田穎可,馬行空,彭佳慧,黃亞紅*
(1.南京大學 生命科學學院,江蘇 南京 210023;2.江蘇省淡水水產研究所,江蘇 南京 210017)
中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)又名河蟹,屬于節肢動物門、軟甲綱、十足目、弓蟹科,是我國重要的水產養殖品種之一。中華絨螯蟹為雜食性動物,小蝦、野雜魚、蠕蟲、野生昆蟲、貝類、棘皮動物等為其主要的動物性餌料來源,植物性餌料則以藻類、水生植物等為主[1-3]。中華絨螯蟹池塘養殖中投喂的餌料主要為由豆粕、棉粕、麩皮、小麥、豆油等制成的精飼料,有時還會輔以動物性餌料[4]。中華絨螯蟹飼養過程中,常以野雜魚(動物性餌料)或人工配合餌料為主進行投喂,動物性餌料資源有限,而人工餌料成本較高。椎實螺(Lymnaeasp.)屬軟體動物門、腹足綱、肺螺亞綱、基眼目、椎實螺科[5],是溝塘中常見的螺類,對水生植物具有危害性,有報道表明其對水稻秧苗曾產生毀滅性侵害,重災區密度最高達5 000只·m-2[6]。目前常用四聚乙醛、胺乙醇胺鹽等化學藥劑殺螺[7],但這種方式存在環境污染風險。椎實螺是中華絨螯蟹攝食的動物性餌料之一[5],將其打撈并投喂中華絨螯蟹則是一項生態控制措施[6]。
豐容是指為了滿足圈養野生動物的生理、心理需求,使其更多地表現出自然條件下的狀態而進行的一系列保障動物福利的措施[8]。餌料豐容則是指通過改變食物種類、成分、顏色、形狀、位置、易獲得程度等來提升動物福利水平的手段[9]。董超等[10]研究發現,配合飼料和魚肉的輪轉投喂可提高克氏原螯蝦的攝食量,且體重增長也顯著高于投喂單一魚肉的組別。對螯蝦進行高蛋白餌料與低蛋白餌料以5 d為一周期的輪轉投喂后,其體重增長也顯著高于部分對照組螯蝦[11]。但在中華絨螯蟹養殖中,始終投喂同種餌料,與不同餌料輪轉投喂,何種更適宜其生長等,目前仍沒有定論。本實驗通過椎實螺與人工餌料的輪轉投喂和混合投喂,探究餌料豐容是否促進中華絨螯蟹的攝食及生長,為人工養殖中華絨螯蟹的飼料投喂提供新的方法,也可為椎實螺的生態防治提供新的思路。
實驗用中華絨螯蟹由江蘇省淡水水產研究所于2021年7月提供,體型大小相近,附肢健全,初始體重為(7.19±0.64)g。
中華絨螯蟹所食椎實螺大小均一,螺肉鮮重為(88.67±7.19)mg(肉干重8.60%)。椎實螺鮮重蛋白含量5.60%,即占干重65.00%。中華絨螯蟹所食人工餌料由江蘇省淡水水產研究所提供,烘干處理后測得干重86.30%,配方為魚粉、豆粕、花生粕、棉粕、小麥粉、魷魚膏、蝦殼粉、魚油、磷酸二氫鈣、維生素、礦物質預混料等,成分包括:粗蛋白質含量≥32.0%,粗脂肪含量≥4.0%,粗纖維含量≤7.0%,粗灰粉含量≤18.0%,水分含量≤12.0%,總磷含量≥1.2%,賴氨酸含量≥1.7%。
中華絨螯蟹飼養容器為底面直徑15 cm、上口直徑18 cm、高17 cm的食品級塑料圓桶,飼養用水為曝氣24 h的自來水。
窒息試驗所用密封容器為圓柱狀透明密封罐子,底面直徑5.5 cm,高12.0 cm,容量280 mL。溶氧值測量儀器為W-Ⅱ便攜式多參數水質分析儀(奧克丹科技有限公司)。
1.2.1 飼養管理
實驗用中華絨螯蟹共128只,每組32只,雌雄各半,單只飼養于塑料桶中,飼養時長為28 d。實驗共設4組,輪轉組、混投組為兩種豐容實驗組,純餌組、純螺組為兩種對照。每4 d為一完整周期,每半個周期(2 d)換一次水并重新投喂餌料,保持水位高度為2.5 cm。其中純餌組、純螺組每2天分別投喂人工餌料256 mg、椎實螺532 mg。所投喂椎實螺為鮮活個體,但中華絨螯蟹僅攝食螺肉部分。輪轉組每一周期前2 d投喂人工餌料256 mg、后2 d投喂椎實螺532 mg,混投組同時投喂人工餌料與椎實螺各128、266 mg。因為椎實螺螺肉含水量高,而餌料干重比例高,因而本文均以干重計算攝食量。
實驗進程中每兩日換水同時清理殘餌、糞便,統計攝食量,觀察并記錄中華絨螯蟹死亡、蛻殼情況。
1.2.2 窒息試驗
在實驗周期結束后,各組隨機選擇存活的8只蟹,統一置于經過曝氣處理的自來水水箱中,提前準備好密封罐子沒入水中,灌滿水并排出氣泡。在水中將中華絨螯蟹放入密封罐中,并立刻封住罐口以防止氣體進入。密封罐制作完成之后,按照組別放置在桌面上,進行觀察。確認每一只河蟹死亡之后記錄準確的死亡時間,并測量此時的溶氧值。
1.2.3 數據統計與分析
實驗開始前稱量中華絨螯蟹體重,飼養28 d后稱量終末體重,計算體重增長量。實驗結束時統計各組蟹存活數,計算存活率。將每次投放餌料量與剩余餌料量的差值記為單次攝食量,總攝食量分別以人工餌料及椎實螺的干重進行折算。
餌料系數為攝食量除以終末體重與初始體重之差;
攝食蛋白量為攝食量乘以含蛋白率。
數據以平均值±標準差的形式表示,利用Excel及GraphPad 軟件對數據進行顯著性分析,P<0.05表示有顯著性差異。
對各組中華絨螯蟹存活率進行卡方檢驗,結果顯示(表1),混投組、輪轉組與純螺組中華絨螯蟹的存活率都高于純餌組,且混投組與純螺組的存活率與純餌組的存活率具有顯著性差異(P<0.05)。

