一種單環(huán)刺螠改良水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘富硫底質(zhì)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單環(huán)刺螠改良水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘富硫底質(zhì)的方法，包括以下步驟：5月中旬，采集腎管飽滿的雌雄單環(huán)刺螠個(gè)體，獲得生殖細(xì)胞；體外人工授精，幼體培育，分別培育至浮游期體節(jié)幼蟲以及平均體長(zhǎng)大于2.5cm的幼螠。待水體澄清時(shí)，向不同野外水域中播撒單環(huán)刺螠浮游期體節(jié)幼蟲、幼螠和單環(huán)刺螠成體，浮游期體節(jié)幼蟲投放密度為5×104個(gè)／平方米，幼螠投放密度為30～50個(gè)／平方米，單環(huán)刺螠成體投放密度為10～30個(gè)／平方米。本發(fā)明首次在野外環(huán)境中監(jiān)測(cè)到單環(huán)刺螠可有效降低富硫底質(zhì)中有毒硫化物的含量。單環(huán)刺螠浮游期體節(jié)幼蟲與幼螠具有持續(xù)而有效地改善富硫底質(zhì)的能力。近海環(huán)境的泥底以及各種規(guī)模的泥底海水養(yǎng)殖池塘等均可通過(guò)該方法進(jìn)行底質(zhì)改良。
【專利說(shuō)明】一種單環(huán)刺螆改良水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘富硫底質(zhì)的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，尤其涉及一種改良海水水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘底質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]底質(zhì)是礦物、巖石、土壤的自然侵蝕產(chǎn)物，生物活動(dòng)及降解有機(jī)質(zhì)等過(guò)程的產(chǎn)物，污水排出物和河(湖)床底母質(zhì)等隨水遷移而沉積在水體底部的堆積物質(zhì)統(tǒng)稱底質(zhì)。底質(zhì)改良是指通過(guò)一系列物理、化學(xué)和生物的方法對(duì)水環(huán)境尤其是水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的底質(zhì)進(jìn)行有毒物質(zhì)，如硫化氫和胺氮等的吸附和促進(jìn)有機(jī)物分解等，進(jìn)而提高整個(gè)水環(huán)境的質(zhì)量。
[0003]硫化物是H2S、HS-、S2-的總稱，對(duì)好氧生物有較強(qiáng)的毒性，主要表現(xiàn)在其可逆性抑制線粒體電子傳遞鏈細(xì)胞色素氧化酶的活性，從而阻止有氧呼吸的進(jìn)行。
[0004]單環(huán)刺婦(Urechis unicinctus):俗名海腸、海腸子，屬于婦蟲動(dòng)物門(Echiurioidea)、婦綱(Echiurida)、無(wú)管婦目(Xenopneusta)、刺婦科(Urchidae)是一種生活在沿海泥沙岸潮間帶下區(qū)及潮下帶淺水區(qū)U型洞穴內(nèi)的底棲動(dòng)物種。主要分布在俄羅斯、日本北海道和本州島、朝鮮半島和我國(guó)黃渤海沿岸。單環(huán)刺縊對(duì)硫化物有較強(qiáng)的耐受與解毒能力，也因此被當(dāng)作沿海硫化物代謝相關(guān)研究的優(yōu)選生物。單環(huán)刺縊浮游期體節(jié)幼蟲，一般在室溫下(16~21°C)受精后30-35天發(fā)育至該階段。發(fā)達(dá)的纖毛環(huán)使得該時(shí)期幼蟲浮游生活，隨著體節(jié)的增多，后期的體節(jié)幼蟲逐漸轉(zhuǎn)至底棲生活。單環(huán)刺縊幼體即幼縊，一般在室溫下(16~21°C)受精后60天發(fā)育至該階段，為蠕蟲狀幼蟲的下一個(gè)階段。幼縊個(gè)體尚未性成熟，但其在形態(tài)及生活習(xí)性上都與成體有了很大的相似性。
[0005]酸性可揮發(fā)硫(AVS):指底泥中可被酸作用而以H2S形式釋放出來(lái)的硫。
