工廠化循環水養殖條件下美洲鰣魚幼魚的生長特性

劉青華+鄭玉紅+孟涵+須藤直美

摘 要：采用雙路循環水系統，在生產規模的養殖條件下，對美洲鰣魚幼魚的生長率、死亡率、飼料系數和水質進行了觀測。經過120 d的飼養，鰣魚幼魚的平均體重從44.8 g達到226.07 g，是最初體重的5.05倍，平均日增重為1.51 g，成活率為97.6%。在第30 d、第60 d和第120 d的飼料系數分別為1.66、1.73和1.19，隨著幼魚的生長發育，飼料系數呈現逐漸下降的趨勢；這是關于美洲鰣魚幼魚飼料系數研究的首次報道。在試驗后期，氨氮含量升高，高達1.58 mg/L，盡管未出現死亡現象，但生長率顯著下降。本試驗表明，該生產規模的雙路循環水養殖系統適合美洲鰣魚幼魚生長特點，成活率和生長率均遠遠高于鰣魚養殖業的平均值；溫度20～23 ℃時，美洲鰣魚幼魚生長迅速；當溫度低于18 ℃時，生長變緩。氨氮含量超過1.00 mg/L可能制約美洲鰣魚幼魚的生長。該系統的水處理效率和養殖密度的優化管理和研究將進一步推動鰣魚集約化健康養殖業的可持續性發展。

關鍵詞：美洲鰣魚（Alosa sapidissima）；循環水養殖；飼料系數；平均日增重；成活率

美洲鰣魚（Alosa sapidissima）是自然分布在北美的溯河性魚類，是一種支撐北美漁業資源的重要的餌料魚，100多年來，一直受到美國政府漁業部門專項的自然資源增殖保護。美國科學家對美洲鰣魚的自然種群分布、溯河繁殖生態、種群資源保護措施和管理進行了大量的研究，形成了親本繁殖、人工授精、孵化、仔魚早期培育、人工放流等一系列成熟技術，對美洲鰣魚種群資源保護起到重要的作用[1]。然而，有關美洲鰣魚人工養殖技術的研究甚少，尚未見有關采用循環水養殖鰣魚的報道。

2003年，美洲鰣魚在長江鰣魚瀕臨滅絕的情況下引進我國[2]，已在16個省市進行了溫室養殖和網箱養殖等模式的嘗試，成為國內最昂貴的養殖種類之一。但由于缺乏對美洲鰣魚養殖技術和養殖工程的研究，不了解鰣魚在養殖條件下的行為特征和生長特性，養殖生產存在著盲目性，且事故頻頻發生，鰣魚養殖成活率甚至低于30%[3]。 潘德博等（2010）采用山泉水在水泥池流水養殖鰣魚，獲得成功；然而，由于未采用循環水水質凈化技術，大量的養殖污水排放，對天然水體造成污染。為實現“青山綠水”的國家發展戰略，開發適合美洲鰣魚生物學特性、構造簡單、運行簡便可靠、環保的室內循環水養殖系統，對美洲鰣魚養殖業的可持續性發展有著重要的意義。

本研究根據鰣魚集群快速游動的特點，首次采用雙路循環水養殖系統（Dural drain recirculatingaquaculture system），在生產規模的養殖條件下，研究美洲鰣魚幼魚的生長特性，如成活率、生長速度和飼料系數，以及水質條件對其生長的影響，以期為其工廠化養殖的技術推廣和系統設計提供重要的參考資料。

1 材料與方法

1.1 雙路循環水養殖系統

生產規模的雙路循環水養殖系統位于蘇州依科曼生物農業科技有限公司，是參照Reinemann等[5]和劉青華等[6]，由水泥池建造而成（圖1）。每一套雙路循環水養殖系統包括一個圓角養殖池（面積10 m2，深0.8 m），兩側分別有一套大小相同的水處理池，分別處理上層水和底層水。每套水處理池的面積為養殖池的十分之一，其中配備一臺旋濾過濾器，兩個曝氣生化過濾池和紫外線消毒池。水處理池分為上層水水處理池和底層水水處理池，分別經過旋濾過濾器，去除固體廢物，然后經過兩個曝氣生化過濾池，降低氨氮等排泄物，最后經過回水池的紫外線消毒，由水泵打入養殖池，實現養殖用水的循環處理。在養殖池和生化過濾池的池壁上裝有微氣泡曝氣管（美國AERO-TUBE），由鼓風機充氣，為水體曝氣增氧。

