李秀梅 齐鲁 宗永睿 张宁 于文松
摘 要:为了评估全封闭循环水养殖系统中养殖密度对钝吻黄盖鲽生长的影响及水质变化情况,将体质量为(250.00±50.83)g的钝吻黄盖鲽分成8个试验组(放养密度分别为18、22、26、30、34、38、42、46 kg/m3),进行了3个月的饲养试验,检测不同养殖密度下鱼的成活率、体质量增长率及饲料系数,同时对试验期间氨氮、亚硝酸盐和溶解氧等各项水质指标的动态变化进行监测。试验结果显示,各试验组鱼的成活率均达到96%以上,但随着养殖密度的增加,钝吻黄盖鲽的成活率总体呈现降低的趋势;低密度组(18 kg/m3)的体质量增长率最高,为36.1%,高密度组(46 kg/m3)的体质量增长率最低,为24.8%,且体质量增长率随着养殖密度的增加而逐渐降低;随着养殖密度的增加,饲料系数呈逐渐升高的趋势;养殖期间各项水质指标均保持在适宜钝吻黄盖鲽生长的范围内。结果表明,在本试验的循环水养殖系统中,综合考量养殖生长指标及单位面积产量,钝吻黄盖鲽规模化生产的最适养殖密度为42~46 kg/m3。
关键词:全封闭循环水养殖系统;钝吻黄盖鲽;养殖密度;生长;水质
钝吻黄盖鲽(Pseudopleuronectes yokohamae)隶属于鲽形目(Pleuronectiformes)、鲽科(Pleuronectidae)、黄盖鲽属(Pseudopleuronectes),俗称黄盖、沙板、小嘴、小高眼、沙盖,地方名又称当地生、地生鱼[1]。钝吻黄盖鲽为黄海、渤海地区特有的一种冷水性鲆鲽鱼类,其味道鲜美、肉质细嫩,富含优质蛋白质以及钙、锌、硒等微量元素,深受广大消费者的喜爱。钝吻黄盖鲽以蓬莱近海为主要产地,在蓬莱当地又称为“蓬莱地生子”,它在当地生长繁殖的历史由来已久,是地地道道的蓬莱土著种,2013年起获得国家农产品地理标志登记保护。近年来,该鱼也渐渐成为蓬莱以外大众餐桌上鲆鲽鱼类品种中重要的组成部分。此外,钝吻黄盖鲽适应性强、食性杂、性情温顺,易接受配合饲料且饲料系数低,适合进行集约化养殖,养殖发展潜力巨大。
目前我国鲆鰈鱼类养殖以“温室大棚+深井海水”[2-3]的开放式流水养殖模式为主,但近年来由于部分地区地下海水资源枯竭,且以大菱鲆为代表的鲆鲽鱼类的病死率和养殖成本不断攀升,严重制约了其养殖产业的健康发展。在“温室大棚+深井海水”的开放式流水养殖模式下,钝吻黄盖鲽生长缓慢,养殖周期较长(一般需要20~22个月),养殖成本较高,风险较大,因此目前在车间养殖钝吻黄盖鲽的企业屈指可数[1]。通常采用流水养殖模式,每生产1 kg鱼需耗费200~300 m3的天然水[4],而采用工厂化循环水养殖模式养殖钝吻黄盖鲽可实现海水循环利用、节能减排,还可通过合理控制养殖密度进行高密度养殖,提高单位水体产量。此外,循环水养殖模式可以控制水温变化以模拟自然界水温的变化,使钝吻黄盖鲽养殖周期接近自然海域中的生长周期(约12个月),可大大缩短养殖周期、降低生产成本。
利用全封闭式循环水养殖系统进行生态养殖,主要是通过对养殖水采取物理过滤、紫外过滤、曝气、CO2分离、生物处理、泵吸、沉淀、控温等技术措施,完成清除水中的颗粒物及CO2、杀灭细菌及原生生物、脱NH3、去油污、增加势能、调节水温等处理过程,从而达到养殖水的循环再利用。同时,由于封闭式循环水养殖系统对水温、溶解氧等水质指标具有较强的可控性,可实现高密度养殖。但是,不同的养殖鱼类对养殖密度的适应性并不相同[5-6],因此,如何选择合理的养殖密度是关键问题。本研究以钝吻黄盖鲽为养殖对象,研究封闭式循环水养殖系统中不同放养密度对其生长及水质的影响,为科学开展鲆鲽鱼类工厂化养殖提供参考。
1 材料和方法
1.1 试验设施、场地及试验鱼
试验在烟台宗哲海洋科技有限公司(山东蓬莱黄盖鲽国家级原种场)进行。养殖基地占地面积3 hm2,拥有工厂化育苗与养殖车间40 000 m2,露天保种池2口。场区内各类育苗养殖设施齐全,有饵料培育车间2 000 m2和饵料加工冷库(600 t)1座,水、电、气、暖系统完备。本试验利用养殖车间内面积为50 m2的方形室内水泥池进行钝吻黄盖鲽养殖。
