羊栖菜冬季南养的初步研究
2017-02-16邹潇潇林勇朱军黄惠琴鲍时翔
邹潇潇,林勇,朱军,黄惠琴,鲍时翔
(中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101)
羊栖菜冬季南养的初步研究
邹潇潇,林勇,朱军,黄惠琴,鲍时翔
(中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101)
采用浮筏式养殖方式于2014年11月—2015年3月,在海南省儋州市海头镇海区进行了羊栖菜的冬季南养试验,记录了其生长规律,并比较了不同养殖水深对羊栖菜生长的影响。结果显示:在营养生长的过程中,藻体长度以趋近于线性的方式增长;而质量的增加则表现出由慢到快的规律。在水深60 cm的条件下羊栖菜生长最快;本次试验羊栖菜干品产量为340 kg/亩,比浙江洞头养殖的羊栖菜平均产量增长约42.9%,而养殖周期缩短了一半以上。试验结果不仅证实了在海南进行羊栖菜冬季南养的可行性,而且显示出周期短、产量高的优势,为建立羊栖菜"冬季南养"的新型养殖模式提供了依据和参考。
羊栖菜;冬季养殖;海南;养殖周期;产量
羊栖菜[Sargassumfusiforme(Harvey)setch]又称“海麦子”、“鹿角尖”、“海菜芽”等,隶属于褐藻门马尾藻科。受不同环境、种系等因素的影响,羊栖菜形态和个体大小差异较大,成熟后株高一般为30~ 50 cm,个别可达200 cm以上[1]。羊栖菜是太平洋西部特有的暖温带多年生大型海藻,生长在风浪较大、透明度较高海区的低潮带礁石上,主要分布于日本、朝鲜、韩国以及我国的辽东半岛、山东、浙江、福建和广东等地。其中,以浙江沿海出产的羊栖菜的数量最多、品质最好[2-3]。
羊栖菜肥厚多汁,风味独特,因其含有丰富的褐藻多糖、膳食纤维、多种氨基酸和微量元素等,是极佳的天然保健食品[4]。羊栖菜还是我国传统的中药材,早在《神农本草经》和《本草纲目》中就有其药用价值的记载。现代医学研究表明,羊栖菜的褐藻多酚和多糖类物质还具有抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、降血脂、降血压、降胆固醇等功效[5-9],具有很高的药用开发价值。
羊栖菜有较广的温度适应性,4~25℃均可生长,最适生长温度为14~21.6℃[10]。但由于羊栖菜的高温耐受力较弱,目前我国的羊栖菜养殖范围仍主要局限于浙江、福建等地。随着国际市场对羊栖菜需求量的增加,寻求提高其产量和品质、缩短养殖周期、降低养殖成本的有效途径,对提升羊栖菜的综合生产能力和产品的市场竞争力具有十分重要的意义。海南地处我国热带北缘,光照充足、冬无严寒,海水平均温度为16~22℃,具备了羊栖菜的生长适宜的光照和温度条件。为探索提高羊栖菜的养殖效率、缩短养殖周期的方法,本研究首次在海南省尝试了羊栖菜的冬季养殖试验并取得初步成功,不仅突破了传统羊栖菜养殖区域的局限,而且为建立羊栖菜“冬季南养”的新型养殖模式提供了参考。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验海区设置在儋州市海头镇白沙地村海域(N19°34.6160',E108°59.1701')。该区域水质清澈,海水透明度超过4m,靠外侧风浪较大,无工业污染和大量淡水。
1.2 种苗来源
本试验的羊栖菜种苗购自浙江省洞头县。种苗生长于2m×0.4 m的苗帘上,置于低温保湿的泡沫箱空运至海南。选取色泽正常、假根完整、长度约10 cm的种苗,去除附着的杂质和杂藻等,再用清洁的海水将藻体洗净备用。
1.3 养殖方式
试验采用筏架式养殖方式进行羊栖菜的养殖。框架型的筏架长100m,宽6m(中间增加一根固定绳将其分为2个3 m的间隔,以方便固定苗绳)。筏架用6个质量为100 kg的锚进行固定,并在四周和中间的固定绳上以1~1.5 m的间隔挂上椭圆形浮球。苗绳为长3m,直径为8mm的聚乙烯苗绳。苗绳间隔为2 m。通过在苗绳两端和中间绑上吊绳和不同大小的沉石调节苗绳的深度。
