CN103155891B - 一种将生物絮凝技术与多营养级综合养殖模式相结合的南美白对虾养殖方法 - Google Patents

一种将生物絮凝技术与多营养级综合养殖模式相结合的南美白对虾养殖方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种将生物絮凝技术与多营养级综合养殖模式相结合的南美白对虾养殖方法，包括养殖条件的前期准备、投放南美白对虾、投放小型鱼类、种植蕹菜、添加淀粉、投喂饲料管理等步骤。本发明方法创新性地将多营养级综合养殖模式和生物絮凝技术结合应用于南美白对虾养殖中，即以南美白对虾、小型鱼类和蕹菜混养构成多营养级综合养殖系统，在养殖系统中添加淀粉作为碳源培育生物絮团，通过生物絮凝作用控制水体中氨态氮、亚硝氮的水平，同时利用残余饵料和粪便形成对虾和小型鱼类可以摄食利用的细菌絮团，提高了南美白对虾的成活率和饲料利用率，相对普通单养模式，养殖系统中的生态效益、经济效益、养殖效果方面均取得了显著的效果。

Description

一种将生物絮凝技术与多营养级综合养殖模式相结合的南美白对虾养殖方法
技术领域
本发明涉及水产品养殖技术领域，具体地说，是一种将生物絮凝技术与多营养级综合养殖模式相结合的南美白对虾养殖方法。
背景技术
南美白对虾，学名凡纳滨对虾，其具有生长快速、营养需求低、出肉率高等优点，在水产品市场上获得快速推广。目前南美白对虾主要的养殖方式为集约化精养，这种方式带来一定经济效益的同时也造成日益严重的环境和病害爆发问题。
对虾的多营养级综合养殖（IMTA）逐渐成为十分受欢迎的养殖方式。由于IMTA具有资源利用率高、环保、产品多样、持续供应市场、防病等优点，被普遍认为是一种可持续的养殖模式。IMTA的基本原理是养殖废物再利用，就是将一种养殖生物排出的废物变为另一种养殖生物的食物。它利用不同营养层次的养殖生物占据不同的生态位以及摄食习性的互补，达到充分利用食物资源和养殖水体的目的。对虾作为一种底栖动物，食性很杂，但对饵料的利用率不高，造成了大量高氮磷的废物的积累和水体的富营养化。引进的投喂性养殖种类如鱼类能利用水体里的残饵，获得性养殖种类如贝类、藻类能利用水体的氮磷营养物生长，改善了养殖系统内物质和能量的利用效率，也带来了经济副产品，降低了养殖经济风险。有研究将对虾和罗非鱼、遮目鱼、胭脂鱼、贝类、藻类混养，结果表明混养方式在提高总产量和控制水质方面效果显著。然而，有关南美白对虾IMTA养殖方式的研究大都集中在海洋养殖，如对虾与海水鱼类、贝类、海藻的混养，其中针对淡水里用IMTA模式养殖南美白对虾的相关报道较少。
生物絮凝技术作为一种新型水处理技术，被认为是解决水产养殖产业发展所面临的环境和饲料成本问题的有效方法。生物絮凝技术是微生物的无机氮同化过程，异养细菌通过消耗大量的碳源将水体中的氨氮转化为自身的蛋白质，同时结合水体中的颗粒有机物、细菌等悬浮物质形成絮体，实现养殖水体中残饵和粪便的二次利用，同时降低换水量。有研究表明，半集约化养殖池中使用的大部分饲料的C/N在10左右，而细菌同化每单位的氮需要20单位碳。因此，在投喂常规饲料之外添加碳源能增大异养细菌种群密度，这样能更好地形成生物絮体。在水体C/N 为10的条件下，10mg/ L的氨氮5h就会被去除，而不会产生硝酸氮和亚硝酸氮。
