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2023-12-14 14:26:13 +08:00
前言
第一章 刺参的生物学
一、刺参的分类地位及经济价值较高的海参
(一)刺参的分类地位
刺参在分类学上属棘皮动物门海参纲楯手目刺参科仿刺参属。以前曾把刺参放在刺参属在有关资料中刺参的学名一般记为Stichopus japonicus Selenka。后来廖玉麟发现刺参属的鉴别特征并不适于刺参于是将刺参从刺参属中分离开来建立仿刺参属。
(二)经济价值较高的海参
海参是海参纲中所有动物的统称。全球已发现海参有1100多种。主要分布在印度——太平洋海域。我国已经发现的海参有100余种。其中可供食用的有20多种。大多属于楯手目。除刺参之外常见的种类有梅花参、糙参明玉参、绿刺参、黑乳参乌圆参、白底辐肛参、蛇目白尼参蛇目参、巨梅花参等。但经济价值最高者当属刺参。从20世纪80年代起我国南方对梅花参和糙参人工育苗科学研究虽然已经开始但科研、开发深度最大范围最广经济效益最好的还是刺参。
二、刺参的外部形态与内部构造
(一)外部形态
刺参体型呈圆筒状中间粗两端稍细。体分背腹左右对称。在自然状态下身体舒展而柔韧当受到刺激时身体往往成球形而变得坚韧。背部稍隆起具肉刺庞足。肉刺为圆锥形不太规则地排列为46行是异化了的管足。已无管足的功能而有感觉功能。
腹部相对平坦布满管足。管足在腹部排列成3条不规则的纵带。管足的末端具吸盘是刺参的附着和运动器官。
口位于身体的前端腹面围口膜中央。口的周围有20个楯形触手。触手具短柄顶端有多个分枝。触手是特化了的口管足。身体的前端背部有一凹孔为生殖孔。在生殖季节生殖孔色素较深清晰可辨。生殖孔一般为一个个别个体具两个生殖孔。肛门位于身体的后端略偏背部。
(二)内部构造
1.体壁
刺参的体壁肥厚富含胶质约占体重的50%左右,是最主要食用部分。体壁由上皮层、皮层、肌肉层和体腔上皮层组成。
上皮层位于体壁的最外层由单层的表皮细胞组成。表皮细胞能分泌黏液。上皮层的作用是保护身体。皮层位于上皮层之下较厚主要由结缔组织构成。皮层与上皮层之间有大量细小骨片。肌肉层位于皮层之下由环肌和纵肌组成。环肌居外层纵肌位内层。环肌为连续的肌肉层纵肌为束状肌肉共5条分布于5个步带区前端固着于石灰环上后端附着在肛门的周围。刺参靠管足的附着功能配合纵肌和环肌的伸缩作爬行运动。体腔上皮层位于肌肉层之下是附着于体腔表面的一层薄膜。体腔膜延伸与肠相连的部分称为悬肠膜。在背面与肠相连的为背悬肠膜在左、右两侧与肠相连的分别称为左悬肠膜和右悬肠膜。
体腔上皮层内的空间为体腔。各种脏器即处于其中。体腔内有体腔液,含有大量变形细胞,有排泄和呼吸功能。
管足、肉刺、触手与体壁的结构基本相同,但皮层薄,结缔组织较少,神经细胞和腺细胞较多。
2.消化系统
消化系统由口、咽、食道、胃和排泄腔组成。食物靠触手送入口中借助口周围的扩约肌送入咽部。食道周围有一个石灰环。石灰环由10个白色石灰质骨片构成。其中5个位于主步带区5个位于间步带区是5束纵肌的固着点。
肠为圆筒形粗细无大变化。肠在体腔中作2次曲折故分为3段。第一段是从食道经右侧下行至第一次曲折称为第一小肠或前肠、下降肠第二段是从第一次曲折后经左侧上行至第2次曲折称为第二小肠或中肠、上升肠第三段第2次曲折之后称为大肠或后肠。后肠后端膨大成总排泄腔。排泄腔末端之开口即肛门。总排泄腔周围有长辐肌其伸缩可以使总排泄腔扩大或收缩。第一小肠和第二小肠呈黄色大肠则为淡黑色。肠管靠悬肠膜悬挂在体壁上。肠管的长度为体长的3倍以上。这与其食性有关。肠道的功能是消化吸收从外界摄取的营养物质图1-1
图1-1 刺参的内部构造
3.呼吸系统
刺参的呼吸器官为呼吸树、皮肤和管足。
呼吸树为2个分枝的盲囊。一枝在左一枝在右在左者较大在右者稍小。因外形呈树枝状故被称为呼吸树。呼吸树的管粗而壁薄开口位于总排泄腔。靠长辐肌的伸展总排泄腔扩大海水由肛门进入排泄腔。然后流入呼吸树海水中的溶解氧在此被吸收。左侧的呼吸树分布有血管氧通过血液循环被输送到其他器官。呼吸作用产生的二氧化碳亦通过此途径排出体外。
皮肤呼吸在整个呼吸中占有相当大的比例并且随水温升高而增大。在水温8.513.5℃时为39%52%在水温为18.5℃时为60%90%。
4.循环系统
刺参无心脏。血液透明呈淡褐色。循环系统主要由环血管、背肠血管和腹肠血管组成。环血管围于食道位于环状水管的后缘。环血管分出5条辐血管沿5个步带区分布并埋藏于皮肤肌肉囊中延伸至身体的后端。背肠血管位于肠的背面即在肠与悬肠膜相连接之一侧。腹肠血管位于肠的腹面即在无悬肠膜之一侧。这两条血管又分出许多分枝形成血管网分布于肠曲折之间。左呼吸树的血管与背肠血管形成的血管网相连。此外第一小肠和第二小肠的腹血管由一条较粗横血管相连。
5.水管系统
刺参的水管系统分为环水管和辐水管。环水管为一无色透明的小环,位于石灰环的后方,围绕于食道。环水管的腹面有波里氏束,具有调节水管内压力的作用。环水管的背面有一石管。石管是具钙化壁的小管。石管的末端为筛板。刺参的筛板与体壁完全分离,成为体腔中游离的具有许多小孔的石灰板。刺参的石管开口于体腔内,又称内石管。其水管内的液体来自体腔液,不与外界海水相通。
辐水管由环水管分出共5条每个步带区1条。辐水管向前分支于触手向后延伸沿步带区分支于管足和疣足。在管足的基部形成坛囊。坛囊肌肉发达其伸缩能使水管内的体腔液流入或流出管足并可借此帮助身体运动。辐水管向前的分支为触手水管入触手内腔故触手又称口管足其基部亦有触手坛囊。
6.石灰环
石灰环为一膨大不透明的球状体位于食道前端包围于咽部由5个主辐和间辐组成的10个大型骨板结合而成。主辐板通常比间辐板大作用是支撑和保护消化道的始端。
7.神经系统
刺参的神经系统包括口神经系统和下神经系统。
口神经系统又称外神经系统。神经环围于食道。由神经环分出5条辐神经向前延伸分支入触手向后延伸与水管系统排列相同沿步带区分支于管足、疣足和触手的各个坛囊及表皮层呈弥散神经网。
下神经系统又称深层神经系统缺神经环只有5条辐神经位于口神经之内其分支分布于环肌和纵肌。
8.骨片
海参具有很小的石灰质骨片,埋于皮肤下面。骨片的形状、大小因种类而不同,是海参分类上重要的依据之一。刺参的骨片因年龄而有明显变化。幼小个体骨片的桌形体塔部细而高,底盘较大。成年个体塔部变低,甚至退化成穿孔盘。
9.生殖系统
刺参为雌雄异体,从外观上尚难以辨认性别。在生殖季节,雌性生殖腺呈橘红色,雄性生殖腺呈乳白色,很容易分辨。在非生殖季节,生殖腺小,颜色无明显差别,从生殖腺的颜色也难以辨别雌雄。
生殖腺为一束树枝状的细管。位于食道悬肠膜的两侧主腺管较粗分枝较细。主分枝大约为1113条。分枝很长在生殖季节有的分枝可达到2030厘米以上。各主分枝又分出若干小分枝。所有分枝在食道悬肠膜处汇合成为一总管。其开口于头的背侧即生殖孔。
三、刺参的生态
(一)刺参的地理分布
刺参属温带种,主要分布于北太平洋浅海,包括日本、朝鲜、俄罗斯远东沿海和中国北部沿海。在我国北部沿海主要分布于辽宁省的大连、旅顺、长海沿海和绥中的止锚湾等地。其中以长海县的大长山、广鹿、獐子,海洋诸岛沿海的分布数量较大。河北省的北戴河也有刺参分布。山东省长岛县、龙口市的龙口湾和桑岛、莱州市的三山岛、蓬莱、烟台、威海、荣成、即墨、青岛、胶南、日照石臼所,直到日照与连云港交界的前山岛均有刺参分布。前山岛是刺参自然分布的最南端。
(二)刺参自然分布区的生态环境
1.水温
刺参适宜的水温为518℃最适宜水温为1017℃。水温达到17.519℃对成参的正常摄食和消化吸收已经开始造成不利影响。水温上升到20℃刺参开始陆续夏眠。消化管开始萎缩。水温超过20℃幼参虽然不夏眠甚至摄食量仍然较大但消化吸收率却开始下降。水温超过23℃对其生长即造成不利影响。水温超过30℃体重非但不增长反而呈下降趋势。虽然在人工生态环境中刺参可以适应30℃以上的高水温但水温较高20℃以上的高水温持续时间长无疑对刺参的生长不利。水温是影响刺参分布的重要生态因子。在刺参自然分布的海区水温很少超过26℃。
2.潮流和风浪
刺参自然分布区多位于潮流畅通,流速缓慢,风浪较小的浅海和内湾。有些海区有涡流和往复流。
3.水深
刺参多分布于水深15米以内的海区最大分布水深可达35米以上。刺参在同一海区的分布水深与年龄有关。幼参多分布于浅水区随着年龄的增长和体重、体长增加逐渐向深水区移动。这种生态习性与某些贝类、虾类是相同的。
据调查在潮间带刺参的体壁重为2.522.5克平均9.6克在水深4.56.0米处体壁重为17.5102.5克平均45.8克在水深9.010.5米处体壁重为37.5207.5克平均87.9克在水深12.013.5米处体壁重为102.5187.5克平均150.0克在水深13.515.0米处体壁重122.5232.5克平均为180.6克崔相1957
据黄海水产研究所调查水深1.7米处体重85克以内的小个体占70%其中体重55克以内个体占50%体重176克以上的个体则没有发现。在水深7.28.2米处体重126克以上的个体占90%体重85克以下的个体仅占10%体重55克以下的个体则没有发现。不同海区潮间带刺参的体长和体重可能有一些差异。据笔者调查威海小石岛海区潮间带刺参的平均体长为14.5厘米平均体重39.4克远遥海区潮间带刺参的平均体长为10.7厘米平均体重34.5克。这可能与海区的生态环境和刺参分布密度不同有关。但潮间带刺参的体重大部分都在50克以内。
4.底质
刺参是底栖动物。底质是其栖息的直接空间因此对其分布非常重要。据调查含泥量超过20%的底质很少有刺参分布。含泥量超过27.8%的底质则无刺参分布。底质的含泥量在10%以下,底质中以沙砾为主,泥沙混合,沙粒较大,细沙和粉沙含量少,则适宜刺参栖息,刺参的分布密度可能较大。底质中有机质含量较高,硫化物含量很少,也是适宜刺参分布的一个条件。
底质中有礁石或大型海藻、大叶藻是刺参分布必不可缺少的条件。礁石是刺参的天然渔礁。其作用有三:为刺参提供隐蔽和栖息场所;有利生物饲料的增殖;形成局部涡流,有利于有机颗粒沉降。大型海藻和大叶藻亦有类似的作用。
刺参对某些外部环境的变化比较敏感,当暴风雨来临之前,常常躲到礁石下或草丛中的隐蔽处,待风浪过后,再爬出来觅食。夏眠时,更需要潜伏于礁石下或草丛中。
形态不同的礁石对刺参的栖息效果有明显差别。形态各异,大小不等,交错排列,形成很多缝隙、孔洞的礁石,效果好。平板状礁石和巨峰状礁石,由于表面光滑,少缝隙,无孔洞,不具备或很少具备渔礁的三个作用,一般很少甚至无刺参分布。
5.初级生产力
初级生产力是单位水面、单位时间绿色植物,包括底栖硅藻、浮游植物、大型海藻、大叶藻合成碳水化合物的能力。一般来说,合成碳水化合物的主要是浮游植物,故一般都把浮游植物的生产力作为初级生产力。刺参虽然难以摄食浮游植物,但其食物归根结底是直接或间接来自绿色植物。在刺参分布的海区,特别是刺参分布密度大、产量高的海区,初级生产力都较高。
6.刺参分布区的其他生物
在刺参分布区除了浮游植物和底栖硅藻分布数量较大之外,还常常有马尾藻、鼠尾藻、大叶藻、石花菜等绿色植物,有的分布数量还很大。在动物中常常有海星、海胆、鲍、马蹄螺、藤壶等底栖动物分布。一些岩礁鱼类也有一定分布数量。
(三)刺参的食性及摄食生态
1.食性
刺参是杂食性动物。解剖发现,其肠道内含物有以下物质:
1微小生物 主要有底栖硅藻、浮游植物、原生动物、小型桡足类、螺类及双壳贝类的幼体和幼贝。
2有机质碎屑 主要有大型海藻、大叶藻碎片、虾蟹类蜕皮壳碎片及各种动植物尸体碎屑。
3细菌类 前苏联学者发现刺参消化道中的细菌数量比周围环境沉积物中大得多。细菌是沉积物食性刺参的主要食物。刺参能量需求的70%以上来自细菌。刺参幼参附着基质上的细菌数量往往较多。
4泥沙、沙砾、贝壳碎片等。
此外,刺参还可以直接从周围海水中利用溶解有机物。
刺参摄取的食物颗粒一般比较小。据报道刺参咽喉石灰环的直径约为体长的1/10。直径大于刺参体长1/10的颗粒难以被摄食。有人在刺参的肠道中发现1.5厘米×0.7厘米的贝壳和甲宽45毫米的稚蟹多达37尾。
刺参对食物的选择性差。摄食时常常是泥沙俱下。刺参摄食的泥沙与其栖息环境的底质基本是一致的。体壁重2.5克以下的幼参消化道内食物除少量泥沙外,多为底栖硅藻和有机碎屑。随着个体增大,消化道内食物中泥沙的比例随之增加。底质中有机质含量少,对刺参的生长显然不利。有人认为,像刺参这样食性的动物,所划分的是栖息场所而不是食物资源。
2.摄食方式
刺参以触手摄取食物。摄食时触手先是充分伸展黏附和抓取食物然后触手收缩将食物送入口中。刺参靠触手摄取海底表层的食物。摄食深度通常可以达几毫米体长23厘米的幼参即能摄取表层34毫米深处的食物。刺参移动缓慢活动范围小摄食的范围很有限。
3.摄食量
据崔相报道刺参摄取的食物经消化吸收从肛门排出需要21小时以上。其消化道一昼夜间可充满饵料1.14次。另据报道在实验条件下刺参对天然饵料的消耗量为每克体重每昼夜1.40克。据笔者观察,刺参对不同饵料的摄取量有一些差别。如果饵料以藻类碎屑为主,蛋白质含量较低,则刺参摄食量较大,粪便粗而散。如果饵料以小型螺类、蟹类的碎屑为主,蛋白质含量很高,则刺参摄食量明显变小,粪便细而黏。
刺参摄食昼夜不间断地进行经常处于满腹状态但夜间的摄食量大于白天约占日摄食量的79%。
水温是影响刺参摄食量的重要因素。水温适宜,则摄食量大;水温不适宜则摄食量减少;夏眠时则不摄食。刺参的摄食量随水温的变化,在成参表现得特别明显,而且个体重量越大,表现得越明显。在幼参表现得则相对不够明显,而且个体重量越小,表现得越不够明显。
刺参摄食量随水温的变化,与消化管重量的变化是一致的。
(四)刺参的生长
关于刺参的生长国内外虽然有不少测量数据但差异较大。这一方面是由于刺参在不同的生态环境例如饵料多少、适温期长短、分布密度等中的生长速度不同即使在同一生态环境中个体间的差异也很大另一方面刺参的年龄鉴别比较困难体长的测量也难以准确。我国有的学者认为刺参的寿命为56年。前苏联有的学者则认为刺参的寿命为78年。这可能是由于环境不同形成的差别。
据日本学者的测量数据刺参年龄满一年平均体长为6厘米平均体重为15.5克平均体壁为9克满2年平均体长为13.3厘米平均体重为122.4克平均体壁重为80克满3年平均体长为17.6厘米平均体重为307.1克平均体壁重为175克满4年平均体长为20.8厘米平均体重为472.5克平均体壁重为260克。从这一数据来看满一年的刺参体长和体重似乎较小。据笔者测量满1年的刺参体长为12.75厘米平均体重为36.92克。据隋锡林的调查结果满1年刺参平均体长为1011厘米体重6080克。据前苏联学者在彼得湾的测量结果17龄刺参的体重分别为27±9克、75±21克、135±27克、184±21克、232±25克、272±11克、305±13克。
(五)刺参的夏眠
当水温上升到20℃以上时刺参迁移到海水较深的礁石和草丛处潜伏于礁石间和草丛中用管足紧紧地吸附于礁石不食亦不动。待水温降到20℃以下重新出来活动和摄食。这种现象称为夏眠。
不同年龄的刺参夏眠时的水温不同。当年的幼参不夏眠。1龄、23龄及其以上的刺参夏眠的临界温度分别为24℃、23℃、22℃。
水温是夏眠的决定因素。夏眠期的长短主要取决于水温。山东沿海海域的夏眠期为6月下旬夏至前后至10月初寒露前后100110天。黄海北部大连沿海海域刺参的夏眠期为8月中下旬至10月末霜降之后
夏眠期间消化管萎缩成细线状最粗处尚不到1毫米。
(六)排脏与再生
刺参受到强烈刺激,会把内脏(消化道、生殖腺、呼吸树)排出体外。这种现象称为排脏,俗称“吐肠”。刺参排脏后,如果环境恢复正常,排出的内脏还可再生。
刺参的再生能力很强,不但排出的内脏可以再生,将其切成几段,每段仍有可能再生为一个完整的个体。刺参的身体切断后,由于无法从体外获得营养物质,体壁的重量大为减少。各段的再生并非都能顺利进行。有的甚至伤口不能愈合而死亡。各段的再生能力也有差别,体后部的再生能力强于体前部。如果将刺参纵向切开,则不能再生。
四、刺参的繁殖与个体发育
(一)刺参的繁殖
1.性腺的发育期
刺参的性腺发育分为休止期、增殖期、生长期、成熟期和排放期。
1休止期 生殖腺细小甚至难以发现。雄性生殖上皮沿管壁分布未出现皱褶由13层精原细胞组成。雌性生殖上皮由12层卵原细胞组成卵原胞直径10微米左右。
2增殖期 生殖腺清晰可见但肉眼尚难以分辨雌雄。生殖腺指数大多在1%以内。雄性生殖上皮有多个大小不一的皱褶由12层精母细胞组成但精子尚未形成。雌性生殖上皮由一层卵母细胞组成亦有多个大小不一的皱褶生殖腺的横断面呈梅花瓣状。卵细胞直径为3050微米。
3生长期 肉眼可由生殖腺辨别雌雄生殖腺指数可达7%但生殖腺尚不够粗。雄性生殖上皮由数层精母细胞组成皱褶多而大。精子已开始形成。雌性生殖腺卵母细胞已布满整个卵巢直径为6090微米。
4成熟期 生殖腺变粗雄性生殖腺呈乳白色雌性生殖腺呈橘红色颜色变浓。性腺指数10%以上高者可达18% 以上。雄性生殖腺内充满精子刺破腺管即有精液流出但生殖上皮仍有大量精母细胞。雌性生殖腺内充满卵母细胞。卵母细胞直径110130微米。个别卵子已经成熟。
5排放期 精卵排放。雄性生殖腺内出现明显空腔但生殖上皮仍然较厚由许多精母细胞组成。生殖腺内散存有直径67微米的吞噬细胞。雌性生殖腺内残存有未产出的卵细胞。排放期过后残留卵则解体。
2.繁殖期
刺参的繁殖期与其他生物一样是个区间概念。在同一海区繁殖期可持续1个月左右。最先排放的是发育快、成熟早的个体。这些个体的相对数量往往很少。尔后参与排放的个体数量不断增加并逐渐达到高峰。高峰过后参与排放的个体数量又逐渐减少。不同海区刺参的繁殖期不尽相同。繁殖期的早晚主要取决于水温。繁殖期的水温为1520℃山东南部海域一般为5月底至6月底。山东北部沿海一般为6月中旬至7月中旬大连海区为7月初至8月上旬。同一地区的不同海区由于水温回升快慢不同繁殖期会有一些差别。
3.性成熟年龄与产卵量
刺参的性成熟年龄为2龄。生物学最小型性成熟的最小个体为体重110克体壁重60克刺参的怀卵量为每克成熟的卵巢含有20万粒左右卵子隋锡林1990。据此推算性腺重为30克的刺参怀卵量为600万粒。
刺参为多次产卵即同一个体可产卵多次。平均产卵量为100万200万粒。
(二)刺参的个体发育
1.胚前发育
胚前发育包括生殖细胞的发生、成熟和受精。
1精子的发生 雄性生殖腺的生殖上皮分化出精原细胞。生殖上皮是由胚胎时期的生殖细胞发育而成。精原细胞一般比生殖上皮细胞大。精原细胞要经过若干次有丝分裂。此为精子发生的增殖期。最后一代精原细胞经过生长期体积增大成为初级精母细胞。其中第一次成熟分裂为减数分裂一个初级精母细胞分裂为两个相等大小的次级精母细胞。次级精母细胞较小。第二次成熟分裂为有丝分裂分裂成相等大小的精细胞。精细胞变态为精子。此为成熟期图1-2。精子头部为球形直径3.54.0微米。尾部细长长达5268微米。
图1-2 刺参精子和卵子发生的示意图
2卵子的发生 雌性生殖腺的生殖上皮分化出卵原细胞。卵原细胞经过若干次有丝分裂。此为增殖期。最后一代卵原细胞经过生长期,成为初级卵母细胞。初级卵母细胞经过两次成熟分裂。第一次成熟分裂为减数分裂。一个初级卵母细胞分裂为两个大不等的细胞。大者为次级卵母细胞,小者为第一极体。第二次成熟分裂为有丝分裂。次级卵母细胞分裂为成熟卵和第二极体。
刺参的卵与其他棘皮动物一样为均黄卵卵黄颗粒细小与细胞质相混。卵径为150170微米。
3受精 刺参为体外受精。卵子接纳精子的时机是第一次成熟分裂的中期。水温20℃左右时受精后20分钟左右出现第一极体。再过20分钟左右出现第二极体。同时受精膜举起。
2.胚胎发育
胚胎发育是从受精卵到从卵膜内孵化出来的发育过程。
1卵裂 刺参的卵裂为典型的等裂。在水温19.522℃的环境中卵受精后4550分钟进行第一次卵裂。第一次分裂为纵裂分裂面通过卵子的动植物极。分裂后形成两个大小完全相等的分裂球。5055分钟进行第二次分裂。第二次卵裂也是纵裂分裂后形成4个大小完全相等的分裂球。1小时至1小时30分进行第三次卵裂。第三次卵裂为横裂分裂面位于卵子赤道附近并与卵轴垂直分裂后形成8个大小完全相等的分裂球。第四次卵裂是纵裂分裂面有两个垂直相交并与卵轴平行。分裂后形成16个大小完全相等的分裂球。就这样卵裂持续进行。结果是分裂球的数量越来越多分裂球越来越小图1-3
图1-3 刺参的卵裂
2囊胚期 约在第九次分裂分裂球数量达到512个时形成囊胚。刺参的囊胚属于有腔囊胚。周围有一层分裂球中间为一个空腔即囊胚腔。囊胚表面生有纤毛称为纤毛囊胚期。此时仍为球形直径186199微米受精后12小时左右纤毛囊胚开始在卵膜内转动转动方向从动物极看多为顺时针旋转但有时迅速变为逆时针旋转。
3原肠胚 卵受精后15小时左右囊胚沿动、植物方向拉长接着植物极变为扁平而后逐渐内陷。内陷形成的空腔为原肠腔胚体与外界相通的口为原口内陷的深度可达整个胚腔的2/3左右。内陷的过程通常称为原肠作用原肠后期原肠腔逐渐向一侧倾斜此侧将发育为幼体的腹侧。尔后原肠的顶端成直角弯曲并逐渐与由腹面形成一凹陷相连。这一凹陷称为口凹。原肠与口凹相贴并打通后形成口。原口形成肛门。同时原肠的顶端向胚体的背面突出形成球形的体腔囊。体腔囊分化为体腔和水体腔。体腔与孔管水管相连。孔管水管在胚体背面的开口为背孔水孔。在原肠作用时从原肠顶端分出的中胚层母细胞在囊胚腔里分裂形成原始间叶组织其中的星状细胞为原始间叶细胞以后发育成骨片图1-4
图1-4 刺参的原肠形成
原肠后期,胚体即从卵膜内孵化出来,营浮游生活。胚胎发育完成。
3.胚后发育
从出离卵膜到性成熟称为胚后发育。
1耳状幼虫 耳状幼虫因其外形从侧面观很像人的耳朵而得名。
耳状幼虫体表有许多褶皱状的突起叫幼虫臂。幼虫臂左右对称共6对。由前向后分别为口前臂、前背臂、间背臂、后背臂、口后臂和后侧臂。最先发育成的是口前臂和口后臂。
耳状幼虫的消化道分为口、食道、胃、肠和肛门。口呈漏斗状,食道上有排列规则的环状皱纹。胃为卵圆形,膨大。肠为管状,向腹部弯曲。肛门位于幼虫后端的腹面。
体腔囊在初期耳状幼虫明显,位于幼虫的左侧,食道与胃交界的外侧,囊状物,是由原肠顶端分化而来。随着耳状幼虫的发育,体腔囊分化为左前体腔、水体腔和后体腔三部分,左前体腔很小,为退化部分,与背水管相连。后体腔不断向腹面延伸至胃的右侧,并分为右后体腔和左后体腔。
水体腔位于食道和胃交界处的左侧开始呈囊状后变为半环状。环的凹面向着胃。随着耳状幼虫的发育从环的外侧即凸面分化出5个小囊状构造称为初级口触手原基以后发育为触手。在初级口触手原基形成之后又从水体腔的外侧生出5个小囊状物其与初级口触手原基相间排列。此为辐射水管原基以后发育为辐射水管。
