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浮萍是浮萍科浮水植物,其分布范围广泛,全世界共有5个属,分别是青萍属(Lemna)、紫萍属(Spirodela)、兰氏萍属(Landoltia)、芜萍属(Wolffia)和扁芜萍属(Wolfiella),共37个种[1-2],常见于河流、湖泊和稻田。目前浮萍已被认为是潜力巨大的新型非粮生物质原料之一,其经济价值较高,不仅可以入药,还可以作为饲料。浮萍除了作为淡水鱼饲料,还可净化养殖水体[3],但是鲜浮萍的含水量很高( 89%~91%),且野生生长环境水体质量较差,可能含有细菌和寄生虫,因此,直接饲喂禽畜等动物有一定风险[4]。多年来,以色列和孟加拉国的农民种植浮萍作为鱼饲料,将烘干的浮萍出口到欧洲[5]。浮萍产量是大豆的10倍,可以在2~4 d增加1倍。烘干后其蛋白质含量约为35%~50%,与大豆蛋白质含量相当,且种植成本低。我国在20世纪50年代就有将浮萍用于饲养草鱼的文献记载。将浮萍作为饲料养猪、鹅等畜禽及其他水产动物的研究也有报道[6]。据报道,将浮萍作为补充饲料养殖银鲤、罗非鱼等水生动物,能够有效促进鱼的生长[7]。
罗非鱼(Oreochromis mossambicus),俗称非洲鲫鱼,是世界水产业重要的慈鲷科淡水养殖鱼类,被誉为未来动物性蛋白质的主要来源之一[8]。绝大部分罗非鱼是杂食性,有很强的适应能力。通常生活于淡水中,也能生活于不同盐分含量的咸水中,能够在面积狭小的水域中繁殖。近年来,罗非鱼养殖场增多,行业竞争激烈。如何在为罗非鱼提供适口饲料的同时降低养殖成本,是一个重要的课题。浮萍是淡水鱼喜食的天然优质饲料,繁殖快,产量高,养殖成本低,是一种廉价的饲料源和蛋白源[4],目前还没有发现其含有对淡水鱼不利的成分。本研究利用海南岛本土高蛋白浮萍干粉,按不同比例添加到传统饲料中,研究浮萍部分替代传统饲料对罗非鱼生长的影响,以期获得一条降低饲料成本、促进罗非鱼生长的途径。
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在前期研究中,本实验室筛选到3个海南省本土高产浮萍品种,分别是紫萍DW2602、兰氏萍DW2701及稀脉萍DW1301。浮萍经过培养获得生物质后,测定其含水量、粗蛋白及氨基酸含量。综合浮萍生长情况及营养成分,选择最好的品种作为本试验饲料添加的原料。笔者将高蛋白浮萍品种从实验室无菌环境转移到室外进行适应性培养后,再转移到人工池塘内养殖,每667 m2(亩)每月施用5 kg复合肥。
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从人工水塘定期捞取的浮萍,用自来水清洗干净,装入网袋置于甩干机中甩干,然后在烘箱中60 ℃烘干。使用破壁机(JP05D-1300,苏泊尔股份有限公司,中国浙江)将干浮萍打磨成粉,过0.42 mm网筛,装入塑封袋于干燥柜中保存备用。
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将浮萍干粉送海南省进出口检验检疫局进行微生物指标测定。志贺氏菌按照国标GB 4789.5—2012方法测定,沙门氏菌按照GB 4789.4—2016方法测定,霉菌总数按照GB 4789.15—2016第一法测定,菌落总数按照GB4789.2—2016方法测定。
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以罗非鱼养殖企业(渔场)常用的膨化配方饲料156(通威集团,中国成都)为对照,本实验按照0、10%、15%、20%、25%和30%的比例在膨化配方饮料中添加浮萍干粉。添加浮萍干粉具体做法:将饲料156打碎磨粉,过0.42 mm网筛,分别按上述比例添加浮萍干粉,加入少量山梨酸钾复配防腐剂(坤达生物有限公司,中国山东),混合均匀,加适量水后,用制粒机(MGD-120,中国广东)重新制成直径2 mm左右的颗粒饲料,烘干后用塑料袋密封保存于4 ℃。
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将大小相近的尼罗罗非鱼鱼种(12.25±0.25) g,购自海南省澄迈县山琼村鱼苗养殖场)分成54组(表1),每组6条,分池(45 L水)静养1~2 d,用少量对照饲料开食。然后,分别投喂上述制备好的含浮萍0、10%、15%、20%、25%和30%的颗粒饲料,分别按照鱼体质量2.5%、3%和4%的投喂量饲喂,共18个处理。每个处理3次重复。每天定时投喂3次(9:00,13:00,17:30)。每10 d称重1次,根据罗非鱼生长情况相应增加投喂量。依据天气情况和水体质量,实验水体用气泵增氧。除此之外,每个水池每2天换1/3的水,并清理粪便1次。实验周期为40 d。
表 1 试验分组
饲料投喂量 浮萍添加量/% 0 10 15 20 25 30 A A1 A2 A3 A4 A5 A6 B B1 B2 B3 B4 B5 B6 C C1 C2 C3 C4 C5 C6 注:饲料投喂量为鱼体质量2.5%(C) 、3%(B)和4%(A)。 -
在养殖前测定鱼种鱼体质量、长度并拍照记录。实验结束后停喂1 d,再测定体质量和长度,计算成活率、增重率、肥满度。从每组抽选1条罗非鱼解剖,测定其脏体比[9]。