生物絮凝技术在净化水质，尤其是氨氮水平上发挥较大作用，同时产生的絮体也可部分替代饲料；IMTA养殖方式可在降低养殖水体中氮磷营养物、提高饵料利用率和经济效益上发挥重要作用。然而，将生物絮凝技术运用到南美白对虾IMTA养殖模式中去，探究二者结合对养殖效果和水环境的综合影响，在国内外尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种将生物絮凝技术与多营养级综合养殖模式相结合的南美白对虾养殖方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种将生物絮凝技术与多营养级综合养殖模式相结合的南美白对虾养殖方法：
（1）以南美白对虾—小型鱼类—蕹菜混养构成多营养级综合养殖系统，在养殖系统中添加淀粉作为碳源培育生物絮团，通过水体里异养细菌的生物絮凝过程，将威胁对虾存活及生长的氨氮和亚硝酸氮去除；同时将未被充分利用的残余饵料和代谢产物转化成细菌蛋白，被南美白对虾和小型鱼类二次利用，降低饵料系数，提高饵料利用率；
（2）养殖池选用水泥池或土池，在养殖池底部中央安装供气用的纳米微孔曝气盘，养殖池设有料罾；养殖池在使用前进行暴晒、消毒、浸泡，用清水冲刷干净后注入经检测达到养殖用水标准且充分曝气的清水；
（3）在5～9月将经过暂养的南美白对虾幼虾放入养殖池中，在幼虾入池5～9天后，将经过暂养的小型鱼类投入养殖池中，同时种植蕹菜，种植载体为带孔的泡沫板；
（4）每天早、中、晚各投喂饲料一次，每天投喂量为南美白对虾总重量的3%～10%，在饲料投喂结束后，将溶于水中的淀粉均匀泼洒在水面，淀粉投喂量与饲料投喂量成比例，并且维持C/N值为15～25，养殖期间仅投喂虾料，不另投喂鱼料；
（5）养殖期间不换水，只在养殖后期补充少量由于蒸发所丧失的水分，养殖池24小时不间断充气，投喂饲料时除外；
（6）在南美白对虾生长至上市规格时，即可放水、干塘，并捕获对虾；同时，收获小型鱼类和蕹菜。
所述的养殖用水为淡水或低盐度水，养殖水温为20～30℃。
所述的南美白对虾幼虾的初始规格为1～5g/尾，放养密度为60～100尾/平方米。
所述的小型鱼类为金鼓鱼或泥鳅中的一种。
所述的金鼓鱼的初始规格为10～60g/尾，放养密度为1～3尾/平方米，放入养殖池前进行暂养。
所述的蕹菜种养密度为50～300g/平方米。
所述的淀粉为玉米淀粉。
本发明优点在于：
本发明方法创新性地将多营养级综合养殖模式和生物絮凝技术结合应用于南美白对虾养殖中，即以南美白对虾、小型鱼类和蕹菜混养构成多营养级综合养殖系统，在养殖系统中添加淀粉作为碳源培育生物絮团，通过生物絮凝作用控制水体中氨态氮、亚硝氮的水平，同时利用残余饵料和粪便形成对虾和小型鱼类可以摄食利用的细菌絮团，提高了南美白对虾的成活率和饲料利用率，相对普通单养模式，养殖系统中的生态效益、经济效益、养殖效果方面均取得了显著的效果。
附图说明
附图1是各组养殖池的溶氧DO水平的情况。
附图2是各组养殖池的养殖水温度的情况。
附图3是各组养殖池的pH水平的情况。
附图4是各组养殖池的透明度的情况。
附图5是各组养殖池的总氮和总磷水平的情况。
附图6是各组养殖池的总氨氮水平的情况。
附图7是各组养殖池的亚硝氮水平的情况。
附图8是各组养殖池的硝酸氮水平的情况。
附图9是各组养殖池的叶绿素a水平的情况。
附图10是各组养殖池的总悬浮固体量水平的情况。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
本发明方法中，进行混养的小型鱼类可以是金鼓鱼或泥鳅等，添加的碳源淀粉可以是玉米淀粉、小麦淀粉或木薯淀粉等，均能带来很好的生态效益和养殖效果；养殖用水可以是淡水，也可以是低盐度水。
实施例1
1.材料和方法
1.1实验设计
南美白对虾为SPF第一代南美白对虾苗，购于厦门新荣腾水产技术开发有限公司；金鼓鱼购于上海呈浩贸易有限公司；蕹菜购于上海市当地菜市场；对虾饲料购于广东海大集团股份有限公司，粒径约为2mm，粗蛋白含量为41.0%；玉米淀粉购于上海市当地菜市场。
