羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)又名馬來西亞大蝦或淡水長(zhǎng)臂大蝦,食性廣、個(gè)體大、生長(zhǎng)速度快、養(yǎng)殖周期短,自東南亞地區(qū)引進(jìn)我國(guó)后,經(jīng)30 余年的養(yǎng)殖,已成為我國(guó)重要的淡水蝦類,養(yǎng)殖遍及江蘇、廣東、廣西、上海、浙江、福建等16個(gè)省市,養(yǎng)殖總面積約3.34×104 hm2,年產(chǎn)量超過1.2×105t。Hari等的研 究表明,羅 氏沼蝦飼料中蛋白質(zhì)水平在30%較適宜。Mukhopadhyay等建議,羅氏沼蝦飼料中可消化蛋白質(zhì)水平應(yīng)高于 30%。Chowdhury等認(rèn)為,當(dāng)飼料中蛋白質(zhì)含量35%時(shí),羅氏沼蝦的生長(zhǎng)和飼料轉(zhuǎn)化最優(yōu)。但在生產(chǎn)實(shí)踐中,由于片面追求高產(chǎn)高密度養(yǎng)殖,目前市場(chǎng)上的羅氏沼蝦飼料蛋白含量基本在40%以上,有的高達(dá)45%,遠(yuǎn)高于羅氏沼蝦的實(shí)際需求量,氮、磷和總懸浮物等排放強(qiáng)度較高, 嚴(yán)重污染養(yǎng)殖水體和周圍環(huán)境,制約了羅氏沼蝦池塘養(yǎng)殖的可持續(xù)健康發(fā)展。
向養(yǎng)殖水體中添加碳源調(diào)節(jié)水體的碳氮比,不僅可以促進(jìn)異養(yǎng)細(xì)菌的大量繁殖,降低氨氮與亞硝氮在水體中的積累,還可形成生物絮團(tuán)為養(yǎng)殖動(dòng)物提供天然餌料,降低養(yǎng)殖成本。本試驗(yàn)通過向池塘中添加碳源,同時(shí)降低飼料中蛋白質(zhì)含量,考察生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖水體中氨氮的降解作用,探討羅氏沼蝦飼料中適宜的蛋白質(zhì)添加水平,為羅氏沼蝦健康養(yǎng)殖提供參考1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)飼料的配制
對(duì)照組飼料的蛋白質(zhì)水平為41.9%,試驗(yàn)組飼料的蛋白質(zhì)水平為35.4%。具體飼料配方及組成見表1,由揚(yáng)州市富民飼料廠按配方生產(chǎn)。
表1 試驗(yàn)飼料配方及常規(guī)營(yíng)養(yǎng)組成(干物質(zhì)) %
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及養(yǎng)殖管理
養(yǎng)殖試驗(yàn)在江蘇省高郵市羅氏沼蝦室外養(yǎng)殖池塘內(nèi)進(jìn)行,1# ~3# 池塘為對(duì)照組,投喂商品配合飼料,4# ~6# 池塘為試驗(yàn)組,投喂試驗(yàn)配合飼料,并潑灑糖蜜,對(duì)照組和試驗(yàn)組養(yǎng)殖管理措施相同(表2)。試驗(yàn)用羅氏沼蝦苗購自江蘇省吳江市園區(qū)蝦苗場(chǎng),為當(dāng)年人工培育的同一批種苗,規(guī)格均勻,健康無病。蝦苗在保溫大棚內(nèi)養(yǎng)至5 月份溫度回升后放養(yǎng)至池塘。07:00 和18:00 投喂飼料,觀察攝食情況并記錄。
1.3 糖蜜添加
所添加的碳源為糖蜜,計(jì)算公式為:
式中,ΔCH為水體中添加糖蜜量(kg);20為本研究中所采用的碳氮比;F 為飼料投喂量(kg);N 為飼料中的氮含量(%);NE為氮在水中的溶失率(50%);C 為碳源含碳量(50%);E 為微生物轉(zhuǎn)化效率(50%)。
每日上午投餌后,用塑料容器稱取糖蜜,用池塘水溶解稀釋后全池均勻潑灑,陰雨天減少潑灑量或不潑灑。
1.4 指標(biāo)測(cè)定
養(yǎng)殖期間,觀察羅氏沼蝦的生長(zhǎng),輪捕上市,十月中旬全部捕出,記錄蝦產(chǎn)量和價(jià)格。
每半個(gè)月檢測(cè)1次氨氮和亞硝態(tài)氮含量。采樣時(shí),10:00時(shí)用柱狀采水器在池塘四角及中央各采水2L,混合待用。取混合水樣1L,冷藏帶回試驗(yàn)室,用納氏試劑法測(cè)定氨氮含量,N-(1-萘基)-乙二胺光度法測(cè)定亞硝酸含量。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析
取各檢測(cè)點(diǎn)的平均值,采用EXCEL?。玻埃埃澈停樱校樱印。保常败浖M(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,顯著水平為P<0.05。
