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文莱海域PET网箱与传统网箱养殖卵形鲳鲹效果比较

2020-04-23韦成昱彭晓瑜刘西磊

西南农业学报 2020年2期
关键词:聚乙烯网箱生物

韦成昱,彭晓瑜,刘西磊

(海世通渔业(文莱)有限公司,文莱 BT2728/广西海世通食品股份有限公司,广西 防城港 538000)

【研究意义】卵形鲳鲹网箱养殖过程中使用的网衣附着物影响水体交换、网衣形变影响水体利用率、网衣破损后养殖鱼类逃逸及网衣外敌害生物入侵等现象始终是困扰网箱养殖发展的难题[1-2]。近年来,养殖卵形鲳鲹的网箱容积不断扩大,养殖地点也不断向远离岸边的海域迁移,在养殖环境条件变优的同时,流速增大导致箱体变形、大型凶猛鱼类侵扰造成网衣破损的概率也在增加,传统的聚乙烯网衣已不能满足现有卵形鲳鲹网箱养殖的需求。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是常见的一种树脂,具有优良的机械性能,刚性高、硬度大、韧性强、耐冲击、耐摩擦、耐蠕变,尺寸稳定性好,符合环保要求,常用于纤维、薄膜、片材、瓶类包装及工程塑料等领域[3],而在网箱养殖方面的应用效果尚不清楚。因此,对比PET网箱与传统网箱养殖卵形鲳鲹的效果,对PET网衣在网箱养殖中的应用具有重要意义。【前人研究进展】我国网箱养殖始于20世纪70年代。随着网箱养殖规模的不断扩大,已有学者在本世纪初开始对网箱材料选择开展研究[3],并对深海抗风浪网箱进行研制[4-5]。在网箱养殖发展的同时也伴随着网衣中污损生物对养殖的危害,导致水交换率降低、网箱内局部缺氧、有害生物孳生等现象的发生。许文军等[6-7]研究不同养殖海区中网箱附着生物的主要种类及季节变化情况,筛选出网衣防污剂。近十年来随着网箱装备的改进和制造工艺的提升,越来越多企业开始采用铜合金或聚酯材料制作网衣[1-2,8],这类网衣能有效保持网箱的容积率,抵御外来大型敌害生物,降低网衣上附着生物的数量,保证养殖鱼类的成活率并促进其生长。【本研究切入点】目前,关于PET网衣在网箱养殖生产上应用的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】在文莱海域使用传统的聚乙烯网衣网箱和PET网衣网箱进行卵形鲳鲹养殖,测定两种材质网衣网箱养殖卵形鲳鲹的特定生长率、增重率、脏体指数、饵料系数和存活率等形态学指标及肝脏中代谢酶活性指标,同时检测2种材质网衣抗附着生物的能力和附着生物的变化状况,为PET网衣在网箱养殖中的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018年5-10月在文莱斯里巴加湾市东北离岸2 km的近岸海域(东经115°06′45",北纬05°02′08")进行。网衣材料为传统聚乙烯编织的结节网衣(聚乙烯网衣)和用PET线材编织的拧花网衣(PET网衣),网眼面积均约为16 cm2。两种材质网衣的网箱相距100 m。网箱养殖鱼类为卵形鲳鲹,平均叉长15.33 cm,平均体质量302.00 g。

1.2 管理和环境检测

试验期间在两种网衣的网箱中投喂相同配合饵料(健马牌金鲳配合饲料),投饵量为鱼体质量的3 %~5 %,每天投喂1~2次。期间若发现死亡鱼苗则捞出并记录。每30 d在框架上用硬刷向下刷洗网衣上的附着生物,以检测污损物的清洗难易程度。试验期间每10 d下水检查1次2种网箱的完好情况,观察网箱形体因水流导致的变形状态。每天上午定时检测水质指标,平均水温为29.1 ℃,盐度用ES-421电导数字显示盐度计检测,平均盐度32.5 ‰,透明度用透明度板检测,透明度均大于5 m。根据试验期间的天气预报纪录属旱季,共有阵雨天数17 d,雨量均不大。根据参考文献[9]显示,试验海域表面的平均流速为0.3 m/s,浪高1~2 m。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 在相同养殖海域环境条件下,用40 m周长、5 m深度的两种材质网箱,分别放养卵形鲳鲹2万尾,进行150 d(5个月)的常规养殖。

1.3.2 测定指标及方法 在0 d(试验开始前)和150 d试验结束时对网衣进行检查,按《GB/T 12763.6-2007 海洋调查规范》[10]观察附着生物的情况,并参考黄宗国[11]、严涛等[12]、邱荗福等[13]的方法,对附着生物的种类进行分类鉴定。养殖后每30 d从网箱中随机捞取20尾卵形鲳鲹,检测体质量(g)和叉长(cm)。在试验结束前1 d停止投喂饵料,对网箱中的鱼获全部过称,根据个体的体质量推算网箱中存活鱼的数量。试验开始和结束时随机捞取20尾卵形鲳鲹,观察其形态学特征;在冰盘上解剖取肌肉和肝脏样品置于-20 ℃冻存,用于检测代谢指标;将肝脏在匀浆介质(pH 7.4,0.01 mol/L Tris-HCl,0.0001 mol/L EDTA-2Na,0.01 mol/L蔗糖,0.8 % NaCl)中剪碎,用匀浆机研磨制成匀浆,放入离心机在4 ℃下4000 r/min离心15 min,取上清液带回国内检测有关指标。其中,碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)和乳酸脱氢酶(LDH)均采用南京建成生物科技公司的试剂盒说明进行检测。

