溫度、鹽度和干出對皺原礁膜生長的影響

李爵乾 龔俊浩 謝恩義

摘 要：本文通過設計正交實驗，探討不同溫度、鹽度和干出時間對皺原礁膜生長的影響。根據實驗結果：鹽度是影響皺原礁膜生長的最主要因子，在因子對皺原礁膜的影響力排序上，鹽度>溫度>干出時間。通過比較各因子指標的平均值，得到實驗的理論最優組合為溫度25℃、鹽度22、干出時間0h。通過方差分析可知，溫度對皺原礁膜的生長有顯著的影響（P<0.05），鹽度對皺原礁膜的生長有極顯著的影響（P<0.01），干出時間對皺原礁膜的生長無顯著影響（P>0.05）；溫度、鹽度和干出時間這三個因子之間的交互作用不顯著（P>0.05）。實驗所得結果可為人工室內培養皺原礁膜提供了一定的參考價值。

關鍵詞：皺原礁膜；相對生長率；溫度；鹽度；干出時間

皺原礁膜隸屬于綠藻門（Chorophyta）、石莼目（Ulvales）、皺原礁膜科（Monostromaceae）、礁膜屬（Monostroma）[1]。礁膜又被稱為紙菜（廣東硇洲島），石菜（福建福安）、綠塔膜菜（山東榮成）、大本青苔菜（臺灣）、由菜（廣東海陵島），屬于冷溫性藻類[2]。皺原礁膜在綠藻中不僅擁有非常高的食用價值且具有海產食品有獨特的風味，而且還有較高的藥用價值，是一種具有高價值的未來經濟海藻。國內對礁膜的研究還是比較少的，沒有足夠的理論支持，也導致國內的礁膜栽培業還處于起步階段。因此研究環境因子對皺原礁膜的生長情況，對于發展皺原礁膜栽培的產業化具有重要的意義，可以一定程度上指導皺原礁膜的養殖生產化。本文主要研究了溫度、鹽度和干出時間對皺原礁膜生長的影響，通過設計正交實驗來探究皺原礁膜生長的最適環境因子對其生長的變化趨勢。

1 材料與方法

1.1實驗材料

我們將采集到的合適皺原礁膜在2小時內低溫運回實驗室（絕大多數偏綠色），經過分離雜藻和清洗之后，放入80L的儲物箱（含有40L的滅菌海水）充氣暫養。在培養1天之后，選取合適的皺原礁膜（處于生長期、偏綠色的），用吸水紙吸干水分之后，稱取一定的質量依次放入準備好滅菌海水的培養皿中，最后放入光照培養箱中進行相關實驗。

1.2 實驗方法

按照正交實驗的設計方法：3因素4水平，設計16個實驗組。溫度（A）15℃、20℃、25℃、30℃，鹽度（B）22、26、30、34，干出時間（C）0h、1h、2h、3h，按下表所示，設計4x4的組合共16組。

1.3 實驗數據的處理

在單位時間和單位重量條件下，植株的重量增加速度即為相對生長速率（relative growth rate），簡稱RGR。本文采用相對生長率來表示皺原礁膜的生長情況，其公式為：

RGR （%/d）=[ln（Wt/Wo）/t]×100% （1）

式中Wo為初始鮮重，Wt為t天后的鮮重，t為實驗進行的天數（在本次的研究中t=9）。

實驗結果利用但不限于Excel 2010和SPSS 19.0等軟件來進行數據處理及統計分析。注意：當P< 0.05時，表示其差異顯著；當P< 0.01，表示其差異極顯著。

2 結果

2.1 相對生長率

根據對表2數據的分析：發現第9組的相對生長率RGR最大，為5.7%，該組的實驗條件為溫度25℃、鹽度22和干出2h，該組也是實驗組的最優組合。通過分析極差R，發現溫度、鹽度和干出時間這三因素中，實驗因子的重要性排序為：鹽度>溫度>干出時間。通過比較溫度、鹽度和干出時間的？K，發現溫度25℃、鹽度22和干出時間0h，是皺原礁膜生長最快的理論最優組合。

表2 相對生長率的結果分析表

2.2 溫度對皺原礁膜生長的影響結果

從圖1可知，皺原礁膜的相對生長率在溫度25℃時最大，此時的相對

圖1 溫度對皺原礁膜相對生長率的影響

生長率為3.0%；皺原礁膜的相對生長率在溫度30℃時最小，此時的相對生長率為1.1%。皺原礁膜的相對生長率在溫度15-30℃的范圍內呈現先升高后下降的趨勢。當溫度大于25℃時，皺原礁膜的相對生長率會隨著溫度的升高而降低；當溫度低于25℃時，皺原礁膜的相對生長率隨溫度的降低而降低。通過結果比較，可知各溫度的優劣順序為25℃>20℃>15℃>30℃。

