青虾Macrobrachium nipponense 对碱度及低温的耐受力

任帅帅，孙博，罗亮，张立民，常玉梅，梁利群

（1.中国水产科学研究院黑龙江水产研究所，黑龙江 哈尔滨 150070；2.天津农学院水产学院，天津 300384）

青虾Macrobrachium nipponense（又名日本沼虾、河虾）广分布于我国黄河、长江、黑龙江等流域的江河、湖泊、泡沼中。青虾生长快、繁殖力高、食性杂、抗逆性强，皮薄肉嫩、营养丰富、味道鲜美而深受市场欢迎，是淡水养殖最重要的甲壳类之一[1,2]。青虾养殖的主产区在我国长江下游一带[3]，全国青虾养殖产量已超过25 万t[4]。在我国北部尤其是东北地区甲壳类养殖主要种类为中华绒螯蟹Eriocheir sinensis H.Milne-Edwards，有些地区开展了南美白对虾Penaeus vannamei（又名凡纳滨对虾）养殖，但青虾人工养殖却罕见报道。

我国东北地区有广阔的盐碱水（地）资源，其中部分用于稻渔（鱼、蟹）种养，但受温度的影响，鱼、蟹当年达不到商品规格。筛选短期内获得较高收益的水产经济动物品种是稻渔综合种养模式所急需；北方以鱼为主的池塘养殖品种结构急需调整。本研究通过对青虾对低温和盐碱水质耐受性开展研究，以期为高纬度、高盐碱地区青虾人工养殖提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

实验用青虾“太湖2 号”幼虾平均体长（2.76±0.66）cm，平均体质量（0.26±0.22）g，购于中国水产科学研究院淡水渔业研究中心。实验开始前24h 青虾停喂。碱度耐受实验在42.6cm×28.4cm×28.4cm的长方体透明水族箱中进行。低温实验在SPX-15085H-Ⅱ无氟环保型生化培养箱内的24.8cm×17.8cm×9.8cm 的长方形塑料水槽中完成。实验用水为经24h 曝气的自来水，平均溶氧为（7.2±0.30）mg·L-1，pH=（7.75±0.12），盐度为（0.62±0.27），总碱度为0.93mmol·L-1。

1.2 方法

1.2.1 碱度耐受实验

根据预实验，碱度大于10mmol·L-1时，青虾开始死亡。实验设置5 个碱度组，分别为12mmol·L-1、14mmol·L-1、16mmol·L-1、18mmol·L-1和20mmol·L-1，用NaHCO3（购于天津市致远化学试剂有限公司，分析纯）调节实验用水碱度，由低到高逐步调至实验所需的碱度，每个碱度三个重复，同时设空白对照组。每组随机放置健康青虾20 尾，观察各组青虾96h 的生存率，期间连续充氧，以青虾失去游泳能力为死亡标志，若对照组出现死亡现象，根据公式p=（p'-c）/（1-c）计算各组校正后死亡百分数，其中，p为校正后的死亡百分数，p' 为试验组观察所得死亡百分数，c 为对照组的死亡百分数[5]。最终以实验青虾半数死亡时所对应的碱度来评定青虾正常生存时的碱度阈值。

1.2.2 低温耐受实验

根据预实验，幼虾在水温10℃以上时生存状况良好，5℃时大批量死亡。本实验在水温5～10℃之间逐步降至10℃、9℃、8℃、7℃、6℃、5℃，每个温度设置三个重复，同时设置一个水温20～25℃的对照组。每组随机放置健康实验青虾20 尾，在相应温度下12h 内，期间连续充氧，停喂，以青虾失去游泳能力为死亡标志，若对照组出现死亡现象，按上述公式处理。

若青虾在超出设定碱度、温度范围外的环境下仍能正常生存，可依据实际生长情况对设定温度、碱度适当做出调整。

1.3 水质测定与数据分析

1.3.1 碱度耐受实验的水质测定及数据分析

实验期间，碱度依据水产行业标准SC/T 9406-2012 进行检测[6]；水温、溶氧、pH、盐度、氨氮指标用水质分析仪测定。水温控制在（23.1±1.48）℃、pH=（8.9±0.30）、溶氧量为（7.2±0.30）mg·L-1。各组实验用水每隔24h 更换50%新水，并重新进行测定。确保水质良好，各实验组碱度均处于设定范围内。在实验开始后的12h、24h、48h、72h 和96h 统计、记录各组实验虾的死亡情况。实验数据使用SPSS19.0 统计软件的概率单位回归法进行回归分析，各组的死亡率转化为概率单位，得出死亡概率与碱度之间的回归方程、半致死碱度（LD50）以及对应碱度的95%置信限度[7]。安全浓度采用CS=48hLC50×0.3/（24hLC50/48hLC50）2计算得出[8]。

