饲料磷含量和补气方式对养殖硬头鳟生长和骨骼组成的影响_余剑非.pdf

长期下潜养殖的硬头鳟（）会出现脊椎畸形，这与饲料中磷不足表现的症状相同。为查明饲料磷含量对下潜养殖硬头鳟生长和骨骼组成的影响，本实验设计了种不同磷含量的饲料 、（磷含量分别为 、）和种补气方式（对照组为不添加任何补气装置，网罩组为在水中增加网罩，补气组为在网罩组基础上在水中添加鱼鳔补气罩和气石），实验鱼的初始体质量为（），养殖持续。研究表明，随着饲料中磷含量的提高，硬头鳟的各项生长指标并未得到改善，反而均显著降低，高磷饲料（）导致硬头鳟的死亡率接近。在饲料的相同磷含量下，网罩组和补气组的骨骼灰分均显著高于对照组，说明长期下潜养殖导致硬头鳟骨骼矿化程度加深，且增设补气设备无法缓解这一现象。在本实验所设计饲料的磷含量范围内，未使其生长和骨骼发育状态得到恢复，表明长期下潜养殖的硬头鳟骨骼矿化程度的增加不是饲料中磷的缺乏或过量所导致的。关键词：硬头鳟；骨骼；磷；补气方式；饲料；生长中图法分类号：文献标志码：文章编号：（）：引用格式：余剑非，董暄，董云伟，等饲料磷含量和补气方式对养殖硬头鳟生长和骨骼组成的影响中国海洋大学学报（自然科学版），（）：，（）：*基金项目：国家重点研究发展计划项目（）；国家自然科学基金项目（，）；山东省重大农业应用技术创新项目（）资助 （）；（，）；（）收稿日期：；修订日期：作者简介：余剑非（），男，博士生，研究方向：水产养殖生态学。：*通讯作者：硬头鳟（）是典型的冷水性鱼类，由于中国开放海域夏季表层水温较高，难以保证养殖的鲑鳟鱼类安全度夏，因此也就无法利用常规模式在开放海域进行养殖。而本实验室调查数据显示，黄海冷水团月水温保持在 ，通过养殖工船和全潜式网箱能够充分利用其优质冷水资源开展鲑鳟鱼类养殖。等研究发现，长期下潜养殖中的大西洋鲑其脊椎骨变形增多，畸形率达到 ，远高于在常规养殖模式中的畸形率（）。钙和磷是鱼类骨骼正常形成和发育的必需元素。长时间喂以低磷饲料，会使鱼类调用骨骼系统中以磷酸钙形式储存的磷，用于软组织的生长，从而造成骨骼钙流失。等研究发现，尽管饲料中有足够的钙、镁元素，投喂低磷饲料也会导致虹鳟身体钙、镁元素的流失。饲料中磷含量严重不足，会导致虹鳟幼鱼在周后表现出厌食、体色变深色、嗜睡和生长减慢等症状。类似地，等报道大西洋幼年鲑鱼经投喂低磷饲料周后，鱼体钙磷含量分别为初始含量的 和，并且生长几乎停止。等报道能够满足虹鳟正常生长的饲料磷添加水平为 。充足的磷含量是维持成骨细胞及骨细胞活性的主要因素，是骨骼发育、重塑及矿化中的关键，反之，投喂低磷饲料会导致鱼类出现骨骼矿化不足 、自发性骨折 以及脊椎骨畸形，。在黄海冷水团中长期下潜养殖的硬头鳟出现骨骼畸形的症状，这一症状与鲑科鱼类因饲料中磷含量不足产生的骨骼侵蚀性缺陷、骨骼机械性强度降低、椎骨出现压缩等症状，相同。为探究硬头鳟出现的这期余剑非，等：饲料磷含量和补气方式对养殖硬头鳟生长和骨骼组成的影响种畸形、生长减缓是否与饲料缺磷有关，本实验模拟全潜式网箱养殖环境，研究了饲料磷含量对不同补气方式中硬头鳟生长、骨骼组成的影响，以及两者在影响硬头鳟骨骼发育中的交互作用，以确定长期下潜养殖是否影响硬头鳟的磷代谢最终导致其骨骼畸形。实验材料及设计实验设备硬头鳟（）为临沂鸢柳淡水鱼养殖场的一龄鱼。如图所示，本实验设置种不同补气方 式 的 圆 柱 形 玻 璃 纤 维 水 槽（直 径 ，桶 高 ；实验水深 ）。