高溫季節池塘種植水葫蘆對河蟹生長及水質調控的影響

孫毅 徐鋼春 聶志娟 高建操 邵乃麟 朱昊俊 高峰

摘 要：持續高溫往往會造成蟹塘內的伊樂藻等水草衰亡，不利于河蟹的生長發育。為探明高溫季節池塘種植水葫蘆對河蟹生長及水質調控的影響，對養殖“諾亞1號”河蟹的池塘設置3組不同的水草種植模式，即無草塘補種水葫蘆組（EI）、有草塘無處理組（EL）和有草塘補種水葫蘆組（EIL）進行了為期3個月的試驗，比較各組試驗塘的水質、水草長勢情況以及河蟹的體質量、產量、殘蟹率、回捕率等。試驗結果顯示：EIL組的伊樂藻保存較好，且在高溫季節池塘水溫低于其他兩組；EI組河蟹的體質量、產量、回捕率顯著低于EIL組（P＜0.05），殘蟹率顯著高于EIL組（P＜0.05），但EI組各項指標與EL組相比沒有顯著差異（P＞0.05）。水質調控方面，EIL組NH4+-N、NO2--N、TN、TP等水質指標均優于其他兩組；8月份EL組的NH4+-N質量濃度顯著低于EI組（P＜0.05），9月份以后，EL組的NO2--N、TN質量濃度均顯著高于EI組（P＜0.05）。結果表明，高溫季節在無草蟹塘適當補種水葫蘆對河蟹生長有積極作用，沉水性+浮水性水生植物的組合型水草種植模式可有效提高河蟹產量，改善池塘水質。

關鍵詞：中華絨螯蟹；池塘養殖；水葫蘆；生長；水質調控

中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis）又稱河蟹、毛蟹、大閘蟹等，是我國最具增養殖前景的淡水經濟蟹類［1］。河蟹是甲殼類變溫動物，其最適宜生長溫度為22～30 ℃，水溫30 ℃以上時攝食和蛻殼會受到影響，超過38 ℃時其不能正?；顒樱?］。在河蟹生態養殖中，蟹塘中種植水生植物是河蟹高產高效養殖技術的核心之一［3］，不僅可以起到凈化水質、增加水體溶解氧、調節水溫的作用，同時水生植物也為河蟹提供了天然餌料和隱蔽蛻殼的空間，可以提升河蟹的產量和品質［4-5］。目前，蟹塘中種植的水生植物一般有苦草（Vallisneria natans）、伊樂藻（Elodea nuttallii）、黃絲草（Potamogeton maackianus）、輪葉黑藻（Hydrilla verticillata）等，其中伊樂藻具有耐低溫、易生長和河蟹喜食等特性，因此被作為蟹塘水生植物廣泛種植［6］。然而，伊樂藻不耐高溫，在高溫季節不僅會停止生長，而且會大量漂浮、死亡和腐爛，導致蟹塘水體自凈能力減弱。夏季高溫期正值河蟹快速生長的階段［7-8］，投飼量增加、水溫升高、水草減少等因素會加劇河蟹養殖生態環境的惡化，最終影響其規格、產量和品質［9］。為應對高溫天氣河蟹養殖中水草不足的問題，有研究者指出，適當移植漂浮性植物如水花生、浮萍等，或架設生態浮床以及引入挺水性植物，可以起到降低水溫和調控水質的作用［2］。但是，目前尚未見關于水葫蘆對蟹塘水質和河蟹產量等具體影響的報道。

水葫蘆，學名鳳眼藍（Eichhornia crassipes），原產于南美，是多年生水生草本植物，生長繁殖能力極強［10］，35 ℃是其生長發育的最適溫度。研究表明，水葫蘆可有效吸收養殖水體中的氮、磷等營養元素［11］，吸附多種重金屬［10］。另外，水葫蘆懸浮于水層的根系上附著、共生著大量微生物，促進了水中更多有機質的分解、礦化，可有效緩解和防治池塘的富營養化［12］。此外，河蟹喜食水葫蘆的新根、新莖。目前，水葫蘆已被當作一種水體凈化植物和遮陽植物在黃鱔［13］、黃顙魚［14］、加州鱸［15］、鱉［16］等多種水生動物養殖中進行研究。郭安華等［17］研究表明，在雜交鱘池塘中種植水葫蘆，其水質凈化效果優于浮萍，同時可加快魚的生長速度，降低飼料系數。張迪［14］通過比較水葫蘆和金魚藻對黃顙魚養殖用水的凈化作用，結果表明，種植沉水性+浮水性的組合式水生植物可提高TP、TN的去除率，并可提高黃顙魚的體質量增長率和存活率。