养殖池是规格为5×3×1.2m（长×宽×深，单位均为m）的室外水泥池，实验设置T1、T2、T3、T4共4个组，每个组3个平行。其中，T1组为南美白对虾单养组，投喂的饲料为正常量，设为100%，该组作为对照组；T2组为南美白对虾、金鼓鱼、蕹菜混养组，投喂的饲料为正常量，即为100%；T3组为南美白对虾、金鼓鱼、蕹菜混养组，投喂的饲料为正常量，即为100%，同时添加相对投喂饲料正常量的90%重量比的玉米淀粉，玉米淀粉作为碳源；T4组为南美白对虾、金鼓鱼、蕹菜混养组，投喂相对正常量的80%重量比的饲料，同时添加相对投喂饲料正常量的72%重量比的玉米淀粉。
1.2养殖条件与前期准备
养殖用水的初始盐度为1‰（质量百分比），实验前经检测达到养殖用水标准。供气设备为罗茨鼓风机，空气通过PVC管输送到安装在各养殖池底部中央的纳米微孔曝气盘。所有养殖池均设置料罾，用来观察南美白对虾的摄食与生长状况。实验幼虾的初始规格约为3.11g/尾，金鼓鱼初始规格为31.83g/尾。
实验在9月进行，整个实验持续49天，其中南美白对虾养殖7周，金鼓鱼和蕹菜养殖6周。所有养殖池在使用前曝晒3天，然后用2g/m3的二氧化氯消毒，浸泡24h，用清水冲刷干净后注入经过充分曝气的养殖用水。实验虾苗先集中暂养6周，再分放到各个养殖池中，实验幼虾的放养密度为80尾/m2。金鼓鱼购入后集中暂养3天，在南美白幼虾入池一周后放入养殖池，金鼓鱼的放养密度为2尾/m2，同时种入蕹菜，用带孔的聚苯乙烯泡沫板作为蕹菜的种植载体，蕹菜的种养密度为153.3 g/ m2。整个实验期间不换水，只在养殖后期补充少量由于蒸发所丧失的水分，所有养殖池24h不间断充气，投喂饲料时除外。养殖期间，保证养殖水温为20～30℃。
1.3投喂饲料管理
每天投喂对虾饲料3次，时间分别为08:30、13:30、18:30，每天的投喂量为南美白对虾总重量的3%～10%，并根据天气、摄食、水质等状况适当调整。投喂饲料时，饲料均匀撒在水面，残饵不作清理。在饲料投喂结束后，将溶于水中的玉米淀粉均匀泼洒在水面，淀粉投喂量与饲料投喂量成比例，维持C/N为15。实验期间仅投喂对虾饲料，不再另外投喂鱼料。每天记录各养殖池饲料与玉米淀粉的总投喂量。
1.4生长与产出的测定
在养殖开始前、养殖结束后，统计并称量每池对虾和金鼓鱼的的尾数与总重量，同时测量对虾与金鼓鱼均重，每池随机对30尾对虾和金鼓鱼称重并记录，计算出对虾和金鼓鱼养殖初始、养殖结束后的均重。计算对虾和金鼓鱼的均重、净产量、存活率、饵料系数（FCR）、特定生长率（SGR）。
1.5水质参数的测定
养殖期间，每周采一次水样，初始采样时间为南美白对虾入池后第八天。采集各养殖池表层水（约0.5m深度处），采样时间为09:00，共采集6次，现场测定溶氧（DO）、温度（T）、酸碱度（pH）、透明度（SD)；其中DO采用SevenGo Pro-SG6便携溶氧仪进行测定，pH和T用HANNA HI98128防水型pH/温度测试笔测量，SD用塞氏盘测定。水质参数总氨氮（TAN）、亚硝酸盐氮（NO2-N）、硝酸盐氮（NO3-N）、总氮（TP）、总磷（TN）、叶绿素a（Chla）、总悬浮固体量（TSS）均采用水和废水监测分析标准方法测定。
1.6经济分析
本实验通过计算比较净收益、收支比（BCR）来评估不同处理组之间的经济效益，其中，货币单位均换算成美元（1美元=6.2元）。计算公式如下：
R=I－（FC+VC+Ii）
BCR=R/（FC+VC+Ii）
其中，R为净收益，I为养殖结束后出售南美白对虾、金鼓鱼和蕹菜所得收入，FC为固定成本，VC为浮动成本，Ii为营运成本所产生利息，BCR为收益成本比。
