饵料对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼生长的影响及摄食优化策略研究
2016-03-17王绿平赵华清殷浩文
王绿平,赵华清,殷浩文
上海市检测中心生物与安全实验室,上海 201203
饵料对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼生长的影响及摄食优化策略研究
王绿平*,赵华清,殷浩文
上海市检测中心生物与安全实验室,上海 201203
在实验室适宜的饲养条件下,进行不同发育阶段的稀有鮈鲫为期30 d的摄食-生长实验,研究3种饵料在投喂量分别为鱼体湿重的3.0%、4.0%和6.0%的3种摄食水平条件下,对稀有鮈鲫幼鱼(初始湿重为(0.0749±0.02) g)和成鱼(初始湿重为(0.2603±0.06) g)的生长影响。结果表明,不同摄食水平组的稀有鮈鲫幼鱼的相对增重率和特定生长率随摄食水平的增加而增加,但饲料转化率呈下降趋势;而稀有鮈鲫成鱼的相对增重率、特定生长率和饲料转化率的变化趋势基本相同。适宜摄食水平随稀有鮈鲫体重的增加而降低,稀有鮈鲫幼鱼和成鱼的适宜饵料分别为O.S.I.微细颗粒和O.S.I.细颗粒,适宜摄食水平分别为6.0%和4.0%。
稀有鮈鲫;摄食水平;饵料形态;相对增重率;特定生长率;饲料转化率
稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)是我国化学品生态毒理学测试推广使用的本土试验生物,在我国环境保护部的《化学品测试方法》、化学品稀有鮈鲫急性毒性试验标准(GB/T 29763—2013)中,稀有鮈鲫均为急性、亚急性和慢性生态毒理学试验的试验生物。
稀有鮈鲫具有个体小、性成熟快、连续产卵、对环境因子敏感和易于饲养等特点,在繁殖、发育等生物学方面的研究已有较多的文献报道,但有关稀有鮈鲫在实验室标准条件下长期试验期间的饲养,其摄食水平与生长关系方面的研究资料鲜有报道。
饲料是鱼类饲养的最重要的因素之一,因为饲养方式对鱼类的生长效率和饲料损耗可能都有影响[1-3]。但是,最佳摄食水平方面的资料不仅对促进最佳生长和饲料转化率重要,对防止由于过量摄食引起的水质恶化也重要[4-7],它是影响鱼类生长的一个重要因素[8-9]。因此,了解在实验室标准条件下稀有鮈鲫的最适宜摄食水平与稀有鮈鲫的生长关系有助于生态毒理学长期试验中饵料投喂和实验室的试验鱼种的培育。
不同鱼类具有不同的生长-摄食关系,对多数鱼类的研究表明,生长随摄食水平的增加呈曲线上升[10-11],也有学者认为两者为线性关系[12-13]。本研究探讨了摄食水平对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼的特定生长率和饲料效率的影响,确定在实验室标准化条件下不同生命阶段的稀有鮈鲫幼鱼和成鱼最适宜的摄食水平,为稀有鮈鲫的长期生态毒理学试验中饵料投喂量的标准化提供实验依据。
1 材料与方法(Materials and methods)
1.1 试验材料
实验用稀有鮈鲫幼鱼(编号:GR-SAPM-140617,73日龄)和成鱼(编号:GR-SAPM-140226,185日龄)均为本实验室自行繁育的试验鱼,稀有鮈鲫幼鱼体重和体长分别为(0.0749±0.02) g (mean±SD,下同)和(1.6±0.18) cm;成鱼体重和体长分别为(0.2603±0.06) g和(2.4±0.19) cm。
试验容器为8 L玻璃圆缸,内盛经活性炭过滤、紫外灭菌并已24 h曝气的自来水6 L,每周更换2次。试验期间水温为23.1 ℃~23.5 ℃,溶解氧含量为82.3%ASV~94.5%ASV(ASV:空气饱和值),光照周期为14 h∶10 h(光暗比)。
选择O.S.I. Marine Lab. Inc.生产的3种商品化的鱼饲料,分别为丰年虾薄片和2种细颗粒饲料(见表1)。每天定时定量投喂2次,并观察稀有鮈鲫的摄食情况。
表1 饵料种类、粒径及主要营养成分Table 1 Feed type, particle size and main nutritional ingredients
注:*由丰年虾薄片经研磨和过筛而成。
Note: Powder feed was made by grinding and sieving O.S.I. Brine Shrimp Flakes.
