温度、光照和附着基质对长茎葡萄蕨藻生长的影响

温度、光照和附着基质对长茎葡萄蕨藻生长的影响

干旱属于绿藻科。科维科和科维科是属于慈姑类的。这是一种分布在中国南海、东南亚、日本脉冲、台湾、东南亚和其他热带和亚热带水域的温暖、温带大经济极体藻类。因其直立茎球状体晶莹剔透、润饱满似葡萄,又称为“海葡萄”,其食用口感如鱼子酱般丰富,常蘸酱调味生食、搭配海鲜凉拌,或制成高级料理,有“绿色鱼子酱”之称。长茎葡萄蕨藻营养丰富,含有大量的氨基酸、不饱和脂肪酸、矿物质等,不仅具有良好的食用价值,在治疗糖尿病、高血压、风湿症、抗菌及美容保健方面也具有较好功效。目前,长茎葡萄蕨藻在日本、菲律宾、台湾等地区的养殖已经非常普遍,其中以日本的技术最为成熟。日本自1950年在琉球开始养殖,到2006年年产量已达214t,产值达6.6亿日元。我国对海葡萄藻人工引种和养殖起步较晚,直到2006年才由福州市海洋与渔业技术中心首次从日本长崎引种。2011年,福建省水产技术推广总站从越南购进长茎葡萄蕨藻体3kg,挑选500g健康藻体进行试养,经过2个月的养殖,藻体重量达到了3kg;2012年,海南省海洋与渔业科学院从日本冲绳引进海葡萄藻。目前我国大陆海葡萄养殖主要从日本、越南、台湾等地区引种,尚未见利用海南本地海葡萄种进行养殖的报道。笔者从海南省陵水县黎安港海区采集到野生长茎葡萄蕨藻,并在三亚市崖城镇养殖场进行扩繁。本文研究了水温、光照和附着基质等因素对海葡萄藻生长的影响,旨在为其规模化人工养殖提供技术参考。1材料和方法1.1材料表面1.1.1试验材料长茎葡萄蕨藻采自海南省陵水县黎安港海区,在三亚市崖城镇养殖场进行扩繁,选择藻色正常、健壮的藻体作为试验样品。1.1.2相关的计、光照、水电池、过滤自然海水放大镜、直尺、电子称、盐度计、温度计、pH计、光照培养箱(HPG-280BX)、数码相机(Sony,Cyber-shotDSC-TX9)、过滤自然海水、农用复合肥等。1.2方法1.2.1海水淡化处理“x-10-l。根据水质混养,将海水调湿直接进入第三轴,5.温度对长茎葡萄蕨藻的影响。利用光照培养箱设置培养温度处理分别为15、18、21、24、27、30和33℃,初始藻体重量为5g(计100%),光照强度为4000lx,每天换1/4新鲜海水,每个温度处理重复3次,连续培养21d后,采用电子天平称其重量。光照强度对长茎葡萄蕨藻的影响。利用光照培养箱设置光照强度分别为0、2000、4000、6000、8000和10000lx,初始藻体重量为5g(计100%),培养温度26℃,每天换1/4新鲜海水,每个光照强度处理重复3次,连续培养21d后,采用电子天平称重。1.2.2水泥池生产1.2.2.水泥池的调节养殖水泥池规格为6m×4m×1.5m。每个水泥池上方设有入水口,下方有出水口,且池中水位可以调节。池底四周铺有通气管道,通气开关设置在水泥池上边,可以调节通气大小。养殖用水为砂滤自然海水,盐度为35左右,其水质指标符合《渔业水质标准》(GB11607-1989)。1.2.2.清洗、清洗和放样藻种投放前将水泥池和网具用漂白粉(20~50g/m3)浸泡消毒24h,杀灭池中的其它杂藻和摇蚊幼虫等有害生物。水泥池消毒后用海水浸泡1~2d,再用新鲜海水反复冲洗,确保水泥池无漂白粉残留。水泥池经消毒和彻底清洗后即可投放藻种。首先向水泥池中加入海水20~30cm,以单面框网能漂浮而又不影响人工操作为宜。藻种彻底清除丝藻和硅藻等杂藻并用海水清洗干净,清洗过程中尽量避免使藻种假根等部位受伤。将藻种均匀地绑附在单面框网上,密度约0.4kg/m2,尽量避免藻种集中。一个水泥池中投下10kg的藻种。如果用塑料网格状筐(405mm×315mm×230mm),则只需将藻种放入筐中,然后扣在池底,上面用石头压住筐即可。每个水泥池大约等间距放置8个筐即可。1.2.2.