光照強度、溫度及海水類型對鹵蟲(Artemia saline)卵孵化率和幼體存活率的影響

蔣湘 魏亦彤 許樂樂 呂美霞 朱文燕 王鋰韞 陳道海

(1 嶺南師范學院生命科學與技術學院，廣東湛江 524048；2 廣東省粵西海鮮資源可持續利用工程技術研究中心，廣東湛江 524048)

鹵蟲(Artemiasaline)又稱鹽水豐年蟲、豐年蝦、鹽蝦或鰓足蟲，為廣溫耐高鹽型甲殼動物。鹵蟲隸屬于節肢動物門，甲殼亞門，鰓足綱，無甲目，鹽水豐年蟲科，鹵蟲屬(Artemia)[1]，在世界各地沿海高鹽水域、海岸鹽田及內陸鹽湖等均有分布，中國主要產地為長江以北沿海及內陸等地，天津長蘆鹽場是我國最著名的鹵蟲產地[2]。鹵蟲具有較高的經濟價值和科研價值，其生長迅速，繁殖周期短，幼體和成蟲富含蛋白質、脂肪酸、礦物質等，是海水養殖的優良餌料和天然誘食劑[2-3]。鹵蟲能濾食鹽田中的藻類和固體懸浮顆粒，改良水質，提高產鹽質量[4]，因其生活習性和特殊的生理結構常被應用于環境污染物評價和生態毒理學研究中，被列為標準實驗生物[5-6]。近年來，我國沿海各地已經開始大規模養殖鹵蟲。

孵化率是鹵蟲卵質量的1個重要指標。光照強度作為影響鹵蟲孵化效果的關鍵因素之一，國內外已有較多的研究報道。Linden等[7]研究表明，光照對鹵蟲孵化具有顯著刺激效果；王忠良等[8]通過響應面法分析了光照強度和鹽度對鹵蟲休眠卵孵化率的聯合效應，并建立了光照強度、鹽度和鹵蟲孵化率的實際二次回歸方程；張強等[9]研究發現，光照強度的大小對巴里坤湖鹵蟲卵孵化的同步性沒有顯著影響，但是否有光照對孵化的同步性有明顯影響，有無光照對最后測定時(48 h)的孵化率沒有顯著影響；張閏生等[10]的研究顯示，孵化2 h后用日光燈照射1 h，光照強度為2 000 lx時可以得到較好的孵化效果；Asil等[11]也研究了光照強度對鹵蟲孵化及生長參數的影響。本研究在前人研究基礎上開展光照強度對天津品系鹵蟲孵化率的影響，以期為室內工廠化養殖環境下提高鹵蟲孵化率提供相關參考數據。

室外人工養殖鹵蟲成活率偏低，產量不穩定，所產出的鹵蟲個體大小不均勻、顏色偏白，影響了鹵蟲的經濟價值。在室內封閉式循環水養殖環境下提高鹵蟲養殖的存活率可以很大程度上減少對自然界鹽湖鹽田鹵蟲資源的依賴。室內工廠化養殖的顯著特點是節水、零排放，而海水來源或者養殖所需的海水類型等也是在遠海地區開展養殖首要考慮的因素。選擇1種適用、廉價、來源廣、運輸便利的海水類型能大大降低工廠化養殖的運行成本，提高產品的潛在價值和市場競爭力。目前已有相關學者開展了對鹵蟲無節幼體存活率的研究。茹文紅等[12]研究了4種不同餌料對不同產地鹵蟲幼體的存活率；馬婷等[13-14]開展了鹽度、光照強度、pH及餌料對鹵蟲幼體存活率影響的研究；Naceur等[15]在實驗室標準養殖條件下研究了4種不同種類非洲突尼斯鹵蟲存活率的差異。以上相關研究均是從餌料、鹽度、pH等方面開展鹵蟲幼體單因子的存活率試驗，但海水類型與溫度雙因子聯合對鹵蟲存活率的研究尚未見報道。本研究采用雙因素方差分析法研究溫度、海水類型及交互效應對鹵蟲存活率的影響，旨在為后續開展室內工廠化循環水養殖，提高鹵蟲存活率和穩定的產出率提供實際參考依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2019年7月20日在湛江嶺南師范學院水生動物實訓基地內進行。試驗所用鹵蟲休眠卵由湛江海神生物科技發展有限公司提供(天津品系)，孵化所用鹵水來自湛江坡頭區南三島南三鹽場，鹵水鹽度為60，試驗用水處理流程依次為：過濾、消毒、曝氣、沉淀、增氧。

