中華絨螯蟹-日本沼蝦池塘套養大規格羅氏沼蝦模式氮磷收支及養殖效果研究

周 聃，劉 梅，房偉平,倪 蒙，鄒松保，原居林

(1.農業農村部淡水漁業健康養殖重點實驗室，浙江省魚類健康與營養重點實驗室，浙江省淡水水產研究所，浙江湖州 313001；2.浙江長興縣水產與農機中心，浙江長興 313100)

中華絨螯蟹()，俗名河蟹，由于其肉質鮮美，營養豐富，深受消費者喜愛，近年來，隨著生活水平的提升，其需求量日益增加，產業發展迅速。從上世紀80年代中國就開始探索人工中華絨螯蟹養殖技術，經近30多年發展，已形成了一套成熟的養殖模式。2019年中國中華絨螯蟹總產量為7.78萬噸。然而，近年來，隨著養殖環境壓力、不良天氣和市場價格波動等因素影響，養殖風險增加，效益波動大。現亟需探索新型生態養殖模式，在確保經濟效益的同時，提高投入品利用率、降低氮磷等營養物質排放對水體造成的負面影響。

關于中華絨螯蟹生態養殖模式的研究主要集中在生物結構探究、水質環境調控、養殖模式優化等方面。當前，降低中華絨螯蟹養殖環境壓力，提高經濟效益的主要方式為多品種套養或混養。該模式是基于養殖生物生理特性進行多品種搭配，利用物種間關系實現物流、能流循環利用，最大程度的利用養殖系統中的營養物質和能量，從而提高單位效益。中華絨螯蟹常見的套養品種有加州鱸()、小龍蝦()、日本沼蝦()、黃顙魚()等。

羅氏沼蝦()，隸屬甲殼綱十足目長臂蝦科沼蝦屬，屬大型淡水蝦類。在現有中華絨螯蟹-日本沼蝦套養模式中增加套養羅氏沼蝦，可顯著提高餌料利用率，降低水體的富營養化程度。該方式作為新興的養殖模式，其養出的羅氏沼蝦規格可達100～200 g/只，售價可達100～150 元/kg，極大地提高了經濟效益。然而目前該模式僅處于實踐探索中，尚缺乏對其養殖密度、營養物質流動等方面的研究。因此，本實驗以傳統的中華絨螯蟹-日本沼蝦套養池塘為研究對象，通過添加投放不同密度的羅氏沼蝦，對各密度養殖過程中的氮、磷收支及養殖效果進行比較分析，從經濟和生態兩方面評估，確定適宜養殖密度，對生產、養殖環境調控和減排控制有參考價值，為該模式發展及下一步推廣提供重要支持。

1 材料與方法

1.1 實驗地點

選取湖州長興某水產養殖家庭農場作為實驗點，分別設置T1、T2和T3三種不同套養密度，每個放養密度設置3個平行池塘。水源充足無污染，具備完善的增氧和防逃逸設施。種植苦草、伊樂藻、輪葉黑藻等水草，水草覆蓋度約為60%。中華絨螯蟹放養：2 月初，放養蟹種規格80～100 只/kg，蟹種來源為本地培育經過挑選的健康蟹種。日本沼蝦放養：3 月中旬放養日本沼蝦苗種，規格約800～1 000 只/kg。羅氏沼蝦放養：6月初放養當年3 月中旬早繁苗養成的大規格羅氏沼蝦,規格約75～80 只/kg。具體投放量見表1。

表1 不同套養密度池塘各組分投放量Tab.1 The deliver amount of components in ponds with different densities

1.2 羅氏沼蝦生長曲線測定

從6月初放養大規格羅氏沼蝦苗起至全部收獲，每隔15 d采集30尾，測定其體重體長，繪制不同套養密度下羅氏沼蝦生長曲線，分析其生長情況。

1.3 樣品采集及總氮、總磷測定

采用五點法采集池塘排水和進水水樣；收集養殖場所降雨、總降雨量數值來自市氣象局；于12月底，養殖結束時采用五點法采集底泥樣品，測量厚度；收集養殖時期飼料，準確記錄相關投入量；采集投放前蟹苗、日本沼蝦苗和羅氏沼蝦苗，并于養殖結束時采集成蟹、日本沼蝦和羅氏沼蝦；在養殖結束后采集水生植物。

水質總氮采用紫外分光光度法(HJ 636-2012)測定；總磷采用鉬酸銨分光光度法(GB/T 11893-1989)測定；土壤總磷采用堿熔-鉬銻抗分光光度法(HJ 632-2011)測定，總氮采用NY/T 1121.24-2012法測定；飼料中總氮采用GB T 24318-2009法測定，總磷采用原子發射光譜法(NY/T 3318-2018)測定；蝦蟹總氮和總磷分別采用GB 5009.5-2016]和GB 5009.87-2016測定；水生植物總氮和總磷含量采用NY/T2017-2011測定。

1.4 計算方法

1.4.1 氮、磷收支計算

根據物料平衡原理計算池塘的氮、磷收支。

N(P)=W+M+M+M+F+R

(1)