[0006]底質(zhì)改良的技術(shù)主要包括幾種類型:(1)物理方法:清塘挖淤,此法成本低、適應(yīng)性強(qiáng)；攬動(dòng)底質(zhì)，以促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解；使用吸附型底質(zhì)改良劑，將水體中的有毒有害物質(zhì)(如硫化物和胺氮物質(zhì))吸附到其多孔的結(jié)構(gòu)中，降低有毒有害物質(zhì)在水體中的濃度(2)化學(xué)方法:生石灰清塘，中和底質(zhì)酸性環(huán)境并且殺菌；化學(xué)復(fù)合型底質(zhì)改良劑，其成分多具有強(qiáng)氧化性，與水接觸后，產(chǎn)生大量的初生態(tài)的氧，將有機(jī)污染物氧化為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，可有效改善底層的養(yǎng)殖環(huán)境。(3)生物方法:通過(guò)光合細(xì)菌和/或某些真核生物的生物分解作用對(duì)水體中及池塘底部的有機(jī)污染物進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)；適量種植植物，如水草等，增加光合作用并提供天然食物。在實(shí)際應(yīng)用中多將上述多種方法混合使用可達(dá)到最佳的效果(參考資料:專利“一種水產(chǎn)養(yǎng)殖用多功能底質(zhì)改良劑及制備方法” ZL201110047989.8 ;吳建軍等，底質(zhì)改良劑的合理使用，水產(chǎn)養(yǎng)殖，2011 ;朱清旭，改良養(yǎng)殖池塘底質(zhì)的幾種方法，科學(xué)養(yǎng)魚，2009 ;何京.生物活性劑在魚池常用水質(zhì)改良上的應(yīng)用，北京水產(chǎn)，2004)。
[0007]在硫化物代謝的研究方面，硫細(xì)菌的研究最為廣泛而深入，然而在真核生物中也發(fā)現(xiàn)諸如小頭蟲、沙躅和單環(huán)刺縊等底棲生物均有硫代謝的功能。然而對(duì)硫代謝分子機(jī)制的研究?jī)H在單環(huán)刺縊中系統(tǒng)開展。
[0008]單環(huán)刺縊的硫代謝機(jī)制已有相關(guān)報(bào)道，研究發(fā)現(xiàn)單環(huán)刺縊成體存活在實(shí)驗(yàn)室模擬的富硫環(huán)境初期，其體內(nèi)的細(xì)胞色素氧化酶(CCO)、琥珀酸脫氫酶(SDH)、延胡索酸還原酶(FRD)的活力均發(fā)生顯著變化，揭示該生物體內(nèi)的呼吸代謝增強(qiáng)，然而在暴露后期上述三種酶在單環(huán)刺縊體內(nèi)的活性恢復(fù)。據(jù)此推測(cè)該物種可能進(jìn)行硫化物的氧化解毒。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)單環(huán)刺縊能夠?qū)⒂卸镜牧蚧锎x掉，在該生物體內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)硫代謝過(guò)程中關(guān)鍵分子——硫醌氧化還原酶(SQR)，并對(duì)其在硫化物暴露前后單環(huán)刺縊多組織中的活力和表達(dá)特征進(jìn)行觀察，提出了單環(huán)刺縊具有兩種硫化物解毒機(jī)制以及肛門囊和中腸是進(jìn)行硫代謝的主要器官的結(jié)論。更進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在單環(huán)刺縊硫代謝過(guò)程中可產(chǎn)生三磷酸腺苷(ATP)，為生物體的生理過(guò)程提供能量。
[0009]截至目前關(guān)于單環(huán)刺縊對(duì)底質(zhì)的改良研究?jī)H有一篇報(bào)道，該研究中分別選取富含有機(jī)物的底質(zhì)以及較潔凈的底質(zhì)，每個(gè)組底質(zhì)規(guī)模為3千克重，體積50 X 35 X 30立方厘米，每組底質(zhì)中加入單環(huán)刺縊幼體500個(gè)；在同樣類型的底質(zhì)中分別加入100-900個(gè)不等數(shù)量的單環(huán)刺縊幼體；配制不同有機(jī)物污染程度底質(zhì)(1-100% )分別加入單環(huán)刺縊幼體500個(gè)。上述三批實(shí)驗(yàn)的處理時(shí)間均持續(xù)2個(gè)月，每15天取部分底質(zhì)進(jìn)行酸性可揮發(fā)硫(AVS)、化學(xué)需氧量(COD)和燃燒總損失(TIL)三種指標(biāo)的測(cè)定。研究發(fā)現(xiàn)，在單環(huán)刺縊幼體生存的底質(zhì)中上述三種指標(biāo)均有顯著降低，揭示在實(shí)驗(yàn)室模擬條件中，單環(huán)刺縊幼體具有底質(zhì)改良的生物學(xué)功能。