1.3.2 低温耐受实验的水质测定及数据分析

实验期间水温、溶氧、pH、盐度、氨氮等指标使用水质分析仪测定；分别在实验组、对照组放置温度计进行实时水温监测。实验开始12h 后统计并记录幼虾的死亡数量，实验结束后使用SPSS19.0 统计软件的概率单位回归法进行回归分析，各组的死亡率转化为概率单位，得出死亡概率与温度之间的回归方程、半致死低温（LC50）以及对应低温的95%置信限度[7]。

2 结果与分析

2.1 青虾碱度耐受力

各碱度组青虾刚放入水族箱时，均快速游动，频繁撞击水族箱内壁，1.5h 后各组青虾活动逐渐恢复正常，3h 后青虾开始出现死亡；6h 后对照组中的青虾开始死亡（争斗致死），12h 时，根据各组青虾的死亡数及存活数，采用SPSS19.0 分析系统中的机率单位回归法，得出青虾在12h 时的半数致死碱度为27.66mmol·L-1；青虾在24h、48h、72h 和96h 时的半致死碱度依次为26.94mmol·L-1、22.51mmol·L-1、15.00mmol·L-1和14.42mmol·L-1，安全浓度为4.71 mmol·L-1。96h 时各组青虾在均有部分存活（表1）。

2.2 青虾低温耐受力

各温度组青虾在刚放入低温水环境时，均快速游动、撞击水槽内壁等异常显现，但均能在1.5h 内恢复平静状态。12h 后，10℃、9℃、8℃、7℃、6℃和5℃的青虾死亡率依次为：1.67%、8.33%、31.67%、40.00%、61.67%和93.33%，对照组中的青虾无死亡。使用SPSS19.0 数据分析系统中的机率单位回归法对此次实验统计数据分析得出，青虾的半致死低温（LC50）为6.706℃。青虾的低温耐受力实验结果见表2。

3 讨论

3.1 青虾的碱度耐受力

水中高碱度极大影响对水生动物的生存，鱼类对碱度的耐受力研究较多。雷衍之等[9]研究表明：pH8.65 时，草鱼Ctenopharyngodon idellus 24h 的半致死碱度为82.2mmol·L-1；pH8.74 时，鲢Hypophthalmichthys molitrix 24h 的半致死碱度为95mmol·L-1；pH9.14 时，鳙Aristichthys nobilis 24h 的半致死碱度为65.7mmol·L-1。池炳杰等[10]研究表明，pH（8.5±0.5）、NaCl 浓度为3.1～7.4g/L 时，滩头雅罗鱼Tribolodon brandti Dybowski 幼鱼的12h、24h、48h、72h和96h 的LC50分别为98.79mmol·L-1、89.31mmol·L-1、79.34mmol·L-1、78.45mmol·L-1和68.44mmol·L-1，安全值为18.79mmol·L-1。王卓[11]等研究表明，全长（4.42±0.02）cm、体质量（0.84±0.01）g 的青海湖裸鲤Gymnocypris przewalskii 幼鱼能够很好地适应64mmol·L-1的高碱度环境。

虾类对碱度耐受力的研究也很多。杨富亿等[12]研究了凡纳滨对虾对东北地区碳酸盐型盐碱水域的急性毒性。结果表明，在pH8.11～8.72 时，凡纳滨对虾的24h 半致死碱度为12.40mmol·L-1，安全浓度为2.77mmol·L-1。柳飞[13]研究了碳酸盐碱度对脊尾白虾Palaemon（Exopalaemon）carinicaud 的生长和繁殖的影响，最终确定脊尾白虾可在碳酸盐碱度为3.5mmol·L-1的环境下正常生长繁殖，但当碳酸盐碱度高于5mmol·L-1时不适合脊尾白虾的正常生长繁殖。房文红等[14]研究了碳酸盐碱度对中国对虾Penaeus chinensis 幼虾的致毒效应。结果发现，中国对虾幼虾在pH 为8.6、9.0、9.3 和9.5 时，24h 半致死碱度分别为22.00mmol·L-1、11.66mmol·L-1、6.57mmol·L-1和3.28mmol·L-1，且随着碱度升高中国对虾的成活率降低；碱度和pH 对幼虾的致毒效应具有协同作用。本课题组2018年在碱度为10mmol·L-1盐碱稻田中开展稻虾种养试验。结果表明，青虾在此碱度水质条件下仍能正常生存。在前期预实验中，幼虾在碱度大于10mmol·L-1时开始出现集中死亡。本实验数据显示，青虾幼虾12h、24h、48h、72h 和96h 的半致死碱度分别为27.66mmol·L-1、26.94 mmol·L-1、22.51mmol·L-1、15.00mmol·L-1和14.42mmol·L-1,安全浓度为4.71mmol·L-1。与上述虾类相比，青虾幼虾具有更强的耐碱能力，可以在适当盐碱水中养殖。但与大部分淡水鱼类相比，青虾幼虾对碳酸盐碱度的耐碱能力远不如淡水鱼类[15]。

