CN109220769B - 一种提高长茎葡萄蕨藻商品产出率和产品质量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高长茎葡萄蕨藻商品产出率和产品质量的方法，包括在养殖初期对长茎葡萄蕨藻直立茎进行“切断‑低光”悬浮养殖诱导产生匍匐茎；在浮床养殖期对光照度和营养盐采取“渐进增加”控制策略；在养殖中后期及时收割直立茎以保持合适的养殖密度。本方法是根据长茎葡萄蕨藻养殖不同阶段及不同藻体部位的诱导发生所需不同的光照和营养盐条件来进行设计的。使用本方法可促使长茎葡萄蕨藻直立茎生长初期产生大量的匍匐茎，浮床养殖期的藻体生长速度和商品产出率得到明显提升，收获期获得高质量的直立茎产品。

Description

一种提高长茎葡萄蕨藻商品产出率和产品质量的方法
技术领域
本发明属于海水藻类养殖技术，具体地涉及一种提高长茎葡萄蕨藻商品产出率和产品质量的方法。
背景技术
长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)，俗称“海葡萄”，是一种新兴养殖的热带名贵绿藻，有较高的营养价值和保健功效，市场发展潜力巨大。长茎葡萄蕨藻规模化养殖起源于日本(1985年)，其主产区在冲绳，养殖方式主要为在陆地温室内结合海洋深层水进行养殖，年产量约600吨，在日本零售价约合人民币700元/kg。目前，越南是世界上长茎葡萄蕨藻的主产地(始于2004年)，其养殖方式主要为池塘养殖，年总产量为6000～9000吨，大部分出口到日本及欧美地区，出口价格约为10美元/kg。近年来，国内的长茎葡萄蕨藻养殖研究方兴未艾，而国内养殖规模还远未实现产业化，其制约因素是多方面的，如：1)长茎葡萄蕨藻产品价格高，国内需求量不大。2)国内生产成本较高(包含修建车间、购买长茎葡萄蕨藻种藻、冬季升温、劳动力等成本)。3)国内长茎葡萄蕨藻工厂化养殖技术不成熟。
长茎葡萄蕨藻分为直立茎、匍匐茎和假根三个部位。作为商品出售的长茎葡萄蕨藻鲜藻为其直立茎部分，所以国内养殖场一般只能购买到长茎葡萄蕨藻直立茎作为种藻。长茎葡萄蕨藻的产量指标主要有相对生长速率(生长速度)、总生物量、商品产出率(直立茎质量占总生物量的比例)等，由于养殖技术的不成熟，长茎葡萄蕨藻养殖产业普遍存在生长速度慢、总生物量低、商品产出率不稳定的问题。长茎葡萄蕨藻的产品质量指标主要有直立茎长度和颜色、球状分枝的排列密集度、是否有附着物等。目前市场上的长茎葡萄蕨藻产品质量往往参差不齐，部分直立茎长度较短、藻体部分白化(死亡)、球状分枝排列上下不均或排列稀疏等。许多研究表明，长茎葡萄蕨藻的外形易受温度、光强等环境因子的影响，温度、盐度、光强、营养盐等生态条件是影响长茎葡萄蕨藻生长发育、产量和品质的重要因素。目前，在长茎葡萄蕨藻规模化养殖生产中对光、营养盐的调控是一个技术瓶颈，难点之一在于需要在避免杂藻大量滋生与保证长茎葡萄蕨藻的产量及质量之间取得平衡。另外，在养殖初期和养殖后期采取什么有效技术手段来进一步提高长茎葡萄蕨藻的产量和质量鲜见报道。
发明内容
为提高长茎葡萄蕨藻的生长速度、商品产出率和产品质量，本发明在现有的长茎葡萄蕨藻养殖方法基础上进行了改善，提出一种长茎葡萄蕨藻养殖过程中的直立茎“切断-低光”悬浮养殖诱导产生匍匐茎、养殖不同阶段的控光和控营养盐及养殖中后期及时收割直立茎的方法，该法可促使长茎葡萄蕨藻直立茎生长初期产生大量的匍匐茎，生长速度和商品产出率得到明显提升，收获期获得长度较长、通体鲜绿、球状分枝排列密集的直立茎。
本发明是通过如下技术方案来实现的:
一种提高长茎葡萄蕨藻商品产出率和产品质量的方法，所述方法包括如下步骤：1)在养殖初期对长茎葡萄蕨藻直立茎进行“切断-低光”悬浮养殖诱导产生匍匐茎；2)在浮床养殖期对光照度和营养盐采取“渐进增加”控制策略；3)在养殖中后期及时收割直立茎以保持合适的养殖密度；
