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海带苗种培育及无公害养殖技术

2010-12-27   来源: 中国海带紫菜网   编辑: 中国海带紫菜网   评论:

中国水产科学研究院黄海水产研究所 王飞久 孙修涛 高淳仁 海带是一种大型经济褐藻,是海水养殖重要种类之一。目前,其养殖产量和规模在世界海藻养殖

         中国水产科学研究院黄海水产研究所       王飞久    孙修涛   高淳仁

 
      海带是一种大型经济褐藻,是海水养殖重要种类之一。目前,其养殖产量和规模在世界海藻养殖中均列首位。我国是海带养殖生产大国,2006年海带育苗243.9亿株, 养殖面积4.1万公顷, 养殖产量约85万吨, 在海水养殖中占有举足轻重的地位。海带不仅味道鲜美,还具很高的营养价值。据分析, 每百克海带干品含胡萝卜素0.57毫克, 维生素B 。0.69 毫克, 维生素/32 0.36 毫克,尼克酸1.6 毫克, 粗蛋白8.2克, 脂肪0.1 克, 糖5 7 克, 粗纤维9.8 克, 无机盐12.9克, 钙2.25克, 铁0.15克, 能产生1096.7千焦耳热量。海带除广泛食用外, 还作为提取褐藻胶、甘露醇和碘的重要工业原料。海带中的碘含量之高在海藻中罕见,一般在0.3%~ 0.5 %。食用海带对防治人体缺碘引起的甲状腺肿大和儿童智力发育不良症状有积极的效果。褐藻胶在纺织、医药、食品等工业方面用途很广,如作为活性染料的印花浆; 制成人工代血浆、止血剂; 食品中的稳定剂等。甘露醇在医学上有降低脑颅压的作用, 在工业上还具有化学调合剂作用。我国海带养殖业的稳步发展是建立在海带自然光低温育苗和海带全人工筏式养殖技术的基础上实现的。2 0 世纪5 0 年代后期创造的自然光培育海带夏苗法改变了海带生产依靠秋苗的历史,使海带分苗时间提前约2 个月, 单位养殖产量大幅度提高。2 0 世纪6 0 年代至7 0 年代, 海带遗传育种取得丰硕成果, 先后培育出5 9 — 1 、海青1 号、8 6 0 、1 1 7 0 、7 4 3 号等优质高产海带新品种。2 0 世纪8 0 年代末以来,食用海带的开发取得较大发展, 海带结、海带丝等盐渍海带产品推向市场并出口东南亚地区。海带药用研究也取得了可喜成果, 如用海带等提取物研制的药物藻酸双酯钠、甘糖酯具明显的降血脂作用,对心脑血管病有明显的疗效。以海带粉作为蛋鸡添加饲料所生产的碘蛋对治疗原发性高血压(I 、II 期) 有显著疗效。随着海藻配子体克隆繁育技术研究的深入, 利用海带配子体克隆进行保种、新品种的培育和苗种生产取得了重大进展,这对中国海带养殖业的发展有极大的促进作用、分类与分布全世界海带属的种类很多, 约5 0 种, 其中亚洲约2 0 种。我国产的只有1 种, 种名叫海带( L a m i n a r ij a p o n Y c a Ar e s c h ) 。其分类地位如下: 褐藻门, 褐子纲,海带目, 海带科, 海带属。近几年国内科研人员从国外引进几种海带(如长海带) , 并与国内种杂交培育出新品种, 大大丰富了海带研究内容。由于海带具有产量高、叶片宽厚、含胶量高、易养殖特点, 目前国内外人工养殖的海带主要为此种。海带属的种类属亚寒带海藻,自然分布在世界冷水性水域。我国产的海带是北太平洋西部的特有地区种类, 自然分布于日本本卅II L部、北海道及俄罗斯的千岛南部沿海,以日本北海道的青森县和岩手县分布最多。此外朝鲜元山沿海也有分布。据文献资料记载, 我国原不产海带, 是通过人为干涉从日本移来的, 1 9 2 7 年先在大连海底自然繁殖起来。1 9 4 6 年从大连移植烟台获得成功, 1 9 5 0 ~ 1 9 5 1 年又将海带从烟台进一步南移至青岛落户, 并在上述两地部分海底自然繁生起来。2 0 世纪5 0 年代末, 随着海带人工养殖南移到江苏、浙江、福建等地获得成功,并逐渐形成规模。然而海带毕竟属冷水性海藻, 在我国仅能自然分布在北方的山东半岛地区和大连沿海地区。