[0010]使用物理法進(jìn)行底質(zhì)改良，例如吸附劑的使用不能夠真正清除有害物質(zhì)，長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)迅速惡化。另外使用化學(xué)法對(duì)有機(jī)質(zhì)破壞較大，多具有副作用，不利于生物多樣性的維持。生物法被認(rèn)為是最為環(huán)保和長(zhǎng)效的底質(zhì)改良方法，然而其缺點(diǎn)是發(fā)揮效應(yīng)的周期長(zhǎng)，在現(xiàn)有生物底質(zhì)改良法中仍多單一使用光合細(xì)菌或復(fù)合細(xì)菌作為改良劑，其發(fā)揮效用的周期長(zhǎng)，并且投放的抗生素類藥物對(duì)其有抑制作用。已報(bào)道的單環(huán)刺縊幼體對(duì)底質(zhì)質(zhì)量的改良尚處于實(shí)驗(yàn)室研究水平，不能真實(shí)模擬海岸底質(zhì)條件；在野外其幼體生存需要特定的條件，且幼體生長(zhǎng)慢，致使其在實(shí)際的應(yīng)用中受到限制。
[0011]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種利用單環(huán)刺縊改良沿岸和養(yǎng)殖池塘富硫底質(zhì)的技術(shù)，以期有效地降低有毒物質(zhì)硫化物的含量。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0012]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用單環(huán)刺縊浮游期體節(jié)幼蟲、幼縊和單環(huán)刺縊成體對(duì)環(huán)境中的富硫底質(zhì)進(jìn)行改良的方法，該方法高效、無(wú)害、可持續(xù)，適用于大規(guī)模水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境。同時(shí)，單環(huán)刺縊也是一種味道鮮美且營(yíng)養(yǎng)豐富的經(jīng)濟(jì)物種，一方面其體內(nèi)的硫化物代謝機(jī)制可改良底質(zhì)條件，另一方面硫化物代謝后的產(chǎn)物為該種生物體提供生長(zhǎng)所必需的能量，因而兼具巨大的生態(tài)學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種單環(huán)刺縊改良水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘富硫底質(zhì)的方法，包括以下步驟:
[0014]I)采集單環(huán)刺縊成體
[0015]5月中旬，采集腎管飽滿的雌雄單環(huán)刺縊個(gè)體；
[0016]2)獲得生殖細(xì)胞
[0017]于單環(huán)刺縊尾部活體解剖獲得具有成熟配子的腎管，剖取過(guò)程中，雌雄腎管分別存放在低溫容器中，剖取結(jié)束后，分別將雌雄腎管快速剪破，至于海水中，調(diào)整卵子的密度為 400 ~600 粒 / ml ;
[0018]3)體外受精
[0019]滴加適量精液進(jìn)行人工授精，精卵數(shù)量比約為6~10:1，授精30min后洗卵2_3次，將受精卵投放在養(yǎng)殖池中，投放密度為40-80個(gè)/ ml，池水溫度為16~20°C培養(yǎng)，受精24h后氣泵充氣以保證供氧；
[0020]4)幼體培育
[0021]培育水溫為16~20°C，pH7.9±0.05，鹽度29±1 ;每隔I~2d換水I次，每次換水量不超過(guò)原體積的I / 2，受精后48h后開始投喂單胞藻；分別培育至浮游期體節(jié)幼蟲、平均體長(zhǎng)大于2.5cm的幼縊以及單環(huán)刺縊成體。
[0022]5)投放
[0023]待水體澄清時(shí)，手動(dòng)向不同野外水域中播撒單環(huán)刺縊浮游期體節(jié)幼蟲、幼縊和單環(huán)刺縊成體，浮游期體節(jié)幼蟲投放密度為5 X IO4個(gè)/平方米，幼縊投放密度為30~50個(gè)/平方米，單環(huán)刺縊成體投放密度為10~30個(gè)/平方米。
[0024]優(yōu)選地，步驟2)中所述低溫容器溫度為4-10°C。
[0025]優(yōu)選地，步驟2)中調(diào)整卵子的密度為500粒/ ml ο
[0026]優(yōu)選地，步驟3)中精卵數(shù)量比約為10:1。
[0027]優(yōu)選地，步驟3)中投放密度為60-80個(gè)/ ml。
[0028]優(yōu)選地，步驟3)中池`水溫度為20°C。
[0029]優(yōu)選地，步驟4)中投喂飼料為單胞藻，每天早晚各投喂I次。
[0030]優(yōu)選地，步驟4)中所述單胞藻為小球藻、金藻、扁藻、硅藻等。
[0031]優(yōu)選地，步驟5)中所述的投放密度，幼縊為40~50個(gè)/平方米，單環(huán)刺縊成體為20-30個(gè)/平方米。
