施肥方式對稻田養殖小龍蝦肌肉品質的影響

摘 要：為探明一次性施用緩控釋肥和常規施肥方式（基肥+追肥）對稻蝦綜合種養模式小龍蝦（Procambarus clarkii）肌肉品質的影響，分別從采用上述2種施肥方式的稻蝦綜合種養稻田，隨機采樣小龍蝦，對其肌肉樣品進行常規營養成分分析、氨基酸和脂肪酸成分分析。結果表明，相較于常規施肥方式，一次性施肥顯著降低了小龍蝦肌肉中粗脂肪和粗蛋白含量，其中粗脂肪含量下降20.62%，粗蛋白含量下降4.31%；小龍蝦肌肉中11種氨基酸、總氨基酸、必需和非必需氨基酸含量顯著降低，僅胱氨酸顯著升高。一次性施肥方式下，檢測到12種脂肪酸，較常規施肥減少2種，肌肉脂肪酸含量顯著降低。在不投餌的前提下，一次性施肥不利于小龍蝦肌肉品質的提升。

關鍵詞：施肥方式；稻蝦綜合種養；小龍蝦（Procambarus clarkii）；營養品質

2020年我國小龍蝦（Procambarus clarkii）養殖總面積達到145.64萬hm2，養殖總產量達到239.37萬t，其中稻蝦綜合種養模式小龍蝦產量占養殖總產量的86.15%，已成為小龍蝦主要養殖模式[1]。稻蝦綜合種養將水稻種植和小龍蝦養殖結合在一起，充分利用稻田空間和生態資源，具備改良土壤、提升稻與蝦產量及品質、提高農民收益等優點，實現了一田兩用、一水雙收[2]。但稻與蝦同時空管理給農藝管理措施提出新的要求，其中，肥料施用方式仍存在較大的爭議，不適宜的施肥會導致小龍蝦死亡或大幅度減產[3]。現有研究多從水稻產量[4]、土壤改良[5]、溫室氣體排放[6]等方面開展，而以其肌肉品質評判稻蝦綜合種養施肥方式的研究則較少。因此，本文以小龍蝦肌肉品質為研究對象，探討一次性施用緩控釋肥（下文簡稱一次性施肥）和常規施肥方式（基肥+追肥）的影響，為提升稻蝦綜合種養生產技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及樣品處理

試驗地點位于山東省濟寧市魚臺縣王魯鎮，所選試驗地已開展稻蝦綜合種養3年以上。選取兩塊試驗稻田，單塊面積為2 hm2，其中田面面積為1.8 hm2，環溝面積為0.2 hm2。6月前完成稻前小龍蝦采捕工作，晾田至田面輕微開裂。6月10日上水，放入蝦苗，蝦苗由其它非試驗地塊轉入，蝦苗規格約為5.0 g/尾，放養密度為60 000 尾/hm2。6月20日施用基肥，其中對照組為常規施肥模式，復合肥375 kg/hm2作為基肥，分別在返青、分蘗和幼穗分化階段施用150 kg/hm2尿素追肥；試驗組則為一次性施用緩控釋肥，用量600 kg/hm2。6月23日移栽水稻秧苗。種養期間，除施肥方式外，兩組管理方式一致，不進行投喂。

2021年8月25日，試驗組和對照組每3個地籠中的樣品混合后作為一個重復，每組3個重復，于每重復中隨機選取體格健壯、附肢完好、規格均一的小龍蝦30只，其中10只小龍蝦肌肉樣品混合后用于常規營養成分分析，其余20只小龍蝦肌肉混合后用于后續的氨基酸和脂肪酸成分分析。