1.2 試驗設計

孵化率試驗：設置0、1 000、2 000、3 000、4 000、5 000 lx共6個光照強度組，每組設4個重復，0 lx組一直保持用黑色塑料膜覆蓋遮光，其他光照強度通過調節燒杯與光源的距離來實現，采用數字照度計(VICTOR 1010D型，深圳驛生勝利科技有限公司)進行測定。鹵蟲休眠卵孵化率的測定參考王基琳[16]的動態鏡檢方法并略做改進。電子天平上準確稱取0.1 g鹵蟲卵倒入500 mL燒杯中，加入鹽度30的鹵水500 mL，浸泡30 min后充氣，調節充氣量，保持有連續氣泡產生即可，使鹵蟲卵均勻懸浮于水中，用50 μL移液槍采取隨機方式分40次取樣于培養皿內，分別于解剖鏡下計數，得到樣品中的平均鹵蟲卵密度，計算得到0.1 g鹵蟲卵的總數，在水溫28 ℃下充氣孵化28 h后，用50 μL移液槍多次取樣測定水中平均無節幼體的密度，計算得到無節幼體的總數。孵化率按照以下公式計算：

(1)

式(1)中，Ni為無節幼體數，Ci為鹵蟲卵數。

存活率試驗：設置2種試驗溫度，分別為A1(25.17±0.51)℃、A2(32.03±1.04)℃；5種海水類型，分別為B1(鹵水)、B2(鹵水+自來水)、B3(海水晶+自來水)、B4(海水晶+純凈水)、B5(天然海水)，其中B1鹽度為60，B2、B3、B4、B5鹽度均為30。每個水平組合設置3個重復組。試驗容器為直徑11 cm、高3 cm的食品級塑料桶，有效水體200 mL，每個容器放30只剛孵出、活力較好的鹵蟲無節幼體，于恒溫培養箱中開展48 h靜水培育試驗，僅在24 h時所有試驗組投喂少量通過孔徑75 μL篩網過濾的螺旋藻粉懸液，6、24、48 h時分別檢查所有試驗組死亡鹵蟲幼體的數量，記錄數據并用吸管取出。死亡鹵蟲幼體判斷標準為：幼體沉于底部，觸碰其附肢10 s不動。

1.3 數據分析

2 結果和分析

2.1 光照強度對鹵蟲卵孵化率的影響

光照強度對鹵蟲的孵化率結果如圖1所示。光照強度0、1 000、2 000、3 000、4 000、5 000 lx下的鹵蟲孵化率分別為(5.12±2.18)%、(55.68±4.73)%、(59.66±13.04)%、(62.50±19.51)%、(48.29±10.06)%、(38.07±11.04)%。方差分析結果表明，不同光照強度的孵化率存在顯著差異(P<0.05)，3 000 lx組孵化率極顯著大于0、5 000 lx組(P<0.01)；5 000 lx組極顯著大于0 lx組(P<0.01)；1 000、2 000、3 000、4 000 lx組間無顯著差異(P>0.05)。

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)；下同。Note:different lowercase letters indicate significant difference(P<0.05),and different capital letters indicate extremely significant difference(P<0.01)；the same below.圖1 光照強度對鹵蟲卵孵化率的影響Fig.1 Effect of light intensity on hatchability of Artemia saline eggs

