赵素芬,孙会强
(1.广东海洋大学水产学院,广东湛江 524025;2.广东海洋大学实验教学部,广东湛江 524088)
杂色鲍与2种海藻混养效果研究
赵素芬1,孙会强2
(1.广东海洋大学水产学院,广东湛江 524025;2.广东海洋大学实验教学部,广东湛江 524088)
在广东海洋大学东海岛海洋生物研究基地,模拟研究了杂色鲍(HallotisdiversicolorReeve)与灰叶马尾藻(Sargassum cinereum)、细基江蓠繁枝变种(Gracilariatenuistipitatavar.Liui)生态混合养殖效果,分析了2种海藻对养殖水体中氮盐、磷盐的控制作用以及杂色鲍、2种海藻的生长状况。结果表明:鲍鱼与这两种大型海藻混合养殖,可明显提高鲍鱼的成活率,降低养殖水体中氮、磷盐含量,从而改善鲍鱼养殖环境。单种养殖的鲍鱼病死率是混养病死率的1.92倍。低密度混合养殖时,鲍鱼生长率较高。鲍鱼混合养殖水体中的氮盐、磷盐含量均明显低于单种养殖的,细基江蓠繁枝变种比灰叶马尾藻具有更强的吸收氮盐与磷盐能力。
混合养殖;杂色鲍;灰叶马尾藻;细基江蓠繁枝变种;生态
贝藻混养即在养殖环境中引入适应同一生态环境的大型藻类和滤食者贝类,用以改善养殖环境,优化养殖水域生态系统,最终提高养殖业经济效益的一种养殖模式[1]。近几年,越来越多单品种贝类养殖被贝藻混养所取代,皱纹盘鲍、黑鲍与海带混养[2],青蛤与菊花心江蓠混养[3],龙须菜与文蛤、牡蛎混养[4-6],大叶藻与刺参混养[7]等,均降低了养殖成本,提高了生产率,同时可防止养殖中的自身污染,并修复水域生态环境。但是,对于混养系统中养殖种类搭配、放养密度以及养殖生物对养殖水域生态环境的作用与影响等基础理论有待进一步研究[8-12]。
马尾藻属(Sargassum)海藻个体大,一般在1 m以上,是海藻床的重要构成物种,并且在我国南海马尾藻属物种占全国的95.4%,占全世界的36.47%,是褐藻门(Phaeophyta)的一类经济和环境海藻类群[13]。灰叶马尾藻(S.cinereumJ.Ag.)广泛分布于广东、香港沿海,细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitatavar.LiuiZhang et Xia)隶属红藻门(Rhodophyta)江蓠属,是我国南方进行人工栽培的品种之一[14-15]。这两种大型海藻与鲍鱼生态养殖相关研究未见报道。本文以杂色鲍(HallotisdiversicolorReeve)与灰叶马尾藻、细基江蓠繁枝变种混养,旨在分析鲍藻混合养殖中这两种海藻的作用差异、不同密度杂色鲍的混养效果、海藻与杂色鲍的生长状况及水质因子的变化,为规模化混合养殖提供科学参考。
1.1 材料
杂色鲍、细基江蓠繁枝变种(以下简称江蓠)购于硇洲岛鲍鱼养殖场;灰叶马尾藻(以下简称马尾藻)采自硇洲岛存亮海域。
1.2 方法
用0.5m3水体的塑料桶作培养容器,注入0.35 m3海水。设置杂色鲍与海藻混养组PC1、PC2、PC3、单养鲍鱼UA组和单养藻类US组,每组2个平行,混养马尾藻500 g或江蓠250 g,具体配比如表1。实验以5 d为一周期,第1天为公共水样,分别分析培养48 h与96 h后水质、藻的周期生长及鲍鱼生长情况,之后将塑料桶清洗、消毒、换水。培养温度26~31.5℃,盐度25.5~28.0,光照0~130μmol/(m2· s)。
