坛紫菜栽培冷藏网技术应用试验

万为民

(泉州市水产技术站，福建 泉州 362000)

冷藏网技术的主要原理是利用紫菜叶状体的耐干露、耐低温特性，将出苗后的网帘阴干，密封送入冷库中保存，当紫菜发生病害或衰老时，重新换上冷藏网栽培的一种技术手段，主要过程包括苗帘的阴干、入库、冷藏、出库和下海张挂等。目前，冷藏网技术在江苏、浙江等省份的紫菜栽培中应用十分广泛。在海况条件正常的年份，利用冷藏网技术可在一定海区范围内，进行一次采苗、撤换老化网帘、分批养成，从而达到高产优质的目的。在海况条件不良以及网帘杂藻大量生长的情况下，可弥补生产损失，维持正常的生产活动。我国从20世纪70年代开始把冷藏网技术应用到条斑紫菜(Porphyrayezoensis)栽培中，取得了良好效果。经过多年的摸索和条件优化后[1-3]，于2018年正式颁布实施条斑紫菜冷藏网操作技术规范(GB/T 35907—2018)，标志着冷藏网技术在我国条斑紫菜栽培中的应用已处于成熟阶段。坛紫菜(Pyropiahaitanensis)的自然生态习性、养殖生物学以及地理分布与北方的条斑紫菜明显不同，因此，两者冷藏网技术应用条件存在明显差别。1977年，谢土恩等[4]初步探索了持续冷藏时间对冷藏网紫菜生产的影响，其结果表明低温冷藏十三个月的坛紫菜苗帘仍可重新恢复养殖，且比当年新采的未经冷藏的苗帘生长快、产量高。但在其后的二三十年间，由于种种原因，坛紫菜冷藏网技术并未引起人们足够的重视，其应用研究鲜有报道。直至2007年，陈昌生等[5-8]才又开始在实验室水平深入研究阴干程度、冷藏时间、冷藏温度、冷冻保护液、恢复培养温度等关键因素对坛紫菜生长的影响，进一步增进了人们对坛紫菜冷藏网技术的认识和理解。在此基础上，2019年李鹏全等[9]在浙江南部海区开展坛紫菜冷藏网技术应用试验获得成功。由此可见，在自然海区的坛紫菜栽培中广泛开展冷藏网技术应用已具备条件。

福建省是坛紫菜栽培面积最大的省份。近年来，受9—10月高温反弹及无风浪天气等因素综合影响，坛紫菜在海区下苗后经常会出现烂菜现象[10]，给广大养殖者带来严重损失。此外，头茬坛紫菜品质最好，深受消费者喜爱，但产量却较低，导致市场供不应求，产品价格居高不下。因此，对于广大坛紫菜养殖者来说，如何保持稳产并增加头茬紫菜产量已成为一个值得深入探索的课题。本文报导了自然海区坛紫菜栽培过程中应用冷藏网技术的试验效果，同时对应用冷藏网技术栽培的坛紫菜产品进行品质分析，旨在展示冷藏网技术在坛紫菜栽培中的重要价值，为广大养殖户增产增收提供技术支撑，助力坛紫菜产业持续健康发展。

1 材料与方法

1.1 试验点情况

选择福建省南安市石井镇附近围头湾海域开展本试验。围头湾海域浅海区坡度较缓、潮差大、风浪适中，以泥沙底质为主，海水中营养盐含量高，为传统的坛紫菜养殖区。

1.2 栽培方式

采用浮筏升降式养殖方式栽培坛紫菜。浮筏升降式养殖筏架主要由毛竹、桩、浮球、聚乙烯绳等材料搭建，具体如图1所示。每台区长200 m，宽150 m，有45排网帘，台区之间间隔20 m；每排总长75 m，有25节网帘，排与排间隔1 m；每节网帘长3 m，宽1.9 m。

1.3 壳孢子采苗

在农历白露节气过后，当水温下降到29℃以下，选择天气晴朗的日子进行壳孢子采苗。贝壳丝状体苗经流水刺激后运回室内，于2019年9月13日采用循环水方法进行壳孢子采苗，每667 m2投放壳孢子10亿个。

