水蚯蚓繁殖条件优化试验

崔春燕，陈德举，韩晓磊，徐建荣

（常熟理工学院生物与食品工程学院，江苏　常熟　215500）

水蚯蚓繁殖条件优化试验

崔春燕，陈德举，韩晓磊，徐建荣

（常熟理工学院生物与食品工程学院，江苏常熟215500）

doi:10.3969/j.issn.1004-2091.2016.06.003

水蚯蚓是环节动物中水栖寡毛类中的一大类群，又名红丝虫、水丝蚓、赤线虫、丝蚯蚓等［1］，体长60～121 mm，体质量0.7～4.0 g，多生活在江河流域的岸边或河底的污泥中［2-9］。水蚯蚓一年四季都可繁殖，其繁殖是通过异体受精方式来进行的［10］。每年7—9月份繁殖最快，其生长、繁殖适温范围为20～32℃，适宜水深3～5 cm，要求水质清新、溶氧丰富，pH值以5.6～9.0为宜，养殖池最好保持微流水状态［11-13］。水蚯蚓2个月左右达到性成熟，卵粒包藏在透明胶质膜构成的囊状蚓茧中。一般一个蚓茧内含卵1～4粒，多则7粒［3］。生殖期每一成体可排出蚓茧2～6个。水温在22～32℃时，孵化期一般为10～15 d，人工培养的寿命约3个月［14-16］。水蚯蚓营养价值高（干物质中含粗蛋白62%，必需氨基酸总和达35%），是许多水生动物苗种期喜食的开口饵料，更是鲟、 、鲤、鲫、鳅、娃娃鱼及黄鳝等底栖鱼的主要饵料［17-18］。近年来，随着水产养殖业的迅猛发展，水蚯蚓作为活饵越来越受到广大养殖者的青睐。因此，积极开发养殖水蚯蚓前景广阔。该研究重在对水蚯蚓繁殖条件的优化进行探索，为人工养殖水蚯蚓和提高水蚯蚓养殖产量提供一定的参考。

1　材料与方法

1.1试验地点及试验材料

试验在常熟理工学院水生生物试验室进行，试验所用水蚯蚓由鳗鱼养殖场提供。

1.2试验方法

1.2.1水蚯蚓的培养温度：设置10、20、25、30℃四个温度梯度，由水浴锅和冷水机调控温度。密度：在50 mL烧杯中用滴管加入2、4、6、8条大小相近的水蚯蚓，水蚯蚓密度设置为2、4、6、8尾/杯。氧气：将烧杯放入氧气袋中，分别间隔2、5、8 d进行通氧（每次通入等量氧气）用橡皮筋扎紧，再设置一个不通氧气的作为对照（将烧杯暴露于空气中）。

每个烧杯中加入25 mL水，贴好标签后进行恒温培养3个星期。

在培养过程中，每天下午对各个烧杯中的水蚯蚓进行换水，每天用温度计测量烧杯内水的温度，每周投食1次（稀释的腐殖质），观察并统计水蚯蚓卵茧个数。

1.2.2单因素试验分别考察温度（10、20、25、30℃）、密度（2、4、6、8条/25 mL）、溶氧（2、5、8 d和不通氧）对水蚯蚓繁殖的影响。

1.2.3正交试验根据单因素的试验结果，设计正交试验的因素水平，如表1优化水蚯蚓繁殖的条件。

1.3数据处理

表1　正交试验因素与水平

参考计算依据及公式为：总偏差平方和（Total Bias Squares，SK）：

因子偏差平方和（Factor Bias Squares，S）：

均方和（Mean Squares，MS）：

MS=S因/f因

纯偏差平方和（Pure Bias Squares，S纯）：S纯=S因-f因×MSE

贡献率（Contribution Percentage，P因）：P因=S纯/SK

2　结果与分析

2.1单因素分析

2.1.1温度对水蚯蚓繁殖的影响在密度为4条/ 25 mL时，不通入氧气，温度分别为10、20、25、30℃时，培养3周，水蚯蚓繁殖产生的卵茧统计如图1。

图1　温度对水蚯蚓繁殖的影响

由图1可知，随着温度的升高，水蚯蚓繁殖量先增加后降低，水蚯蚓培养温度在22～28℃时，对其繁殖较有利。

2.1.2密度对水蚯蚓繁殖的影响在温度为25℃，不通入氧气，密度分别为2、4、6、8条/25mL时，培养3周，水蚯蚓繁殖产生的卵茧统计如图2。

由图2可以看出，密度对水蚯蚓繁殖影响较大，在一定范围内，水蚯蚓个数越多，产出的卵茧个数越多。

2.1.3通氧对水蚯蚓繁殖的影响在温度为25℃，每2、5、8天通入氧气和不通氧，密度分别为4条/25 mL时，培养3周，水蚯蚓繁殖产生的卵茧统计如图3。

图2　密度对水蚯蚓繁殖的影响

图3　通氧对水蚯蚓繁殖的影响

由图3可以得出，在一定范围内，通入氧气越多，对水蚯蚓繁殖越有利，频率为间隔0～4 d通一次氧较合适。

2.2正交试验

为了确定在多因素条件下水蚯蚓繁殖的最优条件，在单因素试验基础上，选择合适的参数范围，对温度（A）、密度（B）、通氧（C）采用L16（45）进行正交试验，见表2。

2.2.1试验结果及分析极差分析法：首先分析因子A（温度），把因子A取1水平的4次试验（1、2、3、4号）的试验结果取平均值，并记为k1，即：k1=（1+ 4+6+2）/4=3.250。