采用单株夹苗的方式,以10 cm的间距将羊栖菜种苗夹于苗绳上。共设置20 cm、40 cm、60 cm、80 cm等4个不同的水深,进行养殖深度试验。养殖过程中,定期清除沉积在藻体上的浮泥及附着的杂藻、石灰虫等其他生物,以保证羊栖菜的正常生长;同时检查羊栖菜的生长发育情况,并分别从各苗绳上随机选取3~5个单株,测量和记录各单株的长度和鲜重。
1.4 统计分析
利用SPSS 22.0软件进行方差分析和t检验,数据以平均值±标准差(mean±SD)表示,以P<0.05作为差异的具有统计学意义水平。
2 结果与分析
2.1 羊栖菜冬季南养的生长趋势
本研究于2014年11月—2015年3月在海南省儋州市海头镇进行了羊栖菜冬季南养试验。2015年2月中旬以前,羊栖菜主要进行营养生长,藻体长度和质量(鲜重)均曾上升趋势(图1)。在此期间,藻体长度以接近线性增长的趋势进行生长;而藻体质量的增长趋势则为一个由慢到快的过程,尤其是2月1日到2月15日期间,羊栖菜进入生长盛期,质量增加非常迅速,平均增长达1.83倍。2月15养殖的羊栖菜开始出现生殖托,进入生殖生长阶段,此后藻体的长度和质量开始下降。
2.2 养殖水深对羊栖菜藻体质量的影响
图1 羊栖菜冬季养殖的生长趋势
在海头镇进行羊栖菜冬季养殖的过程中,以60 cm水深养殖的藻体质量最大、80 cm水深次之,而20 cm水深的藻体质量最小(图2):在羊栖菜进行营养生长的过程中,60 cm和80 cm的养殖深度比40 cm和20 cm更有利于藻体质量的增加(P<0.05)。特别是从2015年2月1开始,羊栖菜进入生长最旺盛的时期,不同水深养殖的藻体质量差异逐渐变大,至2月15日各水深的藻体质量均达到最大值时,60 cm水深的藻体平均质量达473 g/株,而20 cm水深的藻体平均质量仅213 g/株,两者之间相差2.22倍。
图2 不同养殖水深对羊栖菜质量的影响
2.3 养殖水深对羊栖菜藻体长度的影响
在养殖过程中,20 cm水深的羊栖菜生长受到明显抑制,藻体长度最短,且显著低于其他养殖水深的长度(P<0.05)。与羊栖菜藻体质量的增长规律类似,随着时间的推移,不同水深养殖的藻体长度差异越来越明显,尤其是60 cm水深的藻体长度增长速度也显著高于其他水深(图3)。至2月15日藻体长度达到最大值时,60 cm水深的藻体平均长度达58 cm,而20 cm水深的藻体平均长度仅33 cm,两者之间相差1.75倍。
2.4 羊栖菜的产量和养殖周期比较
图3 不同养殖水深对羊栖菜长度的影响
根据浙江洞头羊栖菜养殖产量资料,当地平均干品产量约为238 kg/667 m2,而本试验收获的羊栖菜干品产量约为340 kg/667m2,比浙江洞头羊栖菜平均产量增长了42.9%(表1)。此外,浙江洞头每年羊栖菜的放苗时间在9月中旬,到次年5月中旬至6月初收成时,养殖时间需9~10个月;而海南养殖羊栖菜从幼苗放养到成熟收获仅需4个月左右的时间,养殖周期缩短了近60%。
表1 羊栖菜冬季南养的产量和养殖周期对比
3 讨论
3.1 羊栖菜在海南进行冬季养殖可行性
羊栖菜具有较强的环境适应性,其抗干燥能力强、能适应的光照强度和盐度范围都比较广,在水温1~28.7℃的海区,都可发展其养殖[2,11]。研究表明,羊栖菜在15~23℃为快速生长期,超过25℃水温则会出现藻叶发白、发烂的现象[12]。本试验进行羊栖菜的养殖的时间为11月底至次年3月初,据观测,在此期海头镇海水的温度范围为18~23℃,平均温度约20.7℃,符合羊栖菜正常生长发育的要求,也使其冬季南养成为了可能。
