渤海湾魁蚶吊笼与底播增殖实验研究

赵春暖, 蔡忠强, 郑言鑫, 于 涛, 林建国

(中国水产科学研究院 长岛增殖实验站, 山东 烟台 265800)

魁蚶(Scapharca broughtonii), 俗称赤贝、血贝,是一种大型底栖经济贝类。近年来, 贝类产业在促进沿海区域经济发展、近海环境改善、渔民收入增加等方面正发挥着越来越大的作用[1]。魁蚶因其个体肥大, 肉嫩味美, 营养丰富, 近十余年来一直是黄渤海区渔民的兼捕对象, 也是我国对外出口的一种重要水产品[2]。

由于对魁蚶资源过度采捕, 致使其自然资源遭到破坏, 几近枯竭[3]。为了恢复魁蚶自然资源, 魁蚶海区底播增养殖技术研究及试验已广泛开展和实施[4-7]。但是由于水产养殖业的快速发展, 缺乏科学养殖管理, 导致水产养殖环境恶化, 养殖环境日益破坏, 海水养殖与环境生态关系日趋紧张, 近年来, 我国的海产贝类养殖业呈现“面积扩大, 产量增加”的特点,其中牡蛎、蛤仔、扇贝和蚶类的养殖份额最大化[8-9]。底层水中溶解氧含量是影响底栖生物的主要因素,不同底质条件是影响底栖生物生物量和群落结构的重要因素[10], Dame等[11]分别提出了估算海区养殖容量的NPZ模型和盒式模型, Smith等[12]通过研究表明, 贝类养殖对环境的影响十分重要, 而与此同时,在生态平衡方面, Yang等[13]也提出, 传统海洋养殖业对海洋生态平衡构成危害, 需要改变这种粗放式养殖模式, 完善海水养殖业发展规划, 此后Hansen等[14]也指出, 应在海洋资源承载力的范围内健康发展海水养殖业。

面对海水养殖现状及环境生态要求, 海水养殖业发展对策研究逐渐展开, 宁修仁等[15]认为海水养殖业可持续发展不仅要以良好的海岸带生态环境作为支撑前提, 更重要的是在严格执行海水养殖业规划的基础上, 养殖规模要适度, 推广先进的养殖技术, 降低乃至消除养殖对海洋环境的污染, 从而实现海水养殖与生态环境的协调发展。近年来滩涂底质环境恶化, 对贝类的养殖模式结构进行合理的调整可以有效地改善近岸滩涂的富营养化现状[16]。

上述现实状况表明, 一种新的魁蚶养殖模式的建立显得尤为重要, 吊笼养殖魁蚶可以缓解底播压力, 在不超过底播容纳量的同时, 增加魁蚶的养殖规模, 更新魁蚶的养殖方式。长岛贝类养殖以栉孔扇贝和虾夷扇贝为主, 底播养殖较早, 养殖结构比较单一[17], 近年来发展旅游业, 而夏季高温贝类较少。本研究根据长岛海区实际情况, 为解决魁蚶养殖模式单一问题, 建立一种魁蚶吊笼养殖模式, 经过 18个月左右的养殖, 达到5 cm左右时, 即可进行出售,增加夏季旅游旺期的贝类品种, 在改善海区自然环境的同时, 可以显著提高魁蚶的养殖经济效益。

1　研究方法

1.1　海区条件

试验地点选择在长岛县乐园海区, 该海域自然条件适宜, 水流通畅, 风浪较小, 饵料丰富, 无污染;杂贝、杂藻生物较少, 不会造成贻贝等生物大量附着影响水流交换, 从而影响魁蚶生长。底播对照海区底质为泥沙底, 符合魁蜡养殖环境的需要。

1.2　养殖材料

吊笼采用扇贝养殖笼, 外罩牵伸网衣网眼边长8 mm, 层距为15 cm左右, 每层为直径34 cm的圆形, 每笼吊养12~15层, 底播魁蚶每个实验组设置5个重复, 每个重复实验个体数与吊笼数量一致。整个生长过程中需要进行 3次分苗, 及时对吊笼网目进行调整。吊笼养殖筏架采用现有的扇贝吊笼养殖筏架, 养殖笼挂在平行的筏架上, 筏架上设有浮子, 浮子与筏架之间用浮绳连接, 筏架间距8~10 m。

