?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?

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　　摘 要：為研究不同饲料投喂量下生物絮团技术对草鱼生长及其非特异性免疫机能和水质的影响，设计了3个饲料投喂水平的生物絮团技术喂养（添加碳源）试验，以非生物絮团技术喂养（不添加碳源）为对照，试验组的饲料投喂量分别为对照处理的100%（处理A）、85%（处理B）和70%（处理C），试验周期为36 d，试验期间每隔6 d测一次水质指标，试验结束后测定草鱼的生长指标和血清非特异性免疫指标。结果表明：处理A的终末均重、增重率与对照组差异不显著，但特定生长率、蛋白质效率显著低于对照，处理B和处理C的终末均重、增重率、特定生长率和蛋白质效率均显著低于对照，试验组饲料系数均显著高于对照组;在非特异性免疫机能方面，处理A和处理B的溶菌酶和超氧化物歧化酶与对照差异不显著，但处理C的这2项指标均显著低于对照，各处理的碱性磷酸酶差异不显著;养殖后期，试验组水体的氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮都显著低于对照。综上所述，在该试验条件下，生物絮团技术能改善草鱼养殖水质，提高草鱼非特异性免疫能力，但未能提高草鱼饲料利用率。
　　关键词：投喂量;生物絮团;生长;水质;非特异性免疫;草鱼
　　中图分类号：S948 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2020）04-0051-04
　　 Effects of Different Feeding Quantity on Water Quality and Breeding of Grass Carp （Ctenopharyngodon idellus） in Biofloc System
　　 RAO Yi，XU Xian-dong，DING Li-yun，ZHANG Hai-xin，ZHANG Ai-fang，
　　ZHOU Zhi-yong，QUE Jiang-long，LI Han
　　（Jiangxi Institute for Fisheries Science， Nanchang 330039， PRC）
　　Abstract： The study aims to research the effects of different feeding quantity on growth performance， water quality and non-specific immune function of grass carp （Ctenopharyngodon idellus） in biofloc system. The experiment was designed with one control group of which feed amount was 3% of fry body weight without carbon source and three tested groups （group A： 100% of control group feed amount with glucose; group B： 85% of control group feed amount with glucose; group C： 70% of control group feed amount with glucose）. The test period was 36 d during which water quality indicators were tested every six days， growth indicators and non-specific immune indicators were tested after the test. The results showed that group A was not significantly different from the control group in the final mean weight and weight gain rate， but significantly higher than the control group in feed conversion ratio， and significantly lower than the control group in specific growth rate and protein efficiency ratio.The final mean weight， weight