斑节对虾(Penaeus monodon)作为越南渔业经济的核心养殖品种,其育苗质量直接关乎养殖业可持续发展。生物絮团技术(BFT)在对虾育苗中已展现出水质调控与营养循环的显著优势,但碱度作为影响水体缓冲能力、虾类蜕壳及生长的关键环境因子,其在生物絮团体系下的最适范围仍需针对斑节对虾育苗场景精准明确。
一、研究背景与意义:
1、产业地位与技术现状:
对虾养殖业是越南渔业经济的支柱产业,其中斑节对虾因体型硕大、生长迅速、肉质鲜嫩等优势,成为出口创汇的核心品种,在全国渔业经济发展战略中占据举足轻重的地位。经过多年技术迭代,斑节对虾养殖已从传统粗放模式升级为“两阶段育苗+成虾养殖”的集约化模式,该模式通过分段管控养殖环境,有效提升了产量并降低了养殖风险,推动产业向高效化转型。
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2、碱度的关键作用与研究缺口:
在斑节对虾育苗过程中,水环境因子(温度、盐度、碱度等)直接影响幼体生长与存活,其中碱度是调控水体缓冲系统的核心指标——其通过稳定pH值,为虾类生理活动提供适宜环境。碱度失衡对斑节对虾幼体危害显著:碱度过低会导致虾壳钙化不足,蜕壳受阻;过高则引发渗透压应激,抑制幼体生长,甚至导致蜕壳失败死亡。
生物絮团技术凭借“以菌控水、营养循环”的优势,已在斑节对虾育苗中得到广泛应用。现有研究表明,2000尾/m³的育苗密度(Tran & Le,2016)、10‰-20‰的盐度(Chau等人,2020)可实现高存活率与生产力;Tao(2015)提出斑节对虾育苗适宜碱度为100-120 mg CaCO₃/L,但该结论未结合两阶段集约化育苗的实际场景,且针对生物絮团体系中碱度与幼体生长的协同作用研究仍不充分。当前育苗场常因碱度调控不当,导致虾苗成活率波动、品质下降,制约了优质苗种供给。因此,筛选生物絮团技术下斑节对虾育苗的最适碱度,对完善育苗技术体系、支撑产业可持续发展具有迫切的现实意义。
二、材料与方法:
1、实验材料:
实验水源:采用90‰天然海水与城市自来水混合调配至盐度15‰,经30 ppm次氯酸钠消毒后,强力曝气2-3天脱氯;随后根据实验组别用碳酸氢钠(NaHCO₃)调节碱度至目标值,经5μm滤袋过滤后泵入育苗池。
实验虾苗:选取芹苴大学渔业实验场培育的斑节对虾无节幼体,经目标碱度水体驯化24小时后,筛选体长1.25 cm左右、活力均匀、无畸形的健康幼体用于实验。
生物絮团制备:以糖蜜为碳源(碳含量46.7%),按15‰比例稀释后,加入1 g/m³的SUPER EM微生物制剂(含枯草芽孢杆菌、酸乳杆菌、酒糟酵母菌各2×10⁵ CFU/kg,亚硝化单胞菌2×10⁵ CFU/kg,硝化杆菌2×10⁴ CFU/kg),曝气发酵24小时后直接加入育苗池。每日14:30根据人工饲料投喂量添加糖蜜,维持水体C:N=10:1(依据Avnimelech,2015公式计算),确保生物絮团持续形成。
2、实验设计:
实验采用完全随机设计,设置4个碱度实验组(每组3个重复),育苗池容积250 L,放养密度2000尾/m³,盐度维持15‰,培养周期28天:
⑴实验组1:碱度 80 mg CaCO₃/L;
⑵实验组2:碱度 120 mg CaCO₃/L;
⑶实验组3:碱度 160 mg CaCO₃/L;
⑷实验组4:碱度 200 mg CaCO₃/L。
3、养殖管理:
投喂策略:每日6次投喂(6:00、9:00、12:00、15:00、18:00、21:00),选用42%粗蛋白斑节对虾育苗专用颗粒料,初始投喂量参照制造商建议,根据每日残饵情况动态调整,确保摄食充分且无过量污染。
环境调控:全程不换水,持续曝气(维持溶解氧>5 mg/L),既保障虾苗氧气供应,又促进生物絮团悬浮;实验前用NaHCO₃调节各池碱度至目标值,实验期间每7天监测一次碱度,若偏离目标值则及时微调,确保各组碱度稳定。