1.3　苗种选择

苗种个体选择标准为大小均匀, 体色鲜亮, 无畸形, 在水中开壳、闭壳活跃, 壳表面光滑、均匀, 咬合力强, 壳表绒毛整齐, 无大量脱落。

1.4　试验设置

1.4.1养殖规格对比试验

对入笼规格, 同时设置5个规格组(为1、2、3、4、5实验组): 1、1.5、2、2.5、3 cm。放养密度都为每层100粒, 分越冬和度夏两个阶段进行对照: 越冬挂养水层4 m, 度夏挂养水层2.5 m。

对照组为底播养殖, 也设置 5个不同的规格组(为 1、2、3、4、5对照组): 1、1.5、2、2.5、3 cm, 放养密度及越冬度夏挂养水层同上。

1.4.2养殖水层对比试验

孙宁等研究了养殖水温、盐度对贝类生长具有重要影响[18], 因此在不同水质条件下, 设置不同养殖水层实验组合(为 1、2、3、4、5组实验), 当年苗种, 在11月中下旬结束海上暂养进行入吊笼养殖, 水层梯度分别是: 2、2.5、3、3.5、4 m。平均规格1.2 cm,每层放苗1 000粒。

第二年5月, 水温开始升高时, 进行夏季不同水层吊笼养殖试验(为1、2、3、4、5组实验), 养殖水层梯度分别是: 2、2.5、3、3.5、4 m。平均规格大小为1.5 cm, 每层放苗500粒。

1.4.3养殖密度对比试验

赵越等[19]研究发现, 四角蛤蜊幼虫生长存活能力随着培育密度的升高而逐渐下降, 而Raillard等[20]也研究发现, 随着法国牡蛎放养量的增加, 生长率呈下降趋势, 养殖密度对养殖效果具有重要影响。由于养殖过程中要进行 3次分苗, 所以养殖密度对比试验分4个阶段进行: 2次越冬、2次度夏养殖, 每次越冬度夏独立设置密度对比实验组合。

第一次越冬: 平均规格 1.2 cm, 挂养水层 4 m,设置1~6六个实验组合, 密度梯度为: 800、1 000、1 200、1 500、1 800、2 000 粒/层;

第一次度夏: 所用苗种为第一次越冬后最适密度组的苗种, 挂养水层2.5 m, 同样设置1~6六个实验组合,密度梯度为: 200、400、500、600、800、1 000 粒/层;

第二次越冬: 平均规格 3.2 cm, 挂养水层 4 m,试验设置同上, 密度梯度为: 80、100、200、300、400、500 粒/层;

第二次度夏: 平均规格3.6 cm, 挂养水层4 m, 试验设置同上, 密度梯度为: 50、80、100、150、200粒/层。

1.5　养殖方法日常管理

魁蚶进入养成阶段, 每笼的重量也在逐步增长,此时应定期出海进行巡查, 检查浮球、笼具, 及时补充浮球以免下沉。定期查看魁蚶生长情况, 根据贝类养殖经验, 入笼或底播后的 15 d, 有一个死亡高发期, 度过此时间段后, 贝类生长会趋于稳定, 如无剧烈的环境刺激或病害发生, 一般不会有大量死亡现象出现。因此在入笼15 d时取样一次, 以后每个月取样一次, 查看生长和存活情况。

检测水质, 包括温度、盐度等, 每月查看苗种的生长情况。冬季, 水温较低时, 魁蚶停止生长, 水环境也差异不大; 5~10月份, 是魁蚶主要生长期, 而且环境因子变化较大, 每月检测一次水环境因子的变化。用YSI-Pro10(美国)测定海区环境因子(水温、溶解氧、盐度和pH)。采集水样, 按照《海洋监测规范》(GB17378一 2007)的要求进行分析, 分别采用次嗅酸钠氧化法、锌-镉还原法和重氮偶氮法测定NH-N、NO3-N和NO2-N, 总溶解无机氮(DIN)浓度为NH-N、NO3-N和NO2-N浓度之和; 采用磷钼蓝法测定PO4-P;采用分光光度法测定叶绿素a。

1.6　数据处理

壳长、壳宽是影响贝龄贝类体质量的主要因素[21],因此, 采用SPSS17.0分析所得的实验数据。使用单因素方差分析和Duncan多重比较检验不同养殖模式及试验条件下魁蚶的生长壳长、湿重及存活率差异。所有数据以平均值±标准误差(x±ES)表示, 显著性水平设置为P<0.05。

在实验开始半月后, 对每组实验壳长湿重数据进行抽样统计各增长率, 作为半月增长率; 在越冬或度夏完成时, 对每组实验壳长湿重数据进行抽样统计各增长率, 作为累计增长率。

