水质因子对阳澄湖大闸蟹生态养殖的影响

吴珂 吴冬梅 潘云生 钱钰林 吴俊梅 夏蕴玉

摘要：在昆山市巴城镇武神潭村设立观测试验点，对水温、溶解氧、pH、氨氮及大闸蟹生长动态情况进行监测，讨论适宜大闸蟹生长的水质环境。结果表明，水温对于大闸蟹的影响最大，温度突然变化或者超过30 ℃易造成大闸蟹的死亡；溶解氧白天呈单峰型，藻类对于溶解氧贡献最大；7月中旬后pH逐步下降且趋于平稳，氨氮总体较低，利于大闸蟹生长。水温28 ℃左右、溶解氧维持4 mg/L以上、pH 7.5～8.5是阳澄湖大闸蟹适宜生长的水质环境。

关键词：大闸蟹；水质因子；光合作用；生态养殖；阳澄湖

中图分类号：S964.3         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）04-0123-04

Influence of water quality factors on the ecological cultivation of Chinese mitten crabs in Yangcheng Lake

Abstract： An observation experiment site was established in Wushentan Village， Bacheng Town， Kunshan City to observe the water temperature， dissolved oxygen， pH， ammonia nitrogen and the growth dynamics of Chinese mitten crabs，to  discuss the suitable water quality environment for the growth of crabs. The results showed that the water temperature had the greatest influence on crabs， with sudden changes in temperature or exceeding 30 ℃ leading to their death； dissolved oxygen showed a unimodal distribution during the day， indicating that algae contributed most to it. After mid-July， pH gradually decreased and leveled off， the lower overall value of ammonia nitrogen was beneficial for the growth of crabs. Water temperature around 28 ℃， dissolved oxygen maintained above 4 mg/L， and pH 7.5～8.5 were the suitable growth environment.

Key words：Chinese mitten crabs；water quality factor；photosynthesis；ecological cultivation；Yangcheng Lake

中國河蟹人工养殖地区广泛，江苏、安徽、湖北等湖区均有养殖，其中以阳澄湖地区的大闸蟹最为著名。阳澄湖水域百里方圆，是长江口大闸蟹洄游路线上较近的湖泊之一，其水质清澄、水草丰盛、水浅底硬、气候适宜，自古盛产优质大闸蟹。2020年阳澄湖大闸蟹获得农业农村部授予中华人民共和国农产品地理标志登记证书，升格为“国字号”农产品。

大闸蟹浅水生态养殖已成为大闸蟹养殖的主要模式，占阳澄湖地区总产量的90%以上。河蟹浅水养殖与生态要素紧密相关，养殖管理措施主要是指对河蟹养殖生态、气象因子的把握和异常状况的处置水平［1］。如王青利［2］探讨了河蟹最佳养殖环境条件；辜晓青等［3］通过生态试验分析了水温、溶解氧、气温、气压等动态变化与河蟹各阶段生长参数的关系；时冬头等［4］研究指出温度是影响成蟹蜕壳生长的主要因素。本研究在昆山市巴城镇阳澄湖大闸蟹养殖池塘设置观测实验点，通过对阳澄湖大闸蟹生长期间主要水质、气象监测数据进行分析，研究了其对阳澄湖大闸蟹生长发育各阶段的影响。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

在昆山市巴城镇武神潭村设立大闸蟹观测试验点（120.83°E，31.48°N），开展为期2年的大闸蟹养殖池塘气象、水质观测。武神潭村位于阳澄湖北岸，西与苏州市相城区相接壤，境内河网密布，拥有丰富的阳澄湖湖水资源，该村以阳澄湖大闸蟹养殖为特色产业，主要是在蟹塘放养蟹种开展成蟹养殖，可作为昆山阳澄湖大闸蟹人工浅水养殖代表地。观测池塘面积4.8 hm2，每0.667 hm2年均投放蟹苗800～900只，规格约为70只/kg，同时每0.667 hm2投入青虾1.2 kg，实行虾蟹混养。

1.2 研究方法

每天9：00观测水质数据，包括水温、溶解氧、pH及氨氮，观测水深50 cm，观测日期为2020年6月1日至10月31日及2021年5月1日至10月31日。2021年5至10月，每月1、10、20日8：00至22：00进行溶解氧逐小时加密观测；2021年5月起每隔20 d记录一次大闸蟹生长动态情况，随机抽取公、母蟹各10只，测量体重及背宽，同时不定期记录放养、蜕壳、病害防治、增氧、捕捞等生产活动。同期气温、气压等气象资料来源于昆山市气象局在阳澄湖北湖面设置的区域自动站，距离该试验点不超过5 km。

2 结果与分析

2.1 水质因子变化结果

大闸蟹整个生长过程主要在水底，水质状况对大闸蟹的生长速度和品质有直接影响，因此水质调控是大闸蟹养殖中的关键［5，6］。

2.1.1 水温 河蟹对于水温的变化最为敏感［3，7］，当水温升至10 ℃时，大闸蟹开始觅食，当水温升至15 ℃以上时，大闸蟹摄食量增加，当水温超过30 ℃时，大闸蟹脱壳和生长就会受到抑制。由图1可以看出，2020年6—10月水温为16.5～31.9 ℃，2021年 5—10月水温为15.2～30.0 ℃，水温总体有利于大闸蟹的生长发育，但对比两年的水温年变化趋势，还是存在较明显的差异，主要出现在3个时段：6月中旬至7月中旬、7月中旬至8月以及9月底至10月上旬。

