添加碳源对福瑞鲤2号苗种生长及养殖池塘水质的影响

    刘艳辉 高春山 刘铁钢 杨炳坤 祖岫杰

    

    

    

    摘 要：為研究生物絮团对福瑞鲤2号苗种生长及养殖系统水质的影响，采用对比试验法，设试验组和对照组，每组设3个重复，试验组以甜菜糖蜜为碳源，每周添加一次。各组放养鱼类品种、数量、规格完全相同。试验历时60 d，每7 d测量一次鱼类生长指标，试验一周后每周监测一次氨氮、亚硝酸盐，溶解氧每天监测一次。结果表明，试验组鱼类成活率、出池个体平均重、增重率、特定生长率均显著高于对照组（P<0.05），饲料系数显著低于对照组（P<0.05）。试验组碳源添加一周后，氨氮低于对照组，三周后显著低于对照组（P0.05），三周后存在显著性差异（P<0.05）。饲料系数试验组显著低于对照组（P<0.05）。添加碳源能显著降低养殖水体中氨氮、亚硝酸盐等有毒有害物质，促进养殖鱼类生长和提高饲料利用率。

    关键词：碳源;福瑞鲤2号;苗种;生长;水质

    目前，池塘高密度集约化养殖，主要投喂人工配合饲料，大量饲料投入养殖水体，导致残饵粪便大量积累，致使养殖水体污染加重，养殖水环境遭到严重破坏。为使养殖鱼类快速生长，不得不排出大量养殖废水，养殖尾水含有大量有毒有害物质，导致了环境污染，给人类的生活造成极大的危害[1]。解决集约化养殖过程中水质问题已成为水产科研工作者研究的主要问题。生物絮团技术调控养殖池塘水质是近年来应用较为广泛的新兴技术，它是在养殖过程中零换水的基础上，通过添加碳源调节养殖水体中的C/N，提高水体中异养细菌的数量，将养殖系统中氨氮、亚硝酸盐等有毒有害物质转变成菌体蛋白，作为营养物质被鱼类摄食利用，实现了营养物质的再次循环利用，提高饲料利用率，起到净化养殖水质，减少换水量，节省饲料，提高养殖鱼类成活率的作用[2-3]。生物絮团在水产养殖上主要应用于虾类养殖中，研究大都集中在水质调控[4]、生物防病[5]、促生长[6]、增强免疫力[7]等方面。在鱼类上应用主要集中在罗非鱼[8]养殖水质调控、提高饲料利用率，在草鱼[9]养殖上降低投喂量，在鳙鱼[10]养殖上提高生长速度，降低饲料系数等。但未见有关鲤鱼苗种应用生物絮团技术方面的研究报道，因此，本研究在福瑞鲤2号苗种养殖阶段添加碳源，探讨生物絮团技术在福瑞鲤2号苗种养殖系统中调节养殖水环境、提高生长性能、成活率、饲料利用率的可行性，旨在为福瑞鲤2号苗种养殖阶段应用生物絮团技术方面提供基础数据，应用于生产实践。

    1 材料与方法

    1.1 试验材料

    试验用福瑞鲤2号鱼苗是从中国水产科学研究院淡水研究中心引进的乌仔，培育至体质量（1.74±0.56）g用于试验，试验用鲢、鳙夏花为从南方引进水花后，培育至体质量分别为（0.51±0.04）g和（0.73±0.08）g;试验池塘6口，面积均为1.6×667 m2;碳源选用吉林省制糖有限责任公司生产的有效成份为48%的糖蜜;增氧设备选用YL-3.0叶轮增氧机;试验用水为地下水。

    1.2 试验设计

    设试验组（添加碳源）和对照组（不加碳源），每组3个重复，试验组和对照组鱼苗放养量相同，每667 m2分别放养福瑞鲤2号、鲢、鳙3 000尾、500尾、300尾。试验组只补充蒸发和渗漏水，对照组根据水质变化情况及时补换水。每口池塘安装一台3.0 kW叶轮增氧机，自动投饵机投喂。各组饲料投喂量相同，所用饲料为商品鲤鱼苗种料，蛋白质含量34%，每d投喂4次，投喂量按体质量5%～7%。试验组每周添加一次碳源，碳源添加后及时开启增氧设备，碳源添加量依以下公式计算：

    ΔCH=20×H×S×CNH3-N

    式中：ΔCH为碳源添加量，g;H为池水深，m;S为池塘面积，m2;CNH3-N为养殖水体氨氮含量，mg/L。

    试验时间为2020年6月7日—8月5日，共计60 d，碳源添加组共添加7次碳源。

    1.3 数据监测

    溶解氧（DO）采用碘量法监测，每天监测一次，氨氮、亚硝酸盐采用分光光度法监测，每周监测一次，监测时间为上午10：00左右。增重率（WGR）、特定生长率（SGR）、饲料系数（FCR）、成活率（SR）分别按以下公式计算：