1.4 幼苗培育

涨潮前，将采好坛紫菜壳孢子的苗帘运至暂养海区，以十层重叠方式张挂在浮筏架上，尽量拉平、吊紧。每天出海巡视，检查苗帘是否松动或过分下垂。坛紫菜苗在海区培育9 d分苗，17 d见苗。

1.5 秋苗网

秋苗网作为本试验的对照组，按照坛紫菜正常的生产方式进行栽培。为避免海区张挂时损伤紫菜叶状体，于2019年9月22日直接将秋苗网张挂到浮筏上栽培，此时尚未见苗，藻体长度大小为0 cm。当年10月26日，紫菜叶状体生长到26～28 cm时，采收秋苗网头茬紫菜。当年12月18日，采收秋苗网三茬紫菜。

1.6 冷藏网

冷藏网与秋苗网同时开展壳孢子采苗，未分苗，一直以十层重叠方式张挂在海区。当叶状体长度生长到(3.75±1.37)cm时，将网帘收回岸上。按以下过程处理。

1.6.1 阴干

参照陈昌生等[5]、翁琳等[6]的方法，将收回岸上的紫菜苗帘，在阴凉通风处阴干至苗表面有白色盐结晶，用手拉具有弹性为止。

1.6.2 入库冷藏

于2019年10月23日，将阴干后的网帘立即装入双层聚乙烯塑料袋中，每袋放25张苗帘，封口用尼龙绳系紧。聚乙烯塑料袋放入大的纸皮箱中，用胶带密封。做好标记后，堆垛在(-20±2)℃的冷库中，冷库控制恒温。

1.6.3 出库和下海

于2019年11月11日，海区水温降到21℃，此时冷藏网已在冷库中冷藏19 d。将冷库中的冷藏网取出，解冻，出海张挂栽培。

1.6.4 冷藏网紫菜采收

2019年11月30日，紫菜叶状体生长到26～28 cm时，采收冷藏网头茬紫菜。

1.7 总氮和总磷检测

于2019年9、10、11、12月，每月采集养殖海区水样，检测养殖海区水质总氮和总磷含量。

1.8 藻体长、宽和厚度测量

用尺子测量藻体长和宽，用游标卡尺测量藻体厚度。

1.9 坛紫菜品质分析

1.9.1 叶绿素a和藻胆蛋白含量测定

分别采集冷藏网头茬、秋苗网头茬和秋苗网三茬坛紫菜作为样品，测定各坛紫菜样品中叶绿素a和藻胆蛋白含量，参照史修周等[11]的测定方法。

1.9.2 粗多糖含量测定

分别采集冷藏网头茬、秋苗网头茬和秋苗网三茬坛紫菜样品各100 g，测定各组坛紫菜中粗多糖(以葡萄糖计)含量，参照农业行业标准NY/T 1676—2008中的食用菌中粗多糖含量测定方法。

1.9.3 氨基酸含量测定

分别采集冷藏网头茬、秋苗网头茬和秋苗网三茬坛紫菜样品各50 g以上，测定各组坛紫菜中天门冬氨酸(Asp)、苏氨酸(Thr)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)、赖氨酸(Lys)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)、脯氨酸(Pro)等16种呈味氨基酸含量，参照陈胜军等[12]、陈人弼[13]的测定方法。

2 结果

2.1 产量

秋苗网头茬坛紫菜平均每667 m2产162 kg鲜菜，冷藏网头茬坛紫菜平均每667 m2产342 kg鲜菜。冷藏网头茬紫菜产量比秋苗网增加了111.11%，见表1。