2 結(jié) 果
2.1 羅氏沼蝦產(chǎn)量與效益
經(jīng)過156d的養(yǎng)殖,對(duì)照組產(chǎn)值平均為24.14萬元/hm2,成本平均為16.34 萬元/hm2,效益為78786元/hm2;試驗(yàn)組的產(chǎn)值平均為23.54萬元/hm2,平均成本為15.59萬元/hm2,效益為79010元/hm2(表2)。
2.2 各池塘水中氨氮和亞硝態(tài)氮的含量各池塘中氨氮和亞硝態(tài)氮的含量見表3、表4。
由表3、表4可見,整個(gè)養(yǎng)殖期間,對(duì)照組和試驗(yàn)組池塘中氨氮含量和亞硝態(tài)氮含量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì),
但試驗(yàn)組水中的上升幅度小于對(duì)照組。試驗(yàn)結(jié)束時(shí),試驗(yàn)組氨氮為2.97mg/L,較對(duì)照組低54.0%,亞硝態(tài)氮為0.166mg/L,較對(duì)照組低21.0%。這說明減少飼料中的蛋白質(zhì)含量并向池塘中添加糖蜜有效降低了池塘氨氮和亞硝態(tài)氮水平,改善了羅氏沼蝦養(yǎng)殖池水質(zhì)。
3 討 論
近年來,羅氏沼蝦養(yǎng)殖面積逐漸擴(kuò)大,高密度是高產(chǎn)量的重要措施,但高密度養(yǎng)殖下,病害頻發(fā),高氮、磷含量養(yǎng)殖廢水的排放,惡化了養(yǎng)殖環(huán)境,嚴(yán)重影響了羅氏沼蝦養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。生物絮團(tuán)技術(shù)通過添加有機(jī)碳源,將異養(yǎng)細(xì)菌和微藻共同培養(yǎng)形成不規(guī)則的絮團(tuán)狀微生物聚集體,以達(dá)到凈化水質(zhì)和提供餌料的作用,改善了養(yǎng)殖水體水質(zhì)并促進(jìn)養(yǎng)殖生物的生長(zhǎng),是一種新興的生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)。
在印度、泰國(guó)和巴西等國(guó)家,生物絮團(tuán)技術(shù)已成功運(yùn)用于羅非魚和對(duì)蝦的養(yǎng)殖中。Crab等通過添加醋酸鹽、葡萄糖、甘油和甘油+芽孢桿菌來處理羅氏沼蝦養(yǎng)殖池中的廢水,取得了一定的成效。有研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)水中碳氮比=20∶1時(shí),更易形成生物絮團(tuán),并能夠有效降低水中無機(jī)氮含量,改善養(yǎng)殖水環(huán)境。趙大虎等研究發(fā)現(xiàn),選擇碳源時(shí),主要應(yīng)考慮碳源自身的性質(zhì),越易被微生物吸收利用的碳源,其凈化水質(zhì)的效果越明顯。用同位素標(biāo)記法跟蹤生物絮團(tuán)去路時(shí)發(fā)現(xiàn),養(yǎng)殖動(dòng)物在正常攝食飼料的同時(shí),會(huì)攝取大量的生物絮團(tuán)。這些被攝入的生物絮團(tuán)能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)的利用率,降低餌料系數(shù)。
根據(jù)以上研究,可以得出如下結(jié)論:首先,生物絮團(tuán)技術(shù)可嘗試用于解決羅氏沼蝦水體富營(yíng)養(yǎng)化的問題,以期能夠減少養(yǎng)殖廢水外排量,保護(hù)生態(tài)環(huán)境;第二,添加外源碳源使水中碳氮比=20∶1,能夠有效培育生物絮團(tuán);第三,選擇易被細(xì)菌吸收利用的碳水化合物作為碳源效果更佳;第四,生物絮團(tuán)水體中添加益生菌水質(zhì)凈化效果更佳;第五,養(yǎng)殖動(dòng)物能夠攝食生物絮團(tuán),并能夠促進(jìn)生長(zhǎng)。在本研究中,通過對(duì)池塘水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控,以及對(duì)池塘收益進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果也印證了生物絮團(tuán)在水質(zhì)改良和營(yíng)養(yǎng)供給能力上的優(yōu)勢(shì)。
3.1 養(yǎng)殖效益與經(jīng)濟(jì)分析