N(P)=W+H+H+H+G+E+O

(2)

式中，W為通過池塘初始水體和換水輸入的氮、磷(kg/hm)，M、M、M分別為放養中華絨螯蟹苗、日本沼蝦苗、羅氏沼蝦苗輸入的氮、磷(kg/hm)，F為餌料輸入的氮、磷(kg/hm)，R為降雨輸入的氮、磷(kg/hm)；W為養殖結束后水體和排水輸出的氮、磷(kg/hm)，H、H、H分別為中華絨螯蟹、日本沼蝦、羅氏沼蝦收獲輸出的氮、磷(kg/hm)，G水生植物輸出的氮、磷(kg/hm)，E為沉積物輸出的氮、磷(kg/hm)，O為其他形式輸出的氮、磷(kg/hm)。

1.4.2 氮、磷利用率計算

收獲漁獲物的氮、磷含量占氮、磷輸入量的比例稱作氮、磷的絕對利用率,而占飼料輸入氮、磷量的比例稱作氮、磷的相對利用率。

氮(磷)的絕對利用率=N(P)÷N(P)×100%

(3)

氮(磷)的相對利用率=N(P)÷N(P)×100%

(4)

式中，N(P)為收獲的漁獲物氮、磷含量(kg/hm)，N(P)為池塘總輸入的氮、磷含量(kg/hm)，N(P)為投喂飼料中的氮、磷含量。

1.4.3 氮、磷排污系數計算

氮、磷排污系數指生產1 kg的水產品向外界水體排放的氮、磷量(g/kg)。

排污系數=W÷M×1 000

(5)

式中，W為養殖結束后水體和排水輸出的氮、磷(kg)，M為養殖池塘產量(kg)。

1.5 數據分析

采用SPSS 22.0對數據進行處理，統計值用平均值±標準差表示，<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同套養密度下羅氏沼蝦生長曲線

不同套養密度下羅氏沼蝦生長情況如圖1所示。結果發現T1(低密度)羅氏沼蝦生長速率要高于其他組，于養殖后期體重可達(112.33±17.69) g，體長可達(20.33±1.01) cm；此時T3(高密度)羅氏沼蝦體重和體長分別為(89.79±20.26) g和(19.32±0.71) cm。套養密度會影響羅氏沼蝦生長速率，低密度套養的羅氏沼蝦生長速度較快。

圖1 不同套養密度下羅氏沼蝦生長曲線Fig.1 The growth curve of M.rosenbergi under different densitiesa為不同套養密度下羅氏沼蝦體長變化曲線，b為不同套養密度下羅氏沼蝦體重變化曲線

2.2 不同套養密度下池塘氮、磷收支

不同套養密度下池塘氮、磷輸入情況見表2。從表2中可以發現該養殖模式氮、磷輸入項目主要包括飼料、進水、放養的苗種和降雨。飼料是該模式氮、磷的主要輸入方式,其次是進水。其他放養的蝦、蟹苗及降雨的氮磷輸入均小于4%。

表2 不同套養密度下池塘氮、磷輸入占比Tab.2 Input of nitrogen and phosphorous in ponds with different densities

該養殖模式池塘氮、磷輸出項目主要包括水生植物、沉積物、排水、收獲的各類蝦蟹和其他支出(表3)。水生植物是該模式氮、磷的主要支出方式,其次是排水,沉積物是磷支出的重要方式。而在收獲的漁獲物氮、磷支出中，中華絨螯蟹是主要方式，而羅氏沼蝦由于其放養密度不同，氮、磷支出的比例差異較大，其占比均為T3>T2>T1。

表3 不同套養密度下池塘氮、磷支出占比Tab.3 Output of nitrogen and phosphorous in ponds with different densities

2.3 不同套養密度下池塘氮、磷利用率及排污系數

不同套養密度下池塘氮、磷利用率見表4所示。T1氮的絕對和相對利用率略高于T2，差異不顯著，而磷的絕對和相對利用率略低于T2差異不顯著，表明T1和T2在氮磷利用率方面差異不大。而T3氮、磷的絕對和相對利用率均顯著低于T1和T2，表明在氮磷利用率方面T3明顯較弱。不同套養密度池塘氮、磷排污系數見表5所示。T1池塘氮、磷排污系數略低于T2池塘，差異不顯著，而T3池塘氮、磷排污系數顯著高于T1和T2池塘。

表4 不同套養密度池塘氮、磷利用率Tab.4 N and P utilization efficiency of harvested products in ponds with different densities

表5 不同套養密度池塘排污系數Tab.5 Pollution discharge coefficient in ponds with different densities

2.4 不同套養密度下池塘養殖經濟效益

不同套養密度下池塘養殖經濟效益見表6。由表中可以發現不同密度池塘僅羅氏沼蝦產量出現顯著差異。由于羅氏沼蝦苗放養密度不同，其投喂的飼料量不同，因此T1、T2和T3的池塘成本分別為9 200、10 300和11 600元/667 m。根據當年中華絨螯蟹平均價格為120元/kg；日本沼蝦平均價格70元/kg；羅氏沼蝦平均價格120元/kg，全年T1、T2、T3池塘每單位面積利潤分別為7 881、8 536、8 178元。

