總氨氮含量顯著低于未使用生態基的對照組(P<0.05)。不同生態基的使用量也會對養殖水體中氨氮含量產生顯著影響(P<0.05)；第20天開始，使用生態基的各組合水體中氨氮的含量趨于穩定，且水體中氨氮含量差異不再顯著(P>0.05)，但均顯著低于未使用生態基的對照組T0(P<0.05)。

亞硝酸鹽氮變化情況與總氨氮類似，均隨養殖時間的延長呈現上升趨勢；前期各組間的差異均不顯著(P>0.05)，養殖后期使用生態基的實驗組亞硝酸鹽氮的含量均顯著高于未使用生態基的對照組(P<0.05)；從第10天起，實驗組和對照組間產生顯著差異(P<0.05)，第15天起，各實驗組間也呈現顯著差異(P<0.05)，且變化較為劇烈。

2.2.3 基于養殖水質的適宜生態基使用量

以養殖水體各組中總氨氮的含量均值與生態基的使用量做回歸分析(圖4)，可知生態基的使用量與養殖水體中總氨氮含量的均值存在如下關系：y=1.797 1x2-0.875 3x+ 0.385 1(R2=0.880 1，P<0.05)，由此可得生態基的最適使用量為0.244 m2/m3。

3 討論

3.1 生態基對養殖水體的凈化效果

生態基的使用是通過本土微型生物群落的大規模定植，使微型生物的種類和生物量達到最大化，利用微型生物的代謝作用去除水體中的污染物。袁偉剛等[13]指出生態基對水體的治理核心是以微生物為基礎發展水生生態系統，通過大量微生物的代謝作用降解水體污染物，強化水體自凈能力。使用生態基可以有效降低水體中的氮[11，16-19]、磷[20]含量，宋協法等[16]通過對凡納濱對蝦養殖中使用生態基的研究，指出生態基能有效降低養殖水體的氨氮并使氨氮含量保持在較低水平，本實驗使用生態基的處理組平均氨氮含量比對照組降低24.15%，但仍未改變養殖水體中氨氮含量隨養殖時間的延長而上升的趨勢，這是否與所使用的生態基材料不同有關還有待進一步研究。

本研究結果顯示，在實驗組與對照組的養殖水體中，總氨氮與亞硝酸鹽氮在養殖持續第10天后的第三次采樣開始產生顯著差異(P<0.05)，這表明發揮生態基作用需要經過為期幾天的微型生物定植過程。該研究結果與夏耘等[11]采用DGGE技術對生態基在草魚養殖中的應用分析結果類似，實驗開始后的幾天中實驗組養殖水體微生物多樣性指數低于對照組，而生態基上的微生物多樣性指數比養殖水體高，說明細菌群落正向生態基附著生長，且該過程中生態基的使用改變了某些特殊細菌種類的分布。因此，能否通過改變生態基的形態、組成或在生態基中添加特定的物質等加速微型生物的定植速度，或定向培養有益的本土微型生物群落，加快生態基的成熟并發揮效用將是今后研究的重點方向。

3.2 使用生態基對養殖動物的影響

使用生態基能有效促進養殖動物的生長，提高養殖產量并有效降低飼料系數[16]，同時可以提高養殖動物的非特異性免疫功能，改善養殖動物的腸道菌群[11]，有利于養殖動物的健康生長，本實驗結果進一步證實了生態基對養殖動物生長的促進作用。目前，對于使用生態基對養殖動物生長的促進作用的原因分析主要集中在使用生態基可以改善養殖環境水質、為養殖動物提供健康的生長環境及為養殖動物提供生物膜作為額外的食物來源等三個方面。

宋協法等[16]指出使用生態基可以為對蝦提供棲息和隱蔽場所，提高養殖負載量，從而提高對蝦的養殖產量。在魚類養殖方面，水體中過多的懸掛生態基是否會對魚類的游泳和攝食活動產生影響，目前并未見研究報道。夏耘等[11]對使用生態基養殖的草魚血清學非特異性免疫指標和腸道微生物群落結構進行檢測分析，指出使用生態基可以有效提高草魚的非特異性免疫功能、改善腸道菌群，從而促進草魚的生長。在其他魚類養殖中生態基是否也有這樣的功效還有待進一步驗證。

3.3 生態基的適宜使用量

生態基多用于湖泊[13]、河道[21]及生活污水[12]的治理，在水產養殖中適宜使用量的研究報道并不多見。本實驗基于增重率和飼料系數兩項生長指標及養殖期間水體中總氨氮平均濃度一項水質指標分別得出生態基在雜交太陽魚養殖中的適宜使用量為0.462、0.451和0.244 m2/m3。因此，研究認為在雜交太陽魚養殖中，生態基的適宜使用量低限為0.244 m2/m3。此結果與夏耘等[11]在草魚養殖研究中使用0.32 m2/m3生態基和王金林等[17]研究中使用0.48 m2/m3的生態基使用量較為吻合；但卻遠遠高于凡納濱對蝦養殖中0.043 m2/m3的最佳掛設密度生態基[16]。這是由養殖對象差異(魚類和甲殼類之間的生活習性、攝食行為和游泳能力差異等)引起的，還是因使用的生態基種類不同(生態基的組成材料、比表面積和單位面積質量等)引起的有待進一步研究分析。

[1]馮曉宇，李行先，王宇希，等.雜交太陽魚苗種人工規模繁育技術研究[J].杭州農業科技，2007，(3)：22-25.

