超飽和溶解氧在褐牙鲆養(yǎng)殖中的應(yīng)用-生長(zhǎng)及生理學(xué)機(jī)制分析.pdf

1、本論文以我國(guó)重要養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)--褐牙鲆為研究對(duì)象，采用實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)、生理學(xué)方法，主要研究了超飽和溶解氧在褐牙鲆養(yǎng)殖中應(yīng)用的可行性。該研究結(jié)合了另外兩個(gè)重要的環(huán)境因子--氨和養(yǎng)殖密度，來(lái)探索超飽和溶解氧在養(yǎng)殖中的優(yōu)越性。此外，本文還對(duì)當(dāng)前養(yǎng)殖中的智能化進(jìn)行了有益探索。研究結(jié)果旨在為優(yōu)化牙鲆工廠(chǎng)化養(yǎng)殖模式、提高牙鲆工廠(chǎng)化養(yǎng)殖技術(shù)、促進(jìn)牙鲆健康快速養(yǎng)成提供理論支持。主要內(nèi)容如下：
　　 1.正常溶解氧與超飽和溶解氧條件下褐牙鲆幼魚(yú)氨毒性實(shí)驗(yàn)

2、及鰓形態(tài)學(xué)比較在正常溶解氧水平(6.5±0.5 mg/L)和超飽和溶解氧水平(16±2 mg/L)下調(diào)查了褐牙鲆幼魚(yú)(5.76±0.12g)對(duì)氨的半致死濃度(LC50)及對(duì)鰓絲進(jìn)行了形態(tài)學(xué)觀察。在正常溶解氧水平下，總氨(TAN)濃度設(shè)置為0.04mg/L(對(duì)照)至93.3 mg/L，而在超飽和溶解氧水平下，總氨濃度設(shè)置為0.04(對(duì)照)至226.7 mg/L。實(shí)驗(yàn)96 h后，正常溶解氧條件下LC50為62.48 mg/L FAN(0.5

3、0 mg/L NH3-N)，超飽和溶解氧條件下LC50為160.71 mg/L FAN(0.65 mg/L NH3-N)。光學(xué)顯微觀察顯示，在93.3 mg/L TAN條件下，實(shí)驗(yàn)魚(yú)在正常溶解氧水平下鰓絲損壞程度顯著大于超飽和溶解氧條件下。同時(shí)，電子顯微觀察結(jié)果顯示，正常溶解氧93.3 mg/L TAN條件和超飽和溶解氧條件相比，實(shí)驗(yàn)魚(yú)次級(jí)鰓瓣表現(xiàn)出明顯的卷血和纖維化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持超飽和溶解氧能夠通過(guò)降低褐牙鲆鰓絲的損壞程度而增加對(duì)氨的

4、耐受能力的結(jié)論，同時(shí)部分解釋了高密度養(yǎng)殖中采用超飽和溶解氧的益處。
　　 2.溶解氧與氨對(duì)褐牙鲆幼魚(yú)生長(zhǎng)、體成分和能量收支的影響
　　 實(shí)驗(yàn)調(diào)查了溶解氧與氨對(duì)褐牙鲆幼魚(yú)生長(zhǎng)、體成分和能量收支的影響。褐牙鲆幼魚(yú)(10.38±0.13 g)分別放養(yǎng)于12個(gè)水族箱(3個(gè)重復(fù)，12尾實(shí)驗(yàn)魚(yú)每箱)。溶解氧設(shè)置為空氣充氧(6.5±0.5 mg/L)和純氧充氧(14±2 mg/L)。氨濃度設(shè)置為0.17 mg/L NH3，對(duì)照組不加氨

5、。實(shí)驗(yàn)持續(xù)40 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氨與溶解氧均能顯著影響實(shí)驗(yàn)魚(yú)體重、特定生長(zhǎng)率、攝食率和水分比。超飽和溶解氧/0.17 mg/L處理組實(shí)驗(yàn)魚(yú)體重和特定生長(zhǎng)率顯著高于正常溶解氧/0.17 mg/L處理組。同時(shí)，能量收支結(jié)果表明，生長(zhǎng)的差異主要由日攝食能(FRe)和日生長(zhǎng)能(Ge)差異引起。體成分分析顯示，溶解氧能夠顯著影響實(shí)驗(yàn)魚(yú)粗脂肪含量，脂肪含量與實(shí)驗(yàn)魚(yú)體重成正相關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持超飽和溶解氧能夠增加褐牙鲆對(duì)氨的耐受能力的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)為超飽

6、和溶解氧在工業(yè)化牙鲆養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
　　 3.溶解氧與養(yǎng)殖密度密度對(duì)小規(guī)格褐牙鲆幼魚(yú)生長(zhǎng)與生理的影響在20±0.4℃的循環(huán)水養(yǎng)殖條件下，實(shí)驗(yàn)調(diào)查了溶解氧與養(yǎng)殖密度對(duì)小規(guī)格褐牙鲆幼魚(yú)(1.26±0.18 g，全長(zhǎng)4.7±0.24 cm)的生長(zhǎng)及生理指標(biāo)影響。溶解氧含量設(shè)置為兩種模式：空氣充氧(5.5±0.5 mg/L)與純氧充氧(14±2 mg/L)。養(yǎng)殖密度分別為200、400、600、800、1000 ind/m