1.2.1水质分析氨态氮的测定采用纳氏试剂法,亚硝态氮的测定采用重氮-偶氮光度法,硝态氮的测定采用锌-铬还原法,可溶性磷的测定采用钼蓝法测定吸光度法,总磷和总氮的测定采用过硫酸钾-硼酸-氢氧化钠加压联合消化法[16]。
1.2.2生长指标杂色鲍的壳相对增长率(Growth rate,GR)、杂色鲍与藻类相对增长率(Weight growth rate,WGR)的计算公式如下:
GR(%)=(Lt-L0)/L0×100%
L0:初始壳大小,Lt:培养t时间后壳大小。
WGR(%)=(Wt-W0)/W0×100%
W0:初始质量,Wt:培养t时间后质量。
表1 混养模式及其生物参数
图1 杂色鲍与马尾藻混养水体中氨态氮的含量
图2 杂色鲍与江蓠混养水体中氨态氮的含量
2.1 水质分析
2.1.1氨态氮含量变化混养鲍鱼与马尾藻时,培养48 h,水中氨态氮含量以低密度鲍鱼混养组最低,单养鲍鱼组次低;而培养96 h,以纯马尾藻组最低,低密度鲍鱼混养组次低(图1)。混养鲍鱼与江蓠时,培养48 h与96 h,水中氨态氮含量均以纯江蓠组最低,低密度鲍鱼混养组次低(图2)。养鲍鱼时,混养江蓠比马尾藻更能维持水中较低含量氨态氮。
2.1.2亚硝态氮含量变化鲍鱼与马尾藻或江蓠混养水中亚硝酸氮含量变化情况见图3、图4。混养鲍鱼与马尾藻时,培养48 h、96 h,水中亚硝态氮含量均以单养马尾藻组最低,单养鲍鱼组(UA)最高;混养鲍鱼密度越小,水中亚硝态氮含量越低。混养鲍鱼与江蓠时,培养48 h与96 h时,水中亚硝态氮含量均以混养低密度鲍鱼组最低,单养鲍鱼组最高。养鲍鱼时,混养江蓠比马尾藻更能维持水中较低含量亚硝态氮。
2.1.3硝态氮含量变化鲍鱼与马尾藻或江蓠混养时,水中硝态氮含量变化呈相似规律,即随着鲍鱼密度增加而增高,但均低于单养鲍鱼时的含量,均高于单养海藻时的含量(图5、图6);但是混养马尾藻组比江蓠组水体中硝态氮含量低,说明江蓠吸收硝酸氮能力弱于马尾藻(图6)。
图3 杂色鲍与马尾藻混养水体中亚硝态氮的含量变化
图4 杂色鲍与江蓠混养水体中亚硝态氮的含量变化
2.1.4可溶性活性磷含量变化鲍鱼与马尾藻、江蓠混养时,水中可溶性活性磷含量均明显随着鲍鱼密度增加而增高,但均低于单养鲍鱼时的含量,而均高于单养马尾藻或江蓠时的含量(图7、图8);江蓠对可溶性活性磷的吸收能力强于马尾藻。
2.1.5总磷含量的变化总磷变化趋势类似于可溶性活性磷的变化趋势(图9、图10)。鲍鱼与马尾藻、江蓠混养时,水中总磷含量都随着鲍鱼密度增加而增高,单养鲍鱼时的含量最高,单养马尾藻或江蓠时的含量最低;混养江蓠时,水体中总磷含量明显降低,并且下降较快。江蓠比马尾藻对水中磷的吸收能力强。
图5 杂色鲍与马尾藻混养水体中硝态氮的含量变化
图6 杂色鲍与江蓠混养水体中硝态氮的含量变化
2.1.6总氮的含量变化杂色鲍与马尾藻、江蓠混养时,水中总氮含量均随着鲍鱼密度增加而增高,单养杂色鲍时的含量最高,单养马尾藻或江蓠时的含量最低;混养江蓠时,水体中总氮含量在培养48 h时间内均呈负增长,江蓠比马尾藻对水中总氮的吸收能力强(图11、图12)。
2.2 杂色鲍的生长
图7 杂色鲍与马尾藻混养水体可溶性活性磷的含量变化
