不同養殖密度對蝦夷扇貝生長、耗氧率和排氨率的影響

車建鋒 王曉輝 肖露陽 盧龍飛 常麗榮 李長青

摘要：為探究不同養殖密度（4、6、8、10、12個/層）對蝦夷扇貝（Patinopecten yessoensis）生長、排氨率和耗氧率的影響，在山東省榮成市桑溝灣海域設計了不同密度蝦夷扇貝的養殖試驗。結果顯示：（1）自試驗40 d起，4、6、8個/層蝦夷扇貝的殼長和個體質量均>10、12個/層的殼長和個體質量，且在試驗80 d，8個/層蝦夷扇貝的殼長和個體質量達最大值，分別為（71.72±3.04） mm和（37.15±7.48） g，高于其他4個試驗組，其中，8個/層蝦夷扇貝的殼長和個體質量顯著高于12個/層的相關指標（P<0.05）;（2）試驗80 d，8個/層蝦夷扇貝的日均殼高增長量和存活率分別為（0.38±0.07） mm、（89.17±3.15）%，高于4個/層和6個/層，顯著高于10個/層和12個/層（P<0.05）;（3）在室溫條件下[（21.0±0.5） ℃]，不同養殖密度條件下蝦夷扇貝的排氨率變化范圍為0.15～0.20 μmol/（g·h），耗氧率為1.5～2.0 μmol/（g·h），O/N為19.40～19.86，各試驗組間的差異不顯著（P>0.05）。

關鍵詞：蝦夷扇貝;養殖密度;殼長;個體質量;耗氧率;排氨率

中圖分類號： S968.3 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）17-0179-04

蝦夷扇貝（Patinopecten yessoensis）隸屬于軟體動物門（Mollusa），瓣鰓綱（Lamellibranchia），珍珠貝目（Pterioida），扇貝科（Pectinidae）[1-2]。蝦夷扇貝是冷水性貝類的一種，主要分布于緯度較高的海區，如俄羅斯薩哈林島、日本北海道及本州島北部和朝鮮半島北部[3-5]。蝦夷扇貝貝殼大型，殼高可超過20 mm，其蛋白質含量為58.20%，粗脂肪含量為4.56%，灰分含量為8.66%，水分含量為14.32%，具有肉質鮮、營養價值高、低脂、蛋白含量高的特性，一直受廣大消費者青睞[6-8]。

20世紀80年代初蝦夷扇貝從日本引進到我國[9]，此后，其產量逐年遞增，養殖規模逐漸擴大，已在山東、遼寧等沿海形成規模化和產業化養殖，成為我國北方海水養殖的重要貝類品種之一[10]。學者們先后研究了溫度[11-12]、養殖密度[13]、攝食種類和攝食量[14-16]等因子對蝦夷扇貝促熟、產卵、孵化、培育和生長的影響;也有學者以耗氧率和排氨率作為指標，探究了環境因子對蝦夷扇貝生理代謝的影響[17-20]，進一步了解蝦夷扇貝代謝活動的規律和變化特點。

桑溝灣海域水產資源豐富，生態環境良好，基礎生產力高，有利于扇貝養殖業的良好發展，已成為蝦夷扇貝的主要養殖地。但近年來，桑溝灣海區也面臨著養殖容量過大、養殖布局不合理等問題[21]，致使蝦夷扇貝規格小、產量低、病害頻發，但有關桑溝灣海域蝦夷扇貝最適養殖密度的相關研究仍處于空白階段。因此，本研究擬在山東省榮成市桑溝灣海域開展針對蝦夷扇貝不同密度的養殖試驗，以探究該海域養殖蝦夷扇貝的最適密度，及不同養殖密度條件下蝦夷扇貝耗氧率和排氨率的變化情況，為蝦夷扇貝在桑溝灣海域的合理和可持續養殖提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2018年4月中旬在榮成市桑溝灣海域（地理位置：37°01′～37°09′N，122°24′～122°35′E）進行，試驗所用蝦夷扇貝取自威海長青海洋科技股份有限公司。選取殼長、個體質量基本一致的蝦夷扇貝作為試驗個體，扇貝初始殼長為（42.0±5.3） mm，初始個體質量為（7.0±3.2） g。

