饲料和化肥养分匹配对藕田克氏原螯虾生长特性与品质的影响
2021-01-11寇祥明王桂良张家宏王守红韩光明吴雷明徐荣唐鹤军朱凌宇毕建花
寇祥明,王桂良,张家宏,王守红,韩光明,吴雷明,徐荣,唐鹤军,朱凌宇,毕建花
(1.江苏里下河地区农业科学研究所,江苏 扬州 225007;2.江苏省生态农业工程技术研究中心,江苏 扬州 225008;3.江苏普兴循环农业发展有限公司,江苏 扬州 225654)
近年来,随着农业供给侧改革的不断深入,各级政府积极倡导水生蔬菜田综合种养技术,其中藕田养殖克氏原螯虾成为当前水生蔬菜田综合种养主流模式[1-2]。该模式是利用藕田空间养虾,通过建立藕与虾的互利共生关系,把优质水生蔬菜生产与水产养殖结合在一起的生态循环农业模式。利用藕田的深水环境与荫湿空间,在种植莲藕的同时养虾,使藕田的水资源、杂草资源、浮游动植物资源更加充分地被虾循环利用,并利用虾的田间活动,达到为藕田除草、灭虫、浅耕和增肥的目的,获得莲藕与虾双丰收的理想效果[3-4]。目前,有关“藕虾”种养模式的研究主要集中在模式的创建、工程设施建设、经济效益分析、病虫草害绿色防控技术等方面[1-5]。“藕虾”种养模式中,饲料是虾的日常饵料,化肥虽然是莲藕生长所需营养物质的主要来源,但同时也会培肥水体浮游动植物作为虾的天然饲料。因此,“藕虾”模式中饲料与化肥可作为虾生长所需养分的直接或间接来源[6]。科学适量地施用化肥和饲料,是该系统优化养分管理、促进藕虾生长、节本增效、减少养分损失及环境污染风险的关键。该研究在“藕虾”种养模式下,开展减少施肥量和饲料投喂量互作对克氏原螯虾的生长发育、产量与品质的影响,将有助于进一步因地制宜示范推广“藕虾”种养模式,推进农业供给侧结构性改革。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试土壤采自江苏里下河地区农业科学研究所送桥试验基地,为黏土,其pH 值、有机质、全N、速效N、速效P、速效K 分别为6.59、21.3 g·kg-1、2.2 g·kg-1、171.5 mg·kg-1、31.7 mg·kg-1和162.8 mg·kg-1。试验用克氏原螯虾苗、种藕(鄂莲5 号)、化肥及克氏原螯虾专用饲料都购自江苏普兴循环农业发展有限公司。施用的氮肥为尿素(含N 46.4%),磷肥为过磷酸钙(含P2O514%),钾肥为硫酸钾(含K2O 50%)。虾饲料中含鱼粉6%、豆粕23%、菜籽饼15%、干酒糟及可溶物7%、洗米糠8%、面粉23%、豆油1.5%、预混料0.5%,饲料粗蛋白质含量为28%。
1.2 试验设计
试验自2019 年6 月10 日开始至2019 年8 月12 日结束,周期为63 d。共设计7 种处理。T1:100%饲料+100%化肥;T2:100%饲料+75%化肥;T3:100%饲料+50%化肥;T4:85%饲料+100%化肥;T5:70%饲料+100%化肥;T6:85%饲料+75%化肥;T7:70%饲料+50%化肥。重复3 次。每个桶放规格为200尾·kg-1的虾苗7 尾。100%饲料处理:每7 d 称取虾重,饲料投喂量为虾存有量重的3%,分别在5:00和20:00 投喂,晚上投喂量占全日投喂量的70%,总投喂量为236.23 g。100%化肥处理N、P2O5和K2O 施用量分别为45、18 和45 g·m-2,70%化肥处理为31.5、12.6 和31.5 g·m-2,50%化肥处理为22.5、9.0和22.5 g·m-2。氮肥分别在基肥期、2—3 叶期和终止叶期施用,比例为3∶1∶1;磷肥作一次性基肥施用;钾肥在基肥期和终止叶期施用,比例为7∶3。
试验桶为上圆面直径1.2 m,下圆面直径0.8 m,高0.8 m 的硬质塑料大桶,每桶装粉碎风干土300 kg,然后加水淹没,土层深度为0.35 m。5 月1 日移栽种藕,每个桶里面确保有2 个藕芽。栽植种藕时在桶中央位置先挖一个深12~15 cm 的斜浅坑,用斜插法将种藕尾部略上翘,前后倾斜20°~25°,以不闷藕芽为宜,将种藕放入泥中掩埋种植。6 月10 日藕叶挺出水面生长后放虾苗。水位以满足莲藕生长需求为准。共作期内水位调控的规律是浅-深-浅。荷藕栽植后至封行期间,水位控制在10 cm,有利于土温上升促进荷藕发苗。立叶后逐渐增加到20 cm 以上,夏季高温季节应逐渐加水,维持40 cm 的水位,深水位为虾提供更好的生长环境。莲藕成熟期采收时,降低水位至约30 cm。
