单环刺螠摄食节律的研究

孙涛,刘峰,王力勇,于海瑞,纪元

(1.中国农业大学烟台研究院,山东烟台264670;2.烟台市水产研究所,山东烟台264000;3.潍坊学院,山东潍坊261061)

单环刺螠摄食节律的研究

孙涛1,刘峰1,王力勇2,于海瑞3,纪元1

(1.中国农业大学烟台研究院,山东烟台264670;2.烟台市水产研究所,山东烟台264000;3.潍坊学院,山东潍坊261061)

为研究人工养殖条件下单环刺螠Urechis unicinctus的摄食节律,试验中将粉末状饲料与水按1∶10混合均匀后形成浊液,用分光光度法测定其浊度变化,通过计算每个时段投饵1 h后养殖水体因单环刺螠摄食造成浊度的改变值,来获得各时段单环刺螠的摄食强度。结果表明：单环刺螠不同时段的摄食强度具有极显著性差异(P＜0.01);一天中单环刺螠摄食最高峰出现在18：00,次高峰为6：00,且6：00、18：00两个时段的摄食强度显著高于其他时段(P＜0.05);摄食最低峰出现在3：00,次低峰为21：00,此2个时段的摄食强度显著低于其他时段(P＜0.05),单环刺螠摄食无明显的昼夜节律(P＞0.05)。本研究结果可为单环刺螠的投喂策略提供科学参考依据。

单环刺螠;摄食强度;吸光度;浊度

单环刺螠Urechis unicinctus隶属于螠虫动物门、螠纲、无管螠目、刺螠科,俗称海肠子,分布于俄罗斯、日本、朝鲜和中国黄渤海沿岸,其味道鲜美、营养丰富,素有“裸体海参”之称[1]。目前,单环刺螠主要来自于自然采捕,采捕量逐年降低,亟待开展人工养殖以保护其种质资源和满足人们的生活需要。随着单环刺螠人工育苗关键技术的突破,单环刺螠人工养殖已是大势所趋。单环刺螠为滤食性动物,以水层中悬浮性颗粒为食[2]。在人工养殖中,按照单环刺螠的摄食节律来确定投喂时间,可以提高饲料利用率,降低水体富营养化。摄食是所有动物基本生命特征之一,摄食节律是摄食研究工作的重要内容[3],目前,关于单环刺螠摄食节律的研究尚未见报道。本研究中探讨了单环刺螠的摄食节律,旨在为其人工养殖中投喂策略的制定提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用单环刺螠取自山东东方海洋科技股份有限公司云溪基地人工培育的9月龄苗,选择体长(收缩状态下)为(4.25±0.50)cm,体质量(自然排掉直肠和肛门囊中的水)为(5.69±0.60)g的健康个体为研究对象。试验饲料为商品配合饲料(粉末状,过60目,粗蛋白质含量为14.0%,粗纤维为12.0%,粗脂肪为4.0%,钙为5.0%,总磷为0.8%,灰分为35%,赖氨酸为1.1%)与水按1∶10的比例混合后形成的浊液。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验用培养箱规格为70 cm×50 cm×45 cm的蓝色塑料箱,其内铺沙厚度为15 cm,试验用沙取自出产单环刺螠的潮间带,使用前用海水充分洗净。培养箱内注入高出底质5 cm的自然海水(盐度为30),并于箱中央放置1个充气石(高为3.5 cm,底面直径为3.0 cm)用于充氧。试验期间,保持水温为(22±1)℃,pH为(8.0± 0.2),溶解氧为(5.0±0.5)mg/L。光照周期为自然光周期,夜间操作时用红灯照明。

将单环刺螠随机放入27个上述培养箱中,每箱80只(密度为228只/m2)。单环刺螠暂养两周,暂养期间每日按照多次、均等、少量投饵的原则投喂试验饲料,使单环刺螠充分适应试验环境。试验开始前停食1 d。

试验共分9组,每组设3个重复。其中1～24号箱为投喂组,投喂时间分别为：1～3号箱0：00,4～6号箱3：00,7～9号箱6：00,10～12号箱9：00,13～15号箱12：00,16～18号箱15：00, 19～21号箱18：00,22～24号箱21：00。25～27号箱作为空白对照组(不放单环刺螠)。试验期间,各组日投饵1次,对照组8：00投喂,每个时段投饵前6 h彻底换水。投饵时将饲料浊液沿培养箱对角线均匀倒入。投喂试验共持续5 d。

