水溫、鹽度、pH、溶解氧以及亞鹽、氨氮等對對蝦的生長存活影響

騰氏水產商務網-當代水產雜誌社獨家報道:

凡納濱對蝦是世界上主要的對蝦養殖品種,截止到2010年,全球凡納濱對蝦養殖產量已達270萬t。對蝦養殖環境因子主要包括水溫、鹽度、pH、溶解氧以及亞硝酸鹽、氨氮等,這些因子都能夠對對蝦的生長存活產生重要的影響。如張志懷的研究表明,溶解氧、鹽度、透明度、水溫、NH3-N等水質指標都會對蝦生長產生影響。但上述因子的作用及地位並不相同,對對蝦生長存活的影響也存在很大的差異。因此本文旨在通過綜述近年來國內外的最新研究,學習和了解凡納濱對蝦的適宜生長環境條件,從而系統的了解凡納濱對蝦的生長環境需求,同時通過相關的研究結果找出適宜的改善對蝦養殖環境的方式方法。

1水溫對凡納濱對蝦生長存活的影響

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1.1 高溫或低溫對凡納濱對蝦生長存活的影響

溫度是諸多環境因子中最為重要的因素之一,它能直接影響水生動物的新陳代謝、生長、存活以及蛻殼等。同時,溫度還可以通過影響鹽度、溶解氧以及其他水質變化間接影響到水生動物的生長存活。有研究表明,凡納濱對蝦仔蝦的存活率在20℃~30℃之間最高,但是在25℃~35℃之間的生長速度最快,當水溫在28℃~30℃之間時,存活率和生長速度達到完美的統一。王吉橋等也指出,凡納濱對蝦的適應水溫為13℃~40℃,最適水溫為23℃~30℃。Diaz的研究指出在水溫28℃時較適宜凡納濱對蝦的生長。González的最新研究得到基本同樣的結果,他指出凡納濱對蝦成蝦最適的溫度為26.2℃±0.44℃。

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而田相利等對中國對蝦的研究表示中國對蝦的生長在18℃~31℃之間基本隨溫度的升高生長速度加快,其最適生長溫度為29.7℃,高於34℃時生長受到抑制,這與凡納濱對蝦的適宜溫度基本一致。另外González還指出,凡納濱對蝦的適宜溫度和耐受值受到馴化溫度的影響,幼蝦耐受溫度對溫度和鹽度的馴化反應率為0.42~0.49之間,成蝦耐受溫度對溫度的馴化反應率為0.36~0.76之間。這表明成蝦對溫度的適應能力比幼蝦的要強。Magallón Barajas等在文中建議仔蝦轉運的時候水溫最好不要超過28℃。

1.2 溫度變化對凡納濱對蝦生長存活的影響

蝦類為變溫動物,體溫與外界水溫基本持平。當水溫產生變化時蝦的體溫也會隨之發生溫度的變化過程中,蝦體機能受到較大的影響。如果水溫變化緩慢,蝦體可能會適應這個過程達到體溫與水溫的新的平衡,而當水溫變化劇烈時,而可能阻礙蝦體機能的正常發揮,對蝦的生長產生脅迫,甚至在突變程度過大時引起蝦的死亡。

田相利等的研究表明,在水溫22℃、25℃、28℃時上下2℃的變溫可以促進對蝦的攝食和提高對蝦的餌料轉化率,進而促進對蝦的生長。孫金輝等研究表明,溫度驟降3℃時凡納濱對蝦仔蝦的各免疫指標變化不明顯,但當溫度驟降6℃時會對各免疫指標產生明顯的影響,進而影響仔蝦的生長存活,因此他指出在養殖過程中溫度驟降不要超過3℃。而郭彪的研究表明,在平均溫度為25℃時,變溫幅度為±2℃和±3℃組對蝦的特定生長率均高於恆溫(25℃)對照組,且以±2℃組最高;而變溫幅度為±4℃組對蝦的特定生長率顯著低於其他各處理組。

Kir研究表明環境溫度及溫度的變化速率都會影響蝦耐低溫的能力,根據初始溫度的不同和溫度變化速率的不同,對蝦耐低溫的值出現在6.1℃~12.6℃之間。這與Kumlu等的研究結果類似,他們的研究表明,環境溫度的高低會明顯影響凡納濱對蝦對溫度突變時低溫的耐受限度,當鹽度為30‰,溫度變化幅度為1℃/h時,初始環境溫度為15℃的蝦的低溫耐受限度為7.2℃,當鹽度為20‰,溫度變化幅度為1℃/h時,初始環境溫度為30℃的蝦的低溫耐受限度為11.44℃;同時在不同鹽度下,當外部環境溫度從30℃變為15℃時,其對低溫的耐受值會差3.25℃~4.14 ℃。因此根據Kumlu以及Kir等的研究建議為避免出現低溫引起蝦的死亡,池塘水溫不要低於12.6℃。