保持和施肥在池底、网面和网面上的正常养殖藻种投放后,前期采取不通气、微流水方式养殖,避免水流冲刷藻种而影响藻种附着于网面或塑料筐上。待有新芽出现后,再采取微通气和24h不间断微流水方式养殖。若发现水色变化,需适当加大水流;若发现丝藻和硅藻等杂藻附着在池底、网面或塑料筐上,则需立即刷洗以清除杂藻,刷洗过程中应尽量避免伤及藻种。每隔3d用N∶P∶K=15∶15∶15的农用固体复合肥均匀撒于池中进行施肥,施肥量为每池50g左右。施肥时间为上午8:00~9:00,施肥后关闭出水口和入水口,适当加大气量以加快水体交换,避免局部施肥浓度过高,约2h后恢复正常流水和充气。1.2.3藻体形态特征测定每天观察藻体生长情况,及时清除杂藻和生长状况不良的藻体。选择完整的藻体研究其形态特征,用SonyCyber-shotDSC-TX9型数码相机拍照,并作好记录,试验结束后以电子天平(精度为万分之一)称重,称重前用定性滤纸吸干藻体表面水分。2结果与分析2.1藻体生长特性长茎葡萄蕨藻藻体呈鲜绿色,匍匐蔓生,有直立茎及匍匐茎之分化,直立茎高约3~8cm,长有许多小枝,小枝顶端膨大成圆球形,直径0.1~0.15cm。匍匐茎圆柱状,平滑,直径0.6~1.0mm,向下长出须状假根(图1)。以尖端分裂的方式生长,新长出来的部分呈透明色,第2天转变为绿色。藻体断裂后,裂口处有黄色物质流出以堵塞伤口。藻体生长较快,在环境适宜时每天可长2cm以上。藻体假根必须附着于一定的基质。在养殖过程中常有部分藻体出现白化,并且出现绿色网状纹路,一段时间后这些藻体就会死亡。2.2葡萄蕨藻生长情况长茎葡萄蕨藻广泛分布于热带与亚热带海域,是一种暖水性藻类,温度是限制其分布的一个重要的生态因子。不同培养温度对长茎葡萄蕨藻生长的影响研究结果表明:15℃时,培养第3天,藻体出现白化现象;18℃时,培养至第6天,藻体出现白化现象;温度在21~27℃时,长茎葡萄蕨藻正常生长,未出现白化现象,其中温度27℃时,藻体生长最快;30℃时,培养至第3天,藻体直立茎部分发白,而匍匐茎部分颜色变为深绿(图2),藻体逐渐软化,直至萎缩死亡;33℃时,培养至第2天,藻体出现白化现象。因而,海南产长茎葡萄蕨藻在15~33℃下,均能存活。但是,当温度长时间低于18℃或高于30℃时,藻体生长缓慢,并逐渐出现白化现象。在生产实践过程中,海南产长茎葡萄蕨藻的养殖温度,应控制在21~27℃。2.3光照强度对藻体生物量的影响长茎葡萄蕨藻对光照要求较高。在自然海域中,主要分布于阳光可及之潮间带,以有利于充分吸收光照。长茎葡萄蕨藻随光照强度不同而形状差异较大,有时仅从外部形态难以区分长茎葡萄蕨藻与其它类似种,给蕨藻的种类鉴定造成一定的困难。不同光照强度对海南产长茎葡萄蕨藻生长影响的研究结果表明如图3,在暗培养(0lx)条件下,藻体白化现象显著,随着培养时间增长,藻体逐渐萎缩,并开始腐烂。在2000~8000lx范围内,海南产长茎葡萄蕨藻藻体生物量与光照强度呈正相关,光照强度为8000lx时,其生物量增加达到峰值。当光照强度达到10000lx时,海南产长茎葡萄蕨藻的生物量低于6000lx时的生物量而高于4000lx时的生物量,说明海南产长茎葡萄蕨藻的最适光照度为8000lx左右。此外,在实验过程中还观察到,光照不足会导致海南产长茎葡萄蕨藻藻体生长缓慢,颜色偏深绿,且直立茎较短;藻粒形状也改变较大,可变为椭球状直至棒状,匍匐茎也较细。水泥池养殖试验结果显示(表1),无论是塑料筐还是单面框网,长茎葡萄蕨藻在不遮光(8000~10000lx)的情况下生长情形均优于遮光(2000~3000lx)的情况。单面框网养殖模式中,遮光情况下,藻体生物量仅为初始的60%;而不遮光情况下,藻体生物量达到400%。2.4固定基质对海南长叶葡萄糖的生长影响2.5杂藻的防止利用海南产长茎葡萄蕨藻养殖过程中经常出现杂藻污染的现象。如硅藻会附着在长茎葡萄蕨藻的假根上,导致假根逐渐腐烂,而且藻体颜色也受影响。丝藻也是一种污染源。