浙江省舟山市溫室養(yǎng)殖池塘中凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）的生長與環(huán)境變化

陸羚子，李云夢，王巖

（浙江大學(xué)海洋學(xué)院，浙江 舟山316200）

水產(chǎn)養(yǎng)殖是近40 年來全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最快的部分，尤其是投餌養(yǎng)殖在水產(chǎn)養(yǎng)殖中所占的比例逐年升高[1]。由于水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率較低，因此，在投餌養(yǎng)殖中往往產(chǎn)生較多的養(yǎng)殖廢物，包括氮、磷和有機(jī)質(zhì)等[2]。養(yǎng)殖廢物隨養(yǎng)殖時(shí)間延長逐漸積累，當(dāng)其濃度超過一定水平后會(huì)對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)生不良影響；同時(shí)，養(yǎng)殖廢水排放還會(huì)導(dǎo)致水域富營養(yǎng)化[3]。以高密度放養(yǎng)、大量投餌和人工調(diào)控水質(zhì)為基本特征的集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖成敗和效益高低在很大程度上取決于對(duì)病害防控和環(huán)境管理的措施，特別是降低養(yǎng)殖廢物積累的措施是否有效。浮游植物為養(yǎng)殖水體中的主要初級(jí)生產(chǎn)者，其通過光合作用合成有機(jī)質(zhì)并產(chǎn)生溶解氧（dissolved oxygen,DO），同時(shí)吸收利用水中溶解性營養(yǎng)鹽（氮和磷）[4]。浮游植物生物量通常隨養(yǎng)殖廢物濃度升高而增加[5]。因此，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率以及浮游植物對(duì)養(yǎng)殖廢物的利用效率是改善養(yǎng)殖環(huán)境、提高養(yǎng)殖效益的關(guān)鍵。

凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）俗稱南美白對(duì)蝦，具有生長快、對(duì)環(huán)境溫度和鹽度適應(yīng)性強(qiáng)、肉質(zhì)鮮美等優(yōu)良性狀，是世界上養(yǎng)殖產(chǎn)量最大的對(duì)蝦品種[6]。有關(guān)養(yǎng)殖池塘中凡納濱對(duì)蝦生長和環(huán)境變化研究已有一些報(bào)道，例如：劉永士等報(bào)道了養(yǎng)殖池塘中凡納濱對(duì)蝦體長、體質(zhì)量的變化和氮磷收支情況[7]；王旭娜等[8]和謝立民等[9]報(bào)道了凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖池塘中浮游植物群落結(jié)構(gòu)與各種理化環(huán)境因子（水溫，透明度，鹽度，pH，氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量等）的關(guān)系；李云夢等[10]報(bào)道了凡納濱對(duì)蝦灘涂圍墾養(yǎng)殖池塘中浮游植物和理化環(huán)境的變化。近年來，集約化設(shè)施養(yǎng)殖在凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖生產(chǎn)中被廣為采用，其特點(diǎn)是單養(yǎng)、高密度放養(yǎng)蝦苗、大量投喂配合飼料、利用工程手段調(diào)控水質(zhì)等[3]。在浙江省，溫室池塘被廣泛用于養(yǎng)殖凡納濱對(duì)蝦。但與室外池塘相比，有關(guān)溫室池塘內(nèi)凡納濱對(duì)蝦生長和環(huán)境變化的研究尚不多見。基于此，本文報(bào)道了浙江省舟山市溫室池塘內(nèi)養(yǎng)殖的凡納濱對(duì)蝦在生產(chǎn)過程中對(duì)蝦生長、浮游植物群落和理化環(huán)境的變化規(guī)律，旨在為優(yōu)化凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖模式提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 凡納濱對(duì)蝦溫室池塘和養(yǎng)殖管理概況