為應對持續高溫天氣對河蟹養殖的不利影響，本研究選擇在高溫季節種植水葫蘆作為蟹塘的補充性水生植物，探究其在此階段對河蟹生長和水質凈化的效果，為高溫季節河蟹養殖提供有效的應急措施及其理論依據，從而保障河蟹高產高效健康養殖。

1 材料和方法

1.1 試驗地點、場所及設施條件

試驗于2022年7—10月在中國水產科學研究院淡水漁業研究中心揚中基地進行。在此期間該地區的氣溫和降水量見圖1（本文所采用的氣象資料來源于揚中市氣象局）。養殖試驗周期內日均氣溫變化為12.9～35.8 ℃，其中8月份氣溫最高，日均氣溫高達30.8 ℃；降水量變化范圍為0～33.1 mm，日均降水量為1.98 mm。

試驗池塘面積均為0.17 hm2，配備完善的水電設施。池塘四周設有高50 cm的塑料防逃網，池底鋪設微孔增氧管。各試驗塘前期養殖管理方法一致，均于1月份種植伊樂藻750 kg/hm2，2月底放養規格73 g/只的“諾亞1號”全雌河蟹15 000只/hm2。夏季來臨，因持續高溫，蟹塘中的伊樂藻開始衰亡，漂浮嚴重，部分池塘甚至出現無草現象。

本試驗選用9口池塘，分成3組，分別為無草塘補種水葫蘆組（EI）、有草塘無處理組（EL）以及有草塘補種水葫蘆組（EIL），每組3口池塘。EI組和EIL組于8月1日投放水葫蘆750 kg/hm2。具體方法是：使用圍網固定水葫蘆，使其生長覆蓋面積不超過池塘水面面積的20%。同時，將EI組塘中的伊樂藻全部撈除，將EL組和EIL組池塘中處于漂浮狀態的發黃發黑的伊樂藻撈除。試驗期間，每天投喂“海普瑞”配合顆粒飼料（粗蛋白質≥36%，粗纖維≤6.5%，粗灰分≤18.0%，總磷≥1.0%，賴氨酸≥1.8%，水分≤12.0%，粗脂肪≥4.5%），并搭配適量的冰鮮雜魚及玉米作為河蟹餌料，根據河蟹生長狀態和天氣情況調整投飼量，具體投飼量情況見圖2。在8月份高溫天氣，以投喂顆粒飼料為主，日投飼量在75 kg/hm2左右，并按7.5 kg/hm2搭配投喂玉米。9月份以后陸續降低顆粒飼料的比例，并增加冰鮮魚的投喂。

1.2 樣品采集和測定

1.2.1 水樣采集和測定

于7月31日采集各試驗組池塘的水樣作為初始樣，以后每30 d采樣1次，采樣時間為上午8：00。在每口池塘采用“Z”型5點取樣，檢測水體的pH、氨氮（NH4+-N）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）、總氮（TN）、總磷（TP）等理化指標。pH采用柯迪達CT-6021A筆式pH計測定；氨氮、亞硝酸鹽氮采用北京漁經水質快速分析盒測定；總氮、總磷采用RENQ-IV總氮總磷自動分析儀測定。每隔10 d，于下午17：00在塘口采用HQ30d哈希便捷式溶氧儀測定水面下50 cm處的水溫。

1.2.2 河蟹體質量和產量測定

于7月31日在每口試驗池塘隨機采集12只雌蟹作為初始樣，以后每30 d采樣1次，直至試驗結束起捕。每只河蟹抽血后分別測定其體質量、體長、體寬、體高等形態指標，并采集肝胰腺和性腺，稱量后放入凍存管，于-80 ℃保存，同時計算每次采樣河蟹的平均體質量以及最后1次采樣河蟹的肥滿度、性腺成熟系數和肝胰腺系數。10月底，陸續起捕各池的河蟹，并統計產量。河蟹生長性能指標計算公式如下：

肥滿度（g/cm3）=100×W/L3（1）

性腺成熟系數（%）=100×WG/W（2）

肝胰腺系數（%）=100×WL/W（3）

式（1）～（3）中，W代表河蟹的體質量（g），L為體長（cm），WG代表河蟹的性腺質量（g），WL代表河蟹的肝胰腺質量（g）。

1.3 數據處理和分析

使用EXCEL軟件對試驗數據進行統計并繪圖。運用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析（one-way ANOVA），通過Duncans法進行多重比較，設P<0.05為差異顯著。結果數值以（平均值±標準誤）表示。