2.2 藻体长、宽和厚度

冷藏网头茬紫菜：平均藻体长为(28.10±6.25)cm，藻体宽为(0.95±0.31)cm，藻体厚为0.047 mm。

秋苗网头茬紫菜：平均藻体长为(27.52±5.78)cm，藻体宽为(1.02±0.42)cm，藻体厚度为0.048mm。

秋苗网三茬紫菜：平均藻体长为(22.46±10.71)cm，藻体宽为(4.60±2.56)cm，藻体厚为0.051 mm。

表1 冷藏网与秋苗网头茬藻体长、宽、厚以及产量比较Tab.1 Comparison of length，width，thickness and yield between test and control groups

2.3 总氮和总磷

养殖海区水质总氮、总磷含量测定结果见表2。从表中可以看出，养殖海区的总氮、总磷含量从9月到12月呈不断上升趋势，说明此时养殖海区的营养盐在不断增加。特别是9月到10月，养殖海区的总氮含量增加了142.41%，总磷增加了92.72%，上升幅度非常大，促进了坛紫菜的健康生长。利用Pearson相关关系去研究总氮和总磷含量之间的相关关系，总氮和总磷之间的相关系数值为0.904(P=0.005<0.01)，呈现出显著的正相关关系。

表2 养殖海区总氮、总磷含量Tab.2 Content of total nitrogen and totalphosphorus in aquaculture area

2.4 叶绿素a和藻胆蛋白

各组紫菜中叶绿素a(Chl.a)和藻胆蛋白含量测定结果见表3，从表中可以看出冷藏网和秋苗网头茬紫菜的叶绿素a和藻胆蛋白含量总和相差不多，秋苗网比冷藏网略高，但是均明显高于秋苗网三茬紫菜的含量。利用Pearson相关关系去研究冷藏网头茬与秋苗网头茬、秋苗网三茬之间叶绿素a和藻胆蛋白含量的相关关系，冷藏网头茬与秋苗网头茬之间的相关系数值为0.978(P=0.022<0.05)，冷藏网头茬与秋苗网三茬之间的相关系数值为0.987(P=0.013<0.05)，呈现出显著的正相关关系，说明叶绿素a、藻红蛋白(PE)、别藻蓝蛋白(APC)和藻蓝蛋白(PC)在三组紫菜中的组成比例一致。

表3 冷藏网和秋苗网坛紫菜中叶绿素a和藻胆蛋白含量比较Tab.3 Comparison of chlorophyll a and phycobiliprotein in Pyropia haitanensis between test and control groups mg/g

2.5 粗多糖

各组紫菜中粗多糖含量测定结果见表4和图2，可以看出秋苗网头茬紫菜粗多糖含量略高于冷藏网头茬紫菜。不论是秋苗网还是冷藏网，头茬紫菜中粗多糖含量均比三茬紫菜高。

表4 冷藏网与秋苗网坛紫菜粗多糖含量比较Tab.4 Comparison of crude polysaccharide content in Pyropia haitanensis between test and control groups

2.6 氨基酸

冷藏网头茬、秋苗网头茬、秋苗网三茬紫菜16种氨基酸含量测定结果见表5。可以看出，冷藏网头茬16种氨基酸含量总和最高，明显高于秋苗网头茬含量，提高了38.98%。秋苗网头茬和三茬紫菜中16种氨基酸含量相差不多，但头茬比三茬略高。

表5 冷藏网与秋苗网培养坛紫菜16种氨基酸含量比较Tab.5 Comparison of 16 amino acid content in Pyropia haitanensis between test and control groups g/100 g