试验所用钝吻黄盖鲽均为烟台宗哲海洋科技有限公司自育。鱼种初始体长为(24.00±21.10)cm,体质量为(250.00±50.83)g,体表完整,无伤残或畸形,无白化。
1.2 主要技术工艺
1.2.1 系统的技术指标
养殖系统为集中处理的循环水养殖系统。该系统的规模:车间40 000 m2,有效养殖水体32 000 m3。水处理系统的规模:车间12 000 m2,处理能力5 400 m3/h。水质指标:pH=7.8~8.2,NH3-N质量浓度≤0.5 mg/L,NO2--N质量浓度≤0.1 mg/L,溶解氧≥9 mg/L,化学需氧量(COD)≤15 mg/L。日循环水量为128 000 m3。新水添加量≤10%养殖水体。
1.2.2 循环水工艺技术路线
循环水工艺技术路线见图1。
1.3 试验方法
试验共分8组,依次编号为G1~G8,对应的放养密度分别为18、22、26、30、34、38、42、46 kg/m3,每组3个平行。
饲料为鲆鲽鱼专用颗粒配合饲料(青岛“赛格林牌”鲆鲽鱼5#配合饲料),日投2次(7:00、16:00),日投喂量为鱼体质量的0.8%~1.2%,以饱食为准,即每次投饲时,看到鱼群基本不再摄食后停止投喂。
每天观察鱼的摄食、活动情况,监测水质,预防病害发生。投饲后1 h集中换水,一般日换水量不超过5%。每月初随机抽取一定数量的鱼称量,计算鱼的平均体质量及饲料系数,估算并确定月初的基础日投饲量,根据饲料系数计算出每日投饲增量,以调整日投饲量。
1.4 数据测定与计算
每天定时使用HANNA-HI 9829多参数水质测定仪对水质进行监测,重点监测循环水养殖系统进出口的水质,记录水温、盐度、pH、DO、NH3-N等水质指标。总氨氮用次溴酸钠氧化比色法检测,亚硝酸氮用偶氮染料比色法检测,检测仪器为7230G型分光光度计。化学需氧量(COD)采用碱性高锰酸钾法。
试验数据用WPS Office软件处理后,使用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),数据以(平均值±标准差)的方式表示,设P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。同时记录钝吻黄盖鲽每天的总投饲量。试验于2021年10月开始,12月结束,共计3个月。试验结束时,每组随机抽取50尾鱼测量体质量,并计算体质量增长率及相应的饲料系数。
成活率=100%×(试验鱼初始数量-试验鱼终末数量)/试验鱼初始数量(1)
体质量增长率=100%×(终末体质量-初始体质量)/初始体质量(2)
饲料系数=总投饲量/鱼的总体质量增加量(3)
2 结果
2.1 养殖密度对钝吻黄盖鲽成活率、体质量增长率、饲料系数的影响
各组钝吻黄盖鲽的成活率、体质量增长率、饲料系数见表1。由表1可以看出,随着养殖密度的增加,钝吻黄盖鲽的成活率总体呈降低的趋势,但各组成活率均达到96%以上。G1~G3组成活率差异不显著(P>0.05),其中G2组成活率最高,达到99.3%;G4~G7组的成活率也没有显著差异(P>0.05);G8组的成活率(96.8%)显著低于其他各组(P<0.05)。养殖密度对体质量增长率有显著影响(P<0.05)。其中低密度组(G1组)的体质量增长率最高,为36.1%,高密度组(G8组)的体质量增长率最低,为24.8%,且体质量增长率随着养殖密度的增大而逐渐降低。同时,随着养殖密度的增加,饲料系数也逐渐升高,其中低密度组(G1组)的饲料系数最低,为0.98;高密度组(G8组)的饲料系数最高,为1.21。
2.2 水质变化情况