二、生物学与生态学
(一)生物学
1 . 外部形态长成的海带孢子体长带状, 呈褐色,藻体分为叶片、柄、固着器三部分(图i ) 。图i(1 ) 叶片:是光合作用的主要器官, 长成的海带叶片呈带状, 无分枝, 褐色而有光泽。有两条线状纵沟贯穿叶片中部, 形成中带部。叶片边缘较中带部薄而软, 呈波褶状。海带属居问生长,生长部位于叶片基部。在适温生长期叶片基部呈楔形, 到厚成期变为扁圆形, 深褐色。海带叶片一般长2 ~ 4 米, 最长可达7 米以上。宽度一般在2 0 ~ 3 0 厘米, 最宽者可达6 0 厘米。(2 ) 柄: 位于叶片基部, 呈圆柱形或扁圆柱形。表面光滑呈深褐色,一般长4 ~ 6 厘米。生长在弱光或密度较大条件下的个体, 其柄部略长一些。柄的横切面在幼藻时为圆形,成藻时常为扁圆形, 且有韧性。3 ) 固着器: 又称假根, 位于柄的基部, 由许多自柄基部生出的多次双分枝的圆柱形假根组成,假根末端生有吸盘。吸盘附着在岩石或养殖苗绳等附着基上, 固定整个藻体。幼小的藻体固着器只有一个或几个吸盘。随着藻体的长大, 在原有假根的上方自柄的基部呈放射状逐渐长出许多新的假根,增强藻体的附着能力。
2 . 海带孢子体的分期在不同的生长发育阶段,海带除个体大小有很大差别外,在外部形态和生理特征上也有明显差异。根据这些差异, 将人工筏养一一年海带分为以下6个期。( 1 ) 幼龄期: 从幼孢子体形成到5 ~ 1 0 厘米藻体。特点是叶片平滑而薄软, 无凹凸, 褐色。(2 ) 凹凸期:当海带长N I O厘米以上时, 从叶片基部出现凹凸, 凹凸分两排纵列于中带部。凹凸的程度和凹凸期的长短, 与光照的强弱和营养盐的高低有关。在强光、缺肥的条件下,藻体生长缓慢, 凹凸期长, 反之则短。(3 ) 薄嫩期(脆嫩期) : 当海带长到l 米左右时, 叶片生长部和由生长部形成的组织使叶片的厚度增加,叶片基部变为平直。这一时期是藻体长度生长最快时期,凹凸部被逐渐移向叶片梢部, 叶片含水量多且薄嫩而脆, 叶片基部呈楔形, 叶片梢部衰老组织脱落速度开始加快。(4 ) 厚成期:叶片硬厚老成, 有韧性, 基部呈扁圆形, 长度生长速度迅速_F 降, 大量积累光合作用干物质, 含水量相对减少。叶梢及叶片前端边缘衰退脱落加快。(5 ) 成熟期: 藻体长度、宽度停止生长, 叶片表面产生大面积孢子囊群, 开始大量放散游孢子。( 6 ) 衰老期: 叶片孢子囊群中的游孢子放散出来后, 藻体生活机能逐渐衰退, 叶片表面粗糙, 局部细胞坏死, 固着器和柄部出现空腔,叶片逐渐腐烂。3 . 繁殖海带的整个繁殖过程可分无性繁殖和有性繁殖两个阶段。~ 棵成熟的海带孢子体通过无性的孢子繁殖可产生上亿个游孢子。游孢子经一系列复杂的变化,发育成雌、雄配子体。雌、雄配子体成熟后进行有性繁殖, 产生合子, 合子再萌发成小孢子体。在中国北方能越夏成活的海带,一年中孢子囊可以成熟2 次, 第一次在5 ~ 7 月份;第二次在1 0 ~ 1 2 月份。自生产上采用自然光低温培育夏苗后,育苗单位仅利用第一次成熟的种海带。(1 ) 无性繁殖: 海带孢子体成熟后, 叶片表面产生大面积隆起的孢子囊群。孢子囊是由叶片表皮细胞分化出来的。