耳状幼虫通常分为小耳状幼虫、中耳状幼虫和大耳状幼虫。其划分标准如下:
小耳状幼虫体长600微米以下。口前臂和口后臂明显其他各幼虫臂不明显或不够发达。水体腔明显。但尚未拉长。
中耳状幼虫体长600800微米各幼虫臂发达。水体腔分化拉长但尚未出现凸凹。
大耳状幼虫体长800微米以上。各幼虫臂粗壮。水体腔明显分化。水体腔出现凸凹呈花生状则标志着耳状幼虫开始进入大耳状幼虫阶段。此后水体腔进一步分化呈半环状直到分化出初级口触手和辐射水管原基。同时出现5对环状体图1-5
图1-5 刺参的大耳状幼虫
水体腔的分化程度,是区分小、中、大耳状幼虫的重要标志。以此为标志,既简单又清楚。
2樽形幼虫 由大耳状幼虫变态为樽形幼虫,外部形态和内部构造都发生了明显的变化。
从外部形态来看身体急剧收缩。体长由大耳状幼虫的9001000微米收缩为樽形幼虫的500微米左右。幼虫身体形态由背腹扁变为圆桶状。纤毛带变为围绕身体的5个纤毛环每个纤毛环上有一对球状体。前庭出现。前庭由外胚层加厚及下陷形成位于原来口凹的四周。起初前庭的位置在幼虫腹面中央的前端以后其位置逐渐前移最后移至幼虫前端的中央。在前庭中可以看到初级口触手但此时尚未伸出体外。
从内部构造来看,环水管和波里氏囊形成。左右后体腔贯通、扩大,发育成为完善的体腔。
樽形幼虫靠纤毛摆动,在水中快速游动,但到樽形幼虫后期,纤毛活动减弱,游动缓慢。
3五触手幼虫 樽形幼虫变态为五触手幼虫外部形态和内部构造也发生了明显变化。最明显的变化是五个初级口触手伸出前庭。纤毛环逐渐退化直至完全消失幼虫逐渐进入底栖生活。同时X形的骨片数量逐渐增加并结合成为板状逐渐形成钙质骨片。五触手幼虫末期骨片的数量几乎覆盖全部体表。左前体腔周围的间叶细胞形成钙质筛板。筛板上有筛孔左前体腔与后体腔通过筛孔相通。
消化道长而弯曲。排泄腔一侧出现一囊管,以后发育成呼吸树。靠近左后体腔的腹面上皮层产生一团细胞,此为生殖腺的原基,以后发育成生殖腺。
4稚参 五触手幼虫变态为稚参,形态上最明显的变化是,出现第一个管足,管足位于腹面左侧的后端,肛门的下方,是其附着和运动器官,与成体的管足相同。稚参体表面生出外形似蜂窝状的钙质骨片。刚变态的稚参呈半透明状,消化道等内部器官清晰可见。
随着稚参的生长发育触手数量增加同时生出新的管足和肉刺。据笔者初步观察体长1.3毫米的稚参仍为5个触手不分叶管足2个第二个管足位于腹面右侧第一管足前方约1/3体长处肉刺2个位于背部前端并排。体长1.8毫米的稚参触手仍为5个但已分出小叶只是不很明显管足4个2个在腹部左侧2个在右侧相互交错排成两行肉刺2个。体长2毫米的稚参触手7个其中1个较小1个很小管足4个肉刺4个排成两排前2个并排后2个交错排列。前背部的2个肉刺最大。体长2.5毫米的稚参触手6个其中一个很小管足6个3个在腹部左侧3个在右侧相互交错排成2行肉刺6个分两行排列前端的两个肉刺小而尖无色素后4个均有色素。体长3毫米的稚参触手9个其中2个较小1个很小管足7个排列已无明显规律肉刺7个分两排排列。
稚参触手、管足和肉刺的生长情况总的趋势是随着体长增长而同步增加仅有个别例外。这可能是个体差异造成的。管足生出的先后位置到第5个管足为止是由后至前以后则无明显规律。因观察的个体有限结论尚难以确认。
稚参的形态已与成体很相似约经2年的生长发育达到性成熟。
第二章 刺参的人工育苗
一、育苗设施
(一)厂址的选择
育苗厂是个固定设施,一旦建成,不能挪动,因此选择厂址甚为重要。选择厂址首先要考虑海水水质。第一,厂址要远离污染源,海水水质要符合国家有关部门颁布的海水养殖水质标准。第二,厂址不宜选于浅滩沿岸。海水流速小、水交换差是浅滩区的主要特点,也是浅滩形成的基本条件。浅滩区的海水水层浅,底质有机质比较丰富,遇到风浪海底很易被搅起。海水中颗粒有机质和溶解有机质往往比较多,浅滩区如果建有大面积虾池,这种现象则更为突出。此外,由于浅滩区水层浅,海水温度受气温影响较大,冬天和夏天则出现极端水温。特别是夏天的高水温对刺参很不利。第三,厂址也不宜选于河口区。河流的径流是影响海水盐度的重要因素,特别是汛期径流量大时,可能使海水的盐度超过刺参及其幼体的适应范围,河水径流还可能带来陆源污染。厂址最好选择在礁石区沿岸,礁石区的海水流速大、水交换好,水质一般要好于浅滩区。第四,厂址最好有可以充分利用的地形高差。这样可以一次提水,自流利用,节约资源。一般来说,礁石区沿岸往往具备这样的条件。此外,交通和用电方便也是选择厂址时应考虑的一个方面。沿海往往淡水资源缺乏,如果能有淡水供应,那就更好了。
(二)供水系统
1.沉淀池
沉淀池的作用是使海水中的泥沙、颗粒有机质和海藻碎片等沉降初步净化水质。沉降时间需要24小时以上。如果沉降不彻底就增大了沙滤的负荷往往导致细沙被堵塞。沉降池一般有以下三种形式
1地上式 这种沉降池最好建在地势较高的地方,使其与沙滤池形成一定的高差,形成自流供水,可节约运转费用,洗刷也比较方便。
2半地下式 这种沉淀池保温效果好,水温受气温的影响较小。在夏季高温期和冬季低温期,水温不致受气温作用升降过大。
3潮间带式 该种沉淀池建在潮间带,涨潮时可以纳水,一般容量比较大。
在选择厂址时,尽管已经充分考虑了海区海水水质的因素,并且其水质符合有关标准,但是海水水质是变化的。引起海水水质变化的主要因素是大风“发海”。大风“发海”时,海底沉淀的有机质和一些有害物质与海水混合,使海水浑浊,变成乳白色。这样的海水往往需要几天沉降,才能变清。即使通过沉降,甚至沙滤后海水已经变清,其中溶解有机质的量仍然较多。其感官表现是遇到冲击易于产生气泡。在往育苗池加水时,由于水流冲击,池中形成大量气泡,且长时间不散。同时,这样的海水细菌含量往往较大。实践表明,用这样的海水育苗是不利的。
大风“发海”是经常出现的自然现象。地上式和半地下式沉淀池容量较小,难以避开大风“发海”时从海区抽水。潮间带式沉淀池在海区海水清澈时开闸纳水;在海水浑浊时则不纳水,完全可以避免使用大风“发海”的海水。这对保障育苗用水水质的稳定性有重要作用。这种沉淀池的缺点是造价较高,但可以综合利用,在一定程度上弥补了造价高的缺陷。
2.沙滤设备
沙滤分为常压过滤和加压过滤两种。常压过滤设备为开放式的沙滤池,加压过滤设备为封闭式的过滤罐。
1沙滤池 沙滤池由水泥池和其中的过滤材料组成。过滤材料自下而上为筛板或者条石、条状水泥预制件、大石子、小石子、粗沙、细沙。大石子大小应大于筛板上的筛孔和条石间的缝隙。小石子的大小应大于大石子的间隙。粗沙的沙粒直径一般为35毫米粗沙层厚10厘米左右。细沙沙粒直径为1毫米左右细沙层厚6070厘米。需要指出起过滤作用的是细沙层而其他各层只是对细沙层起支撑作用。为了减少支撑层的数量有的育苗厂家在细沙层下或粗沙层下铺一层化纤网以防止粗沙或细沙往下漏。但是在化纤网与池壁的结合处很容易形成缝隙。粗沙或细沙一旦漏掉就会形成孔洞海水即从此处通过起不到沙滤作用。
常压过滤是靠海水的重力作用通过沙层依靠沙粒的吸附作用吸附海水中的悬浮颗粒。吸附效果取决于沙粒的表面积。沙粒越小相对表面积越大吸附效果就越好。但沙粒太小过滤水速度太慢。常压过滤的滤水速度较慢净过虑面积20米2的沙滤池每小时只能过滤海水100吨左右。而且长时间使用细沙层易被污染影响过滤效果和滤水速度故需定期更换或清洗细沙。沙滤池制作简单、成本低、维修方便、过滤效果好现在仍是常用的过滤设备。
2沙滤罐 压力过滤是依靠水泵往沙滤罐内输送海水,在沙滤罐内形成一定的水压,使海水通过沙滤层进行过滤。能承受一定的压力是沙滤罐的主要性能。沙滤罐配备有反冲装置,当过滤速度降低、压力升高时,可进行反冲洗。这样免除了人工更换细沙和洗沙的劳作之苦,而且节省时间。由于加压过滤具有明显的优点,已为越来越多的厂家采用。
沙滤罐有钢筋或钢丝网混凝土结构、玻璃钢结构和钢板结构。钢筋混凝土结构沙滤罐采用300碎石混凝土。要求振捣密实不能留施工缝内外各5层防水抹面。只要严格施工使用压力可以达到24.5×104帕而不渗漏一般水泵都能适用其过滤能力为2030吨/小时·米2。钢筋或钢丝网结构的沙滤罐缺乏拉结力在反冲洗操作时一定要先开启出水阀门然后再打开进水阀门使过滤罐承受的压力不大于19.6×104帕。玻璃钢结构和钢板结构的沙滤罐耐压能力强但钢板必须作防锈处理而且防护层不能有毒性。直径2.0米的钢制压力过滤罐的过滤能力每小时可达到5060吨。
过滤罐的滤层自下而上为多孔板及预应室直径35厘米的石子1520厘米厚直径0.51.5厘米的石子15厘米厚直径0.3厘米的粗沙10厘米厚直径0.4毫米的石英沙5060厘米厚。为了操作简便有的则不再装填起支撑作用的石子及粗沙层而是在多孔板上铺设化纤网和筛绢在筛绢上装上细沙但必须将筛绢与罐体结合紧密不能有细沙漏出。现在已有定型的自动反冲洗沙滤罐产品不必自行制作。供水管道应尽量简捷以节省管道和降低能量损失。
(三)供热系统
刺参的常温育苗不需供热系统,如果进行升温育苗或者越冬保苗,则必须有供热设备。考虑育苗室的综合利用,如果还进行其他种的升温育苗,则也要有供热设备。
供热锅炉有海水锅炉和蒸汽锅炉。海水锅炉安装使用简便节省淡水沿海淡水一般比较缺乏因此有一定意义。但是这种锅炉供热温度低在气温为0℃左右的时候很难把气温提高到20℃以上。对于刺参的升温育苗和越冬保苗还能适用如果在刺参育苗之前育一茬扇贝苗恐怕就很难满足供热需要了。蒸汽锅炉供热温度高不存在上述问题。
锅炉房最好建于育苗季节主导风向的下风侧,以减轻粉尘、噪音对育苗车间、饵料车间和工作人员的影响。同时要处于育苗车间和饵料车间的适中位置,节约管道、减少能耗。
如果进行刺参升温育苗或越冬保苗育苗车间和饵料车间需要安装暖气设备。饵料池和部分育苗池还可以考虑安装U形加热管道。
(四)供气系统
压缩空气供应系统是育苗厂不可缺少的。育苗车间和饵料车间都需要压缩空气。供气分为集中供气和分散供气。集中供气是指空气压缩机在同一个机房,压缩空气通过管道输送到各车间。优点是管理方便,缺点是送气管道长、能量损失大。分散供气是指各车间根据需要,分别安装相应功率的空气压缩机,优点是节约送气管道,送气中的能量损耗少,可根据本车间的需要开启和停止,缺点是管理不便,且噪音对车间操作人员的影响较大。
空压机必须安装在通风好、空气清新的地方,周围决不能有空气污染源。
(五)育苗车间
1.育苗车间的厂房
对厂房的要求是保温效果好,升温育苗和越冬保苗时节省热能,通风好。刺参对高水温的适应能力差,通风是夏季高温期降低室温的重要措施。为此,厂房最好南向,可开启的窗要大,在两侧山墙的高处要留有可对流的窗,以便室内上层的热空气能够流出。所有窗都要备有纱窗网,以防备夏天飞虫侵扰。
2.育苗池
育苗池的平面布局一般为中间走道两侧排列走道宽为1.2米左右育苗池的大小根据总育苗水体而定。若育苗水体为1000米3左右单个育苗池的大小应为20米3左右池形应为长条状长宽之比可以为31。池子的宽度应为附着基宽度的整数倍投放附着基后不留大的空隙以免浪费空间。池深平均为110厘米实际利用池深为100厘米左右。如果考虑到兼作其他育苗用实际利用水深可到120厘米。池底必须有足够大的坡度以利于清除池底的污物一般应在5%。池子的进水和排水速度要快20米3的池子从排水并把水排光到加满水最好能在3040分钟完成。因此进水管道和进水阀门要足够大。一个进水口达不到可设多个进水口同时排水口也要足够大池子的规格应一致这样便于管理。
如果进行升温育苗或越冬保苗还要配备预热池。海水在预热池中升温后再加入到育苗池。预热池应配备2个水深应在2.5米以上。如果厂房高度允许,加大水深更有利于充分利用室内空间。预热池内不必安装加热盘管,用盘管加热海水,预热速度太慢,且浪费能量,盘管的防锈处理也不方便。预热池可以直接通入蒸汽加热,但应安装排污阀门。每次通入蒸汽预热海水前,先开启排污阀,将蒸汽管道内的锈水排除。如果是海水锅炉,则需要在室外设专门的大型热水池,因为海水锅炉加热水速度很慢,需在用预热水前贮备好。
(六)饵料车间
1.饵料车间的厂房
饵料(浮游单细胞藻和底栖硅藻)车间的厂房,一要采光充足。浮游单细胞藻和底栖硅藻主要是利用日光进行光合作用,而日光是个变化幅度很大,而且难以预测的因素。当光照强度过大时,尚可通过布帘遮光等人为地调节光照强度;当阴雨天光照强度不足时,则无能为力。因此,饵料车间的采光越强越好。二要通风保温效果好。冬天和春天气温低,必须人为地提高气温。厂房保温好,节省能量。夏季气温过高,必须设法降温,通风降温是个最经济的办法。三要防漏性能好。雨水漏入培养池会对饵料造成严重污染,故厂房必须具有很好的防漏性能。
根据以上要求饵料车间的窗一定要大厂房最好南向以利采光和通风。饵料车间的房顶有无机平板玻璃、透明塑料波纹板和透明聚乙烯薄膜等。无机平板玻璃的优点是透光性好耐老化使用年限长缺点是重量大从而加重了屋顶、檩条及承重墙和基础的承载力且易破碎造价也高。透明塑料波纹板的透光率较大可达80%以上。单片瓦横向无接头不用搭接纵向搭接宽度仅为11.5个波,室内透光面积增加,而且重量轻,屋架和檩条可以采用轻型结构,承重墙的承载面积和基础面积都可缩小。主要缺点是容易老化,随着使用年限增加,透光率逐渐下降,一些劣质产品更为明显。透明聚乙烯薄膜作屋顶,透光面积最大,透光率很高,在室内可以获得很高的光照强度,而且重量最轻,施工方便,一次投入成本又低,一些小型育苗厂早已采用,其缺点是很不耐老化。
饵料车间要配备保种室,用于一级种的培养。中小型育苗厂的保种室一般在饵料车间采光好的一端分隔而成。大型育苗厂可建专用的保种室。保种室的要求基本与饵料车间相同。
2.单细胞藻饵料培养池
单细胞藻饵料培养池水体与育苗池的水体之比一般应为12。其布局宜采用三操作走道。中间走道较宽为6080厘米两侧走道较窄为40厘米。培养池最好采用双池并肩布置两池间设4050厘米的操作走道这样对室内空间的有效利用虽有所降低但便于操作可减少污染的几率。
培养池深80100厘米一般采用半地下式这样有利于采光操作方便。
培养池的大小根据培养水体而定。若培养水体大则单个池子的容量也要大若培养水体小则单个池子的容量也要小。培养池的大小不宜统一应该是有大有小。以培养池总水体500米3为例可以建成10米3的培养池和15米3的培养池各20个。
饵料车间需建预热池,其建设与育苗车间的预热池相同。
3.底栖硅藻培养池
专用的底栖硅藻培养池不能太深一般深度为60厘米这主要从采光方面考虑。培养池也不宜宽一般为90厘米左右这主要是为了流水培养和操作方便。培养池一般都较长长约810米。如果考虑综合利用也可以与浮游单细胞藻培养池一样设计。
在稚参全部附着后,不再需要浮游单细胞藻饵料,也不需要专门培养底栖硅藻,两者的培养池都要用于稚参和参苗的培育。因此,饵料培养池的设计还要兼顾稚参和参苗的培育。
二、亲参的采捕和人工培育
(一)亲参的采捕与选择
1.亲参的采捕时间
刺参人工育苗分为升温育苗和常温育苗。不同的育苗方式采捕亲参的时间不同。人工升温育苗需要提前采捕亲参进行人工升温培育促使其性腺发育成熟在自然繁殖季节之前产卵。采捕亲参的时间取决于预计产卵的时间。如果预计产卵时间为4月则需提前5060天采捕亲参。
常温育苗亲参采捕的时间取决于其性腺成熟的时间。由于亲参的栖息环境不同性腺发育成熟的时间有不小差异大体上可以分为三批第一批是潮上带池塘虾池改造养殖的亲参。该种池塘的水温受气温影响大水温回升快亲参成熟较早山东沿海一般在5月10日至5月20日。第二批是潮间带池塘养殖的亲参。潮间带池塘的水温回升较慢亲参成熟的时间稍晚山东沿海一般在5月底到6月初。第三批是自然海区的亲参。因自然海区的水温不同亲参成熟的时间也有差别山东沿海一般在6月上旬到6月下旬就水温而言底层水温在1516℃时采捕亲参比较适宜。
以上三批亲参的采捕时间都不宜过早,最好是在采捕后一两天内产卵,这就要求在采捕时相当一部分亲参已充分成熟。亲参充分成熟的判断方法如下:第一,性腺指数(性腺重/体壁重在15%以上。第二解剖观察雄性生殖腺呈淡乳白色腺管呈节状刺破腺管即有精液流出精子可游动。雌性生殖腺呈深橘红色主腺管呈半透明状剪开主腺管有卵子游离出。依上述判断方法采捕的亲参经过运输实际上是一种较强的刺激一般当天即可排放。如果不排放最好进行人工培育过几天就会排放。如果因气象和海况等原因需要提前采捕亲参则亲参采捕后必须进行人工培育促使其成熟。需要指出的是如果室内水温不超过17℃则人工培育不存在障碍如果室内水温超过17℃则亲参的摄食和消化吸收开始受到不利影响如果室内水温超过20℃亲参基本上不摄食已起不到人工培育的作用。从池塘采捕亲参时室内水温一般不会高于17℃而从自然海区采捕亲参时室内水温却可能高于17℃甚至可能达到20℃以上。在这种情况下只好进行不投饵暂养。如果暂养7天之内能产卵卵的质量尚可如果暂养时间更长卵的质量则难以保障。有关亲参人工培育的方法将在后面阐述。
2.亲参的选择
无论是池塘养殖的刺参,还是自然海区的野生刺参,质量并不相同,有的甚至有很大差别。选择什么样的刺参作亲参,是个不容忽视的问题。
皮肤无损伤,未排脏,这是最起码的要求。
个体大小是个重要的指标。一般来说个体大则怀卵量高产卵量大。作为亲参体重应在200克以上最好在250克以上。
性腺指数高。性腺指数是亲参性腺发育程度的标志之一。一般地说性腺指数越高性腺发育越快。前已述及发育成熟的亲参性腺指数应在15%以上。
体壁指数(体壁重/体重高。体壁指数是亲参肥瘦的主要指标也是其健壮程度的重要标志。体壁指数高则表明比较“肥”且比较健壮体内贮存的营养物质多摄食可能比较旺盛。性腺的发育是各种营养物质不断往性腺转化的结果。这些营养物质一是来自其食物另一个是来自其体壁贮存的物质。体壁指数高者在这两个方面都占有优势往性腺转化的营养物质充足卵子的质量必然高。因此体壁指数是亲参质量优劣的一个重要指标但却是大家容易忽视的一个指标。接近产卵时的亲参体壁指数应在50%以上。
上述几项指标不是孤立的,而是相互有关联的。生活在同一生态环境中的亲参,个体大者,体壁指数和性腺指数往往较高,但并非完全是这样。生活在不同生态环境中的亲参,同样重量的个体,即使是大个体,其体壁指数、性腺指数也可能有很大差别。对此,一定要重视,切不可盲目地追求个体大。生活于同一生态环境中的刺参,体壁指数高者,性腺指数一般较高;生活于不同生态环境中的刺参,接近产卵时体壁指数高者,性腺指数也往往较高。
亲参的用量与其质量有关。个体较大体重在250克以上、体壁指数较高、发育较好的亲参每100米3育苗水体需4050头。
3.采捕亲参应注意的问题
采捕亲参时常出现的问题是亲参排脏(吐肠)和皮肤受损伤。造成亲参排脏的主要原因有:网袋内亲参太多,相互挤压,压力过大;缺氧时间长;某些环境因子(例如水温、盐度)改变过大。造成皮肤损伤的主要原因是与其他粗糙固体物摩擦。刺参接触油类,则可造成体壁自溶,皮肤溃烂。因此,在采捕亲参时,每一网袋不要盛亲参太多,要及时将亲参送到船上,并且要勤换水,保持水质清新,避免水温升高。在采捕亲参过程中,应避免亲参与油类接触,并尽量避免亲参与其他物体相摩擦。
4.亲参的运输
亲参的运输主要有干运法和湿运法两种。干运法是不加海水的运输方法,湿运法则需要加入一定量的海水。
1干运法 运输容器为泡沫塑料箱和聚乙烯薄膜袋。亲参空水后装入聚乙烯薄膜袋中扎紧袋口放入泡沫塑料箱中。泡沫塑料箱用胶带纸封严。如果气温超过18℃泡沫塑料箱内需放入冰块降温。这种运输方法简单、方便、运输量大是经常采用的一种运输方法特别适于近距离运输。实践表明运输时间在4小时以内很少有排脏的个体。
2湿运法 湿运法有多种形式其中常用的是箱运和桶运。箱运的运输容器跟干运法相同只是聚乙烯薄膜袋内需加入干净的过滤海水并充满氧气。为防止海水和氧气泄露需用双层聚乙烯薄膜袋并特别注意扎紧袋口。若气温较高也要在箱内加入冰块降温。聚乙烯薄膜袋内的氧气不断溶入海水中在车辆行驶过程中因海水的波动有利于氧气的溶解故运输中尽量减少停车时间。桶运的容器主要有各种塑料桶和帆布桶以及大小与之相配套的聚乙烯薄膜袋。塑料桶和帆布桶的大小有75升至几百升不等都可使用。先将聚乙烯薄膜袋置于桶内聚乙烯薄膜袋必须与桶壁紧密接触不得有空隙出现否则聚乙烯薄膜袋可能被胀破。聚乙烯薄膜袋内加入1/22/3的过滤海水并充满氧气然后将袋口扎紧。若气温较高同样需加冰块降温。桶要加盖以防气温影响水温。湿运法运输1012小时未见亲参有排脏的个体。这种运输方法的缺点是运量相对较小。
(二)亲参的人工培育
1.培育密度
关于亲参的培育密度各种报道悬殊较大。每立方米培育水体从几头到几十头都有报道。孙永杰等1997做过10头/米3、20头/米3和30头/米3的培育实验。其结论是促熟密度小于20头/米3的亲参在水温14℃后即开始快速发育而30头/米3的亲参性腺发育慢虽然至6月上旬也能排放但已失去升温育苗的意义。因此亲参促熟密度应控制在20头/米3以下。很显然因为未安排10头/米3至20头/米3之间的密度实验所谓应该控制在“20头/米3以下”实际上就是10头/米3。
亲参的培育密度实际上体现了亲参对环境资源的占有量。因此,它与培养条件有关。如果亲参的培育密度大,投喂饲料的量相应的也要大,其粪便与残饵对环境,特别是对底质的污染必然增大。这就需要加大换水量和频繁地清池底或倒池。这样做的结果则容易使亲参皮肤受损伤。培育亲参的目的是为了获得高质量的受精卵,从而为以后的幼体培育打下坚实的基础。因此,亲参的培育密度不可太大。
亲参培育密度过大的不良后果是性腺发育缓慢性腺发育成熟的时间延迟接近产卵时性腺指数低更重要的是受精卵的质量难以得到保障。据笔者的经验亲参的培育密度以810头/米3为宜。
2.培育水温
在自然海区刺参的性腺成熟大体上与一定的水温相对应。刺参成熟的过程也是自然海区的水温逐渐上升的过程这是确定亲参培育水温的主要依据。亲参培育水温不能是对自然水温变化过程的简单复制而必须对自然水温变化过程在时间尺度上进行“浓缩”。这种“浓缩”又不能是机械的和均衡的这是确定亲参培育水温的理念。亲参的培育水温也应该是一个渐进的过程。总的原则是升温不能过快升温幅度不要太大。如果亲参培育的起始水温为2℃培育到16℃恒温则可分为低温期26℃、中温期610℃和高温期1016℃。在时间分配上低温期每上升1℃的时间要短高温期每上升1℃的时间要长中温期每上升1℃的时间居中。根据这种理念可以制定出很多亲参培育水温模式。笔者提供以下模式
无公害海参标准化生产
升温过快,升温幅度过大,虽然可以缩短亲参成熟的时间,但其性腺营养物质的积累往往不够,性腺指数低,产卵量少,更重要的是卵子的质量低下。
很多育苗厂家对刺参的积温比较关注刺参的有效积温是800℃。但是这是个比较粗略的数据。生命现象是复杂的不是一个简单的数据能表达的。有效积温达到800℃并非一定能产卵更不用说大量产卵了。积温只是个参考如果有效积温达到800℃仍然不能产卵也不必着急按照上述升温模式继续培育就是了。
