蔡忠璐 伊長濤 申旭東 李忠紅 李耕



摘 要:為了解北方高位池養殖凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)的生長特性,對其體質量和體長進行了測定,并使用von Bertallffy方程進行了體長和時間的生長曲線的擬合,對體長和體質量的關系進行了相應的分析。結果表明,體長和體質量的關系為:W=1.275×10-8L4.40,von Bertalanffy方程:Lt=165.19(1-e-0.0139(t+17.7852))。通過分析凡納濱對蝦的生長規律,為適時出塘提供策略。
關鍵詞:凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei);生長曲線;生長發育規律
凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei),又名南美白對蝦[1],原產自太平洋沿岸厄瓜多爾等地,是對蝦三大優良品種之一。因其生長速度快,抗病能力強的特點,現已發展成為我國對蝦養殖業中占比最大的品種[2]。隨著種質資源的開發和品種的不斷改良,凡納濱對蝦的生長性能也得到了相對的提升,但其生長發育規律尚不明確。對現行養殖品系進行生長發育規律研究可以預測生長速度及飼料的消耗量,并對我國北方秋季低溫時凡納濱對蝦適時出塘具有一定的指導意義。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
對蝦養殖地點位于遼寧省營口市中國水產科學研究院營口增殖實驗站炮臺基地,養殖用池為4個隨機選擇的面積為400 m2的高位池,水深約為1.5 m。實驗用蝦為基地自行標粗的鼎豐系蝦苗,蝦苗規格約為10 000只/kg(即平均體質量01 g),池投放60 000尾,放養密度為150尾/m2 。每日投喂4次,投喂量約為體質量的8%。鹽度為7‰,通過風機和增氧水車進行增氧,使養殖水體的溶氧始終保持在6 mg/L以上。初放時水溫為25.2 ℃,結束時水溫為26.3 ℃,平均水溫28.2 ℃。養殖周期共80 d。
1.2 數據采集
凡納濱對蝦自放苗后第30天起每隔10天對體長及體質量進行一次測量,在4個高位池中隨機共采集80尾對蝦對體長(精確到0.1 mm),體質量(精確到0.01 g)進行記錄。
1.3 體長與體質量的關系
凡納濱對蝦的體長和體質量關系依照Levenberg-Marquardat線性回歸法[3]擬合冪函數:
W=aLb。 (1)
式中:a、b為常數;W為體質量,g;L為體長,mm。
1.4 擬合曲線模型
采用von Bertalanffy生長方程[4-6]來擬合凡納濱對蝦的體長數據:
Lt=L∞(1-e-k(t-t0))(2)
式中:Lt為t齡時的體長,mm;L∞為漸近體長,mm;t0為在理論上體長和體重為0時的年齡,d;k為生長曲線的平均曲率。
1.5 生長速度和生長加速度
將式(2)代入式(1)中分別進行一階求導得到生長速度,進行二階求導得到生長加速度。
體質量生長速度:dWdt=bW∞ke-k(t-t0)[1-e-k(t-t0)]b-1(3)
體質量生長加速度:d2Wdt2=bW∞k2e-k(t-t0)[1-e-k(t-t0)]b-2[be-k(t-t0)-1] (4)
拐點:tr=lnbk+t0(5)
式中:W∞為漸近體質量,g;t0為在理論上體長和體重為0時的年齡,d;k為生長曲線的平均曲率;b為異速生長指數;tr為生長拐點,d。
1.6 數據處理
所有數據分析處理使用Lab Origin pro 8.5(Originlab,Northampton,MIA,USA)。
2 結果
2.1 體長和體質量的測量結果
隨機取樣的測量結果如表1所示,體長和體質量的變化速度都顯現出先快后慢的趨勢(圖1、圖2)。凡納濱對蝦的體長與體質量隨時間不斷增長,體長的增長幅度變化不明顯,體質量在前期和后期增長幅度明顯大于中期的增長幅度,在養殖前期體長和體質量的標準差明顯大于后期。
2.2 凡納濱對蝦體長與體質量的關系
凡納濱對蝦的體長(L)和體質量(W)數據擬合函數(圖3),回歸方程如下:
W=1.275×10-8L4.40 (R2=0.986,n=480)。(6)
t檢驗結果顯示異速生長指數為4.40,與3差異顯著,凡納濱對蝦為正異速生長。
2.3 體長與體質量方程
凡納濱對蝦體長數據擬合結果(圖4)如下所示,其中擬合度R2=0.992,與實測結果大致相符。
Lt=165.19(1-e-0.013 9(t+17.785 2))。(7)
將式(6)代入式(7)得到凡納濱對蝦的體質量生長方程:
Wt=73.22(1-e-0.013 9(t+17.758 2))4.40。(8)
2.4 生長速度及生長加速度
將式(8)分別進行一階求導和二階求導,獲得體質量的生長速度和生長加速度。求導結果如下:
體質量生長速度:dWdt=448e-0.013 9(t+17.785 2)[1-e-0.013 9(t+17.7852)]3.4(9)
體質量生長加速度:d2Wdt2=0.0622e-0.013 9(t+17.785 2)[1-e-0.013 9(t+17.785 2)]2.4[4.4e-0.013 9(t+17.785 2)-1](10)
拐點:tr=88.81(11)
凡納濱對蝦的體質量生長速度隨養殖時間逐漸增大,而體質量生長加速度隨養殖時間逐漸減小并趨近于0(圖5),在養殖第88天達到拐點。
3 討論
3.1 凡納濱對蝦的生長特點
凡納濱對蝦在養殖前期受到苗種的個體化差異影響,初期階段采樣數據的標準差較大,不同個體之間的體長及體質量相差較大。而后期規格相對齊整,這可能與以下原因有關:一是在養殖過程中,隨著投飼量的加大,體質量較小的凡納濱對蝦吃料競爭減少,可以獲得足夠的飼料來生長;二是隨著投喂飼料的粒徑的變化,個體較小的凡納濱對蝦的抱握足不能抓住飼料,進而因吃不到料而被淘汰;三是體型較小的個體由于體質的原因對于水質變化比較敏感,對于銨態氮以及亞硝氮的耐受性不如體型較大的個體,因而死亡使較小體型個體數量減少。