[0032]6)取樣監(jiān)測(cè)
[0033]使用直徑4厘米的聚氯乙烯管按月取底質(zhì)泥樣，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分別收集0-5厘米的表層泥土以及距離表層10-15厘米的深層泥土 ；樣品立即使用100克/升的乙酸鋅固定；收集得到的底質(zhì)泥土樣品進(jìn)行常規(guī)酸性可揮發(fā)硫(AVS)指標(biāo)的檢測(cè)。
[0034]本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn):
[0035]本發(fā)明首次在野外環(huán)境中監(jiān)測(cè)到單環(huán)刺縊可有效降低富硫底質(zhì)中有毒硫化物的含量。同時(shí)首次對(duì)不同發(fā)育時(shí)期單環(huán)刺縊個(gè)體對(duì)富硫底質(zhì)改良的效果進(jìn)行了比較。
[0036]本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
[0037]1.底質(zhì)適應(yīng)范圍廣泛，近海環(huán)境的泥底以及各種規(guī)模海水養(yǎng)殖池塘的泥底等均可通過(guò)該方法進(jìn)行底質(zhì)改良。
[0038]2.本發(fā)明針對(duì)底質(zhì)中有毒的硫化物，改良效果顯著。
[0039]3.單環(huán)刺縊具有持續(xù)而有效地改善富硫底質(zhì)的能力。單環(huán)刺縊成體具有最強(qiáng)的改善富硫底質(zhì)的能力，使用單環(huán)刺縊浮游體節(jié)幼蟲和幼縊于底質(zhì)待改良水域，可兼具培育單環(huán)刺縊的同時(shí)，持續(xù)有效地改善富硫底質(zhì)環(huán)境，因此是一種潛力巨大的兼具經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益的底質(zhì)改良方法。
【具體實(shí)施方式】[0040]實(shí)施例1
[0041]本實(shí)施例提供了一種人工培育單環(huán)刺縊的方法，包括以下步驟:
[0042]I)采集單環(huán)刺縊成體
[0043]5月中旬為單環(huán)刺縊成體的繁殖季節(jié)，于青島水產(chǎn)品市場(chǎng)購(gòu)買腎管飽滿的雌雄單環(huán)刺縊個(gè)體，共計(jì)250斤。
[0044]2)獲得生殖細(xì)胞
[0045]于單環(huán)刺縊尾部活體解剖獲得具有成熟配子的腎管(雄性個(gè)體的腎管為乳白色，雌性個(gè)體的腎管為橙黃色)。剖取過(guò)程中，雌雄腎管分別存放在低溫容器中(6°C)。剖取結(jié)束后，分別將雌雄腎管快速剪破，置于海水中，調(diào)整卵子的密度為500粒/毫升。
[0046]3)體外受精
[0047]滴加適量精液進(jìn)行人工授精,精卵數(shù)量比約為10:1，受精30分鐘后洗卵3次，以80個(gè)/ ml的密度將受精卵投放在養(yǎng)殖池中，池水溫度為18~20°C培養(yǎng)，受精24h后氣泵充氣以保證供氧。
[0048]4)培育
[0049]培育水溫為18~20°C，pH7.9±0.05，鹽度29±1。每隔I~2d換水I次，每次換水量不超過(guò)原體積的I / 2。受精后48h后開始投喂小球藻、金藻、扁藻、硅藻等單胞藻；分別培育至浮游期體節(jié)幼蟲、 平均體長(zhǎng)大于2.5cm的幼縊以及單環(huán)刺縊成體。
[0050]實(shí)施例2
[0051]手動(dòng)向水域中播撒實(shí)施例1中的單環(huán)刺縊浮游期體節(jié)幼蟲，投放密度為5X104個(gè)/平方米。
[0052]使用直徑4厘米的聚氯乙烯管于投放后一個(gè)月以及兩個(gè)月后取表層底質(zhì)泥樣(深度5cm)以及深層底質(zhì)泥樣(深度15cm)各5個(gè)樣品立即使用100克/升的乙酸鋅固定。收集得到的底質(zhì)泥土樣品進(jìn)行常規(guī)酸性可揮發(fā)硫(AVS)指標(biāo)的檢測(cè)。投放浮游期體節(jié)幼蟲一個(gè)月后表層底質(zhì)泥AVS含量為876.9± 113.4mg / kg，深層底質(zhì)泥AVS含量為913.6±77.9mg / kg ;投放浮游期體節(jié)幼蟲兩個(gè)個(gè)月后表層底質(zhì)泥AVS含量為910.0±59.2mg / kg，深層底質(zhì)泥AVS含量為1010.7±56.2mg / kg ;作為對(duì)照的底質(zhì)泥AVS含量為999.8±130.5mg / kg(投放一個(gè)月后)與1198.2± 122.4 (投放兩個(gè)月后)?？梢?jiàn)，投放單環(huán)刺縊浮游期體節(jié)幼蟲后，底質(zhì)泥中的AVS含量有所下降，其中表層底質(zhì)中AVS降低量較明顯。
