魚菜共生系統浮床覆蓋率對金鯽攝食率的影響

摘 要： 為研究金鯽?水蕹菜魚菜共生系統對金鯽攝食率的影響，分別設置水蕹菜浮床覆蓋率為0（A 組，對照組）、30 %（B 組）和50%（C 組）3 組養殖系統，每組3 個重復，每5 d 作為1 個攝食率周期，計算金鯽攝食率。在試驗第25 天取水樣，檢測水體總氨氮（TAN）、亞硝酸鹽氮（NO2?-N）和硝酸鹽氮（NO3?-N）等水質指標。結果顯示，第1 期、第2 期，A、B、C 各組攝食率差異不顯著（Pgt;0.05）；第3 期，攝食率開始呈現C 組gt;B 組gt;A 組的趨勢（Pgt;0.05）；第4 期，C 組攝食率顯著大于A、B 兩組（Plt;0.05），B 組大于A 組，但差異不顯著（Pgt;0.05）；第5 期，各組間攝食率均存在顯著差異，C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05）。其中第5 期，TAN 濃度C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05）；NO2?-N 濃度和NO3?-N 濃度均為C 組gt;B 組gt;A 組（Pgt;0.05）。魚體質量增長率及特定生長率B、C 兩組顯著高于A 組（Plt;0.05），C 組菜長增長率顯著高于B 組（Plt;0.05）。試驗結果表明，各系統穩定后，魚菜共生系統更有利于提高金鯽攝食率，并且50% 浮床覆蓋率系統更有利于提高金鯽攝食率。

關鍵詞：魚菜共生；浮床覆蓋率；水蕹菜；金鯽；攝食率

中圖分類號：S964.9 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1795（2024）11-0051-05

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.202411308

0 引言

我國是水產養殖大國，水產品養殖總產量穩居世界首位[1]。大規模的傳統水產養殖容易對生態環境產生負面影響，養殖過程過量的投餌及魚體代謝所殘留在水體的氮、磷等元素，易引發水體富營養化等問題，最終會影響魚類健康生長[2]。水體中氨氣（NH3）和亞硝酸鹽氮（NO2?-N）濃度過高還會直接對魚體產生毒性，NH3 從水體滲入到魚體組織液內，會形成血氨中毒；NO2?-N 能與血紅蛋白結合形成高鐵血紅蛋白使其無法運輸氧氣，導致魚體因缺氧窒息，嚴重危害魚類健康[3]。

魚菜共生是將水產養殖與水耕栽培共處一個物質循環的農業養殖生產形式，在魚菜共生系統中，植物能夠吸收大量無機氮鹽和無機磷，防止水體富營養化；其根部附著的細菌可以分解總氨氮（TAN）和NO2?-N，減輕有害氮鹽對魚體的危害[4-8]。目前國內外研究人員對魚菜共生系統的研究主要在作為生物濾器和水質凈化等方面，未見有關魚菜共生系統中魚類攝食的研究報道[9-14]。

魚類攝食為其生存、生長、發育及繁殖提供了重要的物質基礎[15]。魚類的攝食率與水質有著密切的關系，水體中氨態氮、亞硝酸鹽氮、溶氧等因素都可以直接或間接地影響魚的生理狀態和攝食活動[16]。魚類攝食與養殖環境的優劣息息相關，因此研究魚菜共生系統中魚的攝食率具有非常重要的意義[17]。

水蕹菜（Ipomoea aquatica Forssk）作為常見的可食用水培植物，已有在草魚 （Ctenopharyngodon idella）和金鯽（Carassius auratus red Variety）等魚菜共生系統的相關研究[18-20]。水蕹菜生長快，適應能力強，作為水生植物，起到調節水環境水質的作用，具有在魚菜共生系統中大規模應用的廣闊前景。金鯽是我國常見的觀賞魚，具有較大的研究價值。

本研究建立了實驗室規模的金鯽?水蕹菜魚菜共生系統，以金鯽攝食率作為研究對象，設置不同的浮床覆蓋率，結合不同組別的水質狀況，分析不同浮床覆蓋率對于金鯽攝食率的影響，為確定魚菜共生系統可高效生產的浮床覆蓋率及優化養殖投飼策略提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用金鯽購自山東省煙臺市牟平區沁水苑水果花卉魚鳥批發市場，在實驗室進行暫養，選取生長狀況良好， 規格相近的個體進行試驗， 體質量（9.69±0.41）g/尾；水蕹菜購于山東壽禾種業有限公司，初始株長（20.71±1.18）cm。

1.2 試驗方法

試驗在中國農業大學煙臺研究院實驗室內進行。試驗總時間25 d，以5 d 作為一個攝食率計算周期，分別設置水蕹菜浮床覆蓋率為0（ A 組， 對照組） 、30%（B 組）、50%（C 組）3 組養殖系統，每組3 個重復。養殖水箱選用9 個藍色HDPE 箱（ 50 cm×38 cm×25 cm），每個水箱投放金鯽15 尾，均配置1 個增氧泵，保證充足溶氧，所有水箱放置在實驗室靠窗處以保證充足的光照。養殖過程及時補充因蒸發而減少的水量，保證水位高度位于水箱高度2/3 處恒定（約32 L）。