亲参升温培育期间水温一般高于气温有时水温比气温高出很多。受气温影响水温会下降有时甚至会出现很明显的下降。为了保持水温的稳定可以采取以下几项措施第一提高气温使室内气温与水温持平或略高于水温。为此育苗室内需要开启暖气。这一措施的优点是水温平稳不容易波动缺点是需要经常调节气温由于亲参占用的水体很小如果育苗室较大为了保持气温将会花费很多热能。第二用换水调节水温。如果亲参培育池的水温下降则排出部分海水加入部分温度高的海水。这一措施的优点是比第一种措施节约热能。在这里换水的目的是为了保持水温这一措施可以结合换水进行。但如果水温降低过快甚至并不需要换水为了保持水温也不得不换水这对海水资源是个浪费。而且这样做水温是波动的这是其缺点。第三在亲参培育池中加U形升温管道当水温下降时通过升温管道提高水温这一措施最节省热能。水温虽然波动但如果操作得当波动范围很小。
3.投喂饲料
目前各育苗厂家使用的饲料种类很多。主要有鼠尾藻和马尾藻等大型海藻的藻粉或其鲜海藻磨碎液、海泥、配合饲料。这些都可以作为亲参升温培育的饲料但其效果却不同。鼠尾藻和马尾藻的蛋白质含量因产地和采集季节不同而有很大的差别表2-1。实践表明单独投喂这两种饲料效果并不理想而且鼠尾藻和马尾藻目前尚未进行人工养殖自然资源量本来就很有限加上近些年海参育苗消耗量较大这两种海藻自然资源已近于枯竭。海带虽然资源丰富但蛋白质含量较低单独投喂效果亦不佳。海泥含有底栖硅藻、沉降有机质、细菌等是刺参在自然环境中的重要饵料但是其中泥沙较多特别是从滩涂上挖的海泥其中大部分为细泥营养物质的相对数量少单独投喂往往造成营养缺乏。市销的配合饲料种类很多良莠不齐应选择蛋白质含量在18%以上的配合饲料。一般说来,质量好的配合饲料营养全面,应以配合饲料为主,加投部分海泥。
表2-1 海带、裙带菜和鼠尾藻的营养成分(%干重)
刺参对不同来源的蛋白质的喜食程度和吸收利用可能不同。据笔者的实验,作为蛋白质来源,双壳贝类、小型螺类、小杂蟹等较好,脱脂鱼粉次之,小杂鱼不可直接作为蛋白质来源使用。据报道,配合饲料中加入螺旋藻,可以提高刺参对配合饲料的利用率。螺旋藻的价格虽然较高,但作为亲参的饲料,适当加入少量还是可以承受的。
亲参配合饲料中的蛋白质含量并非越多越好。观察发现蛋白质含量过高亲参的摄食量明显减少其粪便也减少呈细而黏的条状这与蛋白质量少时其粪便呈粗而散的现象显现出明显差别。更重要的是以蛋白质含量超过30%的配合饲料饲育亲参,效果并不好。配合饲料的蛋白质含量过高,还容易污染水质。
据报道通过对饵料营养成分及亲参粪便的分析人工培育的亲参对粗蛋白的消化吸收率为40%对粗脂肪的消化吸收率为71.8%对无氮浸出物的消化吸收率为13.6%。这表明在人工升温促熟条件下亲参对粗蛋白的吸收率比在自然海区亲参对全氮的吸收率52%54%而对有机碳的吸收率高隋锡林1990。这可能与亲参配合饲料的营养成分有关。
配合饲料的投喂量随着水温升高而增加最大日投喂量为亲参体重的4%6%分4次投喂。亲参的摄食量除与水温有关外还与饲料的质量、水质等因素有关。因此上述投喂量只是个参考数据应根据亲参的摄食情况适当调整以有少量残饵为准。应该注意的是切不可缺饲料。
现在配合饲料多为粉状。投喂时加水全池均匀泼撒。我们曾将配合饲料制成颗粒状投喂,这样不容易污染水质。
4.换水与倒池
水温在10℃以前每天换水1次水温在10℃以后每天换水2次每次换水把水全部排光冲净池底和池壁上的残饵、粪便后再加入新鲜海水。有的育苗厂家每次换水时都留30厘米深的水其意思是避免亲参干露。实践表明换水时短时间干露未见对亲参造成不良影响。如果池底不冲洗干净残饵、粪便长时间积累会造成污染当水温高时更加严重。换水时在出水口的池内一侧需加帽状网以防亲参随水流失。在出水口的池外一侧绑上网袋也能起到同样的作用但刺参随水进入网袋的过程中皮肤容易受伤。进水口需加300目的网袋或特制过滤袋防止敌害生物进入水池。
水温在10℃以前10天倒池一次水温在10℃以后7天倒池1次。频繁倒池并无必要却容易使亲参受伤。倒池时先不要把水放光保留的水位以亲参不露出为准然后把亲参拿入其他池子。拿亲参时要乘其不备突然把其拿起。如果先将它触动一下其管足会吸紧池底再拿时部分管足将会受伤。倒池后原池子要做消毒处理。用漂白粉消毒比较彻底但用漂白粉消毒后不宜马上使用应停放23天再使用。如果急需使用可用高锰酸钾消毒。
5.充气
刺参的耗氧量虽然不高但它是底栖动物池底又是残饵和粪便集中的地方容易出现上下层水水质不均匀的现象。投喂饲料造成水体中悬浮有机质和溶解有机质数量很多这些有机质大量耗氧因此亲参人工培育过程中应该充气。充气的作用一是增加溶解氧二是使海水形成上下对流使水质均匀。充气以散气石效果较好散气石以23米2一个为宜。充气量不宜过大充气量太大影响饲料颗粒沉降。为了使饲料颗粒尽快沉降每次投喂饲料后可停止充气半小时。
6.控制光照强度
刺参不喜欢强光照刺参培育池更不能有直射光。如果光照强度超过500勒克斯应以黑色塑料薄膜遮光光照强度低对其无妨。
在繁殖季节采捕的亲参包括池塘养殖的亲参和自然海区的亲参如果可以判定在7天之内大量产卵则可以进行暂养或蓄养。暂养的方法除了不投喂饲料外其他均与上述方法相同。如果不能判定其产卵时间则需要投喂饲料进行人工培育其方法与上述人工培育方法完全相同。
三、产卵、受精与孵化
(一)产卵
1.自然产卵
人工升温培育的亲参和繁殖季节从池塘和自然海区采捕的亲参都可以自然产卵。后者特别是从池塘采捕的亲参在采捕的当天就可以自然产卵。自然产卵一般在晚上换水后23小时。亲参发育成熟是自然产卵的先决条件。其实说是自然产卵也有刺激的因素在内。换水就是个刺激只是刺激比较轻微而且不是有主动意识的行为但客观上起到了刺激的作用。至于从池塘和自然海区采捕的亲参经过采捕、运输过程更是一种刺激而且是一种比较强烈的刺激。亲参产卵前反应活跃沿池壁爬到水体表层身体的后半部附着于池壁上前半部翻转左右摇摆。排放时先是雄参排精大约0.51小时后雌参产卵。雌、雄性产物由位于头部上方的生殖孔连续排出。雄性产物呈白色细线状雌性产物呈橙色绒线状性产物在海水中逐渐散开。手电照射下肉眼可见卵子颗粒。有时雄参排精后雌参并不产卵这种情况在第一次排精时比较多见。
2.人工刺激产卵
人工刺激产卵,刺激的时机要得当。亲参发育充分成熟是人工刺激产卵成功的先决条件。判定亲参是否成熟的方法,在本章第二节中已有叙述。此外,有雄参自然排放,也是充分成熟的表现。在雄参自然排放的第二天,即可实施人工刺激产卵。人工刺激产卵的方法有以下几种:
1升温刺激法 升温幅度一般在12℃。现在大多数厂家都配备有升温设备蒸汽锅炉或海水锅炉。人工升温培育亲参的厂家肯定有升温设备。如果没有升温设备可以选择晴朗天气在饵料室或室外的浅池晒水。海水经一天日光照射升温12℃一般不会有问题。此法简单、方便效果较好是常采用的一种方法。
2阴干刺激法 将亲参置于空的采卵池阴干3060分钟然后加满常温海水。
3流水刺激法 将亲参置于空的采卵池采卵池的出水口呈开启状态打开进水阀门以水流冲击亲参1520分钟。
在没有升温水的情况下可采用23的刺激方法。
以上三种刺激法可单独使用,也可两个或三个组合使用。
用上述方法刺激后24小时可能产卵。如果刺激后亲参反应活跃则产卵的可能性较大反之较小如果由雄参排精则产卵的可能性较大而且排精的相对量越多产卵的可能性越大反之较小。人工刺激后可能并不产卵这是正常的这说明对亲参的成熟度判断不准。实际上要正确判断亲参是否充分成熟并不容易。这是因为亲参发育成熟在个体间并不是完全同步的有的甚至有很明显的差别。用解剖法观测亲参是否成熟时一般不可能解剖太多这就不能不带有片面性和偶然性。在同一生态环境中雄参往往比雌参成熟略早。发现有雄参排精因个体差异的原因并不是说大部分雄参已经成熟更不要说雌参了。但是亲参离产卵的时间已经很近了这是不能怀疑的这时切不可操之过急。应该做好的工作是继续认真地培育亲参或蓄养亲参过35天再进行刺激。
刺参产卵多在晚上这是长期以来在自然海区形成的一种适应。因此人工刺激最好在下午5点左右进行这样不但符合刺参的产卵习性而且产卵后的处理工作不致拖到后半夜。在白天刺参也可以产卵但要具备亲参已经充分成熟和比较强烈的刺激这两个条件。例如上午从池塘采捕的亲参经过23小时的运输干运中午即可产卵。
刺参一个夜间的产卵可以出现几个高峰。在亲参排精后,先是部分雌参产卵,这部分雌参产卵接近尾声或已经结束之后,又一部分雌参大量产卵。有的甚至会出现这样的现象,看来亲参产卵已经结束,将其倒入另外的池子继续蓄养,几个小时后,又大量产卵。在这里,倒池是个刺激因素,这种情况在产卵盛期比较常见。
刺参的一个种群,在生殖期的不同时段,参与产卵的个体数是不同的。在生殖期的前时段,参与产卵的个体数较少;在生殖期的中时段(即生殖盛期),参与产卵的个体数量最多;在生殖期的后时段,参与产卵的个体数又减少,即呈现两头小中间大的现象。人工升温培育的亲参表现得特别明显。这是因为人工升温培育的亲参,其整个生殖期都在人的视线范围内。其实,生殖季节从池塘或自然海区采捕的亲参也是这样。有时这两种亲参采捕当天就大量产卵,参与产卵的亲参数量很多。这是因为,这两种亲参的生殖期并不全部在人的视线内。如果是在生殖盛期采捕的亲参,我们看到的仅是生殖盛期及其以后的产卵情况,生殖盛期以前的产卵情况,已经在我们的视线范围之外了。如果是在生殖期前采捕亲参,则其生殖期不同时段参与产卵的个体数,同样表现出“两头小、中间大”的现象。在生殖期的最初阶段,特别是初次产卵时,往往获卵较少,这是正常现象。
刺参的产卵量与个体大小、健壮程度和发育状况等因素有关。体重300克以上的亲参在一个生殖季节的平均产卵量为200万300万作为刺参的一个种群产卵盛期的产卵量占70%以上。
3.产卵时的处置措施
如果雌参产卵后,雄参仍大量排放精液,应把雄参拿出,放入另外的池子蓄养,以防水体中精液过多。但是,在雌参尚未产卵时,特别是水体中精液不多时,不要急于将雄参拿出,因为精液对雌参产卵有诱导作用。
如果投喂饲料后发现亲参产卵,可把产卵亲参拿到其他容器(盆、桶)中,让其继续产卵。否则,卵和池水中的悬浮饲料颗粒很难分离,更麻烦的是卵孵化成幼虫后,亦不易分离。这样做的好处是获得的卵子比较干净;缺点是往往会影响产卵的数量,在产卵初期比较明显。若池子较小,排水和进水速度很快,也可以迅速把水排干,再加入新鲜海水。产于小型容器中的卵,往往会造成堆积,应及时把下沉的卵搅起。一旦产卵结束,即应倒入水池中,以增加卵子的占有空间。产卵结束后,应把亲参全部捞出,放入另外的池子继续蓄养。
(二)受精
1.自然受精
亲参产卵时,通常是雌雄性在同一池内排放,而且是雄性先排精。卵子产出后,水体内已有足够的精子,卵子可以自然受精。需要稍加注意的是,应微量充气或轻轻搅动水体,以使精子与卵子充分接触。特别是在产卵池较大,雄参排精个体很少的时候。
2.人工授精
因某种原因,雌参和雄参需要分别在不同水体中排放时,则必须对卵子进行人工授精。
1卵子排出时间与受精能力 雄参排精可以早于雌参产卵数小时精子在与卵子结合前有时需要长时间游动。游动时间越长能量消耗越大。精子排出后在海水中游动多少时间仍能保持正常的受精能力这是人工授精关注的一个问题。据山东省海水养殖研究所的试验结果精子排出后在水中游动6.5小时以内都可以正常受精并可顺利培养出稚参。就培养出的稚参来看以6.5小时试验组的成活率最低仅0.48%。但成活率最高的却不是10分钟试验组也不是1小时试验组而是2.5小时试验组表2-2。这说明稚参成活率高低可能与其他条件有关。但是精子排出后2.5小时仍可以正常受精,并且受精卵可以正常发育,还是可信的。
表2-2 刺参精子排出时间与卵受精效果
2精子的密度对卵受精的影响 一些贝类的精子密度对卵受精往往有很大影响。例如鲍的精子密度低于1.5万个/毫升受精率仅为50%而当精子密度超过200万个/毫升时会造成卵膜溶失。栉孔扇贝的精子密度过大时严重影响孵化率但精子的密度很低却未见不良影响。因此一般将精子密度控制在一个卵子周围发现23个精子。刺参的精子密度是否也对卵受精有类似的影响呢据辽宁水产研究所的结果刺参的精子密度达到1000万个/毫升时,尚未发现对卵受精带来不良影响。多年的育苗实践表明,刺参精子密度的高低,对卵受精的影响并不像某些贝类那样。但是,过多的精液,可以败坏水质。对此,必须及时处理,处理方法将在后面叙述。
3卵产出的时间与受精能力的关系 据辽宁水产研究所报道用10万个精子/毫升分别进行人工授精实验。在水温1819℃时当卵子的密度为130个/毫升时卵在产出后13小时受精与孵化均未受到影响在水温2425℃时卵子的密度为650个/毫升时卵产出后超过2小时受精率及孵化率均明显下降3小时后受精率为62%孵化率仅为5%。后者的受精率低,特别是孵化率很低,可能与卵子的密度过大有关。该实验表明,卵产出后相当长的时间内都能正常受精。
尽管精子和卵子产出后在一个比较长的时间内都可以正常受精但是在人工育苗生产中如果没有特殊情况还是应该及时进行人工授精。人工授精时加入的精液量不必大以一个卵子周围能见到23个精子为宜。
(三)孵化
1.洗卵
产卵池内一般精子密度很高,特别是产卵盛期。精液往往造成产卵池内海水非常混浊,过多的精液是造成孵化过程中水质败坏的主要因素。因此,要及时洗卵。
洗卵的方法是用250目的网箱过滤将池水排出1/23/4然后再加满海水也可以一边排水一边加水使池水水位大体保持稳定。前者洗卵速度较快用水量少但在洗卵过程中卵子的密度变化较大在卵子密度不很大时可以用此法。后者在洗卵过程中卵子的密度基本没有变化但用水量较大洗卵速度可能较慢在卵子的密度较大时可用此法。
2.孵化密度与分池
1孵化 目前关于孵化的密度说法颇多。孵化密度从每毫升不到1个至每毫升几十个相差很大。尽管每毫升十几个的孵化密度尚未见对孵化率造成不良影响但对以后的发育是否会造成影响则尚难确定。刺参人工育苗需要的幼虫数量并不大从这个角度说也没有必要高密度孵化。笔者认为孵化密度“宜小不宜大”一般以46个/毫升为宜。
2分池 亲参产卵后即应对受精卵计数。计数方法是先将水体上下充分搅动使卵分布均匀然后在池子中多点取样将样品混合后计数。计数时需重复34次取其平均值。
根据计数结果如果受精卵密度超过要求的孵化密度就要分池。分池的方法一是虹吸法即将池水用虹吸管吸入周边的池子。各池中受精卵的数量以分入的水体计算。二是浓缩法即将池水用虹吸管吸入放于排水沟的网箱250目中。受精卵在网箱中浓缩后移入其他池子孵化移入的受精卵数量以原池中相应的水体容量计算。亲参产卵时如果卵子密度很大精液很多产卵持续的时间很长也可以在产卵过程中分池。分池时亦用浓缩法只是需要一边浓缩一边加水使池水基本保持稳定不致使亲参干露。这样既稀释了卵子的密度又起到了洗卵的作用同时也不影响亲参产卵。
3.充气孵化
刺参的卵子是沉性卵,在静水条件下,卵子逐渐下沉于池底,造成受精卵堆积,局部缺氧,严重影响孵化率和孵化出的幼虫质量。必须经常搅动水体,使受精卵在水中均匀分布,充分利用水体的空间。充气是个有效的搅动方法,充气量要大,以便充分发挥其搅动作用。同时,充气也增加了海水中的溶解氧。有人担心充气会对胚胎造成机械损伤而不敢充气。这种担心完全是多余的。人工搅动也能起到使受精卵在水体中均匀分布的目的。人工搅动需要每隔半小时一次。
4.孵化水温
常温育苗受精卵以自然水温孵化。升温育苗必须提高孵化水温孵化水温在1720℃选择同时提高气温使气温高于水温。在原肠胚出现之后要特别注意使气温高于水温23℃气温更高无妨。
四、浮游幼体的培育
(一)浮游幼虫的布池
1.浮游幼虫的布置时间
孵化池内幼体的密度一般较大。未能孵化的卵子和残余的精子分解后,往往对水质造成一定程度的污染,水环境一般较差,这对幼体的生长发育不利。因此,应该按照浮游幼体的培育要求,及时进行布池。布池在原肠胚就可以进行,最迟也应该在小耳状幼体消化道打通前完成。
2.布池前的处理
布池前应对孵化池中的幼体计数,计数方法基本同受精卵的计数。
孵化池的池底,往往有死亡的胚胎、幼体和发育不良活力很差的幼体,有时还可能有亲参产卵时留下的粪便和残饵。因此,在计数之前,要对池底进行吸底处理。
在气温高于水温和静水条件下浮游幼体多集中分布于水体的上层甚至表层。气温越高这种现象越明显。在吸底前首先要满足上述两个条件以便使幼虫浮游于水体的表层。如果是常温育苗吸底选择在下午200300就可以了有时在晚上气温也能高于水温。如果是人工升温育苗则需要人为地提高气温。吸底前停止充气待幼虫充分浮起后即可实施吸底操作。
吸底采用虹吸法。池底一般很少有健康的幼虫但是在吸底操作过程中有时也会带入少量上层的健康幼虫。因此最好用250目的网箱在虹吸管的出水口收集。将网箱内收集的幼虫移入水盆中健康的幼虫则浮游于水的表层可予以收集。如果幼虫的数量充足从池底虹吸出的幼虫数量又很少也可不予收集。吸底后应立即恢复充气。
3.浮游幼虫的布置方法
1虹吸法 如果孵化池内精液本来就很少,水质良好,可以用虹吸法直接把孵化池内的幼体分入周边的池子。分入的幼体数量以流入的水体体积计算。该法操作简单,而且幼体不宜受损伤。但是,如果培育池距离孵化池很远,甚至不在一个车间,此法就不适用。
2浓缩法 该法是用虹吸管把幼体吸入网箱内浓缩后,移入幼虫培育池,其操作基本同受精卵的浓缩分池。
(二)耳状幼虫的立体分布状况与搅动培育
育苗池的水体是幼虫生活的直接空间,耳状幼虫在水体中的分布状态,直接关系到其对水体空间的利用。因此,这是个必须首先搞清楚的问题。
在20世纪70年代末笔者曾对耳状幼虫的立体分布状态进行了大量的观测和实验。那时鼓风机尚未在刺参育苗中使用也未使用其他充气设备属于静水常温育苗观测和实验是在这样的背景下进行的。
观察先是在7000毫升的玻璃缸内进行的。观察发现刚布置不久的小耳状幼虫多集中于水体最表层其他水层很少发现幼虫存在。第二天下午发现玻璃缸水面上有一片片好像灰尘状的漂浮物。取样镜检发现该漂浮物竟是耳状幼虫。这些耳状幼虫多数活力较差十几个、几十个甚至更多个互相粘连在一起我们把这种现象称为幼虫的“结团”现象。继续观察发现在靠近缸壁的最表层水体中“结团”现象尤其严重有的甚至连接成长条状。下午发现幼虫“结团”现象后晚上幼虫就开始下沉下沉的幼虫一般难以发育下去。
为了搞清从小耳状幼虫到大耳状幼虫的立体分布状况笔者还对多个水池内培养的幼虫进行了大量观察。结果表明与玻璃缸中的幼虫一样仍多集中于最表层。随着培育时间的延续表层幼虫逐渐减少下沉于池底的幼虫逐渐增多。但无论数量怎样变动除了沉于池底的幼虫之外多数仍集中于最表层表2-3。水体最表层幼虫密度过大造成幼虫互相粘连“结团”是其下沉死亡的主要原因。参与“结团”的个体中除了活力很差、发育迟缓的幼虫外还有一些死亡的个体。与在玻璃缸中发现的一样在靠近池壁的最表层水体“结团”现象特别严重。其实幼虫的“结团”现象在原肠胚就可以出现并且可以一直持续到大耳状幼虫和樽形幼虫只是因为到大耳状幼虫期其存活数量已经很小以致“结团”现象不太明显但大耳状幼虫仍多集中于最表层。
表2-3 培育池中耳状幼虫立体分布状态
观察还发现,在耳状幼虫的培育过程中,有时可以看到表层以下的各层水体中也分布有一定数量的幼虫,这是幼虫在最表层“结团”以后下沉于池底的中间过程,其中少数可能会恢复活力,继续发育,但大部分幼虫将沉于池底死亡。稚参出苗量仅与表层大耳状幼虫数量有关。
根据这一观测结果当时认为即使假定耳状幼虫集中于表层3厘米之内的水体按培育池水深80厘米计算当时的育苗方法在浮游幼虫培育阶段对水体的直接利用率尚不足4%。从充分利用水体空间的意义上讲,刺参的育苗潜力将是很大的。
根据这一思想我们采取了用人为的方法打破幼虫的自然分布状态使其在水体中均匀分布的技术措施效果非常明显。由于比较充分地利用了水体幼虫生长快、发育好大耳状幼虫存活率高变态整齐。初次实验四个池子稚参平均出苗量达到13.37万头/米2最高达到18.02万头/米2这在当时已经算是比较高了。
用人工方法搅动水体基本可以使浮游幼虫相对均匀分布。因水体的深度和浮游幼虫的发育期不同自行恢复自然分布状态的时间长短有所差异。一般来说水深80厘米的育苗池每隔半小时搅动一次水体基本上可以达到相对均匀分布的目的。后来鼓风机在人工育苗中得到了广泛使用人工搅动被连续充气取代。充气虽然还有增加溶解氧的作用但其主要作用还是搅动水体使幼虫均匀分布。人工搅动是断续的而充气搅动则是连续的。一般说来充气搅动优于人工搅动。但充气量不宜太大充气量太大耳状幼虫胃内容易进入气泡。充气量的大小以距气石最远的池水能够轻微活动幼虫能散开为宜。
高气温是造成浮游幼虫分布于最表层的主要原因。刺参常温育苗一般是气温高于水温有时甚至高于水温很多。气温高于水温越多浮游幼虫分布于最表层越明显。在自然海区刺参繁殖季节虽然也是气温高于水温但由于海水处于不停地运动中浮游幼虫不会分布于最表层。刺参的升温育苗如果不人为地提高气温则气温一般低于水温甚至低于水温很多。在这种情况下浮游幼虫多分布于水体的中下层而且气温低于水温越多此种现象越明显。浮游幼虫分布于水体的中下层造成局部密度大其危害虽然没有浮游幼虫分布于最表层那样大但对幼虫的生长、发育也是不利的。因此人工升温育苗必须人为地提高气温使气温至少高于水温23℃。认识浮游幼虫的立体分布状态用人为的方法使其相对均匀分布是浮游幼虫培育阶段的关键。如果这一问题不解决其他技术措施如换水、投饵等就不能发挥其应有的作用稚参的出苗量不可能高。
(三)耳状幼虫的培育密度
耳状幼虫培育密度的大小是与育苗池生态环境的优劣相联系的。如果育苗池的生态环境好耳状幼虫的培育密度则可以大如果育苗池的生态环境差耳状幼虫的培育密度则不能大如果育苗池的生态环境差到幼虫难以适应的程度则不管密度大还是小幼虫都难以生存。生态环境是水质、水温、饵料等各个因子的综合。育苗池的生态环境是人工制造的并且受人的监控。有的人能制造出好的生态环境并且能通过人工调控保持下来有的人则未能制造出好的生态环境有的人自以为制造出了好的生态环境实际上却并不是个好的生态环境。20世纪70年代末到80年代初曾做过不少耳状幼虫培育密度对比实验。起初倾向于0.81个/毫升的培育密度后来又倾向于0.30.5个/毫升的培育密度但这大都是在静水培育条件下得出的结论。采用人工搅动的措施使幼虫均匀分布扩大了幼虫对水体空间的利用改善了幼虫的生态环境。再配合施加抗菌素和三角褐指藻4万细胞/毫升的投饵量我们把耳状幼虫的培育密度增加到2个/毫升结果在7000毫升的玻璃缸中取得很好的效果。稚参平均出苗量为82.9万头/米3平均成活率为41.4%稚参最高出苗量为128.6万头/米3最高成活率为64.32%。当然这是小水体的实验结果但起码可以说明2个/毫升的培育密度不是不可行的。