1.2 檢測方法

小龍蝦肌肉樣品常規營養成分測定：使用直接干燥法測定肌肉含水量，灼燒法測定肌肉粗灰分含量，凱氏定氮法測定肌肉粗蛋白含量，索氏抽提法測定肌肉粗脂肪含量。

小龍蝦肌肉樣品氨基酸和脂肪酸含量的測定：氨基酸采用氨基酸分析儀進行測定，脂肪酸按照GB 5009.168-2016 進行測定。

1.3 營養品質的評定方法

根據聯合國糧食及農業組織（FAO）和世界衛生組織（WHO）1973年建議的氨基酸評分標準模式和中國預防醫學科學院營養與食品衛生所提出的全雞蛋蛋白質的氨基酸模式計算氨基酸評分（Amino acid score， AAS）、化學評分（Chemical score， CS）：

AAS=樣品氨基酸含量（mg/gN）/FAO評分模式氨基酸含量（mg/gN）

CS=樣品氨基酸含量（mg/gN）/全雞蛋蛋白質中同種氨基酸含量（mg/gN）

式中，氨基酸含量是指每克氮中氨基酸的毫克量。

氨基酸含量（mg/g N） = 肌肉氨基酸百分含量×6.25×1 000/肌肉蛋白質的百分含量。

1.4 數據處理

用SPSS 21.0軟件進行統計分析，使用獨立樣本t檢驗分析試驗組和對照組樣本間的差異性，描述性統計值使用平均值±標準差。

2 結果

2.1 小龍蝦肌肉常規營養成分

如表1所示，一次性施肥小龍蝦肌肉粗蛋白和粗脂肪含量顯著低于常規施肥方式（Plt;0.05），其中粗脂肪含量下降20.62%，粗蛋白含量下降4.31%；而粗灰分和含水量無顯著性差異（Pgt;0.05）。

2.2 小龍蝦肌肉氨基酸組成

2種施肥方式小龍蝦肌肉中共檢測出17種氨基酸（表2），氨基酸總含量分別為14.42%和13.93%。常規施肥方式下小龍蝦肌肉中氨基酸總量、必需氨基酸總量、非必需氨基酸總量、必需氨基酸總含量與氨基酸總量（WEAA/WTAA）的比值和必需氨基酸總含量與非必需氨基酸總量（WEAA/WNEAA）的比值均顯著高于一次性施肥（Plt;0.05），而鮮味氨基酸總含量與氨基酸總量（WDAA/WTAA）的比值顯著低于一次性施肥（Plt;0.05）。

2.3 小龍蝦肌肉營養品質評價

通過計算得出2種方式下小龍蝦肌肉的AAS和CS值（表3），常規施肥方式下小龍蝦肌肉中必需氨基酸的AAS在0.01～1.28；一次性施肥方式下小龍蝦肌肉中必需氨基酸的AAS在0.01～1.25。根據AAS評分和CS評分，2種施肥方式下小龍蝦肌肉的第一限制氨基酸均為甲硫氨酸＋胱氨酸；第二限制氨基酸為纈氨酸。

2.4 小龍蝦肌肉脂肪酸組成

小龍蝦肌肉中共檢測出14種脂肪酸，包括飽和脂肪酸（Saturated fatty acid， SFA）5種，單不飽和脂肪酸（Monounsaturated fatty acid， MUFA）2種，多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acid， PUFA）7種（表4）。其中，常規施肥方式下肌肉SFA、MUFA和PUFA占肌肉濕重的1.98%、1.55%和1.93%，均顯著高于一次性施肥方式下的1.12%、0.82%和0.47%（Plt;0.05）。

常規施肥方式下小龍蝦肌肉SFA含量最高的是棕櫚酸（C16：0），MUFA含量最高的是油酸（C18：1n9c），PUFA含量最高的是順式-5，8，11，14，17-二十碳烯酸（C20：5n3）；一次性施肥方式下則分別為硬脂酸（C18：0）、油酸（C18：1n9c）和亞油酸（C18：2n6c）含量最高。