試驗期間，投喂觀賞魚餌料，飼喂方法為飽食投喂法，每天上午8： 00 投喂餌料1 次，待魚攝食完畢，撈取剩余餌料烘干稱質量，記錄各試驗箱內金鯽的餌料投喂量及剩余殘餌量等相關數據，計算攝食率，攝食率計算方法參考李紅艷等[21] 使用的方法。

1.3 養殖水質檢測和方法

試驗第25 天對養殖水箱中各水質指標TAN、NO2?-N和硝酸鹽氮（NO3?-N）進行測定，測定方法如表1 所示。

1.4 數據處理與統計分析

魚體質量增長率、菜長增長率、特定生長率和攝食率計算公式為

式中 WG——魚體質量增長率，%

W1、W2——試驗開始和結束時金鯽平均體質量，g

X——水蕹菜菜長增長率，%

L1、L2——試驗開始和結束時水蕹菜平均高度，cm

SGR——金鯽特定生長率，%/d，是衡量動物生長狀態的常用指標，體現單位時間內養殖對象的生長與質量增加情況

t——試驗持續時間，d

FR——金鯽攝食率，%/d，是衡量養殖對象攝食狀況的指標，間接反映其生長性能

I——攝食餌料干物質質量，g

采用SPSS 17.0 對試驗數據進行單因素ANOVA 方差分析，以Plt;0.05 作為差異顯著水平，描述性統計值采用平均值±標準差（ Mean±SD） 表示。采用Excel2016 對試驗數據進行曲線圖處理。

2 試驗結果

2.1 不同浮床覆蓋率下養殖水質因子濃度

試驗第25 天，各組水質指標如表2 所示，A、B、C 各組TAN 濃度分別為3.13、3.66 和4.20 mg/L，C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05）；NO2?-N 濃度A、B、C 各組分別為0.82、1.02 和1.18 mg/L， C 組gt;B 組gt;A 組（Pgt;0.05）；NO3?-N 濃度A、B、C 各組分別為3.20、4.17 和4.89 mg/L，C 組gt;B 組gt;A 組（Pgt;0.05）。

2.2 不同浮床覆蓋率下金鯽的攝食率

不同試驗組金鯽攝食率如圖1 所示，第1 期，A、B、C 各組攝食率分別為1.10、1.05 和0.96 %/d，A 組gt;B 組gt;C 組 ，3 組攝食率并無顯著差異（Pgt;0.05）；第2 期，A、B、C 各組攝食率分別為1.23、1.13 和1.33 %/d，各組攝食率均較第1 期有所提高，各組攝食率組間無顯著差異（Pgt;0.05）；第3 期，A、B、C 各組攝食率分別為1.06、1.16 和1.34 %/d，C 組gt;B 組gt;A 組，攝食率開始呈現魚菜共生組大于傳統養殖組的趨勢，但各組間無顯著差異（Pgt;0.05）；第4 期，A、B、C 各組攝食率分別為1.10、1.23 和1.41 %/d， C 組gt;B 組（Plt;0.05），B 組gt;A 組（Pgt;0.05）；第5 期，A、B、C各組攝食率分別為1.08、1.29 和1.61 %/d，C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05）。C 組攝食率在第5 期達到最高值，B組攝食率自試驗第1 期開始也呈不斷增長趨勢，并且C 組攝食率在第5 期顯著高于同為魚菜共生系統的B 組，A 組攝食率在1.06～1.23 %/d 范圍波動變化。

2.3 不同浮床覆蓋率下金鯽與水蕹菜的生長指標

不同浮床覆蓋率下金鯽與水蕹菜的生長指標如表3所示，A、B、C 各組金鯽質量增長率分別為13.97%、22.16% 和23.49% ，3 組金鯽特定生長率分別為0.52、0.80 和0.84 %/d，B、C 兩組魚體質量增長率及特定生長率顯著高于A 組（Plt;0.05）；B、C 兩組菜長增長率分別為28.90% 和34.02%，C 組菜長增長率顯著高于B組（Plt;0.05）。

3 討論

3.1 不同浮床覆蓋率對金鯽攝食率的影響

第1 期和第2 期，A、B、C 各組攝食率無顯著差異（Pgt;0.05，圖1）。其中，第1 期，各養殖系統均未進入穩定狀態，而魚菜共生系統較傳統養殖系統需要更長時間才能進入穩定狀態，水蕹菜根部還未建立起穩定的硝化環境，金鯽也未完全適應有浮床覆蓋的水體，因此魚菜共生系統與傳統養殖系統間攝食率沒有呈現顯著的差異；第2 期，A、B、C 各組攝食率較第1 期均有所提高，這表明自第2 期開始各系統逐漸進入穩定狀態，金鯽攝食率也有所增加。