6月中旬至7月中旬为昆山市常年梅雨期。受梅雨期影响，2020年7月15日昆山市出现暴雨天气，48 h最高温度下降8.9 ℃，导致水温下降7.1 ℃，最低水温出现在7月16日（22.8 ℃），此时大闸蟹正处于第四次蜕壳期，剧烈的天气变化容易使大闸蟹产生应激反应，观测池塘每天大闸蟹死亡情况基本为每0.667 hm2 10～15只。而2021年梅雨期未出现区域性暴雨，大闸蟹养殖较顺利。

7月中旬至8月为昆山市常年高温期。2020年7月下旬昆山市出梅进入高温天气，超过35 ℃的天数达到23 d，高温天气持续至8月底，水温也均超过28 ℃，最高水温达到31.9 ℃。部分池塘水藻出现枯萎、腐烂，池水变浑，水质恶化，晚上出现大闸蟹离水上岸的现象，管理较好的池塘大闸蟹每0.667 hm2每天死亡0.3只，较严重的达到10～15只。而2021年7月中旬出梅转入高温天气后不久即受到“烟花”台风的影响，超过35 ℃的天数仅有5 d，最高水温30.0 ℃只出现1 d，因此2021年夏季总体较凉爽的温度适宜大闸蟹生长。

9月底至10月上旬为大闸蟹育肥及开捕期。2021年9月底开始受副热带高压异常偏强，10月1—10日最高温度均超过30 ℃，平均气温27.1 ℃，比常年偏高7.2 ℃，属于异常偏高，导致池塘烂草、缺氧严重，高温非常不利于大闸蟹的积肥，导致成熟期推迟，同时持续高温扰乱了大闸蟹的生理习性，部分大闸蟹成熟蜕壳后又出现了一次脱壳，进一步增加伤亡，对2021年大闸蟹产量及销售产生了很大影响。而2020年9月以后温度是逐步下降，有利于大闸蟹的催肥提膘。

2.1.2 溶解氧 湖泊、水库等大型水体溶解氧均较为充足，而对于高密度的养殖池塘来说，溶解氧对于水产生物的生长影响很大［8，9］。当溶解氧不足时，大闸蟹食欲减退，体质下降，低于一定界限时会出现“翻塘”现象。养殖水体中溶解氧大部分来源于藻类光合作用，小部分为大气扩散溶于水体中的氧气。

5月至8月，观测池塘溶解氧出现逐步降低，均值由（10.0±2.7） mg/L降低到（6.6±1.8） mg/L，9月后出现回升，8月养殖池塘溶解氧降低的主要原因是有机物的积累［10］。为进一步分析池塘溶解氧的日变化情况，2021年5至10月期间，每月1、10、20日进行溶解氧加密观测，观测时间为8：00～22：00。观测期间池塘水体溶解氧为4.1～15.7 mg/L，平均为7.8 mg/L，说明在大闸蟹的主要生长期内，观测点水域溶解氧相对稳定。由图2可以看出，溶解氧日变化呈现单峰型，7：00～8：00由于阳光较弱，且经过藻类夜间的呼吸作用，溶解氧较低，为5.1 mg/L，随着日照增强，溶解氧不断升高，15：00达到峰值，为9.5 mg/L，随后趋于平稳并有缓慢下降的趋势，22：00下降至6.8 mg/L，说明藻类光合作用对于溶解氧贡献最大，同时藻类密集区的溶解氧要高于水草稀疏区。水中溶解氧与气压呈正相关，因此冬季气压高，池塘少有缺氧现象，夏季气压偏低水体易缺氧，需人工增氧。观测池塘每年5月中旬开始就会使用微孔增氧技术对池塘池底进行增氧，开启时间一般为23：00至次日7：00，夏季高温时节会增长时间，从18：00至次日8：00，保证池底溶解氧至少在4 mg/L以上，基本可维持大闸蟹的正常生长。

2.1.3 pH pH是影响水产生物成活率和生长率的重要因素，pH主要是由水体中游离CO2含量决定的［11］，CO2则主要取决于藻类的光合作用和呼吸作用。当呼吸作用大于光合作用时，CO2升高，可结合更多的OH-，造成pH降低；反之，当光合作用大于呼吸作用时，CO2减少，pH升高。观测池塘pH处于7.46～9.60，其中5至7月中旬pH较高，且逐日变化幅度也比较大，均值为8.40±0.62，而7月中旬后pH逐步下降且趨于平稳，均值为7.69±0.09。主要是受池塘水深的人工调节、水生生物对藻类的消费及藻类光合作用共同影响造成。7月中旬前池塘水深50～60 cm，水浅有利于水温的回升，提高大闸蟹的生长速度，同时光照条件好，导致藻类快速生长，大量光合作用产物都用于藻类自我繁殖，CO2的消耗远大于CO2的产生，因此该阶段pH较高，且水温昼夜温差大，pH变化幅度也大。7月中旬后，由于夏季高温，养殖户会逐步增加池塘水深至1.2 m左右以保证大闸蟹生长的适宜温度，导致池底的光照减弱，同时水体中水生生物繁殖后对藻类的消耗以及大闸蟹对饲料的大量消耗导致水体中CO2的量也持续增加，因而pH缓慢回落，且由于水体容量变大也导致其变化幅度趋于平稳。