1.2.2 取样 试验组于试验开始后的第3天开始取样,连续取样3 d。取样于投饵1 h后进行,以后每隔5 min取一次水样,取样持续3 h。具体方法为：使用洁净注射器(容量5.00 mL)在每个培养箱的4个半角线处(离充气石25 cm、水深1 cm),吸取3.00 mL水样,立即移入30 mm比色皿中,按照“1.2.3节”的方法测定其吸光度。试验组投饵1 h后的水样吸光值,作为末吸光值,根据标准曲线查出对应的浊度N1;对照组第3 d投饵后,立即混匀饵料并取水样,测得水样的平均吸光值,作为本试验刚投饵时的初始吸光值,根据标准曲线查出对应的浊度N0;对照组投饵1 h后再取一组水样,根据标准曲线查出对应的浊度N2。

1.2.3 水样浊度测定及摄食强度的计算 对试验中培养用海水以及所取水样检测其最大吸收峰时的波长,发现其最大吸收峰均在波长472 nm处,且最大吸收峰周围的干扰少,从而确定最大吸收波长为472 nm。每个水样检测3次,取其平均值作为该水样的吸光值。

分别吸取浊度标准液(硫酸肼与六次甲基四胺,按照国标GB—13200—91配制)0、0.50、1.25、2.50、5.00、10.00、12.50 mL(对应标准浊度为0、4、10、20、40、80、100),置于50 mL的比色管中,加水稀释至标线。摇匀后,取适量稀释液于30 mm比色皿中,用TU—1810型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司产品),于472 nm波长下检测各标准液的吸光值,并绘制标准曲线。

设试验组浊液由浑变清的时间为T,则T的计算公式为

其中：T1为试验组浊液浊度降低到50 NTU及以下的时间(min);T2为该组开始投饵的时间(min)。

摄食强度(Fi)的计算公式为

其中：ΔN1为试验组投饵1 h后因单环刺螠摄食和沉降造成浊度的改变值;ΔN2为对照组投饵1 h后因沉降造成浊度的改变值。

1.3 数据处理

试验数据以平均值±标准差(mean±S.D.,n= 12)表示,使用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析,若差异显著,用LSD法做多重比较,显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1 标准曲线方程

不同标准试样浊度与吸光度的关系见图1。对吸光度与浊度进行回归分析,二者呈线性关系,回归方程为A=0.0035N+0.0017(R2=0.999),其中A为吸光度,N为浊度。

图1 不同浊度标准液的吸光度Fig.1 Absorbance of standard solution with different turbidities

2.2 单环刺螠的摄食节律

不同时段浊液由浑变清(浊度50 NTU及以下)所需时间见图2,单环刺螠摄食强度见表1。单因素方差分析结果表明：不同时段浊液变清所需的时间和单环刺螠不同时段的摄食强度均存在极显著性差异(P＜0.01)。多重比较结果表明：单环刺螠在6：00、18：00的摄食强度显著高于其他时段(P＜0.05),浊液变清所需的时间较短,分别为(115±10)、(111±10)min,组内差异不显著(P＞0.05);3：00、21：00浊液变清时间较长,其摄食强度均显著低于其他时段(P＜0.05),组内差异均不显著(P＞0.05)。单环刺螠摄食强度的最高峰出现在18：00,次高峰为6：00;摄食强度最弱的时间点为3：00,次之为21：00。单环刺螠在6：00—8：00、18：00—20：00各有一个摄食高峰期。

试验期间,单环刺螠6：00～18：00的摄食强度约占全天总摄食强度的53.99%,18：00～翌日6：00摄食强度约占全天总摄食强度的46.01%。昼、夜摄食强度假设检验结果显示,两者无显著性差异(t=0.758＜t0.05,6=2.447,P＞0.05),说明单环刺螠摄食无明显的昼夜节律。

图2 不同时段浊液由浑变清的时间Fig.2 Time of solution from turbid to clear in different time

3 讨论

3.1 单环刺螠的摄食节律为晨昏摄食型

摄食节律是水产动物在长期进化过程中对温度、饵料、光照等周期性变动的环境条件主动适应的结果[4]。Helfman[5]将水产动物摄食节律归纳为以下4种类型：白天摄食、晚上摄食、晨昏摄食和无明显节律。不同种类水产动物的摄食活动具有特定的节律性,如斜带石斑鱼以白天摄食为主[6],菲律宾蛤仔晚上摄食率明显增加[7],克氏原螯虾在晨昏时摄食量增大[8],脉红螺的摄食节律无明显日周期变化[9]。