3 讨论

3.1 冷藏对紫菜产量的影响

冷藏对紫菜的存活和生长有着重要影响，国内的许多研究[1-4，9]证明经冷藏的紫菜苗生长快、产量高。影响冷藏后紫菜存活率和生长的关键因子，包括苗帘阴干程度、冷藏温度、冷藏时间、恢复培养温度等。随着坛紫菜冷藏时间的延长，其冷藏后的成活率逐渐降低。陈昌生等[5]的研究表明，坛紫菜叶状体干露至含水率为10%～15%后直接培养，其成活率在99%以上，增重率与未经干露的相比无显著差异。翁琳等[6]的研究表明，冷藏温度在5～20℃之间，随温度降低，坛紫菜冷藏后的存活率升高。此外，冷藏后恢复培养的成活率也与温度有关，在17～29℃温度范围内，当温度低于23℃时，经冷藏的紫菜苗恢复培养成活率可达100%，20℃时成活率和生长速度最高。李鹏全等[9]在自然海区中开展坛紫菜冷藏网技术应用试验，结果显示冷藏网头茬紫菜的产量比对照组增加了9.4%，起到了较好的增产效果。本试验在自然海区的坛紫菜生产中，当紫菜苗叶状体长到3.75 cm时，将苗帘阴干处理后放入-20℃冷库中储备，经过19 d的冷藏后，将冷藏网重新张挂到海区恢复养殖获得成功。与传统的秋苗网相比，冷藏网头茬紫菜产量显著提高，增加了111.11%。产量提高与冷藏网经过低温、干露等环节处理，从而杀死苗帘杂藻、淘汰弱苗，提高了紫菜苗种质量有关。本试验头茬紫菜产量与李鹏全等[9]的试验相比增幅较大，可能与附苗密度和苗帘的冷藏时间较短有关。冷藏网头茬紫菜增产的另一个关键点是下海时间节点的选择。2019年11月，养殖海区水温下降到21℃，达到冷藏网下海的适宜温度，此时出库下海有利于提高冷藏后紫菜苗的存活率。同时，养殖海区的氮、磷含量也在持续上升，为坛紫菜的健康生长提供了丰富的营养盐。每年11月，闽南地区的前二茬坛紫菜已收获完成，三茬以后的坛紫菜因品质较差导致价格下降很多。但是，此时海区的水温和水文条件却非常适合坛紫菜的生产。因此，为充分利用这段时间，生产上可以在一次采苗后，利用冷藏网技术储备苗种进行分批养成，从而增加头水优质紫菜产量，提高坛紫菜养殖效益。

3.2 冷藏对紫菜品质的影响

叶绿素、藻胆蛋白、粗多糖以及氨基酸含量一直是评价紫菜品质的重要指标。根据相关文献资料[1，11-13]，紫菜中叶绿素含量与生长速度有较大关系，在不同种群和类群之间存在差异，同时还受年龄、生长率、光照和营养条件影响。藻胆蛋白是紫菜中天然的光合作用色素，可分为藻红蛋白(PE)、藻蓝蛋白(PC)和别藻蓝蛋白(APC)三大类。在坛紫菜不同生长期，藻胆蛋白的含量由初期到盛期基本不变，到末期大幅减少。藻胆蛋白具有很高的开发利用价值，既可作为天然色素用于食品、化妆品、燃料等工业，也可以制成荧光试剂，用于临床医学诊断和免疫化学及生物医学等领域。紫菜多糖具有多种生物学活性及药用价值，如降血脂、抗血栓、降血糖、抗炎、增强免疫、抑制肿瘤生长等作用，但其含量由于种类、生长环境和生长季节等不同而有很大差异。紫菜中氨基酸含量和蛋白质含量变化趋势一致，呈现出前期高、后期低的趋势。马家海等[1]的研究表明，同期生产的条斑紫菜品质冷藏网明显优于秋苗网，叶绿素、蛋白质和氨基酸含量均多于秋苗网紫菜。本试验中冷藏网头茬紫菜中氨基酸含量明显高于秋苗网，这可能与冷藏网下海时海区氮、磷含量高，有利于氨基酸的合成有关。在李鹏全等[9]的试验中，冷藏网头茬紫菜的蛋白质含量也比对照组高，与本试验结果一致。头茬紫菜中粗多糖、叶绿素a和藻胆蛋白指标，冷藏网比秋苗网略低但总体相差不多。与三茬紫菜比较，不论是冷藏网还是秋苗网的头茬紫菜中，氨基酸、粗多糖、叶绿素a和藻胆蛋白指标均明显较高。由此可见，应用冷藏网技术可以提高坛紫菜中16种呈味氨基酸含量，且其他品质指标未出现下降，对坛紫菜的提质增收具有重要意义。