1.2 试验设计
稀有鮈鲫幼鱼和成鱼分别投喂3种饵料,摄食水平为3.0%、4.0%和6.0%(以每日投喂量占初始试验鱼湿重的质量百分比计)。幼鱼为9个组(容器),成鱼为9个组(容器)。分别选取体重相近的健康稀有鮈鲫幼鱼和成鱼各90尾,随机放入试验容器中,每个容器内10尾鱼。试验开始时和结束时,对每尾试验鱼测量体重和体长。根据试验开始时试验鱼的平均湿重,计算出每一个组的饵料投喂量。
投喂前,用虹吸清除容器中的粪便。投喂1 h后,清除容器中残留的饵料。每周有2次投喂1 h后,收集每个试验容器中残留的饵料,然后在105 ℃恒温干燥箱中烘干,得到残留饵料的恒定干重。每次投喂饵料时,先用少量的试验用水将定量的粉末状饵料浸湿,均匀地投在相应的试验容器的水面上;微细颗粒和细颗粒饵料称量后直接均匀投入相应的试验容器的水面上。3种饵料入水后均漂浮水面,随着鱼群摄食扰动,缓慢下沉。
1.3 数据处理及统计分析
实验鱼的相对增重率(WG,%)、饲料转化效率(FCE,%)和‘假定’的特定生长率(‘Pseudo’ specific growth rate,SGR)的计算公式如下:
使用SPSS 17.0对所得数据进行T-检验和多因素方差分析。
2 结果与分析(Results and analysis)
2.1 摄食水平对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼体重和体长的影响
3种饵料不同摄食水平对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼的体重和体长变化情况见表2和3及图1、2、3和4。使用SPSS 17.0对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼在试验起始和试验结束时体重和体长数据进行T-检验,结果表明,在幼鱼8个试验组中的试验起始体重与结束体重之间存在显著差异(P<0.05);在成鱼9个试验组中均无显著差异(P>0.05)。在幼鱼3个试验组中的试验起始体长与结束体长之间存在显著差异(P<0.05);在成鱼9个试验组中也均无显著差异(P>0.05)。
图1 稀有鮈鲫幼鱼和成鱼体重变化Fig. 1 Body weight change of juvenile and adult Gobiocypris rarus
图2 稀有鮈鲫幼鱼和成鱼体重平均相对增长率Fig. 2 Mean relative weight gain rate of juvenile and adult Gobiocypris rarus
图3 稀有鮈鲫幼鱼和成鱼体长变化Fig. 3 Body length change of juvenile and adult Gobiocypris rarus
图4 稀有鮈鲫幼鱼和成鱼体长平均增长率Fig. 4 Mean length growth rate of juvenile and adult Gobiocypris rarus
用3种饵料分别按3.0%、4.0%和6.0%的摄食水平投喂稀有鮈鲫幼鱼,其相对增重率均随摄食水平的增加而增加,当饲料2#及摄食水平为3.0%时,相对增重率最大,为74.7%。稀有鮈鲫幼鱼的体长增加并未随着摄食水平的增加而增长,出现上下起伏状(见表2,图1、2、3和4)。
与幼鱼相同饲喂方式,在饲料2#这一组中,成鱼相对增重率随摄食水平的增加而增加,最大为17.8%;但饲料1#和3#的2组,相对增重率并未随摄食水平的增加而增加,出现波动和下降趋势。在试验阶段,稀有鮈鲫成鱼的体长几乎没有增加(见表3,图1、2、3和4)。这一现象与楼宝等[14]对黑鲷生长研究、赵吉伟等[15]、Hung等[16]和Cui等[17]对白鲟生长、Fiogbe等[18]对鲈生长的研究结果相似,可能与成鱼性腺发育成熟生长有减慢趋势相关。
2.2 摄食水平对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼"假定"的特定生长率的影响
使用SPSS 17.0多因素方差分析不同饲料和不同摄食水平对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼的"假定"的特定生长率的影响(见表4)。3种饲料和3种摄食水平对稀有鮈鲫幼鱼的"假定"的特定生长率均具有显著的影响(P<0.05)(表4)。采用LSD(least-significant difference)和Tukey(Tukey's honestly significant difference)2种方法进行多重检验后比较,结果是一致的。饲料2#与饲料1#(均值差异为0.68225,P=0.001<0.05)和饲料3#(均值差异为0.56225,P=0.002<0.05)存在显著差异;而饲料1#与饲料3#(均值差异为0.12050,P=0.781>0.05)之间无显著差异。因此,在3种饲料中,饲料2#对幼鱼的生长影响明显大于饲料1#和3#。
表2 稀有鮈鲫幼鱼的体重和体长变化(平均值±标准差)Table 2 The change of body weight and length in juvenile and adult Gobiocypris rarus (mean±SD)
表3 稀有鮈鲫成鱼的体重和体长变化(平均值±标准差)Table 3 The change of body weight and length in adult Gobiocypris rarus (mean±SD)
注:- 未统计。
Note: - no statistics.
