海蓬子与杂交石斑鱼海水鱼菜共生系统:水质净化与生长促进的创新突破

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Aquacultural Engineering 3.6

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  为解决海水养殖面临的污染及可持续发展问题,研究人员开展海蓬子(Sesuvium portulacastrum)与杂交石斑鱼(Epinephelus sp.)海水鱼菜共生系统研究。结果显示该系统污染物去除效果好,鱼和植物生长佳,为环保型海水养殖提供新思路。

  在海水养殖的广阔天地里,一场关乎可持续发展的挑战正摆在人们面前。传统的海水养殖方式,就像一艘在波涛中航行却漏洞百出的船。一方面,有限的水资源限制了养殖的规模,使得密集型养殖难以施展拳脚;另一方面,养殖过程中产生的大量污染物,如同船底不断涌入的海水,处理起来困难重重。在池塘中进行静态养殖时,处理污染物的能力十分有限;而在开放或半开放海域养殖,又容易受到地理位置、气候等多种环境因素的影响,还会对周边环境造成较大破坏。此外,循环水养殖系统(RASs)虽然看起来是个不错的选择,但高昂的建设和运营成本,让许多养殖户望而却步。
在这样的困境下,为了找到一条可持续发展的海水养殖之路,福建省相关研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了一项极具创新性的研究,将海蓬子(Sesuvium portulacastrum)与杂交石斑鱼(Epinephelus sp.)相结合,构建了一种全新的海水鱼菜共生系统,并对其性能进行评估。这一研究成果发表在《Aquacultural Engineering》上,为海水养殖领域带来了新的希望。

研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。他们精心挑选了合适的生物材料,海蓬子取自福建水产研究所漳州海洋鱼类养殖研究试点基地,杂交石斑鱼购自福建漳浦鱼苗厂。实验设计了六组水泥鱼池,其中三组设置海蓬子漂浮床作为实验组(SP 组),另外三组作为对照组(CK 组)。在为期 56 天的实验期间,研究人员定期采集水样,测定水温、pH、溶解氧(DO)、盐度等基本水质参数,同时分析总氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮、总悬浮物(TSS)、化学需氧量(COD)等多种污染物指标。此外,他们还对石斑鱼和海蓬子的生长情况进行详细测量和计算,包括石斑鱼的体长、体重,海蓬子的全长、各部分重量等,并通过一系列公式计算相关生长指标。

研究结果令人惊喜。在水质变化方面,虽然两组实验的水温、pH、盐度和 DO 等参数无显著差异,但在氮磷含量及污染物去除上差异明显。在实验过程中,氮磷含量随时间增加,不过 SP 组的总氮(TN)、总磷(TP)、溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷(DIP)去除率分别达到 19.6%、12.0%、18.4% 和 16.2%。特别是 TAN 和亚硝酸盐的去除效果显著,去除率分别高达 98.1% 和 97.5%,这主要得益于海蓬子根系对污染物的吸附、截留和促进沉淀作用,以及相关微生物参与的硝化过程。此外,SP 组的 TSS 和 COD 去除率也分别达到 89.9% 和 50.6%。

在鱼类生长方面,SP 组和 CK 组的石斑鱼存活率均为 100%,但生长指标差异显著。SP 组石斑鱼体重从 65.8±5.8 g 增长到 95.0±16.4 g,CK 组增长到 84.8±12.6 g;SP 组的体重增长率(WGR)为 44.4±1.9%,显著高于 CK 组的 29.0±4.5%;特定生长率(SGR)为 0.63±0.03%/d,比 CK 组增加了 43.2%;饲料转化率(FCR)为 3.01±0.18,显著低于 CK 组的 4.60±0.60。通过幂函数方程拟合发现,SP 组石斑鱼呈现强负异速生长(b<3),鱼体相对细长,而 CK 组为等速生长(b≈3)。

海蓬子的生长同样表现出色。经过 56 天的养殖,其全长和重量显著增加,全长从 110±24 cm 增长到 133±17 cm,重量从 263±106 g/plant 增长到 440±96 g/plant,平均净增长为 3.16±1.20 g/(d?plant),平均生物量密度从 6.42±2.58 kg/m2 增加到 10.74±2.35 kg/m2,相对生长率(RGR)为 0.90±0.28%/d,重量增长主要集中在茎和叶。

综合研究结论和讨论部分,海蓬子在海水鱼菜共生系统中发挥了重要作用。它不仅是高效的硝化生物滤器,能够加速氮转化和植物吸收,优化养殖水质,降低 TAN、亚硝酸盐等污染物含量,还为石斑鱼提供了更健康的生长环境,促进石斑鱼生长,降低 FCR。同时,海蓬子自身生长良好,具有多种潜在的高价值用途。这一研究成果表明,海蓬子 - 石斑鱼海水鱼菜共生系统是一种双赢的养殖模式,具有积极的生态效益,为未来环保型海水养殖技术的发展提供了重要参考,有助于推动海水养殖行业朝着可持续方向发展。

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