2.2 溫度、海水類型對鹵蟲存活率的影響

溫度和海水類型對鹵蟲存活率的影響結果見表1。結果表明，孵化后6 h時，不同溫度、海水類型及其交互效應對鹵蟲存活率的影響無顯著差異(P>0.05)。

表1 溫度和海水類型對鹵蟲存活率的影響結果Tab.1 Effects of temperature and seawater type on the survival rate of Artemia saline 單位：%

孵化后24 h時，方差分析結果表明，不同溫度、海水類型及其交互效應對鹵蟲存活率影響有顯著差異(P<0.05)，其中不同海水類型對鹵蟲存活率的影響達到極顯著水平(P<0.01)。兩個因素的交互效應對鹵蟲存活率有顯著影響(P<0.05)。多重比較結果如圖2所示。A1B1、A2B2組的存活率相同，均為(98.89±1.92)%，顯著高于A2B4、A2B3、A1B4、A1B3組(P<0.05)，其中A2B4組存活率最低，僅為(22.22±1.92)%，其余試驗組間無顯著差異(P>0.05)。

圖2 24 h鹵蟲存活率LSR法多重比較結果Fig.2 Multiple comparison of 24 h survival rate of A. saline by LSR method

孵化后48 h時的分析結果表明，溫度和海水類型對鹵蟲幼體的存活率有極顯著影響(P<0.01)，溫度與海水類型的交互效應對存活率有顯著影響(P<0.05)。多重比較結果如圖3所示。由圖3可見，A1B1組存活率最高，為(97.78±1.92)%；A1B2組其次，為(96.67±3.35)%；A1B1組與A1B2組間無顯著差異(P>0.05)。A1B1、A1B2組極顯著大于A2B1、A1B3、A1B4、A2B3、A2B4組(P<0.01)。A2B4組鹵蟲幼體存活率最低，僅為(2.22±1.92)%，與A1B4、A2B3組無顯著差異(P>0.05)，但均顯著低于其余的試驗組(P<0.05)。

圖3 48 h鹵蟲存活率LSR法多重比較結果Fig.3 Multiple comparison of 48 h survival rate of A. saline by LSR method

3 討論

3.1 光照強度對孵化率的影響

孵化率是衡量鹵蟲卵質量最重要的指標。鹵蟲卵品系、來源和孵化條件等都是影響孵化率的重要因素。其中孵化條件包括水體的溫度、鹽度、pH、溶解氧及光照強度等因子[8]。孫朦朦等[17]對產地為哈薩克斯坦巴普洛達爾州伯爾利湖的鹵蟲卵開展研究，結果顯示，光照強度3 000 lx下鹵蟲的孵化率最高，為(62.00±0.04)%；張閏生等[10]的研究結果顯示，光照強度為2 000 lx時，天津品系鹵蟲的孵化率最優，為69.31%；王忠良等[8]的研究表明，光照強度2 134 lx、鹽度31.57為鹵蟲最適孵化條件，其孵化率為29.86%；潘正軍等[18]研究表明，2 000 lx是西藏鹵蟲卵孵化的最適光照強度，在此條件下孵化率為(77.41±4.06)%，而光照強度為2 000 lx與3 000 lx條件下的孵化率無顯著差異(P>0.05)。本試驗以天津品系鹵蟲為研究對象，采用單因素方差分析法研究了不同光照強度下的鹵蟲孵化率，結果表明，光照強度對鹵蟲孵化率有顯著影響(P<0.05)，適宜的光照強度為1 000～4 000 lx，孵化率為(48.29±10.06)%～(62.50±19.51)%，最適光照強度為3 000 lx。試驗結果與孫朦朦等[17]、張閏生等[10]的研究結果相近，但高于王忠良等[8]、低于潘正軍等[18]的研究結果。分析原因，可能是王忠良等[8]采用靜水孵化的方式開展研究，部分鹵蟲卵吸水后沉于底部，對孵化結果有一定影響，導致所得到孵化率低于本研究的結果；而潘正軍等[18]所用的材料為西藏品系鹵蟲卵，且鹵蟲卵的孵化環境有所不同。Vanhaecke等[19]指出，不同品系的鹵蟲，其最適的光照強度有所差異。筆者認為，引起差異的原因除了試驗所用鹵蟲品系不同外，孵化環境的差異更值得關注，試驗水體中有機物、微生物、藻類、無機鹽的成分含量等與人工配制海水有所不同，因而會引起孵化結果的差異。