表1 飼養28 d后各組中華絨螯蟹存活率
表2為飼養28 d各組中華絨螯蟹平均每周期個體攝食量,表3為28 d各組中華絨螯蟹平均每周期攝食總量與攝食蛋白量顯著性檢驗。輪轉組與混投組的攝食總量與純餌組相近,但顯著高于純螺組。此外,輪轉組、混投組與純餌組的攝食蛋白總量均顯著高于純螺組(P<0.05)。

表2 28 d各組中華絨螯蟹平均每周期(4 d)攝食量 單位:mg

表3 28 d各組中華絨螯蟹平均每周期攝食總量(上半角)與攝食蛋白量(下半角)顯著性檢驗
表4為輪轉組平均攝食量與對應時段純餌組、純螺組的比較,圖1、2分別展示了飼養過程中各周期對應時段的具體攝食量。輪轉組在每一周期的前兩日攝入的人工餌料量顯著高于對應時段的純餌組,在每一周期的后兩日攝入的椎實螺量顯著低于對應時段的純螺組。

圖1 純餌組與輪轉組對應時間段(2 d)攝食量

圖2 純螺組與輪轉組對應時間(2 d)段攝食量

表4 純餌組、純螺組分別與輪轉組對應時間段(2 d)攝食量及顯著性檢驗
攝入餌料與椎實螺的比值反映中華絨螯蟹對人工餌料和椎實螺的偏向性,比值高說明其相對喜食人工餌料,比值低說明其相對喜食椎實螺。圖3、表5為各組中華絨螯蟹攝入人工餌料與椎實螺的比值及顯著性檢驗。對照組為純餌組人工餌料攝入量與純螺組平均椎實螺攝入量的比值。輪轉組與混投組的餌料與椎實螺攝入量的比值均顯著高于對照組,且混投組顯著高于輪轉組,說明輪轉組與混投組均相對喜食人工餌料,而混投組對人工餌料的偏向更明顯。

“*”“**”“***”“****”分別表示在P<0.05、P<0.01、P<0.001、P<0.0001水平差異顯著。圖4、6同。圖3 28 d各組中華絨螯蟹攝入餌料與椎實螺比值

