长心卡帕藻两种颜色藻株的生长差异研究

    吴翔宇 邢诒炫 曾俊 陈明兴 杨守国

    

    

    摘?要：分别研究了长心卡帕藻（Kappaphycus?alvarezii）的两种颜色藻株在不同月份和不同养殖方式下的生长差异。结果表明，长心卡帕藻红色藻株在3月份的相对生长率为（2.52±0.31）%·d-1，显著高于绿色藻株（P<0.05）;绿色藻株在4月份的相对生长率为（6.51±0.58）%·d-1，显著高于红色藻株（P<0.05）;5月份两种颜色藻株生长无显著差异。不同养殖方式的生长对比结果显示，两种颜色藻株在浮绳吊养方式下能获得更高的生长速度，红色藻株的相对生长率在浮绳吊养方式下显著高于网片挂养方式（P<0.05），但网片挂养方式具有节省劳力和方便推广等特点。

    关键词：长心卡帕藻（Kappaphycus?alvarezii）;藻株;相对生长率;养殖方式

    中图分类号：S96

    长心卡帕藻（Kappaphycus?alvarezii，曾用名异枝麒麟菜、长心麒麟菜）属红藻门，真红藻纲，杉藻目，红翎菜科，卡帕藻属[1]， 主要分布在热带和亚热带海区，因富含κ-卡拉胶，是国际主要栽培经济红藻之一，也是提取卡拉胶的主要原料[2]。根据FAO统计，2010年全球长心卡帕藻（包括麒麟菜）养殖产量达560×104 t，是产量最高的养殖种类[3]。卡拉胶是一种安全、无毒、无副作用的食品添加剂，具有凝胶、增稠和保水特性，是布丁、奶酪、火腿、冰淇淋等食品加工行业的重要原料[4-7];另外，卡拉胶在医学上也有较好的应用前景，具有较高的经济价值[8-9]。

    长心卡帕藻具有生长速度快、产量高的特点[10]，据Doty报道[11]，在生长条件适宜的情况下，三个月的时间内该藻可增重90多倍。有学者早期进行栽培研究表明，长心卡帕藻在一个月的时间内可增重近15倍[12]。海南是我国长心卡帕藻的主要产地，最早是由中科院海洋所在20世纪80年代从菲律宾引入国内，并在海南省陵水黎安泻湖实现规模化养殖，年产量就可达七八千吨，占国内需求的37.5%[13]。

    近年来，随着养殖环境恶化、劳力成本升高、养殖空间受限等问题出现，很大程度上限制了长心卡帕藻养殖业的发展，养殖效益也随之降低，产业衰退直至消失。本文以海藻养殖模式为研究对象，分别探究在相同的环境条件时长心卡帕藻两种颜色藻株在不同时间段和不同养殖方式下生长的差异，以期为我国长心卡帕藻养殖产业发展创新提供参考。

    1?材料与方法

    1.1?海区选择

    选择海南省陵水黎安的泻湖内，其特点是海水透明度高、流水通畅、风浪较小、营养盐充足，以沙质底为主，低潮时水深在0.8～1.2 m。该海区常年光照充足、气候适宜，是国内长心卡帕藻的主要养殖区。

    1.2?种苗来源及苗种筛选

    本试验所用海藻种苗均来源于海南省海洋与渔业科学院热带海藻保种基地，分别筛选出一定数量的红色和绿色藻株，要求藻体健壮、色泽光亮，并且是长势良好的健康藻株。

    1.3?海藻种植方式

    1.3.1?浮绳吊养?在适宜海区搭建面积大小相同的藻架，以缆绳组成单元，每一单元中的主缆绳间连接8根藻绳，绳长6 m。将长心卡帕藻不同颜色的藻株挂在同一单元的藻绳上，保证海藻生长的水环境条件变化一致。藻株的间距为15 cm，藻绳两端绑上浮球，控制藻株在水深20～30 cm的水层，该养殖方式是目前国内的传统养殖模式。