所述的步骤1)在养殖初期对长茎葡萄蕨藻直立茎进行“切断-低光”悬浮养殖诱导产生匍匐茎为从养殖的长茎葡萄蕨藻中挑选出颜色鲜绿的健康直立茎，将其切断为2.5～3.5厘米长的藻段置于养殖池海水中，充气使藻体充分滚动，均匀悬浮于养殖池中,水深为20～30cm，海水温度为26～30℃，盐度为30～33，海水中添加营养盐浓度为无机氮0.5～1.0mg/L，无机磷0.1～0.2mg/L，整个养殖池水体接收到的光照度在500～2000lx范围内，每2天更换海水一次；直立茎经过上述的“切断-低光”悬浮养殖5～6天后，80％以上藻段产生4个以上匍匐茎时即可捞出布置于养殖浮床中，浮床中藻体密度为1～1.5kg/m2；
所述的步骤2)在浮床养殖期对光照度和营养盐采取“渐进增加”控制策略包括(1)“渐进增加”光照度：浮床养殖后第1周，调节光照度在2500～3000lx范围内；第2周，调节光照度在3000～4000lx范围内；第3周，调节光照度在4000～5000lx范围内；第4周后，光照度维持在5000～6000lx范围内；
(2)“渐进增加”营养盐：浮床养殖后第1周，海水中添加营养盐浓度为无机氮1.0～1.5mg/L，无机磷0.2～0.3mg/L；第2周，添加无机氮2.0～2.5mg/L，无机磷0.4～0.5mg/L；第3周，添加无机氮3.0～3.5mg/L，无机磷0.6～0.7mg/L；第4周后，添加无机氮4.0～5.0mg/L，无机磷0.8～1.0mg/L；
培养管理：水温控制在26～30℃，水深为50～80cm；
所述步骤3)在养殖中后期及时收割直立茎以保持合适的养殖密度，具体方法如下：
浮床养殖进行到第3周时，在养殖浮床上随机选取5个面积为1平方分米的区域，分别统计每个区域中长度≥5cm和长度≥8cm的直立茎数量，得出每个区域的直立茎密度，单位为株/dm2，由此计算出长度≥5cm和长度≥8cm平均密度，分别以D5和D8表示；若D5≥25且D8/D5≥20％时，则开始收割长度≥8cm的直立茎。
进一步，收割活动在早上6点至10点间进行，待收割的养殖浮床置于养殖池外无太阳直射之处进行操作；在操作的过程中，需每隔5～10分钟对藻体进行喷雾，收割下来的直立茎立刻放在海水中进行悬浮培养，待包装出售或作为新的种藻；按照上述方法，每个养殖浮床每3天统计、收割一次，以保持合适的养殖密度。
本发明与现有技术对比的有益效果：
本发明原理：不同藻体部位作为种藻对于长茎葡萄蕨藻生长速度及商品产品率有较大影响。实验表明在相同环境条件下，相同质量的匍匐茎的相对生长速率及其产生的新直立茎数量均明显大于直立茎，即匍匐茎作为种藻获得的长茎葡萄蕨藻生长速度和商品产出率明显大于直立茎。由此可知，在养殖初期促使作为种藻的直立茎产生较多的匍匐茎是一种提高产量指标的有效手段，这可以通过光照和营养盐等环境因子的调控来实现。另外，实验发现低光有利于匍匐茎的产生，且直立茎切断处附近产生新藻体尤其是产生匍匐茎的几率较大，表明长茎葡萄蕨藻局部受到创伤刺激后对匍匐茎的诱导有积极的作用。
1、首次采用直立茎“切断-低光”悬浮养殖诱导产生匍匐茎的长茎葡萄蕨藻养殖方法，此法可使长茎葡萄蕨藻直立茎生长初期产生大量的匍匐茎，从而获得较快的生长速度、总生物量和商品产出率。
2、首次采用在长茎葡萄蕨藻浮床养殖期不同阶段精确控制光照度和营养盐的养殖方法，此法可促使长茎葡萄蕨藻快速生长及诱导匍匐茎大量产生直立茎，同时避免在浮床养殖初期时硅藻等杂藻在养殖浮床上过量繁殖，在收获期获得长度较长、通体鲜绿、球状分枝排列密集的高质量直立茎产品。
3、首次提出在长茎葡萄蕨藻养殖中后期及时收割直立茎的方法，设置D5≥25且D8/D5≥20％时(此时长度≥5cm的直立茎将占据养殖浮床25％以上的空间，这些较长的直立茎会在浮床上形成一定的遮阴效应)，则开始收割长度≥8cm的直立茎。若不及时收割，藻体本身形成的遮阴效应会逐渐加大，从而对浮床夹层的种藻及其产生的匍匐茎和初始萌发的直立茎造成越来越严重的光限制后果。此法可保持合适的养殖密度，塑造合适的光环境，可避免因养殖过程中藻体互相挡光产生光限制造成藻体白化或球状分枝排列稀疏的问题，从而提高产品质量，且有利于新的直立茎从匍匐茎上不断萌发，提高总生物量和商品产出率。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明的技术方案作进一步解释，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