gain rate， specific growth rate and protein efficiency ratio of group B and group C were significantly lower than those of the control group. The feed conversion ratio of all the tested groups was significantly higher than that of the control group.The ammonia nitrogen， nitrite nitrogen and nitrate nitrogen in all tested groups were significantly lower than in the control group at the end of test. Regarding non-specific immune function， LZM activity and SOD activity were not significantly different between group A， group B and the control group， but group C was significantly lower than the control group， AKP activity of all tested groups was not affected .The results indicated that the biofloc technology could improve water quality， enhance the non-specific immune function， but failed to improve feed utilization of grass carp under the conditions of this test. 　　Key words： feeding quantity; biofloc; growth performance; water quality; non-specific immune function; grass carp
　　草鱼（Ctenopharyngodon idellus）是我国养殖最广泛、产量最高的品种之一。但随着集约化程度的提高，草鱼养殖过程中经常出现饲料利用率低下、水质恶化及病害频发等现象。生物絮团技术是通过向养殖水体中补充碳源，定向调控养殖系统微生物群落，优化养殖水质的一种新型养殖技术。有关生物絮团改善养殖环境、提高饲料利用率的报道很多。王超等 [1]研究了生物絮团在凡纳滨对虾养殖系统中的应用，结果表明，当投饵量降低到75%时，利用生物絮团技术养殖凡纳滨对虾可基本保持其正常的生理健康水平，养殖产量与投饵量100%的处理无明显差异，同时降低了饵料系数，调控了养殖水环境。李彦等 [2]在养殖水体中添加碳源，研究其对罗非鱼生长及水质的影响，结果表明，当投饵量降低至80%和75%时，饲料系数分别比对照降低12.96%和17.04%，蛋白质效率分别比对照提高 14.91%和21.04%，且差异均达显著水平;同时，处理组较好地去除了养殖水体中的氨氮和亚硝酸盐氮;可见在养殖水体中添加碳源可提高罗非鱼养殖的饲料利用率，同时改善水质。生物絮团技术在草鱼养殖中的应用也有报道[3-5]。但鲜见在降低投喂量的情况下生物絮团技术对草鱼养殖影响的报道。为此，研究探讨了在草鱼养殖过程中利用生物絮团技术降低投饵量的可行性，旨在为提高饲料利用率、调控养殖水质提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　供试草鱼来自江西省水产科学研究所养殖鱼池，平均体重为6.81±0.52 g，体质健壮，规格整齐。供试饲料为365鱼用膨化配合饲料 （通威股份有限公司），供试碳源为食品级葡萄糖。
　　1.2 试验方法
　　1.2.1 试验设计 养殖试验在江西省水产科学研究所循环水系统中进行。试验设4个处理，分别为：CK（对照组），按鱼体重3%投喂饲料，不添加碳源;处理A，饲料量与CK相同，添加碳源;处理B，按CK饲料量的85%投放饲料，添加碳源;处理C，按CK饲料量的70%投放饲料，添加碳源;每个处理设2次重复。养殖期间，根据 Avnimelech[6]研究的原理和公式計算调控所需碳源（即葡萄糖）的用量，在投喂饲料后将葡萄糖用水溶解添加至试验组的养殖水体中。