2光照對凡納濱對蝦生長存活的影響

光照強度是影響甲殼動物生理生態學特徵的重要環境因子之一,光照變化對甲殼類動物生長及存活的影響的報道不多,僅限於光照周期變化和恆定光照下對蝦生長與存活的報道。如Hoang等研究表明,光照周期及關照強度均會對對蝦的增重產生影響,750lx光照強度下的增重率顯著高於75lx光照強度。有研究認為,食用對蝦(Penaeus Esculentus)的幼體在正常的光照周期(12L:12D)下,生長最快,連續光照和連續黑暗皆不利於其生長。而光照周期卻沒有影響印度明對蝦(Penaeus indicus)的生長,林小濤等研究發現,隨著光照時間的延長,羅氏沼蝦幼體的攝食量增加,同時用在生長上的能量比例增加,因此生長加快,存活率亦提高。

可見,光照周期的改變對甲殼動物生長及存活的影響因種而異,且與個體發育的不同階段有關。You等對凡納濱對蝦的研究發現,弱光強下對蝦的生長好於強光下。但郭彪通過光照強度日節律變化對凡納濱對蝦稚蝦生長的影響的研究結果表明,光照強度變化組2700±600lx、2700±1200lx和2700±1800lx對蝦的相對增重率顯著高於恆定光照2700lx組。同時郭彪通過光照周期性變化對凡納濱對蝦的生長的影響的研究結果表明,不同光照處理對凡納濱對蝦的攝食率沒有顯著的影響,而對其食物轉化效率產生了顯著的影響,從而進一步引起1500-60lx、3000-60lx和6000-60lx組對蝦的特定生長率要顯著高於60lx和600-60lx組。

Guo等的進一步研究表明,光照強度為2700±1800lx的試驗組的特定生長率要顯著高於光照強度恆定為2700lx的對照組和光照強度為2700±600lx、2700±1200lx和2700±2400lx的試驗組。同時Guo等指出,出現光照強度2700±1800lx的試驗組特定生長率最大原因肯能是在這個光照強度下食物攝取率和食物轉化率最高,也可能是在這個光照強度下分配給呼吸的能量最低而分配給生長的能量最高。Baloi等研究得到與郭彪類似的結果,他的研究結果表明,不同水平的光照時間對對蝦的存活和攝氏率沒有顯著影響,但在24小時10000lx的強光下對蝦幼蝦的生長速度要顯著快於24小時處於黑暗環境的蝦。

3鹽度對凡納濱對蝦生長存活的影響

鹽度是與滲透壓密切相關的環境因子之一,而養殖蝦類多為等滲調節,體內的滲透壓可調節至與體外滲透壓相當的狀態。但是當體內外滲透壓相差過大的時候,蝦類會消耗過多的能量用於滲透壓的調節,而影響其他生理功能的正常運轉,從而影響蝦的生長和存活。

3.1 凡納濱對蝦最適生長鹽度的研究概況

不同學者對對蝦最適生長鹽度的研究結果略有不同,但總的來講對蝦的最適生長鹽度在20‰~35‰之間。其中等的研究表明,凡納濱對蝦仔蝦的存活適宜鹽度在20‰以上,其中當鹽度在33‰~40‰時最適宜仔蝦的生長存活。Boyd等指出,對蝦的生長鹽度適宜範圍很廣,但最適的鹽度在20‰~30‰。王興強等的研究表明,在鹽度為20‰時最適合對蝦仔蝦的生長,這與黃凱等的研究結果相一致。但同時王興強等研究指出鹽度為35‰時仔蝦的存活率最高,當鹽度為0.5‰時仔蝦的生長受到影響。Pan等的研究結果亦表明,水體鹽度為28‰和31‰時仔蝦的增重顯著高於鹽度為25‰和22‰的水體。但呂富等在研究中建議養殖水環境的鹽度保持在5‰~10‰為宜。

大多的研究結果表明,當鹽度低於2‰時會嚴重影響凡納濱對蝦的生長存活。在這一點上所有學者的研究結果驚人的以致。如Lester and Pante等指出,當鹽度低於2‰和高於40‰~45‰時會對蝦產生不利影響。同時Laramore等研究表明,在水溫30℃時,鹽度低於2‰則對蝦仔蝦全部死亡。