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根据罗非鱼生长情况,选择实验中最优浮萍饲料配比,将该浮萍饲料与购买的原始饲料的水中稳定性以及营养成分如水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、赖氨酸、含硫氨基酸(蛋氨酸+胱氨酸)含量进行测定分析。
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浮萍原料及颗粒饲料的各项指标检测均按照国家标准进行。按SC/T 1077—2004标准做水中稳定性的测定;按GB/T 6435—2014标准做含水量的测定;按GB/T 6438 —2007标准做灰分的测定;按GB/T 6432—2018标准做蛋白质的测定[全自动凯氏定氮仪(Kjeltec8400,福斯分析仪器公司,丹麦)];按GB/T 5009.6—2016标准做粗脂肪的测定;按GB/T 6434—2006标准做粗纤维的测定;按GB/T 18246—2019标准做氨基酸含量的测定。以上检测均由海南省进出口检验检疫局完成。
罗非鱼的生长指标计算如下:
增重率(WG)=(试验终鱼体质量-试验初鱼体质量)/试验初鱼体质量×100%[4],
特定生长率(SGR/d)=(ln 试验终鱼体质量-ln 试验初鱼体质量)/试验天数×100%[4],
肥满度(CF)=(试验终鱼体质量/试验终末鱼体长)×100%[4],
脏体比(HSI)=(试验终鱼内脏重/试验终鱼体质量)×100%[10]。
使用WPS2019和SPSS Statistics 17软件对试验数据进行整理分析,差异显著性分析使用新复极差法(Duncan法)[11]。
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DW1301、DW2602、DW2701是通过前期研究从海南本地200余份浮萍种质资源中筛选出的高产品种。本研究测定了这3个品种的主要营养指标(表2)。从表2可见,3个浮萍品种的蛋白质含量都较高,其中紫萍DW2602的粗蛋白含量最高,达到44.52%,游离氨基酸和游离赖氨酸含量也最高,分别为16.23%和0.78%。DW2701粗蛋白含量最低(35.04%)。因此,笔者选择DW2602作为进一步研究材料。
表 2 海南3个浮萍高产品种的主要营养成分
% 浮萍品种 干物质量 粗蛋白含量 游离氨基酸 游离赖氨酸 游离蛋氨酸 游离胱氨酸 DW1301 4.79±0.04e 39.62±0.22c 15.03 0.70 0.25 0.19 DW2602 5.57±0.08c 44.52±0.42a 16.23 0.78 0.25 0.19 DW2701 5.61±0.10c 35.04±0.23e 13.01 0.51 0.20 0.13 注:不同字母表示差异显著(P<0.05)。 -
人工水塘养殖的紫萍DW2602干粉的微生物学检测结果见表3。从表3可见,沙门氏菌、志贺氏菌未检出,霉菌总数及菌落总数未超标,符合国家标准,可以作为饲料的原料成分使用。
表 3 紫萍干粉微生物学检测结果
沙门氏菌 志贺氏菌 霉菌总数 /(CFU·g−1) 菌落总数 /(CFU·g−1) 浮萍原料 -- -- 20 12 000 国家标准 不得检出 不得检出 ≤30000 ≤30000 -
经预实验发现,投喂量为鱼体质量的4%时,每次投喂的饲料均有较多剩余。因此,终止了4%投喂量的所有处理。浮萍替代率为30%时,饲料外观颜色较深,罗非鱼进食情况不理想,投喂的饲料也有较多剩余,分散在水中。因此,替代率为30%的处理也被终止。正式实验采用了0、10%、15%、20%、25%等5个替代率,以及2.5% 和3%两个投喂量。
用10%~25%的浮萍替代传统饲料饲喂罗非鱼40 d,罗非鱼成活率从92.5%提高到95%~100%(表4)。由表4可见,当投喂量为鱼体质量3%时,所有浮萍替代比例的饲料在罗非鱼增重率方面都优于传统饲料。替代率为20%时,罗非鱼增重率最高,达到295.9%,比对照组提高了57.5%。替代率增加到25%时,罗非鱼增重率与20%替代率相比有所下降,但仍比对照组增加49.6%。投喂量为鱼体质量2.5%时,也是20%替代率的罗非鱼增重率最高,比投喂量为3%的传统饲料的罗非鱼增重率还高51.4%。因此,使用浮萍替代传统饲料还可以在减少罗非鱼养殖饲料用量的情况下,获得更高产量。
表 4 浮萍干粉替代传统饲料对罗非鱼生长的影响
饲料 投喂量/% 成活率/% 增重率/% 肥满度/% 特定生长率/(%·d−1) 脏体比/% 0%浮萍饲料 3 92.5 187.89±2.14h 2.65±0.04a 2.64±0.02h 8.96±0.07 10%浮萍饲料 3 95 227.62±2.69f 2.64±0.08a 2.97±0.06f 8.77±1.57 2.5 97.5 211.56±2.04g 2.51±0.05bc 2.84±0.02g 8.73±0.97 15%浮萍饲料 3 97.5 260.82±4.37d 2.56±0.05ab 3.21±0.03d 8.58±1.79 2.5 95 245.58±2.69e 2.45±0.07bcd 3.10±0.02e 8.55±1.34 20%浮萍饲料 3 97.5 295.92±1.76a 2.48±0.02bcd 3.44±0.01a 8.47±0.43 2.5 100 284.49±1.76b 2.41±0.07cde 3.37±0.08ab 8.49±0.45 25%浮萍饲料 3 95 280.95±3.01b 2.39±0.03de 3.34±0.02bc 8.53±1.36 2.5 95 273.06±2.04c 2.34±0.09e 3.29±0.07c 8.51±0.62 注:数据±为平均值标准误差。