    1.3.2?网片挂养?采用聚乙烯材料的无节网制成方形网片，网目为7 cm，网片规格4 m×4 m，在挂养前先在岸边进行苗种的绑绳固定，藻株横纵排列整齐，每株苗种相距间隔为10 cm，绑苗时避免阳光直射，过程中需经常洒水保持藻体湿润。然后用船运输至适宜海区进行挂养，将网片的四角用粗绳拉直并系于筏架上，利用浮球控制网片平铺于水深20～30 cm的位置。

    1.4?分苗栽培

    由于日常进行长心卡帕藻养殖生产过程中，为了让藻株保持旺盛的生长力，需每月进行一次分苗栽培，因此，在当前国内传统养殖模式下，每个月为一个测定周期，分别在3、4、5月份对两种颜色的藻株抽样测量株重，对比其在不同时间的生长差异。

    1.5?指标测定与计算

    每隔7日分别随机抽取红色、绿色藻株各10株进行称重，相对生长率（RGR）计算公式：

    1.6?数据处理

    采用Excel记录数据及分析，以平均值±标准偏差表示;利用Spss19.0统计软件进行单因素方差分析，显著性水平以P<0.05表示。

    2?结果

    2.1?两种颜色藻株在不同养殖方式下的生长变化

    在采用两种不同养殖方式对长心卡帕藻培养30 d后（见图1），长心卡帕藻红色藻株在浮绳吊养时相对生长率为（4.87±0.32）%·d-1，网片挂养时相对生长率为（3.86±0.38）%·d-1，统计分析表明两组存在显著差异（P<0.05）。绿色藻株在浮绳吊养和网片挂养时的相对生长率分别时（5.01±0.31）%·d-1、4.33±0.35%·d-1，不存在明显差异（P>0.05）。由此可知，采用浮绳吊养时，长心卡帕藻两种颜色藻株的相对生长率均高于采用网片挂养方式时的相对生长率，针对红色藻株的两种培养方式导致生长存在显著的区别，而绿色藻株在两种培养方式下的生长并无显著差异。

    2.2?不同时间段两种颜色藻株的生长变化

    在采用传统的浮绳挂养方式下，分别在3、4、5月份对两种颜色藻株进行生长测定（见图2），红色藻株的相對生长率分别为（2.52±0.31）%·d-1、（5.02±0.45）%·d-1、（4.23±0.34）%·d-1，绿色藻株的相对生长率分别为（1.71±0.22）%·d-1、（6.51±0.58）%·d-1、（3.69±0.38）%·d-1。由此可知，长心卡帕藻两种颜色藻株在4月份时其生长情况优于3月份和5月份。在3月份时，红色藻株的相对生长率显著高于绿色藻株（P<0.05）;而4月份绿色藻株的相对生长率显著高于红色藻株（P<0.05）;到了5月份两种颜色藻株的藻株生长无显著区别，红色藻株略高于绿色藻株。

    3?讨论

    3.1?不同养殖方式的效益评价

    长心卡帕藻的生长速度除了存在种质的差异之外，还受光照、温度、水流及营养盐等环境因素的影响。本试验在相同环境条件下，通过对长心卡帕藻两种颜色藻株在不同养殖方式下的生长差异对比发现，传统的浮绳吊养模式下长心卡帕藻的相对生长率稍高于网片挂养模式。仔细分析其原因，推测可能是由于浮绳吊养时，藻株受到的水流通畅性更好，致其拥有更丰富的营养盐交换，此外更有效的流水使得微藻及有害生物不易附着，藻株可以保持很好的光合作用强度。而网片挂养在试验后期时发现，网片上附着生物增多，有可能影响了藻体的营养吸收和光照面积，这也验证了我们的推测。

    在实际生产中，浮绳吊养方式虽然能获得更高的生长速度，但由于接种时需在海里乘坐浮排逐棵进行吊养，非熟练工操作费时费力，并且随着国内人工成本逐渐升高，其效益已大不如前。而网片挂养虽然在生长速度上稍低于传统栽培模式（绿色藻株无显著差异），但在陆地操作方便且容易上手，缩小了接种时间，降低了人工成本，更易于推广应用，扩大种植面积，在长心卡帕藻短期栽培时其效益更高。

