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鳗鲡工业化循环水养殖的病害特点及防控策略
来源:济南乾来环保技术有限公司 发布时间:2022-07-14 08:15:48 浏览次数:
作者:钟全福,叶小军,陈 斌,樊海平,曾占壮,林 煜 (福建省淡水水产研究所,福州 350002)

摘要:工业化循环水养殖是鳗鲡养殖的发展方向,但病害防控仍然是制约其发展的主要瓶颈之一,其防 控技术体系尚未健全,给养殖业者造成巨大经济损失。阐述了中国鳗鲡工业化循环水养殖技术研究现 状和规模,并结合实际对工业化循环水养殖条件下鳗鲡病虫害发生特点及其防控技术措施进行了分析 和探讨,提出了科学合理的防控策略。

关键词:鳗鲡;工业化循环水养殖;病害特点;防控策略

鳗鲡是中国较早开展工厂化养殖的鱼类,其中 最具有代表性的是水泥池精养模式,养殖品种已由 单一的日本鳗鲡发展到多品种养殖,包括欧洲鳗鲡、 美洲鳗鲡、花鳗鲡和太平洋双色鳗鲡等[1] 。经过多 年来的探索,逐步提高了鳗鲡工厂化养殖系统水平, 由开放式养殖模式向半开放式循环水养殖模式或封 闭式工业化循环水养殖模式发展。采用现代工业技 术和现代生物学技术,养殖全程实施半封闭或全封 闭管理,是鳗鱼养殖产业发展的重要方向。 多年来,通过水产科技工作者的共同努力,中国 鳗鲡工业化循环水养殖技术及其系统集成逐步走向 成熟,鳗鲡工厂化循环水养殖技术规范正逐步建 立[2,3] 。目前,已有部分鳗鲡养殖企业开展了全封闭 式鳗鲡工业化循环水养殖模式的生产性试验示 范[4,5] ,大力推进了鳗鲡工业化循环水养殖的发展。 但制约鳗鲡工业化循环水养殖发展的主要瓶颈仍然 是循环水养殖系统的运维成本、水质净化效率及其 稳定性、疾病防控 3个主要方面,影响了中国鳗鲡工 业化循环水养殖的规模化发展速度。 在工业化循环水高密度养殖条件下,鳗鲡由于 受到环境和密度等因素的胁迫,其生长和生理机能 会发生显著的变化,存在诸多影响因素,养殖过程病 害的发生状况和防控技术措施也与常规的水泥池精 养模式存在较大的差别。由于鳗鲡工业化循环水养殖的高密度特性,养殖过程中的病害防控就显得更 为重要,一旦疾病暴发将给鳗鲡养殖生产带来较大 的经济损失。本研究在总结中国鳗鲡工业化循环水 养殖关键技术和发展现状的基础上,分析了养殖过 程主要病害特点和防控技术措施,提出科学合理的 防控策略,旨在为中国鳗鲡工业化循环水养殖的发 展提供参考和借鉴。