摄食水平6%与3%(均值差异为0.63007,P=0.02<0.05)存在显著差异;而摄食水平4%与3%(均值差异为0.29828,P=0.227>0.05)之间无显著差异;摄食水平6%与4%(均值差异为0.33179,P=0.068>0.05)之间也无显著差异。因此,在3种摄食水平中,摄食水平6%对幼鱼的生长影响明显大于摄食水平3%和4%。
在很多肉食性和杂食性鱼类研究中,生长率与摄食水平的关系主要有2种类型,一是减速增长曲线[19],另一种是线性关系[20-21]。
3种饵料不同摄食水平喂养的稀有鮈鲫幼鱼,其"假定"的特定生长率均随摄食水平的增加而呈对数曲线关系增加,回归方程见图3。当饲料为2#且摄食水平为6%时,‘假定’的特定生长率最大,为1.7467%(见表3和图3)。
饲喂饲料1#和2#的稀有鮈鲫成鱼,其"假定"的特定生长率均也随摄食水平的增加而呈对数曲线关系增加,回归方程见图4。当饲料为2#且摄食水平为6%时,"假定"的特定生长率最大,为0.1321%。饲喂饲料3#的稀有鮈鲫成鱼,其"假定"的特定生长率变化复杂,呈二次曲线关系(见表5、图5和图6)。
图5 不同饲料和摄食水平对稀有鮈鲫幼鱼的"假定"特定生长率的影响Fig. 5 The effects of different feed type and ration levels on ‘pseudo’ specific growth rate of juvenile Gobiocypris rarus
图6 不同饲料和摄食水平对稀有鮈鲫成鱼的"假定"特定生长率的影响Fig. 6 The effects of different feed and ration levels on ‘pseudo’ specific growth rate of adult Gobiocypris rarus
2.3 摄食水平对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼饲料转化率的影响
稀有鮈鲫幼鱼的饲料1#和2#的饲料转化率随摄食水平的增加而上升;而饲料3#的饲料转化率出现波动。当饲料为2#且摄食水平为6%时,饲料转化率最大,为124.49%。稀有鮈鲫成鱼的饲料转化率变化趋势与幼鱼相似,但饲料转化率较低(见表6和图7)。
2.4 试验容器中饲料残留量
试验期间,试验鱼进食1 h后,目测所有鱼缸中饲料的残留情况(见表7),并且每周2次实测饵料残留量(见表8)。
稀有鮈鲫幼鱼和成鱼的进食量不是无限的,摄食水平增加,饲料残留量也随之增加。试验期间,鱼的摄食行为表现出不稳定,饲料的残留时多时少,可能进食时间段受到周边环境或鱼自身的行为的影响。
摄食水平、水温和鱼所处的生命阶段是鱼类生长的3个关键因素[22],确定适宜摄食水平是鱼类长期生态毒理学试验和实验室鱼类繁育成功的一个重要的部分。这对幼鱼尤其如此,因为它们易受过度摄食或摄食不足影响,两者均会导致疾病的发病率和死亡率增加[23]。
本次试验结果的统计分析表明,在3种饲料中饲料2#对稀有鮈鲫幼鱼的生长影响明显大于饲料1#和3#;在3种摄食水平中,摄食水平6%对幼鱼的生长影响明显大于摄食水平3%和4%。同时,饲料2#且摄食水平6%时,幼鱼的饲料转化率也是最高的。3种饲料和3种摄食水平对稀有鮈鲫成鱼的生长无显著影响。
图7 稀有鮈鲫幼鱼和成鱼的饲料转化率Fig. 7 Feed conversion efficiency of juvenile and adult Gobiocypris rarus
表4 稀有鮈鲫幼鱼和成鱼的"假定"特定生长率的方差分析Table 4 Variance analysis of ‘pseudo’ specific growth rate of juvenile and adult Gobiocypris rarus
表5 稀有鮈鲫幼鱼和成鱼的"假定"特定生长率Table 5 The effects of different ration levels on ‘pseudo’ specific growth rates of juvenile and adult Gobiocypris rarus
从饲料残留角度来看,摄食水平为6%时,无论是稀有鮈鲫幼鱼还是成鱼组残留量均是最高的。这也意味着摄食水平在6%的条件下,饲料投入量远超出试验幼鱼生长所需要的量。饲料残留量最低的摄食水平是3%。有研究表明,一个限制的摄食水平会引起鱼类的健康受损或生长缓慢。相反,鱼类过度摄食会引起胃和肠道的负荷超载,并降低消化和吸收的效率[24]。过多的饲料残留会提高水体中的营养水平,致使微生物生长加速,溶氧水平下降,水质恶化,这反而不利于幼鱼的生长。因而,在实验室标准化条件下饲养稀有鮈鲫幼鱼,选择饲料2#与摄食水平3%的组合较为适宜;饲养稀有鮈鲫成鱼,选择饲料2#或3#与摄食水平3%的组合较为适宜。
表6 稀有鮈鲫幼鱼和成鱼的饲料转化率Table 6 The effects of different ration levels on the feed conversion rates of juvenile and adult Gobiocypris rarus