本分析中，南美白对虾价格为当地2012年10月24日上海市塘口收购价，其余项目价格为中国市场价。南美白对虾塘口收购价分别为US$ 3.87kg-1（7g/尾的规格）和US$ 3.55 kg-1（6g/尾的规格），金鼓鱼价格为US$ 15.32 kg-1（大于30g/尾的规格），蕹菜价格为US$ 0.48 kg-1，南美白对虾幼虾市场价为US$ 3.55/1000尾，对虾饲料和玉米淀粉的市场价分别为US$ 1.41 kg-1和US$ 0.40 kg-1，电费为US$ 0.08(kwh)-1，营运成本年利率按8%算（本实验折算成3个月的利息）。
养殖结果
2.1生长性能
各组南美白对虾和金鼓鱼的生长产出情况请见表1：
表1 南美白对虾和金鼓鱼的生长产出情况
实验指标 T1 T2 T3 T4
南美白对虾        
养殖初始        
放养数目(尾/池) 1200±0 1200±0 1200±0 1200±0
生物量(g /池) 3730.0±0.0 3730.0±0.0 3730.0±0.0 3730.0±0.0
均重(g /尾) 3.11±0.00 3.11±0.00 3.11±0.00 3.11±0.00
养殖结束        
数目(尾/池) 613±19Bb 678±16Bb 1147±18Aa 1132±23Aa
生物量(g /池) 4385.6±103.9Bb 4567.3±32.7Bb 7420.0±124.5Aa 6337.5±98.6ABa
均重(g /尾) 6.85±0.15Aa 6.56±0.07Aab 6.10±0.16ABb 5.52±0.22Bc
特定生长率(%) 1.61±0.04Aa 1.52±0.0ABa 1.37±0.06ABab 1.17±0.09 Bb
存活率(%) 51.1±6.3Bb 56.5±5.3Bb 95.6±6.1Aa 94.3±7.7Aa
对虾饵料系数 5.64±0.25Aa 4.43±0.15Ab 1.02±0.32Bc 1.15±0.21Bc
金鼓鱼        
养殖初始        
生物量(g /池)   955±0.0 955±0.0 955±0.0
数目(尾/池)   30±0 30±0 30±0
均重(g /尾)   31.83±0.00 31.83±0.00 31.83±0.00
养殖结束        
生物量(g /池)   1681.7±135.8a 1513.3±40.9a 1406.7±138.6a
数目(尾/池)   30±0a 29±0a 29±0a
特定生长率(%)   1.34±0.18a 1.07±0.14a 0.98±0.24a
存活率(%)   98.9±1.10a 97.8±1.10a 96.7±0.00a
均重(g /尾)   56.07±4.04a 50.13±2.99a 48.51±4.78a
综合        
总生物量（对虾和鱼，g /池） 4385.6±103.9Cd 6249.0±141.5Bc 8933.3±35.7Aa 7744.2±122.4ABb
总饵料系数 5.64±0.32Aa 2.37±0.16Bb 0.88±0.13Cc 0.98±0.26Cc
注：数据后的上标表示显著性水平，大写字母表示显著性水平α=0.01，小写字母表示显著性水平α=0.05。