1 中国鳗鲡工业化循环水养殖关键 技术研究及发展现状 目前,中国鳗鲡养殖绝大部分仍处在水泥池精 养模式和土池养殖模式,受水资源及环境保护的刚 性约束,全封闭式工业化循环水养殖是其必然的发 展趋势。与传统的鳗鲡养殖模式相比,鳗鲡工业化 循环水养殖具有节地、节水、水质稳定、对环境污染 少、养殖生产效率高、周期短等显著特点[6]。近年 来,中国在鳗鲡工业化循环水养殖技术的研究与应 用方面取得了长足进展,已经具备了一定的技术基 础条件,通过集成创新,设施设备已全部实现国产 化,养殖技术进一步标准化[2,3] 。 养殖水处理技术工艺是鳗鲡工业化循环水养殖 模式的关键核心环节,鳗鲡养殖水体中所包含的污 染物主要来源于粪便、残饵等颗粒态固体污染物和 溶解态代谢产物等,具有高氨氮、低有机污染物的特 点[7] 。目前,鳗鲡养殖水净化处理主要技术工艺主 要有固液分离技术、臭氧处理技术、生物过滤技术等 物理、化学和生物的方法。 李岺鹏[7] 于厦门集美构建了由氧化沟、生物膜 池、上下行滤池、蓄水池和紫外消毒器组成的日本鳗 鲡精养殖循环水处理系统,养殖池塘面积与水净化 系统面积比为 2∶1,循环水养殖系统运行正常,净化 系统出水水质良好,氨氮、亚硝态氮、总磷和化学耗 氧量平均浓度分别为(0.471±0.144)mg/L、(0.039± 0.031)mg/L、(0.270±0.084)mg/L、(6.25±1.19)mg/L, 均维持在较低水平,平均去除率分别为(25.214± 12.066)%、(52.249±17.962)%、(46.080±10.428)%和 (52.58±8.28)%,硝酸盐氮未见积累,养殖出水中弧 菌未检测到,细菌总数小于 600 个/mL,水质净化效 果显著。曲焕韬等[8] 集成臭氧消毒系统、旋转带式 微滤机(60 μm 孔径)、生物过滤器系统和液氧增氧 系统等水质净化设施设备,构建了花鳗鲡循环水养 殖系统,循环水量为 100 m3 /h,日换水率为 3%,试验 期间各项水质指标均保持在花鳗鲡生长适宜范围 内。乐普敏等[9] 于三明市清流县对南美洲鳗鲡半封 闭循环水养殖系统进行升级改造,构建了由集污池、 生物滤池、二沉池、移动床生物膜反应池以及在养殖 池内设置生物膜净水栅组成的南美洲鳗鲡全封闭式 循环水养殖系统,其养殖水体的总氮、硝酸盐氮、亚 硝酸盐氮、氨氮、活性磷和总磷质量浓度分别比南美 洲鳗鲡半封闭式循环水养殖系统降低了 14.8%、 37.0%、42.6%、79.1%、17.9% 和 15.6%(P<0.05),日 换水率仅达到 8%。齐巨龙等[10] 于福建省淡水水产 研究所榕桥中试基地集成固液分离器(180 μm 孔 径)、泡沫分离器、悬浮流着净化装置、浸没式生物过 滤器、沉淀池、臭氧氧化和液态氧增氧气液混合器等 设施设备构建了全封闭式欧洲鳗鲡循环水养殖系 统,系统总有效水体为 70 m3 ,养殖池水体 45 m3 ,试 验阶段养殖池水体氨氮浓度在 0.03~1.28 mg/L,亚硝 态 氮 浓 度 在 0.02~0.75 mg/L,硝 态 氮 浓 度 在 1.21~ 99.60 mg/L,溶氧含量在 5~7 mg/L,pH 以碳酸氢钠调 节稳定在 7.0~7.7(碳酸氢钠的添加量与鳗鲡投饲量 成正比,比例常数约为 0.4)、日换水率小于 5%,各水 质指标均处于欧洲鳗鲡养殖适宜范围内。向坤 等[11]于福建漳平市珒源水产养殖有限公司集成了 漩涡固液分离器、全自动反冲洗滚筒机械微滤机、 CO2刨除滴溜生物滤器、高效移动生物滤池、模块化 渠道式紫外消毒装置和液氧添加装置等设施设备, 构建了一种适用于鳗鱼的工厂化循环水高密度养殖 系统,养殖池塘面积 3 000 m2 ,运行良好,并获国家 实用新型专利授权。 虽然中国工业化循环水养殖养殖研究发展迅 速,自主研发出适合中国国情的水净化处理设施装 备,养殖循环水处理技术工艺进一步完善,但与美 国、以色列、日本等国家相比仍然存在较大的差 距[12] 。目前,中国鳗鲡工业化循环水养殖规模在鳗 鲡养殖产业中的占比仍很低,还处于试验探索阶段, 尚未完全进入商业化推广应用阶段。

2 鳗鲡工业化循环水养殖主要病害 特点 与鳗鲡开放式水泥池精养模式相比,鳗鲡工业 化循环水养殖模式能够把外源性病原微生物和外来 污染入侵的危害降低到最小程度,有效减少了养殖 鳗鲡病害的发生几率,但鳗鲡工业化循环水养殖的 发展也离不开病害问题,养殖生产过程中时常有养 殖鳗鲡因病死亡。由于养殖系统具有封闭循环、高 密度养殖的特性[12],一旦病害暴发,将给养殖业者 造成了较大的经济损失。鳗鲡工业化循环水养殖的 主要病害,可分为病毒性疾病、细菌性疾病和寄生虫 病,其病害的发生特点主要有以下 3个方面。