需要说明的是在相同的生态环境中若耳状幼虫的培育密度较小则生长较快变态前的大耳状幼虫个体大稚参更健壮。另外提高耳状幼虫的培育密度虽然可以相应地提高稚参的出苗量但稚参的密度太高反而不利于继续培养。也就是说稚参的密度太高在目前似乎必要性不大。现在耳状幼虫的培育密度多在0.305个/毫升这一培育密度与变态后稚参的培养密度比较适应。但从提高稚参出苗量来看这并不是最适宜的培养密度。如果需要提高稚参的出苗量耳状幼虫的培养密度还可以提高起码将耳状幼虫的培育密度提高到1个/毫升是可以的。
(四)换水、吸底与倒池
1.换水
换水是改善水质的最快捷、最方便的手段,是浮游幼虫培育阶段的主要工作之一。在小耳状幼虫布池后的第一天,由于水质清新,可以不换水而采用加水的方式,从第二天开始再换水。
换水的工具主要有滤鼓和网箱两种。二者比较滤鼓的过滤面积小幼虫容易被吸附于过滤网上造成损伤而且摇晃滤鼓的劳动强度也大不宜采用。网箱的过滤面积则大得多而且操作方便劳动强度低是比较好的换水工具。过滤网的网目在幼虫不流失的前提下越大越好。这样水体中的有机颗粒容易随水流出。过滤网可用200目的筛绢。每次换水前都应检查网箱查看是否有漏洞。
换水每天2次。小耳状幼虫期每次换水1/4中耳状幼虫期每天换水1/3进入大耳状幼虫期之后每次换水1/2。
2.吸底
在浮游幼虫培养过程中,残饵、幼虫的粪便、幼虫的尸体以及畸形滞育的幼虫,沉积于池底,使得细菌的数量增加,原生动物迅速繁殖,生态环境较差。换水对改善水体的质量效果较明显,但对改善池底的环境却作用不大,这需要通过吸底解决。吸底一般共两次,一次在中耳状幼虫后期,一次在投放附着基之前。吸底的方法前已述及,这里需要强调的是,随水流出的幼虫需收集,其中健康的幼虫要收回。
3.倒池
倒池是将幼虫通过网箱浓缩后,移入经消毒处理的池子的操作,是改善水体环境和池底环境最有效的方法。其缺点是容易对幼虫造成损伤,一般不予采用。如果幼虫死亡率较高,池底环境很差,可在投附着基之前倒池一次。
(五)培育水温
常温育苗,一般不需要控制水温。但是使用池塘养殖的亲参育苗,在浮游幼虫培育阶段,如果自然水温较低,有条件的单位最好把水温提高到最适温度。人工升温育苗,在浮游幼虫培育阶段,则必须提高水温。
培育水温可在1820℃之间选择。培育水温确定之后可以小幅度上升最好不要下降。如果水温下降换水时可以加高于池水温度12℃的高温水提温。
育苗室内的气温应高于水温23℃。其作用一是防止水温下降二是不致使浮游幼虫往中下层分布。
(六)投饵
1.适宜的单细胞藻饵料种类
刺参耳状幼虫对有纤维素细胞壁的浮游单细胞藻类不能消化。
盐藻只有细胞膜而无细胞壁易于消化。其营养价值较高含有18种氨基酸特别是其β-胡萝卜素含量很高,是耳状幼虫的适宜饵料。
角毛藻、三角褐指藻和小新月菱形藻具有果胶质的细胞壁容易消化角毛藻含有18种氨基酸氨基酸总量占21%以上对干藻重。三角褐指藻亦含有18种氨基酸氨基酸总量占28%以上,也是耳状幼虫的适宜饵料。
等鞭藻金藻无细胞壁蛋白质含量为40%60%等鞭藻3011氨基酸含量33%以上。
扁藻、小球藻、异胶藻具有纤维素的细胞壁,耳状幼虫难以消化,不宜作为饵料。耳状幼虫摄食扁藻并无困难,但却难以消化,甚至从其肠道排出的扁藻仍可活动,长时间投喂扁藻,耳状幼虫的胃容易萎缩。
多年的育苗试验和生产实践的结果表明,盐藻、角毛藻、三角褐指藻、小新月菱形藻,无论是单独投喂,还是混合投喂都可以取得很好的育苗效果。从理论上讲,两种或两种以上的单细胞藻混合投喂,营养更全面。但是,实践证明,上述四种单细胞藻单独投喂同样可以取得很好的育苗效果。这说明,单独投喂已能满足幼虫的营养需要,所以,不要一味地追求混合投喂,要根据本单位单细胞藻饵料的培养状况,因时因地制宜。
三角褐指藻和小新月菱形藻的适宜生长温度为1020℃最适温度为1418℃在水温低于20℃时应大量培养这两种单细胞藻以确保饵料供给。如果有升温设备可以同时培养部分盐藻和角毛藻如果没有升温设备则不必一定要培养盐藻和角毛藻。即使培养占的比例也不应大以免影响三角褐指藻和小新月菱形藻的生产数量。
当水温超过20℃特别是超过23℃时三角褐指藻和小新月菱形藻已不好培养。这时不能再以这两种单细胞藻为主要饵料。盐藻、角毛藻和几种等鞭藻金藻对高水温的适应能力都比较强最适水温为2530℃。应大量培养角毛藻。盐藻繁殖速度较慢而且容易污染难以满足供应一般不宜作为主要饵料。等鞭藻比盐藻容易培养但据报道单独投喂等鞭藻幼体在变态前易于发生胃溃烂现象最好采用混合投喂隋锡林1990
2.对单胞藻饵料质量的要求
在目前开放式培养的条件下,单细胞藻的质量变化快、起伏大,是育苗生产中最不稳定的因素之一,对育苗生产影响较大。因此,必须把握好单细胞藻饵料的质量。
质量好的单细胞藻藻液具有该种特有的鲜亮色泽,镜检无原生动物,无老化细胞。
原生动物污染和藻细胞老化是判别单细胞藻饵料质量的两个主要指标。
即使是开放式培养的单细胞藻也可以作到基本无原生动物污染但是大多数生产厂家目前还做不到。在显微镜下检查如果偶尔发现原生动物可以放心投喂如果一个视野10×10发现23个原生动物也可以投喂如果一个视野发现多个3个以上原生动物则最好不投喂。在发现原生动物存在特别是一个视野10×10发现23个原生动物时要勤于镜检观察原生动物的增殖趋势。一般来说如果天气晴朗光照充足原生动物的增殖有可能被抑制如果阴天下雨光照不足原生动物往往会大量增殖。
单细胞藻老化的主要表现是,镜检轻则几个细胞互相粘连,并伴有部分细胞分解而呈絮状,从外观看,藻液浑浊灰暗。充气时有大量白色泡沫甚至黄色泡沫出现,池壁有黄色絮状物附着。池底有大量藻体及其分解物沉积。老化的根本原因是其生态环境恶化。老化的单细胞藻往往伴随着原生动物污染。
以现在的培养技术,要做到单细胞藻不出现老化现象是完全可能的。老化的单细胞藻对于耳状幼体的影响是非常严重的,原则上不能投喂。如果确实无质量好的单细胞藻饵料投喂,在显微镜下,偶尔看到几个细胞粘连的轻微老化的单细胞藻,可以考虑投喂。但是,严重老化的单细胞藻决不能投喂。
在正常情况下三角褐指藻、小新月菱形藻的密度培养到200300万细胞/毫升角毛藻、等鞭藻的密度培养到200万细胞/毫升左右盐藻的密度培养到100万细胞/毫升左右,并不难办到。如果单细胞藻饵料供应紧张,细胞密度达不到上述密度,只要质量合乎要求也可以投喂,但是细胞密度过低是对单细胞藻生产能力的一种浪费。
每次投喂之前都要对饵料的质量进行检查,并计数。
3.单细胞藻饵料的投喂量
投喂量与耳状幼虫分布状态、换水量、幼虫培育密度等因素有关。幼虫在水体中分布相对均匀可以充分利用饵料如果幼虫多分布于水体上层乃至最表层或者分布于中下层饵料则不能被充分利用每次投饵后到下次投饵前饵料总会有些剩余。换水可以排出部分剩余饵料换水量越大排出的剩余饵料量越大。幼虫密度大消耗饵料则多。在本书给出的耳状幼虫培育密度0.30.5个/毫升和其他培育条件下日投饵量小耳状幼虫为23万细胞/毫升中耳状幼虫为33.5万细胞/毫升大耳状幼虫为3.54万细胞/毫升分四次投喂每次换水后1次每两次换水间1次。这里所说的“X万细胞/毫升”指的是一天投入育苗池内的单细胞藻饵料,在不考虑幼虫摄食的数量和残饵的数量的条件下,在该育苗池内造成的饵料细胞密度。
在幼虫消化道打通时,就应该开始投饵,少量饵料可以刺激小耳状幼虫胃充分膨胀。
投饵前和投饵后应对幼虫进行镜检。根据其摄食情况适当调整投饵量。投饵后半小时镜检,如果绝大部分幼虫胃内饵料颜色明显,并且饵料颗粒多;投饵前,大部分幼虫胃内尚有饵料颜色,并可见到饵料颗粒,则说明投饵量适宜。投饵后半小时虽然幼虫胃内饵料尚充分,但下次投饵前,部分幼虫空胃,则说明饵料欠缺,应加大投饵量。如果投饵前,幼虫胃内饵料仍很多,肠道内充满粪便,则说明投饵量过大。只要计数准确,上述投饵量一般不会出现饵料过多或严重不足的现象。
4.其他饵料
除了单细胞藻饵料之外还有一些可以作为刺参耳状幼虫的饵料。主要有海洋酵母、面包酵母、螺旋藻粉和鼠尾藻磨碎液、鼠尾藻粉。但除了海洋酵母外其他投喂效果均不佳。20世纪70年代末山东省海水养殖研究所与中国科学院海洋研究所合作曾进行了海洋酵母培养与饲育刺参耳状幼虫的试验。通过对7种海洋酵母海洋酵母304、海洋酵母11、海洋酵母606、海洋酵母409、海洋酵母216、海洋酵母125、海洋酵母112以及三角褐指藻、扁藻、扁藻与三角褐指藻混合共10种饵料投喂效果的小型对比试验筛选出了投喂效果最好的海洋酵母11。它与三角褐指藻的饵料效果相当甚至还略好于三角褐指藻。其他6种海洋酵母的投喂效果均很差仅仅略好于扁藻。海洋酵母11与三角褐指藻在育苗池的投喂对比试验表明海洋酵母11的饵料效果与小试验的结果基本相当但略低于三角褐指藻。这表明并不是所有的海洋酵母都适宜作为刺参耳状幼虫的饵料。可以认为海洋酵母11是耳状幼虫的比较适宜的饵料它的饵料效果与三角褐指藻相当。
这里需要指出的是我们使用的海洋酵母都是活细胞未经冷藏保存不存在冷藏运输变质的问题。观察发现海洋酵母11悬浮性及浮游性强分布均匀不下沉投喂24小时后尚能保持悬浮状态。海洋酵母的细胞壁为多聚糖、蛋白质和几丁质没有纤维素。镜检发现海洋酵母在耳状幼虫胃内分布较均匀并随胃的蠕动而不停地运动在胃肠交界处粘结成团部分细胞的形状不易分辨可见消化较好。市售的海洋酵母商品密度很高便于冷藏运输这对弥补单细胞藻的不足应该是很有利的。但是有的育苗厂家反映其投喂效果不好需要查找原因。
(七)耳状幼虫的生长
耳状幼虫的生长与受精卵的质量和生态环境有密切关系。受精卵内营养物质贮备丰富则耳状幼虫生长快。生态环境的各个因子对耳状幼虫的影响是综合性的其中水温的变化对其影响较明显。表2-4 给出了耳状幼虫的生长数据。
表2-4 耳状幼虫的生长
(八)对池水理化因子的要求与监测
1.盐度
刺参幼体适宜的盐度为26.232.7。当盐度低于21时幼体会大量死亡。盐度突然大幅度降低往往与降水有关。在大雨过后要加强监测。在确定的温度下盐度仅与比重有关而测量比重比测量盐度更为方便可由下述公式将比重换算成盐度
测定时水温t高于17.5℃时:
S=1305比重-1+0.3t-17.5
测定时水温t低于17.5℃时:
S=1305比重-1-0.217.5- t
波梅比重计读数换算为盐度:
S=144.3÷144.3-波梅度数)
现在已有市售的多功能水质测量仪器,可以直接显示盐度,测量更加简单方便。
2.pH
pH不但影响幼体的新陈代谢而且还会影响离子态氨氮NH+4-N与非离子态氨氮的转化。海水中的pH通常是很稳定的一般为8.108.30。在海水中生长的海洋动物及其幼体长期以来对其稳定的pH环境形成了一种适应对pH的变化比较敏感。据报道当海水中的pH下降到6以下或上升到9以上幼体活力减弱生长停止并会发生死亡。单细胞藻饵料的pH一般较高大量投喂单细胞藻饵料是影响池水pH的一个因素。单细胞藻的光合作用吸收二氧化碳可以使池水中pH升高其呼吸作用释放出二氧化碳可以使池水中pH降低。池水中的有机物被微生物分解和原生动物大量繁殖也可产生二氧化碳这些都是影响pH的因素。但是海水对酸性和碱性物质有比较强的缓冲作用以上这些因素一般不至于使池水pH发生大的变化。新建水泥池因浸泡时间过短和洗刷不彻底由于碱性物质溶出往往使池水的pH明显升高甚至超出耳状幼虫的适应范围应该引起重视。
3.溶解氧
溶解氧是耳状幼虫呼吸作用的氧气来源也是维持其正常代谢必不可少的物质。当池水的溶解氧低于3.0毫升/升时幼虫将会大量死亡。溶解氧的安全量应在4.0毫升/升以上。刚从海上抽取的海水溶解氧通常呈饱和状态饱和溶解氧的氧含量与水温和氯度有关。在耳状幼虫培养阶段池水中的饱和溶解氧通常为5.325.69毫升/升。
对池水中溶解氧的消耗主要有:幼虫的呼吸作用、原生动物的呼吸作用、投喂的单细胞藻的呼吸作用,好气性微生物分解有机质也是耗氧的一个因素,桡足类大量繁殖更是大量耗氧,切不可忽视。
多年的育苗实践表明即使在搅动培养条件下育苗池水中的溶解氧也大都在4.0毫升/升以上,未发现耳状幼虫缺氧的现象。
4.有机耗氧量
有机耗氧量是海水中有机物含量的一个指标。有机物含量高则微生物数量多。微生物分解有机质耗氧会产生某些有害物质。自然海区海水的有机耗氧量因海区不同而会有些差别同一海区的不同时间也会不同。大风“发海”时有机耗氧量也会增加。海水经过沉淀、沙滤等处理后有机物的含量一般并不高。池水中有机质的来源主要是老化的饵料和死亡的幼体。浮游幼体培育期间有机耗氧量不应超过2毫升/升。据多年的测定结果幼体培育池海水中的有机耗氧量一般不超过1毫升/升隋锡林1990。但若投喂酵母、藻粉等饵料池水的有机耗氧量会明显上升。
5.氨氮
氨氮是离子态氨氮NH+4-N和非离子态氨氮NH3-N的总称。对幼体有毒害作用的是非离子态氨氮。离子态氨氮和非离子态氨氮在水中可以相互转化并最终达到某种平衡。达到平衡时它们各自所占的比例取决于水温和pH。其中pH的影响很大水温和pH越高非离子态氨氮占的比例越大。池水中的溶解氧能把氨氮氧化成亚硝态氮NO-12和硝酸态氮NO-23亚硝态氮和硝酸态氮对幼体没有毒害作用。
自然海区海水中的氨氮通常很低一般不超过120毫克/米3。育苗池中的氨氮主要来自幼体的代谢产物、死亡幼体、粪便的分解产物。需要指出的是培养单细胞藻时因施加含有氨氮的肥料硝酸铵藻液中氨氮浓度往往较高。随单细胞藻饵料带入的氨氮也是主要来源之一特别是单细胞藻饵料密度很低时氨氮浓度本来就大投喂量又多结果随饵料进入育苗池中的氨氮量增大。山东省海水养殖研究所报道氨氮含量超过500毫克/米3时则对幼体的生长发育产生不良影响。辽宁省海洋水产研究所多年的监测结果氨氮在400毫克/米3以内幼体生长发育正常。耳状幼虫培育池中海水的氨氮一般均在200毫克/米3以下很少出现超过200毫克/米3的时候。
(九)观察与镜检
1.耳状幼虫的浮游和分布状况
在充气条件下,耳状幼虫分布相对均匀,为正常状态。如果上层甚至中层幼虫数量明显减少,即为不正常。出现这种现象的主要原因,一般是室内气温过低,应及时提高气温。在换水时,加入新鲜海水的过程中,可以见到耳状幼虫上浮明显,上层耳状幼虫数量明显增加,为正常状态。
2.充气状况
充气量受各种因素的影响,是个容易发生变化的因素。对充气量的要求是小而均匀。经常出现的问题是气石放置不均形成充气死角,池子一端充气量大,另一端充气量小,或者部分气石充气量大,部分气石充气量小,发现这种现象应及时调整。
3.池水水色的变化
池水水色的正常状态是清澈。当投饵密度达到3万4万细胞/毫升时,虽然可见淡淡的单细胞藻颜色,但池水的清澈和鲜亮仍然存在。如果池水变得浑浊就不是正常现象。其原因可能是海水处理不彻底,或投喂的饵料有问题。
观察是个粗略的行为,只能了解和发现浅层次的问题,要真正掌握幼虫的生长发育状况,必须进行镜检。
镜检要抓住重点。耳状幼虫从外部获得营养,是靠胃对饵料的消化吸收完成的,这是幼虫正常生长发育的物质基础。因此,胃部的形态是否正常,胃内饵料是否充足,是镜检特别应该关注的重点。
耳状幼虫的胃呈鸡蛋形,前端圆钝,后端稍尖,中间膨大。胃壁薄而光滑规则,是正常形态。胃内饵料颗粒明显,胃液颜色与其周围颜色区别明显,饵料颗粒在胃内随胃液一起不断流动,这表明胃的功能正常。通常容易出现的问题是:胃部萎缩,胃腔变得狭窄,同时胃壁增厚,而且不再光滑、规则。
外部形态和生长发育状况也是镜检的内容。幼虫臂是耳状幼虫特有的形态特征。耳状幼虫形态是否正常主要体现在幼虫臂上。正常的耳状幼虫左右对称幼虫臂粗壮、挺拔。生长发育是耳状幼虫营养是否充足、代谢是否正常、活力强弱的体现。在正常情况下耳状幼虫的体长平均日增长一般为50微米左右。耳状幼虫的发育主要看水体腔。小耳状幼虫水体腔为圆形的囊状中耳状幼虫水体腔为长囊状大耳状幼虫的水体腔在长囊状基础上出现凸凹呈花生状大耳状幼虫后期水体腔呈指状。
生物是个有机的统一体。外部形态正常和生长、发育也是统一的,而这些都需要从外部吸收充足的营养物质来支撑。一般地说,只要幼虫的胃部形态正常,摄食充足,消化吸收好,幼虫的生长发育是不会有问题的。如果出现外部形态和生长发育不正常,往往首先表现在胃部形态不正常。
大耳状幼虫后期同时具备四个完善的形态特征是顺利变态为樽形幼虫的条件。这四个形态特征是体长900微米以上五对球状体明显胃部膨胀触手原基呈小指状。一般来说这四个特征是统一体。体长不足900微米的大耳状幼虫只要具备其他三个特征也可以变态为樽形幼虫。但是樽形幼虫乃至变态为稚参后个体都较小。为了得到个体大而健壮的稚参最好能把大耳状幼虫培养到体长1000微米左右甚至1000微米以上。
有的大耳状幼虫球状体似乎还算明显,但触手原基发育不充分,最后也未能发育成小指状。这样的大耳状幼虫变态时,虽然也可以看到其身体在收缩,但决不能变态为正常的樽形幼虫,也不会再发育下去。
一般来说,具备以上四个形态特征的大耳状幼虫顺利地变态为樽形幼虫后,以后的变态也不会存在障碍。
五、稚参的培育
(一)投放附着基
1.附着基的种类与处理方法
附着基的种类主要有以下三种:
1聚乙烯波纹板组合筐式附着基 一般每筐由20片聚乙烯波纹板组合而成每片聚乙烯波纹板为40厘米×30厘米每筐波纹板的面积为2.4米2。该种附着基为市售的定型产品。新购的附着基表面可能残留有脱膜时使用的隔离剂需要用碱水浸泡后擦拭干净再用过滤海水冲洗。如果是已经用过的附着基表面往往有附着的有机物质必须通过浸泡、刷洗将其上的附着物全部洗刷干净。投放前用高锰酸钾或漂白粉消毒处理。消毒处理后必须用过滤海水将消毒液冲洗干净。
这种附着基的优点是附着面积大,刚性好,使用年限长,可以用机器洗刷。波纹板插入和取出方便,波纹板的数量可以根据需要调整。
2聚乙烯薄膜框架式附着基 这种附着基尚未见市售的定型产品一般都是育苗厂家自己制作。框架可用涂防锈层的圆铁或塑料管制作框架的大小可根据育苗池的大小灵活掌握。聚乙烯薄膜片固定在框架上各层聚乙烯薄膜片互相平行间距10厘米左右聚乙烯薄膜片与水平面的夹角一般为30°左右。
这种附着基的优点是:大小和附着面的多少可以根据自己的需要制作,而且制作简便,但是附着面积较小,刚性差,附着片的多少难以调整。
3网片框架式附着基 这种附着基是以网片代替聚乙烯薄膜框架式附着基的聚乙烯薄膜。网片的网目通常为100120目。与以上两种附着基比较其主要特点是附着基的透水性好。这也是其优点。
2.投放附着基前幼虫密度的调整
稚参的附着密度有一定的要求。如果稚参附着密度过大或过小都不容易调整而大耳状幼虫和樽形幼虫的密度则比较容易调整。前已述及具备四个完善的形态特征的大耳状幼虫基本上都可以变态为樽形幼虫而樽形幼虫变态为五触手幼虫再变态为稚参一般也没问题。附着基上附着的稚参通常占70%左右池底和池壁通常占30%左右。因此,通过调整后期大耳状幼虫和樽形幼虫的密度,以求得预期的稚参附着密度,是可行的。这样,虽然不能说稚参的实际附着密度与预期的附着密度很吻合,但是,起码不至于出现稚参附着密度过大或过小的情况。
调整后期大耳状幼虫和樽形幼虫密度的方法,是前面所说的网箱浓缩法。
3.投放附着基的时间和数量
在五触手幼虫出现前必须投放附着基。如果后期大耳状幼虫发育整齐变态时间集中可以待50%大耳状幼虫变态为樽形幼虫时,投放附着基。如果后期大耳状幼虫发育不够整齐,在小部分樽形幼虫出现后,就应投放附着基。如果难以判断,应本着“宁早勿晚”的原则。投放附着基的时间过早,只会给操作带来不便;如果过晚,则会造成本可以附着于附着基上的五触手幼虫附着于池底。
为了充分利用育苗池的水体,投放附着基的数量要大,除进水口附近和换水网箱必须占的空间外,附着基应基本充满整个水体空间。
4.底栖硅藻的培养
1藻种 对藻种的要求是适宜和最适生长温度与稚参的培养水温一致,生长繁殖快,附着能力较强,个体大小适于稚参摄食。常用的底栖硅藻有:舟形藻、卵形藻和圆筛藻等。采集藻种的方法主要有以下几种:
海区挂附着器将附着器吊挂于海区的筏架上吊挂水层一般为0.5米左右,附着器的种类有:聚乙烯薄膜、塑料板、扇贝壳等。发现附着器上有一层黄褐色附着物后,取样镜检,如果其上的底栖硅藻符合要求,则将附着的底栖硅藻刷下,用筛绢过滤后,即可作藻种。
刮沙淘洗:在海滩中潮线附近,自然繁殖的底栖硅藻往往在滩面上形成密集的藻落。选择黄褐色的藻落取样镜检,若底栖硅藻符合要求,则刮取滩面表层的细沙浮泥,用过滤海水淘洗,稍静置,待泥沙沉降后,取上层液用筛绢过滤,可以得到底栖硅藻藻种。
刷洗养殖器材上的附着物:吊挂于海区筏架上的某些养殖器材,如扇贝笼、网袋等,上面附着有底栖硅藻,洗刷液经过沉降、过滤、去除杂质,也可以得到底栖硅藻藻种。
刷洗大型海藻:大型海藻如马尾藻的藻体上往往附着有底栖硅藻。将其取回,用过滤海水反复冲刷,静置片刻,取上层液用筛绢过滤,也可得到底栖硅藻藻种。
底栖硅藻最好于刺参育苗季节在附近海区采集,保种待明年使用。这样的藻种对当地环境的适应能力强,容易培养。
2培养方法
培养液营养盐的配比一般为氮硅为102512.50.11。在育苗生产中一些生产厂家营养盐的用量差别较大但各种营养盐的比例基本相同。营养盐的用量大小与换水的间隔时间有关。若换水的间隔时间长则营养盐的用量要大若换水的间隔时间短则营养盐的用量少。氮源一般为硝酸盐、铵盐和尿素磷源常用磷酸二氢钾铁源则为柠檬酸铁和硫酸亚铁硅源主要是硅酸钠。植物生长激素对底栖硅藻的增殖有明显的促进作用。据报道0.5毫升/升α-奈乙酸能明显地促进底栖硅藻舟形藻和卵形藻的增殖。施0.5毫升/升α-奈乙酸3天内细胞增殖4.422.5倍(未施α-奈乙酸细胞仅增殖2.98.3倍而且附着密度大、均匀、无老化现象。培养周期由57天缩短为35天徐淑凤等1987
接种底栖硅藻的附着基也是稚参的附着基。但是在接种的培养阶段由于聚乙烯薄膜框架式附着基和网片框架式附着基附着面积小操作不方便效率不高不宜采用最好采用聚乙烯波纹板。接种前先把聚乙烯波纹板洗刷干净然后一横一竖交叉叠起用塑料绳捆扎好平放于池中。把采集来的底栖硅藻藻种用300目的筛绢过滤23次后均匀地泼洒于池底。待藻种附着后加水轻轻冲洗附着基附着基上的底栖硅藻若不脱落即可换水换水后重新施肥。培养23天后将附着基翻转用上述方法再接种1次使另一面附上藻种两面都附上藻种后接种工作即告完成。
接种后,附着基应竖立放置,以便各片都能接受光照。但这样放置,波纹板之间的空隙显得过小,受光仍然有限,影响底栖硅藻增殖。为了加快其增殖,随着底栖硅藻密度的增加,要把聚乙烯波纹板插入框架中,以增大其之间的空隙。
换水换水量的大小与水温有关。水温在12℃以下35天换水1次每次换水1/31/2水温在1214℃23天换水1次每次换水1/2水温在14℃以上换水量继续增加最大换水量为每天全部换水1次换水一般在早晨进行。用流水的方式也可以但靠近进水口的地方底栖硅藻生长好其他地方则生长差效果不如换水。此外采用流水的方式用水量也大。