对照组（）在水槽中设置气石以维持溶解氧含量（见图（）；网罩组（）为在水槽中设置聚丙烯网（网目孔径 ，水面下 ），以阻止鱼类接触水面，并在网罩上方放置气石，以防止鱼吞食气泡，模拟全潜式网箱养殖条件（见图（）；补气组（）在网罩下增加个补气罩（直径 ，高度）和气石，以用于补充实验鱼类鱼鳔的气体（见图（）。（）对照组，（）网罩组，（）补气组；虚线代表水气界面；圆形代表气石；网格图案代表网罩；半圆弧形代表水下气罩。（），（），（）图实验设计的具有不同养殖设备的水槽 饲料设计以鱼粉、豆粕、玉米蛋白粉和谷朊粉为蛋白源，以鱼油、豆油和卵磷脂为脂肪源，以玉米淀粉为糖源，通过调节饲料中磷酸二氢氨的添加量，配制出了有效磷含量分别为 （）、（）和 （）的种等氮饲料（见表）。养殖实验中所使用的饲料生产流程为：首先，将各种固体原材料通过粉碎机粉碎后过 目筛网；其次，将所有过筛后的原材料粉末按比例从小到大顺序逐级拌匀；然后，在其中加入鱼油和卵磷脂充分搅拌均匀，再加入适量的清水（）揉搓均匀；最后，将混合料通过制粒机加工成为颗粒饲料（粒径 ），随后于 温度下烘干至饲料含水量低于百分之十，用塑胶袋包装，储存在 的冰箱中。表实验饲料配方 成分 原料 鱼粉 豆粕 玉米蛋白粉 谷朊粉 鱼油 豆油 大豆卵磷脂 玉米淀粉 矿物质预混料 维生素预混料 氯化胆碱 磷酸二氢氨 甜菜碱 海藻酸钠 基本成分 粗蛋白 粗脂肪 总磷 有效磷 注：磷含量较低组；：磷含量中等组；：磷含量较高组。鱼粉：粗蛋白 质 、粗 脂肪 ；豆 粕：粗蛋白 质 ，粗脂肪 ；玉米蛋白粉：粗蛋白质 ，粗脂肪 ；谷朊粉：粗蛋白质 ，粗脂肪 。饲料原料购自七好生物科技公司（青岛，山东，中国）。维生素预混料为每千克饲料提供：；叶酸；泛酸；生物素；烟酸；肌醇。矿物质预混料为每千克饲料提供：硫酸铜；亚硒酸钠（）；硫酸锌；氯化钴（）；硫酸锰；硫酸铁；碘酸钙；硫酸镁；沸石。：；：；：，；：，；：，；：，（，）：；：；（）；（）；（）；中国海洋大学学报 年实验设计养殖实验开始前，将硬头鳟放入实验水槽中暂养一周（尾 水槽）。实验在流水式养殖系统中进行（盐度 ，），所有水槽的补水量为 ，确保养殖水体溶解氧超过 ，水温保持在 ，光照条件为室内自然光照。暂养期间每天于：和：饱食投喂次，饵料为商品饲料（粗蛋白 ，粗脂肪 ，灰分 ，水分 ）。暂养结束后，挑选规格相近的健康鱼类（），尾缸）分别放入种不同补气方式的水槽进行 养殖实验。实验采用表的种不同磷含量的饲料，投喂方式保持与暂养期内相同，每个处理组设置个重复。实验期间与暂养期间保持相同的实验用水（补水量、溶氧含量、水温等）、光照条件和日常管理。养殖实验结束，在停食后进行采样工作。使用麻醉剂 （浓度为 ）将鱼麻醉，测量每条鱼的体质量。随后每个水槽挑选条鱼，在冰盘上去除肌肉和内脏，取下完整脊椎骨后迅速放到液氮中进行急冻，随后转移到 冰箱中。骨骼成分组成将完整脊椎骨样品使用冷冻干燥剂去除水分，随后使用冷冻研磨机将其粉碎用于检测。骨骼中钙磷含量的检测方法根据 中电感耦合等离子体质谱法（）法进行检测。统计方法和数据分析鱼体生长、摄食、形态等指标计算如下：增重率（）（）；特定生长率（，）（）；饲料系数（，）（）；肥满度（，）；存活率（）。式中：实验开始时鱼体质量（）；：实验结束时鱼体质量（）；：饲料摄入量（）；：养殖实验天数（）；：初始鱼尾数；：最终鱼尾数；：实验结束时鱼体长（）。所有数据分析均使用 （，）统计软件分析数据的正态分布和同质性（）。随后，使用单因素与双因素方差分析法和 （）多重检验对数据进行差异性分析。时，存在显著性差异。