表7 不同摄食水平下饲料的残留情况Table 7 Feed residues under different ration levels
注:- 极少;+ 残留量约在20%以下;++ 残留量约在20%~50%之间;+++ 残留量约在50%以上。
Note: -, rare; +, residues below 20%; ++, residues between 20%-50%; +++, resedues more than 50%.
表8 不同摄食水平下饵料残留情况Table 8 The residual food under different ration levels
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◆
Effects of Fish Feed on Growth of Juvenile and AdultGobiocyprisrarusand Strategy Study on Feeding Optimization
Wang Lvping*, Zhao Huaqing, Yin Haowen
Bioassay and Safety Assessment Laboratory, Shanghai Academy of Public Measurement, Shanghai 201203, China
Received 18 February 2016 accepted 23 March 2016
A feeding-growth experiment of Gobiocypris rarus at different stages of development was carried out at three ration levels (3.0%, 4.0% and 6.0% of wet weight) under an appropriate breeding condition in the laboratory for 30 d to investigate the effects of ration levels for three types of fish feed on the growth of juveniles (initial wet body weight of (0.0749±0.02) g) and adults (initial wet body weight of (0.2603±0.06) g). Higher relative weight gain (RWG) and specific growth rate (SGR) were found in juveniles of higher ration level groups, and the feed conversion efficiency (FCE) was on the contrary. The change trend of RWG, SGR and FCE were generally similar in adult Gobiocypris rarus. The optimal ration level decreased with the increase of body weight. The optimal fish feed for juvenile and adult Gobiocypris rarus were O.S.I. Staple Granules Tiny and O.S.I. Staple Granules Fine, and the optimal ration levels were 6.0% and 4.0% for juvenile and adult, respectively.
Gobiocypris rarus; ration level; fish feed shape; relative weight gain; specific growth rate; feed conversion efficiency
环保公益性行业科研专项(NO.201309028);上海市卫生和计划生育委员会“第四轮公共卫生三年行动计划重点学科建设计划”项目(15GWZK0201)
王绿平(1986—),女,硕士研究生,研究方向为水生生态毒理学,E-mail: lvping_wang@139.com;
10.7524/AJE.1673-5897.20160218002
2016-02-18 录用日期:2016-03-23
1673-5897(2016)6-153-10
X171.5
A
王绿平, 赵华清, 殷浩文. 饵料对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼生长的影响及摄食优化策略研究[J]. 生态毒理学报,2016, 11(6): 153-162
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