3.2 鹽度變化對凡納濱對蝦生長存活的影響

McDoid等和Dalla在l0~50鹽度範圍內研究了南美白對蝦體內的主要有機滲透壓效應物(遊離氨基酸)的含量與外界鹽度的關係,證實了南美白對蝦體內的遊離氨基酸隨外界鹽度降低而下降。這表明南美白對蝦不僅能夠進行離子調節,而且能夠利用降低體內有機滲透壓效應物的方法適應外界鹽度突變。但是過高的鹽度差異也對蝦的生長產生影響,Denisse研究表明,在對蝦耐受溫度下,實際鹽標為10和40時,對蝦血淋巴的滲透壓存在顯著差異,而兩者均與實際鹽標為26時,血淋巴的滲透壓無明顯差異。McGraw和Saoud研究表明,當鹽度大於4‰時,仔蝦生長到15d時的存活率升高,當鹽度為0時,存活率僅77%。 同時Saoud等的研究表明,PL10對鹽度變化和低鹽度的抵抗力顯著低於PL15和PL20。呂富等的研究表明,鹽度從30‰突變到5‰對凡納濱對蝦仔蝦的存活率無顯著影響,但當鹽度從30‰突變到0時,仔蝦全部死亡。Pan等的進一步研究指出,在仔蝦時期鹽度的變化最好不要超過3‰。

4pH對凡納濱對蝦生長存活的影響

4.1 pH對凡納濱對蝦生長存活的影響

pH值是中水水質評價的重要指標之一,其值的大小直接影響水體生物的生長和存活,同時其變化規律可以反應水體的環境變化。海洋生物通常在pH較穩定的海洋環境中進化而來,因此大部分海洋生物適宜的pH範圍較小,其最佳pH一般在7.5~8.5之間。而近海口地區的甲殼類的生活環境常面臨pH的變化,因此對pH的耐受範圍相對較廣,對極限pH的耐受程度較強。凡納濱對蝦仔蝦在其自然生長環境下偏向於河口地區或者近河口地區,因此對pH的耐受範圍應較廣。Pan等的研究表明,在水體pH為8.1、8.6時仔蝦的增重顯著高於pH為7.1、7.6和9.1水體。鄭振華等研究表明,pH恆定在4時,10d對蝦全部死亡,pH恆定在8.9時會顯著抑制對蝦的生長。另外,Magallón Barajas等建議為了提高存活率,在仔蝦轉運時pH值最好不要超過8.0。

4.2 pH變化對凡納濱對蝦生長存活的影響

pH值在池塘中的變化規律總體呈現出養殖前期較高,但隨著養殖過程推進pH值逐漸下降的趨勢。鄭振華的研究發現凡納濱對蝦在pH不同幅度(從4.0~9.4)的周期性的刺激下,其生長受到明顯影響,其作用機理在於不同的刺激使對蝦的餌料利用效率提高或下降。Pan等在研究中指出仔蝦養殖中水體pH變化最好不要超過0.5。同時鄭振華等的研究表明,每2d將對蝦從正常pH環境下(7.9)放在pH4.0的環境下處理1h以上就能顯著影響對蝦的生長,每2d將對蝦放在pH4.0的環境下處理12h就能顯著影響對蝦的成活率,但每天給對蝦放在pH8.9的環境下刺激2h和4h可以促進其生長。

4.3 pH調節的措施

4.3.1 pH值偏低的處理方法

池塘水體pH值偏低時最有效的辦法是用生石灰進行調節。每天上午用生石灰10~15kg/畝用水溶化后全塘潑灑,直至pH值恢復正常為止。

4.3.2 pH偏高的處理方法

(1)注入新水調節。

(2)施用明礬(硫酸鋁鉀),每畝每次用2~3kg。

(3)施用磷酸二氫鈉(NaH2PO4)。

(4)施用滑石粉(又稱光粉、皂石粉)調節,每畝每米水深施用1~2kg,可降低pH值0.5~1.0。

(5)施用腐植酸調節。

(6)用醋酸調節,每次每畝用500mL左右。

(7)施用二氯化鈣(CaCl2),二氯化鈣水解后呈酸性,又能供給Ca2+。

(8)如果是由於藻類過度繁殖引起的pH值過高,可通過換水或用檸檬酸銅殺滅部分藻類(注意防水體缺氧)。

5DO對凡納濱對蝦生長存活的影響

MeGraw等研究表明,凡納濱對蝦的產量池塘溶氧量的增加而增加,而成活率隨著溶氧量的降低而降低。

5.1 凡納濱對蝦對水體溶氧需求的研究

不同養殖階段,凡納濱對蝦對水體溶氧的需求不同。陳琴]等研究指出,凡納濱對蝦隨個體增大耗氧量增加而耗氧率降低,他同時指出,51mm和71mm的兩種規格的對蝦的窒息點分別為0.3424mg/L和1.08186mg/L。Zhang等的研究表明,在體重為9.17g時蝦的耐低氧能力最強,並指出致命溶氧量與體重的函數關係為LDOL=0.0076BW2-0.1394 BW+1.1471,r2=0.94(LDOL,致命溶氧量)。