1.3 监测指标及测定方法
每周测1 次,用地笼捕虾,用电子天平测量体重,用游标卡尺测量体长,体长为眼柄基部至尾节末端的直线长度。每组测定4 尾。
含肉率:先用纱布擦干虾体表水分,称取单尾虾重,然后除去虾壳,小心取出完整腹部肌肉并称质量。含肉率(%)=(肌肉重/单尾重)×100%。每组测定4 尾。
鲜肉水分采用GB/T 5009.3—2016 烘箱干燥法,粗蛋白采用GB/T 5009.5—2016 凯氏定氮法,粗脂肪采用GB/T5009.6—2016 索氏抽提法,粗灰分采用GB/T5009.4—2016 灼烧称重法。氨基酸含量使用L-8900 氨基酸自动分析仪测定,除测定色氨酸含量时采用碱水解处理外,测定其余氨基酸含量时采用酸水解处理;脂肪酸含量采用GB 5009.168—2016方法测定。每组测定4 尾。
1.4 数据处理
采用Microsoft Excel 2010 软件进行数据处理并绘制图表,采用SPSS 19.0 软件进行数据间多重比较(LSD 法)和相关性分析。
2 结果与分析
2.1 饲料与化肥投入量对克氏原螯虾生长发育的影响
由表1 可见,从投苗到捕捞期间,克氏原螯虾的体重逐渐增加。7 月8 日之前各处理之间差异不具统计学意义(P>0.05);7 月8 日开始各处理之间存在差异,其中T1—T6 处理之间差异不具统计学意义(P>0.05),以T7 处理克氏原螯虾的体质量最小。图1 表示各时间段克氏原螯虾体质量增加量占总增加量比例。总体而言,从投苗到捕捞期间,克氏原螯虾体质量增加量在前期缓慢增加,中期快速稳定增加,后期增加趋势下降。7 月8 日之前,克氏原螯虾体质量增加量占总增加量的17.07%;7 月8 日至29日期间,占68.49%;7 月29 日之后,占14.44%。
表1 藕虾共作系统中饲料与化肥投入量对克氏原螯虾的体重动态变化影响 g/尾
从投苗到捕捞期间,克氏原螯虾的体长逐渐增加,各处理之间差异不具统计学意义(P>0.05)(表2)。7 月1 日开始,T7 处理克氏原螯虾的体长都比其他各处理略低。由图2 可见,从投苗到捕捞期间,克氏原螯虾体长增加量先快速增加,之后增加趋势下降。6 月24 日至7 月1 日,克氏原螯虾体长增加量占总增加量比例最大,为22.08%;6 月17 日之前和8 月5 日之后的比例较小,分别为4.93%和3.54%。
测定分析了克氏原螯虾体长与体质量之间的相关性(图3),体长与体质量之间呈现极显著正相关关系,拟合方程为y=0.9181e0.4351x,R2=0.9866。
藕虾共作系统中饲料与化肥投入量对克氏原螯虾各生长参数影响的情况见表3。各处理投放的克氏原螯虾苗规格平均为5.04 g·尾-1,各处理间差异不具统计学意义(P>0.05)。捕捞时的终末体质量平均为36.03 g·尾-1,其中T1—T6 处理间差异不具统计学意义(P>0.05),T7 处理终末体质量最小,为33.77 g·尾-1。特定生长率以T7 处理最小,为5.32%,其他各处理间差异不具统计学意义(P>0.05),平均为5.47%。T1—T3处理饲料系数较大,平均为1.55;减少饲料投喂量处理(T4—T7 处理)较小,平均为1.24。日增重以T7 处理最小,为0.45 g·尾-1,其他各处理之间差异不具统计学意义(P>0.05),平均为0.50 g·尾-1。各处理之间成活率无统计学意义差异,平均为72.79%。各处理组平均克氏原螯虾产量0.185 kg·m-2,其中T1—T6处理间差异不具统计学意义(P>0.05),T7 处理产量最小,为0.169 kg·m-2。
表2 藕虾共作系统中饲料与化肥投入量对克氏原螯虾的体长动态变化影响 cm/尾
表3 藕虾共作系统中饲料与化肥投入量对克氏原螯虾各生长参数影响
2.2 藕虾共作系统中饲料与化肥投入量对克氏原螯虾品质的影响