2　结果

2.1　环境因子变化

由表1可以看出, 除了盐度和pH没有明显的季节变化和水层差异外, 其他几种环境因子受季节和水层影响较大。其中, 水温随季节变化明显, 且底层水温明显低于表层水温; 溶解氧变化范围为 7.42~10.26, 总氮变化范围7.64~12.13, 总磷变化范围0.48~1.15, 水中溶氧、氮磷含量均表现表层高于底层; 叶绿素a的变化范围为0.41~6.57, 由下表可见, 5/6月份上层及底层的叶绿素a含量均较低, 在1.0 μg/L以下, 7、8、9月份的叶绿素a含量逐步上升, 而10月其含量有所降低, 与8月份持平, 光合作用效率逐步提高, 综上所述, 水中叶绿素a含量的总趋势是秋季较高, 春夏较低, 表层高于底层。

2.2　附着生物

养殖笼上的附着生物群落由复杂的种类组成,包括藻类、海鞘类、苔藓虫类、环节动物、腔肠动物、软体动物、甲壳动物和海绵动物。海鞘类是夏季附着生物群落中的优势种, 主要种类为玻璃海鞘和柄海鞘。随水温逐渐降低, 海鞘迅速消退, 紫贻贝成为附着生物群落中的优势种。

表1　不同水层各环境因子的季节变化Tab. 1 The seasonal variation of environmental factors in different water layers

根据调查结果显示, 附着生物包括玻璃海鞘、柄海鞘、鲍枝螅、江蓠、软丝藻、石莼、孔石莼、紫贻贝、长牡蛎、刺麦秆虫、沙蚕、海绵、钩虾、偏顶蛤等。

2.3　养殖规格

魁蚶吊养在不同的入笼规格大小时, 在越冬和度夏 2个阶段, 壳长增长率和成活率两者均存在着显著差异, 具体如表2所示。

随着入笼规格的不断增大, 壳长及湿重表现出显著的生长差异性, 试验结果表明在1~2 cm规格大小范围的吊笼魁蚶增长率及存活率较2~3 cm规格大小范围的吊笼魁蚶高, 鉴于度夏期间是魁蚶的快速生长期, 因此, 在1.5 cm的入笼规格时, 吊笼魁蚶的生长效果最佳。

表2　越冬不同入笼规格养殖结果(%)Tab. 2 The experimental results of different sizes during winter(%)

越冬存活率在规格1~2.5 cm范围时, 总体表现出递减的趋势且存在显著差异, 在3 cm时, 存活率有所提升。度夏存活率则表现更为直接, 随着规格的增大呈现递减趋势。

表3　度夏不同入笼规格养殖结果(%)Tab. 3 The experimental results of different sizes during summer(%)

表4　底播越冬养殖结果(%)Tab. 4 The experimental results of bottom sowing culture during winter(%)

表5　底播度夏养殖结果(%)Tab. 5 The experimental results of bottom sowing culture during summer(%)

底播结果表明, 随着1~5实验组合个体规格的不断增大, 越冬阶段壳长增长率先升后降, 在 2~3 cm规格时又呈现递增趋势, 但仍显著低于1~1.5 cm规格时的增长率; 湿重增长率在1~2 cm表现递增趋势,2~3 cm 规格时则逐渐递减; 存活率随规格增大, 表现递增趋势。

在度夏阶段, 底播增殖魁蚶壳长增长率随规格增大呈现递减趋势, 1~1.5 cm规格时的增长率明显高于2 cm以上规格的增长率; 湿重增长率、存活率与越冬表现一致, 在 1.5 cm规格时, 具有最大湿重增长率, 随规格增大, 存活率表现出递增趋势。

2.4　挂养水层

越冬阶段魁蚶初始壳长1.15 cm, 湿重1.14 g。结果表明, 2 m水层的生长率和存活率都较低, 各水层的生长速度、存活率存在显著性差异, 随着水层深度的递增逐渐提升, 在3 m及以下水层的存活率显著偏低。结果说明, 魁蚶吊笼养殖越冬水层要在3.5 m以上。

度夏阶段魁蚶初始壳长1.29 cm, 湿重1.35 g。结果表明, 2.5 m水层的生长速度和存活率最高, 3 m水层次之, 2 m水层的存活率最低, 3.5、4 m水层的生长和存活也较低, 经spss方差分析表明, 水层在2、3.5、4 m时与2.5、3 m时的壳长、湿重、存活率均有显著差异性, 说明魁蚶吊养度夏的最佳水层在2.5~3 m。