于2017年8月16日至10月30日定期觀測位于浙江省舟山市水產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)基地的6口溫室大棚池塘內(nèi)凡納濱對(duì)蝦的生長和養(yǎng)殖環(huán)境變化情況。所研究的6 口池塘依次編號(hào)為S1、S2、S3、S4、S5 和S6，均為長方形（40 m×20 m）水泥池，由東向西平行排列。每個(gè)池塘建在一個(gè)獨(dú)立的溫室大棚內(nèi)，塘底從四周向中心逐漸加深，進(jìn)水口位于南側(cè)，排水口位于池塘中心，最大水深為2 m。池塘東南角和西北角各配置1 臺(tái)水車式增氧機(jī)，池塘底部鋪設(shè)納米增氧管（沿南北方向平行排列5排管，管與管之間間距約3 m），由羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣。

在供試的6口池塘中放養(yǎng)蝦苗時(shí)間為2017年8月16 日，蝦苗密度均為200 尾/m2。2017 年8 月31日，池塘S1、S2、S3、S4、S5 和S6 內(nèi)對(duì)蝦體長分別為（3.29±0.32）、（3.46±0.28）、（4.06±0.31）、（3.92±0.33）、（3.68±0.48）和（3.45±0.40）cm，體質(zhì)量分別為（0.39±0.12）、（0.48±0.11）、（0.77±0.17）、（0.68±0.15）、（0.55±0.18）和（0.49±0.19）g。養(yǎng)殖生產(chǎn)期間，每天06:00、11:00、16:00和21:00分別向池塘內(nèi)投喂對(duì)蝦配合飼料（浙江天邦飼料股份有限公司生產(chǎn)，含粗蛋白43%，粗脂肪7%），每天09:00 向池塘內(nèi)潑灑一次微生物制劑（粉劑，主要成分為枯草芽孢桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌等，活菌數(shù)≥2×1010g－1，濟(jì)南鑫宸旭化工有限公司生產(chǎn)），每天開啟水車式增氧機(jī)20 h（每次投喂配合飼料時(shí)關(guān)閉水車式增氧機(jī)1 h），全天開啟池塘底部增氧系統(tǒng)。

1.2 采樣與分析

將用魯哥試劑固定的浮游植物水樣在室內(nèi)暗處靜置24 h后，利用毛細(xì)管虹吸方法將水樣濃縮至50～100 mL。準(zhǔn)確吸取0.1 mL 濃縮水樣并轉(zhuǎn)入浮游植物計(jì)數(shù)框中，蓋上蓋玻片，在日本尼康80i顯微鏡（10 倍目鏡，40 倍物鏡）下進(jìn)行浮游植物種類鑒定[13]和生物量定量分析[14]。

1.3 數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析

凡納濱對(duì)蝦體長和體質(zhì)量增長速率根據(jù)下列公式計(jì)算：

RL=(Lt－L0)/t；Rm=(mt－m0)/t.

式中：RL為對(duì)蝦體長增長速率，cm/d；L0和Lt分別為開始和結(jié)束時(shí)對(duì)蝦的體長，cm；Rm為對(duì)蝦體質(zhì)量增長速率，g/d；m0和mt分別為開始和結(jié)束時(shí)對(duì)蝦的體質(zhì)量，g；t為養(yǎng)殖時(shí)間，d。

利用線性和非線性模型擬合凡納濱對(duì)蝦體長或體質(zhì)量與養(yǎng)殖時(shí)間的關(guān)系。用單因素方差分析和鄧肯檢驗(yàn)比較同一池塘內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)蝦體長、體質(zhì)量以及各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)的差異。用Spearman 相關(guān)分析（Spearman’s correlation analysis, SCA）檢驗(yàn)池塘內(nèi)Chl a含量與各項(xiàng)理化環(huán)境因子之間的關(guān)系。用冗余分析（redundancy analysis,RDA）檢驗(yàn)對(duì)蝦生長速率或浮游植物生物量與各項(xiàng)理化環(huán)境因子之間的關(guān)系。在統(tǒng)計(jì)分析前，先將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行l(wèi)g（x+1）轉(zhuǎn)換。利用R 軟件完成SCA（Corrplot 數(shù)據(jù)包）和RDA（Vegan 數(shù)據(jù)包和Permute 數(shù)據(jù)包）；利用SPSS 12.0軟件完成單因素方差分析和鄧肯檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 凡納濱對(duì)蝦生長情況