当孢子体生长发育条件满足后,叶片表皮细胞向外突出延长, 每个细胞分裂成2 个细胞。下面的一个细胞为基部细胞, 上面的一个细胞向外延长, 形成单细胞的隔丝。隔丝的顶端逐渐膨大互相结合形成一层由胶质组成的保护层。两个隔丝之间有一空隙,称隔丝腔。随后,隔丝下面的基部细胞在隔丝腔内产生突起, 形成孢子囊母细胞。孢子囊母细胞在隔丝腔内继续长大, 最后形成长棒状的孢子囊及囊内的游孢子(图3 ) 。海带的孢子囊是单室孢子囊, 孢子囊母细胞在隔丝腔内进行连续2 次减数分裂将细胞核分成4 个,然后再进行3 次有丝分裂, 最后形成3 2 个游孢子。孢子囊成熟后, 囊壁裂开, 游孢子释放出来。游孢子为单细胞,梨形, 长6 . 9 ~ 8 . 3 微米、宽4 . 1 ~ 5 . 5微米,具两条侧生不等长鞭毛, 长的伸向前端, 短的指向后端, 依靠鞭毛的摆动, 游孢子在水中游动。游动的时间与水温密切相关, 在5 ~ 1 5C 水温中, 随着水温的升高, 游动时间明显缩短。游孢子游动一段时间,遇到适宜的基质附着其上, 附着后, 鞭毛很快消失, 变成球形, 形成胚孢子。胚孢子无细胞壁, 只有原生质膜。胚孢子形成4 小时后开始萌发,先从细胞表面产生一个突起, 然后逐渐延长形成萌发管, 细胞里的内含物也随着萌发管的延伸而流向逐渐膨大的萌发管顶端。2 ~ 3 天后, 细胞的内含物全部流到萌发管顶端, 并在萌发管顶端形成细胞壁将这些内含物包含在里面, 此时形成海带的配子体(图见彩中插2 ) 。显微镜下可以看到刚形成的配子体与其相连的空的胚孢子萌发管及胚孢子空壳结构。(2 ) 有性繁殖: 海带配子体为雌、雄异体, 刚形成的配子体在显微镜下用肉眼分辨不出雌雄,一般游孢子附着5 ~ 6 天后, 雌、雄配子体可明显分辨。雌配子体通常为1个细胞, 球形或梨形。在特殊的条件下如弱光、高盐或与雄配子体分离的雌配子体可生长成多细胞的丝状体。刚形成的配子体生长较慢,3 ~ 4 天后生长加快, 细胞长度和宽度增加。在适宜条件下, 1 0 ~ 1 5 天雌配子体成熟, 形成卵囊。卵成熟后从卵囊的顶部破囊而出,停留在卵囊开口处等待受精。雄配子体通常为多细胞, 由数个至十几个细胞不等, 细胞个体明显小于雌配子体, 直径一般4 ~ 8 微米。显微镜下, 雄配子体细胞颜色较浅, 有较强的折光性。适宜条件下, 游孢子附着1 0 ~ 1 5 天可达到性成熟, 形成精子囊。精子囊先由雄配子体的顶端细胞产生, 每个精子囊产生一个精子。精子呈梨形,长4 . 4 ~6 . 2 微米, 具2 条侧生不等长鞭毛。精子成熟后, 破囊而出, 向卵所在的方向游去与卵结合。卵受精时,在卵的表面可以看到聚集着很多精子, 但通常状况下, 卵只与一个精子结合。卵受精后立即形成细胞壁而发育成合子。整个过程染色体倍数的变化为,一个单倍体的卵与一个单倍体的精子形成一个二倍体的合子,合子再经细胞分裂长成幼孢子体。4 . 生活史由上述海带配子体和孢子体形态及繁殖规律可知, 海带的生活史是典型的不等世代交替类型( 图见彩中插2 ) 。其生活史是由宏观的孢子体世代(二倍体) 与微观的配子体世代(单倍体) 所组成。在海带整个生活史中, 配子体存在的时IN ~ii! 短, 在适宜条件下一般2 周左右可完成生长、发育和有性繁殖全过程。而孢子体存在时间较长, 通常可生活1 ~ 2 年。
(二)生态学