同列中小写字母不同表示组间差异显著(P<0.05),小写字母相同表示组间差异不显著(P<0.05) 。 用浮萍替代部分传统饲料还能增加罗非鱼特定生长率,减少肥满度,降低脏体比。替代率为20%时,上述3个指标最好(表4),在投喂量为鱼体质量3%时,特定生长率达到3.44%/d,比对照组提高30.3%;肥满度为2.48%,比对照组下降6.4%;脏体比为8.47%,比对照组下降5.5%。
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由于用20%浮萍品种DW2602干粉替代传统饲料饲喂罗非鱼,取得最好的养殖结果,所以研究了20%浮萍替代饲料的营养价值(表5),结果表明,20%浮萍替代饲料各项指标都符合国家标准,其中,粗蛋白、粗纤维和含硫氨基酸高于传统饲料,粗脂肪比传统饲料略低,赖氨酸含量无明显差异,含水量、灰分有所降低。水分含量降低可能是因为饲料在重新加工制成颗粒后经历了再次烘干的过程,而灰分与粗脂肪含量降低是由于浮萍灰分和脂肪含量较低。粗蛋白含量明显提高,粗纤维含量也略有升高,这与添加的浮萍原料营养特性相符。20%浮萍替代饲料保藏2个月后,表观颜色无明显变化,颗粒大小均匀,无发霉变质、结块、虫害现象,具有饲料正常气味。说明该饲料储存性能较好。
表 5 浮萍配方饲料的营养成分
% 饲料 水中稳定性 水分 灰分 粗蛋白 粗脂肪 粗纤维 含硫氨基酸 赖氨酸 传统饲料 7.8 11.4 13.1 38.7 8.1 4.2 1.0 1.68 20%浮萍饲料 9.1 9.8 10.7 43.0 7.2 5.9 1.1 1.67 国家标准 ≤10.0 ≤12.5 ≤14 ≥28 ≥6 ≤6 ≥0.8 ≥1.6
Effects of giant duckweed DW2602 as feed supplement on the growth of tilapia fingerlings
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摘要: 为了探讨紫萍 (Lemna polyrhiza)替代饲料对罗非鱼(Oreochromis mossambicus)鱼种生长的影响,在传统罗非鱼饲料中分别添加0、10%、15%、20%、25%、30%的紫萍DW2602干粉,按照鱼体质量2.5%、3%和4%的投喂量饲喂罗非鱼鱼种40 d,对罗非鱼的增重率、特定生长率、肥满度和脏体比等生长指标进行了测定。结果表明,添加紫萍DW2602饲料粗蛋白含量提高了4.3%,粗脂肪含量下降了0.9%,赖氨酸含量无明显变化,含硫氨基酸即蛋氨酸和胱氨酸总量增加了0.1%。当浮萍替代率为20%、投喂量3%时,促进生长作用最显著,与投喂普通饲料相比,增重率提高了57.5%,特定生长率比对照组提高30.3%,肥满度和脏体比分别比对照组下降6.4%和5.5%。说明传统饲料中添加适当比例的紫萍干粉,能促进罗非鱼生长。Abstract: Leaf meal of giant duckweed (Lemna polyrhiza) variety DW2602 was used as a feed supplement in the conventional tilapia feed at a rate of 0, 10%, 15%, 20%, 25% and 30%, respectively, and fed to tilapia fingerlings at the feeding rate of 2.5%, 3%, and 4% of tilapia body weight for 40 days. The growth indexes of the tilapia fingerlings fed with the giant duckweed leaf meal as feed supplement, such as weight gain, specific growth rate, condition factor, viscerosomatic index, etc. were determined. The results indicated that the tilapia fingerlings fed with the tilapia feed supplemented with the giant duckweed leaf meal increased their crude protein content by 4.3%, reduced their crude oil by 0.9%, and enhanced their sulfur-containing amino acids (methionine and cysteine) by 0.1% as compared to those