图8 杂色鲍与江蓠混养水体可溶性活性磷的含量变化
图9 杂色鲍与马尾藻混养水体中总磷的含量变化
图10 杂色鲍与江蓠混养水体中总磷的含量变化
图11 杂色鲍与马尾藻混养水体中总氮的含量变化
图12 杂色鲍与江蓠混养水体中总氮的含量变化
密度影响杂色鲍的生长见图13,培养一个月后,混养马尾藻和江蓠组杂色鲍的壳长、壳宽、质量相对增长率随杂色鲍密度增加而减小,单养组杂色鲍的生长优于高密度鲍鱼混养组,而壳宽、质量均低于中、低密度鲍鱼混养组。杂色鲍与马尾藻、江蓠混养,杂色鲍的成活率以高密度混养组最高,并随混养密度的下降而下降,单养杂色鲍组其成活率最低(图14)。
2.3 藻类的生长
马尾藻与杂色鲍混养时,随着杂色鲍密度增大,马尾藻的平均日相对增长率升高;江蓠与杂色鲍混养时,随着杂色鲍密度增大,江蓠的平均日相对增长率下降;单养马尾藻或江蓠,藻体的平均日相对增长率均高于与杂色鲍混养组(图15、图16)。
图13 培养一个月杂色鲍的生长状况
图14 培养结束时杂色鲍的成活率
图15 马尾藻生长状况
图16 江蓠生长状况
杂色鲍与灰叶马尾藻或细基江蓠繁枝变种混养比单养杂色鲍在鲍鱼成活率与生长率方面有明显优势,杂色鲍的密度与混养效果密切相关,这与李顺志等[11]研究扇贝与海带间养、黄通谋等[17]研究麒麟菜与贝类混养的结果相似。本研究表明低密度杂色鲍与海藻混养时,鲍鱼的质量增长率最高,其次为单养杂色鲍组,而以高密度杂色鲍与海藻混养的质量增长效果最差。但是在实验范围内,混养组杂色鲍的成活率与其密度成正比,但均高于单养杂色鲍组,这可能与杂色鲍在水体中占据密度优势,从而对水中其他生物生长产生抑制,却有助于自身生存有关[18]。综合以上结果,PC1、PC2的混养效果较好。
从两种海藻的生长结果可见,海藻单养组的生长优于混养杂色鲍组,分析原因可能有两个,一是实验水体本身富营养化,其中的营养盐能够满足两种海藻的生长需求;二是杂色鲍生长代谢过程中释放出某种物质,抑制了灰叶马尾藻或细基江蓠繁枝变种的生长。李顺志等[11]研究发现海带单养时产量最低,而以扇贝为主混养海带时产量最高,这与本文结果不符,可能是前者实验海水(1980年)非富营养化的原因。与杂色鲍混养时,灰叶马尾藻的生长与细基江蓠繁枝变种有差异,前者随杂色鲍的密度增大生长率下降,而后者刚好相反,这可能与两种海藻对水体的净化机制有关,灰叶马尾藻属于褐藻,而细基江蓠繁枝变种属于红藻,它们体中的色素成分有差异,光合代谢时吸收利用的光波不同[14],本实验中二者均位于水体上层,光条件相对更有利于细基江蓠繁枝变种生长。
大型海藻石莼属、浒苔属绿藻与江蓠属红藻是海水净化研究中的常用品种,不同海藻品种对环境的影响不同[19-24]。Mata[25]研究表明,红藻比绿藻的生物过滤效果好,硬石莼与海门冬相比,后者能吸收更多的铵氮,并获得较高的生物量。而绿藻(石莼与浒苔)比红藻(江蓠)更易吸收磷[26]。本研究显示两种海藻能明显降低杂色鲍养殖水体中的氨态氮、硝态氮、亚硝态氮与可溶性活性磷的含量,降低水体的营养盐含量,从而有效抑制水体富营养化。灰叶马尾藻与细基江蓠繁枝变种对水中氮、磷的吸收有差异,前者比后者吸收硝态氮盐的能力强,而后者更有利于吸收氨态氮、亚硝态氮及磷盐。
[1]王德利.贝藻混养技术在我国海水养殖中的应用与研究[J].黄渤海海洋,2001,19(1):78-81.