試驗所用的養殖籠是由塑料網盤（直徑30 cm）及外附的網片（網目1.0 cm）構成的圓柱型結構，共10層，層間距為12 cm。

1.2 蝦夷扇貝生長指標測量

試驗設計蝦夷扇貝的養殖密度分別為4、6、8、10、12個/層，每組設3個平行試驗籠（每個籠10層），掛養于桑溝灣海域的同一浮綆上。試驗周期為80 d，在試驗20、40、60、80 d時，從養殖籠的每層隨機挑選2個蝦夷扇貝，共20個，進行殼長、殼寬、個體質量的測量。在試驗80 d，統計養殖籠中蝦夷扇貝的存活率[13]。

蝦夷扇貝的相關系數計算如下：

式中：S0和St分別為初始試驗扇貝數（個）和試驗結束時扇貝數（個）;SH0和SHt分別為初始試驗扇貝殼高（mm）和試驗結束時扇貝殼高（mm）;BM0和BMt分別為初始試驗扇貝個體質量（g）和試驗結束時扇貝個體質量（g）;t為試驗天數（d）。

1.3 耗氧率和排氨率的測定

在試驗80 d，從不同養殖密度組分別隨機挑選3只蝦夷扇貝放入2 L廣口瓶中，添滿海水后，用保鮮膜密封，試驗持續2 h。每個密度組分別設置10個平行和3個空白對照，空白組只添加海水。測定方法嚴格按照《海洋監測規范》進行，溶解氧濃度測定采用Winker碘量法，氨氮濃度測定采用次溴酸鈉氧化法。測定結束后，將試驗扇貝取出并用濾紙吸干表面水分，測量其殼高、殼長、殼寬及個體質量。

耗氧率和排氨率按照如下公式計算：

式中：DO0和DOt分別為試驗結束時，空白對照瓶、試驗瓶水樣溶解氧的含量（μmol/L）;N0和Nt分別為試驗結束時，空白對照瓶、試驗瓶水樣NH+4-N的含量（μmol/L）;V為瓶中水的體積（L）;m為蝦夷扇貝濕質量（g）;t為試驗持續時間（h）。

1.4 數據分析

試驗數據采用SPSS 19.0軟件進行分析比較，采用“平均值±標準誤”（x±s）表示，進行單因素方差分析（One-Way ANOVA）和Duncan's多重比較分析，P<0.05表示差異具統計學意義，P<0.01表示差異極具統計學意義。

2 結果與分析

2.1 養殖密度對蝦夷扇貝生長的影響

在試驗過程中，蝦夷扇貝的殼長變化呈現遞增趨勢。由圖1可知，在試驗20 d，各個試驗組間的殼長差異不明顯，在試驗40 d至60 d，8個/層的殼長要略高于其他試驗組，差異不顯著（P>0.05）。試驗80 d，各個試驗組的殼長分別為（70.03±7.37）、（69.91±3.53）、（71.72±3.04）、（66.08±4.35）、（65.12±3.56） mm;8個/層的殼長略高于4、6和10個/層，顯著高于12個/層（P<0.05）。

不同養殖密度對蝦夷扇貝個體質量變化的影響見圖2。由圖2可知，在試驗20 d，各個試驗組的個體質量相差不大，自試驗40 d開始，4、6、8個/層蝦夷扇貝的個體質量均大于10個/層和12個/層蝦夷扇貝的個體質量。在試驗80 d，各個試驗組蝦夷扇貝個體質量分別為（36.23±9.79）、（35.31±6.20）、（37.15±7.48）、（32.92±6.92）、（30.15±5.15） g，其中8個/層蝦夷扇貝的個體質量最大，略大于4、6、10個/層，差異不顯著（P>0.05）;12個/層蝦夷扇貝的個體質量最小，與8個/層存在顯著差異（P<0.05）。