研究显示,温度对羊栖菜的生长发育过程和生长速率有重要影响,在16~29℃水温下,随海水温度的逐渐增加,藻体生长率显著增加[13-14]。本研究中,羊栖菜的发育和生长速率也表现出与温度变化的密切关系:12月中旬至次年1月中旬海水温度相对较低,平均温度约为18.5℃,在此期间羊栖菜的生长速率相对较慢;2月份开始,海水温度逐步回升,其生长速率明显提高,进入了生长高峰期;当海水温度达到23℃时出现了生殖托,进入成熟收获期。这与羊栖菜在其他区域进行人工养殖的生长规律相符[10]。由于海南没有长时间的低温,与浙江等地每年秋冬放养的羊栖菜相比,在海南养殖的羊栖菜可保持相对较快的生长速率。因此本次试验从下苗到进行收割,只经历了4个月的时间,与浙江洞头的羊栖菜秋苗养殖相比,大大缩短的养殖周期,且产量也有一定提高,有利于养殖成本的降低,为开启“冬季南养”的新模式奠定了基础。
3.2 羊栖菜养殖的适宜条件
水深是海藻生长的关键因素之一,水下的温度、光照强度、营养盐以及溶氧量等都与水体深度直接相关[15],海水深度对海藻种群的空间分布和生存策略都有重要的影响[16]。吴晓东等[17]发现水深对黑藻的存活有明显的影响,当水深超过2.5 m,黑藻生长因光照不足而受到抑制;此外,不同水深还会对藻体的茎节数、节间距、分枝数等产生显著影响。蔡德所等[18]研究水深对硅藻生物群落的影响,发现随着水深增加光照强度减弱,藻体的密度也越来越少。与此类似,本研究结果也显示在一定范围内,羊栖菜的藻体长度和质量随着养殖水深的增加而增大,其中60 cm水深羊栖菜的生长速率最快,且藻体的长度和质量达最大值。褚红永等[12]在山东省海阳市进行试验时,得出羊栖菜以5 cm左右水深进行养殖为最佳,而顾晓英等认为羊栖菜在水层20~ 30 cm时生长正常。不同养殖试验的羊栖菜适宜生长的水深不一致,究其原因,可能与各试验地的光照强度和海水透明度不同有关。研究[19]表明,当水深过浅光照强度过大时,会导致藻体产生光抑制作用,通过关闭光反应中心来减少因光过饱和而带来的损伤作用。本研究选择的海区不仅光照强度很大,并且水质非常清澈,海水透明度超过4m,故在20 cm水深进行养殖的羊栖菜生长一直处于光抑制状态,不利于羊栖菜的生长。
因此,在不同的地方进行羊栖菜养殖,应根据海区的环境,选择适合的养殖条件,以确保羊栖菜在最适宜的条件下进行生长,从而提高产量、降低成本,以满足市场的需求。
[1]阮积惠,徐礼根.羊栖菜SargassumfusiformeSetch繁殖与发育生物学的初步研究[J].浙江大学学报:理学版,2001,28(3):315-320.
[2]张展,刘建国,刘吉东.羊栖菜的研究述评[J].渔业科学进展,2002,23(3):67-74.
[3]曾呈奎.中国海藻志[M].北京:科学出版社,2000.
[4]史永富.羊栖菜(SargassumfusiformeHarv.Setchel)的研究现状及前景[J].现代渔业信息,2006,21(5):20-23.
[5]丁浩淼,谢作亮,谢琰,等.羊栖菜活性多糖的提取与生物活性研究进展[J].药物生物技术,2015,22(4):369-372.
[6]Chen X,Nie W,Yu G,et al.Antitumor and immunomodula-tory activity of polysaccharides fromSargassumfusiforme[J]. Food&Chemical Toxicology An International Journal Published for the British Industrial Biological Research Association,2012,50(3-4):695-700.
[7]Hui Jun,Yan Ze,Elena,et al.Use ofSargassumfusiformeextract and its bioactive molecules to inhibit HIV infection: bridging two paradigms between eastern and western medicine [J].Chinese HerbalMedicines,2014,6(4):265-273.