3 討論

尾部肌肉是小龍蝦的主要可食部位，分析其營養組成是評判蝦肉品質的重要手段，也是反映其生理代謝水平的關鍵指標[7]。本研究發現，小龍蝦尾部肌肉除水分外，以粗蛋白含量為主，粗脂肪次之，灰分含量最低，組成比例與陳健等[8]、田娟等[9]研究結果相似。相較于常規施肥方式，一次性施肥顯著降低了小龍蝦肌肉的粗脂肪和粗蛋白含量，其中粗脂肪含量下降20.62%，粗蛋白含量下降4.31%。施肥方式已對稻田養殖小龍蝦肌肉品質產生了顯著影響。

為明確施肥方式對小龍蝦肌肉品質的影響，本研究從氨基酸和脂肪酸層面進行了進一步研究。結果表明，兩種施肥方式下小龍蝦肌肉中均檢出17種氨基酸，其中：必需氨基酸8種、非必需氨基酸9種，施肥方式并未影響氨基酸的組成種類。常規施肥方式下小龍蝦肌肉中11種氨基酸、總氨基酸、必需和非必需氨基酸含量等均高于一次性施肥，其中谷氨酸和天冬氨酸為氨基酸含量前兩位，與吳雷明等[10]研究一致，是影響肉質鮮味的主要氨基酸[11]，施肥方式已對小龍蝦肌肉氨基酸含量產生了顯著影響。根據AAS評分和CS評分，2種施肥方式下小龍蝦肌肉的第一限制氨基酸均為甲硫氨酸＋胱氨酸，與鄭丹等[12]研究結果一致。常規施肥方式下小龍蝦肌肉更接近接近世界衛生組織（WHO）/聯合國糧農組織（FAO）理想模式優質蛋白質要求。

脂肪酸是機體主要能源之一，對蝦類的生長和生存起著重要作用。飽和脂肪酸（SFA）可為機體提供能量，是重要的能量來源；而不飽和脂肪酸（UFA）具有降低血脂、預防心血管疾病、促進生長發育的作用[13]。常規施肥方式檢測脂肪酸種類為14種，而一次性施肥方式下僅檢測到12種，低于羅雅婷等[14]研究中的20種脂肪酸和田娟等[9]研究中的15種脂肪酸，一次性施肥降低了脂肪酸種類。在改變脂肪酸種類的同時，一次性施肥方式顯著降低了肌肉脂肪酸含量，除C20：0含量差異不顯著，其他脂肪酸含量均顯著低于常規施肥。施肥方式同樣對小龍蝦肌肉脂肪酸產生了顯著影響。

生活環境和食物組成是影響肌肉品質的主要因素[15]。施肥方式改變了稻田浮游植物[16]、底棲生物[17]、雜草[18]及昆蟲[19]等動植物組成的群落結構，影響了稻田生態系統組成。小龍蝦以其為食物來源[20]，食物結構的改變是影響小龍蝦肌肉品質的主要原因之一。萬金娟等[7]研究發現，可能由于缺少餌料的原因，蓮田套養小龍蝦肌肉中必需氨基酸和鮮味氨基酸的含量相對較低，野生蝦肌肉中粗脂肪含量最低。寇祥明等[21]研究中發現“藕蝦”共作系統中天然餌料能支撐一定產量的小龍蝦養殖，過度減少飼料和化肥的投入則會導致小龍蝦減產風險。另外一方面，施肥引起養殖水體銨態氮、硝態氮等指標劇烈變化[22]。常規施肥方式下會出現銨態氮等指標短期劇烈升高，影響小龍蝦生理代謝水平、消化活性和免疫活性等[23]，但隨著各脅迫指標的逐漸下降小龍蝦進入恢復期，各項生理指標逐步恢復正常[24]；而一次性施肥為滿足水稻需求，水體指標長期保持在較高濃度水平[25]，抑制了蝦的攝食及生長，從而影響了小龍蝦的肌肉品質。

4 結論

在不投餌的前提下，相較于常規施肥，一次性施肥改變了小龍蝦脂肪酸種類，降低了氨基酸和脂肪酸含量，不利于提升小龍蝦肌肉品質。本研究結果可為構建合理的稻蝦綜合種養施肥技術提供參考。

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