    WGR=[（Wt-W0）/W0]×100%

    SGR=[（lnWt-lnW0）/T]×100%

    FCR=W料/（Wt+W死-W0）

    SR=Nt/N0×100%

    式中：Wt和W0分别为试验结束和开始福瑞鲤2号平均体质量，g;W死为各组死亡福瑞鲤2号重量，g;T为试验时间，d;N0和Nt分别为试验开始和结束时各组福瑞鲤2号数量，尾;W料为各组投喂饲料重量，g。

    1.4 统计分析

    用Excel软件对数据进行统计分析。

    2 结果

    2.1 生长和饲料利用情况

    试验组与对照组生长及饲料利用情况见表1。由表1可以看出，试验结束时试验组鲤、鲢、鳙个体平均重比对照组分别高出20.75%、17.04%、23.23%;成活率分别高于对照组8.28%、9.79%、4.42%;增重率分别高于对照组20.76%、17.12%、23.36%;特定生长率分别高于对照组4.08%、2.80%、3.94%，而且均与对照组存在显著性差异（P<0.05）。试验组饲料系数低于对照组10.06%，且存在显著性差异（P<0.05）。

    2.2 氨氮和亚硝酸盐的变化

    氨氮变化情况如图1。试验组前2周氨氮一直处于0.36～0.37 mg/L的平稳状态，第2周后小幅上升，直到升至试验结束0.81 mg/L。对照组在1周内处于0.37 mg/L左右的平衡状态，第2～3周一直平稳上升，第3周后升高幅度较大，而后又小幅上升，到试验结束升至1.18 mg/L。添加碳源第1周后，试验组氨氮始终低于对照组，3周后到试验结束，两组之间存在显著性差异（P<0.05）。

    亚硝酸盐变化如图2。试验组前2周亚硝酸盐氮无明显变化，为0.01～0.02 mg/L，第2周后小幅上升，升至第3周末的0.04 mg/L后又平缓降至第4周末的0.03 mg/L，而后快速升到试验结束的0.09 mg/L。对照组前2周一直小幅缓慢升高，第3周开始快速上升，一直升到第4周末的0.10 mg/L后，持续到第5周末，而后又快速升到试验结束的0.13 mg/L。试验开始后试验组一直低于对照组，前3周内两组变化无显著性差异（P0.05）。

    3 讨论

    3.1 养殖系统添加碳源对养殖鱼类生长及饲料利用的影响

    生物絮团技术的核心是将养殖水体的废物甚至是有害物质转变成鱼类可利用的菌体蛋白，既利用水体中异养微生物吸收氨氮、亚硝态氮等废物转变成自身菌体蛋白而大量繁殖，通过絮凝作用结合水体中单细胞藻类、腐屑、原生动物、有机碎屑等形成可被鱼类利用的生物絮凝颗粒，解决了腐屑和残饵在养殖水体的滞留，能被养殖鱼类摄食利用，提高饲料利用率，同时还可以去除养殖水体中氨氮、亚硝酸盐，净化水质[11]。罗文等[12]研究表明，生物絮团技术促进彭泽鲫生长，提高增重率、特定生长率和蛋白质效率，饲料系数显著降低。本研究结果表明，试验组福瑞鲤2号、鲢、鳙的增重率、特定生长率、成活率均显著高于对照组（P>0.05）。鲤鱼是摄食性鱼类，可以主动摄食养殖水体中的生物絮团颗粒，随着鲤鱼的生长，摄食饲料粒径不断增大，夏花以上的鲤对所有大小絮团颗粒均能摄食。鲢、鳙是滤食性鱼类，其摄食生物絮团属被动行为，其摄食絮团粒径随着鱼体的生长而增大。试验组的试验池塘平均饲料系数比对照组降低10.06%，表明试验组生物絮团较好地被养殖鱼类所利用。有研究指出，生物絮团营养中很多有益微生物可以补充人工饲料中的营养不足，使养殖鱼类营养更加均衡，促进养殖鱼类快速生长[12]。

    3.2 养殖系统添加碳源对养殖水质的影响

    生物絮团对水产养殖重要意义之一在于其对氨氮的快速异养转化，减少氨氮、亚硝酸盐等有毒有害物质的积累[13]，这主要是由于在养殖系统中添加碳源，促使异养细菌的大量繁殖，从而促进对无机氮的吸收[12]。有研究指出，异养细菌NP1具有高效的异养硝化能力，其去除氨氮率高达99.12%[14]。异养细菌可以将养殖水体中的氨氮转化为可被养殖动物直接利用的生物絮凝颗粒，从而达到降低氨氮，改善养殖水质的目的。本研究试验组一周内试验组和对照组氨氮、亚硝酸盐无显著变化，一周后试验组氨氮、亚硝酸盐低于对照组，从图1看，3周后到试验结束，两组氨氮存在显著差异（P0.05），3周后开始到试验结束，两组亚硝酸盐存在显著差异（P<0.05），推断3周后生物絮团已大量形成，调控水质作用明显。饶毅等[9]在草鱼养殖系统以食品级葡萄糖为碳源，研究添加碳源对水质的影响，结果表明，添加碳源0～18 d，试验组和对照组氨氮和亚硝酸盐含量差异不大，18 d后试验组氨氮、亚硝酸盐明显下降，显著低于对照组，说明18 d后形成稳定的生物絮团。罗文等[12]在鲫鱼养殖系统中以无水葡萄糖为碳源，研究添加碳源对养殖水质的影响，结果表明，试验组在养殖的前30 d三态氮比较稳定，推断可能已形成稳定的生物絮团，并发挥作用。本试验以糖蜜为碳源，形成稳定的生物絮团并发挥作用时间在3周后，与饶毅[9]研究的18 d后形成稳定生物絮团时间相接近，与罗文等[12]研究的30 d前形成生物絮团时间相差很大，这可能与试验期间水温、水质、碳源添加量、碳源种类等因素有关，相关问题有待研究。