[2]王宇希，舒修明，馮曉宇，等.6種常見藥物對雜交太陽魚急性毒性試驗[J].杭州農業與科技，2009，(5)：31-33.

[3]張幼敏，吳佩璉.藍鰓太陽魚的生物學特點及其在我國漁業上的拓展前景[J].水產科技情報，1989，16(6)：185-186.

[4]李生武，王賓賢.藍鰓太陽魚仔魚的形態發育和成活率[J].水利漁業，1999，19(2)：15.

[5]張瑞瑜，梁仁杰，張邦杰.太陽魚在美國及引進我國后的繁殖養殖綜述[J].水產養殖，2003，24(4)：43-46.

[6]李行先，馮曉宇，王宇希，等.雜交太陽魚的池塘養殖試驗[J].水產養殖，2007，28(1)：13-15.

[7]馮曉宇，李行先，王宇希，等.雜交太陽魚人工規模繁育技術研究[J].科學養魚，2006，(10)：8-9.

[8]崔健榮，郭志強，莫旺成，等.雜交太陽魚引種與南美白對蝦混養技術研究[J].科學養魚，2013，(3)：38-39.

[9]崔健榮，郭志強，莫旺成，等.雜交太陽魚與南美白對蝦混養試驗[J].水產科技情報，2013，40(2)：85-88.

[10]王建偉，張文華，王廣軍，等.生態基在大宗淡水魚類中的應用試驗[J].科學養魚，2015，31(6)：84-85.

[11]夏耘，王一飛，郁二蒙，等.生態基對草魚生長性能、腸道及水體微生物的影響[J].水產學報，2014，38(9)：1410-1420.

[12]虞益江，竺強，方琦.阿科蔓人工水草生態處理技術在農村生活污水治理中的應用[J].水處理技術，2010，36(5)：118-120.

[13]袁偉剛，樊智毅.阿科蔓生態基技術在湖泊治理與維護中的應用[J].中國給水排水，2007，23(16)：114-117.

[14]金相燦，屠清瑛.湖泊富營養化調查規范[M].第2版.北京：中國環境科學出版社，1990.

[15]魏復盛.水和廢水監測分析方法[M].第4版.北京：中國環境科學出版社，2002.

[16]宋協法，馬真，萬榮.納米生態基在凡納濱對蝦養殖中的應用研究[J].中國海洋大學學報(自然科學版)，2010，40(10)：24-28.

[17]安陽，曾國權，陳雪初，等.凡納濱對蝦養殖池塘水體原位復合生態凈化技術研究[J].漁業現代化，2012，39(3)：28-33.

[18]董永宏，田志群.一種化學纖維生態基在對蝦養殖中的應用[J].海洋與漁業，2015，(7)：48-49.

[19]王金林，郁二蒙，王廣軍，等.C/N調控和生態基對草魚生長性能、水質及微生物活動的影響[J].中國農業大學學報，2016，21(3)：75-88.

[20]周艷紅，黎穎治，黃鳳蓮，等.阿科蔓(AquaMats)生態基+復合微生物原位修復養殖水體中磷的動態[J].農業環境科學學報，2008，27(3)：1168-1172.

[21]趙志剛，張永祥，李志元，等.阿科蔓氧化塘凈化城市微污染河水中試研究[J].環境工程學報，2014，8(7)：2833-2836.

Effects of eco-substrates on the growth and culture environment of hybrid sunfish(Lepomismacrochius♀×Lepomiscyanellus♂)cultured in indoor system

DAI Yangxin1，WANG Yuxi1，2，DAI Yulai1，MA Hengjia1，FENG Xiaoyu1，2

(1.Hangzhou Academy of Agricultural Sciences，Hangzhou 310024，China；2.Hangzhou Comprehensive Experimental Station of National Technology System for Conventional Freshwater Fish Industries，Hangzhou 310024，China)

eco-substrates；hybrid sunfish(Lepomismacrochius♀×Lepomiscyanellus♂)；growth；water quality；suitable density

2017-03-22

杭州市科委重大創新項目(20142012A53)；現代農業產業技術體系建設專項資金資助(CARS-46).

戴楊鑫(1985-)，男，浙江桐鄉人，助理研究員，碩士，研究方向為水域生態與水產養殖.Tel：0571-87647786.E-mail：daiyangxin@foxmail.com

戴楊鑫，王宇希，戴瑜來，等.使用生態基對室內養殖系統中雜交太陽魚生長及養殖水環境的影響[J].漁業研究，2017，39(3)：195-201.

S964.9

A

1006-5601(2017)03-0195-07