同理得因子A取2水平的k2=8.000，取3水平的k3=9.500，取4水平的k4=8.000。

表2　L16（45）正交试验设计及结果

由于正交表设计的特殊性，k1反应因子A取1水平4次，及因子B、因子C分别取1、2、3、4水平一次的影响，k2反应因子A取2水平4次，及因子B、因子C分别取1、2、3、4水平一次的影响，k3反应因子A取3水平4次，及因子B、因子C分别取1、2、3、4水平一次的影响，k4反应因子A取4水平4次，及因子B、因子C分别取1、2、3、4水平一次的影响。从而比较k1、k2、k3、k4可以得出各因子影响力的强弱，k1、k2、k3、k4之间的差异是由于因子A取不同水平产生的。

比较各因子极差大小。极差越大说明该因子水平变动时，试验结果的变动越大，从而可以按极差的大小来决定因子的主次顺序。分析得：RA＞RC＞RB，所以因素重要性为A→C→B。

确定较适宜的配比。k1、k2、k3、k4反应了因子各水平对试验结果的影响，因而最大的k值对应了最高的水平，对应该试验最佳的试验条件为A3B3C1。

方差分析法：是试验分析中的传统方法，其优点是通过统计分析的方法排除试验误差的干扰，得出比较科学的试验结论。但方差分析由于计算复杂，所以在多因子试验中主要用于判别因子作用的显著性这个问题。对于该试验，正交试验的方差分析结果见表3。

在观测变量偏差平方和中，如果偏差平方和所占比例较大，则说明观测变量的变动主要是由控制变量引起的，可以主要由控制变量来解释，控制变量给观测变量带来了显著影响；反之，如果偏差平方和所占比例小，则说明观测变量的变动不是主要由控制变量引起的，不可以主要由控制变量来解释，控制变量的不同水平没有给观测变量带来显著影响，观测变量值的变动是由随机变量因素引起的。由于F0.05（3，6）=4.757，F0.01（3，6）=9.780。一般F因子＞F0.05，就称这个因子的作用是显著的，一般F因子＞F0.05，就称这个因子的作用是高度显著的。因为FA＞F0.05（3，6），FB＞F0.05（3，6），FC＞F0.05（3，6），所以因子A、B、C都是显著的，在水蚯蚓繁殖过程中必须严格控制，最佳的试验条件为A3B3C1。

3　讨论

3.1温度对水蚯蚓繁殖的影响

试验结果表明，温度对水蚯蚓繁殖影响最大。图1是水蚯蚓繁殖与单因素温度的曲线关系，由图1可知，随着温度的升高，水蚯蚓繁殖量先增加后降低，水蚯蚓培养温度在22～28℃时，对其繁殖较有利。当温度升高时（小于28℃），新陈代谢较快，促进了水蚯蚓生长繁殖，使产出的卵茧个数增加，当温度再升高时（大于28℃），水体中含氧量降低，水蚯蚓易死亡。

3.2密度对水蚯蚓繁殖的影响

试验结果表明，密度对水蚯蚓繁殖有影响。由图2可以看出，在一定范围内，水蚯蚓个数越多，产出的卵茧个数越多。水蚯蚓雌雄同体，异体交配繁殖，因此水蚯蚓数量多，繁殖量大，其最大密度量有待进一步探索。

3.3氧气对水蚯蚓繁殖的影响

氧气对水蚯蚓的养殖也有重要影响，水体中氧气含量较小时，水蚯蚓消耗氧气主要用于自身生命活动的维持，生长代谢缓慢，此种情况下水蚯蚓易死亡，繁殖很少；溶氧越大时，水蚯蚓代谢旺盛，其繁殖速度加快，其产出的卵茧个数增多，该试验条件下充氧频率为间隔0～4 d通一次氧较合适。

单因素试验结果表明在25℃、密度为8条/25 mL、通氧间隔天数为2 d时对水蚯蚓繁殖最为有利，即水蚯蚓繁殖最适宜条件为A3B4C1，而正交试验结果为A3B3C1，原因是在试验氧气对水蚯蚓繁殖的影响时所用的水蚯蚓为4条/25 mL，当在C1条件下水蚯蚓密度增加，水蚯蚓繁殖能力会减弱。

表3　L16（45）正交试验设计优化条件方差分析

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江苏省海洋与渔业局水产三新工程项目（2014-18）；江苏省海洋与渔业局水产三新工程项目（D2013-4）；常熟市科技局农业科技项目（CN201410）

徐建荣（1962-），男，教授，主要从事水产繁殖、养殖与种质资源保护研究.E-mail:xujrcs@163.com

（2015-11-07）