fed only with the conventional feed, and that no obvious change was measured in their lysine content. The giant duckweed leaf meal used as feed supplement promoted the growth of tilapia (P < 0.05). The conventional feed supplemented with 20% of giant duckweed leaf meal at a feeding rate of 3% of the tilapia body weight significantly promoted the growth of tilapia, and increased tilapia weight gain by 57.5% and the specific growth rate by 30.3% and reduced the condition factor and viscerosomatic index by 6.4% and 5.5%, respectively, as compared to the 100% conventional feed. This indicates that supplement of giant duckweed leaf meal in the conventional tilapia feed at a given rate promotes the growth of tilapia.
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Key words:
- duckweed /
- giant duckweed /
- plant protein source /
- fish feed /
- tilapia
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表 1 试验分组
饲料投喂量 浮萍添加量/% 0 10 15 20 25 30 A A1 A2 A3 A4 A5 A6 B B1 B2 B3 B4 B5 B6 C C1 C2 C3 C4 C5 C6 注:饲料投喂量为鱼体质量2.5%(C) 、3%(B)和4%(A)。 表 2 海南3个浮萍高产品种的主要营养成分
% 浮萍品种 干物质量 粗蛋白含量 游离氨基酸 游离赖氨酸 游离蛋氨酸 游离胱氨酸 DW1301 4.79±0.04e 39.62±0.22c 15.03 0.70 0.25 0.19 DW2602 5.57±0.08c 44.52±0.42a 16.23 0.78 0.25 0.19 DW2701 5.61±0.10c 35.04±0.23e 13.01 0.51 0.20 0.13 注:不同字母表示差异显著(P<0.05)。 表 3 紫萍干粉微生物学检测结果
沙门氏菌 志贺氏菌 霉菌总数 /(CFU·g−1) 菌落总数 /(CFU·g−1) 浮萍原料 -- -- 20 12 000 国家标准 不得检出 不得检出 ≤30000 ≤30000 表 4 浮萍干粉替代传统饲料对罗非鱼生长的影响
饲料 投喂量/% 成活率/% 增重率/% 肥满度/% 特定生长率/(%·d−1) 脏体比/% 0%浮萍饲料 3 92.5 187.89±2.14h 2.65±0.04a 2.64±0.02h 8.96±0.07 10%浮萍饲料 3 95 227.62±2.69f 2.64±0.08a 2.97±0.06f 8.77±1.57 2.5 97.5 211.56±2.04g 2.51±0.05bc 2.84±0.02g 8.73±0.97 15%浮萍饲料 3 97.5 260.82±4.37d 2.56±0.05ab 3.21±0.03d 8.58±1.79 2.5 95 245.58±2.69e 2.45±0.07bcd 3.10±0.02e 8.55±1.34 20%浮萍饲料 3 97.5 295.92±1.76a 2.48±0.02bcd 3.44±0.01a 8.47±0.43 2.5 100 284.49±1.76b 2.41±0.07cde 3.37±0.08ab 8.49±0.45 25%浮萍饲料 3 95 280.95±3.01b 2.39±0.03de 3.34±0.02bc 8.53±1.36 2.5 95 273.06±2.04c 2.34±0.09e 3.29±0.07c 8.51±0.62 注:数据±为平均值标准误差。同列中小写字母不同表示组间差异显著(P<0.05),小写字母相同表示组间差异不显著(P<0.05) 。 表 5 浮萍配方饲料的营养成分
% 饲料 水中稳定性 水分 灰分 粗蛋白 粗脂肪 粗纤维 含硫氨基酸 赖氨酸 传统饲料 7.8 11.4 13.1 38.7 8.1 4.2 1.0 1.68 20%浮萍饲料 9.1 9.8 10.7 43.0 7.2 5.9 1.1 1.67 国家标准 ≤10.0 ≤12.5 ≤14 ≥28 ≥6 ≤6 ≥0.8 ≥1.6 -
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