1.2 試驗方案

試驗于2009年9月20日開始在蘇州依科曼生物農業科技有限公司進行，共進行120 d。分別將500尾體重為44.8±4.7 g的鰣魚幼魚投放在四個同等規格的雙路循環水養殖系統中，放養密度為50尾/m2 即2.25 kg/m2。每日投喂三次，每次持續30 min。飼料選用廣東星星飼料廠生產的海水魚膨化飼料，蛋白含量為41%。飼料投喂堅持少量多次的原則，直至幼魚攝食不積極，做到少量或無剩飼料。每天記錄投喂飼料的重量；每30 d在每個養殖池隨機抓捕30～50尾幼魚，活體稱重后，放回原池，研究美洲鰣魚在循環水養殖條件下的生長特性和飼料利用率。

試驗期間，每天對養殖池進行吸污，并將集污區的污水排放到固態廢物收集池，日排放量約為總水體的10%～15%，并由深井水補充保持水體總量恒定。每周清洗養殖池、生化過濾池和旋濾過濾池以及池壁。每天上午和下午分別測定養殖系統的水溫和溶氧量，每兩周測定氨氮和亞硝酸鹽的含量，監測水質變化。

1.3 試驗數據分析和統計

試驗測得數據利用Excel 2007進行匯總，計算出飼料系數；并根據劉青華等[6]方法計算出平均日增重，即（W2-W2）/（t2-t1），其中，W1和W2分別為t1和 t2的體重，進行方差分析 。

2 結果

2.1 雙路循環水養殖條件下的水質情況

試驗期間雙路循環水系統養殖美洲鰣魚幼魚的水質情況如表1所示。該養殖系統未配備加熱或制冷系統，水溫受室內氣溫和每日補充的井水影響。試驗期間溫度變幅為15.2～23.2 ℃，平均溫度為19.9 ℃。水中溶氧變幅為4.2～8.1 mg/L，平均值為6.37 mg/L。氨氮的變幅為0.30～1.58 mg/L，平均值為0.92 mg/L。亞硝酸鹽的變幅為0.23～0.45 mg/L，平均值為0.30 mg/L。

2.2 美洲鰣魚幼魚在雙路循環水養殖系統中的生長情況

試驗期間鰣魚幼魚生長狀況如表2所示，受季節變化的影響，養殖系統的溫度從22.17 ℃下降到了18.27 ℃；溶氧量小幅波動；美洲鰣魚幼魚的體重從最初的45.00 g增加到30 d時的95.78 g，為最初體重的2.13倍；在60 d時達到152.56 g，為最初體重的3.39倍；在120 d時達到226.07 g，是最初體重的5.05倍，養殖密度已達到11.03kg/m2。在試驗的第30 d、60 d和120 d，美洲鰣魚幼魚的體重增加值分別為50.78 g、56.78 g和 73.51 g；平均日增重分別為1.64 g、1.83 g和1.19 g；前兩個階段的日增重率的平均值達1.74。在整個試驗期間，未發生大量的死亡現象，成活率分別為100%、99.2%和97.6%。可見，整個試驗期間，溫度的變化未對成活率產生較大的影響，然而對生長率影響不一。在試驗的前兩期，溫度的季節性變化從22.17 ℃到19.93 ℃，對美洲鰣魚幼魚生長率的影響不大；但在試驗的第三期時，當日平均溫度降到18.27 ℃時，鰣魚生長顯著變緩。endprint

2.3 雙路循環水養殖系統中美洲鰣魚幼魚的飼料系數

雙路循環水養殖系統中，美洲鰣魚在30 d、60 d和120d 的飼料系數分別為1.66、1.73和1.19。由此可見，隨著幼魚的生長發育的季節性，雖然體重增長的速度加快（見表2），但是飼料系數卻呈現先升后降的趨勢。

3 討論

在自然界，美洲鰣魚集群、晝夜無休止地快速游動，不僅可促進鰓部獲取溶氧，更可有效地避免兇猛魚類的殘食。在養殖條件下，美洲鰣魚則是均勻排序，沿著池邊不停地游動，成為鰣魚非常顯著的行為特征[7]。

本研究采用的雙路循環水養殖系統是充分考慮到美洲鰣魚對水質要求苛刻，以及集群運動行為特征建造而成的。雙路循環水養殖系統不僅提供了良好的水處理功能，也滿足了鰣魚的生物學和行為特征。首先，雙路循環水養殖系統的進水具有對角泵水功能，提供穩定的單向水流，鰣魚在沿池邊逆水游動時，通過“沖壓呼吸作用”可提高其獲取氧氣的能力。其次，在圓角養殖池的四周墻壁底部，安裝AERO-TUBE微氣泡曝氣管，形成了氣霧屏面，可預防魚群受驚后撞壁受傷[8]；而且，在養殖池池邊供氧，池內空間開闊，為美洲鰣魚提供了無障礙的游動場所。在整個試驗期間，幼魚對養殖環境表現得十分適應，無應激反應的跡象，生長迅速，平均日增重達1.55 g/d，成活率達97.6%以上。