特定生长率(%/d)=[ln (试验末平均叉长)-ln(试验初平均叉长)]/养殖天数×100

增重率(%)=(试验末平均体质量-试验初平均体质量) /试验初平均体质量×100

脏体指数(%)=内脏团质量/体质量×100

饲料系数=总投饲量/总增重量

成活率(%)=(试验结束鱼尾数/试验开始鱼尾数)×100

1.4 统计分析

试验数据采用Excel 2010进行统计,以SPSS 19.0进行差异显著性分析。

表1 PET网衣和聚乙烯网衣及框架上附着生物的种类

2 结果与分析

2.1 抗附着能力分析

由表1可知,PET网衣和聚乙烯网衣上采集到的附着生物主要类群为软体动物、腔肠动物、海绵动物、苔藓动物、环节动物、节肢动物、脊索动物和藻类等,可区分出的种类有89种(植物类26种,动物类63种)。其中,优势种有藤壶、扇贝、贻贝、盘管虫、牡蛎、海鞘、水螅、褶瘤、浒苔、石莼、丝藻、螺赢蜚和海葵等;藻类主要有石莼、浒苔、丝藻和江蓠等。试验网衣上的附着生物种类相对较单一,动物主要为藤壸、海鞘、海葵和扇贝等,藻类以绿藻和红藻为主;因文莱海域水温恒定、透明度高,附着生物的种类随季节发生变化不明显,仅各种类的数量随网衣在海中时间的延长而增多;海域中泥沙含量不高,营养盐类较丰富,也促进了藻类的繁殖生长。

在网衣上附着的生物中以软体动物的贝类和脊索动物的海鞘所占重量最重,对网箱的漂浮和网衣的透水影响也最大;在网箱框架或网衣上附着的企鹅贝是主要优势种,尤其以附着在框架上的为甚,其次是海鞘类,当海鞘吸水后会增加网衣的重量,并与藻类一起阻碍水流交换。网衣清洗试验结果表明,使用硬刷可清洗附着在PET网衣上的生物,其中软体动物、节肢动物、环节动物、苔鲜动物和藻类均较传统网衣更易清洗,而对腔肠动物和海绵动物的清洗效果与聚乙烯网衣无明显区别。

2.2 卵形鲳鲹生长指标分析

由表2可知,在PET网衣和聚乙烯网衣养殖卵形鲳鲹的生长指标中,特定生长率、增重率、饵料系数和存活率,以及评价鱼类生长、健康和形体的脏体指数均无显著差异(P>0.05,下同)。从互为对照的结果可见,各项指标间虽无显著差异,但特定生长率和增重率均以PET网衣制成的网箱养殖的卵形鲳鲹高于传统网衣制成网箱养殖的卵形鲳鲹,且存活率也以PET网衣制成的网箱较高。综合这几项指标的分析结果表明,PET网衣网箱养殖卵形鲳鲹效果优于传统网衣网箱。

2.3 卵形鲳鲹肝脏的代谢指标分析

由表3可知,在两种材质网衣网箱养殖的卵形鲳鲹的肝脏代谢酶活性中,PET网衣网箱养殖卵形鲳鲹的AKP活性显著强于聚乙烯网衣网箱(P<0.05),而ACP、GPT、GOT和LDH活性间无显著差异;二者的ACP和LDH活性虽无显著差异,但均以PET网衣网箱养殖卵形鲳鲹的ACP和LDH活性弱于传统网衣网箱养殖的卵形鲳鲹,表明PET网衣网箱养殖的卵形鲳鲹生长或摄食情况好于传统网衣网箱,养殖效果较佳;而GPT和GOT活性均以PET网衣网箱养殖的卵形鲳鲹强于传统网衣网箱养殖的卵形鲳鲹。说明在两种网衣网箱养殖条件下卵形鲳鲹均能正常生长,未受网衣类型胁迫。

表2 PET网衣和聚乙烯网衣网箱养殖卵形鲳鲹的形态学分析结果

表3 PET网衣和聚乙烯网衣网箱养殖卵形鲳鲹肝脏中的代谢酶活性分析结果

注:同行数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters in the same row represented significant difference(P<0.05).