[8]杨小青,卢虹玉,李延平,等.羊栖菜不同分子质量褐藻多酚抗氧化活性研究[J].海洋科学,2013,37(4):47-51.
[9]王尊文,华玉琴,李国平,等.羊栖菜多糖对高血脂模型大鼠血脂和抗氧化功能的影响[J].中国海洋药物,2008,27(6): 13-15.
[10]孙圆圆,孙庆海,孙建璋.温度对羊栖菜生长的影响[J].浙江海洋学院学报:自然科学版,2009,28(3):342-347.
[11]褚红永,衣景来.羊栖菜筏式养殖试验报告[J].齐鲁渔业,1997,14(4):16-18.
[12]顾晓英,黄鲜明.象山港羊栖菜养殖的初步研究[J].浙江海洋学院学报:自然科学版,2002,21(3):282-284.
[13]Zou D,Gao K.Photosynthetic characteristics of the economic brown seaweedHizikiafusiforme(Sargassaceae,Phaeophyta),with special reference to its“leaf”and receptacle[J]. Journal of Applied Phycology,2005,17(3):255-259.
[14]Pang S J,Gao SQ,Sun J Z.Cultivation of the brown algaHizikiafusiformis(Harvey)Okamura:Controlled fertilization and early development of seedlings in raceway tanks in ambient light and temperature[J].Journal of Applied Phycology,2006,18(6):723-731.
[15]吴祖立,毕远新,陈彦,等.庙子湖岛人工藻礁修复示范区内外海域夏季大型底栖生物群落结构[J].生态学杂志,2013,32(4):959-967.
[16]Engelen A H,berg P,Olsen J L,et al.Effects of wave exposure and depth on biomass,density and fertility of the fucoid seaweedSargassumpolyceratium(Phaeophyta,Sargassaceae)[J].European Journal of Phycology,2005,40(2):149-158.
[17]吴晓东,王国祥,陈正勇,等.水深梯度对黑藻生长的影响[J].生态与农村环境学报,2011,27(4):40-45.
[18]蔡德所,黎佛林,文宏展.广西金鸡滩库区水深梯度下的硅藻生态特征研究[J].三峡大学学报:自然科学版,2014,36(2):1-5.
[19]Anderson JM,Park Y I,Chow W S.Photoinactivation and photoprotection of photosystem II in nature[J].Physiologia Plantarum,1997,100(2):214-223.
Primary studies on thew inter cultivation of Sargassum fusiforme in the south
Zou Xiaoxiao,Lin Yong,Zhu Jun,Huang Huiqin,Bao Shixiang
(Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology,CATAS,Haikou 71101,China)
In this study,winter cultivation ofSargassumfusiformewas conducted by raft culture technology during November,2014 to March,2015 in Haitou Town of Danzhou City,Hainan Province.The growth rhythm of S.fusiformewas recorded,and the effects of different water depths on growth of S.fusiformewere compared. The results showed that during the vegetative growth,the length of S.fusiformegrew like a linearmanner,while the rate of fresh weight increased from slow to fast.S.fusiforme grew more rapidly when the water depth was 60 cm.The yield of S.fusiformewas 340 kg/667m2in this study,which surged by 42.9%compared with the average output of S.fusiformeover the same period in Dongtou,Zhejiang Province,but the duration of cultivation was greatly shorten.The results not only indicated the feasibleness of the winter cultivation of S.fusiformein Hainan,but also showed the advantages of short production duration and yield improvement,which provide the basis and the reference for establishing a newmodel ofwinter cultivation of S.fusiformein the south.
Sargassumfusiforme;cultivation in winter;Hainan;production duration;yield
S968.4
A
:1004-2091(2017)01-0035-05
10.3969/j.issn.1004-2091.2017.01.008
2016-05-18)
海洋经济创新发展区域示范项目(12PYY001SF08);海洋公益性行业科研专项(20144180402);海南省科技兴海专项(XH201408);海南省自然科学基金(20163119);海南省重点实验室和工程技术研究中心建设专项项目(sys2014005)
邹潇潇(1983-),女,助理研究员,研究方向:藻类生物学.E-mail:zouxiaoxiao@itbb.org.cn
鲍时翔(1966-),男,研究员.E-mail:baoshixiang@itbb.org.cn