实施例1
1、养殖初期对直立茎进行“切断-低光”悬浮养殖诱导产生匍匐茎：
作为种藻的长茎葡萄蕨藻直立茎经过长时间的运输到达养殖基地后，先让其经过一段时间的藻体暂养过程，基本操作：把经过净化处理(沉淀、砂滤、紫外/臭氧消毒)后的海水注入养殖池中，水深约为50cm，海水温度为26～30℃，盐度为30～33，藻体置于海水中，气石均匀放置于养殖池中，选用功率较大的充气泵充气使藻体充分滚动悬浮，水表面光照度为4000～6000lx。经24～48小时暂养后，挑拣去掉腐烂藻体。
在养殖池注入新的净化海水，水深为20～30cm，海水温度为26～30℃，盐度为30～33，海水中添加营养盐浓度为无机氮1mg/L，无机磷0.2mg/L。控制整个养殖池水体接收到的光照度在500～2000lx范围内(水表面光照度为1500～2000lx，水底光照度为500～600lx)。挑选出颜色鲜绿的健康直立茎，用锋利的刀片把其切断为约3厘米长的藻段置于养殖池海水中，充气使藻体充分滚动，均匀悬浮于养殖池中。每2天更换海水一次。直立茎经过上述的“切断-低光”悬浮养殖5～6天后，80％以上藻段产生4个以上匍匐茎时即可捞出布置于养殖浮床中,浮床中藻体密度为1kg/m2。
2、浮床养殖期对光照度和营养盐的控制方法
为促使长茎葡萄蕨藻快速生长及诱导匍匐茎大量产生直立茎，同时避免在浮床养殖初期时硅藻等杂藻(杂藻可能来源于养殖场未经严格净化处理的养殖用海水或由种藻携带而来)在养殖浮床上过量繁殖，根据长茎葡萄蕨藻的光合特性、对氮磷营养盐的需求，以及根据藻体在浮床上生长延伸而导致养殖密度逐渐增加的情况，光照度的控制和营养盐的添加均采取“渐进增加”策略。
1)“渐进增加”光照度的方法为：养殖浮床水平放置于水中，根据外界自然光的光强，调节养殖浮床到一定深度的水层，并结合操控养殖池上方遮阳网的开与闭，控制养殖浮床接收到一定范围的光强。浮床养殖后第1周，调节光照度在2500～3000lx范围内(光源为自然光，光照度测量位置为浮床表面处，下同)；第2周，调节光照度在3000～4000lx范围内；第3周，调节光照度在4000～5000lx范围内；第4周后，光照度可维持在5000～6000lx范围内。
2)“渐进增加”营养盐的具体操作方法为：浮床养殖后第1周，海水中添加营养盐浓度为无机氮1mg/L，无机磷0.2mg/L；第2周，添加无机氮2mg/L，无机磷0.4mg/L；第3周，添加无机氮3mg/L，无机磷0.6mg/L；第4周后，添加无机氮4mg/L，无机磷0.8mg/L。
培养管理：水温控制在26～30℃，水深为50～80cm，缓慢流水培育，使养殖池每天换水1/3，3天洗刷1次。管理遵循控温、控光、换水、勤清洗4个原则。
3、养殖中后期及时收割直立茎的方法
由于匍匐茎在养殖浮床上生长延伸，直立茎逐渐增长，浮床上将逐渐布满藻体，养殖密度明显增加，而合适的养殖密度才有利于形成一个合适的光环境。养殖中后期有的直立茎长度已达8cm以上的商品规格，这时需及时收割符合商品规格的直立茎以避免因藻体互相挡光产生光限制造成藻体白化或球状分枝排列稀疏的问题。及时收割部分直立茎也有利于新的直立茎从匍匐茎上不断萌发，提高总生物量和商品产出率。
具体操作方法为：浮床养殖进行到第3周时，在养殖浮床上随机选取5个面积为1平方分米的区域，分别统计每个区域中长度≥5cm和长度≥8cm的直立茎数量，得出每个区域的直立茎密度(单位：株/dm2)，由此计算出平均密度(分别以D5和D8表示)。若D5≥25且D8/D5≥20％时，则开始收割长度≥8cm的直立茎。收割活动在早上6点至10点间进行。为进行高效收割，达到收割要求的养殖浮床可拿到养殖池外无太阳直射之处进行操作。在操作的过程中，需每隔5分钟用气压式喷水壶对藻体进行喷雾以避免藻体失水。收割下来的直立茎立刻放在海水中进行悬浮培养，待包装出售或作为新的种藻。按照上述方法，每个养殖浮床每3天统计、收割一次，以保持合适的养殖密度。