丝藻时常会缠绕在藻体和附着在网面上,与长茎葡萄蕨藻争夺营养物质,影响其光合作用。被杂藻覆盖的藻体生长缓慢,甚至导致腐烂白化。硅藻和丝藻等杂藻抗逆性很强,在极低的营养盐浓度下也能够存活,且生长极为迅速,难以清除。这些杂藻通常是野外藻体自身携带或者是水体携带。有研究指出,二氧化锗可抑制硅藻生长,对硅藻的使用量为1~5mg/kg。而丝藻与长茎葡萄蕨藻同为绿藻门,不易清除。有报道指出,可用调节光照的方式控制绿藻,但未见具体措施的详细说明。此外可通过生物防治的方式控制绿藻,如利用海兔控制绿藻。但对于水泥池养殖模式,以上防治杂藻的方法效果有限,而且成本较高,方法繁琐,并不适用于生产。日本以抽取海洋深层水养殖的方式来杜绝杂藻污染,而且海洋深层水的营养物质如无机盐等含量更高,利用这种方式养殖的长茎葡萄蕨藻营养物质更丰富,价值更高。因此,海南产长茎葡萄蕨藻养殖业的发展必须要依靠海南自然优势,积极开发海洋深层水,实现海南岛长茎葡萄蕨藻养殖产业的快速发展。3不同光照对海南产长茎葡萄蕨藻生长的影响通过对海南产长茎葡萄蕨藻的生物学特性进行观察,发现其为有直立茎及匍匐茎之分化的大型绿藻,主要以营养繁殖为主,生长迅速。长茎葡萄蕨藻是一种暖水性藻类,温度严重影响其种群分布。有相关报道指出,日本长茎葡萄蕨藻的低温极限为15℃。我国福建从日本引种的长茎葡萄蕨藻的报道指出,其能够在20~33℃生存。但在本研究中,海南产长茎葡萄蕨藻最适温度为21~27℃,当水温>30℃时会藻体生长变缓,出现白化现象,并且在水泥池养殖试验时也出现类似的情况。与已报道的长茎葡萄蕨藻养殖温度极限范围不一致,是否由于地理种群差异所造成的,还有待进一步研究证实。此外,三亚地区夏季养殖池的海水温度偏高,通常可达30℃以上,对长茎葡萄蕨藻的生长有较大的影响。养殖基地从海平面下5m处抽取的海水温度在30℃以下,可能是在海水输送的过程中,由于管道暴露的原因,导致阳光直射输水管道,致使水温偏高,对于长茎葡萄蕨藻养殖场的规划和建设必须要详加考虑。同时,海平面下越深,海水温度越低,因而可以通过抽取深层海水来调控水温。光照是影响海南产长茎葡萄蕨藻生长的另一重要生态因子,其最适光照强度在8000lx左右,光照不足对藻体生长及形态特征产生显著影响。推测原因可能是,海南产长茎葡萄蕨藻对光照的需求,有一个适光范围,当在其适光范围内,光照度增加,光合作用加快,从而有利于其生物量的增加;相反,当超出其适光范围,其生长反而受到一定程度的抑制,可能是由于海南产长茎葡萄蕨藻在较强光照射下,细胞因过量的光照而受到损伤导致生长受阻。王朋云研究表明,长茎葡萄蕨藻生长的最适光照值为3000lx左右,高于5000lx时会抑制生长。林国清则认为长茎葡萄蕨藻所需光照值5000~10000lx,推测可能是由于长茎葡萄蕨藻种群的差异,各个种群所处地理位置光照强度不一样,导致其适应光照的能力不一样。附着基质对长茎葡萄蕨藻的影响较大,单面框网养殖效果总体要优于网格塑料筐。因此,在养殖长茎葡萄蕨藻时应注意调节光照,在夏季还应注意高温伤害并保种,并根据其生长状况施用一定的肥料,以促进生长。此外,杂藻污染问题也必须得到足够重视。长茎葡萄蕨藻是一种大型绿藻类,有发达的假根系统。在自然海域,长茎葡萄蕨藻通常生活在沙地或者岩礁地带,其发达的假根附着在沙地里或者岩礁上。因此,人工养殖模式下为藻体提供一定的附着基质是养殖成功与否的关键环节。分别采用高密度聚乙烯遮阳网(单面框网)和网格塑料筐作为附着基质对长茎葡萄蕨藻生长进行研究,结果表明(表1),采用单面框网养殖,透光率高,藻体生长较快,藻体呈鲜绿色,白化现象较少,生长整齐,藻粒直径较大,形状饱满,匍匐茎和直立茎多,其藻体生物量增长达到初始的400%。采用塑料筐养殖,藻体在初期被压在筐底,透光率不高,导致初期生长较慢;但后期藻体伸出筐后,生长状况有很大的改善。与单面框网相比,塑料筐的附着面积较小,当藻体生长伸出框外后,有部分藻体就会悬浮在水