7、2。實(shí)驗(yàn)持續(xù)40 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后存活率達(dá)到94％以上。結(jié)果表明：①空氣充氧條件下，實(shí)驗(yàn)魚(yú)在實(shí)驗(yàn)10 d時(shí)，平均體重出現(xiàn)顯著差異，并持續(xù)到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。而純氧充氧條件下的實(shí)驗(yàn)魚(yú)平均體重差異不顯著；②食物轉(zhuǎn)化率有隨密度升高而下降的趨勢(shì)，在空氣充氧條件下表現(xiàn)明顯；③腸蛋白酶活力隨密度的升高而下降，在空氣充氧模式下尤為顯著。④純氧充氧條件下實(shí)驗(yàn)魚(yú)的血紅蛋白含量、呼吸頻率顯著低于空氣充氧條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明超飽和溶解氧可以有效的緩解由養(yǎng)殖密度帶來(lái)的脅迫

8、。
　　 4.溶解氧與養(yǎng)殖密度密度對(duì)大規(guī)格褐牙鲆幼魚(yú)生長(zhǎng)、能量收支和體成分的影響實(shí)驗(yàn)采用能量學(xué)方法解釋了溶解氧與養(yǎng)殖密度對(duì)褐牙鲆幼魚(yú)(14±2.1g，全長(zhǎng)11.84±0.45 cm)生長(zhǎng)的影響。溶解氧含量和養(yǎng)殖密度設(shè)置為兩種模式：正常溶解氧模式，溶解氧范圍為5.5±0.5 mg/L，對(duì)應(yīng)養(yǎng)殖密度為100、200、300、400 ind/m2；超飽和溶解氧模式，溶解氧范圍為14±2 mg/L，對(duì)應(yīng)養(yǎng)殖密度為200、400、600、

9、800 ind/m2。實(shí)驗(yàn)持續(xù)30 d。結(jié)果表明：①食物轉(zhuǎn)化率隨養(yǎng)殖密度上升而顯著下降。②超飽和溶解氧條件下，400 ind/m2養(yǎng)殖密度處理組實(shí)驗(yàn)魚(yú)體重最大。③溶解氧與養(yǎng)殖密度對(duì)實(shí)驗(yàn)魚(yú)的能量收支有顯著影響，尤其是對(duì)呼吸能和生長(zhǎng)能的分配。而對(duì)糞能影響不顯著。④相同溶解氧水平下，養(yǎng)殖密度對(duì)實(shí)驗(yàn)魚(yú)的水分比、粗脂肪含量和能值無(wú)顯著影響。但是相同密度不同溶解氧水平下，差異顯著。能量收支結(jié)果表明，超飽和溶解氧條件下，實(shí)驗(yàn)魚(yú)通過(guò)降低呼吸能租排泄能比

10、例，提高生長(zhǎng)能比例，是超飽和溶解氧條件下實(shí)驗(yàn)魚(yú)生長(zhǎng)速度快的主要原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為工廠(chǎng)化高密度褐牙鲆養(yǎng)殖提供了有益參考。
　　 5.溶解氧與養(yǎng)殖密度對(duì)大規(guī)格褐牙鲆幼魚(yú)血液生理和消化生理的影響
　　 本章是上一章節(jié)的延續(xù)，在上一章節(jié)的養(yǎng)殖基礎(chǔ)上，調(diào)查了實(shí)驗(yàn)魚(yú)血液生理和消化生理指標(biāo)。①空氣充氧條件下，紅細(xì)胞數(shù)目(RBC)、白細(xì)胞數(shù)目(WBC)、血紅蛋白(Hb)含量均有隨養(yǎng)殖密度增大而增加的趨勢(shì)，但各處理之間差異不顯著；純氧充氧條

11、件下，三項(xiàng)指標(biāo)也有隨養(yǎng)殖密度增大而增加的趨勢(shì)。其中紅細(xì)胞數(shù)目、白細(xì)胞數(shù)目差異不顯著；血紅蛋白含量差異顯著；養(yǎng)殖密度為200 ind/m2時(shí)，純氧充氧條件下血紅蛋白含量顯著低于空氣充氧條件，紅細(xì)胞數(shù)目、白細(xì)胞數(shù)目差異不顯著。養(yǎng)殖密度為400 ind/m2時(shí)，純氧充氧條件下紅細(xì)胞數(shù)目、白細(xì)胞數(shù)目、血紅蛋白含量三項(xiàng)指標(biāo)均顯著低于空氣充氧條件。②兩種充氧條件下胃蛋白酶活力沒(méi)有顯著差異，而腸蛋白酶則差異顯著。純氧充氧條件下腸蛋白酶活力顯著高于空氣

12、充氧條件。③兩種充氧方式下超氧化物歧化酶活力無(wú)顯著差異。④養(yǎng)殖密度對(duì)實(shí)驗(yàn)魚(yú)呼吸頻率無(wú)顯著影響，但溶解氧水平對(duì)呼吸頻率影響顯著，純氧充氧條件下呼吸頻率顯著低于空氣充氧條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持提高溶解氧水平可以緩解養(yǎng)殖密度帶來(lái)的擁擠脅迫這一結(jié)論。
　　 6.褐牙鲆工廠(chǎng)化養(yǎng)殖的智能化研究初探
　　 通過(guò)論文第四章實(shí)驗(yàn)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，根據(jù)褐牙鲆幼魚(yú)在不同密度下的生長(zhǎng)狀況，在其他環(huán)境因子不變的條件下，通過(guò)數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)了空氣充氧和純氧充氧條件

13、下褐牙鲆幼魚(yú)(1.26-7.99 g，14.00-29.00 g)與養(yǎng)殖密度之間的關(guān)系分別為
　　 y=-1.2857x2-0.7143x+391.8 R2=0.99
　　 y=0.7143x2-20.714x+668 R2=0.94并設(shè)計(jì)了1套可視化軟件，以期為養(yǎng)殖用戶(hù)提供決策支持。同時(shí)，對(duì)褐牙鲆工廠(chǎng)化養(yǎng)殖專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)以Windows操作系統(tǒng)為應(yīng)用軟件平臺(tái)，采用瀏覽器/服務(wù)器(B/S)體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)集