结果生长指标本实验中硬头鳟成活率为 （见表），受饲料磷含量影响显著（）。饲料磷含量对硬头鳟的平均终末体质量和特定生长率（）的影响显著（）；不同的补气方式也均显著影响硬头鳟的平均终末体质量和 （）。饲料磷含量和不同的补气方式对硬头鳟的各项生长指标的交互作用不显著（，见表）。表饲料磷含量和补气方式及两者交互作用对硬头鳟生长性能的影响 饲料 养殖设备 平均末体质量 增重率 饲料系数 特定生长率 肥满度 存活率 注：在每一列中，小写字母不同表示投喂同一饲料的不同处理组的硬头鳟之间存在显著差异，大写字母不同表示投喂不同饲料的相同补气方式中的硬头鳟之间存在显著差异。数值以个独立样本的平均值标准差表示。：对照组；：网罩组，设置网罩阻止硬头鳟接近水面；：补气组，设置网罩阻止硬头鳟接近水面以及水下气罩用来补充鱼鳔内气体。，：；：；：期余剑非，等：饲料磷含量和补气方式对养殖硬头鳟生长和骨骼组成的影响表不同饲料磷含量和补气方式对硬头鳟生长指标、骨骼组成影响的单、双因素分析结果 ，变量 单因素分析 双因素分析 模型 磷水平 养殖设备 交互作用 生长指标平均末体质量 增重率 饲料系数 特定生长率 肥满度 存活率 骨骼组成灰分 钙 磷?11 注：对照组；：网罩组，设置网罩阻止硬头鳟接近水面；：补气组，设置网罩阻止硬头鳟接近水面以及水下气罩用来补充鱼鳔内气体。：；：；：；?11 投喂低磷饲料时，网罩组硬头鳟（）的平均终末体质量、增重率和 显著低于对照组和气罩组（）。随着饲料磷含量从 增加到 ，对照组、网 罩 组 和 气 罩 组 硬 头 鳟 的 增 重 率 分 别 下 降 了 、和 ，分别 下 降 了 、和 。在投喂高磷饲料（）时，网罩组硬头鳟的各项生长指标均与其余组无显著差异（）。在不同饲料磷含量下，对照组与气罩组的差异均不显著（）。骨骼组成如表所示，硬头鳟脊椎骨的灰分、钙和磷含量受到饲料磷含量的显著影响；而不同补气方式仅对脊椎骨的灰分有显著影响（）。随着饲料磷含量的增加，对照组和气罩组中的硬头鳟鱼体的灰分和钙含量均出现先上升后下降的趋势，磷含量出现下降。在每个饲料磷含量下，网罩组和气罩组硬头鳟脊椎骨的灰分含量均显著高于对照组（）。随着饲料磷含量从 增加到 ，各处理组的硬头鳟脊椎骨粗灰分和钙含量均出现先上升后下降的趋势。而对照组和气罩组硬头鳟脊椎骨的磷含量呈下降趋势。饲料磷含量和不同补气方式仅对硬头鳟脊椎骨的灰分和钙磷含量未表现出显著的交互作用（）（见表）。讨论为了发展深远海养殖，拓展海洋渔业空间，近年来，在中国各级政府大力支持下，中国水产养殖工作者在夏季将网箱“深蓝号”沉入黄海冷水团，使鲑鳟鱼类在中国温暖海域成功度夏 ，但在深水中生活周以上的大西洋鲑会因鱼鳔失气而失去平衡，最终出现食欲降低、生长减慢、游泳姿态异常等症状。本实验中，在不同饲料磷含量水平下，网罩组硬头鳟生长显著低于对照组，而气罩组硬头鳟生长优于网罩组，并接近对照组，与之前我们实验结果一致 ，表明长期无法接触水面，使硬头鳟鱼鳔气体无法得到补充，处于负浮力状态，而设置水下补气罩能够有效缓解下潜养殖对硬头鳟的负面影响。磷是鱼类生长所必需的矿物元素，在维持鱼类新陈代谢和生理功能的正常运转中发挥着重要作用。鱼类获取磷的主要来源是食物，磷摄入量过低会导致骨矿化减少、骨骼异常和生长减慢。本实验中，随着饲料磷含量由（）增加至（），硬头鳟的各项生长指标呈下降趋势，未出现补偿性生长现象。