本研究表明,在饵料充足的条件下,人工养殖的单环刺螠对饵料的摄食具有明显的节律性,不同时段摄食强度差异显著。6：00—8：00、18：00—20：00是摄食的高峰期,晨昏摄食强度增大,属于晨昏摄食型。单环刺螠是生活在沿海泥沙岸潮间带及潮下带浅水区喜低温的底栖生物[2]。晨昏摄食增加可能与温度降低以及涨、退潮带来丰富的食物有关。昼夜节律不显著可能是由单环刺螠长期潜沙生活对光不敏感所导致。对其他水产动物摄食节律的研究发现,有些水产动物的节律行为会随环境温度、个体大小、底质状况、人工投喂频率[10]的改变而改变。单环刺螠是否也发生类似改变需要进一步研究。本研究中所用试验材料为9月龄且处于快速生长期的单环刺螠,以此规格单环刺螠为试验材料研究其摄食节律,应对实际生产更具指导意义。

3.2 单环刺螠的投喂模式

本试验中虽然发现,单环刺螠具有明显的摄食节律,但由于单环刺螠为滤食性动物,以水中直径很小的悬浮颗粒为食,具有连续摄食的特性[2]。水产动物昼夜摄食节律研究中用到的消胃肠充塞度法、日摄食率法、自适应投喂法、观察法并不适用于研究单环刺螠的摄食节律。随着饲料浸水时间的延长,沉降、溶解、膨胀等过程都会影响养殖水体的吸光度,对照组可明显体现。单环刺螠具体摄食量的测定仍有一定难度,本研究中获得定性的摄食节律结论有助于养殖投饵策略的制定,然而单环刺螠的最适日投喂量还需要进一步研究。

根据单环刺螠晨昏摄食的特性,人工养殖中投饵应在晨昏时进行,其他时段不投饵或减少投饵量。目前,单环刺螠人工养殖中,建议6：00、18：00各投饵一次,6：00投饵量略大于18：00。养殖者可通过观察投饵后养殖水体由浑浊变清澈的时间来确定合适的投饵量,这样既可以充分利用饵料、减少浪费,又可以防止水质恶化,引起病害。

3.3 单环刺螠的养殖模式

单环刺螠栖息于泥沙底质,对环境温度、盐度、pH的变化有较大的耐受能力[11],对硫化物有较强的解毒能力[12],可以很好地改善池底的生态环境。单环刺螠的摄食习性决定了其可与某些鱼虾品种混养,如具有连续摄食特性的中国对虾[13],以及表现出晨昏摄食特性的牙鲆[14]等,很多养殖品种可与单环刺螠的生活习性相适应。在单环刺螠与日本对虾混养的池塘养殖试验中,单环刺螠以对虾残饵、腐屑为食,不需要进行专门的投喂,既降低了养殖成本,提高了物质和能量的转化效率,又改善了水池内的生态环境,减少了病害的发生,投入产出比达到1∶2.84,经济效益显著[15]。

目前,单环刺螠人工养殖正处于摸索起步阶段,构建合适的养殖模式有利于推动其养殖业的规模化和产业化,混养模式值得借鉴和推广。因此,建议通过混养拉动单环刺螠养殖的发展,此模式的价值在于单环刺螠与合适的水产动物混养,可以充分利用水体空间,改善底质,提高饵料利用率,增加产量,从而取得良好的经济效益和生态效益。

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[3] 苗淑彦,王际英,张利民,等.鲽形目鱼类摄食节律研究进展[J].齐鲁渔业,2009(2)：16-18.

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Feeding rhythm of echiuran worm Urechis unicinctus

SUN Tao1,LIU Feng1,WANG Li-yong2,YU Hai-rui3,JI Yuan1
(1.Yantai Research Institute,China Agricultural University,Yantai 264670,China;2.Yantai Fisheries Research Institute,Yantai 264000,China; 3.Weifang University,Weifang 261061,China)

The suspension of dietary powder containing 14.0%of crude protein mixed with water was fed to echiuran worm Urechis unicinctus with body weight of(5.69±0.60)g at water temperature of(22±1)℃and change in turbidity in the water was measured by spectrophotometry 1 h after feeding in each group to evaluate feeding rhythm of the echiuran worm in artificial culture.The results showed that there were very significant differences in feeding intensity at various time(P＜0.01),the peak at 18：00,followed by at 6：00 in the morning,and significantly higher at 6：00,9：00 an 18：00 than the other time(P＜0.05).The minimal feeding intensity was observed at 3：00, followed by at 21：00,significantly lower than the other time(P＜0.05),without diurnal feeding rhythm(t= 0.758＜t0.05,6=2.447,P＞0.05).The findings will provide scientific reference for feeding tactics of echiuran worm.

Urechis unicinctus;feeding intensity;absorbance;turbidity

S966.9

A

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.04.012

2095-1388(2017)04-0447-04

2017-03-27

山东省科技发展计划项目(2014GHY115028)

孙涛(1995—),男,本科生。E-mail：2406734935@qq.com

纪元(1981—),女,讲师。E-mail：jiyuan0728@163.com