表5 對照組(純餌組與純螺組)、混投組與輪轉組餌料與椎實螺攝入量比值的顯著性檢驗
圖4、5分別為飼養28 d后各組中華絨螯蟹體重增長及餌料系數,表6為其差異顯著性檢驗結果。混投組中華絨螯蟹體重增長顯著高于純螺組,其余組間無顯著性差異。輪轉組與純餌組餌料系數較高,純螺組餌料系數最低,但均無顯著性差異。圖6為僅計算人工餌料所得的餌料系數結果,純螺組無人工餌料攝入,其余三組從高到低依次為純餌組、輪轉組、混投組,且混投組顯著低于純餌組。

圖4 飼養28 d后各組中華絨螯蟹體重增長量

圖5 飼養28 d各組中華絨螯蟹餌料系數

圖6 飼養28 d人工餌料餌料系數

表6 飼養28 d各組中華絨螯蟹體重增長量(上半角)和餌料系數(下半角)的顯著性檢驗
各組中華絨螯蟹窒息試驗死亡時間、溶氧值及各組之間t檢驗結果如表7所示。首個個體死亡時溶氧值純螺組為最低、純餌組最高,混投組首個個體死亡所經歷時間最長,純螺組其次,純餌組最低。最后個體死亡時溶氧值為混投組最高,其余3組數值相近。最后個體死亡時間為純螺組最高,純餌組最低。半致死平均溶氧值及全體窒息臨界點溶氧值純螺組均為最低,純餌組均為最高,其中純螺組與純餌組全體窒息臨界點顯著性差異。半致死耐受時長及全體缺氧耐受時長由高到低依次為純螺組、混投組、輪轉組、純餌組,且純螺組與混投組均顯著高于純餌組。綜合各項統計結果可得,純螺組中華絨螯蟹耐缺氧能力最強,混投組、輪轉組其次,純餌組最弱。