1.光照游孢予对光照的反应是弱光下有趋光性,强光下表现出背光性。但在强光、弱光或黑暗条件下均能放敞和附着。胚孢子在黑暗至4000勒克斯范罔内均能正常萌发。说明光强对游孢子放散、附着及胚孢予萌发影响不显著。配子体在每日光照8~10小时、光强500勒克斯以下生长缓慢,200勒克斯以下发育受阻,5000勒克斯出现强光伤害症状,配予体生长发育的适宜光强在100043000勒克斯。由于海带育苗生产单位要等到秋季海上水温降至19.5℃以下时,海带苗才能出库下海,因此在培育海带苗时,应有意识地在配子体阶段,通过降低光强抑制其生长,避免幼苗长得过快,所以生产上在配子体阶段采用的光强要比适宜光强低些,通常控制在8004 1500勒克斯。不同时期的孢子体对光照条件的要求也不同,小于1毫米的幼孢子体最适宜光强在100042000勒克斯,5~10毫米的幼孢L了体最适宜光强在2000 43000勒克斯,薄嫩期的海带适宜光强在10000勒克斯左右。光照强度对海带孢予囊群的形成和孢子囊的发育程度也有密切关系。在温度适宜、营养盐充足的条件下,适宜光强下生长的海带,其叶片上的孢子囊群形成面积很大,深水层的海带由于光照不足,孢子囊群形成的面积较小。
2.温度游孢子的附着受温度影响很大。5℃水温时,游孢子在水中游动很长时间不附着,部分游孢子游动时间可超过24小时; 当水温在15℃ 时,通常游孢子在1小时内附着;水温20~C左 时,游孢了仅游动几分钟,一些游孢子甚至一从孢子囊释放出来就丧失了游动能力, 小能有效地附着。胚孢了住5~20℃ 范围内,萌发速度随着温度的升高向加快。生产上采孢子水温常控制在7410℃。在适宜的光照和充足的营养条件下,将雌、雄配予体培养在5℃、10℃、15℃、20℃不同水温中,得到雌、雄配子体生长均以15℃最快,5。c最慢。因此,将配子体生长的最适温度定在15℃。配子体发育成孢子体最侍温度为1 0℃,存1 000勒克斯、每曰10小时光照下,平均12天即"始发育成孢子体。配予体在20℃水温中,不能发育成孢了体。145℃是海带生长的低适温范闭,10~13℃ 是海带生长的高适温范围, 由此海带生长的适温范围为1~l3℃,海带孢子体在54IO~C生长墩怏,为最适温度。试验表明,15420℃是海带孢了体发育的适宦温度,在此温度范围内,海带繁殖器官逐渐成熟,叶片表血形成大向积的繁殖器官—— 孢 r囊群。3.营养盐 在矿物质营养元素中,对海带配子体和孢子体生长发育起重要作用的主要是氮、磷两种崔养盐。在配体阶段缺乏氮肥, 了体生长较慢,侄缺乏磷肥时,则引起配子体发育不良。说明对配了体的发育起重要作用,但氮对幼孢了体生长起关键作用。所以,在海带育苗过程中常在海水q~JJH344毫克/升的氮H~,HO.3~0.4毫克/升的磷肥,促进幼苗的生长发育。当海带幼苗出库下海暂养时,为促进海带幼苗的生长和早分苗,养殖单位多采用挂袋或浸泡施肥的方法补充氮肥,取得明显的效果。氮不仅对海带的生长起主要作用,对海带的发育也有着较密切的关系。在氮含量高的海区收获的海带,其孢子囊面积比氮含量低的海区的海带大了3~4倍。
4.流水条件 水流通畅的海区可给海带提供更多的营养盐及溶解气体,并改善海带的受光条件,使海带高产。另外在海带育苗过程中,也需流水,且流水量随着幼孢子体的增长而加大,特别当幼苗长到1厘米以上时,流水量要足够大。流水可提供幼苗较多的溶解气体,保持水质新鲜,使幼苗生长健壮。
三、苗种培育技术
目前,国内海带苗种生产主要采用自然光低温育苗方法,个别单位出于遗传育苗等工作需要,采用冷库日光灯育苗法,培育少量的茁种。随着海藻配子体克隆育苗技术的研究和推广,这一技术也在海带育苗中得到试验性应用。现以海带自然光低温育苗方法为主,分别对上述育苗方法进行介绍。
(一)自然光低温育苗
此方法是在室内以自然日光为光源,采用低温、流水方式培育海带幼苗。在我国北方,育苗工作从7月中旬前后开始至10月中旬前后结束,历时3个月。
1.基本设施 由制冷系统、供水系统和育苗室三