养殖系统水质指标變化见表2。由表2可以看出,全封闭循环水养殖系统进出水的pH差异不显著(P>0.05);出水口NO3--N、NH3-N、PO43--P、化学需氧量等水质指标与进水口相比均显著降低(P<0.05),而DO显著升高(P<0.05)。当养殖池内日换水量在5%以下时,水质情况良好,其中重要指标NH3-N、NO2--N的去除率分别高达73.17%、80.0%。NH3-N、NO2--N去除率高,表明二者在水处理过程中绝大部分已转化为NO3--N,而NO3--N在经过进一步处理后又大幅降低。此外,循环养殖系统中水体溶解氧始终在6~8 mg/L范围内。本试验养殖期间,水质指标符合《无公害食品 海水养殖用水水质》(NY 5052—2001)[7]的要求。试验结束,将全封闭循环水养殖系统养殖的钝吻黄盖鲽抽样送至山东省水产品质量监督检验中心检测,结果表明,各项指标均符合食品安全国家标准(GB 31650—2019)[8]及国家有关规定和公告的要求。
3 讨论
3.1 不同养殖密度对钝吻黄盖鲽生长性能的影响
本试验中,钝吻黄盖鲽高密度G8组(放养密度46 kg/m3)养成时的最终密度达到57.4 kg/m3。虽然随着时间的推移,各试验组养殖密度逐渐增加,可能对钝吻黄盖鲽的生长速度有一定的负面影响,但由于在封闭循环水养殖系统中,水质环境条件稳定,适合钝吻黄盖鲽生长,因此试验鱼始终维持了较快的生长速度。循环水养殖系统能实现钝吻黄盖鲽高密度养殖,与其活动量小、耗氧量低及其底栖生活的特性有关。本试验过程中,钝吻黄盖鲽始终保持较稳定的生长性,是因为本循环水养殖系统中水体不受外界环境和季节变化的影响,且循环水系统模拟自然海域中的水温变化,水质条件稳定且适宜。此外,本试验采用定时定量的投喂策略,尽量避免过量投喂影响饲料利用率。本试验饲料系数随着养殖密度的增大而稍有升高,平均在1.1左右,推测可能与本试验养殖系统综合水质条件优良有关。
鱼类养殖单位面积产量及养成体质量等均是重要的养殖效能指标。工厂化封闭循环水养殖是工业、科技与渔业相结合的产物,是集多种科技要素于一体的高投入、高产出养殖模式。对养殖生产全过程的水质、水处理及循环使用等实行半自动或全自动监控,使养殖对象能在高密度条件下始终处于其最佳生长条件,且不会产生内外环境污染,从而使养殖对象健康快速生长,最大限度提高单位水体的产量,实现高产目的。因此,在本循环水养殖系统中,综合考量养殖对象的生长指标及单位面积产量,平均体质量在250 g左右的钝吻黄盖鲽鱼种,其规模化生产的最适养殖密度为42~46 kg/m3。
3.2 循环水养殖系统中水质变化情况
本试验的全封闭循环水养殖系统中,养殖尾水经过物理过滤、蛋白分离、生物净化、曝气以及紫外线消毒等工艺处理,重新流回养殖池,实现了养殖水体的循环利用,节水效果明显。试验期间进、出水口的水质检测结果表明,系统水处理效果良好,水质完全达到我国现行养殖用水标准。根据养殖经验,当水体溶解氧水平较高时,饲料利用率高,鱼的生长速度较快。本试验中,循环系统中水体的溶解氧始终保持在6~8 mg/L范围内,高于正常流水养殖的4 mg/L。通过调整水处理系统的运行参数,将各项水质指标控制在钝吻黄盖鲽适宜生长的范围,使养殖对象健康快速生长,并且无病害发生。养殖的钝吻黄盖鲽抽样送至山东省水产品质量监督检验中心检测,各项指标均符合食品安全相关标准的要求,进一步证明了使用封闭式循环水养殖系统生产无公害水产品的可行性。
4 小结
本试验评估了全封闭循环水养殖系统中养殖密度对钝吻黄盖鲽生长的影响及水质变化情况,试验结果表明,体质量为(250.00±50.83)g的钝吻黄盖鲽,其规模化生产的最适养殖密度为42~46 kg/m3。同时表明,钝吻黄盖鲽工厂化封闭循环生态养殖模式是切实可行的,其循环水规模化养殖及产业化对于目前山东省沿海养殖业的健康可持续发展具有重要意义。
参考文献
[1]李秀梅,王文豪,孙国华,等.钝吻黄盖鲽种质资源保护与利用现状[J].齐鲁渔业,2016,33(8):50-52.