由表4 可见,各处理克氏原螯虾含肉率平均为12.83%,T1—T6 处理间差异不具统计学意义(P>0.05),平均为13.00%,T7 处理最小,为11.82%。各处理克氏原螯虾肉粗蛋白含量平均为17.47%,T1—T6 处理间差异不具统计学意义(P>0.05),平均为17.68%,T7 处理最小,为16.23%。鲜肉含水率、粗脂肪、粗灰分在各处理间差异不具统计学意义(P>0.05),平均为79.66%、0.68%、1.22%。
各处理间克氏原螯虾肉总氨基酸和饱和脂肪酸含量无统计学意义差异,分别平均为16.15%和0.17%。各处理克氏原螯虾肉不饱和脂肪酸含量差异不具统计学意义(P>0.05),平均为0.36%,T7 处理较高,为0.41%。T1—T6 处理间UFA/SFA 值差异不具统计学意义(P>0.05),平均为68.05,T7 处理最大,为73.11。
表4 藕虾共作系统中饲料与化肥投入量对克氏原螯虾鲜肉营养成分含量影响
表5 藕虾共作系统中饲料与化肥投入量对克氏原螯虾鲜肉氨基酸和脂肪酸含量影响
3 讨论
“藕虾”共作就是在藕田中养殖克氏原螯虾,在莲藕种植期间,克氏原螯虾在藕田中与莲藕同生共长,最后实现克氏原螯虾与莲藕双丰收的一种生态高效种养模式[1-2]。该研究表明,与常规习惯比较,降低饲料和化肥投入量后,克氏原螯虾产量维持在0.184 kg·m-2(T1 处理为0.193 kg·m-2),其中T7(70%饲料+50%化肥)产量较低,为0.169 kg·m-2。可见,饲料和化肥养分投入促进水体浮游生物的繁殖与生长,为克氏原螯虾提供了一定量的天然饵料。张剑等(2017)研究发现,稻田养鱼系统中浮游生物对田鱼的生长贡献率可达34.8%[7]。王淑娟等(2019)研究表明,在藕田中施用化肥满足了莲藕生长对养分的需求,同时增加了藕田水中氮、磷、钾的含量,促进藻类、杂草和水体浮游生物的繁殖与生长。这些都可以作为克氏原螯虾的天然饵料[3-4]。因此,“藕虾”共作中天然饵料能支撑一定产量的克氏原螯虾养殖,适量降低饲料和化肥的投入依然可以维持克氏原螯虾产量,然而过度减少饲料和化肥的投入也会存在导致克氏原螯虾减产的风险。
体长与体质量是生物体生长性状的基本指标,通过定量化体长与体质量的关系,可以根据体长或体质量来估算彼此参数,进而评价养殖动物的生长状况[8-9]。该研究表明,克氏原螯虾体长增量随着时间延长呈先增加后递减趋势;体质量增量随时间延长呈先增加,后维持一定水平,再递减趋势。说明克氏原螯虾体长和体质量增长趋势基本一致,但体质量增长具有一个稳定增重期。7 月1 日至7 月8日,克氏原螯虾体质量增重量占总增重量的比例最大,为19.09%;6 月24 日至7 月1 日,克氏原螯虾体长增长量占总增长量的比例最大,为22.08%。可见,克氏原螯虾的生长过程中,先长体长,后长体质量。经过实地测量体长与体质量的数据并对其进行统计分析,比较各种模拟方程的相关性,其中指数函数方程的R2值较大,为0.9866,方程的模拟效果最好。这与其他研究结果一致[10-11]。因此,可采用指数曲线回归方程来作为克氏原螯虾生长推算公式,用于对克氏原螯虾生长状况的评价。
目前,各地因地制宜建立了多种克氏原螯虾养殖模式,如稻田养虾、藕田养虾、池塘养殖等,一般都采用饲料投喂的精养方式养殖[12-15]。在饲料充足、环境较好的情况下,全价配合饲料营养全面、合理,势必会确保克氏原螯虾的生长和品质[16-17]。该研究表明,在适量降低饲料的同时保证化肥养分的投入,克氏原螯虾生长及品质都没有显著的变化。当饲料和化肥分别下降至70%和50%时(T7),克氏原螯虾含肉率、粗蛋白和不饱和脂肪酸等品质指标都有所下降,这与其他研究结果相似[17-20]。其原因可能是过度降低饲料和化肥投入,直接或间接导致克氏原螯虾饲料和天然饵料的不足,克氏原螯虾之间疲于抢食,并且脱壳困难,过早停止生长,影响后期体质量增重,导致含肉率的下降。同样,由于食物供应不足,导致虾肉粗蛋白含量有所下降。另外,饲料供应不足,使得克氏原螯虾对天然饵料的需求增加,摄入更多的昆虫、浮游动物等,从而提高了虾肉的不饱和脂肪酸含量。