表1 不同碱度下青虾的死亡率、半致死碱度及安全浓度Tab.1 Mortality,half-lethality and safe concentration of juvenile freshwater shrimp in different alkalinities

表2 不同温度下青虾的死亡率及半致死低温Tab.2 Mortality and half-lethal low temperature of freshwater shrimp at different temperatures

盐碱水中钾离子及其他主要离子的含量不稳定[6]，对各种水生生物的正常生长繁殖有重大影响。Robertson[16]认为，钾离子对维持甲壳动物神经肌肉系统的效能起重要作用。张立田等[17]研究认为，钾离子对凡纳滨对虾成活率、体长和体重增加及体内ATP 酶活性均具有显著影响。杨金芳[18]通过在低盐度水体单独添加或与饲料同时添加钾离子发现，钾离子可显著影响凡纳滨对虾的生长，增重率、特定生长率和蛋白质效率均随着水体中钾离子的增加先升高后降低。因此，探明青虾对盐碱水中钾离子的适应能力将是未来的工作重点。

3.2 青虾幼虾的低温耐受力

由于东北地区属于温带季风气候，冬季寒冷漫长、夏季暖湿短暂，水生动物抗寒能力直接影响其在东北地区的生长及繁殖。已有诸多水生动物抗寒能力的相关研究。

在鱼类抗寒研究方面，邵彦翔[19]研究了云纹石斑鱼Epinephelus moara♀×鞍带石斑鱼E.lanceolatus的杂交种（俗称云龙石斑鱼），斜带石斑鱼E.coioides♀×鞍带石斑鱼E.lanceolatus的杂交种（俗称青龙石斑鱼），棕点石斑鱼（E.fuscoguttatus♀）×鞍带石斑鱼E.lanceolatus的杂交种（俗称珍珠龙胆）3 种杂交石斑鱼的低温耐受能力。结果表明：云龙石斑鱼、珍珠龙胆石斑鱼及青龙石斑鱼的半致死温度分别为8℃、11℃及9.5℃。王化荣等[20]认为，当水温为1℃时，可使鱼类处于麻痹状态；低于-3℃时草鱼、鲢死亡。蔡磊等[21]研究了大口黑鲈Micropterus salmoides 北方亚种（N）、佛罗里达亚种（F）及其正交子代和反交子代幼鱼的低温耐受能力。结果表明，北方亚种的抗寒能力最强，其半致死低温为（3.10±0.17）℃，正、反交子代介于两亲代群体之间，分别为（4.80±0.06）℃和（4.20±0.17）℃，佛罗里达亚种的抗寒能力最弱，其半致死低温为（5.05±0.21）℃。

虾类抗寒研究方面，王明珠[22]认为中国对虾的水温耐受范围是4～38℃，同时对中国对虾的耐低温性状的遗传参数进行了评估。王兴强等[23]认为，凡纳滨对虾的生存低温极限也为4℃。董存有[24]研究发现，珠江口的脊尾白虾可在2～38℃的水温范围内正常生活，在1℃时停止摄食，0.5℃时出现假死现象。本实验得出青虾“太湖2 号”幼虾的半数致死低温（LT50）为6.706℃。与上述虾类及鱼类相比，其低温耐受能力较弱。因此，在高纬度地区养殖时，应特别注意。而筛选培育适于低温、盐碱水养殖青虾新品种、探明青虾对盐碱水中钾离子的适应能力、建立相应的养殖技术与模式将是未来研究的重点。