本实施例是在2016年7～8月，在大连市长海县大长山岛进行。本实施例的养殖面积为60平方米，在40天的室内培育周期里得到如下结果：长茎葡萄蕨藻养殖平均产量为4kg/m2，平均商品产出率为67％，产出的商品直立茎平均长度为8.6cm，直立茎藻体白化、直立茎长度小于7cm、球状分枝排列上下不均或排列稀疏等残次品的平均发生率为5％。而传统的养殖方法，在40天的室内培育周期里长茎葡萄蕨藻养殖产量为2～3kg/m2，商品产出率为40～50％，产出的直立茎长度为6～8cm,残次品发生率为15～30％。由此可见，本实施例的长茎葡萄蕨藻商品产出率和产品质量均明显得到提高。

Claims (2)

1.一种提高长茎葡萄蕨藻商品产出率和产品质量的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：1)在养殖初期对长茎葡萄蕨藻直立茎进行“切断-低光”悬浮养殖诱导产生匍匐茎；2)在浮床养殖期对光照度和营养盐采取“渐进增加”控制策略；3)在养殖中后期及时收割直立茎以保持合适的养殖密度；
所述的步骤1)在养殖初期对长茎葡萄蕨藻直立茎进行“切断-低光”悬浮养殖诱导产生匍匐茎为从养殖的长茎葡萄蕨藻中挑选出颜色鲜绿的健康直立茎，将其切成2.5～3.5cm长的藻段置于养殖池海水中，充气使藻体充分滚动，均匀悬浮于养殖池中,水深为20～30cm，海水温度为26～30℃，盐度为30～33，海水中添加营养盐浓度为无机氮0.5～1.0mg/L，无机磷0.1～0.2mg/L，整个养殖池水体接收到的光照度在500～2000lx范围内，每2天更换海水一次；直立茎经过上述的“切断-低光”悬浮养殖5～6天后，80％以上藻段产生4个以上匍匐茎时即可捞出布置于养殖浮床中，浮床中藻体密度为1～1.5kg/m2；
所述的步骤2)在浮床养殖期对光照度和营养盐采取“渐进增加”控制策略包括(1)“渐进增加”光照度：浮床养殖后第1周，调节光照度在2500～3000lx范围内；第2周，调节光照度在3000～4000lx范围内；第3周，调节光照度在4000～5000lx范围内；第4周后，光照度维持在5000～6000lx范围内；
(2)“渐进增加”营养盐：浮床养殖后第1周，海水中添加营养盐浓度为无机氮1.0～1.5mg/L，无机磷0.2～0.3mg/L；第2周，添加无机氮2.0～2.5mg/L，无机磷0.4～0.5mg/L；第3周，添加无机氮3.0～3.5mg/L，无机磷0.6～0.7mg/L；第4周后，添加无机氮4.0～5.0mg/L，无机磷0.8～1.0mg/L；
培养管理：水温控制在26～30℃，水深为50～80cm；
所述步骤3)在养殖中后期及时收割直立茎以保持合适的养殖密度，具体方法如下：
浮床养殖进行到第3周时，在养殖浮床上随机选取5个面积为1平方分米的区域，分别统计每个区域中长度≥5cm和长度≥8cm的直立茎数量，得出每个区域的直立茎密度，单位为株/dm2，由此计算出长度≥5cm和长度≥8cm平均密度，分别以D5和D8表示；若D5≥25且D8/D5≥20％时，则开始收割长度≥8cm的直立茎。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于收割活动在早上6点至10点间进行，待收割的养殖浮床置于养殖池外无太阳直射之处进行操作；在操作的过程中，需每隔5～10分钟对藻体进行喷雾，收割下来的直立茎立刻放在海水中进行悬浮培养，待包装出售或作为新的种藻；按照上述方法，每个养殖浮床每3天统计、收割一次，以保持合适的养殖密度。
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