施肥:每次换水后,尚未被底栖硅藻吸收的营养盐,部分或全部随水排掉,加入新鲜海水后,营养盐浓度大为降低。因此,每次换水后都要根据换水量的大小,施加营养盐。
充气:静水培养不利于底栖硅藻对营养盐和二氧化碳的吸收,最好采用充气培养。充气培养不但可以促进培养水的流动,有利于底栖硅藻对营养物质的吸收,还可以补充二氧化碳。可以连续充气,也可以断续充气,但连续充气效果较好。
调节光照强度光照强度应控制在25003000勒克斯。如果光照强度过大则会使喜强光照的绿藻大量繁殖影响底栖硅藻的繁殖而且绿藻老化死亡后败坏水质。
附着基上部光照充足底栖硅藻增殖得快而下部则由于光照不足增殖得慢。而且随着上部底栖硅藻密度增加下部增殖得更为缓慢往往出现附着基上部和下部底栖硅藻的密度相差很大。为了使整个附着基上底栖硅藻的附着密度相对均匀要适时将附着板翻转180°继续培养。
检查和观察:在培养过程中,要经常对底栖硅藻的生长繁殖状况进行观察和检查。附着片上,底栖硅藻的颜色是其生长繁殖好坏的最重要的表现。颜色由浅逐渐变为黄褐色表明生长繁殖好,生长繁殖好的底栖硅藻还表现出繁殖力强,用海水轻轻冲洗不脱落,冲洗后脱落或成为片状脱落则说明开始老化或已经老化。显微镜检查,如果底栖硅藻细胞清晰、完整,则表明生长繁殖良好。
防止敌害底栖硅藻常见的敌害生物是桡足类它对底栖硅藻的危害很大应特别注意加强对其防治。接种前应对培养池彻底消毒处理。海水除了经过严格的过滤外在培养池的进水口需加300目的过滤网严防桡足类随海水进入池内。如果发现培养池内有桡足类可用敌百虫杀灭。
收获:如果培养的底栖硅藻作为藻种使用,则需从附着基上擦洗下来。方法是用干净的抹布擦拭附着板,底栖硅藻即黏附于抹布上,然后把抹布在过滤海水中反复洗涤,把底栖硅藻清洗下来。一次往往不能完全擦拭干净,可以反复擦洗若干次,这样可以收获密度很大的底栖硅藻藻种,收获的藻种要随时接种,不要存放。
如果培养的底栖硅藻作为饵料使用,则将其连同附着基一起收获。收获时,先用过滤海水轻轻冲洗附着基,将上面的杂质冲掉,然后移入育苗池中,供稚参附着。附着基上附着的底栖硅藻不可太多,有淡淡的一层即可。如果育苗池的光照适宜,附着基上的底栖硅藻还能继续增殖。由于稚参初期的摄食量很少,对底栖硅藻的消耗量不大。如果底栖硅藻附着密度很大,再加上育苗室内一般光照很差,底栖硅藻容易老化。
(二)稚参的培育密度
稚参适宜的培育密度与一定的生态环境相对应。如果能为其制造一个良好的生态环境,培育密度较大,也能生长得好;如果不能为其制造一个良好的生态环境,培育密度较小,也可能生长得差,甚至死亡。那么,怎么才能为稚参制造一个良好的生态环境呢?这要从稚参的生态特点谈起。从耳状幼虫发育到稚参,其栖息状态由浮游生活转化为底栖生活。其食性由浮游食性转化为底栖食性,这是其生态特点的重大变化。这种栖息状态决定了稚参对水体空间的利用率降低。尽管我们为其设置了立体的附着基,大大增加了附着面积,但仍难以达到耳状幼虫对水体空间的利用程度。食性的变化,决定了活体饵料的供给变得困难,像对耳状幼虫那样均衡供应就更难了,不得不使用的人工饲料,带来了一些新的生态问题。这些生态问题主要有:悬浮于水体中的人工饲料,不但不能为稚参摄食,造成浪费,而且对水质造成了污染。沉降于底质(包括附着基)上的人工饲料,一部分不能为稚参摄食,成为残饵沉积在底质(包括附着基)上,造成对底质的污染,后者造成的危害更直接,也往往更严重。稚参栖息的地方,往往是污染最严重的地方。前已述及,生态环境是所有生态因子的综合,但是对稚参首先起限制作用的往往是某一两个生态因子。所谓“优化”生态环境,怎么优化?在优化生态环境时,首先要改善这一两个起限制作用的生态因子,这是稚参培养理念的关键所在。
20世纪80年代得出的结论是稚参适宜的培育密度为1头/厘米2这是在当时能够制造的生态环境条件下的适宜培育密度。上述问题能够解决得好稚参的培育密度还可以提高。但是提高培育密度并不是无节制的而且应该与生态环境优化的程度相适应。
尽管在大耳状幼虫后期和樽形幼虫期对其密度进行了调整但是要完全达到预期的稚参附着密度并不容易。如果稚参的附着密度过大对于聚乙烯波纹板附着基可在稚参附着后20天采用抽附着片的方法疏散。即把附着密度很大的附着片抽出放入附着密度较小的池子或空池然后插入空白的附着片让稚参自行分散。这种办法的优点是稚参不会受到机械损伤而又能分散得比较均匀。其局限性在于若稚参太小活动能力很弱自行分散受到了限制。对于聚乙烯薄膜框架式附着基和网片框架式附着基这种调整方法则不适用。结合换水和倒池也可以调整稚参附着密度对此将在后面叙述。
(三)换水与倒池
1.换水
稚参附着后水体中基本没有可以变态的浮游幼虫时换水不必再用网箱这样有利于水中的颗粒有机物排出池外效果好。换水量每天2次每次换水1/2。一边进水一边排水的流水方法也可以起到换水的作用。为了充分发挥流水的水交换效果池形最好是长条形。一般来说要达到同样的水交换效果流水比换水用水量大。但是如果投放的附着基主要是聚乙烯波纹板组合框式附着基很多换水时部分稚参可能会露出水面。为避免稚参干露则需要流水。其实稚参短时间干露并非会造成严重危害。据试验附着7天的稚参在水温22℃、相对湿度90%的室内干露半小时有10%13%脱落但脱落的稚参仍能重新附着。据此稚参在附着10天左右可以采用全换水1次水排光之后从池子的一端加水冲洗池底这样池底的残饵、粪便等大部分随水流出当然也有少量稚参随水流出。为避免稚参流失在出水口处用120目的网箱收集收集到的稚参放回原池附着。如果稚参附着密度过大则将收集到的稚参放入附着密度小的池子或者空池中重新附着。这样既净化了池底又部分地调整了稚参的附着密度。但是全换水必须做到排水速度和进水速度快尽量在半小时内完成。全换水应根据池底污染状况而为之不必天天进行全换水还可以与杀灭桡足类结合进行。
2.倒池
倒池与全换水一样是一次最彻底的水交换是净化池底的行为。倒池操作稚参的干露时间短脱落的稚参可能较少但操作起来较麻烦。倒池时将附着基倒入新池后原池的水要放光并像全换水一样冲洗池底并用网箱收集稚参。这样操作池壁上的稚参可能有部分脱落但这些稚参仍可重新附着。即使损失少部分稚参但比较彻底净化了池底两相权衡仍是利大于弊。倒池在稚参附着后7天左右即可进行。何时倒池隔几天倒池一次要视底质的污染状况灵活掌握频繁的倒池并无必要倒池也可以与杀灭桡足类结合进行。
(四)投喂饲料
底栖硅藻营养丰富,个体大小一般都适于稚参摄食,因而是稚参最适宜的饵料。预先附着于附着基上的底栖硅藻作为稚参的饵料,供饵均衡而充足,而且不产生残饵,不污染水质,是稚参比较理想的饵料。应该注意的是,底栖硅藻在育苗池中的数量不是静止的,而是动态的,也就是说,其数量是不断发生变化的,数量变化的关系式如下:
现存量=原有量+生长量-稚参摄食量
即使光照强度适宜,池水中的营养盐能满足需要,生长量也有三种可能,即生长量大于零、等于零或小于零(负增长)。刚附着的稚参摄食量很小,随着生长摄食量增大,但稚参摄食量对生长量三种可能的影响基本是相同的。生长量究竟属三种可能的哪一种?则取决于原有量。若原有量很小,则生长量大于零;若原有量大到一定程度,则生长量等于零;若原有量更大,则生长量小于零。当生长量小于零时,由于原有量很大,现存量仍不小,但现存的底栖硅藻已处于老化状态,出现这种情况是最糟糕的;当生长量等于零时,由于原有量比较大,现存量也往往比较大,但现存的底栖硅藻已开始老化,这种情况出现是个不好的信号;当生长量大于零时,尽管原有量不大,但生长量加上原有量,仍有不少数量。更为重要的是,现存的底栖硅藻未老化,质量好,有较好的发展前景。
如果光照强度很低,低到光合作用小于呼吸作用的时候,不管其他条件如何,底栖硅藻的生长量都小于零,即负增长。在这种情况下,即使底栖硅藻的现存量不是很大,密度较低,也会老化,更不用说密度很高的情况了。
目前,大多数刺参育苗车间内的光照强度都偏低,不少刺参育苗车间甚至在白天都需要借助灯光照明,人才能进行工作。有些育苗厂家,为了增加供饵时间,底栖硅藻的附着密度很大,结果往往事与愿违,这是不难理解的。还需要指出,即使育苗室内的光照强度适宜,由于附着基,特别是聚乙烯波纹板组合框式附着基的遮光作用,上下层的光照相差很大,这也是必须考虑的。
海泥是自然海区中刺参的重要饵料也是人工培育的稚参的饵料之一。海泥由于来源不同其组成成分有差异。在海区挂袋采集的海泥底栖硅藻往往较少细泥的量也不多有机质碎屑及其上附着的微生物则较多。此种海泥处于氧化状态无硫化氢和氨态氮NH3-N等还原物质。从潮间带滩涂上和虾池进排水沟处挖的海泥底栖硅藻往往较多泥沙量不少有机碎屑则较少如果采集不当可能会有硫化氢等还原物质。
海泥要现采集现使用当天必须用完。暂时不用的则应低温存放同时充气。海泥投喂前要用300目筛绢过滤以除去杂质和桡足类等敌害生物。
海泥中颗粒有机物(包括底栖硅藻)的数量变化很大,投饵量不易掌握,可将海泥中颗粒有机物与已知的鼠尾藻磨碎液在显微镜下比对,换算成鼠尾藻磨碎液的量投喂。
海泥一般与鼠尾藻磨碎液、配合饲料搭配投喂。
鼠尾藻磨碎液在20世纪80年代初已开始用做稚参的饵料。当时还做过海带、大叶藻等磨碎液的饵料效果试验但都不如鼠尾藻磨碎液。采集的鼠尾藻要当天用完未用完都要在池子中流水暂养。加工鼠尾藻时必须磨碎为此需要反复多次研磨。有的生产厂家在过滤时用力挤压过滤网把鼠尾藻过滤液理解为藻汁这是个误解。磨碎、过滤的目的是为了得到鼠尾藻的碎屑而不是其汁。前者可为稚参摄食后者只能败坏水质。据池田善平报道体长0.6毫米以下的稚参不能摄食20微米左右的底栖硅藻。如果这一结论成立鼠尾藻磨碎液即使用300目筛绢过滤仍有相当一部分碎屑不能为稚参摄食。这不但造成饵料浪费还会败坏水质。不管这一结论的可重复性如何尽量将鼠尾藻磨碎还是有益的。
鼠尾藻磨碎液已越来越被其干粉代替。鼠尾藻干粉的饵料效果也不错,但市售的干粉可能有两个问题,应给予重视:一是掺入海带,海带并非不可作为稚参的饵料,但效果不如鼠尾藻,掺入海带过多,质量就打了折扣。二是鼠尾藻在晒干过程中发霉变质。目前,鼠尾藻的干燥还是靠太阳晒干,在晒干的过程中,如果遇到连阴天气,是很容易发霉的,这对鼠尾藻干粉质量的影响比掺入点海带更为严重。
鼠尾藻干粉同样也存在颗粒大小的问题。在投喂前要充分浸泡并用300目筛绢过滤至少对初期稚参投饵应照此操作。
鼠尾藻磨碎液日投喂量体长2毫米以内的稚参2050克/米3体长25毫米的稚参50100克/米3体长5毫米以上稚参100克/米3以上随其生长而增加。日投饵4次。
鼠尾藻干粉1克相当于鲜鼠尾藻45克。
投饵前要勤观察和检查,根据稚参摄食情况和残饵多少,适当调整投饵量。投饵要均匀,为此,要多加水稀释后,全池泼洒。投饵后,为使饵料颗粒顺利下沉,可停止充气半小时。若仍不能完全下沉,也要恢复充气,不可停气时间过长。
(五)充气
充气除了能增加溶解氧之外还能促使池水运动。附着基的各附着片之间间隙很小特别是聚乙烯波纹板之间的间隙只有2厘米左右少数附着片由于错位或扭曲其间隙更小甚至有部分相互贴在一起的现象。这容易造成局部水质变差为使水质均匀必须充气。由于附着基很多充气形成的池水运动受到的阻力增大。因此充气量不能太小应大于浮游幼体培育时的充气量。气石应摆放均匀防止出现死角。
(六)观察与镜检
对于预先附有底栖硅藻的培育池,要每天观察底栖硅藻的状况,并及时调节光照强度。
对于投喂鼠尾藻和海泥的培育池,要每天观察池水的水质。如果池水清新,则为正常。由于投饵出现水质稍微浑浊,亦不为异常。但是如果水面有大气泡停留,并伴有黏液状物质出现,则为不正常,应立即全换水或倒池。还要观察稚参的摄食情况,稚参摄食正常的表现是,在其周围的一个小范围内,附着基的透明度明显变大。
经常抽取池底检查是件很重要的工作。检查的主要内容是:池底残饵、粪便数量、原生动物多少、有无桡足类、稚参有无死亡。如果池底残饵、粪便数量较多,原生动物大量繁殖,则应考虑全换水或倒池。死亡的稚参成球状,并且色素变浅。如果偶尔发现死亡的稚参,并且死亡稚参的个体较小,是正常现象;如果稚参死亡量较大,则要分析原因。附着基也要做同样的检查。如果附着基上残饵、粪便较多,应结合全换水或倒池,用海水轻轻冲附着基或在海水中轻轻晃动附着基,使粪便和残饵脱离。如果附着基上的稚参正常,只是池底稚参死亡较多,应结合全换水和倒池净化池底。如果附着基上的稚参亦出现不正常死亡,除了倒池或全换水净化池水和底质外,还要考虑使用药物,如何施药,将在后面详述。稚参培育池的环境很适于桡足类的生长、繁殖。一旦发现桡足类,即应施药杀灭,对此,亦将在后面详述。
六、苗种的中间育成
(一)培育密度
体长35毫米以上的稚参的培育密度与体长35毫米以下的稚参一样也有个与培育池的生态环境相对应的问题。体长35毫米以上的稚参与体长35毫米以下的稚参的生态习性并没有“质”的变化即仍为底栖但却有“量”的变化。即随着生长、摄食量和排出的粪便量逐渐加大底质包括池底和附着基上残饵和粪便明显增多其直接栖息的空间污染变得更加严重。能否改变这种状态是体长35毫米以上稚参培育密度大小的重要依据也是整个“保苗”期间始终都应该关注的问题。
根据20世纪80年代的经验体长35毫米的稚参每个聚乙烯波纹板的附着量为300500头这一附着密度仍可继续采用。据此计算每个附着筐20片的附苗数量为600010000头每立方米投放5个筐则附苗量为3000050000头。若投放2层筐附苗数量可增加到2倍即每立方米附苗60000100000头。为了增加附着板的间隙有的生产厂家每筐只放10个附着片隔一个插一个附着片这样在附着筐数量不变的前提下附着面积减半。其他附着基由于附着面积小附着数量可参考上述附苗量适当调整。
根据确定的附苗数量,调整附苗密度时,应将附着基上的稚参全部冲刷下来。具体操作方法是:用水流冲洗或用兔毛软刷将稚参冲刷入网箱中,计数后按要求均匀地撒入放有新附着基的池子,使其在新附着基上重新附着。
(二)筛选与分池
随着稚参的生长其活动范围不断扩大摄食量逐渐增加需要的空间越来越大如果不人为地按时改变附着密度自然淘汰就会加剧稚参生长缓慢死亡率增高甚至会发生大量异常死亡。因此在培育过程中要适时分池调整稚参的附着密度。例如平均体重1克左右的参苗每立方米放苗量应调整为30004000头平均体重3克左右的参苗每立方米放苗量应为2000头左右。当然由于投放附着基的多少、种类不同总附着面积不同上述的附着密度可以适当变动。除了附着基上附着的稚参外池底和池壁也附有不少数量的稚参。一般来说附着基上附着量约占70%80%池底和池壁附着量约占20%30%。个体较小时附着基上附着的数量较多个体增大附着基上附着的数量有减少的趋势。当个体重达到2025克时参苗已很少在附着基上绝大部分分布于池底附着基的作用已经不大了。
随着生长,稚参个体大小往往出现分化,而且越是生长快,分化越明显。如果任其发展,小个体的稚参受到抑制,两极分化将会越来越严重。因此,要适时进行筛选,把大小个体稚参分开,分别进行培育。
筛选一般结合分池同时进行。筛选和分池不但合理地调整了稚参的培育密度,而且是对池底和附着基的一次彻底净化。
(三)投喂饲料
鼠尾藻磨碎液和其干粉仍然是体长35毫米以上的稚参的适宜饵料。但是只投喂该种饵料由于蛋白质含量低营养不够丰富稚参生长慢要增加含蛋白质较高的配合饲料。市售的配合饲料种类较多应注意选择。配合饲料蛋白质含量应达到10%15%,而且应以动物性蛋白为主。配合饲料也可以自行制作。蛋白质的来源以低值贝类、小型螺类和小型甲壳类为好。
平均体长1厘米以内的稚参以鼠尾藻磨碎液或藻粉和配合饲料混合投喂。日投喂量鼠尾藻磨碎液50100克/米3配合饲料1020克/米3分4次投喂。
平均体长12厘米的稚参以配合饲料为主搭配投喂部分鼠尾藻磨碎液。日投喂量配合饲料2040克/米3分4次投喂。
平均体长2厘米以上的幼参可以只投配合饲料日投喂量为幼参体重的3%5%。
稚、幼参各生长阶段在投喂鼠尾藻磨碎液和配合饲料时,都可以同时投喂部分海泥,投喂量应根据稚参摄食情况和残饵多少,适当调整。
(四)换水
1.换水加倒池模式
日换水2次每次换水1/31/2一般为1/2定期倒池倒池时清理池底一般710天倒池1次。该模式水交换量略显偏低更重要的是底质包括池底和附着基得不到及时清理底质的污染问题没能及时解决。增加倒池次数可以弥补这一缺陷但频繁的倒池工作量大而且稚参受机械损伤的几率增加。
2.流水加倒池的模式
日流水量300%700%不等710天倒池一次。该模式水交换量尚可但用水量较大从节约资源来说是其不足。大量流水对减轻底质污染虽然也有作用但毕竟不够彻底。因此同样存在底质得不到及时净化底质的污染未能及时解决的问题。
3.全换水模式
日全换水12次每次换水将水全部排光后再放水冲洗池底。池底的粪便和残饵随水排出出水口处用网箱收集随水流出的稚参。收集到的稚参中如果发现有皮肤溃烂的个体应拣出放在同一个空池子施药治疗治疗的方法见后面的病害防治部分。如果溃烂严重治愈希望不大或溃烂的个体很少没有治疗价值也可弃之。
全换水模式可以及时清理池底的粪便和残饵操作方便节省海水对及时解决底质的污染效果较好。该模式的缺陷是稚参干露时间过长体长35毫米以上的稚参耐干露能力较强而且随着个体增大耐干露的能力有增大的趋势。据山东省海水养殖研究所的试验结果体长1厘米的稚参干露2小时后移入海水中仍可很快恢复活力。将稚参淹没在0.52厘米的海泥中也不会窒息半小时便可爬出泥层。如果干露时间不超过40分钟稚参很少脱落即使有脱落的个体还可重新附着。为了减少稚参干露时间加快换水速度放水时除了从出水口放水外还可加一些软管往外虹吸抽水。加水时可借用两侧的加水口插上软管同时加水。这样操作稚参的干露时间控制在40分钟以内是完全可能的。需要注意的是在气温较高的时候要特别注意减少稚参的干露时间。
在生产中,可能还有其他水交换模式。一般来说,通过水交换,解决水质的污染效果比较好,解决底质的污染则效果比较差,而底质又是污染最严重的地方,也是稚参直接栖息的场所,因此,是最需要解决的。全换水既及时净化了水质,也及时地净化了底质,这是其价值所在。
(五)充气
充气的作用与体长35毫米以下的稚参培育基本相同。只是由于稚参的个体越来越大摄食量越来越多排便量增加新陈代谢更加旺盛局部水质更容易变差水质不均的状况可能更突出。因此充气量需要更大气石的数量最好达到每2米21个。
(六)越冬保苗
越冬保苗期间的管理与秋季大体相似。但是由于水温不同与此相应的一些管理措施也就不同。越冬保苗期间为了节约能量、降低成本培育水温可以控制在参苗适宜水温的下限即1012℃。投饵量也要相应地减少约为最适宜水温投饵量的60%左右。换水量也可以减少每隔2436小时全换水1次倒池次数也要减少1520天倒池1次。
第三章 刺参的池塘养殖
一、刺参的池塘养殖生态与池塘养殖的可行性
(一)刺参池塘养殖的初步尝试
我国刺参池塘虾池养殖的研究是在20世纪80年代刺参人工育苗研究取得成功基础上进行的。乔聚海等于1986年在山东威海市双岛盐场投放海参礁将一个对虾养殖池塘改造为刺参养殖池塘。该池塘长84米宽31米水深7090厘米最大水深120厘米。当年5月8日投放体长56厘米的参苗1949头。9月22日和次年1月8日还两次投放体长1厘米左右的参苗。养殖期间仅投饵一次投喂对虾配合饲料35千克。1987年11月25日采捕成活率35%。其中147头平均体重179.6克600头平均体重50120克441头平均体重2150克。最大体长25厘米体重410克。
这次刺参池塘养殖试验,取得了初步的成果,是一次有益的尝试。但是,当时正是对虾池塘养殖的发展时期,上述试验尚难以说明池塘养殖刺参的经济效益大于养殖对虾。也许是基于这种原因,除在一些虾池进行过虾参混养试验外,研究和推广工作未能继续下去。
上述刺参池塘养殖试验,虽然取得了一定的产量,但并未完全消除人们对刺参池塘养殖的疑虑。毕竟,池塘的生态环境与刺参栖息海区的生态环境有不小差别。其中有些生态因子,例如附着物和隐蔽物,人工可以提供,而有些生态因子,例如水温、盐度、溶解氧等,是人工难以改变的。而这些生态因子与刺参栖息的海区比较,恰恰是变化大、差别明显的生态因子。
(二)刺参的池塘养殖生态
1.刺参对盐度适应范围的试验
试验用刺参为满1龄的。第一次试验盐度分别为14、20、26、32、38、44水温为2628.4℃。第二与第三次试验盐度分别为14、17、20、32、35、38水温分别为2024℃与1216℃。
试验结果显示14与44两个盐度组的刺参最初身体缩成球状1小时后略放松肉刺全部紧缩23天后略放松直到7天试验结束均未恢复正常状态。14盐度组刺参管足始终附着力减弱并在试验的23天有1/3排脏。在高温的两次试验中出现严重溃烂。44盐度组的刺参试验期间全部失去附着能力2小时后呈昏迷状态。可以认为14与44的盐度已接近刺参的致死盐度17与38两个盐度对刺参具有明显影响并与水温有关。17盐度组的刺参在适温时肉刺伸展在较高温度时半伸展12小时后恢复正常。刺参的附着力最初部分减弱6小时后恢复正常。在较高水温时有一头试验60个小时排脏。38盐度组的刺参初始肉刺收缩后在适温条件下恢复正常较高温度条件下仍轻微收缩。初始刺参的附着力弱在1216℃条件下尚可恢复在2628℃条件下难以恢复正常并在2430小时1/3失去附着力。20、26、32、35的盐度在试验期间7天未见刺参有不良影响只在2628.4的高温条件下20与35两个盐度组的刺参初始肉刺轻微收缩但24小时即恢复正常。
以上试验结果表明满1龄刺参对盐度变动的可适应范围为2235。最适范围2632。
2.刺参对虾池水温、盐度变动的适应性
用于观察的刺参为当年的参苗和满1龄的幼参。参苗装入20目网袋挂放于覆有510厘米软泥的池底。幼参放于空心砖的人工礁。使用的池塘为未经改造的虾池。养殖观察时间为1周年。结果显示1龄刺参在池塘养殖期间水温变动在-1.832℃盐度变动在25.530.5未见异常成活率为85%以上。12龄参在池塘养殖期间水温变动在-1.833.5℃夏季有连续3天的水温达到或超过33℃冬季有38天水温达到零度以下其中全天处于零下的低温有10天亦未见异常成活率达到86%以上33℃的水温可能已达到12龄刺参的耐受上限。
3.刺参的耗氧量
1龄左右的幼参与2.5龄成参耗氧率均在0.0090.011毫升氧/克·小时。耗氧率与年龄没有明显关系。0.5龄幼参耗氧率较高为0.016是前者的1.6倍。在水温1626℃的范围内同龄参不同大小个体的耗氧率没有明显差别表3-1
表3-1 刺参耗氧率的测试结果
表3-1 刺参耗氧率的测试结果(续)-1
刺参耐低溶解氧的能力较强当溶解氧低到0.72毫升氧/升水温18℃尚未见刺参出现异常。
