工厂化养殖系统分析及主要养殖因子对对虾生长、免疫及氮磷收支的影响
养殖设施和养殖密度是工厂化养殖与池塘养殖的主要差异所在。本文以对虾工厂化养殖系统为研究对象，通过对比传统的池塘养殖，以了解工厂化养殖系统的环境特点及对虾生长的差异；分析液态纯氧增氧的效果、工厂化养殖系统水环境变化特点及经济效益等：选择适宜工厂化养殖所需的养殖密度、溶解氧(DO)含量及管理措施等几个与养殖密切相关的因子，从对虾生长、存活、摄食、蜕皮、饵料转化、非特异性免疫因子及养殖池氮磷收支等多个方面，分析了上述因子对中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)和凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)的影响。获得的主要结果如下：
1对虾工厂化养殖与池塘养殖系统结构与效益比较分析
从浮游植物、浮游动物、底栖生物、水质因子四个方面对工厂化对虾养殖和池塘对虾养殖生态系统的差异进行了观察和分析。结果表明，工厂化对虾养殖系统中浮游植物、浮游动物及底栖生物的丰度均低于池塘对虾养殖系统(分别为22815个／ml<31 590个／ml，490.5个／L<650.0个／L，4.5个／10cm<'2><267.5个／10cm<'2>)，而溶解氧(DO)含量、氨态氮(TAN)和无机磷(PO<,4>-P)浓度均高于池塘养殖。工厂化养殖对虾的生长量、生长速度及存活率均低于池塘养殖，但其养殖密度高，能很好的弥补生长速度之不足，更好的利用水体获得更高的单位生产量。
2对虾工厂化养殖与池塘养殖排放废水的差异分析
本试验分析了对虾工厂化养殖与池塘养殖生态系统养殖用水和排放废水的差异。结果发现，两系统养殖过程中各水质因子均在安全阈值内，水温、盐度及pH系统间无显著差异，其他因子表现为工厂化养殖系统高于池塘养殖系统。排放废水方面，工厂化养殖排放废水的DO含量、悬浮性颗粒物(TSS)、总氮(TN)和总磷(lP)的变化范围分别为7.1～12.6 mg／L、172.6一220.4 mg／L、2.40~3.76 mg/L和0.32～0.57 mg／L，平均值分别为9.5 mg／L、193.95 mg／L、3.10 mg／t，和0.49 mg/L；
池塘养殖排放废水的DO含量、TSS、TN和TP的变化范围分别为2.9～4.8 mg/L、100.4～140.0 mg／L、1.82～2.74 mg/L和0.22～0.40 mg/L，平均值分别为3.5l mg/L、124.04mg/L、2.30 mg/L和0.34 mg／L。结果说明，养殖密度较高的工厂化养殖排放废水的TSS、TN及TP等显著高于池塘养殖。因此认为工厂化养殖的排放废水可能会对接收水体产生更大的影响。
3 应用液态氧增氧的效果分析
本试验对对虾工厂化养殖系统中液态氧增氧的效果及其增氧成本进行了分析，对液态氧增氧系统和充空气增氧系统在增氧潜力、溶解氧扩散速度、系统稳定性、水质影响、对虾生长等方面的差异进行了比较。结果表明，利用液态氧增氧能使养殖水体维持较高的DO含量，且效果稳定，分布均匀，不存在DO分层现象。液态氧的增氧潜力是充空气增氧的3倍左右；液态氧增氧速度明显快于充空气增氧；两养殖系统的DO含量、水温、盐度和pH变化趋势相似，且相对都比较稳定。TAN、NO<,2>-N和PO<,4>-P含量方面，液态氧系统变化更为剧烈；液态氧系统的对虾特定生长率高于充空气增氧系统；液态氧系统中同时充空气会在一定程度上降低DO含量。因此，综合考虑应用液态氧增氧系统进行对虾养殖效果要好于应用充空气增氧。
4 溶解氧含量和养殖密度对中国对虾生长的影响
研究溶解氧含量、养殖密度及两者交互作用对中国对虾生长、存活率、蜕皮率、摄食量及饵料转化率(FCE)的影响，同时通过生产试验探讨中国对虾工厂化养殖的可行性。结果表明，养殖密度显著影响中国对虾的体重增长量、存活率和体长增长量，影响程度由高到低依次为50尾/m<'3>组(LSD，0.032 8 g·d<'-1>，91[％]和0.041 5 cm-d<'-1>)、200尾/m<'3>组(MSD，0.030 0 g-d<'-1>，6l[％]和0.040 3 cmd<'3-1>)、600尾/m<'3>(HSD，0.021 0 g·d<'-1>，39[％]和0。034 8 cm·d<'-1>)。养殖密度对中国对虾摄食量和FCE的影响也达到显著水平，影响程度由低到高依次为LSD(0.061g'g<'-1>·<'-1>)、MSD(0.081 g'g<'-1>·d<'-1>)和HSD(0.094 g'g<'-1>·d<'-1>)和HSD(10.7[％])<MSD(14.9[％])<LSD(17.3[％])。养殖密度影响中国对虾生长的机制主要在于存活率、摄食量和食物转化率的变化。DO含量对体重增长量、体长增长量、存活率、蜕皮率、摄食量和FCE的影响不显著。分析发现，蜕皮率和FCE受到DO含量和养殖密度交互作用的影响。生产试验表明,中国对虾体长小于7 cm,养殖密度在200～250尾/m<'3>时与相同条件下凡纳滨对虾的生长速度无显著差异,且成活率显著高于后者,说明中国对虾前期进行工厂化养殖是可行的。
