不同水温对个体养殖系统中华绒螯蟹幼蟹蜕壳生长和摄食率的影响

张凯军，王静安，倪康达，陈海红，陈晓雯，王 军，王成辉

(上海海洋大学农业农村部淡水水产种质资源重点实验室，上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心，上海水产养殖工程技术研究中心，上海 201306)

中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)，俗称河蟹，是重要经济甲壳类[1]，近年来其养殖产量逐渐增加[2-3]。中华绒螯蟹属于变温动物，受温度影响较大。有研究表明，中华绒螯蟹的生物学零度为6.91 ℃[4]，只有在适宜的温度范围内，中华绒螯蟹才能正常进行生长和发育，当高于或低于适宜温度范围时，其生长发育会受到影响，甚至不摄食、不蜕壳[5]。

中华绒螯蟹体质量及体积的增加是通过蜕壳来完成的，温度是影响中华绒螯蟹蜕壳生长最重要的因子之一。有研究表明，在不同水温下(18、22、28、30 ℃)中华绒螯蟹仔蟹的蜕壳间隔会随着水温的升高显著缩短[6]，温度长时间低于10 ℃，中华绒螯蟹正常蜕壳生长就会受阻；温度长时间高于30 ℃，就会停止蜕壳生长[7]。水温在10～26 ℃范围内，中华绒螯蟹幼蟹的生长率与水温成正相关[8]。中华绒螯蟹通过摄食获得生长发育所需要的能量，当水温升至10 ℃时，河蟹开始正常摄食；水温升至15 ℃时，摄食开始增加；20～26 ℃时摄食最旺盛；超过35 ℃时，河蟹一般不摄食；水温在5～10 ℃时仅有少量摄食[9]。虽然已有对中华绒螯蟹蜕壳生长的相关研究，但对不同温度下河蟹的蜕壳生长率、蜕壳间隔仍缺少实验性数据支持和控温条件下的个体验证，也缺乏温度对河蟹摄食率的影响研究。因此，本研究应用恒温的河蟹个体养殖系统，分析了5种饲养水温条件下(10、15、20、25、30 ℃)的中华绒螯蟹幼蟹蜕壳增长率、蜕壳间隔和摄食率等差异，为了解幼蟹生长和蜕壳的最适温度提供了较为详细的实验数据，同时也为生产实践提供了有价值的指导。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验河蟹为处于蜕壳间期的中华绒螯蟹“江海21”蟹种，来自上海海洋大学水产动物种质试验站(上海市浦东新区新场镇)，规格为8～15 g/只，且附肢健全。

1.2 实验设计

采用本实验室与上海某公司合作开发的自动控温循环水全封闭的中华绒螯蟹个体养殖系统，分别设定温度为10、15、20、25、30 ℃，每个温度一套系统。每套系统共有72个养殖盒(9行×8列)，最上面一行种植绿萝用以净化水质，剩余64个养殖盒各放养一只实验蟹，雌雄各32只。放养前用SARTORIUS AG型电子天平(精确到0.01 g)称量体表无水分的河蟹重量，用游标卡尺(精度为0.01 mm)测量每只河蟹的头胸甲长、头胸甲宽和体高。待实验蟹在个体养殖系统内暂养一周后正式开始实验。

1.3 蜕壳与生长情况

实验时间为2019年12月25日-2020年5月5日，总计133 d。分别统计整个实验期间各个水温条件下的成活率和蜕壳次数。以每只实验蟹每次蜕壳后在第48小时的体质量来统计相关生长情况，具体公式如下：

RBM=(Wt-W0)/W0×100%

AGR=(Wn-Wn-1)/d

RGR=(Wn-Wn-1)/Wn-1/d

CF=W/L3×100%

式中：RBM为蜕壳增重率(%)；W为体质量(g)；Wt与W0分别代表河蟹起始体质量与终末体质量(g)；L为头胸甲长(cm)；d为饲养天数；n为蜕壳次数；AGR为绝对生长率(g/d)；RGR为相对生长率(%/d)；CF为肥满度(%)。