如果说0.5龄幼参相当于体长2.5厘米的幼虾近1龄参相当于体长3.5厘米的幼虾满1龄参相当于体长4.5厘米的幼虾2.5龄成参相当于体长9.5厘米的对虾比较它们的耗氧率则刺参的耗氧率只相当于对虾耗氧率的1.8%3.9%。若按耗氧量计算1尾体重10.5克对虾的耗氧量为2.42毫升氧/尾·小时1头体重140克刺参的耗氧量仅为1.26毫升氧/头·小时。刺参的耗氧量只为对虾耗氧量的1/2。
4.虾池池底软泥层对刺参的影响
虾池池底一般覆盖有几厘米的软泥层这些软泥层中沉积有丰富的有机质碎屑其上附着有大量微生物和其他微小生物溶解有机质也很丰富有很丰富的营养。据观察在粒径79%为0.076毫米以下的软泥上刺参成活和生长良好。养在池底网袋中的体长1厘米的参苗经1个月平均体长达3.6厘米。可见软泥是刺参的摄食场所。但是,光是软泥层是不够的,刺参还需要附着和隐蔽场所。这在虾池中是不存在的,必须人为地提供。如果软泥层变黑,则对刺参不适宜。
(三)虾池的生态环境能否满足刺参的需要
1.盐度
我国北方浅海和内湾水域盐度的高值一般在33以下考虑到池水蒸发等因素如果换水适当加大池水的深度使池水的盐度保持在35以下是可行的。
在没有大量淡水流入的情况下我国北方浅海和内湾水域盐度保持在20以上是完全没有问题的。大量降水对池塘的盐度有一定影响。可以通过增加池水深度和换水减轻这种影响。值得注意的是不少虾池都分布于河口区大量径流往往使海水盐度短时间内大幅度下降这种状况又是人难以改变的。遇到这种情况可以暂停池水与外海水的水交换。
2.水温
刺参对低水温的适应能力很强。零下23℃的低水温也能适应。需要注意的是高水温。我国北方浅海、内湾水温一般不会超过31℃。虾池的水温高于海区23℃是可能的也就是说虾池的最高水温完全可能超过33℃。因此夏季池塘的高水温是刺参池塘养殖必须认真对待的。加大池水的深度和适时换水可以使池水底层温度保持在33℃以下甚至更低。
3.溶解氧
刺参自然分布区域的浅海,海水处于不停地运动之中,溶解氧基本处于饱和状态。与此相比较,虾池的海水基本上是静止的,但是由于刺参的耗氧量低,从这一角度来看,虾池的溶解氧一般不会成为刺参的限制因素。
4.附着物和隐蔽物
虾池中不具备刺参的附着物和隐蔽物,而附着物和隐蔽物又是刺参所必需的,需要人为提供。
从以上分析可以看出,用虾池养殖刺参是可行的,但必须对对虾池进行改造。改造的标准是,起码必须满足以上条件。
二、池塘养殖刺参的食物来源
(一)刺参的食物链
1.第一条食物链
池塘养殖刺参的第一条食物链是,底栖硅藻→刺参。底栖硅藻是刺参的优质饵料,是刺参从外界环境中取得物质和能量的重要途径之一。在这条食物链中,刺参摄食底栖硅藻,处于第二营养级。绿色植物(底栖硅藻)吸收固定的太阳能只经过一次转化。因此,这条食物链是太阳能在转化中损失最少的食物链之一。
刺参养殖池塘中,底栖硅藻一般都有较大的种群数量,并且生产力较高。特别是在附着基上,可以发现数量相当大的底栖硅藻群落。这是刺参产量高的物质基础之一。
2.第二条食物链
刺参的第二条食物链是浮游植物、大型海藻和大叶藻等绿色植物的尸体形成的有机碎屑→刺参。在这条食物链中,绿色植物的尸体被微生物分解,成为有机质碎屑,刺参摄食绿色植物形成的有机质碎屑,处于第二营养级。绿色植物吸收固定的太阳能也是经过一次转化。这条食物链也是太阳能在转化中损失最少的食物链之一。
刺参养殖池塘中,大型海藻的种群数量一般虽然不大,大叶藻(除人工移植外)的种群数量也很少,甚至无,但是浮游植物的生物群落数量却很大,生产力很高。由此形成的有机质碎屑的数量相当大。这是刺参产量高的另一个物质基础。
3.第三条食物链
刺参的第三条食物链是,绿色植物尸体→微生物→刺参。微生物在分解绿色植物尸体时,从中获得物质和能量,于是便大量增殖。刺参摄食分解绿色植物尸体的微生物处于第三营养级。绿色植物吸收、固定的太阳能经过二次转化。太阳能在转化过程中的损失增大。刺参对太阳能的利用效率低于前两条食物链。
在刺参养殖池塘中分解绿色植物尸体的微生物的数量,在一定程度上取决于绿色植物的数量,这些微生物常常附着于有机质碎屑上。有机质碎屑的数量若大,其上附着的微生物的数量也大。这也是刺参产量高的一个物质基础。
4.第四条食物链
刺参的第四条食物链是,浮游植物等绿色植物→浮游动物等草食性动物——其尸体形成的有机质碎屑→刺参。在这条食物链中,草食性动物的尸体被微生物分解,其中间产物亦产生有机质碎屑。刺参摄食由草食性动物尸体形成的有机质碎屑,处于第三营养级。绿色植物吸收、固定的太阳能经过二次转化。太阳能在转化过程中的损失与第三条食物链相同。
刺参养殖池塘中,草食性动物的生产力要比植物的生产力低得多,但这也是刺参的一条食物链,也是刺参产量高的物质基础之一。
5.第五条食物链
刺参的第五条食物链是浮游植物等绿色植物→浮游动物等草食性动物——浮游动物等草食性动物的尸体→微生物→刺参。在这条食物链中,刺参摄食分解草食性动物尸体的微生物,处于第四营养级。绿色植物固定的太阳能经过三次转化,太阳能在转化过程中的损失更大。这条食物链与以上各条食物链比较,刺参对太阳能的利用效率最低。
当然在刺参养殖池塘中还有其他食物链。食物链每增加一“节”或者说营养级每增加一级对绿色植物固定的太阳能的利用大约减少9/10。养殖刺参的能量主要来自比较短的几条食物链。
池塘中的几乎所有生物都能够被刺参直接或间接利用。刺参以多条食物链取得能量,物质和能量得到充分利用。这是刺参池塘养殖的一个重要特点,也是其优点,是在不进行人工投饵条件下,刺参产量高的主要原因。
(二)池塘养殖刺参有无必要施肥和投饵
刺参的食物链虽然有多条,长短不一,但其能量来源都是绿色植物固定的太阳能。绿色植物固定太阳能,同时需要二氧化碳、水和氮、磷、钾等无机营养盐,合成碳水化合物和蛋白质等。因此,人们从池塘中收获的刺参,其中的物质来自池塘中的氮、磷、钾等无机营养盐、二氧化碳和水。能量则来自太阳能。池塘中的二氧化碳储量丰富,一般不会短缺。水和太阳能更是取之不尽、用之不竭。惟有氮、磷、钾等无机营养盐有可能缺乏。
近几年刺参养殖的实践表明,即使不施肥、不投饵,刺参也能高产。于是,刺参的养殖业者便得出了结论:池塘养殖刺参不需要施肥、更不需要投饵。这种结论绝不能一概而论。
如果以1/15公顷年产100千克刺参按体壁重50千克计算则相当于收获蛋白质8.25千克折合成氮则相当于从池塘中收获1.32千克氮。这是7.5千克碳酸氢铵的含氮量。这些氮的来源通常有二一是通过水交换从毗邻的海区输入。二是池塘中贮存的无机氮和有机氮。用于养殖刺参的池塘一般都养过10多年甚至20多年的虾、蟹其中的有机质和无机营养盐比较丰富。浅海海水中的有机质和无机营养盐含量一般并不高在虾池毗邻海区的有机质和无机营养盐却比较高。因此即使不施肥、不投饵维持刺参1/15公顷100千克的年产量是可能的。但是刺参池塘中贮存的无机营养盐毕竟有限靠水交换输入的无机营养盐也很少。随着刺参养殖面积不断扩大和养殖时间的延续池塘中的营养物质将不断减少毗邻海区的无机营养盐也将逐渐被消耗。当这些营养物质的贮量降低到一定程度时刺参的产量是否能维持恐怕不仅仅是个理论问题。
(三)刺参池塘养殖的三种模式
1.不施肥、不投饵的养殖模式
刺参的饵料全部依靠池塘的天然饵料。天然饵料的营养物质是来自池塘中贮存的无机营养盐。前面已经分析,这是可能的,这一养殖模式充分利用了池塘中的营养物质,不但节约了成本,而且减轻了池塘和毗邻海区的富营养化程度,是一种生态养殖模式。目前的刺参池塘养殖,采用该模式的很多。
2.人工施肥的养殖模式
贮量有限的资源早晚要被消耗掉。当池塘内的无机营养盐被消耗到一定程度,刺参的产量就难以维持。因此,必须人工施肥。如果施用有机肥料,且施用得当,其效应与第一种养殖模式一样,也是生态养殖模式。如果施用人工合成的化学肥料,则不能称其为生态养殖。但是,却完全可以成为一种健康养殖模式。
3.人工投饵的养殖模式
在刺参养殖池塘,从无机营养盐到刺参,需要经过复杂的生物生产才能完成。虽然刺参的食性杂、食物链短,但绿色植物(包括底栖硅藻)的生产却是必不可缺的一个环节。单就绿色植物的生产而言,就需要一定的生态环境条件。这种生态环境在刺参养殖池塘中,并不总是最适宜甚至适宜的。也就是说,绿色植物的生产要受生态环境的制约。其他生物的生产也是如此。而人工配合饲料的生产却不受此限制。人工饲料可以做到及时充分的供给。养殖业者为了获得更高的刺参产量,往往愿意选择人工投饵的养殖模式。尽管目前采用该模式的不多,但却不能排除以后更多的采用该模式的可能性。
人工投饵的养殖模式与对虾池塘养殖有些相似。尽管其投饵量可能比对虾少,残饵可能比较低,因投饵造成的自身污染可能比虾池轻,但其性质却是相同的。再加上刺参养殖池塘难以像虾池那样年年清池,粪便、残饵长时间积累造成的自身污染对刺参会有多大影响,是个不容忽视的问题。
生态养殖是健康养殖模式的最高形式。生态养殖的核心内容大致有三:其一,人只能通过生物产品从生态系统中获得能量,而从生态系统中获得的物质应重新返还生态系统中。其二,生态系统中绿色植物固定的太阳能,在生态系统的各个营养级(包括人)分配,以维持生态系统的结构和功能,使生态系统正常运转。人只能获得自己应该分配到的那部分能量,而不能凭借自己在生态系统中的主宰地位,任意“索取”。其三,不人为地改变养殖种群的食物链结构。生态养殖是海水养殖的发展方向。
三、池塘的改造与养殖方法
(一)池塘的改造
1.水深
养殖刺参的池塘最大水深应在2米以上如果达不到此水深则应沿着池塘的长轴方向挖中心沟或环沟。中心沟和环沟的深度为0.51米。
2.海参礁
海生礁的材料主要有石块、砖瓦、水泥构件。此外还有废旧的扇贝笼、废旧轮胎、陶瓷管等。海参礁的作用是为刺参提供附着物并营造暗光的隐蔽栖息场所。因此海参礁必须具有较多的孔洞和缝隙。用上述材料排列和堆积起来基本上可以具备这种功能。石块的优点是结实、耐用但搬运和清洗不太方便。砖瓦搬运和清洗比较方便但却不耐用。水泥构件可以按照人们的意愿设计成各种形状针对性强是很有发展前途的一类海参礁。用各种废的物质建造海参礁虽然不够规范但是废物利用造价低则是一大优点。海参礁的排列以堆状较好。堆底部的直径以1.52米为宜堆高一般不宜超过1米堆间距可保持812米。海参礁可以成堆、成垅排列或堆、垅结合排列。
在池塘内移植大叶藻,可以为刺参提供栖息和隐蔽场所,也可以起到海参礁的作用。此外,大叶藻光合作用产生的氧,可以通过叶片输送到地下茎和根系,增加池底的氧供给,有改善水质和底质的作用。大叶藻叶片上附着的底栖硅藻等微小生物,是刺参的天然饵料。大叶藻叶片枯萎后形成的有机质碎屑,也可以作为刺参的饵料。
3.护坡
由于池塘较深,受风浪冲刷,池壁容易坍塌,一般需要护坡。护坡的材料一般是石块和水泥板。前者造价较高,但使用时间长;后者造价低、施工简便。
(二)纳水繁殖基础饵料
底栖硅藻和一些微生物是刺参的主要生物饵料。尽快把这些生物饵料培养起来是刺参池塘养殖的重要工作之一。底栖硅藻大量繁殖的环境条件主要有水温、光照、营养盐、二氧化碳和附着基。其中水温的季节变化虽然较大且难以控制但是各种底栖硅藻的适温范围不同总有某一种或某几种底栖硅藻能适应池塘的水温。所以水温不是主要控制的因子。海参礁是底栖硅藻很好的附着基池塘的底质也可以供底栖硅藻附着。所以底栖硅藻的附着基已经具备池水中的二氧化碳也不缺乏缺乏的可能是无机营养盐。因此在某些刺参养殖池塘纳水后需要施肥更需要控制的是光照强度。光照强度过小底栖硅藻增殖慢光照强度过大绿藻容易大量增殖。底层的光照强度控制在25003000勒克斯为宜。池水表面的光照强度是无法控制的。要使底层光照强度在上述范围内就要控制池水的透明度和池水的深度。有机质也是刺参的重要饵料。通过纳水一些有机质也可以随海水进入池塘但更多的是在池塘内生产。在池塘内生产有机质最快捷、最经济的途径是浮游植物的生物生产。一般地说能够满足底栖硅藻的生态条件对浮游植物也比较适宜。但浮游植物的现存生物量不宜太大否则不但造成日光通过池水严重衰减造成底栖硅硅藻接受的光照不足其大量繁殖、老化、死亡后还会败坏水质。
池塘内处于不同营养级的生物的生活周期和迴转周期长短差别很大。浮游植物的生活周期短迴转周期也短其死亡分解速度快。处于高营养级的大型生物则生活周期长迴转周期也长。例如浮游植物现存生物量迴转一次仅需2天左右浮游动物迴转一次平均约需60天肉食性鱼类迴转一次约需2年。纳水时应防止大型生物以及其幼体、受精卵进入池塘。
(三)放苗
1.苗种的质量和规格
参苗好的标志是,身体无损伤,皮肤无溃烂,体型舒展,肉刺尖锐,活力强。
小规格的参苗价格便宜但成活率较低。大规格的参苗价格较高但成活率高。究竟放多大规格的参苗应根据池塘的具体情况定。如果池塘的生态环境很好底栖硅藻繁殖得快敌害生物很少放苗后适宜生长的水温持续时间长也可以放小规格的参苗。否则最好放大规格参苗。小规格参苗最小也要在体长1厘米以上大规格的参苗体长应该在3厘米以上。
2.放苗季节
秋季和春季是适宜放苗的季节夏季和冬季则不宜放苗。秋季水温处于下降期放苗时池塘水温最好在1517℃春季水温处于上升期放苗时池塘水温在1012℃为宜。这样参苗放养后即有个比较长的适温生长期。
3.放苗数量
放苗数量按预期产量推算。若预期产量为每1/15公顷100千克收获时平均体重为每头200克回捕率为30%。则每1/15公顷每年放苗量应为
无公害海参标准化生产
池塘养殖的刺参一般需要2年才能达到上述规格。新辟的养殖池塘第三年放苗前才能进行首次采捕。以后实行轮捕轮放。
回捕率是实际采捕数量(头)与放苗数量(头)之比。它取决于存活率、刺参生长速度和采捕人员的主观行为。而这三个因素都是不确定的,特别是前两个因素对不同的池塘可能有较大差别。因此,上述放苗量只是提供一种思路。
需要指出的是,放苗量应该与池塘的生态环境相对应。人们为刺参养殖池塘制造的生态环境并不完全相同,甚至可能差别很大。这些差别主要表现在:池水深度大小,池塘中繁殖的生物饵料多少,饵料的供给是否充足,适宜刺参生长的水温持续的时间长短,换水是否适宜,池塘的底质(包括海参礁)能否及时得到净化等。因此,放苗量不能强求一致。检验放苗量是否适宜的一个简单方法是,看参苗放养后的生长速度。如果生长很慢,则说明放苗数量过多;若生长很快,则说明放苗量还有增加的空间。
4.放苗方法
放苗应选择风浪较小的天气。阴天可以放苗,雨天则不能放苗。参苗要直接放到海参礁上,不宜放在海参礁之间的池底。每个海参礁的放苗量大体相等。
5.管理
1观察与检测 刺参觅食活动状况是观察的重要内容。投放参苗后3天内要做一次普遍观察。正常生活的刺参体型舒展内刺尖锐附着力强经常缓慢地爬行觅食。大个体则离开海参礁在海参礁之间觅食。排便量大是刺参摄食正常的一个重要标志。在刺参分布较多的区域常常留下很多粪便。水温是每天必须监测的项目。在换水前还要测量进水处的水温以便为换水提供依据。此外还要经常监测盐度。在降雨量较大的季节要加大监测的次数。在换水前还要测量进水处的盐度。有条件的单位最好能监测池水的pH及表层和底层的溶解氧。
2换水 换水是改善池塘水质的主要方法,同时对改善底质也有作用。通过换水可以使浅海中的营养物质进入池塘。换水还是调节和控制池水水温的主要方法。秋季之后,池塘的水温逐渐下降,而且比浅海的水温下降得快。常常出现池塘的水温低于浅海。如果池塘的水温在刺参的最适范围内,可以正常换水。如果池塘的水温接近于最适水温下限,就要加大换水量,并保持高水位,以提高池水水温和增加其稳定性。在冬季低水温期,池塘要保持最高水位。春季随着气温回升,刺参池塘的水温也逐渐升高,并且往往比浅海的水温回升得快,这时应保持较低的水位,以利于水温快速的回升。春末夏初,池塘的水温已经较高。当水温接近刺参的最适温上限时,要逐渐加大换水量,并保持高水位,直至最高水位,以增加池水温度的稳定性。夏季高水温期,虽然浅海的水温也很高,但往往低于池塘的水温,这时也要通过换水尽量降低池塘内的水温。总之,通过换水和保持一定水位,尽量延长刺参最适和适宜生长温度范围内的时间,并尽量降低最高水温和提高最低水温。
春季池塘水位低,池水透明度大,容易引起绿藻大量繁殖,应注意避免。
3投饵 刺参池塘养殖的投饵量主要取决于刺参的现存量和天然饵料的生产力。参苗的投放数量是确定的但成活率是不确定的。因此刺参的现存量是不确定的。池塘内的天然饵料的生产力更是不容易确定。因此投饵量不能不带有一定的盲目性。为了减少投饵的盲目性应经常检查饵料是否缺乏。饵料是否缺乏的依据一是看海参礁上的底栖硅藻是否丰富二是检测底质上的有机质含量三是看刺参生长的快慢四是解剖检查肠道内含物多少。投饵每天1次在傍晚进行。
四、刺参池塘养殖的自身污染
(一)厌氧条件下的分解及其危害
刺参粪便中的有机质和各种动植物尸体被微生物分解的最终产物是无机营养盐和二氧化碳。这些无机营养盐和二氧化碳可以被底栖硅藻、浮游植物等绿色植物吸收利用再通过各种食物链被刺参利用。但是由于环境条件不同微生物分解有机质的最终产物不同。在有氧条件下其无机营养盐是硝酸盐而硝酸盐是无毒的。在缺氧条件下厌氧微生物分解有机质产生氨氮和硫化氢。氨氮中的非离子态氨氮NH3-N和硫化氢则对刺参有毒害作用。刺参在自然分布海区海水中的溶解氧通常是很高的一般不会出现缺氧条件下的厌氧分解。但是在刺参养殖池塘却并非如此。刺参的耗氧量虽然很低但是池水中浮游生物、细菌和有机质分解却消耗大量氧即所谓“水呼吸”。在虾池中水呼吸一般约占溶解氧总量的70%左右。此外池底有机质分解也要消耗大量氧约占15%左右。刺参养殖池塘“水呼吸”和底质耗氧量虽未见报道,但与虾池同样存在却是无疑的。
人工投饵的养殖模式,由于人工配合饲料在水体中部分溶解和散失,以及残饵在底质积累,“水呼吸”和底质的耗氧量比不投饵的养殖模式更大。
虾池的溶解氧有很明显的垂直变化。浮游植物主要存在于1米以上的水层光合作用主要发生在0.5米以上的水层。白天表层水的溶解氧通常是饱和的,而底层溶解氧却很低,甚至接近于零。
池塘的溶解氧还存在明显的昼夜变化。精养鱼池白天上层水的溶解氧随辐照度增加而逐渐增加下层溶解氧却下降。夜间表层水温下降产生密度流中、下层溶解氧得到补充上层溶解氧下降至清晨5时上、下层溶解氧差几乎消失整个池水溶解氧降到最低水平王武1984
刺参养殖池塘与养虾池和养鱼池不完全相同但毫无疑问有很多相同和相似之处其溶解氧的垂直变化和昼夜变化也存在。因此底质完全可能出现缺氧状态从而引起厌氧分解产生有害物质非离子态氨氮NH3-N和硫化氢。同时致病菌例如条件致病菌——弧菌将大量繁殖导致病害。石莼等大量绿藻到高水温期老化、死亡后导致部分底质变黑是厌氧分解的一个明显现象。
(二)底质污染的应对办法
20世纪90年代在讨论池塘养殖对虾的病害时作者曾把对虾的池塘养殖与陆生动物畜、禽的养殖做了一些比较。畜禽养殖的一个重要的特点是其粪便和残饵能及时从其所在的环境中分离出去而对虾的池塘养殖却不能。这是导致对虾病害严重的基本原因之一。本书在稚参培育中曾反复强调净化底质的重要性。在稚参的培育中由于水体小可以采用吸池底、全换水或倒池等措施比较彻底地净化池底但对刺参养殖池塘则不适用但是这种思路和理念是完全适用的。可以说及时清除池塘底质包括附着基上的污染物质对刺参的健康养殖至关重要。目前尚未见解决这一问题的成熟方法。有的地方打算在池底安装管道按时充气或用高压水冲洗、冲刷池底促进有机质的有氧分解。刺参收获后清洗海参礁更是个比较实际的方法。
五、养殖容量
(一)养殖容量的概念
1.养殖容量的定义
确定的养殖对象,在某一确定的生态环境中养殖,能保持生态平衡的最大养殖数量,叫做该生态环境对这种养殖对象的养殖容量。从上述定义可以看出,养殖容量的定义具备以下四个要点:
1确定的养殖对象 在同一生态环境中,养殖对象不同,则有不同的养殖容量。
2确定的生态环境 同一养殖对象,在不同的生态环境中养殖,其养殖容量不同。
3确保生态效益 即通过养殖不致破坏环境,可以持续发展。
4最大养殖数量。
2.养殖容量与生态环境的关系
在养殖对象确定之后,养殖容量的大小仅仅取决于生态环境。养殖容量与生态环境相对应,即每一种生态环境对应一个养殖容量。这种对应关系体现了养殖容量对环境的依赖性。
3.养殖容量与产量、经济效益的关系
养殖容量不允许盲目追求高产,而允许在限定条件下追求高产。这个限定条件就是生态效益。这是由养殖容量的定义界定的。
养殖容量不以追求暂时的经济效益为前提。因此,养殖容量下的产量不一定是最大经济效益。因为这是保证生态效益前提下的经济效益,而不是以牺牲生态效益为代价的经济效益。但这并不妨碍经营者在限定条件下,寻求最大经济效益。这个限定条件就是养殖数量不能超过养殖容量。
4.养殖容量与养殖技术、管理水平的关系
养殖技术的进步,可以促使产量提高,却未必能提高养殖容量。只有能改善生态环境的养殖技术,才能提高养殖容量。这也是养殖容量的定义界定的。因此,不能笼统地提出,以提高养殖技术来提高养殖容量。养殖生产管理可以节约成本,可以提高产量,也可以改善生态环境。只有可以改善生态环境的管理,才能提高养殖容量。这也是养殖容量的定义界定的。
5.怎么才能提高养殖容量
1选择养殖容量大的养殖对象进行养殖 例如,某一海区可以养殖海带,也可以养殖扇贝。海带的产量往往比扇贝高很多,但是养殖海带的经济效益却远不如养殖扇贝。选择养殖对象往往受经济效益和市场需求的支配。因此,对养殖对象的选择有一定的局限性。
2改善生态环境提高生态环境的质量 生态环境差,其养殖容量则低;生态环境好,其养殖容量则高。在进行养殖时,首先要选择一个好的生态环境,这是常识性的。生态环境是可以改善的,原本并不是很好的生态环境,可以人为地改造成好的生态环境。虾池经过改造养殖刺参就是一例。在养殖过程中,生态环境是会发生变化的,并且一般是向差的方向变化。例如,养殖的自身污染就会使生态环境变差。人为地采取相应对策,减轻甚至消除自身污染,就能保持一个相对良好的生态环境。
(二)影响刺参池塘养殖容量的主要因素
刺参池塘养殖的养殖容量是由池塘的生态环境决定的。组成池塘生态环境的主要生态因子有水温、水质包括盐度、pH、无机营养盐、溶解氧、悬浮有机质、溶解有机质、底质包括沉积有机物、氨态氮和硫化氢等、各种敌害生物和竞争生物、饵料等。总之所谓生态环境是由除刺参之外的所有有机物和无机物组成的。其中任何一个生态因子都可以成为养殖容量的限制因素。敌害生物和竞争生物大部分可以由拦网被阻于池塘之外进入池塘的一般也难以大量繁殖一般不会成为限制因素。水温虽然可以成为养殖容量的限制因素但水温的变化具有明显的规律性而且基本上是人无法改变的。水质和底质是变化较大的生态因子。人工投饵配合饲料的养殖模式往往会对水质造成污染。换水虽然可以改善水质但是当养殖面积很大时毗邻海域往往也受到污染。如果到了这种程度池塘内水质的改善就不是换水所能解决的了。底质的污染可能比水质的污染更为严重人工投饵的养殖模式更加明显底质对刺参的影响也更直接。因此水质和底质特别是底质可能首先成为养殖容量的限制因素。