從圖1 可見：池塘內(nèi)對(duì)蝦體長（L/cm）、體質(zhì)量（m/g）與養(yǎng)殖時(shí)間（t/d）顯著相關(guān)，回歸方程分別為L=0.744 9×t0.5946（R2=0.906）和m=0.004 2×t1.8237（R2=0.918）。10 月30 日（即養(yǎng)殖75 d 時(shí)），池塘S1、S2、S3、S4、S5 和S6 內(nèi)對(duì)蝦體長分別達(dá)到（8.28±0.77）、（8.95±0.72）、（9.60±0.55）、（9.65±0.65）、（10.10±0.61）、（9.43±0.50）cm，體 質(zhì) 量 分 別 達(dá) 到（6.65±2.02）、（8.23±2.07）、（10.00±1.75）、（10.29±2.47）、（11.79±2.19）、（9.62±1.57）g。每經(jīng)過15 d，凡納濱對(duì)蝦體長和體質(zhì)量均顯著增加（P＜0.05）。

2.2 池塘內(nèi)水溫、DO、pH 和總堿度變化

圖1 池塘內(nèi)凡納濱對(duì)蝦體長和體質(zhì)量的變化Fig.1 Variation in body length and body mass of white shrimp in the ponds

從圖2可見：池塘內(nèi)水溫和pH隨養(yǎng)殖時(shí)間延長呈下降的趨勢（P＜0.05）。放養(yǎng)蝦苗后的前30 d（8月16 日至9 月15 日）池塘內(nèi)總堿度相對(duì)穩(wěn)定（P＜0.05），之后趨于下降；前45 d（8 月16 日至9 月30日）池塘內(nèi)DO 無顯著變化（P＜0.05），隨后趨于下降。在同一采樣時(shí)間，不同池塘間水溫、DO、pH 和總堿度未呈現(xiàn)出明顯的差異。研究期間，池塘S1、S2、S3、S4、S5 和S6 內(nèi)水溫為（26.8±5.0）℃，DO 為（5.95±0.65）mg/L，pH 為7.35±0.49，總 堿 度 為（137.06±23.97）mg/L。

2.3 池塘內(nèi)氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量變化

圖2 池塘內(nèi)水溫、溶解氧、pH和總堿度的變化Fig.2 Variation in water temperature(WT),dissolved oxygen(DO),pH and total alkalinity(TA)in the white shrimp ponds

從圖3 還可以看出：放養(yǎng)蝦苗后的前15 d（8 月16 日至8 月30 日）池塘內(nèi)CODMn相對(duì)穩(wěn)定，隨后的30 d（8月30日至9月30日）略微下降，放養(yǎng)蝦苗60 d后（10月15日至10月30日）池塘內(nèi)CODMn顯著高于前60 d（P＜0.05）；放養(yǎng)蝦苗后的前30 d（8 月16 日至9月15日）池塘內(nèi)BOD5相對(duì)穩(wěn)定，之后隨養(yǎng)殖時(shí)間延長明顯增加（P＜0.05）。在同一采樣時(shí)間，不同池塘間CODMn和BOD5未表現(xiàn)出顯著的差異。

圖3 池塘內(nèi)氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量的變化Fig.3 Variation in nitrogen,phosphorus and organic matter contents in the white shrimp ponds