表6 不同套養密度池塘每畝經濟效益Tab.6 Input cost of ponds with different densities

3 討論

3.1 套養密度對羅氏沼蝦生長影響

本研究發現套養密度會影響羅氏沼蝦的生長，低密度套養下，羅氏沼蝦其體重和體長增長速度明顯高于高密度套養。有可能由于羅氏沼蝦和中華絨螯蟹生長環境存在競爭關系，其套養的密度小，生長空間相對較大，利于羅氏沼蝦的生長。該結果與張國新研究的不同養殖密度對南美白對蝦生長的影響結果相同，故在套養密度選擇中，不應過分追求產量，還需保證一定的密度，提高羅氏沼蝦的品質。

3.2 不同套養密度下氮、磷收支差異

飼料是該養殖池塘氮、磷輸入的主要來源。該結果低于戴修贏等得出的河蟹養殖池塘中飼料氮磷占比超過95%，這是由于本研究在計算過程中計算了水體輸入的氮、磷，所以本研究結果較低。本研究中的中華絨螯蟹苗、日本沼蝦和羅氏沼蝦苗統一計算為苗種，T1、T2和T3的苗種占氮總收入的(4.19±0.27)%、(5.26±0.35)%和(6.18±0.41)%，占磷收入的(2.73±0.18)%、(3.90±0.30)%和(4.88±0.29)%。從結果中可以發現不同套養密度下，放養苗種輸入的氮、磷占池塘氮、磷總輸入的比例由于放養的種類和規格不同而存在差異，從而改變其他組分占比，然而不同密度下飼料占總氮和總磷輸入的比例差異不大，這表明雖然密度不同，但其所需消耗的飼料占比差異不大。

水生植物是該養殖池塘氮、磷支出的主要方式，該結果與陳東興研究的河蟹池塘中水草是氮、磷支出的主要方式相同。對比排水和進水的氮、磷含量發現，兩組差異較小，表明整個養殖過程對外界增加的排放污染較少，其水中大部分氮、磷均被水草所吸收，表明中華絨螯蟹-日本沼蝦池塘套養大規格羅氏沼蝦是一種清潔的養殖模式。將中華絨螯蟹、日本沼蝦和羅氏沼蝦統一計算為漁獲物，T1、T2和T3的漁獲物占氮總支出的(21.64±0.91)%、(22.40±1.13)%和(21.79±1.00)%，占磷支出的(12.08±0.51)%、(13.31±0.58)%和(13.18±0.60)%。該結果與魚類池塘養殖中的漁獲物氮、磷支出占比相接近。從結果中還發現沉積物中的磷支出占比較高，而氮占比較少，水生植物中的氮支出要高于磷支出占比，這可能由于投入飼料中氮磷比較低，達不到植物吸收的理想氮磷比，導致磷過剩沉積。此外，在池塘氮、磷支出途徑中還存在N的揮發、反硝化脫氮以及N、P的滲漏等其他形式的支出途徑。

3.3 不同套養密度下生態效益差異

中華絨螯蟹-日本沼蝦池塘套養大規格羅氏沼蝦養殖模式中的漁獲物氮、磷利用率分別在(15～20) %和(8～12) %，該結果與其他池塘水產養殖的氮、磷利用率差異不大。而在水生植物大量消耗氮、磷的前提下，還能保持該水平利用率，表明該養殖模式清潔高效。比較各套養密度下的氮、磷利用率和排污系數發現T1和T2的氮、磷相對和絕對利用率差異不大，均高于T3；T1池塘的氮、磷排污系數最低，T2略高，T3顯著高于T1和T2。從該結果可發現T1對環境影響最低，T2略高于T1，但差異不大。

3.4 不同套養密度下經濟效益差異

中華絨螯蟹-日本沼蝦池塘套養大規格羅氏沼蝦單位面積均利潤可達7 500元以上，比傳統中華絨螯蟹-日本沼蝦套養池塘增加2 000元以上，增加了養殖戶收益。分析不同套養密度池塘經濟效益可以發現，T1由于產量低于T2和T3，故其單位面積均效益要低于T2和T3，而T3的收益的增加沒有成本投入的增加大，這可能是由于漁獲物的存活率、生長速度等因素造成，這一結果符合上述羅氏沼蝦生長情況以及氮磷利用率結果。因此，三種密度下，T2的經濟效益最高。

4 結論

結合生態及經濟效益發現，T2的單位面積均效益最高，其氮、磷利用率不低于T1，排污系數不高于T1。T2在保證高利潤的前提下，氮、磷利用率高，對環境污染增加不大。因此，T2的密度最為適宜。綜上所述，中華絨螯蟹-日本沼蝦套養羅氏沼蝦的最佳密度為每667 m投放80～100 只/kg的中華絨螯蟹10 kg，800～1 000 只/kg的日本沼蝦15 kg和75～80只/kg的大規格羅氏沼蝦15 kg。