从表1中可看出，T3组南美白对虾产量最大，达到7.42kg/池，极显著高于单养组T1组和不添加碳源的混养组T2组（P<0.01），与T4组相比差异不显著，混养组T2、T3、T4的产量均高于单养组T1，但T2组与T1组差异不显著，添加碳源的T3、T4组产量显著高于不添加碳源的T2组。对照组T1组的对虾特定生长率（SGR）和均重高于其它组，且与T 4组差异极显著（P<0.01），同时混养组T2的生长也显著优于T4组（P<0.05）。T3组、T4组的对虾存活率分别为95.6%和94.3%，极显著高于T1组、T2组（P<0.01），混养组T2、T3、T4的对虾存活率均高于单养组T1，但T2组与T1组差异不显著。对虾饵料系数（FCR）与对虾存活率有相似的结果，T3组对虾饵料系数最低，达到1.02，添加碳源的组显著低于不添加碳源的组（P<0.01），混养组低于单养组。
养殖结束后，T2组金鼓鱼的产量最高，达到1.68kg/池，但与T3、T4组无显著性差异。T2组金鼓鱼的特定生长率（SGR）和均重最高，其次是T3组，但各组之间差异并不显著。T2、T3、T4各组金鼓鱼的存活率无显著差异，均在96.7%及其以上。
各组之间南美白对虾和金鼓鱼的总产量均差异显著（P<0.05）或极显著（P<0.01），其中T3组总产量最高，达到8.93kg/池，单养组T1总产量最低。T3组总饵料系数最低，达到0.88，低于T1、T2组的5.64和2.37，且差异极显著（P<0.01），但与T4组的0.98无显著差异，而混养组T2与单养组T1的差异极显著（P<0.01）。
蕹菜初始种养和养成情况如表2所示，结果表明：不添加碳源的混养组T2产量最高，达到5.16kg/池，与投喂80%重量比饲料的混养组 T4差异极显著（P<0.01），而与投喂正常量100%重量比饲料的混养组T3差异不显著。
表2 蕹菜的生长产出情况
实验指标 T2 T3 T4
养殖初始      
生物量(g /池) 2300.0±0.0 2300.0±0.0 2300.0±0.0
种养密度(g /m2) 153.3±0.0 153.3±0.0 153.3±0.0
养殖结束      
生物量(g /池) 5161.3±99.8Aa 4963.7±42.4Aa 4229.0±68.3Bb
注：数据后的上标表示显著性水平，大写字母表示显著性水平α=0.01，小写字母表示显著性水平α=0.05。
2.2水质参数测定情况
整个养殖期间，各组溶氧DO变化趋势大致相同，请参照图1。整体上都随时间变化逐步变小，变化范围是9.34～6.61mgL-1，单养组T1的DO水平略小于其它各组，但差异不显著，养殖结束时，各池DO水平相近，无显著差异。
养殖期间各组水温变化趋势相同，变化范围为27.5～22.7℃，请参照图2。各组pH变化范围为7.78～8.48，变化趋势都是先升高，再下降，在第3周达到峰值，添加碳源的T3组、T4组变化趋势相对其它两组较为平稳，请参照图3。
养殖期间，各养殖池的水体透明度均随时间变化逐渐变小，变化范围为32.9～10.9cm，请参照图4。养殖结束后，单养组T1和不添加碳源的混养组T2的透明度无显著差异，但二者均显著高于T3和T4组（P<0.05），T3组水体的透明度最低，显著低于T4组的透明度（P<0.05）。
养殖期间，各组的营养参数总氮和总磷整体上都随时间而升高，且在养殖最后一周有所下降，请参照图5。在养殖结束后，T1组的总氮和总磷水平均最高，其中总氮显著高于其它各组（P<0.05），T4组的总氮、总磷水平显著低于其它各组（P<0.05），T1组的总磷水平显著高于T4组（P<0.05）。