    3.2?不同时间段的生长变化

    每年的3至5月份是陵水黎安当地栽培长心卡帕藻的最佳时期，这个时候水温不会很高，水中的杂藻还未大量繁殖，蓝子鱼的数量也较少，对长心卡帕藻的生长影响较小，并且这个时节该地雨水充沛，雨水中的营养因子能刺激长心卡帕藻的快速生长。本研究结果显示，在3月份至5月份，长心卡帕藻两种颜色藻株的生长各具优势。在3月份，红色藻株的相对生长率显著高于绿色藻株（P<0.05）;到4月份，绿色藻株的相对生长率显著高于红色藻株（P<0.05）;而在5月份，两种颜色藻株之间的相对生长率并无显著差异，红色藻株略高于绿色藻株。由此可见，在长心卡帕藻的日常生产中，为了在单位时间内获得更高的产量和收益，我们可以在相应的时间节点交替接种生长速度更快的藻株，充分利用好短暂的最佳生长时间创造更高的产量，提高经济收益。

    3.3?展望

    国内长心卡帕藻的养殖长期由于鱼害问题严重、水质条件恶化而导致无法扩大生产规模，甚至濒临绝种的境地，再者当前劳力成本的提高，也是制约国内长心卡帕藻养殖业发展的关键问题之一。本研究结果表明，通过对现有的养殖技巧和养殖方式进行适当的改进，结合不同颜色藻株间的生长特性和环境适应特点，可以有效提高长心卡帕藻的养殖效益，降低养殖成本和养殖风险，这对推动我国热带海藻养殖业的健康发展具有积极意义。

    参考文献：

    [1] 匡梅，曾呈奎，夏邦美.中国麒麟菜族的分类研究[J].海洋科学集刊，1999（00）：168-189+235-236+243-248.

    [2] 唐贤明，王瑛睿，刘翠，等.长心卡帕藻切段培养的初步研究[J].南方水产科学，2014，10（02）：36-41.

    [3] FAO.2012 年世界渔业与水产养殖状况[R].罗马：FAO，2012.

    [4] DOTY M S，ALVAREZ V B.Status，problems，advances and economics of Eucheuma farms[J].Mar.Tech.Soc.J.1975，9：30–35.

    [5] 庞通.卡帕藻属和麒麟菜属的种苗选育与病害防治研究[D].中国科学院研究生院（海洋研究所），2011.

    [6] 黄园，刘建国，庞通，等.盐度降低对长心卡帕藻原初光化学反应的影响[J].海洋学报，2010，32（3）：146-152.

    [7] LIU C L，HUANG X H，LIU J G.Assessment of introduced Kappaphycus （Solieriaceae，Rhodophyta） species relationships in China with molecular markers[J].Acta Oceanologica Sinica，2013，32（2）：59-65.

    [8] YAMADA T，OGAMO A，SAITO T，et al.Preparation and anti-HIV activity of low-molecular-weight carrageenans and their sulfated derivatives[J].Official Journal of the Japanese Teratology Society，1997，22（96）：278-279.

    [9] MOU H J，JIANG X L，GUAN H S.A κ-carrageenan derived oligosaccharide prepared by enzymatic degradation containing anti-tumor activity[J].Journal of Applied Phycology， 2003， 15（4）：297-303.

    [10] HEDGPETH J W. The marine plant biomass of the Pacific northwest coast： A potential economic resource. Robert W Krauss[J]. Quarterly Review of Biology， 1979，3（1）：24-28.

    [11] Doty M S . Farming the red seaweed eucheuma for carrageenans.[J]. Micronesica， 1973， 9（1）：59-73.

    [12] 吳超元，李家俊，夏恩湛，等.异枝麒麟菜的移植和人工栽培[J].海洋与湖沼，1988（05）：12-20.

    [13] 曾广兴.异枝麒麟菜人工养殖技术[J].水产养殖，2001（3）：5-7.

    （收稿日期：2020-11-04）