[2]董贯仓,田相利,董双林,等.几种虾、贝、藻混养模式能量收支及转化效率的研究[J].中国海洋大学学报,2007,37(6): 899-906.
[3]朱明远,张学雷,汤庭耀,等.应用生态模型研究近海贝类养殖的可持续发展[J].海洋科学进展,2002,20(4):34-42.
[4]李杰,雷驰宙,陈伟洲.南澳贝藻混养互利机制的初步研究[J].水产科学,2012,31(8):449-453.
[5]张鹏,黄贤克,王铁杆,等.不同混养模式下条石鲷·文蛤·龙须菜的生长状况研究[J].安徽农业科学,2011,39(16): 9719-9720.
[6]孙伟.龙须菜和文蛤混养互利机制的模拟研究[D].青岛:中国科学院海洋研究所,2006:1-62.
[7]邢坤,李耕,杨贵福,等.冬季大叶藻与幼参混养效果的模拟研究[J].大连海洋大学学报,2012,27(3):260-264.
[8]王春忠,苏永全.鲍藻混养模式的构建及其效益分析[J].海洋科学,2007,31(2):27-30.
[9]Grant J,Dowd M,Tbompson K.Perspectives on field studies and related biological models of bivalve growth and carrying capacity.In Bivalve filter feeders and marine ecosystem processes[M].Berlin:RFDome,1993:371-420.
[10]韦玮,方建光,董双林.贝藻混养生态系互利机制中的作用因子[J].中国水产科学,2005,12(2):220-224.
[11]李顺志,张言怡,王宝捷,等.扇贝海带间养试验研究[J].海洋湖沼通报,1983,4(4):69-75.
[12]马悦欣,王岩,刘璐,等.大连海区潮间带海藻附生细菌的抗微生物活性[J].大连水产学院学报,2003,18(4):252-257.
[13]黄冰心,丁兰平,谭华强,等.我国沿海马尾藻属(Sargassum)的物种多样性及其区系分布特性[J].海洋与湖沼,2013,44(1):69-76.
[14]赵素芬.海藻与海藻栽培学[M].北京:国防工业出版社,2012.
[15]李健鹏,赵素芬,孙会强,等.盐度对灰叶马尾藻排卵及幼孢子体早期发育的影响[J].热带海洋学报,2014,33(1):97-104.
[16]雷衍之.养殖水环境化学实验[M].北京:中国农业出版社,2006:26-80.
[17]黄通谋,李春强,于晓玲,等.麒麟菜与贝类混养体系净化富营养化海水的研究[J].中国农学通报,2010,26(18): 419-424.
[18]成永旭.生物饵料培养学[M].北京:中国农业出版社,2005:168-277.
[19]Troell1 M,Ronnback P,Halling C,etal.Ecological engineering in aquaculture:use of seaweeds for removing nutrients from intensive mariculture[J].Journal of Applied Phycology,1999,11(1):89-97.
[20]Xu Y J,Lin J D,Chen S.Polyculture of the lined seahorse,HippocampuserectusPerry,1810 with two species ofm acroalgae in aquaria[J].Acta Oceanology Sinica,2010,29(1): 26-32.
[21]Viaroli P,Fabiano M.Dissolved oxygen and nutrient budgets in a phytotreatment pond colonised by Ulva spp[J].Hydrobiologia,2005,550(1):199-209.