　　1.2.2 试验管理 试验于8月25日至9月30日进行，为期36 d。试验开始前先用20 mg/L的高锰酸钾将养殖用圆桶（直径80 cm）消毒，然后将经3%食盐水消毒的草鱼苗放入圆桶中，每桶随机放入80尾。驯化10 d后，开始试验。每天投料2次，投料时间分别为9：00和16：00。每天9：00投喂饲料后将事先称好的葡萄糖用池水混匀，全池泼洒。试验期间不用药，不换水，仅适量添加新水以补充蒸发损失的水分，保持水深50～60 cm。记录每天的饲料投喂量和葡萄糖添加量。试验期间水温控制在28～32℃，充气泵24 h充氧，使水体呈翻腾状态。由室内日光灯提供光照，定时开关日光灯，每天光照8 h。
　　1.2.3 测定指标及方法 （1）草鱼生长指标测定：试验结束后捞出各养殖桶的草鱼，记录各池鱼的尾数及重量，计算鱼体增重率、特定生长率、饲料系数和蛋白质效率，见公式①～④。（2）血清非特异性免疫指标测定：试验结束后，从试验组和对照组随机取6尾草鱼进行尾静脉采血，将血液以3 000 r/min的速度离心2 min获取血清，保存于4℃冰箱中备用。用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒测定血清溶菌酶（LZM）、超氧化物岐化酶（SOD）、碱性磷酸酶（AKP）的活性。（3）水质指标测定：每6 d定时采集水下0.5 m处水样测定透明度、溶氧、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、悬浮物、絮体体积等指标;其中，透明度用塞氏盘现场测定，溶氧（DO）采用便携式溶氧分析仪（上海雷磁JPBJ-608）现场测定，氨氮（TAN）、亚硝酸盐氮（NO2--N）、硝酸盐氮（NO3--N）采用美国哈希DR6000紫外分光光度计测定，悬浮物含量（TSS）按照GB 11901—1989中的方法测定，絮体体积（FV）采用英霍夫式锥形管静置水样的方法测定。
　　增重率（WGR，%）=（Wt-W0）/W0×100        ①
　　特定生长率（SGR，%）=（lnWt-lnW0）/t×100        ②
　　饲料系数（FCR）=Fw/（Wt-W0）                           ③
　　蛋白质效率（PER）=（Wt-W0）/（Fw×P）       ④
　　式中，Wt为收获时鱼的总重（g），W0为放养鱼总重（g），t为试验持续天数（d），Fw为饲料投喂重量（g），P为饲料蛋白质含量（%）。
　　1.3 数据统计分析
　　试验数据用平均值±标准差表示，采用统计软件SPSS16.0对数据进行单因素方差分析，并进行显著性检验，P<0.05为显著性差异。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同饲料投喂量下生物絮团技术对草鱼生长性能的影响
　　由表1可知，在相同投喂量情况下，处理A的终末均重和增重率与对照差异不显著，但饲料系数显著高于对照，特定生长率、蛋白质效率显著低于对照;随着饲料投喂量的下降，处理B和处理C的终末均重、增重率、特定生长率和蛋白质效率都显著下降，饲料系数显著升高。这表明生物絮团技术不仅未提高草鱼的饲料利用效率，而且还影响了草鱼的正常生长。 　　2.2 不同饲料投喂量下生物絮团技术对草鱼血清非特异性免疫指标的影响
　　由表2可知，对照组的溶菌酶（LZM）和超氧化物歧化酶（SOD）与处理A和处理B差异不显著，但处理C的这2项指标却显著低于其他3个处理;各处理的碱性磷酸酶（AKP）差异不显著。这表明生物絮团技术可提高草鱼的免疫能力。
　　2.3 不同饲料投喂量下生物絮团技术对养殖水体水质的影响
　　2.3.1 水 温、pH值和DO的变化 试验期间，对照组和试验组的水温和pH值无显著差异，水温维持在28～32℃，pH值7.0～8.0之间。对照组DO维持在7.5～8.0 mg/L，各试验组DO逐渐下降，20 d之后显著低于对照组。
　　2.3.2 氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮含量的变化 （1）氨氮。由图1可知，对照组的氨氮含量在试验期间呈前期升高后期下降的趋势。在0～18 d之间，对照组和试验组氨氮含量差异不显著;处理B和处理C的氨氮含量在18 d后显著下降，而对照组和处理A的氨氮含量在24 d后显著下降;试验结束时，各试验组氨氮含量都降到了较低水平，且显著低于对照。（2）亚硝酸盐氮。由图2可知，对照组与试验组亚硝酸盐氮含量都呈现先上升后下降的趋势，且试验组亚硝酸盐氮含量在试验期间一直低于对照组，但0～18 d时差异不显著，18 d后差异显著。（3）硝酸盐氮。由图3可知，对照组的硝酸盐氮含量呈持续升高趋势，试验组前期逐渐升高，24 d后逐渐下降。在试验开始的前6 d，对照组和试验组的硝酸盐氮含量都较低，差异不显著;6 d后试验组的硝酸盐氮含量均显著低于对照。