3.2 溫度和海水類型對鹵蟲幼體存活率的影響

廖承義等[20]的研究顯示，鹵蟲幼體在孵出后40 h內可依靠自身卵黃提供營養而存活，試驗時長在48 h內只需投喂少量餌料，因此，本研究挑選剛孵出的幼體開展溫度和海水類型對鹵蟲幼體存活率的影響試驗，以最大限度減少餌料、藻類、水體營養等因子的干擾。李景等[21]的研究表明，鹵蟲幼體的最適生長溫度為26 ℃；王中秋[22]指出，鹵蟲最適的生長溫度為25～30 ℃，能耐受的極限溫度為6～35 ℃；陳新旦等[23]研究了鹽度、溫度2個因子聯合效應對鹵蟲生長和存活的影響，結果表明，鹽度與溫度的交互效應影響顯著，鹵蟲最佳生長和存活的溫度為28 ℃，當溫度達到32 ℃時，其存活時長為5 d。本試驗結果表明，相比(32.03±1.04)℃的溫度條件，溫度(25.17±0.51)℃更適合鹵蟲幼體存活，這與上述研究結果相近。

海水是工廠化循環水養殖非常重要的環境因子。目前尚未見有關工廠化循環水養殖鹵蟲中海水類型選擇的研究報道。鄭超群[24]進行了海水酸化條件下中國鹵蟲(Artemiasinica)生理響應的研究，結果顯示，海水酸化會降低鹵蟲的孵化率和存活率，并抑制鹵蟲生長，但對鹵蟲的形態結構無明顯影響。酸化會引起海水pH下降，海水pH對鹵蟲的存活有顯著影響[10]。本試驗中，鹵水+自來水、鹵水、天然海水的pH值要高于海水晶+自來水、海水晶+純凈水，但并沒有顯著的差異。試驗結果按鹵蟲存活率的排序為：B2(鹵水+自來水)≥B1(鹵水)≥B5(天然海水)≥B3(海水晶+自來水)≥B4(海水晶+純凈水)，其中鹵水+自來水組鹵蟲的存活率最高，海水晶+純凈水組存活率最低。這可能是由于水中化學物質組成的差異，海水晶的化學物質組成與鹵水或天然海水不同，甚至可能會缺少一些鹵蟲存活必需的化學物質。

溫度與海水類型的交互效應對鹵蟲幼體存活率有顯著的影響。單一因子方面，水溫在(25.17±0.51)℃時，鹵蟲平均存活率為(62.89±4.07)%，鹵水+自來水組的平均存活率為(95.00±3.49)%，分別是其各自最優的水平。該水平組合的平均存活率為(96.67±3.35)%，高于兩個因子單獨作用之和的均值，這表明溫度與海水類型兩個因子之間存在顯著的正交互效應。進一步分析發現，溫度(25.17±0.51)℃+純鹵水才是最優的水平組合，在此條件下，鹵蟲的平均存活率為(97.78±1.92)%，高于在溫度(25.17±0.51)℃下鹵水+自來水的組合，這可能是由于同一溫度在不同類型的海水中交互效應不同導致的。綜合考慮存活率、鹵水價格、運輸成本、運行損耗等因素，在溫度(25.17±0.51)℃下采用鹵水+自來水的方法更為經濟和便利，更加適合于循環水養殖條件。