本实验采取的蜕壳间隔(MI)计算方法为：从放养日起至第一次蜕壳为第一次蜕壳间隔，从第一次蜕壳至第二次蜕壳为第二次蜕壳间隔，以此类推。平均蜕壳间隔计算方法为数次蜕壳间隔相加后取平均值，其他生长指标也按此方法计算。

1.4 摄食率比较

实验期间每天18:00时投喂商业配合饲料并记录好投喂量，饲料组成中的水分12.0%、粗蛋白质32.0%、粗脂肪4.0%、粗纤维6.0%、粗灰分17.0%、总磷1.0%、赖氨酸1.2%，次日8:00捞取饲料残饵放入玻璃皿中置于60 ℃烘箱中烘干，待完全烘干后称取重量，由此计算摄食量与摄食率。公式如下：

FG=FA-SLR×RFW

ADFI=FG/n

FR=ADFI/W×100%

式中，FG为日摄食量(g)；FA为投喂量(g)；RFW为剩余饲料重(g)；ADFI为日均摄食量(g)；n为实验蟹个数；FR为日均摄食率(%)；W为河蟹蜕壳后体质量(g)。

残饵的溶失率[10](SLR)测定方法：向无河蟹的缸中投入与实验期间投喂相同重量的饲料重m0，1 h后用虹吸管收集饲料，在60 ℃下烘干至恒重，称取重量为m1。相关公式如下：

SLR=m0/m1

1.5 肌纤维观察

实验结束时，取各个水温组体质量在均值附近的六只活体河蟹的第二步足肌肉，放入Bouin氏液固定24 h，然后浸泡于70%酒精保存。将保存的样品送赛维尔生物公司(上海)进行切片观察。具体操作按赛维尔生物公司(上海)HE染色步骤执行。用Image J软件测量肌纤维直径，具体为测量各个水温下的肌纤维长轴直径，每个水温组测量不少于20个长轴直径，取其平均值作为该水温下河蟹肌纤维的直径。

1.6 数据处理与分析

利用SPSS20.0、EXCEL软件对上述参数进行单因素方差分析及回归性分析，显著性设置为P<0.05 。

2 结果与分析

2.1 不同水温的蜕壳与生长分析

在133 d的饲养试验中，各水温组的河蟹成活率均达89%以上，但蜕壳间隔差异显著：10 ℃和15 ℃水温的实验蟹只有1次蜕壳，平均蜕壳间隔分别为109.39 d和67.92 d；20 ℃和25 ℃水温的实验蟹发生了2次蜕壳，平均蜕壳间隔分别为46.63 d和43.69 d；30 ℃水温的实验蟹完成了3次蜕壳，平均蜕壳间隔为38.01 d。随着水温升高，蜕壳增重率呈总体增加的趋势；平均绝对生长率和相对生长率均随着水温的升高而逐步增加，且各水温组的生长率差异显著。肥满度随着水温的升高而逐渐下降，10 ℃和15 ℃水温组的肥满度显著高于20 ℃、25 ℃和30 ℃水温组。具体结果如表1所示。

表1 不同饲养水温下的中华绒螯蟹蜕壳与生长

2.2 水温与蜕壳、生长的相关性

在本实验中，蜕壳间隔随着水温的升高逐渐缩短，回归方程为Y=-3.923X+135.80，各水温组的蜕壳间隔存在显著性差异；蜕壳增重率随着水温的升高呈现增加的趋势，回归方程为Y=0.918X+68.90，30 ℃水温组的蜕壳增重率显著高于其他水温组，20 ℃和25 ℃水温组的蜕壳间隔显著高于10 ℃和15 ℃水温组；绝对生长率和相对生长率均随着水温的升高而增加，回归方程为(Y=0.007X-0.034，Y=0.06X-0.07)，各水温组的生长率存在显著性差异；肥满度随着水温的升高而降低，回归方程为Y=-0.175X+63.10，10 ℃和15 ℃水温组的肥满度显著高于20、25及30 ℃水温组。具体结果如表2所示。