2.1 病毒性疾病的危害呈上升态势,存在暴发风险 目前,中国养殖鳗鲡主要病毒性疾病为鳗鲡疱疹病毒症[13-15] 和圆环病毒症[16] 。此外,还有检测分 离 到 的 鳗 鲡 病 毒 有 鳗 鲡 弹 状 病 毒[17]、双 RNA 病 毒[18] 、虹彩病毒[19] 、冠状病毒[20] 、正粘病毒[21] 和披膜 病毒[22]等。葛均青等[15]对 2008—2012 年期间福建 收集的疑似病毒性疾病的病样进行了鳗鲡疱疹病毒 (HVA)的 PCR 检测,显脱粘败血综合症状的病样中 HVA 阳性率达 100%,显“红头”症状的病样中 HVA 阳性率达 33%,显烂鳃症状的病样中 HVA 阳性率达 20%;卓玉琛[23] 在 2011—2012 年患“红肝病”的美洲 鳗鲡和双色鳗鲡的病样中均检测到鳗鲡疱疹病毒; 李苗苗[16]对 2017 年福建省采集的 160 份疑似鳗鲡 病 毒 性 疾 病 的 病 鳗 样 品 进 行 了 鳗 鲡 圆 环 病 毒 (EeCV)的 PCR 检测,阳性率达 40.6%,说明了鳗鲡 疱疹病毒和圆环病毒病毒的广泛存在。目前,对于 鳗鲡在循环水条件下的生理特性和免疫机能的研究 还较少,在高密度养殖条件下,病毒性疾病一旦暴 发,将会造成鳗鲡工业化循环水养殖系统崩塌。 近年来,鳗鲡病毒性疾病得到了有关研究部门 的关注和重视,开展了鳗鲡病毒性疾病病原生物学、 致病性及防控方法等研究并取得一定成果。杨金先 等[24] 、陈强等[25] 分别研究了鳗鲡疱疹病毒生物学及 理化特性、对欧洲鳗鲡的致病性等,确定了患“脱黏 败血综合征”欧洲鳗鲡的病原为鳗鲡疱疹病毒;樊海 平等[26] 研究了食盐和 3种复方药物对美洲鳗鲡疱疹 病毒病的疗效,试验组存活率和治疗有效率明显高 于对照组;李苗苗等[27] 建立了对鳗鲡疱疹病毒敏感 的欧洲鳗鲡肾脏细胞系;李友娟等[28-30] 、陈曦等[31] 分 别研究了鳗鲡疱疹病毒 ORF51 基因、ORF95 基因和 ORF8 基因的克隆表达和抗体制备。这些研究为鳗 鲡疱疹病毒病的诊断和防控提供了重要的研究基 础。

2.2 细菌性疾病得到有效控制,但仍需关注 鳗鲡细菌性疾病是鳗鲡养殖中危害最为严重的 一类疾病,主要病原菌有嗜水气单胞菌、温和气单胞 菌、豚鼠气单胞菌、迟钝爱德华氏菌、鳗败血假单胞 菌、创伤弧菌、鳗弧菌、柱状嗜纤维菌和柱状黄杆菌 等,其中烂鳃病是鳗鲡养殖过程中最为常见的疾病, 主要由柱状嗜纤维菌、柱状黄杆菌和嗜水气单胞菌 等病原菌引起的细菌性疾病[32,33] 。鳗鲡细菌性致病 菌多数属于条件性致病菌,由于鳗鲡工业化循环水 养殖系统能保持养殖水体环境水质的稳定和高溶解 氧状态,并且相对封闭,具备紫外线或臭氧杀菌等水 体消毒环节,养殖过程中细菌性疾病得到了有效控 制,但仍然存在致病菌由苗种、饲料等投入品带入循 环水养殖系统内,在循环水养殖池塘和各单元间相 互传染,扩散至整个循环水养殖系统导致疾病暴发 的风险。因此,在鳗鲡工业化循环水养殖中仍需高 度重视细菌性疾病的防控,定期对养殖过程中的投 入品、使用工具及系统各处理单元水体进行主要病 原菌的检测,采取有效措施,避免疾病的发生。

2.3 寄生虫疾病仍然是主要防控对象 鳗鲡养殖过程中寄生虫的感染十分普遍,其中 以似指环虫、车轮虫、小瓜虫和二极虫的危害最为严 重,特别是似指环虫病给欧洲鳗鲡和美洲鳗鲡的养 殖带来很大危害,发病率高,常导致严重并发感染, 造成巨大经济损失[34,35] 。虽然,鳗鲡工业化循环水 封闭的养殖系统易于满足对外源性病虫害的防控要 求,由于近年来养殖鳗鲡指环虫、车轮虫等常见寄生 虫的耐药性不断增加,进入循环水养殖系统鳗鲡苗 种携带的寄生虫无法彻底清除干净,导致鳗鲡循环 水养殖过程中不可能完全避免遭受到指环虫、车轮 虫等寄生虫的侵袭,特别是在欧洲鳗鲡、美洲鳗鲡循 环水养殖中指环虫病的发病率较高。另外,工业化 循环水养殖系统中粒径小于 30 μm 的微细悬浮有机 颗粒不易从水体中去除,且随时间的延长在养殖水 体中循环累积,刺激鳗鲡鳃丝和皮肤黏液增生,还为 细菌的繁殖提供营养物质和场所[36] ,也间接为车轮 虫等寄生虫提供了充足食物[37] ,循环水养殖系统一 旦受到虫害污染,对循环水系统中养殖鳗鲡的影响 程度远高于常规水泥池精养模式。由指环虫、车轮 虫等寄生虫引发的循环水养殖鳗鲡疾病对苗种及幼 鳗的危害较大。