部分组成。(1)制冷系统:采用制冷设备制备低温水,常采用氨冷冻机制冷水。(2)供水系统:包括海水的抽取、沉淀、过滤、输送海水入育苗池、海水回收及排放等过程:①沉淀池。沉淀池的容水量占育苗总水量的1/2以上。其上有顶或加盖,使沉淀池处于黑暗状态,抑制杂藻和微生物繁生。② 过滤塔(罐)。生产上采用加压过滤法。过滤塔内由下而上依次铺设不同规格的卵石、粗砂和细砂。③ 制冷槽。冷却海水的池子,其内装有氨蒸发器。为保温,制冷槽建在室内,其上加盖。④ 储水池。储存冷水的池子,为保温常建在地下。⑤ 回水池。建在地下,储存由育苗室流出的海水,经泵将这里的海水送到制冷槽与部分新水混合后再循环使用。(3)育苗室:除墙的四周基部建成约60厘米的水泥结构外,墙及屋顶均采用玻璃结构,个别单位将墙用玻璃钢代替玻璃效果。屋顶建成多个“v”型相连的形状,相邻的两个坡面应分别朝向东西,方便采光和调。育苗池一般长8~10米、宽2.0~2.3)K、深30~40厘米。育苗池多建成阶梯串联式,每相邻的两排育苗池水平高度相差40~70厘米。育苗水从最高处的进水沟流出后,依靠落差从最高一排育苗池依次流到最低一排育苗池。南方的育苗池常采用平面式,池之间没有落差,且多实行立式育苗,因此池较深,一般40~60厘米。2.育苗器棕绳苗帘是较普及的育苗器,北方育苗单位均使用它(图6)。它是由直径0.5~0.6毫米的红棕绳编制而成,一般长1~1.25米、宽0.45~0.50米,缠绕50道左右,总长约60~62米。在福建, 目前全部采用维尼纶绳苗片(或苗帘)代替以前的棕绳苗片,也取得很好的效果。但不论哪种育苗器,在使用前都应进行严格的处理。如棕绳苗帘在使用前要经过如下加工处理:棕绳干捶一浸泡一湿捶一煮绳一洗刷一晒干伸绳一编帘一燎毛一煮帘。干捶过的棕绳要用淡水浸泡1个月,每10天换一次水。煮绳要12ds时。燎毛时要先将苗帘浸湿,再将棕毛燎掉。煮帘需要6小时。3.种海带的选择 进行人工育苗,必须要有足够量的优质性状和成熟适度的种海带。种海带的选择,一是来自种海带的专门养殖区,将头茬苗密度适中地养殖在水流通畅的肥区,长大后作为种海带。二是来自大田选种,在海带收获之前,选择优良的海带,剪去叶片上部和边缘没有孢子囊部分,剪去丛生的假根团保留主根,再重新夹到新苗绳上并绑牢,挂养在优良海区,促进孢子囊充分成熟,供采苗用。福建的育苗单位在夏季采用室内低温培育种海带成熟的方法满足采苗要求。4.采孢子(采苗)(1)采孢子时间:人工筏养的海带,5~7月份均能形成孢子囊群并放散游孢子。尤其18~22℃孢子囊成熟面积大,成熟度高,是孢子放散的好时期。但在生产上考虑制冷等成本问题,采苗工作往往向后推迟,但采苗工作在水温升至2 3℃ 以前完成为好。实验表明,23℃时,不仅游孢子活力减弱,而且放散量显著减少。北方的育苗单位常在水温2 1~22℃前后采苗,根据水温要求,山东省采孢子时间在7月上、中旬;辽宁省在7月中、下旬。如利用当地种海带采孢子,浙江省一般在6月初,江苏省大约在6月中旬。在福建省,利用室内度夏种海带采孢子, 时间在9月份。(2)种海带的清洗与处理:种海带运至育苗室内,立即进行洗刷,洗刷既要快又要彻底。在育苗池中(水温10~13℃),先用手抚抹一遍,再用纱布进行擦洗。在洗刷过程中尽量避免叶片撕裂或折断使伤口分泌粘液,影响水质。擦洗过的种海带用清水连续摆洗两遍后,就可放入准备好的池中放散游孢子。依照多年的常规做法,为了在短时间内获得大量的游孢子,洗刷过的海带要进行数小时的阴干刺激,再集中放散游孢子。近几年,由于采孢子日期推延,不进行阴干刺激也能集中放散游孢子。目前,大多数北方育苗单位已不再进行阴干刺激。