2.4 PET网衣和聚乙烯网衣网箱的容积形态特征分析

从图1可看出,在不考虑网衣自身变形和网箱底部中央下垂等因素的前提下,聚乙烯网衣网箱在无水流情况下箱体容积约为637 m3,当箱体上部被框架固定,遇大潮讯时,箱体底部会随水流发生漂移,侧视箱体变成平行四边形,容积变小。经现场检测,当聚乙烯网衣网箱底部平行漂移3.5 m时,则箱体容积缩小至446 m3,仅约为箱体原来容积率的70 %;而同样环境条件下PET网衣网箱底部平行漂移<2.0 m,箱体容积缩小至584 m3,约为原来箱体容积率的92 %(图1)。说明在水流的作用下,PET网衣网箱比聚乙烯网衣网箱具有更好的容积保持率。

3 讨 论

国内外对海域网箱污损生物的研究已有不少报道,国内有许文军等[6]、邱茂福等[13]、严文侠等[15]对海区的污损生物研究,在国外日本的高桥勉等[14]研究认为,在日本海域网箱附着生物的种类达232种。本研究仅在养殖卵形鲳鲹结束后对网衣上的附着生物进行初步检测鉴定,未开展2种网衣抗附着的时空效应分析,而文莱海域属热带海域,与许文军等[6]、邱茂福等[7]、高桥勉等[14]、严文侠等[15]研究报道的海域差异较大,因此,文莱海域PET网衣和聚乙烯网衣附着生物的种类与数量尚待深入探究。

文莱海域水温稳定,开展本研究期间(5-10月)为旱季,水温约29.1 ℃,盐度波动不明显,平均为32.5 ‰,日照时长未随时间变化发生改变。因此,附着生物类群的出现率不会随试验时长改变发生变化,与国内网箱养殖中的附着生物随季节变化而变化存在明显差异[6],但附着生物的数量和覆盖面积随养殖时间的延长而增加。本研究中,PET网衣虽然不能如铜网衣那样对寄生虫和藻类发挥有效抑制或杀灭及降低附着生物数量的作用[1],附着生物的类群与聚乙烯网衣也基本一致,但PET网衣表面光滑,无需出水暴晒即可采用硬质毛刷或棕丝刷等工具将固着生物或附着生物及粘附在网衣上的其他生物洗刷脱落,网衣不易老损。可见,PET网衣能发挥减少劳力和费用、减少换网对养殖鱼类造成胁迫的作用。此外,本研究未发现箱外大型敌害生物对网衣的侵扰。

图1 PET网衣和聚乙烯网衣网箱在水流作用下的侧视变形示意

卵形鲳鲹属于集群游动性鱼类,在遇水流时其能量消耗增加,箱体变形、体积缩小也导致其游动范围或游动路线受到胁迫[16]。本研究中PET网衣网箱的变形率较聚乙烯网衣网箱小,更能有效保持原有形状,保证卵形鲳鲹的活动范围。在本研究条件下,40 m周长、5 m深度的网箱尚可用表层流速来衡量流速对网箱形体产生的影响,但周长更长、深度更深的大型PET网衣网箱所处水层中的表层流速与中下层流速存在差异,其变形率与聚乙烯网衣网箱相比所发生的变化是否与本研究一致,有待进一步开展试验进行验证。

一般认为机体的新陈代谢由机体中物质的磷酸化和去磷酸化进行调节,这些过程主要依靠不同磷酸酶催化完成[17]。其中ACP和AKP的活性是衡量鱼体健康状况和免疫机能的重要指标[18]。从目前的实际状况可知,传统的聚乙烯网衣不能有效防止污损生物的附着,随着网衣在水中时间的延长,网衣上的附着生物日积月累,不仅导致网箱内外水体交换能力下降,大量有机污物无法得到有效的稀释扩散,而且还由于网箱养殖的高密度、高投饵作业方式造成大量外源有机质输入,加剧网箱内水质的恶化,致使局部的网箱养殖成为影响海洋环境的新污染源[19],降低养殖鱼类的免疫机能。本研究中PET网衣网箱养殖卵形鲳鲹的AKP活性显著强于聚乙烯网衣网箱,而ACP活性无显著差异;根据两种材质网衣互为对照的分析结果,推测PET网衣网箱养殖卵形鲳鲹的AKP活性显著增强是由生理性增加即生长发育或摄食量增加引起,可接间说明PET网衣具有更好的透水性,能保持箱体内水环境的相对稳定。

作为评价摄食水平、生长发育和肝功能测试的指标,GPT和GOT是两种最常见的、与肝脏有关的重要氨基转移酶,而LDH是糖酵解途径与柠檬酸循环间的关键酶,能催化丙酮酸与乳酸间的相互转化并提供能量[20-21],一般用于表示无氧代谢能力。本研究对卵形鲳鲹肝脏中GPT、GOT和LDH活性的检测结果表明,PET网衣和聚乙烯网衣网箱养殖的卵形鲳鲹代谢酶活性均无显著差异,说明该两种网衣网箱养殖条件下均未对卵形鲳鲹生长代谢造成胁迫。

4 结 论

与传统的聚乙烯网衣网箱相比,PET网衣网箱具有容积保持率高、在水流作用下不易变形、能有效防范外来敌害物种对网衣侵咬造成破损及附着生物易于清洗等优点,可在近海或深远海网箱养殖中推广应用。

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