不同的養殖環境下,凡納濱對蝦對溶氧的需求也存在差異。有研究表明,溫度為22℃,鹽度為16.6‰,pH為7.56時蝦致命溶氧的閾值最低,這表明在溫度為22 ℃,鹽度為16.6‰,pH為7.56時蝦耐低氧的能力最強,對水體溶氧的需求相對降低。González等研究表明,溫度為20℃時凡納濱對蝦成蝦的耗氧量為39.6mg/(kg*h),當溫度為32℃時,凡納濱對蝦的耗氧量為90mg/(kg*h)。Barbieri的研究表明,對蝦的耗氧量隨著水體中氨氮含量的升高而增加。

5.2 低溶氧的處理措施

(1)大量降雨以及夏季水深時,會出現水體的上下層分層現象,造成底層缺氧,此時可用水車或者葉輪式增氧機等攪動池水打破上下層的分層,減輕底部缺氧的狀況。

(2)當養殖池出現對蝦浮頭時,除了採取停止喂料, 增加換水量, 使用增氧機增氧等措施外, 還可以使用增氧劑救急。

(3)有文章指出,當養殖池出現對蝦浮頭時,除了採取停止喂料, 增加換水量, 使用增氧機增氧等措施外, 還可以使用增氧劑救急。

6氨氮、亞鹽對凡納濱對蝦生長存活的影響

6.1 氨氮對凡納濱對蝦生長存活的影響

氨氮是養殖蝦池環境中主要的污染物。水體的氨氮發生硝化作用會消耗溶氧,且氨對於對蝦具有很強的毒性,是蝦病的重要誘發因子。水體中高濃度的氨氮對蝦體有致死作用,安全濃度範圍內的氨氮對蝦體的生理功能也有不良影響,如破壞對蝦的滲透調節能力、阻礙其氨的排泄、增加其對氧的消耗等,最終致使蝦體代謝失調,體質下降。

氨氮由非離子氨(NH3-N)和離子銨(NH4+-N)組成,其中對蝦類有毒性的是NH3-N, 當水中NH3-N平均質量濃度達到0.45mg/L時,蝦的生長速度減慢50%。亦有研究報道,當水溫27℃左右,鹽度20‰,pH值8.15時,總氨氮和非離子氨對南美白對蝦的安全濃度分別為2.667mg·L-1和0.201mg·L-1,亞硝酸氮的安全濃度為5.551 mg·L-1。

彭自然等對凡納濱對蝦氨氮急性毒性的研究中表明,凡納濱對蝦幼蝦對氨氮(非離子氨氮)的安全濃度為0.787(0.054)mg/L,同時他對對蝦氨氮亞急性毒性的研究表明,幼蝦相對體重增長率達80%時,總氨氮(非離子氨氮)濃度為0.661(0.045)mg/L。Barbieri對凡納濱對蝦氨氮急性毒性研究結果顯示,pH8.0以及水溫20℃時,在5‰鹽度水體中氨氮在24h、48h、72h、96h的半致死濃度分別為40.72mg/L、32.63mg/L、24.63mg/L、19.12mg/L,在20‰鹽度下水體下氨氮在24h、48h、72h、96h的半致死濃度分別為53.52mg/L、38.60mg/L、27.76mg/L、25.55mg/L,在35‰鹽度水體中氨氮在24h,48h,72h,96h的半致死濃度分別為54.32mg/L、47.87mg/L、41.67mg/L以及38.88 mg/L。

Schuler的研究結果表明,在pH7.8,水溫28℃,鹽度分別為18‰和10‰時,氨氮的48h半致死濃度分別為42.92mg/L和39.72mg/L(非離子氨為2.26mg/L和2.09mg/L)。