[22]Cao L,WangW M,Yang Y,et al.Environmental Impact of Aquaculture and Countermeasures to Aquaculture Pollution in China[J].Aquaculture Pollution in China,2007,14(7):452-462.
[23]Mao Y Z,Yang H S,Zhou Y,et al.Potential of the seaweedGracilarialemaneiformisfor integrated multi-trophic aquaculture with scallop Chlamys farreri in North China[J]. Journal of Applied Phycology,2009,21(6):649-656.
[24]Robertson-Andersson D V,Potgieter M,Hansen J,et al. Integrated seaweed cultivation on an abalone farm in South A frica[J].Journal of Applied Phycology,2008,20(5):579-595.
[25]Mata L,Schuenhoff A,Santos R.A direct comparison of the performance of the seaweed biofilters,Asparagopsis armata and Ulva rigid[J].Journal of Applied Phycology,2010,22(5): 639-644.
[26]Martínez-Aragón J F,Hernández I,Pérez-Lloréns J L,et al.Biofiltering efficiency in removal of dissolved nutrients by three species of estuarine macroalgae cultivated with sea bass(Dicentrarchuslabrax)waste waters 1.Phosphate[J].Journal of Applied Phycology,2002,14(5):365-374.
天津滨海新区杨家泊镇水产企业试验养殖马面鲀
天津市滨海新区杨家泊镇立信水产养殖有限公司于2016年10月引进了两千尾马面鲀鱼苗进行试验养殖,经过一个多月的精心养殖,鱼苗体长已增长了一倍以上,试验养殖初见成效。
马面鲀肌肉纤维长,鱼肉可以制成鱼绒,马面鲀肝可制成鱼肝油,鱼骨可做鱼排罐头,头皮内脏可做鱼粉,皮可炼胶,油灰还可代替桐油灰,全身都是宝。立信水产养殖有限公司技术员马纯说:“这种鱼咱们近海是没有的,也算咱们这边的稀有物种吧,而且它浑身都可以利用起来,市场价值是非常高的。”
如果马面鲀人工试验养殖成功,不但将为新区工厂化养殖增加新品种,而且对海洋资源的恢复能够起到积极的促进作用。立信水产养殖有限公司董事长王国斌说:“我们新引进了这条马面鲀,是咱们渤海湾的品种,我们试养一段时间,现在已经长了一倍多了,养殖一旦成功了,把它当成种源,繁殖成功以后放流大海,恢复国家资源。”
(www.bbwfish.com)
Research on polyculture of Hallotis diversicolor and two kinds of seaweeds
Zhao Sufen1,Sun Huiqiang2
(1.Fisheries College,Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524025,China; 2.Education Example Center,Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524088,China)
Effects of polyculture on water quality and the growth rate of Hallotis diversicolor,Sargassum cinereum and Gracilaria tenuistipitata var.Liui were detected at the base ofmarine biology research on Donghai island,Guangdong Ocean University.The results showed that the polyculture could improve the survival rate of H.diversicolor,reduce the contents of nitrogen and phosphate in the water,and improve the aquacultural conditions of H.diversicolor.The mortality rate of the abalone monocultured was 1.92 times of those polycultured.The growth rate of the abalone was higher when its density was low.The content of N and P was obviously lower in abalone polycultured water than in monocultured water.G.tenuistipitata var.Liui hasmore absorption of nitrogen and phosphate salt than S.cinereum.
polyculture;Hallotis diversicolor;Sargassum cinereum;Gracilaria tenuistipitata var.Liui;ecological condition
S967.9
:A
:1004-2091(2017)01-0040-07
10.3969/j.issn.1004-2091.2017.01.009
2016-04-17)
广东省海洋经济创新发展区域示范专项项目(GD2012-A03-015);广东海洋大学创新强校工程科研项目(平台)(GDOU2013050329)
赵素芬(1970-),女,副教授,研究方向为海藻生物学及海藻健康养殖.E-mail:sufzhao@126.com