在養(yǎng)殖環(huán)境和管理措施基本相似的情況下,對(duì)照組和試驗(yàn)組羅氏沼蝦的單位效益分別為78?。罚福对瑁恚埠停罚梗埃保霸瑁恚?,說明降低飼料蛋白含量并未顯著影響羅氏沼蝦的養(yǎng)殖效益,說明了生物絮團(tuán)對(duì)羅氏沼蝦的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充作用,大幅降低了養(yǎng)殖飼料成本(對(duì)照組和試驗(yàn)組飼料成本為80914元/hm2 和60870元/hm2)。Xu等在養(yǎng)殖過程中,向養(yǎng)殖池潑灑碳源,也有效地提高了凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeus?。觯幔睿睿幔恚澹椋┑纳L(zhǎng)和消化酶的活性;Megahed用不同蛋白水平的飼料投喂短溝對(duì)蝦(Penaeus?。螅澹恚椋螅酰欤悖幔簦酰螅?,發(fā)現(xiàn)向養(yǎng)殖水體適量潑灑碳源,也能有效提高短溝對(duì)蝦的生長(zhǎng)和存活率。目前,共有3種觀點(diǎn)支持生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)貢獻(xiàn)。首先,生物絮團(tuán)中含有蝦類生長(zhǎng)所需要的蛋白、脂肪、礦物質(zhì)和維生素;其次,生物絮團(tuán)可以刺激水產(chǎn)動(dòng)物消化酶的分泌];第三,生物絮團(tuán)含有類胡蘿卜素、葉綠素、植物甾醇、酚和氨基糖等“生物活性因子”,能有效促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)。雖然潑灑糖蜜在一定程度上增加了生產(chǎn)投入,但從資源利用來看,可有效緩解日益緊張的蛋白資源,推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3.2 生物絮團(tuán)調(diào)節(jié)水質(zhì)的作用
生物絮團(tuán)理論由以色列學(xué)者Avnimelech提出并應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中,有效降低了養(yǎng)殖水體中的氨氮以及亞硝酸氮水平。本試驗(yàn)中,向試驗(yàn)池中潑灑糖蜜,并降低飼料蛋白含量,可有效降低水中的氨氮和亞硝態(tài)氮水平,其原因有兩方面。首先,飼料殘餌是池塘中氮的主要來源之一。本試驗(yàn)中,試驗(yàn)組飼料蛋白含量比對(duì)照組低7%,既節(jié)約了蛋白,緩解了蛋白資源的不足,又有效降低了殘餌中氮的水平,促進(jìn)了健康養(yǎng)殖。其次,傳統(tǒng)養(yǎng)殖主要依靠硝化反應(yīng)去除氨氮,硝化細(xì)菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮,導(dǎo)致亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮大量積累,隨著養(yǎng)殖的時(shí)間延長(zhǎng),若整個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)不換水,水體中硝化反應(yīng)也無法將大量的氨氮去除,最終導(dǎo)致養(yǎng)殖后期水體中氨氮迅速積累。添加碳源會(huì)促使異養(yǎng)細(xì)菌繁殖,促進(jìn)對(duì)無機(jī)氮的吸收。有研究指出,異養(yǎng)細(xì)菌降低氨氮的速度約是硝化反應(yīng)的10倍。異養(yǎng)細(xì)菌可利用氨氮大量繁殖直接形成生物絮團(tuán),生物絮團(tuán)快速異氧化氨氮才是水體氨氮去除的有效途徑,而異養(yǎng)細(xì)菌是生物絮團(tuán)系統(tǒng)中總氨氮去除的主要力量。基于這一原理,Wang等向金魚(Carassius?。幔酰颍幔簦酰螅┖头布{濱對(duì)蝦的養(yǎng)殖水體中潑灑碳源,均有效地降低了水體中的氨氮和亞硝態(tài)氮水平,改善了水質(zhì)效果。
本研究結(jié)果表明,生物絮團(tuán)技術(shù)可有效降低養(yǎng)殖水體中的氨氮和亞硝態(tài)氮含量,達(dá)到改善養(yǎng)殖水質(zhì)的效果,形成的生物絮團(tuán)還可作為餌料被羅氏沼蝦攝食,從而促進(jìn)了羅氏沼蝦生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)飼料蛋白的充分利用。