第3 期，A、B、C 各組攝食率開始呈現魚菜共生系統大于傳統養殖系統的趨勢；第4 期，A、B、C 各組攝食率為C 組gt;B 組（ Plt;0.05） ， B 組gt;A 組（Pgt;0.05），結果表明，魚菜共生系統優勢逐漸顯現，并且有較高浮床覆蓋率的C 組攝食率顯著高于B 組和A 組（Plt;0.05）。進入第3 期和第4 期，各系統較第1期和第2 期更加穩定，水體中氨氮在有氧條件下通過亞硝化、硝化細菌的作用最終被氧化為NO3?-N[22]。魚菜共生系統中蔬菜可以吸收轉化氮素和凈化水質，而優良的水質又會促進魚類生長，從而影響魚體生理狀態和代謝水平，有利于魚類攝食，因此，此階段魚菜共生系統金鯽攝食率整體高于傳統養殖系統[23-24]。同時，本試驗魚菜共生系統中C 組具有較高的浮床覆蓋率，其蔬菜根系較B 組更加發達，具有更強的氮素吸收能力，有利于形成更加優良的水質環境，因此至第4 期C 組攝食率顯著高于B 組（Plt;0.05）。

第5 期，A、B、C 各組攝食率差異顯著，C 組gt;B組gt;A 組（Plt;0.05，圖1）。各組完全進入穩定狀態，魚菜共生系統優勢更加明顯，B、C 兩組金鯽攝食旺盛，攝食率持續提高。隨著B、C 兩組金鯽攝食率提高，投餌量進一步增多，餌料溶失隨之增加；魚體代謝加快，排泄物增多，因此，該階段向水體輸入氮素增多。第25 天，A、B、C 各組TAN 濃度分別為C 組gt;B 組gt;A 組（Plt;0.05），結果表明，與各組金鯽攝食率相吻合；A、B、C 各組NO2?-N 濃度和NO3?-N 濃度均為C 組gt;B組gt;A 組，但是各組差異不顯著（Pgt;0.05），結果表明，水體中氨氮有明顯向氧化態NO2?-N 和NO3?-N 轉化的趨勢，進一步說明魚菜共生系統水蕹菜通過吸收氮鹽起到了促進氮素轉化的作用。本試驗采用飽食投喂管理，兩組魚菜共生系統中水蕹菜吸收氮鹽的能力小于增大投餌量向水體輸入氮鹽的強度，因此第5 期結束時B 組和C 組TAN、NO2?-N 和NO3?-N 濃度高于A 組，而C 組金鯽較B 組有更高的攝食率，投餌量更多，最終導致C 組TAN、NO2?-N 和NO3?-N 濃度高于B 組。

3.2 不同浮床覆蓋率對魚菜生長的影響

在本試驗中，A、B、C 各組金鯽質量增長率和特定生長率均有不同程度增長，B、C 兩組顯著高于A 組（Plt;0.05），并且C 組gt;B 組，結果與試驗結束時各組攝食率結果相一致。劉姚等[25] 研究發現，隨攝食水平增加，泥鰍特定生長率增長明顯，生長更迅速。孫耀等[26] 采用室內流水模擬法研究發現，真鯛、黑鯛和黑鮶特定生長率隨攝食水平增加呈減速增長趨勢。在本試驗中，魚菜共生組攝食率顯著高于傳統養殖組，說明魚菜共生系統中蔬菜的存在有利于提高魚類攝食率，促進魚體生長。在魚菜共生系統中，C 組金鯽特定生長率高于B 組，雖然差異不顯著（Pgt;0.05）；但是C 組金鯽攝食率顯著高于B 組（Plt;0.05），可以認為50%浮床覆蓋率系統更具有促進金鯽生長的潛力。

在魚菜共生系統中，生物浮床能夠有效地去除水體中的污染物，不僅促進了蔬菜自身的生長，而且可以凈化水質，有利于魚的生長、生活和攝食[18]。由表3可知，B、C 兩組水蕹菜生長明顯，并且C 組水蕹菜增長率顯著高于B 組（Plt;0.05）。第5 期金鯽攝食率結果顯示 C 組gt;B 組（Plt;0.05，圖1），在飽食投喂的條件下，C 組具有更高的投餌量，會為水體輸入更多的氮元素，進而為水蕹菜生長提供了更豐富的可吸收氮鹽，因此C 組水蕹菜增長率更高。

4 結束語

本研究認為，浮床覆蓋率為30% 和50% 的魚菜共生系統相較于傳統養殖系統均有利于提高金鯽攝食率，能夠促進魚菜生長。其中，50% 浮床覆蓋率組水蕹菜因具有更加發達的根系，有利于構建良好的硝化環境，促進水體中有害氮元素轉化成可吸收氮鹽，從而為金鯽生長提供優質的水體環境，在提高金鯽攝食率方面更具優勢。但是，在飽食投喂條件下，較高的攝食率需要更多的餌料供給，殘餌及魚體排泄物隨之增加，會對養殖水體產生負面影響，因此，在較長期的魚菜共生養殖過程中，需要根據系統水體凈化能力及魚的攝食率制定科學合理的投飼策略。

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