(三)养殖容量对刺参池塘养殖的意义
1.超负荷高密度养殖的教训
我国的海水养殖业曾取得了巨大的成绩。20世纪90年代养殖海带、养殖对虾和养殖扇贝的产量均曾居世界首位。但是1993年养殖中国对虾白斑病毒病大暴发养殖中国对虾大量死亡产量急剧下降。1997年养殖栉孔扇贝发生大量死亡损失惨重。养殖对象大量死亡的原因固然很多但是片面地追求产量、盲目地提高养殖密度、一味地扩大养殖面积的超负荷养殖则是主要原因。
1984年全国对虾产量不到2万吨1/15公顷放苗量一般只有30005000尾体长810毫米。以后年产量几乎以几何级数增长。1991年养殖面积达到14.5万余公顷200多万亩产量达20多万吨。这期间养殖密度也不断增长到80年代末1/15公顷放苗量已达到1万尾以上。养殖栉孔扇贝也有类似的现象。以养殖规模较大的山东省为例1980—1990年养殖面积增长缓慢1990年为3300公顷近5万亩左右此后亦呈几何级数迅速增长1992年超过6660公顷近10万亩1993年则达到13330公顷约20万亩以上1994年继续增加超过17300公顷约26万亩到1996年达到21300公顷约32万亩。同时1/15公顷放苗量在10万粒的基础上一再增加1998年9月抽样调查高达40万60万粒最高甚至超过70万粒。
所谓超负荷养殖,就是养殖数量超过了养殖容量。对虾和扇贝超负荷的惨痛教训切不可忽视。刺参池塘养殖切不可重蹈对虾和扇贝养殖的覆辙。
2.超负荷养殖必然会带来生态灾害
对于不人工投饵的养殖模式,超负荷养殖会出现饵料不足。饵料不足将导致养殖对象生长缓慢,体质弱,活力差,对疾病的抵抗能力降低,同时也可能出现养殖对象的粪便及排泄物对环境的污染。一般来说,环境对养殖对象的粪便等污染物质具有一定的净化能力,但这种净化能力是有限度的。超负荷养殖往往导致养殖对象的粪便等污染物质超过了环境的净化能力,形成自身污染。
对于人工投饵的养殖模式,即使超负荷养殖,也可以做到饵料供给充足。饵料不足的现象完全可能不存在。但是,对环境的污染却加重了。
不论哪种养殖模式,超负荷养殖必将带来以下生态灾害:养殖环境污染加剧,养殖对象病害严重,养殖对象大量死亡。
超负荷养殖带来的生态灾害有滞后性。超负荷养殖的负面影响并不是马上显现出来,而是有个积累过程,或者说是有个从量变到质变的过程。在超负荷养殖的初期,产量甚至会提高,经济效益甚至会很好。但这是以牺牲生态效益为代价的。其实,这时已经埋下了隐患,生态灾害就在后面。
3.养殖容量下的养殖是刺参养殖可持续发展的必由之路
养殖容量下的养殖即养殖数量不超过养殖容量,养殖对象既不会出现饵料缺乏,也不会出现自身污染,其他生态因子也不致恶化,养殖产量相对稳定。现在,大家都在谈论健康养殖。健康养殖是在养殖中国对虾和养殖扇贝大量死亡后,提出的一个口号。正因为以前存在“不健康养殖”,才有了“健康养殖”之说。可以说,健康养殖是对不健康养殖的一种否定。健康养殖是人们对海水养殖的一种客观需求和主观愿望,也是一个追求的目标。健康养殖还是海水养殖无节制地“索取”遇到挫折后的一种思路调整。由原来片面地追求经济效益到兼顾经济效益和生态效益,然而,怎样才能实现健康养殖呢?实现健康养殖的具体办法有很多。但是,养殖数量不超过养殖容量是一个大前提。刺参的养殖要实现可持续发展,也必须遵循养殖数量不超过养殖容量。
要做到养殖数量不超过养殖容量,所有刺参养殖业者都要尽自己应尽的责任和义务。但是也应该看到,当连片的养殖面积很大时,就不是一两个养殖业者的主观愿望所能完全办到的。有关主管部门的宏观控制可能更为重要。
第四章 刺参的人工增殖
一、刺参人工增殖的几种类型
(一)以原来有无刺参资源作为区分标准
海区原来有刺参资源,在此基础上,用人工的方式增加资源,通常称为人工增殖。
海区原来没有刺参资源用人工的方式放入亲参或苗种增殖资源通常称为移植。20世纪80年代初在刺参人工增殖的试验阶段有人专门寻找原来没有刺参分布的海区进行刺参的人工增殖。其理由是容易判定增殖效果。这实际上是移植。移植也是属于增殖的范畴。如果移植的海区非常适于刺参的生长繁殖是可以达到增殖资源的目的。移植也有成功的事例。据悉山东省荣成市的马山港湾原来刺参数量很少历史上没有产量的记载1958年移植体长6厘米幼参苗20万头和一定数量的亲参。1970—1976年产量维持在1000千克干品左右。看来效果很明显。但是这里有个概念问题。实际上马山港湾原来有刺参只是“数量很少”。其实大都因为原来资源少才进行人工增殖的。这个例子作为增殖成功的事例比较有说服力作为移植的事例则比较勉强。
移植成功的例子在其他种类并不罕见。在内陆水域的一些湖泊、水库移植大银鱼就有很多成功的事例。中国对虾移植到浙江象山港湾,也获得成功。
移植要取得成功,绝非像人们想像的那样简单。移植的物种必须能够适应新的生态环境。如果不适应,则不能存活。这种适应性除了对无机环境的适应之外,还要对新环境中的生物适应,即能够与新环境中的生物形成相互适应、相互依存、相互制约的关系。生物之间的适应关系不是“自发”的,而是通过长期的相互适应发展起来的。当把一个物种从一个生态环境移到另一个生态环境时,它在原来生态环境发展起来的适应性,可能在新的生态环境中不适用。新的生态环境中的生物可能排拆移植的物种入侵。
移植还可能出现另外一种情形,即移植的物种在新的生态环境中成活率很高,具有很强的竞争能力。由于其大量增殖,使得原有的某些物种难以生存,甚至造成生态灾难。如果要控制移植的物种,往往要付出很大的代价。
对于刺参移植,应该担心的不是后者,而是前者。
(二)从是否改造环境作为区分的标准
不人为地改造增殖海区的生态环境,在原有的生态环境的基础上进行的人工增殖,叫做不改造环境的增殖。不改造环境的增殖与其说是增加资源,不如说是恢复资源更为确切,即通过人工增殖,资源只能恢复到环境允许的水平。鱼虾等的人工增殖大多属于这种类型的增殖。刺参的人工增殖很多也属于这种类型。近几年出现了“修复渔业资源”的概念,其意思是说,用人工的方法把渔业资源恢复到应有的水平。这是不改造环境的增殖,表述比较确切。
人为地改造增殖海区生态环境,使本来对增殖对象不太适宜的生态环境变得适宜;使本来适宜的生态环境变得更加适宜。在这样经过人为改造的海区,进行的人工增殖,叫做改造环境的增殖。改造环境的增殖,增大了增殖容量(其概念将在后面阐述),不仅可以恢复资源,而且可以增加资源。就刺参的人工增殖而言,投放海参礁,建设大叶藻人工藻场,驱除敌害生物和竞争生物等,都是改造环境的措施。
(三)以是否放流苗种作为标准
对刺参资源已经衰退的海区,封海禁捕,通过刺参的自然增殖,使衰退的资源得以恢复,一般叫做繁殖保护。广义地说,也属于人工增殖的范畴。但“人工”一说已比较勉强。繁殖保护虽然也可以恢复衰退的渔业资源,但恢复起来比较慢,而且渔业资源衰退得越严重,恢复起来越慢。如果渔业资源衰退到一定程度,甚至不能恢复。但是其成本低,风险小,在渔业资源大面积衰退的情况下,也不失为一种增殖手段。
在刺参资源已经衰退的海区或者其他适宜刺参增殖的海区放流苗种使刺参的资源得以恢复和增长叫做放流苗种的人工增殖。这是一种恢复和增加渔业资源较快的人工增殖方式因而常常被采用。除了放流苗种外还可以放流亲参及其受精卵、浮游幼体但其效果远不如放流苗种。刺参幼体营浮游生活约10天左右其在自然海域的成活率非常低。如果放流海区开放性强并且没有往复流或涡流这样的水文条件刺参的浮游幼体将会随潮流扩散到不适宜的海域成活率更低。即使变态为稚参存活率仍然很低。
放流苗种的人工增殖的意义在于,把人工生产的苗种,在其死亡最剧烈的发育初期,以人工的方法加以保护和饲育管理,然后放流,使其在自然海域生长、发育。放流亲参或其幼体则不含有这种意义。
二、刺参的资源数量变动及原因
(一)渔业资源数量变动的原因对渔业资源人工增殖的意义
渔业资源的人工增殖,是在原有资源的基础上进行的,而且通常是在已经衰退的资源的基础上进行的。要进行渔业资源的人工增殖,就不能不了解资源的历史和现状。对于已经衰退的渔业资源就不能不弄清衰退的原因。渔业资源衰退的原因不同,采取的增殖对策也就不同。
渔业资源数量是经常变动的。渔业资源的数量变动见于鱼类、虾类、贝类等几乎所有的海洋渔业资源。其数量变动有些是规则的,即周期性地波动或振动;有些是不规则地随机波动。有些渔业资源的数量变动表现出大起大落大幅度变动;有些则显示出小幅度的升降。刺参的资源量也是波动的。但若干年来总体上说是呈下降的趋势。
(二)渔业资源数量变动的原因
1.环境决定论(自然变动论)
该理论认为,海洋生物在发育初期总要发生大量死亡。发育初期的环境条件决定着资源的大小,而不考虑亲体数量与子体数量的关系。资源数量变动的中心内容是补充量的变动。补充以后,世代的大小在各世代之间的相对比率没有很大变化,即数量大的世代到高龄依然大;数量小的世代到高龄依然小。世代的大小是补充以前决定的。
环境决定论可以解释一些渔业资源的数量变动,特别是渔业资源大幅度变动的现象。
2.捕捞决定论(人为调节论)
该理论认为,引起资源数量变动的因子是捕捞行为。在没有捕捞的情况下,资源为饱和值。资源量的饱和值为环境条件所决定。子体的数量是由亲体的数量决定的。捕捞决定论也可以解释一些渔业资源的数量变动。
刺参资源量的变化从总体上来看既有捕捞的因素,也有环境的因素。由于刺参的经济价值高,捕捞强度过大,恐怕是个比较普遍的现象。刺参的生态环境也受到不少干扰。例如,拦海筑坝、修建码头,可以局部地改变潮流的流向和流速;工业污水、城乡生活污水排放入海,海水养殖的自身污染等。这些因素都对海参造成不利的影响。
对于某一具体的海区,刺参资源的数量变动,究竟是捕捞的影响,还是环境变化的影响,要做具体分析。
(三)剩余生产力理论
1.捕捞过度产生的暂时剩余生产力
如果捕捞过度,种群就会产生使其恢复到原来大小的复原力。其主要表现是,个体生长快,性成熟年龄提前,排卵量增加,幼体成活率提高,总之是向着使其种群增大的方向发展。而这种复原力,就是产生剩余生产力的结果。
2.环境激变产生的剩余生产力
环境激变产生剩余生产力分两种情况:一种情况是,环境激变使生态环境得到改善。例如,无机环境(水温等)更适宜,饵料丰富,敌害和竞争种被抑制。另一种情况是,由于环境激变,使产卵场的环境受到破坏,而育成场却正常。由于产卵场的环境受到破坏,补充群体的数量减少,在育成场则产生剩余生产力。对于产卵场和育成场不在同一海区的鱼虾类固然是这样。对刺参也是这样。刺参的产卵场和育成场虽然在同一海域,但繁殖在前,育成在后,两者不在同一时段。如果由于某种原因(例如潮流、水温、陆地径流、风暴等),在刺参繁殖期造成环境恶化,早期幼体成活率大幅度下降,而在育成期,环境恢复正常,由于补充量不足,就会产生剩余生产力。
三、刺参人工增殖的决策
(一)移植的决策
刺参的移植是在其资源量为零的基础上,开始的人工增殖。在决策前,要对增殖海区的生态环境进行细致地考查。之所以没有刺参分布,是因为没有满足刺参分布的生态条件?还是刺参这一物种没有入侵的机会?如果是前者,则要查清哪些生态条件对刺参不适宜?人能不能改变这些不适宜的生态条件?如果能,则可考虑进行刺参的移植。刺参对生态环境的要求可参考第一章。但是海洋的环境是多变的。有些生态环境条件,不应该是某一年的调查结果,更不能是某一次的调查结果,应该是多年积累的数据相互印证。特别应注意极端恶劣环境条件的出现频率。如果是后者,问题就简单得多。但是要得出这一结论,必须是在前者得出否定结论之后。
能够满足刺参生长、发育直至产卵的生态环境,并不一定能满足其繁衍后代。这在本章第一节中已有阐述。在刺参移植决策时也要考虑。
与池塘养殖比较,刺参移植的海区开放性强,敌害物种的入侵也是决策时必须考虑的问题。
(二)刺参资源衰退的海区,人工增殖的决策
1.生态环境恶化造成刺参资源衰退
生态环境恶化的原因,有自然的因素,也有人为的因素。例如,某海湾本来刺参资源比较丰富。为了使湾内刺参的浮游幼虫不随水交换流出湾外,在湾口修了闸门。结果湾内外水交换量减少,湾内的流向和流速也发生了一些变化,造成湾内部分区域刺参死亡,刺参资源量下降。很显然,该湾资源衰退,绝不是人工增殖所能改变的。同样,由于环境污染造成生态环境恶化,资源衰退的海区,人工增殖也不会有任何效果。在这样的海区要想通过人工增殖恢复衰退了的资源,必须待生态环境恢复正常以后。
2.捕捞过度造成刺参资源衰退的海区人工增殖的决策
在因捕捞过度造成刺参资源衰退的海区,刺参种群有使其资源恢复的复原力(见本章第二节)。如果减小捕捞强度或者停业捕捞,刺参的资源将会逐渐增加,并最终恢复到捕捞过度前的水平。然而,这一过程是长期的,而且捕捞过度越严重,该过程变得越困难。如果捕捞过度严重到一定程度,刺参资源将难以恢复。如果及时放流一定数量的参苗,必将缩短刺参资源恢复的过程,甚至会使本来不能恢复的刺参资源得以恢复。
需要指出的是,刺参分布海区的各种生物的数量并不是一成不变的,而是不断地变化着和调整着。当刺参捕捞过度、资源衰退之后,被其捕食的生物因捕食压力减轻,数量可能增大,其敌害生物可能在某种程度上受到抑制,与其食性相同或相近的生物则得以发展,从而增加对刺参饵料生物的捕食压力。如果刺参资源长期衰退很严重,上述变化将更为明显。这时,人工修复资源的难度将增加。因此,因捕捞过度造成资源衰退的海区,应及时进行人工增殖。
3.繁殖期环境激变之后恢复正常的海区人工增殖的决策
刺参像其他绝大多数海洋动物一样发育初期要发生大量死亡。尽管刺参的怀卵量很大但死亡率却很高。造成死亡率高的主要原因是发育初期的海况。如果在其发育初期遇到恶劣的海况其死亡率更高。我们说其死亡率高并不是说死亡率每年都同样高。事实上各年的死亡率并不相同有时甚至差别很大。这主要与当年的海况有关。由于刺参的产卵量大相对成活数量成活率的微小差异就可以造成绝对成活数量的巨大差异。例如某年的死亡率为99.99%另一年的死亡率为99.95%。即这两年的死亡率都很高绝大多数都死亡了但存活率后者却是前者的5倍。如果某一年在繁殖期环境激变海况恶化自然繁殖的刺参死亡率必然高补充量减少。繁殖期过后环境恢复正常海区具有育成放流苗种的能力因此可以进行放流苗种的人工增殖。
四、增殖容量
(一)增殖容量在刺参增殖中的意义
在刺参人工增殖的生产实践中,有不少人喜欢多放流苗种,似乎放流苗种越多,产量越高。其实,这是一种错觉。过多地放流苗种,不仅无益,反而有弊。
任何一种生态环境对刺参都有其相应的环境容纳量即增殖容量。自然生态环境在没有人为干扰的前提下,刺参种群数量都将趋近环境容纳量,而不会超过环境容纳量。这是因为生态系统有反馈机能。随着其种群数量的增大,不可避免地导致栖息空间竞争、食物竞争以及产生超过环境自身净化能力的粪便和代谢产物,从而形成对刺参种群的阻滞作用,即所谓拥挤效应,结果刺参种群的密度被环境限制于某一水平。
生态系统虽然可以通过反馈机能调节种群(包括自然种群和人工放流的种群)的自然发生数量,但对放流刺参苗种的数量却没有调控机能。这是因为,放流刺参苗种是人的主观行为。在人工大量放流刺参苗种的情况下,刺参的种群数量则可能暂时超过环境容纳量。
刺参的种群数量超过环境容纳量的表现是,刺参生长缓慢,个体小型化,性成熟个体怀卵量低,卵子质量差,幼体存活率低。有些放流苗种则迫于环境的压力,在竞争中被淘汰。
如果放流苗种数量过少,则刺参生长快,个体大,性成熟提前,怀卵量高,卵子质量好,幼体的存活率高。通过种群的自然增殖机能,刺参种群数量最终趋近于环境容纳量,但是其过程将会拉长。
(二)增殖容量的定义
增殖对象种群(包括人工种群和自然种群)在确定的生态环境中,在生长、发育正常的前提下,能够达到的极限种群密度,叫做该增殖对象在这种生态环境中的增殖容量。
增殖对象种群包括人工放流的种群和原有的同一自然种群。增殖对象所处的生态环境是自然环境。它包括经过人为改善的生态环境和未经人为改善的生态环境。这与池塘养殖的人工生态环境是不同的。
增殖对象能正常地生长、发育是个重要的前提条件。在这一条件下,增殖对象种群在某一确定的生态环境中,将趋近于某一密度。趋近于这一密度的过程,是人工放流和自然发生的共同作用。自然发生包括人工放流种群的自然发生和自然种群的自然发生。
其实,增殖容量就是前面说的环境容纳量。它们是同一个概念。在未进行人工增殖的海区,种群的增殖完全靠自然发生。在人工增殖的海区,增殖对象种群的增殖,不仅有自然发生,还有人工放流的种群。后者有时占的比重更大。为了与种群自然增殖海区的环境容纳量相区别。特别地把人工增殖海区的环境容纳量称为增殖容量,并与养殖容量的名称相对应。
(三)增殖容量与环境
增殖容量是由环境决定的。在增殖对象确定之后,增殖容量仅仅取决于生态环境。增殖容量与一定的生态环境相对应。要想提高增殖容量就必须改善生态环境,提高环境的质量。一般地说,海洋生态环境是相对稳定的。因此,其增殖容量也是相对稳定的。但是,海洋生态环境也并非一成不变。因此,增殖容量又是动态的。如果海洋环境没有大的变化,可以近似地认为其增殖容量为相对稳定的值。海洋生态环境的变化除了受自然因素的影响之外,也越来越受到人为地干扰。
(四)增殖容量与产量、经济效益
高产是人们的主观愿望。增殖容量是环境质量的一个客观指标。它不可能受人们对产量的期望值所左右。人类只能在增殖容量允许的范围内尽量提高产量。
提高经济效益是人们从事生产活动的不懈追求,同样是一种主观行为。增殖容量也不可能受经济利益所支配,人们也只能在增殖容量允许的范围内追求经济效益的最大化。
(五)增殖容量的应用
1.合理捕捞的情况下,是否需要人工增殖
当资源量为增殖容量的1/2即K/2时图4-1资源的增殖速度最大。一年的平均增殖速度在数值上等于这一年的增殖量。因此一年的资源增殖量也最大可以有最大的持续年渔获量。在这种情况下没有必要放流苗种。渔业管理的重点是坚持合理的捕捞强度即每年的渔获量等于该年的增殖量。这样捕捞资源量保持在K/2的水平。
图4-1 种群增殖的逻辑斯谛曲线
在这种情况下如果大量放流苗种刺参的资源量将处在大于K/2而小于K的水平。刺参的资源量增加了但资源的增殖速度却降低了。也就是说一年中增殖的刺参量减小了。而且放流的苗种数量越大刺参的资源量越接近K一年中增殖的刺参量越小。我们需要的不是最大的刺参资源量而是最大的刺参资源增殖速度从而获得最大的年增殖量。这就是前面所说的并非“放流苗种越多产量越高”的原因所在。
2.捕捞过度情况下的人工增殖
如果因捕捞过度资源量小于增殖容量的1/2即小于K/2时资源的增殖速度减小而且资源量越小资源的增殖速度就越小。一年中增殖的资源量也越小。这是因捕捞过度、资源衰退的情况。如果停业捕捞资源将逐渐恢复。这就是前面所说的繁殖保护、封海禁捕的增殖但资源恢复的时间将会比较长。如果放流苗种资源将会很快恢复。放流苗种的数量以使资源量尽快恢复到K/2为准。刺参资源的人工增殖大部分属于这种模式。
3.有计划地捕捞过度情况下的人工增殖
所谓有计划地捕捞过度是指年初的资源量为K/2年渔获量大于这一年的资源增殖量靠资源的自然增殖能力到年底则不能恢复到年初的水平。而且年渔获量越大资源量变得越小。如果放流苗种以人工增殖的机能代替部分自然增殖的机能将会使资源恢复到年初的水平即K/2。
五、刺参人工增殖的方法
(一)增殖海区的选择与改造
1.增殖区的选择
刺参的人工增殖选择什么样的海区?这在本章第三节做了阐述。在对增殖海区的生态环境进行了详细的调查之后。如果其生态环境与刺参对生态环境的要求比较相符,一般来说,就有刺参分布。如果没有刺参分布,很可能说明,该生态环境还没有满足刺参对生态环境的要求。这是因为海洋生态环境是复杂的,不是一二次调查所能完全搞清楚的。目前我们掌握的刺参对生态环境的要求,大多是经验的积累,很难说没有局限性。此外,海区调查是件比较复杂的工作,不是所有生产单位都能胜任的。如果从实际一点考虑,首选的刺参人工增殖海区应该是,原来有刺参分布,而且刺参资源比较丰富,由于捕捞过度造成刺参资源衰退,而且资源衰退的年限不长。这样的海区是最易于收到增殖效果的海区之一。应该首先把这样的海区利用起来,进行人工增殖。
2.增殖海区的改造
刺参要求的生态环境是由多种生态因子组成的。常常出现的情况是某一两个生态因子不能满足或不太能满足刺参的生态需求这时人为地改造这一两个生态因子就显得特别有实际意义。多年的实践表明投石或其他海参礁对改善刺参的生态环境提高增殖容量往往有很好的效果。投石以堆状为好。堆的大小为610米3。石块的大小以2540千克为宜。石堆在于形成孔洞和缝隙以利于刺参栖息。石块应投放于硬质海底以防泥沙淤积。
有刺参自然分布的海区,一般或多或少都有礁石分布。人工投礁石只是对自然石不足的一种补充。投石多少应根据自然礁石的状况和数量而定。
在刺参自然分布海区的边缘投石,也是改善其生态环境的一个方法。一般来说,在这样的海区限制刺参分布的生态因子很可能是缺乏海参礁。在刺参自然分布海区的边缘投石,投石增殖区就成了刺参自然分布区的扩展和延续,容易收到好的增殖效果。
在刺参自然分布海区的边缘投石堆间距可以为2030米堆间再投放部分石块。形成堆间有石石间有堆。事实上海上投石很难形成预先设想的规则石堆。
石块是一种历史悠久的海参礁,其优点是可以就地取材,坚固耐用,但是难以按人的意愿形成刺参隐蔽和栖息的孔洞。用水泥制作的海参礁却可以满足这样的要求,因而越来越得到广泛的应用。
在刺参增殖海区移植大叶藻,也可以改善刺参的生态环境,提高刺参的增殖容量。应该注意的是,适宜刺参栖息的生态环境,对大叶藻并非一定适宜。大叶藻是多年生单子叶草本植物,多分布于风浪较小,封闭性较强的内湾,在风浪小的浅海海区也有分布,一般在低潮线以下形成庞大的种群。适于大叶藻生长的底质为泥沙底、沙泥底和泥底。岩礁底质则不适宜。大叶藻喜欢强光照。深水区或海水经常混浊的海区则对其生长不利。
改善刺参生态环境的另一个有效方法是驱除敌害生物。刺参的敌害主要有某些岩礁鱼类、蟹类、海星类。
(二)参苗的放流
1.放流苗种的规格
刺参苗种的适宜放流规格一直是有关科研单位关注的一个问题。20世纪80年代前期从体长0.5毫米的稚参到体长2厘米左右的参苗都做过放流增殖效果的试验。结论是放流以上规格的苗种都有一定效果。总的趋势是放流苗种的规格越大成活率越高。放流苗种的成活率还与放流海区的生态环境有关。不同海区的生态环境不相同同一海区的不同区位其生态环境也很难说相同。因此放流苗种的成活率的对比试验比较困难。同时放流苗种成活率的确认也很难准确再加上所做试验次数很有限要得出最佳放流苗种规格的结论有一定难度。