2 結果與分析

2.1 各試驗組蟹塘中水溫及水草變化情況

由圖3可知，8—10月份，池塘水溫整體呈下降趨勢，最高水溫達36.4 ℃（EI組），最低水溫18.9 ℃（EI組）。在8月中下旬到9月初的高溫期，EIL組池塘水溫明顯低于EI組和EL組（P<0.05）；在9—10月份降溫階段，EIL組水溫略高于其他兩組。EI組與EL組之間在試驗期間水溫無明顯差別。

9月份對不同水草種植模式下的蟹塘進行了俯拍，見圖4。此時EI、EL組塘中均已看不到伊樂藻，而EIL組塘中仍可見部分伊樂藻；EI、EIL組池塘中的水葫蘆均長勢良好。另外，經觀察，EL、EIL組塘中基本未見藍藻，而EI組池塘在下風口可見部分藍藻。

10月底在清塘后，EI組池塘撈除表層的水葫蘆，池塘底未見任何水草；EL組抽干池水后，底部可見少許伊樂藻；而EIL組池塘中伊樂藻保存較好，可留存至明年繼續栽種（見圖5）。

2.2 各試驗組池塘中河蟹的生長情況及產量分析

養殖試驗從7月底—10月底，共計進行了90 d左右。每30 d統計1次不同處理組池塘中河蟹的平均體質量，結果見圖6。方差分析表明，初始采樣結果中，EL組河蟹的平均體質量暫時顯著高于EI組和EIL組（P＜0.05），而在隨后8—10月的3次采樣中，EIL組河蟹的平均體質量均顯著高于EI組和EL組（P＜0.05），EI組與EL組間則無顯著性差異（P＞0.05）。10月底起捕后的采樣結果，EI、EL、EIL組河蟹的體質量分別為（151.74±8.93）、（154.66±9.43）、（167.63±11.07）g。

10月底試驗結束時河蟹各項生長指標及起捕統計情況見表1。結果顯示，在10月底的最后一次采樣中，EIL組河蟹的肥滿度略高于EI組和EL組，但3個試驗組間沒有顯著性差異（P＞0.05）。3個試驗組間河蟹的性腺成熟系數也沒有顯著性差異（P＞0.05）。EI組中肝胰腺系數為10.08%，略高于EL組的9.54%和EIL組的7.63%，但各組間同樣沒有顯著性差異（P＞0.05）。

各組試驗池塘的起捕結果見表1。與EIL組相比，EI組和EL組河蟹的產量分別減少了289.5 kg/hm2和211.7 kg/hm2，其中EI組的產量與EIL組具有顯著差異（P＜0.05）。3組的回捕率分別為45.08%、48.22%和52.35%，EIL組的回捕率顯著高于EI和EL組（P＜0.05）。EL組的殘蟹率為16.42%，與EI組和EIL組均沒有顯著性差異（P＞0.05），但EIL組的殘蟹率顯著低于EI組（P＜0.05）。

2.3 各試驗組池塘養殖水體水質分析

試驗過程中各試驗組池塘相關水質理化指標變化情況見表2。在初始水樣中，EI組的pH為7.80，顯著低于EL組和EIL組（P＜0.05）。在隨后的養殖過程中，EL組水體的pH呈現逐漸下降趨勢，在10月底顯著低于EI組和EIL組（P＜0.05）。EI組和EIL組水體的pH均呈先下降后上升再下降的趨勢，9月30日測定的pH為該兩組的最高值，分別為8.07和8.50。在8月底和9月底的采樣中，EI組與EL組的pH無顯著性差異（P＞0.05），但均顯著低于EIL組（P＜0.05）。

各組池塘水體的NH4+-N質量濃度隨著養殖時間延長基本呈現相同的變化規律，在8—10月試驗期間呈先上升然后下降的趨勢。在初始水樣中，各組NH4+-N無顯著性差異（P＞0.05）。8月底測定的NH4+-N質量濃度均為各組最高值，但EIL組顯著低于EI組和EL組（P＜0.05）。試驗期間，EIL組NH4+-N質量濃度波動不明顯，而EI組波動較大。在10月底的采樣中，EL組水體NH4+-N質量濃度略高于EI組和EIL組，但3組間無顯著性差異（P＞0.05）。