表2 不同饲养水温下的中华绒螯蟹水温与蜕壳间隔、生长率及肥满度的回归分析

2.3 不同水温的摄食率分析

试验期间，10 ℃和15 ℃水温组的摄食率分别为1.58%和1.97%。20 ℃水温组在第一个蜕壳周期的摄食率为3.48%，第二个蜕壳周期的摄食率为3.54%，平均为3.51%。25 ℃水温组在第一个蜕壳周期的摄食率为4.88%，第二个蜕壳周期的摄食率为4.71%，平均为4.79%。30 ℃水温组在第一个蜕壳周期的摄食率为5.54%，第二个蜕壳周期的摄食率为5.65%，第三个蜕壳周期的摄食率为4.55%，平均为5.25%。回归方程为Y=0.203X-0.64，R2=0.963 2，各水温组的摄食率存在显著性差异(图1)。

图1 不同饲养水温下中华绒螯蟹的摄食率

2.4 不同水温的肌肉组织显微结构观察

通过对5个水温组河蟹的肌肉切片观察发现，10 ℃水温的河蟹肌纤维直径为(451.69±113.45) μm(图2a)，15 ℃为(431.10±124.35) μm(图2b)，20 ℃为(407.57±101.54) μm(图2c)，25 ℃为(295.80±58.48) μm(图2d)，30 ℃为(347.14±70.99) μm(图2e)，即随着水温升高河蟹肌纤维直径在逐渐减小，但是30 ℃又有所增加。10、15与20 ℃三个水温组间肌纤维直径无显著性差异，25 ℃与30 ℃两个水温组间也无显著性差异，但前面三个水温组(10、15、20 ℃)与后面两个水温组(25、30 ℃)存在显著性差异。

图2 不同饲养水温下中华绒螯蟹肌纤维的显微观察

3 讨论

温度作为影响河蟹生长发育最重要的外在因子之一，在河蟹的养殖过程中起着重要作用。有研究表明中华绒螯蟹幼体的大小和蜕皮存活率随水温的升高而降低[11]，本研究与此结果相似，表明温度对河蟹的成活有重要影响。在适宜的水温范围内幼蟹的生长速度随着水温的升高而逐渐增加[12]，同样，本研究也得到了相同的结果。高水温组(25、30 ℃)的蜕壳间隔显著低于低水温组(10、15、20 ℃)，这是因为水温的升高，河蟹新陈代谢加快，促进了河蟹摄食，增加了河蟹体内营养物质的积累，从而加速了蜕壳，这与Anger等[13]报道的能否积累了足够的营养物质和能量是幼体进入脱皮周期的关键节点这一观点相类似。同时，本研究发现不同饲养水温组的河蟹肥满度均在60%左右，而当肥满度达到60%左右时河蟹将会启动蜕壳，这与陈娇等[14]、李志华等[15]的研究结果相吻合。

摄食行为是动物与生俱来的能力，也是机体能量代谢的主要过程，水产动物通过摄食获得生长发育、蜕壳的能量，并逐渐形成一系列与之相关的生理生化及行为生态学方面的适应特征[16]。本研究中，不同水温组的河蟹在摄食上表现明显差异，其中高水温组(25、30 ℃)河蟹的摄食率尤为显著，这可能是由于水温的升高，河蟹体内消化酶活性升高，从而促进了河蟹的摄食，这与薛素燕等[17]的研究结果相类似。河蟹肌纤维直径大约在300～450 μm内，比牛等动物的肌纤维(20～60 μm)[18]大10倍左右。一般情况下肌纤维密度与肌纤维直径呈负相关[19]。本研究中随着水温的升高，肌纤维直径逐渐缩小，但当水温为30 ℃时，河蟹肌纤维直径又有所增加。按照肌纤维越小，肉质越嫩，肌纤维越大，肉质越差这一标准[20]，推测25 ℃水温下的河蟹肉质可能最好。

本研究中设定的最低水温为10 ℃，此水温下的河蟹也会摄食与蜕壳，表明启动河蟹蜕壳与生长的最低水温可能低于10 ℃。此外，在30 ℃水温组发现性早熟现象，这是因为温度越高，河蟹的新陈代谢越旺盛，性腺发育也越快[21]，后期我们将应用个体养殖系统所具有的恒温优势和条件，加强温度对性腺发育等方面的研究。