　　2.3.3 悬浮物和絮体体积的变化 由图4可知，试验期间对照组与试验组悬浮物都呈逐渐上升趋势，养殖18 d后，对照组悬浮物显著低于试验组。由图5可知，试验组的絮体体积变化趋势与悬浮物相似，也呈逐渐升高趋势，但对照组的絮体体积变化不大，一直维持在较低水平，显著低于试验组。
　　3 结论与讨论
　　3.1 结 论
　　试验结果表明，饲料投喂量的下降显著影响了草鱼的生长，生物絮团技术未能提高草鱼的饲料利用率，但显著改善了养殖水质，提高了草鱼的免疫能力。
　　3.2 讨 论
　　3.2.1 减少投饵量对生物絮团技术养殖草鱼生长的影响 投喂水平是影响水产动物生长和饲料利用的重要因素。关于投喂水平对水产动物的影响已有诸多报道，研究皆表明不同投喂水平对水产动物的生长、饲料系数及生理指标等有显著影响[7-8]。徐怀兵[9]研究了不同投喂率对草鱼生长的影响，发现较100%投喂率组，80%投喂率组饲料系数最低，蛋白质效率最高;70%投喂率组的饲料系数较 80%投喂率组显著升高，蛋白质效率显著降低。生物絮团提高饲料利用率主要是通过添加碳源，把水体中的无机氮转化成水产动物可以利用的菌体蛋白，水产动物摄食的菌体蛋白代替了部分对饲料的需求。前文提到在生物絮团养殖系统中，虽然降低了25%饲料投喂率，但对凡纳滨对虾的养殖产量却无显著影响，还降低了饲料系数。但笔者的试验结果显示，降低了饲料投喂量后，添加碳源虽然产生了生物絮团，却未提高草鱼的饲料利用率，草鱼的增重率、特定生长率和蛋白质效率都显著降低，饲料系数显著升高。卢炳国[3]在生物絮团对草鱼生长影响的研究中也发现，在相同的投喂率下，添加了碳源的试验组草鱼的增重率、特定生长率显著低于未添加碳源的对照组，分析原因可能是因为草鱼是草食性鱼类，对生物絮团的营养成分不能很好吸收，因而对于絮团的利用率较低，从而影响其生長性能。但王金林等[10]在草鱼养殖系统中增加阿科蔓生态基后，添加碳源，CN20处理组草鱼的增重率及特定生长率显著高于对照组，这表明草鱼是可以利用生物絮团的。因此，关于生物絮团技术对草鱼的影响机理还有待进一步研究。
　　3.2.2 生物絮团技术对草鱼血清非特异免疫指标的影响 鱼类血浆中的相关酶在整个免疫系统中发挥着重要作用，检测血清中这些酶的活力可以衡量鱼类的非特异性免疫能力[11]。在饲料中添加中草药[12]或其提取物[13]、微生态制剂[14]、多糖[15]等可以提高鱼类的非特异性免疫能力。生物絮团中含有一些如芽孢杆菌的益生菌[16]、多糖[17]等，因而也能提高水生动物的免疫能力。叶海斌等[18]研究了生物絮团对金刚虾非特异性免疫活性的影响，表明生物絮团技术可以提高金刚虾的免疫力。笔者的试验结果显示，处理A、处理B与对照组的溶菌酶、超氧化物歧化酶和碱性磷酸酶活性都没有显著差异，但处理C的溶菌酶和超氧化物歧化酶活性显著低于对照组，碱性磷酸酶活性没有显著差异。这表明生物絮团可提高草鱼的免疫能力，但投喂量下降太多时不能补充其对草鱼免疫活性造成的影响。
　　3.2.3 生物絮团技术对草鱼养殖水质的影响 鱼类对饲料蛋白质的利用率只有20%～25%，其余的以残饵、粪便的形式排放到水体中，往往会造成水体富营养
　　化[19]。草鱼养殖过程中因养殖水体中氨氮、亚硝酸盐氮超标造成水质恶化、病害频发的情况时有发生。林晶[20]采用常规生物急性毒性试验方法，在pH值8.85、水温23℃条件下，研究了氨氮对草鱼仔鱼存活的影响，发现氨氮96 h半致死浓度为2.40 mg/L，对应非离子氨浓度为0.62 mg/L，氨氮的安全浓度只有0.24 mg/L，对应非离子氨安全浓度仅为0.061 5 mg/L，表明氨氮对鱼类有很强的毒性。周鑫[21]将草鱼暴露于预先设定好的亚硝酸盐浓度中处理24 h，确定草鱼在亚硝酸盐暴露下，24 h的半致死浓度为445 mg/L。虽然亚硝酸盐的毒性远小于氨氮，但亚硝酸盐进入血液后，能造成组织缺氧、神经麻痹甚至窒息死亡。生物絮团技术通过添加碳源，提高水体异养微生物活力和数量，并利用微生物将水体中的氨氮、亚硝酸盐氮转化成菌体蛋白，被鱼类摄食后从水体中转移出去，从而达到调控水质的作用[6]。该试验结果显示，添加碳源18～24 d后，氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮均显著低于对照，表明生物絮团对养殖水质有良好的调控作用。随着试验的进行，悬浮物（TSS）和絮体体积逐渐上升，在养殖后期试验组的悬浮物（TSS）和絮体体积均显著高于对照，但20 d后试验组的溶氧显著低于对照，这是因为生物絮团中异养细菌的生长消耗了大量的氧气。这一点在利用生物絮团技术时需要特别注意。 　　参考文献：
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　　（责任编辑：成 平）
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