在初始樣和8月份的水樣中，各組的NO2--N質量濃度無顯著性差異（P＞0.05），但在之后的養殖過程中，EL組NO2--N質量濃度不斷升高，在9月底達到0.2 mg/L以上，并一直持續到10月底，顯著高于其他兩組（P＜0.05）。EI組的NO2--N質量濃度在9月底達到最高值后，10月底則逐漸下降，其兩次結果均顯著高于EIL組（P＜0.05）。EIL組的NO2--N質量濃度在8月底出現高峰，為0.117 mg/L，與同時期EI和EL組之間無顯著性差異（P＞0.05）。

在初始樣中，各組TN質量濃度無顯著性差異（P＞0.05）。8月份，EI和EL組TN質量濃度無顯著性差異（P＞0.05），但到9月和10月，EL組TN質量濃度已顯著高于EI組和EIL組（P＜0.05）。EIL組TN質量濃度在8月份以后的養殖過程中均顯著低于EI和EL組（P＜0.05）。9月底，EL組TN質量濃度為7.216 mg/L，是同時期各組最高值。

在初始樣中，各組TP質量濃度無顯著性差異（P＞0.05）。EI和EL組TP質量濃度均有先上升后下降的變化規律。8月份，EL組TP質量濃度快速上升，且顯著高于EI和EIL組。在9月底～10月底，EI和EL組TP質量濃度略有下降，而EIL組有所升高，但EIL組仍顯著低于EI和EL組（P＜0.05）。

3 討論

3.1 高溫季節補充種植水葫蘆可提高河蟹產量

河蟹體質量增加及個體增大是通過蛻殼來完成的。溫度是影響河蟹蛻殼生長最重要的因子之一［18］。大量研究表明，河蟹的最適生長溫度為22～30 ℃［19］。河蟹是一種“怕熱不怕冷”的變溫動物，持續高溫不僅會導致其蛻殼延遲，更會引發高溫應激綜合癥，主要表現癥狀為攝食減少、蛻殼不遂、爛肢、爛鰓、自相殘殺等。本研究中，EIL組蟹的個體規格在8月底及以后均顯著高于EI和EL組，其原因可能是8月份EI和EL組水溫較高，甚至達到35 ℃以上，河蟹基本進入休眠狀態，攝食停止［20］，而既有伊樂藻又補種了水葫蘆的EIL組池塘水溫相對較低，河蟹仍能維持攝食狀態并率先進行蛻殼，并且保證了蛻殼成功率，因而最終產量也高?！靶反笮?，看水草”，水葫蘆的覆蓋降低了蟹塘水體表層的溫度，間接影響了沉水性水草伊樂藻的生存狀態，大部分伊樂藻得以保存也是河蟹產量較高的關鍵因素。

3.2 組合型水草種植可以更好地凈化蟹塘水質

沉水植物與生態浮床的組合系統對水體有良好的凈化作用，尤其是組成生態浮床的植物對氮、磷有明顯的去除效果。羅思亭等［21］對沉水植物與生態浮床組合對水產養殖污染控制的研究結論與本試驗結果基本一致。8—10月，隨著河蟹育肥，飼料中蛋白質的提高以及冰鮮魚的投喂等導致蟹塘中TN、TP含量不斷升高，但這一期間EIL組中NH4+-N、TN、TP的質量濃度一直低于EI組和EL組，并且波動不大，說明水葫蘆和伊樂藻的組合型水草種植可有效穩定和改善蟹塘水質。水葫蘆漂浮在水中，其根系直接從水體中吸收氮、磷等營養物質［22］；另一方面，沉水性植物伊樂藻的根部從底泥中吸取養分供其生長。水體和底泥中氮、磷被植物有效吸收是EIL組水質保持良好穩定的原因。EIL組池塘中pH一直高于其他兩組，其原因是該組池塘中水草較多，水草在光合作用下，水體中的碳酸根、碳酸氫根會水解，從而使水體pH保持在較高水平。同時，水草光合作用產生氧氣，也確保了蟹塘水體溶解氧充足。9月份以后，EL組的NO2--N、TN、TP高于其他兩組，可能是該組池塘中的伊樂藻因高溫陸續死亡和腐爛，造成水體中的氮磷含量上升［23］，同時伊樂藻的衰亡也使得水體凈化能力下降了。