各個試驗組蝦夷扇貝日均殼高增長量、日均個體質量增長量和存活率的比較見表1。由表1可知，試驗80 d，各個試驗組蝦夷扇貝的日均個體質量增長量差異不顯著（P>0.05）;8個/層蝦夷扇貝的日均殼高增長量略大于4個/層和6個/層，顯著大于10個/層和12個/層蝦夷扇貝的日均殼高增長量（P<0.05）;8個/層蝦夷扇貝的存活率略高于4個/層和6個/層，顯著高于10個/層和12個/層（P<0.05）。

2.2 不同養殖密度蝦夷扇貝對其排氨率和耗氧率的影響

不同養殖密度組蝦夷扇貝排氨率和耗氧率的變化情況見圖3和圖4。在試驗溫度相同的條件下，各組的排氨率均在0.15 ～0.20 μmol/（g·h），耗氧率均在1.5 ～2.0 μmol/（g·h），差異不顯著（P>0.05）。由表2可知，不同養殖密度組的O/N均在19.40～19.86之間，差異不顯著（P>0.05）。

3 討論

養殖密度是否合理，對海洋生物增養殖至關重要，國內外學者已經對皺紋盤鮑（Haliotis disus?hannai）、毛蚶（Scapharca suberenat）、泥螺（Bullacta exarata）、西施舌（Coelomactra antiquata）等的適宜養殖密度進行探究[22-33]，養殖密度過大會影響海洋生物的生長速度，同時還會導致其畸形率和死亡率升高[13]。本研究結論與之基本一致，即隨著蝦夷扇貝養殖密度的增加，其生長指標（包括殼長、殼高、個體質量等）逐漸降低。可見，在筏式養殖蝦夷扇貝的過程中，養殖密度過大會降低其生長速度，甚至影響其存活率，若養殖密度過小，會降低養殖器材和環境資源的利用率，導致養殖成本增加。隨著我國扇貝消費需求和養殖規模的不斷擴大，對扇貝合理密殖相關探究日漸迫切[34]，合理密殖對提高蝦夷扇貝養殖產量和實現經濟效益的增長具有關鍵性作用。

賀先欽等研究表明，8個/m2的蝦夷扇貝底播養殖密度在獐子島海區較為合理[35];蕭云樸等在浙江南麂海區采用與本研究相同的養殖籠，探究了蝦夷扇貝的最適養殖密度（5、10、15個/層），結果表明10個/層最佳[13];在日本的浮筏養殖中，8個/層（網盤直徑34 cm）的蝦夷扇貝養殖密度較為普遍[36]。本研究結果表明，蝦夷扇貝在桑溝灣海區的最適養殖密度為8個/層，這與先前的研究結果基本一致。也有研究表明，影響蝦夷扇貝生長的因素多種多，如初級生產力水平、水體溫度、養殖器材通透性等[37]。而各個養殖海域的環境因素都不盡相同，蝦夷扇貝最適養殖密度的確定還應因地制宜。

呼吸和排泄主要通過耗氧和排氨來表現，通過測定耗氧率和排氨率可考察貝類的基本生理活動情況，同時呼吸和排泄在貝類能量學、貝類養殖容量和貝類對海洋生態環境影響的研究中成為重要指標[38]，反映了貝類生理活動和環境條件的相互作用。本研究對不同養殖密度蝦夷扇貝的耗氧率、排氨率和O/N進行測定，結果顯示耗氧率和排氨率最低是8個/層組，但各組間差異并不顯著（P>0.05）。但這也說明在最適養殖密度下，扇貝可能處于較低消耗的狀態。經計算，8個/層組的耗氧率和排氨率相比其他試驗組平均降低 0.17 μmol/（g·h）（降低比例為10.1%）、0.02 μmol/（g·h）（降低比例為9.6%），按照桑溝灣20億粒扇貝、年產量5萬t統計[39]，則選擇合理密殖可減少消耗氧氣2 382.72 t/年，同時降低氨鹽排放量157.68 t/年。但在本試驗中，扇貝的生理實驗在實驗室條件下完成的，并不能真實反映原位條件下的密度脅迫情況，仍待進一步探究。

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