表7 窒息試驗相關指標統計
從兩種餌料濕重的攝入量考察,純螺組攝食量最高,其次是輪轉組與混投組,純餌組最低。由于椎實螺含水量高,可轉化供能的營養物質有限,因此,純螺組中華絨螯蟹實際攝入食物體積大,相較于其他組已達充分飽食的程度,這也說明人工餌料的飽腹感可能優于椎實螺。人工餌料與椎實螺在性狀、成分、含水量等方面皆有很大差異,以其干重計算攝食量較為合理。但由于攝入椎實螺干重的絕對值遠小于人工餌料,因此,純螺組平均攝食量顯著低于純餌組、輪轉組、混投組,即餌料中含人工餌料的3組,因而比較攝入人工餌料與椎實螺的相對值更能反映中華絨螯蟹對兩種餌料偏好。輪轉組中華絨螯蟹在每一周期的前兩日攝入的人工餌料量顯著高于對應時段的純餌組蟹,在每一周期的后兩日攝入的椎實螺量顯著低于對應時段的純螺組蟹。在實驗初期交替嘗試了兩種飼料后,輪轉組中華絨螯蟹對人工餌料的攝食量穩定高于未食用過椎實螺的純餌組蟹,說明中華絨螯蟹在經歷了輪轉投喂的刺激后,表現出了明顯的對人工餌料的偏好。輪轉投喂在提高人工餌料對于中華絨螯蟹的誘食性上有一定作用。輪轉組與混投組的人工餌料與椎實螺攝入量比值均顯著高于對照組,說明相對于椎實螺,中華絨螯蟹更喜食人工餌料。而混投組的餌料與椎實螺攝入量的比值又顯著高于輪轉組,輪轉組在投喂椎實螺的時段內,由于饑餓或欲求閾值降低,攝食更多椎實螺,因此,比值低于混投組。輪轉與混合投喂豐富了中華絨螯蟹的攝食內容,在提高人工餌料的誘食性方面起到了一定的豐容作用。
飼養28 d后混投組中華絨螯蟹體重增長高于純螺組,其余無顯著性差異。各組中華絨螯蟹的餌料系數無顯著性差異。人工餌料不僅在誘食性、口感等方面吸引中華絨螯蟹更多地攝取,其營養成分也更均衡,更適宜其生長。而楊志剛等[12]實驗表明,用配合飼料替代雜魚飼喂中華絨螯蟹對其體重、出肉率、肝胰腺、性腺等均無顯著影響,僅部分消化酶有差異。徐夢謙等[13]分別以配合飼料和鮮雜魚飼喂青蟹,發現投喂鮮雜魚組青蟹體重增長顯著高于配合飼料組。人工餌料已基本滿足蟹類的營養需求,考慮到其在投喂、管理上的便捷性,在大規模養殖中可能優于傳統的動物性餌料,但僅計入人工餌料時,混投組餌料系數顯著低于純餌組,以更低的餌料成本達到了與純餌組相近的生長率,在生產上是更為經濟的選擇。缺氧是對動物的一種負面刺激,會對機體的器官和組織造成不同程度的損傷,耐缺氧能力是機體對低氧環境適應性的反應[14]。本實驗中的窒息試驗表明,與僅食人工餌料的純餌組蟹相比,全程食用椎實螺的中華絨螯蟹有更好的耐缺氧能力。椎實螺可能有助于提高中華絨螯蟹的耐缺氧能力,增強其抗逆性。且純餌組中華絨螯蟹的存活率顯著低于純螺組與混投組。椎實螺雖不及人工餌料適宜生長,但其作為動物性餌料,不僅起到了餌料豐容的效果,同時也為中華絨螯蟹提供了更接近自然條件的生長環境,起到環境豐容效果的同時也增加了中華絨螯蟹生長環境中的微生物種類、數量,可能有益于其免疫力的增強,因而實驗全程均有椎實螺投放的兩組存活率更高。
輪轉投喂與混合投喂屬于餌料豐容技術,餌料豐容對中華絨螯蟹生長質量提高的生物學基礎可能基于營養均衡假說(nutrient balance hypothesis)和采食后反饋機制(postingestive feedback)假說。食物多樣性(diet diversity)是影響雜食性動物適應性的重要因子之一。動物從不同種類的食物中獲取生命活動所需的各類營養物質。在水產養殖中,小型節肢動物作為魚類天然飼料,已成為一種實用的替代飼料成分。Li等[15]以60%黑軍蠅(HermetiaIllucens)幼蟲飼料飼喂大西洋鮭魚(SalmoSalar)8周,并采集其近端和遠端腸道的消化和黏膜微生物進行分析,結果表明,蟲粉飼料對鮭魚腸道菌群有明顯的調節作用。豐富的食物多樣性能夠使動物獲得均衡的營養,更有利于其生長、繁殖以及競爭力的提高。
蟹類有著不同時期階段的營養需求,生活史的行為上也有著權衡的策略,影響其攝食的選擇[3]。動物所選擇的食物類型受到最適性原則(optimality principles)的支配,本實驗的混投組給予了中華絨螯蟹食物選擇機會,食物組成及結構的變化可誘使腸道菌群群落組成結構發生改變,并進一步影響宿主的免疫力[16-17]。對于食性泛化種(generalist)的中華絨螯蟹而言,不同的食物具有不同的營養價值,中華絨螯蟹還可能對其具有不同的特有欲求。中華絨螯蟹雖然對人工餌料食物喜好度高,但在野外自然環境中,這種覓食行為很難實現,多數動物會攝取不同的食物來滿足所需而非獨鐘于一類餌料。研究表明,混合食物對魚類的腸道微生物多樣性具有非加性影響,多種飲食成分可以相互作用,從而影響腸道微生物多樣性[18]。動物腸道微生物組成主要受環境、土壤、攝食內容的影響,食物的數量和種類對動物影響與生境密切相關[19-20],本實驗僅僅在室內無土無草容器里飼養,與野外環境差異很大,實驗結果能否推廣到生產實踐中也有待檢驗。有關食物的多樣性及組成是如何影響中華絨螯蟹腸道微生物以及免疫系統、環境適應性等,還有待進一步研究。
在本實驗中,單獨投喂人工餌料時中華絨螯蟹存活率較低,單獨投喂椎實螺時生長率較低,而同步混合投喂或分期輪轉投喂均比單一餌料有更好的生長效果,且大幅降低餌料成本,就人工餌料和椎實螺而言,同步混投效果最佳。生產實踐上,鑒于椎實螺為活體,可一次性投入足量,同時栽植伊樂藻等沉水植物,以利于椎實螺存活與生長,構建蟹螺共棲的健康池塘生態系統,進而實現中華絨螯蟹的綠色養殖。