3.3 河蟹養殖期間的蛻殼成功率更依賴于沉水性植物

目前，采用水雍菜［24］、水稻、鳶尾［25］等的生物浮床已廣泛試用于河蟹養殖中，并取得了良好效果。在本試驗中，EI組和EL組河蟹的產量、回捕率及殘蟹率均無顯著性差異，與劉永茂等［3］以蕹菜、水稻和伊樂藻作為蟹塘水生植物的試驗結果相似。雖然從河蟹肥滿度以及產量來看，水葫蘆具有替代河蟹傳統養殖模式水生植物的潛力，但單純種植水葫蘆的EI組，其產量、回捕率均顯著低于伊樂藻+水葫蘆的EIL組，殘蟹率也顯著偏高。水葫蘆根須發達且柔嫩，生長快速，滿足了河蟹喜食的特性［26］，同時具有降低水溫和調節水質的功能，但河蟹在蛻殼時一般會隱蔽在水深10～30 cm處，水葫蘆作為一種漂浮性植物，其莖葉均處于水體表面，難以滿足河蟹附著蛻殼和隱蔽的需求。因此，更多的河蟹選擇在深水區或淺水區的淤泥甚至水葫蘆的根部蛻殼，這就大大增加了蛻殼的風險，如遭遇敵害、蛻殼不遂、同類相殘等。與此同時，河蟹為了尋找隱蔽的蛻殼空間，往往在淤泥中蛻殼，蟹殼表層因而會附著池塘底部的腐殖質。這些都可能是EI組殘蟹率較高、回捕率較低，且河蟹底板臟、殼黑的主要原因。

雖然在9月份的俯拍圖中，EL組池塘水體表層未見有伊樂藻，但最后在清塘時仍發現池塘底部有部分伊樂藻，并且有發芽繼續生長的趨勢。因此推測，EL組的河蟹在蛻殼期間仍可以在池塘底部找到有效遮蔽物，并附著、隱藏在伊樂藻中安全蛻殼，這可能是EL組殘蟹率低于EI組的主要原因?？梢姵了灾参锏母采w量也決定了河蟹蛻殼的存活率及殘蟹率。

4 結論

綜上所述，高溫季節蟹塘補種水葫蘆對有草蟹塘可以起到降低水溫、保存水草、調控水質、提高產量的作用，在一定程度上也能對無水草蟹塘的水質和養殖產量提供保障。補種水葫蘆只能作為高溫期蟹塘應急的一種手段，對于傳統河蟹養殖模式來說，單一種植水葫蘆對河蟹并沒有積極的效果。但如果能在確保水葫蘆種植有效面積的條件下，在池塘底部為河蟹提供更多的棲息隱藏空間，改善其蛻殼條件，或許可以起到積極作用，這種模式是否可以取代傳統河蟹養殖模式尚需進一步研究探討。

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Effects of Eichhornia crassipes planting in crab ponds on the growth of Eriocheir sinensis and water quality regulation in high temperature season

SUN Yi1， XU Gangchun1， NIE Zhijuan1， GAO Jiancao1， SHAO Nailin1， ZHU Haojun1， GAO Feng2

（1. Key Laboratory of Rice and Fishery Integrated Planting and Breeding Ecology，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Freshwater Fisheries Research Center of Chinese Academy of Fishery Sciences，Wuxi 214081，China; 2. Yangzhong Aquatic Technology Promotion Station，Yangzhong 212200，China）

Abstract： The continuous high temperature always causes the decline of the existing waterweed in adult Eriocheir sinensis culture ponds，which is detrimental to the growth and development of crabs.To explore the effects of water hyacinth （Eichhornia crassipes） planting on adult E. sinensis culture performance and water quality during the high temperature season，a culture experiment was carried out on “Noah 1” crab mono-sex（female） culture ponds with three experimental treatments，including reseeding water hyacinth in grassless pond（EI）， unseeded grass pond（EL） and reseeding water hyacinth in grass pond（EIL）.The results showed that the EIL treatment had better preservation of waterweed and lower water temperature than other treatments during the high temperature season.Crabs in EIL treatment also exhibited significantly higher average body weights，output and recapture rate，as well as significantly lower residual rate，than the EI treatment（P＜0.05）.In terms of water quality，the levels of NH4+-N，NO2--N，TN and TP in the EIL treatment were better than other two treatments.The mass concentration of NH4+-N in EL group was better than that in EI group in August，but the concentrations of NO2--N and TN in the EL group were significantly higher than those in the EI group after September（P＜0.05）.Above all，water hyacinth planting in grassless ponds has a positive effect on growth performance of E. sinensis during high temperature season，and the combined planting of submergent and floating water plants can effectively increase crab output and improve water quality.This research can provide effective emergency measures and theoretical basis for E. sinensis farming during the high temperature seasons.

Key words： Eriocheir sinensis; pond culture; Eichhornia crassipes; growth; water quality regulation