请参照图6，各组的总氨氮TAN水平表现出相似的变化趋势，均随养殖时间而升高，在养殖后期，各组氨氮水平有所下降；在养殖结束后，T1组和T2组的氨氮水平显著高于添加碳源的其它两组（P<0.05）。养殖期间，T1组、T2组的亚硝氮水平随养殖时间明显升高，而T3组、T4组在养殖过程中始终维持在一个极低的水平；在养殖结束后，添加碳源的T3组、T4组的亚硝氮水平不仅与其它两组差异极显著（P<0.01），而且明显低于初始值，请参照图7。
各组硝酸氮变化较为平稳，养殖结束后，T3组、T4组略高于其它两组，但差异不显著，请参照图8。单养组T1的叶绿素a水平随时间上升较快，在养殖后期略有下降，其它三组变化较为平稳；养殖结束后，三个混养组的叶绿素a水平均显著低于单养组T1（P<0.05），请参照图9。
养殖期间，各组总悬浮固体量TSS水平均随养殖时间升高；养殖结束后，投喂正常量100%重量比饲料的T3组的TSS水平最高，显著高于T1、T2组（P<0.05），但与投喂80%重量比饲料的T4组无显著差异；同时添加碳源的组显著高于不添加碳源的组（P<0.05），请参照图10。
经济分析
    养殖结束后，对各组进行经济分析，结果列于表3中，数据单位均为美元US$。
表3 养殖经济效益情况
注：数据后的上标表示显著性水平，大写字母表示显著性水平α=0.01，小写字母表示显著性水平α=0.05。
从表3中可看出，T3组总收入和净收益均最高，显著高于T2组和T4组（P<0.05），与T1组差异极显著（P<0.01）；收支比也有相似的结果。混养组T2、T3和T4的净收益和总收入均高于单养组T1，且差异极显著（P<0.01）。添加碳源的组只有T3组的净收益显著高于T2组（P<0.05），而T4组与T2组差异不显著。
本发明方法创新性地将多营养级综合养殖模式和生物絮凝技术结合应用于南美白对虾养殖中，即以南美白对虾、金鼓鱼和蕹菜混养构成多营养级综合养殖系统，在养殖系统中添加玉米淀粉作为碳源培育生物絮团，通过生物絮凝作用控制水体中氨态氮、亚硝氮的水平，同时利用残余饵料和粪便形成对虾和金鼓鱼可以摄食利用的细菌絮团，提高了南美白对虾的成活率和饲料利用率，相对普通单养模式，养殖系统中的生态效益、经济效益、养殖效果方面均取得了显著的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种南美白对虾—金鼓鱼—蕹菜综合养殖模式与添加淀粉相结合的养殖方法，其特征在于：
（1）以南美白对虾—金鼓鱼—蕹菜混养构成综合养殖系统，同时在这一养殖系统中添加淀粉作为碳源培育生物絮团，通过水体里异养细菌的生物絮凝过程，将威胁对虾存活及生长的氨氮和亚硝酸氮去除；同时将未被充分利用的残余饵料和代谢产物转化成细菌蛋白，被南美白对虾和小型鱼类金鼓鱼二次利用，降低饵料系数，提高饵料利用率；
（2）养殖池选用水泥池或土池，在养殖池底部中央安装供气用的纳米微孔曝气盘；在5～9月将经过暂养的南美白对虾幼虾放入养殖池中，在幼虾入池5～9天后，将经过暂养的金鼓鱼投入养殖池中，同时种植蕹菜，种植载体为带孔的泡沫板；
（3）每天早、中、晚各投喂饲料一次，每天投喂量为南美白对虾总重量的3%～10%，在饲料投喂结束后，将溶于水中的淀粉均匀泼洒在水面，淀粉投喂量与饲料投喂量成比例，并且维持C/N值为15～25，养殖期间仅投喂虾料，不另投喂鱼料；
（4）养殖期间不换水，只在养殖后期补充少量由于蒸发所丧失的水分，养殖池24小时不间断充气，投喂饲料时除外；
（5）所述的金鼓鱼的初始规格为10～60g/尾，放养密度为1～3尾/平方米；所述的蕹菜种养密度为50～300g/平方米，所述的淀粉为玉米淀粉。
2.根据权利要求1所述的养殖方法，其特征在于，所述的养殖用水为低盐度水，养殖水温为20～30℃。
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