2.4 池塘內(nèi)浮游植物種類和生物量變化

從6口池塘內(nèi)鑒定出的浮游植物種類分別隸屬于5門、8綱、14目、17科、23屬（表1）。放養(yǎng)蝦苗后的前15 d（8月16日至8月31日）池塘中浮游植物優(yōu)勢種為綠藻、藍(lán)藻和硅藻，隨后30 d（8 月31 日至9月30 日）內(nèi)綠藻和藍(lán)藻占優(yōu)勢，再之后30 d（9 月30日至10月30日）內(nèi)藍(lán)藻、綠藻和裸藻占優(yōu)勢。從圖4 可見，觀測期間池塘S1、S2、S3、S4、S5 和S6 內(nèi)浮游植物生物量為（2.54±2.54）×106L－1，Chl a 質(zhì)量濃度為（6.79±6.08）μg/L。從圖5 可見，放養(yǎng)蝦苗后的前30 d（8 月16 日至9 月15 日）池塘中Chl a 含量逐漸升高，隨后的45 d（9月15日至10月30日）內(nèi)Chl a含量呈逐漸降低的趨勢（P＜0.05）。

2.5 凡納濱對(duì)蝦生長與池塘養(yǎng)殖環(huán)境的關(guān)系

3 討論

3.1 溫室池塘內(nèi)凡納濱對(duì)蝦的生長變化分析

對(duì)于水生動(dòng)物的生長，通常用Von Bertalanffy方程、冪函數(shù)方程或線性方程來進(jìn)行擬合。徐炳慶等[15]報(bào)道，中國對(duì)蝦體長呈等速增長，體質(zhì)量呈指數(shù)增長，認(rèn)為用Von Bertalanffy 方程可較準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)對(duì)蝦生長。劉永士等[7]認(rèn)為，凡納濱對(duì)蝦生長軌跡與中國對(duì)蝦相似，用Von Bertalanffy 方程擬合對(duì)蝦體長與體質(zhì)量的變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖100 d 后對(duì)蝦生長速率趨緩。本研究發(fā)現(xiàn)，舟山溫室池塘養(yǎng)殖的凡納濱對(duì)蝦體長（L）或體質(zhì)量（m）與養(yǎng)殖時(shí)間（t）之間顯著相關(guān)，回歸方程分別為L=0.744 9×t0.5946和m=0.004 2×t1.8237，這與其他研究的結(jié)論[7,15]一致。在（27±5）℃水溫下，舟山溫室池塘中凡納濱對(duì)蝦體長和體質(zhì)量的平均增長速率分別為0.08 cm/d 和0.12 g/d，養(yǎng)殖75 d后對(duì)蝦平均體長從3.3 cm增加到8.3 cm，平均體質(zhì)量從0.4 g 增加到10.0 g。假定凡納濱對(duì)蝦上市規(guī)格為14 g，根據(jù)本文所建立的回歸方程推算，達(dá)到這一規(guī)格的舟山溫室池塘內(nèi)凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖時(shí)間應(yīng)為92 d；假定舟山溫室池塘養(yǎng)殖凡納濱對(duì)蝦的成活率為70%，進(jìn)一步推算單季對(duì)蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量為1 429 kg/667 m2，則養(yǎng)殖2季的對(duì)蝦總產(chǎn)量可達(dá)到2 858 kg/667 m2。

表1 池塘內(nèi)出現(xiàn)的浮游植物種類Table 1 Phytoplankton species identified from the white shrimp ponds

圖4 池塘內(nèi)浮游植物生物量和葉綠素a含量Fig.4 Phytoplankton biomass and chlorophyll a content in the white shrimp ponds

圖5 池塘內(nèi)葉綠素a含量隨時(shí)間變化的趨勢Fig.5 Temporal variation of chlorophyll a content in the white shrimp ponds

圖6 基于冗余分析的凡納濱對(duì)蝦生長與環(huán)境因子的關(guān)系Fig.6 Relationships between white shrimp growth and environmental factors in the ponds based on redundancy analysis(RDA)

3.2 溫室池塘的理化環(huán)境和浮游植物變化分析

圖7 池塘內(nèi)葉綠素a與理化環(huán)境因子的關(guān)系Fig.7 Relationships between chlorophyll a and abiotic environmental factors in the white shrimp ponds

3.3 影響溫室池塘內(nèi)凡納濱對(duì)蝦生長的環(huán)境因子