2.5　养殖密度

第一次越冬初始魁蚶壳长1.2 cm, 湿重1.18 g,表8结果显示, 每层放2 000、1 800、1 500粒(即第4、5、6实验组合)时, 生长速度和存活率都显著低于其他组, 各组合间壳长、湿重差异性显著, 在 800~1 200粒时累计存活率在80%以上。

表6　越冬不同挂养水层试验结果(%)Tab. 6 The experimental results of different layers during winter(%)

表7　度夏不同挂养水层试验结果(%)Tab. 7 The experimental results of different layers during summer(%)

表8　第一次越冬结果(%)Tab. 8 The results of the first over-wintering age(%)

第一次度夏魁蚶初始壳长1.29 cm, 湿重1.4 g,结果表明, 整体趋势是密度越小, 生长速度和存活率越高。每层放1 000~600粒时, 累计生长速度和存活率都显著低于其他组, 其他组之间壳长无显著差异,但湿重差异明显。根据结果显示, 在 200~500 粒/层时累计壳长湿重均较为理想且存活率在 80%以上,因此, 结合养殖成本, 第一次越冬时, 每层放苗 500粒较好(表9)。

第二次越冬魁蚶初始壳长3.6 cm, 湿重7.15 g。结果表明, 每层放 80~500粒时, 随密度的增加, 生长速度显著降低, 存活率呈现先增后降趋势。300~500 粒/层时生长及存活率与其他组比较, 明显较低,而 200 粒/层时生长及存活率结果均较为理想。因此, 结合养殖成本, 第二次越冬时, 每层放苗 200粒较好(表10)。

第二次度夏魁蚶初始壳长3.94 cm, 湿重8.03 g。表11结果表明, 每层放200、150粒(即4、5实验组合)时, 魁蚶的生长速度和存活率都显著低于其他组,每层放养80粒时壳长湿重增加率均达到最大(表11)。

2.6　吊笼养殖与底播养殖对比

长岛水深, 水温整体偏低, 底播魁蚶3年。吊笼养殖魁蚶在适宜水层和适宜密度等条件下, 相较底播魁蚶具有较高的增长率及存活率。

表9　第一次度夏结果(%)Tab. 9 The results of the first over-summer(%)

表10　第二次越冬结果(%)Tab. 10 The results of the second over-wintering age(%)

表11　第二次度夏结果(%)Tab. 11 The results of the second over-summer(%)

注: 同一列数据不同上标字母表示差异性显著

当年繁育的魁蚶苗种, 一般经过海上保苗、第一次分苗、第二次分苗、第三次分苗、出售的过程。根据表12可以看出, 吊笼养殖魁蚶与底播魁蚶无论在壳长、湿重生长指标还是存活情况, 吊笼养殖模式均表现出突出优势, 单位面积产量明显增加, 经济效益显著。

表12 不同养殖模式结果

Tab. 12 The results of different cultural models

壳长增长率(%) 湿重增长率(%) 存活率(%) 亩产量(kg) 亩效益(元)底播魁蚶 117.146 429.52 30.07 750 9000吊笼养殖魁蚶 376.65 2794.05 68.36 1800 27000

3　讨论

3.1　魁蚶入笼规格对其生长速度及存活率具有显著性的影响

试验表明, 越冬阶段, 在 1~2 cm 规格范围内,壳长湿重增长率较2~3 cm规格时明显偏高, 总体表现出递减趋势。由图1、图 2、图3可见, 随着1~5实验组合个体规格的增大, 吊笼魁蚶的越冬生长速率最大, 而越冬存活率呈递减趋势, 根据图示可以看出, 吊笼养殖相对底播增殖在越冬阶段存在着明显的优势。

图1　越冬壳长增长率Fig. 1 The growth rate of shell length during winter

图2　越冬湿重增长率Fig. 2 The growth rate of wet weight during winter

图3　魁蚶越冬存活率Fig. 3 The survival rate of Scapharca broughtonii during winter

而度夏阶段, 如图 4~图 6所示, 吊笼养殖魁蚶存活率随着规格的递增而呈现递减趋势, 壳长增长率总体也表现出递减的趋势, 湿重在1、2组合时增长率呈上升趋势, 在2实验组合(即1.5 cm规格)时,获得最大湿重增长率。随着入笼规格的增大, 生长速度逐渐减缓, 其存活率显著降低, 由87.5%逐渐降低至68.5%。