4、指标检测与数据统计:
水环境指标:每7天检测温度、pH、亚硝酸盐、总氨氮(TAN),确保均处于斑节对虾幼体适宜范围;
生物絮团特性:实验结束后,用显微镜测量30个生物絮团颗粒的长度与宽度,计算平均值;
虾苗生长与存活:实验结束时,测量所有虾苗体长,计算成活率(存活数/初始数×100%)与生物量(存活数/养殖容积)。
三、实验结果:
1、水环境与生物絮团特性:
实验全程各实验组温度(27.8-28.2℃)、pH(7.9-8.2)、亚硝酸盐(0.03-0.08 mg/L)及TAN(0.05-0.15 mg/L)均稳定在斑节对虾幼体适宜范围,未出现胁迫性波动。
生物絮团尺寸随碱度升高呈轻微上升趋势:160 mg CaCO₃/L组颗粒最大(长度1356±36 μm,宽度892±97 μm),80 mg CaCO₃/L组最小(长度1263±39 μm,宽度850±82 μm),但组间差异无统计学意义(p>0.05),表明碱度在80-200 mg CaCO₃/L范围内对生物絮团聚集规模无显著影响。
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2、虾苗生长性能:
体长增长:初始体长组间无差异(p>0.05),28天后120 mg CaCO₃/L组终末体长最高(4.03±0.01 cm),显著高于80 mg/L组(3.78±0.02 cm)、160 mg/L组(3.85±0.02 cm)及200 mg/L组(3.66±0.03 cm)(p<0.05);200 mg/L组体长最低,表明高碱度显著抑制幼体生长。
生长速率:120 mg CaCO₃/L组相对生长速率与绝对生长速率均显著最优(p<0.05),较200 mg/L组提升14.0%,反映该碱度下幼体代谢活动最旺盛。
3、成活率与生物量:
120mg CaCO₃/L组成活率达90.2±2.12%,显著高于其他三组(80 mg/L组82.3±1.85%、160 mg/L组81.5±2.03%、200 mg/L组78.5±2.21%)(p<0.05);对应生物量以120 mg/L组最高(1803±43尾/m³),较200 mg/L组提升14.7%,体现最适碱度对育苗产量的核心支撑作用。
四、讨论与结论:
1、碱度调控机制分析:
本研究中,120mg CaCO₃/L组虾苗生长与存活最优,核心原因在于:该碱度可维持水体HCO₃⁻/CO₃²⁻平衡,稳定pH在适宜范围,为幼体蜕壳提供充足碳酸根离子,避免蜕壳受阻;同时适宜碱度降低了渗透压应激,减少幼体能量消耗,使其能将更多代谢资源用于生长。尽管生物絮团尺寸无显著组间差异,但120 mg/L组微生物活性(如硝化细菌效率)更优,有效降解氨氮等有害物质,进一步提升了幼体存活概率。
2、研究价值与应用前景:
本研究验证了Tao(2015)提出的适宜碱度范围,并明确120 mg CaCO₃/L为生物絮团技术下斑节对虾育苗的最适值,填补了两阶段集约化育苗的碱度参数空白。该结果可直接应用于越南育苗场:通过“NaHCO₃预处理+每周监测微调”的碱度管控方案,可将虾苗成活率提升至90%左右,减少因环境波动导致的损失,为产业提供优质苗种支撑。
3、结论:
在生物絮团技术支撑的斑节对虾育苗体系中(盐度15‰、密度2000尾/m³、C:N=10:1),120 mg CaCO₃/L为最适碱度。该条件下,水体缓冲能力稳定,生物絮团功能高效,斑节对虾幼体的生长速率、成活率及生物量均显著最优。研究结果为优化斑节对虾育苗技术、推动对虾养殖业可持续发展提供了科学依据与实践指导。
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