但采用种海带室内度夏的单位(如福建的育苗场),在采孢子前还需阴干刺激种海带。(3)游孢子放散与附着:将处理过的种海带放入准备好的游孢子放散池中(水温一般8~IO~C),由于低温水的刺激和海带运输过程中的阴干刺激,成熟度较好的海带很快大量放散游孢子,原清澈透日月的海水很快变成淡褐色。在北方,一个棕绳苗帘准备一棵成熟良好的种海带,放散的游孢子量足以满足采孢子用。采苗时,将苗帘每5~7层整齐地堆放在一起,所以采苗池要占用1/7~1/5的育苗池。采苗池内的游孢子密度以100倍显微镜下,一个视野达到12~18个健康游孢子为宜。在大生产采苗时,常先将采苗池注入1/2~2/3的海水,以采苗池上排对应的池子作为高浓度游孢子放散池,通过计算,当放散的游孢子密度达到要求时,将种海带捞出,孢子水经纱布过滤流到下排的采苗池,使采苗池内的游孢子密度达到所要求的12~18个(100倍)。游孢子附着密度对以后幼苗质量和出苗率会产生重要影响。附着密度太低,达不到出苗率指标。如果附着密度过高,则妨碍以后幼孢子体的生长,并易发生病害,影响出苗质量和数量。通常孢子的附着密度控制在平均每100倍视野下有30~50个健康孢子为宜,在孢子附着过程中,要经常用显微镜察看放置在采苗池不同部位和苗帘层间玻片上的孢子附着情况。一般4~6小时,孢子附着相当牢固,可将苗帘移入已注入水的育苗池中转入培育阶段。5.培育和管理平面式培育法是最通用的育苗形式。苗帘水平铺放在托绳上,培育水深可通过升降托绳来调节。茁帘一般控制在水面下4~10厘米处。平面式培育法最大优点足受光均匀,幼苗生长整齐,操作方便。为了更有效地利用水体,南方的育苗单位常采用斜立式和直立式育苗形式,使单位水体出苗率较高,但由于育苗器受光不均,幼苗生长发育速度有较大差异。(1)水温:整个育苗过程中,温度常控制在5.5~10℃范围内。其中7~9℃持续时间最长,只是在遇到病害发生或水质条件恶化时,才采用5~6℃ 的低水温。一般育苗初期:配子体阶段,水温常控制在8~10℃。育苗中期:3毫米以下孢子体阶段,水温常控制在6~8℃。育苗后期:3毫米以上幼苗阶段,水温常控制在6~9℃。在幼苗接近出库时,水温可以逐渐提高1~2℃ ,,以适应海上的水温。(2 ) 光照: 调控光强是海带自然光低温育苗工作中的一项非常重要的工作。根据海带幼苗不同生长发育时期, 给予不同强度的光照,并根据不同天气条件,采取多种调光措施。育苗期间应回避直射光, 特别要回避中午强光的直射, 以免造成幼苗的损伤。通过调节室内的遮光白布帘(或白塑料帘) 及室外屋顶两坡面的竹帘, 使幼苗处于所需的光环境下。通常在胚孢子萌发阶段光强控制在4 0 0 ~ 8 0 0 勒克斯; 配子体阶段光强逐渐增2 ~N 8 0 0 - 1 5 0 0 勒克斯, 3 毫米以下小孢子体阶段光强控制在1 0 0 0 ~ 2 5 0 0 勒克斯, 3 毫米以上的幼苗阶段光强控制在2 0 0 0 4 4 0 0 0 勒克斯。幼苗出库前, 还可适当提高光强。每日光照时间以1 0 t J~ 时或略长一点为宜。(3 ) 营养盐: 在幼苗培育期问, 自然海水中的氮和磷的含量远远不能满足幼苗生长发育的需要。因此,加以人为的补充和改善营养条件是十分必要的。氮、磷的补充量以育苗的不同阶段和幼苗大小而异,一般在配子体阶段氮(N0 3 州) 为2 ~ 3 毫克/升, 磷(P 0 43 一P ) 为O. 2 ~ O. 3 毫克/升; 幼孢子体形成后, 氮增至3 ~ 4 毫克/升, 磷0 . 3 ~ O . 4 毫克/升;当幼苗长至1 毫米以上时, 氮控制在4 毫克/升, 磷控制在0 . 3 ~ 0 . 4 毫克/升。