本研究表明，溫度是影響美洲鰣魚生長的最關鍵因素之一。本試驗的時間跨度從秋季到冬季，溫度經歷了顯著的變化，從23.2 ℃降到15.2 ℃。試驗初期（前30 d）日平均水溫為22.17±0.78 ℃，第二階段（第31 d至第60 d）水溫為19.93±0.75 ℃，前兩個階段的美洲鰣魚幼魚體重增加值分別為50.78 g和56.78 g，平均日增重分別為1.64 g、1.83 g，呈現快速增長的趨勢，表明此階段的養殖環境（包括溫度）適宜美洲鰣魚生長。在第三階段（第61 d至第120 d），體重增加值達到了73.51 g；在第120 d，美洲鰣魚的平均體重已達到226.07 g，但平均日增重僅為1.19 g，隨著體重的增加，平均日增重非但沒增加，反而較前兩個階段明顯下降（P<0.01），其主要原因與水溫的降低有關。在第三階段，溫度從19.19 ℃降低到15.2 ℃，攝食量下降，從而影響了生長。以上結果表明，日平均水溫在19.93～22.17 ℃之間較15.2～19.19 ℃更適于美洲鰣魚幼魚的生長。這一結果與李林等實驗結論吻合。李林等采用溫室水泥池養殖美洲鰣魚450 d后，規格僅為283 g/尾，認為生長速度緩慢是溫度過低造成的[9]。

在第三階段，美洲鰣魚幼魚生長變緩也可能與水質中的氨氮升高有關。試驗前兩個階段，氨氮含量為0.55～0.90 mg/L；平均日增重率達1.74，看來，氨氮含量低于0.90 mg/L尚未顯著影響生長。在試驗后期，養殖密度從試驗初期的2.25 kg/m2提高到11.03kg/m2；同時，隨著溫度下降，養殖系統中的雙路循環水處理效率降低，氨氮濃度一度高達1.58 mg/L，遠遠超過許多洄游性魚類的工廠化循環水養殖的標準[10]。Twarowska等認為，三文魚等洄游性魚類長期生活在氨氮含量高于0.4 mg/L養殖系統中，生長和成活會顯著下降[11]。盡管目前尚無有關鰣魚對氨氮耐受性的報道，但本試驗后期的氨氮濃度升高，意味著水質逐漸惡化，可能是導致生長速度減緩的主要原因之一。有關氨氮濃度以及養殖密度與水處理效率的關系對美洲鰣魚生長率和成活率的影響有待進一步的研究。

參考文獻：

[1] Boreman J，Friedland K D. Sensitivity of American shad to changes in fishingmortality [C].//n：LimburgK E and Waldman J R，Biodiversity，status，and conservation of the worlds shads. American Fisheries Society Symposium 35，Bethesda，Maryland. 2003，267-273

[2] Jia Y J，Goudie C A，Liu QH，et al. Potential invasion risk of the introduced American shad Alosa sapidissima to aquatic ecosystem in China [J]. Acta Zoologica Sinica，2007，53（4）：625-629.

[3] 劉青華，賈艷菊，高永利.美洲鰣魚養殖的瓶頸和對策（上）[J].科學養魚，2006（4）：5

[4] 潘德博，洪孝友，朱新平，等.美洲鰣工廠化養殖模式初探[J].廣東農村實用技術，2010（10）：34-35.

[5] Beinemann D J，Hansen J，Raabe M，et al. Demenstration of airlift pump and lignocellulosics in recirculatingaquaculture system[M]. Madison； energy Center of Wisconsin，2001.

[6] 劉青華，蔡明園，王佳，等.黃金鱸與伊利鱸雜交后代在氣提泵循環水養殖系統中生產分析[J].漁業現代化，2009（4）：27-31.

[7] 劉青華，賈艷菊，高永利，等.美洲鰣魚養殖的瓶頸和對策（下）[J].科學養魚，2006（5）：3.

[8] 劉青華，賈艷菊，高永利.美國鰣魚的生物學特性與集約化養殖管理[J].漁業現代化，2006（1）：26-27.

[9] 李林，金庭海，韓立忠.美國鰣魚工廠化養殖試驗[J].漁業致富指南，2017（2）：49-50.

[10] Summerfelt ST，Sharrer M J. Design implication of carbon dioxide production within biofilters contained in recirculatingsalmonid culture systems[J]. Aquacultural Engineering，2004，32：171-182.

[11] Twarowska J G，Westerman P W，Losordo T M. Water treatment and waste characterization evaluation of an intensive recirculatingfish production system[J]. Aquacultural Engineering，1997，16：133-147.endprint