    参考文献：

    [1] 苗淑彦，王际英，张利民，等.水产动物残饵及粪便对养殖水环境的影响[J].饲料研究，2009（2），64-67.

    [2] 赵志刚，徐奇友，罗亮，等.添加碳源对松浦镜鲤养殖池塘鱼体生长及水质影响[J].东北农业大学学报，2013，44（9）：105-112.

    [3] 朱林，车轩，刘兴国，等.生物絮团技术在水产养殖中的应用[J].山西农业科学，2019，47（9）：1680-1082.

    [4] 陈亮亮，董宏标，李卓佳，等.生物絮团技术在对虾养殖中的应用及展望[J].海洋科学，2014，38（8）：103-109.

    [5] 张许光.生物絮团技术在凡纳滨对虾工厂化养殖中的应用与研究[D].青岛：中国海洋大学，2012.

    [6] 赵大虎.添加不同碳源对生物絮团组分和凡纳滨对虾生理健康、生长的影响[D].青岛：中国海洋大学，2013.

    [7] 张许光，赵培，王国成，等.不同放苗密度凡纳滨对虾生物絮团养殖的环境和产出效应[J].渔业科学进展，2013（3）：111-119.

    [8] 李彦，刘利平，赵广学，等.养殖水体中添加碳源对水质及罗非鱼生长的影响[J].大連海洋大学学报，2013，28（1）：55-60.

    [9] 饶毅，徐先栋，丁立云，等.不同饲料投喂量下生物絮团技术对草鱼养殖及水质的影响[J].湖南农业科学，2020（4）：51-54+57.

    [10] 李朝兵，王广军，余德光，等.生物絮团对鳙生长、肌肉氨基酸成分及营养评价的影响[J].江苏农业科学，2012，40（11）：242-245.

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    [12] 罗文，王广军，龚望宝，等.生物絮团技术对彭泽鲫生长及养殖水质的影响[J].南方农业学报，2014，45（2）：318-322.

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    [14] 杨垒，陈宁，任勇翔，等.异养硝化细菌Acinetobacter junii NP1的同步脱氮除磷特性及动力学分析[J].环境科学，2019，40（8）：3713-3721.

    Effect of adding carbon source on growth of fish and water quality in pond for Cyprinus carpio var. Furui No.2

    LIU Yanhui，GAO Chunshan，LIU Tiegang，YANG Bingkun，ZU Xiujie

    （Jilin Fisheries Research Institute，Changchun 130033，China）

    Abstract：In order to study the effects of biological flocs on the growth of larvae of Cyprinus carpio var. Furui No.2 and the water quality of the aquaculture system by the comparative of the experimental group and the control group with three replicates in each group. Beet molasses was used as carbon source in the experimental group， which was added once a week .The breed， quantity and specification of the stocked fish in each group are completely the same. The experiment lasted for 70 days， and the growth index of fish was measured every 7 days. After one week of experiment， the ammonia nitrogen and nitrite were monitored once a week， and the dissolved oxygen was monitored once a day. The results showed that ，the survival rate of fish， average weight， weight gain rate and specific growth rate in the treatment group were significantly higher than that in the control group （P<0.05）， and the feed coefficient was significantly lower than that in the control group （P<0.05）.With the carbon source added， After one week of carbon source addition， ammonia nitrogen in the experimental group was lower than that of the control group after one week and significantly lower than that of the control group two weeks later （P0.05）， while， there was significant difference in the third week （P<0.05）. Feed coefficient of the experimental group was significantly lower than that of the control group （P<0.05）. The adding carbon source can remarkably reduce toxic and harmful substances such as ammonia nitrogen， nitrite and that like in the culture water body， promote the growth of cultured fish and improve the feed utilization rate.

    Key words：carbon sources;Cyprinus carpio var. Furui No.2;larvae;growth;water quality

    （收稿日期：2021-03-09）

    基金項目：国家大宗淡水鱼产业技术体系建设项目（CARS-45-36）;吉林省重点科技攻关项目（20190301040NY）。

    作者简介：刘艳辉（1966-），女，研究员，研究方向：鱼类病害防治技术研究。E-mail：liuyanhui9@163.com。

    通信作者：祖岫杰（1964-），男，研究员，研究方向：淡水池塘养殖。E-mail：zuxiujie@163.com。