投喂高磷饲料（）以后硬头鳟出现食欲减中国海洋大学学报 年表饲料磷含量和补气方式及两者交互作用对硬头鳟骨骼组成的影响 饲料 养殖设备 灰分 钙 磷 注：在每一列中，小写字母不同表示投喂同一饲料的不同处理组的硬头鳟之间存在显著差异，大写字母不同表示投喂不同饲料的相同补气方式中的硬头鳟之间存在显著差异。数值以个独立样本的平均值标准差表示。：对照组；：网罩组为设置网罩阻止硬头鳟接近水面；：补气组为设置网罩阻止硬头鳟接近水面以及水下气罩用来补充鱼鳔内气体。，：；：；：退、体色发黑、行动迟缓等现象，开始出现死亡，至实验结束，高磷组硬头鳟的死亡率已接近，这与 等 报道的鱼类磷中毒症状相似；其次出现相似症状的是中磷组（），而低磷组（）始终没有出现类似的状况。这表明长期下潜养殖硬头鳟生长速度减慢不是饲料中磷缺乏所致。黄海冷水团养殖硬头鳟饲料含磷量在左右，高于低磷饲料，低于中磷饲 料（），基 本 可 以 满 足 硬 头 鳟 对 饲 料 磷 的 需求。本实验中，随着饲料磷含量由（）减少至（），硬头鳟各项生长指标没有显著增加，网罩组硬头鳟的生长性能均显著低于对照组，且随着饲料磷含量的减少未出现恢复趋势（网罩组硬头鳟的增重率分别为对照组的（）和（）。因此，本实验结果表明，实际生产中长期下潜养殖硬头鳟的生长速度减慢不是饲料磷过量所致。骨骼的矿化过程，就是钙、磷矿物质元素在骨组织中不断沉积的过程。作为骨骼的重要组分鱼体内绝大多数的磷，以羟基磷灰石的的形式积累在骨基质中。本实验中，随着饲料磷含量的增加，相同养殖设备中硬头鳟骨骼灰分含量增加，表明饲料适量添加磷有助于硬头鳟骨骼矿化，这与 等 关于黑线鳕（）的研究结果类似；同时本实验中，硬头鳟骨骼钙、磷含量均不受补气方式的影响，这说明长期下潜养殖没有干扰硬头鳟骨骼的磷代谢稳态，硬头鳟骨骼钙化加深不是饲料磷缺乏或过量所导致的；此外，网罩组和补气组硬头鳟骨骼灰分含量均显著高于对照组，表明硬头鳟受到负浮力胁迫后骨骼矿化程度加深，而增加水下气罩并未完全缓解负浮力造成的负面影响，为了获取更多升力而进行的倾斜游泳，可能是造成硬头鳟骨骼矿化程度加深和出现畸形的主要原因，。结语本文通过单因素与双因素方差分析法和 多重检验对不同养殖设备中硬头鳟的生长和骨骼组分进行分析，结果表明长期下潜养殖中硬头鳟的生长速度减慢不是饲料磷缺乏或过量所致，长期下潜的硬头鳟骨骼的磷代谢以及钙、磷含量保持稳定，骨骼发育不受影响。全潜式网箱中硬头鳟饲料磷含量不宜超过 。本研究初步确定了长期下潜养殖的硬头鳟饲料中磷含量的适宜范围，为黄海冷水团鲑鳟鱼类养殖提供了基础资料和理论支持。参考文献：孙大江，王炳谦鲑科鱼类及其养殖状况水产学杂志，（）：，（）：张恭黄海冷水团硬头鳟（）网箱养殖容量研究青岛：中国海洋大学，（）：，期余剑非，等：饲料磷含量和补气方式对养殖硬头鳟生长和骨骼组成的影响 ，（），（）：，（）：，（），（）：，（）：，（），（）：（），（）：，（）：，（），（）：，（），：，（）：，（），：，（），（）：，（）：中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局 食品安 全国家标准食品中 多 元素的测定：北京：中国标准出版社，：，董双林，董云伟，黄六一，等 迈向远海的中国水产养殖：机遇、挑战和发展策略 水产学报，（）：？，：，（）：？，：董双林黄海冷水团大型鲑科鱼类养殖研究进展与展望中国海洋大学学报（自然科学版），（）：，（）：，：，：，（）：，：，：，（）：，（），：，？，（）：，中国海洋大学学报 年 ，（），（），）：（）（），（，），（），（），（）（），：；责任编辑朱宝象