[0053]實(shí)施例3
[0054]手動(dòng)向水域中播撒實(shí)施例1中的平均體長(zhǎng)大于2.5cm的幼縊，投放密度分別為30個(gè)/平方米、40個(gè)/平方米和50個(gè)/平方米。
[0055]使用直徑4厘米的聚氯乙烯管于投放后一個(gè)月以及兩個(gè)月后取表層底質(zhì)泥樣(深度5cm)以及深層底質(zhì)泥樣(深度15cm)各5個(gè)樣品立即使用100克/升的乙酸鋅固定。收集得到的底質(zhì)泥土樣品進(jìn)行常規(guī)酸性可揮發(fā)硫(AVS)指標(biāo)的檢測(cè)。于各樣品中檢測(cè)到的酸性可揮發(fā)硫(AVS)的含量詳見(jiàn)表一?？梢?jiàn)，投放幼縊后，底質(zhì)泥中的AVS含量下降幅度較實(shí)施例2中更加顯著，其中表層底質(zhì)中AVS降低量更加明顯。另外，40個(gè)/平方米和50個(gè)/平方米的投放密度獲得的效果較佳。
[0056]表一投放幼縊后底質(zhì)泥樣中酸性可揮發(fā)硫(AVS)含量[0057]
【權(quán)利要求】
1.一種單環(huán)刺縊改良水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘富硫底質(zhì)的方法，包括以下步驟: 1)采集單環(huán)刺縊成體 5月中旬，采集腎管飽滿的雌雄單環(huán)刺縊個(gè)體； 2)獲得生殖細(xì)胞 于單環(huán)刺縊尾部活體解剖獲得具有成熟配子的腎管，剖取過(guò)程中，雌雄腎管分別存放在低溫容器中，剖取結(jié)束后，分別將雌雄腎管快速剪破，置于海水中，調(diào)整卵子的密度為400 ~600 粒 / ml ; 3)體外受精 滴加適量精液進(jìn)行人工授精，精卵數(shù)量比約為6~10:1，受精30分鐘后洗卵2-3次，將受精卵投放在養(yǎng)殖池中，投放密度為40-80個(gè)/ ml，池水溫度為16~20°C培養(yǎng)，受精24h后氣泵充氣以保證供氧； 4)培育 培育水溫為16~20°C，pH7.9±0.05，鹽度29±1 ;每隔I~2d換水I次，每次換水量不超過(guò)原體積的I / 2，受精后48h后開始投喂，分別培育至浮游期體節(jié)幼蟲、平均體長(zhǎng)大于2.5cm的幼婦或者單環(huán)刺婦成體； 5)投放 待水體澄清時(shí)，手動(dòng)向不同野外水域中播撒單環(huán)刺縊浮游期體節(jié)幼蟲、幼縊或者單環(huán)刺縊成體，浮游期體節(jié)幼蟲投放密度為5 X 104個(gè)/平方米，幼縊投放密度為30~50個(gè)/平方米，單環(huán)刺縊成體投放密度為10~30個(gè)/平方米。`
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟2)中所述低溫容器溫度為4-10°C。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟2)中調(diào)整卵子的密度最優(yōu)為500粒/ml ο
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟3)中精卵數(shù)量比最優(yōu)約為10:1。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟3)中投放密度最優(yōu)為60-80個(gè)/ml ο
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟3)中池水溫度最優(yōu)為20°C。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟4)中投喂飼料為單胞藻，每天早晚各投喂I次。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步騾4)中所述單胞藻為小球藻、金藻、扁藻、硅藻坐寸ο
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟5)中投放密度，幼縊密度為40~50個(gè)/平方米，單環(huán)刺縊成體密度為20-30個(gè)/平方米。
【文檔編號(hào)】A01K67/033GK103553213SQ201310512742
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】張志峰, 晏萌, 劉建國(guó), 張立濤 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)