3 鳗鲡工业化循环水养殖病害的防 控策略 病害是制约鳗鲡工业化循环水养殖健康可持续 发展的重要因素,病害的有效防控是确保鳗鲡工业 化循环水养殖系统正常运行的主要环节之一[38]。 在高密度工业化循环水养殖模式下,随着季节交替 及温度的变化,水净化效率和水质指标的波动,常导 致养殖水环境质量不稳定,易引起养殖鳗鲡病害发 生。目前,鳗鲡工业化循环水养殖的病害防控技术 仍存在一些亟待解决的问题,由于养殖鳗鲡病害的 发生是养殖水环境、病原生物和养殖鳗鲡抗病能力 3 个因素之间的平衡决定了病害的发生和发展,其 中养殖循环水环境条件是主要的致病因素[39] 。

病害防控是工业化循环水鳗鲡养殖过程中不可 忽视的一个问题,必须贯彻“以防为主”的原则,其主 要防控策略:一是控制病原体的产生、繁殖和蔓延; 二是维护养殖循环水环境质量的稳定;三是增强养 殖鳗鲡的抗病力。 病毒性疾病和寄生虫病是鳗鲡工业化循环水养殖中危害较为严重的二大类病害,主要寄生虫大多 寄生于鳃部和体表,造成组织损伤和刺激黏液大量 分泌,常导致细菌、水霉菌等并发感染。养殖水环境 条件也是引发寄生虫病暴发的诱因[40] ,维护好循环 水养殖环境水质和鳗鲡体质,才能控制寄生虫的繁 殖和传播,降低发病率。对于鳗鲡循环水养殖的寄 生虫病害,除了做好预防以外,药物治疗仍然是目前 重要的防控措施,但长期使用药物将使虫体产生耐 药性,驱杀虫药物的使用剂量不断增大,药物的安全 性下降。目前,鳗鲡指环虫病、小瓜虫病尚缺乏具有 特效的防治药物,且在药物的刺激下虫体能应急性 产卵或形成包囊,难于一次性完全杀灭干净。因此, 鳗鲡指环虫病和小瓜虫病的治疗需要在用药驱杀虫 后间隔 5~7 d 再重复用药一次,才能取得较好的疗 效。 影响循环水养殖鳗鲡病毒性疾病发生的主要原 因有投放苗种携带病毒病原、鱼体抗病力下降等内 在因素和受养殖水环境水质、高密度胁迫等外在因 素 2个方面,病毒性疾病的防治相对复杂和困难,但 确保循环水养殖系统放养的鳗鲡苗种不携带病毒性 病原体,控制循环水养殖系统水质稳定,科学投喂, 进一步提高养殖鳗鲡的免疫力与抗病力,也是比较 有效地控制循环水养殖系统病毒性病原的输入和病 毒性疾病发生的有效措施。虽然疫苗的免疫防治效 果显著,不存在对循环水养殖水环境的负面影响,但 鳗鲡病毒病疫苗和免疫预防技术的研究才刚起步, 目前尚未有可应用于鳗鲡病毒性疾病免疫预防的疫 苗,一些具有抗病毒功效的天然植物药物及多糖已 被筛选并在养殖生产中应用,提升了养殖鳗鲡的免 疫力和抗病力[39] 。

对鳗鲡工业化循环水养殖细菌性疾病的防控措 施,重点是加强对致病性病原菌传播的控制,进行科 学有效的防控,对于养殖循环水环境和鱼体进行消 毒,清除致病菌,针对不同的病菌种类,使用敏感药 物和有效的给药途径杀灭致病菌。预防性治疗能够 防止或大幅减少循环水系统养殖鳗鲡易感病害的发 生及发展,在预防性治疗过程中应该选择生石灰、二 溴海因的预防剂量,复合戊二醛、五倍子、TS 高聚碘 的治疗剂量等对鳗鲡循环水处理系统稳定性影响较 小的消毒药物,稳定循环水养殖环境质量,有效减少 养殖水环境中病原菌数量,降低病害暴发几率[41] 。 综上所述,工业化循环水养殖是鳗鲡养殖的发 展方向,但现有的病害防控技术和养殖管理水平等 方面都存在亟需解决的问题,难于满足鳗鲡工业化 循环水养殖发展的需求[42] 。因此,提高鳗鲡工业化 循环水养殖技术,提高其病害防控技术的精准化水 平,通过现代生物技术建立主要病原的快速检测技 术、监测和预警体系,重点突破疫苗制备与免疫预防 关键技术研发;开展针对鳗鲡工业化循环水养殖特 点的转化率高、溶蚀率低、粪便成型好专用鳗鲡配合 饲料,降低对养殖水体的污染,保持良好的水环境质 量状态,建立科学投喂及健康养殖管理技术体系,预 防和控制病害的发生,促进中国鳗鲡工业化循环水 养殖的可持续健康发展。