依Levenberg-Marquardat線性回歸法擬合體長與體重關系,異速生長指數為4.40,遠大于3,為正異速生長。這與李玉虎等[7]研究結果不同,主要是因為現今的凡納濱對蝦苗種選擇更加追求生長速度和體質量的增加,本實驗使用的苗種生長速度更快,另外在養殖過程中投飼量和投喂次數不一致,也是兩組實驗結果相差較大的原因之一。生長速度較快可以被認為是目前市場上蝦苗的特征之一,在生長的過程中,生長加速度逐漸減小,生長速度隨著養殖時間不斷加快,體質量生長速度約在養殖第88天前后達到理論生長速度最大值[8],此時將凡納濱對蝦全部出售可以節省飼料獲得較好的經濟效益,結果與楊長明[9]所得的3.905個月相近,與李玉虎等[7]得到的169天相差較大,這與投喂方式未能發揮最大的生長性能以及對蝦苗種不同有關。理論最大體長為165.19 mm,理論最大體重為73.22 g,結果符合以往大規模養殖生產得到的經驗。
3.2 凡納濱對蝦的出塘策略
明確凡納濱對蝦的生長發育規律是科學開展生產的前提,可以確立放苗的合理數量以及捕撈時間[10]。在我國北方由于進入秋季溫度開始下降,水溫不再適宜凡納濱對蝦的生長,使凡納濱對蝦的生長發育滯緩。所以能否及時出塘成為最終決定產值和產量的關鍵。在溫度條件允許的情況下,在生長拐點前后出塘可以獲得較大規格和產量,從而創造更多的經濟效益。同時根據市場需求(如每年9—10月的中秋節、國慶節前后),分批次捕撈可以降低養殖池中的凡納濱對蝦密度,減輕水體壓力,也可以加快池內余蝦的生長。
參考文獻:
[1] 張傳權.世界重要養殖品種——南美白對蝦生物學簡介[J].海洋科學,1990,14(3):69-73.
[2] 梁萌青,王士穩,王家林,等.海水養殖與低鹽養殖凡納濱對蝦生長性能,酶活及RNA/DNA比值的差異[J].海洋水產研究,2008,29(4):5.
[3] LEVENBERG K .A method for the solution of certain non-linear problems in least squares[J].Quarterly of Applied Mathematics,2018,2(4):436-438.
[4] VON BERTALANFFY L.A quantitative theory of organic growth (Inquiries on growth laws.II)[J].Human Biol.,1938,10:181-213.
[5] 董宏標,蘇永全,毛勇,等.室內環境下日本囊對蝦2種形態變異類型群體生長特性比較研究[J].熱帶海洋學報,2014,33(4):10.
[6] 張乃禹.中國對蝦生長的數理分析[J].海洋科學,1985,9(4):1-7.
[7] 李玉虎,宋芹芹,張志懷,等.凡納濱對蝦生長發育規律及生長曲線擬合研究[J].南方水產科學,2015,11(1):89-95.
[8] KUHI H D ,KEBREAB E ,LOPEZ S ,et al.An evaluation of different growth functions for describing the profile of live weight with time (age) in meat and egg strains of chicken[J].Poultry Science,2003,82(10):1536-1543.
[9] 楊長明.凡納濱對蝦人工授精與生長發育研究[D].咸陽:西北農林科技大學,2010.
[10] 陳宗堯,劉永昌,邱盛堯,等.黃海中部沿岸放流增殖對蝦生長特性初步研究[J].海洋學報(中文版),1990,12(6):758-764.
The growth of Litopenaeus vannamei in higher-place ponds in northern China
CAI Zhonglu, YI Changtao, SHEN Xudong, LI Zhonghong, LI Geng
(Yingkou Enhancement And Experiment Station, Chinese Academy of Fishery Science ,Yingkou 115004,China)
Abstract:To understand the growth characteristics of the whiteleg shrimp Litopenaeus vannamei raised in higher-place ponds in northern China, body weight and standard length of the shrimp were measured.The growth curve of Litopenaeus vannamei for standard length and time was fitted using the von Bertallffy equation. The length-weight relationship was also analysed. The results showed that the length-weight relationship was: W=1.275×10-8L4.40, and the von Bertalanffy equationwas:Lt=165.19(1-e-0.013 9(t+17.785 2)).By analyzing the growth pattern of Penaeus vannamei, a strategy for timely sales was provided.
Key words:Litopenaeus vannamei; growth curve; rules of growth and development
(收稿日期:2021-11-18)
基金項目:中國水產科學研究院基本科研業務費資助;海水蝦類規模化繁育技術創新團隊項目(2020TD64)。
作者簡介:蔡忠璐(1994.5-),男,碩士,研究實習員,主要從事甲殼動物遺傳育種、甲殼動物設施養殖及增殖放流、技術推廣工作。E-mail:caizhonglu@126.com。
通信作者:李 耕(1968.10-),男,碩士,副研究員,主要從事甲殼動物遺傳育種、甲殼動物設施養殖及增殖放流、技術推廣工作。E-mail:mdlg124@163.com。