1985年黄海水产研究所通过0.5厘米、1.0厘米和2.5厘米三种规格苗种的放流试验得出结论放流体长2.5厘米的参苗效果最好成活率为21.9%。体长0.5厘米和1.0厘米的参苗放流后存活数量则不多。辽宁省海洋水产研究所1985年11月在长海县放流平均体长1.8厘米的参苗35.5万头1987年6月全面调查结果表明成活率为55.3%平均体长为12.6厘米平均体重为46.4克/头隋锡林。笔者曾于1984年在威海市远遥海区放流平均体长2.47厘米的参苗24万头生长至高品参的平均成活率为31.4%。
当时日本曾有人提出刺参苗种放流规格应为体长3厘米。其根据是45月采苗到10月下旬体长可以长到3厘米左右。此后随着水温下降幼参生长加快应予放流。隋锡林1988认为如进行亲参的促熟培育当年培育出体长1.5厘米以上的大规格苗种是可能的。因此放流的规格应为体长1.52.0厘米的幼参至少应放流体长不低于1厘米的变色参。笔者曾于1988年提出放流体长2厘米以上的苗种比较合适。其根据固然有放流实践也考虑到了当时的育苗水平。
经过20多年来的育苗生产实践我国的刺参育苗水平有了不少提高当年已经可以育出大规格的苗种。越冬后的苗种规格可以更大。放流苗种的规格应在体长3厘米以上。最好放流每500克500头以内的苗种。
2.苗种的放流方法
刺参苗种的放流方法,必须符合其生态习性,否则会造成放流苗种的流失。目前,不少生产单位采用的放流方法都存在问题。
用管足吸附于附着物上,是海参类独特的生态功能,而且附着得比较牢固。如果脱离附着物则在海水中悬浮。在静水环境中,将缓慢下沉,当下沉到海底,遇到附着物后,即慢慢附着。一旦附着,一般的潮流则难以将其冲走。在海水流动的环境中,在参苗处于悬浮状态的过程中,将随波逐流,可能被潮流带到不适宜的地方。即使其下沉到海底,遇到附着物,也并不是即刻附着,仍有随潮流移到不适宜的地方的可能。如果经过高密度运输,参苗的活力尚未恢复,或者潮流流速较大,上述现象将更为严重。根据刺参的这种生态习性,笔者尝试了以下两种放流方法。
1玻璃瓶放流法 罐头瓶、酒瓶之类的玻璃容器洗净后,装入占瓶内容积一半左右的参苗,加满海水,盖好瓶盖。由潜水员带入海底,放入人工海参礁或自然礁石的背流处。然后将玻璃瓶敲破,让参苗随海水流出,自行分散。这一方法的优点是简单易行。其缺点是,虽然瓶壁上附着有部分参苗,估计这部分参苗不会流失,但大部分参苗则未能附着于瓶壁上,这部分参苗仍有流失的可能。如果经过运输,参苗活力尚未恢复,附着慢,再加上潮流流速较大,这部分参苗流失的可能性则增大。因此,该放流法仅适用于放流参苗的活力已经恢复,附着较快,且放流区潮流流速很小的情况。
2网箱放流法 网箱的大小为60厘米×35厘米×30厘米。网箱用810毫米的圆铁焊接而成。网箱外缝以纱窗网网目以参苗不能漏出为准。网箱两端可以打开、关闭图4-2
图4-2 放流参苗的网箱
放流参苗时,在船上把参苗装入网箱,关闭两端的出口。由潜水员把网箱带入海底,放于礁石的背流面或大叶藻、大型海藻丛生的地方,并压上石块,以防网箱移动。待参苗附着后,打开两端的出口,让其自行爬出、分散。放流网箱可以回收利用。
用于放流的参苗从育苗室运到放流海区,活力一般都减弱。如果从外地购入的参苗,经过长途运输,活力更受影响,甚至由于缺氧处于半麻醉状态。用网箱放流,参苗在网箱中水流畅通,有适宜的环境条件恢复活力和充足的时间附着。参苗附着后自行爬出,一般不会流失。因此,网箱放流法是个很好的放流方法。
3.放流后的管理
1检查参苗放流后移动状况 参苗放流后,以放流点为中心向四周移动。移动范围一般很小,越靠放流点,参苗密度越大。放流参苗的移动与其活力、个体大小有关。移动范围大的往往是活力较强且较大的个体。
2检查参苗放流后的存活状况 放流参苗的存活率可以有很大差别。影响存活率的主要因素是,放流点的生态环境,放流参苗的活力和放流方法。在放流后的一个月以内,放流参苗的死亡率往往较高。其原因是,参苗对放流环境的适应能力还不强;参苗的局部密度大而被敌害生物捕食;参苗在运输和放流过程中活力受到影响,甚至有排脏的个体。
在放流后,要对以上两项进行潜水检查。
3检查放流参苗的生长状况 据笔者调查秋天放流的平均体长2.5厘米的参苗。到翌年5月平均体长为13.4厘米平均体重37.9克。最大体长16厘米最大体重85克。最小体长8厘米最小体重10克。到11月平均体重86.5克最大体重99克最小体重75克。
放流参苗的生长速度可能悬殊较大。这与放流海区的环境条件(特别是饵料条件),放流参苗的密度,放流参苗的遗传等因素有关。如果放流参苗滞育(俗称“老头苗”),则其以后的生长也要受影响。
4.刺参增殖渔业资源的管理
刺参的分布范围一般不大,移动范围很小,相对来说,是个比较易于管理的渔业资源。通过人工增殖,在刺参的资源恢复和增长之后,放流参苗的回捕率,往往是一些增殖业者追求的目标。这是刺参增殖渔业管理不成熟的表现。单纯追求回捕率,就难以通过资源的再生产增殖资源。而通过放流种群的自然发生增殖资源,培育资源,则是增殖渔业走向成熟的标志。
现提出刺参增殖渔业资源管理的以下两种模式。
1保持合理的捕捞强度以求最大持续渔获量 通过人工增殖当刺参的资源量恢复和增长到增殖容量的1/2时每年的渔获量等于当年刺参资源的增殖量。即年底的资源量可以达到年初的水平刺参的资源保持稳定这样的渔获量即是最大持续渔获量。在这种情况下无需再放流苗种。
2有计划地适量捕捞过度人工放流相应数量为苗种提高资源的利用效率 同样是模式1的刺参增殖渔业资源每年的渔获量大于当年刺参资源的增殖量。即依靠刺参资源的自然增殖年底的资源量不能达到年初的水平。不足的部分放流相应数量的参苗使刺参的资源量保持稳定。这样的渔获量也是最大持续渔获量且比模式1的“最大持续渔获量”更大因而可以提高资源的利用效率。
第五章 刺参的病害和敌害
一、刺参的病害
(一)刺参病害的历史和现状
刺参的病害伴随其养殖而发生并且随其养殖的发展而趋于严重。这与其他养殖对象种的病害基本是一致的。早在20世纪70年代末和80年代初刺参人工育苗的探索时期就已经出现了明显的病害。其中胃溃烂、后来所说的“化板病”和稚参溃烂病都是当时危害很大的病害对刺参的人工育苗造成很大影响。因为当时刺参的人工养殖基本上尚未开展自然谈不上养殖刺参的病害。20世纪末以来刺参的池塘养殖在山东、辽宁沿海迅速发展养殖规模不断扩大养殖密度一再增加。1/15公顷放苗量由50007000头增至700010000万头有的甚至在1万头以上养殖经济效益已经明显地显现。据悉2003年山东、辽宁两省的养殖刺参总产值已达100亿元以上。刺参养殖业已经成为我国北方海水养殖的重要新兴产业发展势头仍然迅猛。大规模的人工养成刺激了人工育苗的发展。本来育苗能力就不算小的山东、辽宁新的育苗厂又不断出现。据估计辽宁省的总育苗水体已超过200万米3山东省的总育苗水体恐怕不在辽宁之下。
大规模的高密度持续养殖必然出现严重的病害。2003年以来刺参的病害已经成为引人注目的问题。局部的大量死亡时有发生。2003—2004年度造成经济损失20亿元以上。根据刺参池塘养殖的发展势头和养殖方法其病害有可能呈现严重的趋势。
(二)刺参的主要疾病及防治措施
1.胃萎缩(胃溃烂、烂胃)
刺参耳状幼虫的胃萎缩病,又称胃溃烂,俗称烂胃。胃萎缩在耳状幼虫的各个时期都可能发生,但以中耳状幼虫后期和大耳状幼虫发病率较高。其症状先是胃壁增厚、胃部缩小、胃腔狭窄,后逐渐缩成棒状,并呈糜散性溃烂。在病症的早期阶段已不能正常摄食,以后基本空胃。因不能从外界获得物质和能量而无法继续生长和发育,更不能变态为樽形幼体。可以说,胃萎缩是刺参耳状幼体培育阶段最常见的疾病,因而危害很大。刺参浮游幼虫培育失败,大多数是该病造成。
胃萎缩是胃溃烂的早期症状,胃溃烂是胃萎缩继续发展的必然结果。如果胃萎缩不能治愈,就应该放弃,重新布置幼虫。不要等到胃溃烂之后再行放弃,那样只会耽误时间,增大投入。本着“早珍断、早治疗”的原则,此病定名为胃萎缩病似乎更好。胃溃烂和烂胃所表述的意思是一致的,只不过有雅俗之分罢了。
造成胃萎缩的原因有以下几种:
1单细胞藻饵料质量差 在第二章浮游幼虫培育部分,对单细胞藻饵料的质量已提出了明确的要求,并且一再强调单细胞藻饵料的重要性,其意义就在于防止耳状幼虫出现胃萎缩。但是,在育苗生产中,投喂老化甚至腐败变质的单细胞藻饵料和被原生动物污染的单细胞藻饵料的事仍时有发生。投喂这样质量不好的单细胞藻饵料,很容易造成耳状幼虫胃萎缩。对于投喂质量不好的饵料可能造成的不良后果,有的生产厂家还不很了解,但多数生产厂家不是不了解,而是没有质量好的单细胞藻饵料可供投喂。形成这种局面的原因,在客观是由于水温已经较高,单细胞藻的培养难度增大,容易发生污染。主观上则是对单细胞藻的培养不够重视。有的生产厂家把单细胞藻的培养看作辅助部门,人员未经培训,主要技术人员对单细胞藻的增殖规律不了解,对单细胞藻的质量判断不清,对单细胞藻培养中出现的异常现象不认识,因而不能采取相应的措施。
投喂的单细胞藻饵料的种类不适宜,也可导致耳状幼虫胃萎缩。例如,单独投喂扁藻。另外,投喂鼠尾藻磨碎液、面包酵母等代用饵料,也可造成胃萎缩。
2受精卵质量差 受精卵的质量差在孵化阶段甚至在小耳状幼虫阶段可能未显现出来到中耳状幼虫和大耳状幼虫阶段会显现出来。其表现是胃萎缩。受精卵的质量主要取决于亲参的质量。亲参质量差有以下两种情况一是人工升温培育的亲参升温过快饵料欠缺或者饵料的质量低下造成亲参营养不良卵子积累的营养物质不足。二是生殖季节从自然海区采捕的亲参采捕过早暂养时间过长。暂养时未投饵或者因水温过高18℃以上虽然投饵亲参已很少摄食或根本就不摄食造成亲参消耗大卵子中的营养质积累不足。
3细菌感染 近几年有人认为是因为弧菌等细菌感染致病邓欢、隋锡林2004。王印庚等已分离出2株致病菌。于东祥认为耳状幼体烂胃在性质上类似于幼参和成参的排脏。不利条件的超限作用是致因。
在致病原因搞清之后防治就变得简单了。防治措施是其一按照第二章所述采捕和培育亲参。保证亲参的质量从而获得高质量的受精卵。其二按第二章所述严格把握单细胞藻的质量和投饵数量、投饵种类。需要指出的是如果因投喂的单细胞藻饵料质量差而导致耳状幼虫胃萎缩施加抗菌素只能延缓病症的进程而不会治愈。如果胃萎缩较轻在改投质量好的单细胞藻的同时施加23毫克/千克浓度的广谱抗菌素四环素、青霉素、链霉素尚有治愈的可能如果胃萎缩较重则无法治愈。如果以上两点确已落实仍发生胃萎缩就要考虑水质的原因了。除了加大育苗用水的净化处理力度外还可以施加2毫克/千克浓度的广谱抗菌素预防。
2.稚参解体病(化板病)
稚参解体病常发生在稚参附着后1020天内。该病发病快传染性强稚参死亡率高是稚参初期培育阶段发生最普便、危害最严重的一种疾病。其危害严重程度不亚于耳状幼虫的胃萎缩病。
该病的症状是,稚参活力变差,附着力减弱直至消失,身体缩为球状。有些个体从附着基上滑落池底。有的个体,被一层透明的薄膜包被。稚参逐渐溃烂直至全部解体。在附着基上和池底留下大量骨片。
致病的原因有以下几种。
1底质的生态环境恶化 刺参的幼体从营浮游生活的耳状虫变态为营底栖生活的稚参,生态习性发生了根本的变化。稚参的粪便连同残饵都沉积于底质(包括附着基)上,通过水交换已不易排出,也难以清除。稚参的栖息环境明显不如耳状幼虫,而且稚参对水体的空间利用也不如耳状幼虫。稚参直接栖息的空间,往往是池内污染最严重的地方,容易发病,是不难理解的。
2底栖硅藻老化也是造成稚参解体的重要原因 有的生产厂家预先在附着基上附着底栖硅藻。这本来是件好事,但是育苗室内的光照强度却很低,底栖硅藻几乎不可能进行光合作用。光合作用不能进行,呼吸作用却不会停止。在这种情况下,底栖硅藻不但不能使池内溶解氧增加,反而会使局部溶解氧下降。更为严重的是,得不到光照的底栖硅藻,容易老化,当其附着密度大时,老化更快,老化严重呈片状脱落,继而被微生物分解成絮状。这样,不但其饵料价值丧失,而且严重败坏水质,污染环境。稚参必然发病死亡。投喂人工配合饵料,如果蛋白质含量过高,或者投喂量过大,残饵多,也会污染环境,造成稚参发病。
3水交换不良是造成底质生态环境恶化的另一个原因水交换是改善池底生态环境的一个经常措施。水总是容易从阻力最小的地方通过。波纹板框架式组合附着基的附着板之间间隙很小水交换较差而这却是稚参分布密度较大的地方容易出现局部环境恶化稚参解体。
4细菌感染 据王印庚2005报道有三株革兰氏阴性细菌可感染稚参致病。现已鉴定出一株弧菌为致病菌。
及时净化底质,保持好的生态环境,是预防稚参解体的最重要方法。如果附着基上预先附着底栖硅藻,一定要给予适宜的光照强度,并且底栖硅藻的附着密度不易太大。具体做法请按第二章有关部分所述实施。
如果发现稚参患病,可施加喹诺酮类抗菌素。
3.稚参溃烂病
笔者在20世纪70年代末和80年代初曾对稚参的溃烂病进行过研究描述了稚参溃烂病的症状分离出一株致病菌提出了治疗措施。1980年三个小池曾育出0.5毫米的稚参近15万头但培育到体长510毫米每池仅存活5060头死亡率几乎达100%。观察发现,稚参先是身体收缩,附着力降低。身体由半透明状变为乳白色,并伴有局部溃烂。骨片倾倒,脱落。随着病情加剧,体壁出现明显溃烂形成的孔洞,尔后溃烂孔洞逐渐扩大,继而体壁大部分烂掉,仅剩部分体壁与触手、消化道相连,但这时触手尚可活动。最后触手也失去活动能力,全身解体而死亡。
从患病稚参分离出4株细菌。重新感染实验表明一株黄色杆菌为致病菌。体长5毫米以下的稚参比较容易感染。48毫克/升浓度的四环素有明显的防治效果。施药后已经感染并局部溃烂的稚参溃疡面逐渐愈合。愈合部骨片复生。以后的试验表明35毫克/千克浓度的四环素即有防治效果。其他广谱抗菌素,如青霉素,链霉素亦有效。
底质生态环境恶化是稚参溃烂病发病的根本原因。药物防治只能作为辅助手段,根本的预防措施是及时净化底质,保持好的生态环境。具体做法第二章有详细阐述。
4.腐皮综合症
该病又称溃烂病、烂皮病、化皮病、摇头病、肿嘴病。
1症状及致病原因 该病是近几年发现的刺参病害。该病的症状是,轻微感染的刺参有的有摇头现象,故称摇头病。后来口部出现感染,口部肿胀,摄食能力大为降低,故称肿嘴病。同时触手反应迟钝,并伴有大量排脏现象出现。随着病情的加重,先是口部和腹部出现溃烂,继而溃烂面扩展,最后体壁大部分溃烂而死亡。
该病的名称比较混乱。有的是学者命名,有的则是群众的叫法。“摇头”和“肿嘴”只是该病的部分症状,由此命名显然有失偏颇。刺参的皮肤受到机械损伤后,常出现“自溶”现象。这是因为其皮层中具有泡状细胞,能分泌释放自溶酶,使皮层自溶。但大量刺参出现此种现象,显然不是机械损伤所致,而是细菌感染造成的溃烂。所以溃烂病和烂皮病的叫法,似乎比化皮病更确切。据笔者的理解,死而烂通常称为腐烂;活而烂通常称为溃烂。而且“腐”的不仅是皮,而是皮肤肌肉囊。“腐皮”一说似乎也值得推敲。好在我们研究的是病害防治,不必太计较其名。相信其名称最终能够统一。
该病在室内越冬保苗期间和室外池塘养殖期间均有发生,而且感染率高,传播快,危害严重,能造成刺参大量死亡。
据王印庚2004报道该病多以细菌感染为主常伴有霉菌以及寄生虫的继发性感染。不同地区刺参的致病菌不同即病原菌具有地域性和多样性。已分离出属于弧菌和假单胞菌属的两种革兰氏阴性菌为致病菌。
致病的根本原因仍然是生态环境,特别是底质的生态环境恶化。
2防治方法
①及时净化底质:保苗池净化底质的方法是倒池和全换水。倒池后对池子进行消毒处理,净化得比较彻底,但频繁倒池参苗易受伤。全换水净化池底及时,但不够彻底,二者可结合运用。附着基的净化靠洗刷。发现附着基上絮状沉积物很多,就要把参苗刷下来清洗。如果附着基发黏,甚至发臭,则参苗必然发病。
养殖池塘底质的净化比较困难。加大换水量是个办法其对水质的改善效果较好对净化底质也有作用。但仅靠换水净化底质则远远不够。底质污染较轻微的池塘可施生石灰用量为1/15公顷3040千克。也可施用二氧化氯、二溴海因、聚维酮碘等消毒剂。用量为1/15公顷0.10.2千克每7天施1次。用增氧机增氧可以促进底质有机质的有氧分解对净化底质亦有作用。养殖刺参时间较长底质污染较严重的池塘则要彻底清淤、消毒净化池底同时要清洗海参礁。
②提高饲料质量,控制好投喂数量:质量良好的配合饲料应该是营养丰富而全面,不易流失,损耗少。投喂优质的饲料,刺参生长快,活力强,增加了抗病能力,而且可以减轻污染。投饵量过大、残饵多是造成污染的主要因素之一。投饵量是个不太容易控制的因素,但却又是个必须控制好的因素。这就要求从业人员仔细观察刺参的摄食情况,适时调整投饵量。
③保持适宜的养殖密度所谓适宜的养殖密度就是养殖密度与其生态环境相适应。养殖密度大将会带来一系列的生态问题。例如投饵量要相应提高残饵和粪便增加污染加剧。同时高密度养殖产生的拥挤效应造成生长缓慢活力下降容易患病。目前池塘养殖的放苗量一般每1/15公顷都在5000头以上。有不少在7000头以上个别甚至超过1万头。养殖密度过大是目前刺参池塘养殖的普遍现象应引起注意。
④把握苗种的质量:池塘养殖放苗初期的患病死亡,往往与苗种质量有关。苗种运输中皮肤损伤和排脏的个体,也容易患病死亡。另外,长时间大量施用抗菌素培育的苗种,应视为劣质苗种,不可使用。
⑤加强水温调控夏季池塘的水温经常接近甚至达到刺参适应水温的上限这对夏眠期的刺参极为不利。池水浅的池塘往往会在高水温期患病。冬季的低水温对刺参也很不利。因此要加大水深调控水温。越冬保苗期间水温不易很低最好保持在10℃以上。
⑥药物治疗对于此病早发现早治疗。在参苗发病初期施用35毫克/千克浓度的四环素或23毫克/千克浓度的环丙沙星、恩诺沙星有比较明显的疗效。连续施药3天基本可以治愈。如果症状很重药物治疗则难以有效。
(三)病害防治的理念
养殖对象患病病原体固然是个重要的因素。但是像刺参池塘养殖这样大规模的养殖要杀灭病原体既不现实也无必要。笔者在20世纪90年代初针对虾病曾提出病害只是现象环境恶化才是根源。药物治疗并非没有必要但是环境问题不解决病害将防不胜防治不胜治。长期大量施用药物不仅会造成新的污染增强病原体的抗药性而且还会降低养殖产品作为食品的安全性。
20世纪80年代末和90年代初池塘养殖中国对虾的病害防治就是个惨痛的教训。当时每生产1吨对虾大约需要人工配合饲料3.03.5吨。人工配合饲料以粗蛋白含量35%40%粗脂肪含量4.0%4.7%磷含量成0.6%0.8%计算相当于投放粗蛋白1.1251.313吨投放磷0.0210.025吨。对虾中蛋白质含量以10.25%磷含量以0.13%计算相当于收获蛋白质0.131吨收获磷0.0013吨。而残留的蛋白质为1.12吨残留的磷为0.0217吨。1988—1992年我国养殖对虾产量为20万吨左右相于每年向海中排放22.4万吨蛋白质和0.43万吨磷其后果是水体富营养化赤潮频繁发生养殖对虾病害越来越严重。从80年代末开始对虾发病面积越来越广病的种类越来越多危害程度越来越严重。到1993年全国范围出现了虾病大暴发养殖对虾大量死亡。这期间为了防治虾病尽管投入了大量的人力、物力资源使用了各种消毒剂、抗菌素乃至中草药但并未取得预期的效果。
刺参的池塘养殖是否能出现上述状况,尚难以预测。不过,按照目前的发展势头,如不加以控制,出现上述状况也不是完全没有可能。海洋动物病害药物防治的困难在于,由于其生态特点,很难在其体外和体内造成有效的药物浓度。刺参也是如此。由于刺参具有独特的排脏习性,患病刺参往往会先行排脏,口服药物已成为不可能,更不要说在体内造成有效的药物浓度了。
刺参的池塘养殖应该加强宏观控制,大力提倡生态养殖和健康养殖。
二、刺参的敌害
(一)桡足类
1.桡足类的生态习性
为了做好对桡足类的防治需要了解其生态习性。很多种桡足类的适宜水温为2025℃。水温适宜不但生长发育快而且寿命长。例如日本虎斑猛水蚤在23℃时孵化后11天发育为成体在25℃时只需8天。从成体到开始产卵仅需23天。日本虎斑猛水蚤的寿命平均为50天而在24℃的高水温中其寿命平均86天最高155天。
桡足类的食性分为草食性、肉食性和杂食性。草食性者以滤食方式摄食;肉食性者以捕食方式摄食;杂食性者以混合方式摄食。
桡足类的栖息方式有浮游生活和底栖生活两种。
桡足类为两性生殖产卵方式有三种由输卵管分泌物把卵聚集成大小、形状和位置不同的卵囊12个悬挂于雌体腹面产黏性卵黏附于胸足上直接产卵于海水中。海水桡足类也产休眠卵。休眠卵可抵抗低温等恶劣的环境。在越冬前产的休眠卵在海里越冬后待水温适宜时即孵化。
2.桡足类的危害
由桡足类的生态习性不难看出刺参育苗池的生态环境对桡足类非常适宜。因此桡足类生长繁殖很快能在短时间内形成庞大的种群。桡足类主要危害体长3厘米以下的稚、幼参对体长3厘米以上幼参也有危害对体长0.5厘米以下的稚参危害特别严重。其危害方式主要表现在两个方面:一是与稚参竞争生活空间,包括争夺饵料,消耗溶解氧,排出大量粪便。特别是营底栖生活的桡足类,与稚参的栖息方式基本相同,常发现其在附着基上爬行;二是直接捕食稚、幼参。稚、幼参轻者被其咬伤;重者被其咬成碎片而食之。桡足类泛滥可导致稚参大量受损,甚至可能全部覆灭。
3.防治方法
防止桡足类入侵是最重要的预防方法为此要建好两道防线第一道是沙滤。沙滤可滤除桡足类的成虫和幼虫。即使幼参体长到3厘米以上仍然要用沙滤水。第二道防线是网滤。在池子的进水口加300目的网袋或专用的过滤袋用以滤除桡足类的幼体。
以上预防措施可以大大减少桡足类随海水入侵的数量至少可以使其在一段时间内不致在育苗池内形成大的种群数量。但是要完全杜绝桡足类则几乎不可能。当发现育苗池内有桡足类存在要立即施加药物杀灭。桡足类对有机磷农药反应敏感。在20世纪80年代前期施用12毫克/千克浓度的敌百虫34小时就可将其完全杀死而现在施药浓度达到10毫克/千克却不能将其完全杀死。这可能与农业和海水养殖业多年来施用有机磷农药,增强了其抗药性有关。据悉,高效低毒的药物已投放市场。
(二)蟹类和鱼类
据汪心源1998报道在养有参苗的网袋中放入45厘米的日本鲟参苗全部被其吃掉。在有大、小雄蟹和中等大小雌蟹的情况下0.5龄幼参被其致伤近一龄幼参未受伤。但有排脏现象。对处于夏眠期的2龄成参未见伤害。
刺参养殖池塘的生态环境对蟹类比较适宜。一些小杂蟹的分布数量往往较多。预防方法是,在进排水口安装过滤网,防止其入侵。
一些肉食性鱼类也可以捕食幼参,预防方法同上。
(三)海星类
海星可以捕食体长3厘米以内的幼参。在刺参养殖池塘内海星的分布一般不多。在刺参增殖海区往往有较多海星分布对放流的参苗造成一定危害。
驱除海星的方法一是靠潜水员采捕二是施加生石灰杀灭。方法是在放流增殖区撒布生石灰。据报道生石灰的用量为每平方米50克时海星和海燕的死亡率为60%紫海胆的死亡率为10%生石灰的用量增加到每平方米100克海星的死亡率为100%紫海胆的死亡率为20%马粪海胆的死亡率为70%而海参却完全未因撒布石灰造成死亡。每个海星附着0.4克生石灰基本可以被杀死。0.10.2克的附着量,海星即使不死,也不能保持正常状态。