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[4]雷霁霖.鲆鲽类养殖新形势和发展动向[J].科学养鱼,2005(1):34-35.
[5]朱建新,赵霞,曲克明,等.封闭循环水系统中养殖密度对大菱鲆生长和免疫的影响[J].渔业现代化,2011,38(4):1-5.
[6]王峰,雷霁霖.工厂化循环水养殖模式放养密度对半滑舌鳎成鱼生长和肌肉营养成分的影响[J].中国工程科学,2015,17(1):19-26.
[7]中华人民共和国农业部.无公害食品海水养殖用水水质:NY 5052—2001[S].北京:中国农业出版社,2001.
[8]中华人民共和国农业农村部,国家卫生健康委员会,国家市场监督管理总局.食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量:GB 31650—2019[S].北京:中国标准出版社,2019.
Effects of stocking density on the growth performance of Pseudopleuronectes yokohamae reared in full-closed recirculating aquaculture system
LI Xiumei1, QI Lu1, ZONG Yongrui1, ZHANG Ning1, YU Wensong2
(1. Yantai Zongzhe Ocean Technology Co.,Ltd.,Yantai 265617,China; 2. Yantai Marine Economic Research Institute,Yantai 264006,China)
Abstract: In order to evaluate the effects of stocking density on growth performance and physiological response of Pseudopleuronectes yokohamae reared in a full-closed recirculating aquaculture system(RAS),feeding experiments were conducted with 8 different stocking densities of P. yokohamae[average body weight,(250.00±50.83) g] for 3 months.The eight different stocking densities were 18,22,26,30,34,42,46 kg/m3,respectively.The dynamic changes of various water quality indexes such as ammonia nitrogen,nitrite and dissolved oxygen were monitored during the experiment.The results showed that all water quality indexes were kept within the suitable range for the growth of P. yokohamae and the survival rates were all above 96%.However,the survival rate and body weight growth rate of P. yokohamae decreased with the increase of stocking density.The body weight growth rate of the low density group(18 kg/m3) was the highest(36.1%) and the body weight growth rate of the high density group(46 kg/m3) was the lowest.The feed conversion ratio showed an increased trend with the increase of stocking density.Based on the comprehensive evaluation of growth performance and aquaculture efficiency,the optimal breeding density for large-scale production of P. yokohamae was 42-46 kg/m3 in the recirculating aquaculture system.
Key words: full-closed recirculating aquaculture system; Pseudopleuronectes yokohamae; stocking density; growth; water quality
收稿日期:2022-05-06
作者简介:李秀梅(1989—),女,高级工程师,研究方向为海洋生物健康养殖与繁育。E-mail:saishangxunmei@163.com
通信作者:张宁(1987—),男,高级工程师,研究方向为海洋生物健康增养殖。E-mail:plzzyz@163.com
项目资助:山东省海洋经济创新发展区域示范项目“工业化全封闭循环水创新示范項目”。