文献精读循环养殖系统中氨和悬浮固体对虹鳟

文章信息实验背景循环式水产养殖系统(RAS)通常被认为是开放式流通的水产养殖系统的环境友好型替代方案,很大程度上是因为他们有效地利用了水。

优化RAS经济产出的一个方法是增加放养密度以降低单位鱼类生产成本。然而,在同样的水量中饲养的鱼越多,每立方米水的排泄负荷就会增加。在水产养殖设施中,鱼粪是悬浮固体的主要组成部分,此外还有未食用的饲料、来自生物过滤器和微动物的细菌材料。积累的颗粒,特别是细颗粒,对鱼类的健康和性能有害。

然而,水产养殖生产的强化会导致悬浮固体浓度的增加,也会导致溶解废物的增加,如非离子氨。高浓度的氨对鱼类会产生很大的影响,例如鳃结构退化,并可能最终导致死亡。

本研究调查了临界氨氮浓度(0.mg/L)的 影响,以及在农场规模的RAS中与悬浮固体负荷的相互作用效应。据推测,长期暴露于高浓度氨会导致鱼的健康下降,而长期暴露于悬浮固体负荷的增加会引发交互影响。

实验材料与方法

1.饲养

实验使用了两个复制的RAS,每个都有10个容器(容量L,总RAS容积6m3)。本研究使用了全雌性虹鳟来排除与性别有关的影响。每个RAS放养条虹鳟鱼,平均初始重量为87.2±8.6g(对照组)和87.4±9.2g(处理组)。它们的 放养密度67.8±3.0kgm?3(对照组)和68.3±2.6kgm?3(处理组)。鱼进行限制性喂养,手动喂养一周6天(周日至周五)。用紫外照射系统水。鱼在实验开始前三个月放入两个RAS,以确保适应。

2.水参数

实验分三个阶段。

在 阶段(1-5周),RAS系统中水参数都保持在已知的水平,以防止对鱼类的健康或性能产生负面影响。然而,总悬浮固体浓度增加到超过35mg/L,随后不断高于这个值。在整个实验过程中,控制RAS在5mg/L左右运行。

在第二阶段(6-10周),添加 铵。此外,为了获得更高的氨氮浓度,载体材料的体积减少了一半,从而降低了两个RAS的生物过滤效率。使用自动测定仪每60分钟测定两个RAS中的氨氮浓度。此外,将两个RAS的pH值从7.5提高到8左右,使氨氮的比例提高到大约0.mg/L。pH值的增加是通过添加 氢钠,使用蠕动泵使其溶解在水中。使用防氧pH探针持续监测pH值。根据实际pH值和温度计算非离子氨氮的浓度。

在第三阶段(11-13周),非离子氨氮的浓度进一步增加,平均约为0.mg/L。

NH4+-N、NO2--N和NO3--N在整个实验过程中每周用分析试剂盒进行三次化学测定,使用的水来自每个RAS的鱼缸连接管。在每个系统的两个鱼缸出口连续监测氧浓度和温度。每周用便携式溶解CO2分析仪测定两次鱼缸中的 化碳浓度。浊度每周测定三次,同时使用浊度计测定悬浮物总量。

3.鱼的性能

比生长速率(SGR)由实验开始和结束时记录的平均权重计算,公式如下:

SGR(%d)=(ln(平均终重)-ln(平均初重)/((最终日)-(初始日))

饲料转化率(FCR)计算为:

FCR=饲料(kg)/增重(kg)

根据Jobling()计算热生长系数(TGC):

其中Wt,W0为最终权重和初始权重(g),∑T为日摄氏度

4.采样

在研究开始时,在第5周,第10周和第13周对鱼进行了取样。每次取样前禁食24小时。每个鱼缸各取两条鱼(n=20),用丁香油麻醉。直接麻醉后,测量湿重(精确到0.1g)和总长度(测量从口腔尾鳍的结束)。研究人员对每条鱼的尾部血管进行了测量,并将血液样本转移到含有锂肝素的 中。随后,将鱼杀死,采集鳃组织样本进行组织学检查。

结果与讨论

1.水参数

总的来说,除了NH4+-N/NO3--N和悬浮固体负荷,所有水参数都保持在虹鳟鱼的 生理范围内。

2.鱼的性能

两种系统中的鱼类在摄食行为上有轻微的差异,而处理组的鱼摄食行为较不积极和较平静。总体而言,对照组和处理组的虹鳟鱼的终重、存活率、FCR、SGR和TGC差异不显著(P0.05)

3.血液学

随着TSS浓度的增加和体长的增加,红细胞压积均显著降低(P0.05),而红细胞压积则随时间的增加而显著增加(P0.05)。因此,随着TSS浓度的增加,MCV值显著降低(P0.01),MCHC值显著升高(P0.01)。TSS浓度与联合氨氮浓度的交互作用对MCHC值有显著影响(P0.05)。随着氨氮浓度的增加,血小板数量显著增加(P0.05),血红蛋白浓度显著增加(P0.05)。其他指标(葡萄糖浓度、红细胞数、MCH、白细胞数、白细胞积和淋巴细胞、粒细胞、单核细胞比例)均不受悬浮固体负荷、非离子氨浓度或两者相互作用的显著影响。

4.讨论

大量的细小固体颗粒单独积累,不会对RAS系统中的虹鳟鱼造成有害影响。然而,颗粒载荷的增加会产生间接的影响,它导致浊度增加,从而抑制RAS系统中鱼类的摄食行为。

在研究中,暴露在超过临界阈值四倍的长期稳定氨氮浓度下的虹鳟鱼的表现并没有恶化。两种系统中的鱼表现出非常好的表现,存活率接近%。

血液学参数的分析显示,个体参数在悬浮物和非离子氨方面都有显著的影响。然而,综合所有的血液学参数,没有病理影响的迹象。未发现非离子氨浓度和悬浮固体负荷增加对鱼类生理的协同影响。

END

文本:慕欣廷韩蕊

编辑:慕欣廷

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