底播增殖在度夏阶段壳长湿重增长率与吊笼养殖表现基本一致, 在2实验组合(即1.5 cm规格)时的湿重增长率达到最大, 之后随规格增大表现递减趋势。魁蚶底播度夏影响相对较弱, 其存活率稍有增长,但仍明显低于吊笼养殖存活率。

图4　度夏壳长增长率Fig. 4 The growth rate of shell during summer

图5　度夏湿重增长率Fig. 5 The growth rate measured by wet weight during summer

图6　魁蚶度夏存活率Fig. 6 The survival rate of Scapharca broughtonii during summer

综上越冬和度夏结果可见, 魁蚶入笼规格的大小对其生长速度和存活率有着显著性影响, 最适入笼规格为第2实验组合(即1.5 cm规格), 此时拥有显著性的生长优势, 同时具有较高的存活率。

3.2　魁蚶吊笼养殖模式的最适水层分析

越冬水层实验结果如图 7所示, 魁蚶初期累计壳长为1.27~1.31 cm, 湿重为1.24~1.28 mg, 随着挂养水层的递增, 生长速度逐渐加快, 在2~3 cm水层时的生长速度明显低于3.5以上水层, 累计存活率随挂养水层的增加而增加, 在57.32%~79.34%。

图7　越冬不同挂养水层分析Fig. 7 The analysis of different water-course during winter

随着温度的上升, 魁蚶的生长速度加快, 如图8所示, 在2.5~3 m挂养水层时的累计壳长、湿重最高,较其他水层有明显生长优势, 累计存活率相对越冬有较大提升, 在71.3%~86.7%, 随着挂养水层的增加,累计成活率逐步提高。

图8　度夏不同挂养水层分析Fig. 8 The analysis of different water-course during summer

综上所述, 魁蚶吊笼养殖越冬水层应在 3.5 cm以上, 度夏的适宜水层应为2.5~3 m, 既可使得生长速度最大化, 也保证了较高的苗种存活率。

3.3　吊笼魁蚶最佳养殖密度

试验表明, 养殖密度过大影响养殖魁蚶的生长发育, 导致存活率的降低, 过低的密度魁蚶生长发育较好, 但是不利于产量提高。本研究表明, 结合养殖成本和养殖效益综合分析, 如图 9(第一次越冬分析)所示, 在第一次越冬时, 第 2实验组合之后增长率、存活率显著下降, 由此可见, 每层放苗1 000粒较好。

图9　第一次越冬密度实验分析Fig. 9 The analysis of density test during the first winter

而根据图 10(第一次度夏分析)结果显示, 在 200~500粒/层(即第 1~3实验组合)时累计壳长湿重均较为理想且存活率在 80%以上, 因此, 结合养殖成本,第一次度夏时, 每层放苗500粒较好。

第二次越冬时, 各密度实验组合分析如图11所示, 第3实验组合之后魁蚶壳长、湿重增长率、存活率均开始显著降低, 结合养殖成本, 因此, 每层放苗200粒较好。

第二次度夏时, 如图12所示, 在第 3实验组合之后开始降低, 即每层放苗100粒时, 魁蚶吊笼养殖效益最佳, 既节约了成本, 又可达到最佳养殖经济效益。

图10　第一次度夏密度实验分析Fig. 10 The analysis of density test during the first summer

图11　第二次越冬密度实验分析Fig. 11 The analysis of density test during the second winter

图12　第二次度夏密度实验分析Fig. 12 The analysis of density test during the second summer

3.4　吊笼-底播的接力养殖模式优势分析

虽然吊笼养殖不能养成出口商品规格, 但养至3~4 cm 再底播(即第一次度夏后再底播), 可以弥补底播成本限制, 提供较大规格苗种进行底播养殖,成活率将大幅提高, 魁蚶吊笼养成至5 cm规格左右即可出售或底播。这样进行接力养殖, 或可成为提高魁蚶养殖效益的一种有效养殖模式。

夏季是长岛旅游高峰期, 也是扇贝死亡高峰期,扇贝存笼量少, 加上现今禁渔力度加大, 大部分地区处于禁渔期, 海鲜较少。因此, 通过吊笼加底播的接力养殖模式, 可以在丰富魁蚶养殖模式的同时,也能一定程度上丰富旅游热季的海鲜供给, 对于提高长岛县旅游经济效益, 具有十分重要的现实意义。

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