6.2 亞鹽對凡納濱對蝦生長存活的影響

亞鹽與氨氮一樣是水體的主要污染指標之一。孫國銘等的研究表明,當水溫27℃左右,鹽度20‰,pH值8.15時,亞硝酸氮對凡納濱對蝦的安全濃度為5.551mg/L。而Lin等亞鹽急性毒性的研究表明,在pH8.02和水溫18℃,鹽度分別為15‰、25‰、35‰時,幼蝦對亞鹽安全濃度分別為6.1mg/L、15.2mg/L、25.7mg/L。彭自然等對凡納濱對蝦亞鹽急性毒性的研究中表明,凡納濱對蝦幼蝦的安全濃度為1.91mg/L,亞鹽亞急性毒性的研究表明,幼蝦相對體重增長率達80%時,亞鹽濃度為3.01mg/L。Schuler的研究結果表明,在pH7.8,水溫28℃,鹽度10‰時,亞鹽的半致死濃度為153.75mg/L。另有研究表明,亞硝酸鹽的毒性與水體的鹽度和氯離子濃度呈負相關性。長期來看,在低鹽度環境下(小於6℃),當亞鹽含量在4ppm時會影響對蝦的生長,但對對蝦的存活無顯著影響。

7其他因子對凡納濱對蝦生長存活的影響

7.1 硝酸鹽對凡納濱對蝦生長存活的影響

通常認為,硝酸鹽在一定濃度範圍內對水產動物無毒害,漁業水質標準等國標也未對其進行限制。但彭自然的研究表明,硝酸鹽濃度大於150mg/L時將對南美對蝦的生長不利,當硝酸鹽濃度大於600mg/L時即能引起死亡。Kuhn的研究也顯示,硝酸鹽濃度在220mg/L時對幼蝦的生長、存活、產量等均無顯著影響,硝酸鹽濃度為435mg/L時,對幼蝦的生長、存活也無顯著影響,但會對蝦的產量和觸鬚的長度產生不利的影響;硝酸鹽濃度為910mg/L時對蝦的生長存活會產生不利的影響。

7.2 常用藥物對凡納濱對蝦生長存活的影響

郭永軍等研究了高錳酸鉀、甲醛、聚維酮碘對凡納濱對蝦仔蝦的聯合毒性,其結果顯示,甲醛對凡納濱對蝦仔蝦24h、48h、72h、96h的半致死濃度分別為70.21mg/L、43.56mg/L、37.65mg/L、26.22mg/L;高錳酸鉀對凡納濱對蝦仔蝦24h、48h、72h、96 h的半致死濃度分別為5.54mg/L、3.74mg/L、3.22mg/L、2.84mg/L;聚維酮碘對凡納濱對蝦仔蝦24h、48h、72h、96h的半致死濃度分別為7.05mg/L、5.26mg/L、4.39mg/L、3.53mg/L;其對凡納濱對蝦仔蝦的安全濃度分別為2.62mg/L、0.28mg/L、0.35mg/L。同時他們的研究結果還表明,聚維酮碘與高錳酸鉀和甲醛對凡納濱對蝦仔蝦的毒性表現為協同作用,低毒性強度的甲醛對高錳酸鉀具拮抗作用,當高錳酸鉀與甲醛毒性強度相當時表現為相互獨立作用。

7.3 部分重金屬等對凡納濱對蝦生長存活的影響

國內近期有關重金屬等危害性因子對凡納濱對蝦毒性影響的研究較多,Wu等研究表明凡納濱對蝦對鎘和鋅24h、48h、72h和96h的半致死濃度分別為2.58mg/L、1.30mg/L、1.14mg/L、1.07mg/L和3.98mg/L、2.14mg/L、1.75mg/L、1.35mg/L,同時他們發現,鎘和鋅會抑制對蝦對氧的消耗。王志錚等研究了Cr6+、Hg2+ 、Zn2+對凡納濱對蝦幼蝦急性毒性和聯合毒性作用,結果顯示,凡納濱對蝦幼蝦對Cr6+ 、Zn2+ 、Hg2+等離子96h安全質量濃度分別為0.136、0.136和0.0021mg/L,各重金屬離子毒性大小依次為Hg2+>Zn2+≈Cr6+。Li等研究硼對凡納濱對蝦急性毒性的結果表明,在鹽度為3.0‰時硼對對蝦的24h、48h、72h和96h的半致死濃度為552.55mg/L、153.35mg/L、50.14mg/L和25.05mg/L,在鹽度為20.0‰時硼對對蝦的24h、48h、72h和96h的半致死濃度為598.13mg/L、219.52mg/L、147.80mg/L、80.06mg/L,並指出在低鹽度環境凡納濱對蝦對硼的敏感程度要高於高鹽度環境。(參考文獻略)

1. 作者 | 廣東海大集團股份有限公司海大研究院 蔣天寶

2. 來源 | 當代水產-騰氏水產商務網

3. 本文為當代水產-騰氏水產商務網獨家原創稿件,未經授權,一律禁止轉載!

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