2.1.4 氨氮 氨氮具有一定的毒性，且水体中溶解氧浓度越低，氨氮毒性越大［12］。氨氮产生的原因，一方面由于饲料中蛋白质含量较高或投喂过多，水中残饵、粪便等分解产生大量的氨及有毒物质；二是池底清淤不及时，含氮有机物分解，在水体缺氧条件下，亚硝态氮转化为毒性更强的氨氮，另外不合理的施肥也会导致氨氮超标。2021年观测池塘氨氮平均值0.66 mg/L，5月［（0.35±0.08） mg/L］至    9月［（0.94±0.14） mg/L］呈现出缓慢的升高，10月后又缓慢下降，但总体数值较低，较有利大闸蟹生长。

2.2 大闸蟹各阶段生长特点

2.2.1 大闸蟹各阶段体重、体宽变化情况 2021年5月1日至9月20日共8次记录了大闸蟹生长发育，每次观测提前1 d施放地笼，隔天采样时随机从地笼中挑取公母蟹各10只，逐一记录其体重、体宽并统计其均值。在采样期间，公蟹平均体重由5月的80 g增长至9月中旬的230 g，增长了1.9倍，而母蟹由55 g增长至180 g，增长了2.3倍（图3）。从月变化趋势可见，6月前公母蟹体重增长都比较平稳，随后出现    2个相对快速增长期，分别为7月上中旬及8月中下旬，这2个时间基本接近大闸蟹第四、五次蜕壳期，且公蟹在这2个期间增重的速度要明显快于母蟹。从体宽来看，公蟹从5.0 cm增长至7.2 cm，增长了0.4倍，而母蟹由4.0 cm增长至6.4 cm，增长了0.6倍，在2个体重快速增长期内，体宽也有较明显的增速，且8月中下旬体宽增速最为明显，说明大闸蟹第五次蜕壳最为关键，决定了最终规格和产量。

2.2.2 肥滿度 肥满度指数反映鱼类肥瘦，普遍作为大闸蟹品质评价指标之一［13］。肥满度（K）计算公式为：

K=（W/L3）×100

式中，W为大闸蟹体重（g），L为体宽（cm）。

公母蟹在不同生长季肥满度整体呈现先下降后升高的趋势（图4），5月公母蟹肥满度分别在51.2和60.2左右，5月到6月之间肥满度下降，6月后出现波动上升，9月呈现较快速的上升，9月中旬公母蟹肥满度分别在63.0和66.8左右。由于母蟹比公蟹成熟早，因此9月下旬观测结果母蟹的肥满度要略高于公蟹，9月底或10月初部分成熟的大闸蟹开始陆续上市，此时母蟹口感要明显好于公蟹。而公蟹成熟期比母蟹晚，到10月中下旬，公蟹性腺才能发育完全。

3 结论与讨论

大闸蟹不同阶段生长发育有其自身的生理特性，但养殖环境的优劣会对其生长速度和发育质量产生非常大的影响，因此探讨在一定条件下大闸蟹生长最适环境，对提高大闸蟹产量与品质都有非常重要的指导意义。

通过分析大闸蟹生长速度可以发现，在大闸蟹快速增重的2个阶段，相应的平均水温分别为28.0及27.6 ℃，而前期相对生长比较缓慢的阶段平均水温为21.2及23.3℃。辜晓青等［3］发现河蟹生长最快的时期对应的平均水温为25～28 ℃；张永强等［14］也指出28 ℃是螃蟹觅食和活动的最佳温度。本研究表明阳澄湖大闸蟹的适宜水温为28 ℃左右，可以通过控制水深及种植水草来调节池塘温度。

溶解氧与水温关系较复杂［8，15］。水体氧饱和度与水温成负相关，水温升高，溶解氧则降低。但养殖池塘是一个复杂的生态系统，溶解氧主要来自藻类光合作用，而光合作用又与光照、温度密不可分，当水体初级生产力水平不足时，无法满足用于无机物分解、藻类呼吸等溶解氧的消耗［16］。因此，溶解氧的最高值和最低值都有可能出现在夏季。根据池塘观测结果，夜间最低溶解氧维持在4 mg/L以上即可满足大闸蟹生长。

水体中pH的变化主要受藻类光合作用影响， pH与溶解氧成正比，但结果不显著。宋伟［17］认为河蟹适宜pH在6.5～8.5，石小平［18］调查分析认为最适宜pH为8.5～9.5。本研究中大闸蟹快速增重的2个阶段，pH分别为8.3及7.6，因此认为7.5～8.5是最适宜的pH。

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