2.3 鹽度對皺原礁膜生長的影響結果

從圖2可知，皺原礁膜在鹽度22時，相對生長率最大，達到了3.7%，

圖2 鹽度對皺原礁膜相對生長率的影響

而在鹽度34時，相對生長率最小，只有0.7%。鹽度對皺原礁膜相對生長率的影響，表現為鹽度在22-34這個范圍內皺原礁膜的相對生長率始終在減小，但是減小的程度表現為先迅速下降，然后下降的程度就隨著鹽度的增加而逐漸的減小，而且在鹽度22-26下降的速度最快。通過結果對比，得出各鹽度組優劣順序為22>26>30>34。

2.4 干出時間對皺原礁膜生長的影響結果

從圖3可知，干出時間為0h時，皺原礁膜的相對生長率最高，為2.0%，

圖3 干出時間對皺原礁膜相對生長率的影響討論

其次是干出時間為2h和3h組，而且干出時間在2-3h時，皺原礁膜的相對生長率較高，也比較穩定。在實驗組設置的四個干出時間里，干出時間為0時，皺原礁膜的生長較快。通過結果對比，各干出時間的優劣順序為0h>2h>3h>1h。

3 討論

3.1溫度對皺原礁膜生長的影響

陳昌生和章景榮認為礁膜配子體生長的適宜水溫為15-17℃[3]，本實驗設定的溫度梯度為15、20、25和30℃，結果25℃組的皺原礁膜生長較好，20℃組的次之，再來是15℃組，最差是30℃組。陳昌生和章景榮認為礁膜配子體生長的適宜水溫為15-17℃。采于3月下旬的實驗藻體雖然選擇的大多是營養細胞，但由于三月底是礁膜配子體大量成熟的繁殖盛期，實驗條件下培養的藻體部分成熟放散配子，會導致藻體后期的重量減少，從而影響其相對生長率。關于配子體生長的適宜溫度，陳昌生和章景榮的結果與本實驗結果25℃不同。筆者認為造成結果差異的原因有：實驗所用藻體大小的不同、種類不同，以及多了干出這一操作。

4.2 鹽度對皺原礁膜生長的影響

國內的陳昌生、張景榮等認為礁膜配子體發育適宜的鹽度為14-27[4]，由于本實驗的藻體是即將成熟的配子體，陳昌生對此研究的結果與筆者的有所出入。本實驗設定的鹽度梯度是22、26、30、34，即海水比重為1.017、1.020、1.023、1.026。結果鹽度為22的皺原礁膜生長較好，其次是鹽度為26的，再次是鹽度為30的，最后是鹽度為34的。礁膜對海水比重變化有較好的忍受力，這是因為其細胞壁含有較多的水溶性多糖，使其細胞對滲透壓的變化有較大的忍受性，盡管寬礁膜在低鹽度、營養豐富的河口區生長較好，顏色較綠，但據本實驗推測礁膜在成熟期，如果能保持海區有1.020左右較高比重，可延長其生長時間，且后期產品質量會有所提高。

4.3干出時間對皺原礁膜生長的影響

劉力、高尚德等認為礁膜干燥2-12h，凈呼吸率增加，凈光合率下降，干出對礁膜的生長是不利的[5]。本實驗設定每天干出0-3h，在培養的9d內，每天干出1h的藻體生長最慢，干出0h的藻體生長最快，干出2-3h的藻體生長較快。實驗的結果與劉力、高尚德等的研究有所不同，是培養周期不同、藻體種類不同和實驗操作不同等因素造成的。人工在栽培礁膜時，全浮動筏式栽培的產量在理論上應該比較高，但如果不進行干出，苗網易受硅藻、滸苔等雜藻危害，且藻體易老化，故苗網栽培的潮間帶位置仍以每潮干出2-3h較好。

4.4 方差分析結果

從方差分析結果可知，溫度對皺原礁膜的相對生長率的影響差異顯著（P<0.05），而鹽度對皺原礁膜的相對生長率的影響差異極顯著（P<0.01），干出時間對皺原礁膜的相對生長率的影響差異不顯著（P>0.05），這說明了溫度和鹽度密切影響著皺原礁膜的生長。在本次實驗研究的溫度和鹽度范圍內，溫度和鹽度這兩個因子之間對皺原礁膜生長的交互作用不顯著（P>0.05）。結合上面的結果與分析可得，在本次實驗中，皺原礁膜生長的最優方案為溫度25℃、鹽度22、干出時間為0。

參考文獻

[1]大島泰雄. 淺海養殖60種[M]. 東京：大成出版社，2004.

[2]趙素芬等.海藻與海藻栽培學[M]. 北京：國防工業出版社，2012，9（3）：73-374.