5溶解氧和养殖密度对中国对虾非特异性免疫因子的影响
本试验分析了养殖密度和DO含量对中国对虾非特异性免疫因子(PO、SOD、POD、Ua、U1和溶血素等)的影响,旨在探讨生存环境与对虾免疫的关系。结果表明,养殖密度能在一定程度上提高血清的PO活力,降低POD和溶血素活性。DO含量与Ua、Ul、POD和SOD的关系密切,表现为与:POD活性显著正相关;4～6 mg/L的DO含量能使SOD活力达到较高水平;DO含量过高或过低都会降低溶血素活性。统计分析发现,Ua和溶血素活性均受到养殖密度和DO含量交互作用的影响,表现为LSDxMDO试验组的Ua和溶血素活性最高。结果说明,DO含量和养殖密度是与对虾免疫活力密切相关的两个因子。
6养殖密度对工厂化对虾养殖池氮磷收支的影响
本试验分析了工厂化对虾养殖池中养殖密度对氮磷收支的影响。结果表明,饵料对总氮磷投入量的贡献率分别为84.27[％]～98.32[％]和93.18[％]～97.27[％],且随养殖密度的增加而显著提高;排水和水层中氮磷的输出量为总输出的27.49[％]～36.29[％]和8.43[％]～23.85[％]。底泥沉积的氮磷含量为30.94[％]～43.89[％]和51.49‰60.69[％]。由此可见,系统氮磷的总输出中水层和沉积均占到了相当的比重,但比较而言沉积作用更为重要。同时养殖密度增加会在一定程度上降低水层和提高底泥沉积的氮磷含量;总氮磷的投入中有14.46[％]～28.71[％]的氮和7.42[％]～16.54[％]的磷最终转化为对虾生物量,养殖密度间300尾/m<'3>与600尾/m<'3>处理组间无差异,(300尾/m<'3>和600尾/m<'3>)与1200尾/m<'3>、1800尾/m<'3>间差异显著,表现出随养殖密度的增加而降低的趋势;池壁附着物中积累的氮磷量在总氮磷输出中所占比重较小,分别为0.33[％]～3.20[％]和0.24[％]～3.04[％],且其比重随养殖密度的增加而降低。
7密度胁迫和分级养殖对凡纳滨对虾生长及非特异性免疫因子的影响
本试验设置2个养殖系统,第一系统分别设置150尾/m<'3>、300尾/m<'3>、600尾/m<'3>和900尾/m<'3>4个养殖密度,形成密度胁迫梯度;第二系统采用较低养殖密度(30尾／m<'3>)，养殖用水来自对应的第一系统，目的是分离水质因子与密度胁迫对对虾生长的影响。通过分析由不同养殖密度引起的密度胁迫对凡纳滨对虾生长和非特异性免疫因子的影响，以及主要水质因子的变化特点，探讨密度胁迫与水质因子对工厂化高密度养殖条件下对虾生长的作用机制，并探讨了凡纳滨对虾分级养殖的可行性。结果表明，第一系统各处理组凡纳滨对虾的体长增长、体重增长和存活率受养殖密度的影响显著(P<0.05)，表现为各项指标随养殖密度的增加而降低。第二系统的存活率、体长增长、体重增长、PO活力、POD活力、Ua和Ul均高于第一系统对应处理，而SOD活力表现为第一系统高于第二系统，两系统间水质因子差异不显著，说明造成对虾生长和非特异性免疫因子差异的主要原因是密度胁迫，而水质因子的作用是次要的。因此，对虾养殖过程中如何合理安排养殖密度以获得较快的生长速度和较高的养殖产量是至关重要的。分级养殖试验中，放养规格与体重增长和产量增加之间存在显著正相关，对非特异性免疫因子存在一定的影响。结果表明，分级养殖可使对虾以尽可能一致的速度生长，能促进对虾的体重增长和产量增加，因而凡纳滨对虾分级养殖理论上是可行的。
8对虾养殖排放废水的简易水处理设计及效果分析
对虾养殖废水中含有大量的悬浮性固体颗粒物、氮和磷等，如不经处理而直接排放很可能会污染接收水体。因此，废水排放以前采取适当措施降低其污染物质的浓度和含量是十分必要的。本文采用简单的沉淀和生物过滤方法探讨其水处理的效果。结果表明，该系统对悬浮性颗粒物的沉淀率达到66.9％，对TAN、NO<,2>-N、NO<,3>-N和PO<,4>-P的去除率分别达到了58.1％、43.0％、55.9％和29.1％。说明采用此简易系统可有效的对养殖废水进行处理。
对虾;养殖密度;溶解氧
中国海洋大学
博士
海洋生物学
王清印;李健
2006
中文
S968.227
128
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）