育苗生产中,一般以硝酸钠为氮肥,磷酸二氢钾为磷肥。氮、磷肥的补充量以每日循环水中加入的新水量为计算标准。(4 ) 水的更新: 海带自然光低温育苗采用循环流水方式,使幼苗处于良好的环境条件下, 这是培育出较大规格海带幼苗的必备条件。由于海水在反复循环使用中, 各种营养物质不断被海带吸收, 逐渐减少, 且水的新鲜程度也受到影响,因此要及时补充新鲜海水。从幼苗生长和生产成本两方面来考虑, 在育苗初期,每天更换新水量至少为育苗总水体的1/6。随着幼苗的生长,新水补充量逐渐增大,当幼苗长至1毫米左右时,每天新水更换量要达到总水体的1/5~1/4。育苗末期将增加到总水体的1/3。遇到病害发生等特殊情况,新水更换量要适当加大。(5)洗刷:为了清除幼苗表面及育苗器上的杂藻和污物,并增强幼苗的附着能力,苗帘要经常洗刷。常用的方法有拍打法和喷水法,北方育苗单位常将两者混合使用。拍打法是两人通过手持钩将苗帘拉平,在略大于苗帘的长方形水槽的水面处将苗帘一起一落反复拍打。一般先拍打苗帘反面5次,再拍打正面7次,必要时,可将正面的拍打次数增)J~N9次。洗刷可以从采苗1周后开始,刚开始洗刷时手力较轻,随着幼苗的生长,洗刷的手力可以逐渐加重。在幼孢子体阶段,如遇到杂藻过多和幼苗较密时,采用喷水洗刷法效果较好。操作时,两人将苗帘扯平,另一个人手持有密排小孔的塑料喷水管,在苗帘上来回喷刷,先喷刷苗帘下面,再喷刷反面, 脏水经排水沟流到室外。(6)监测:除育苗室每日多次测量水温和光强外,水质监测是一项不可忽视的工作,水质监测要由专人负责,有条件的单位每日要监测一次盐度、pH、溶解氧、二氧化碳、硝态氮、氨氮、磷及某些重金属离子等,尤其每日要分析一次氨氮含量。除上述监测外,一般每天还要借助显微镜观察孢子萌发、配子体发育、幼孢子体生长等健康状况,特别要注意细胞结构、病害发生及杂藻繁生情况。发现问题,制定措施,及时解决。总之,经过3个月的自然光低温育苗,幼苗大多数达1~2.5厘米,苗帘边缘处大者可达3厘米以上。当海上水温降至19.5℃ 以下时,苗帘可移至海上进行幼苗暂养。
(二)冷库日光灯育苗
一些科研及生产单位,在从事遗传育种及新品种引进后的小规模海带育苗试验及苗种生产常采用此育苗法。此育苗法以日光灯为光源,以氟利昂风冷作为降温方式,温度可自动控制。育苗间常建在建筑物的北面底层,育苗间面积一般8~1 5米z,育苗间外建有2~3米 的温度缓冲问,避免温度直接受外界的影响。育苗间内设立式培养架,培养架分3~4层,每层上方设置3~4只40瓦目光灯,每层放置4~5个培养槽,苗帘放在培养槽内培养。育苗的技术要求与自然光育苗法相似。采苗时苗帘4~6层堆放在采苗容器中或培养槽内,用筛绢或纱布过滤孢子水,采苗器中的游孢子密度控制在12~20个/100倍,孢子的附着密度控制在30~50个/loo倍,游孢子附着6小时后,可以将苗帘移到培养槽中。培育过程中通常水温8~10~C,每日光照8~10/is时,光强1000~2500勒克斯,营养盐:氮4毫克/升、磷0.4毫克/升、铁0.1~0.3毫克/升。幼苗采用静水培养,每隔3~4天洗刷苗帘并更换新水。当幼苗长至0.5~1.0厘米,海上水温降至19.5℃以下时,苗帘及早下海暂养。
(三)OUPf$克隆育苗
此育苗技术对新品种的培育、纯系苗种的生产及缩短海带育苗时间而降低生产成本具有重要意义。配子体克隆育苗属于育苗新技术,目前仅在实验室和小生产试验中应用,但有向大规模生产发展的趋势。其原理是游孢子附着后,培育至雌、雄配子体明显可辨时,进行雌、雄分离。然后建立雌、雄配子体无性繁殖系,形成配子体克隆。配子体克隆经多次组织捣碎和扩大培养,形成数量规模。在采苗时,将雌、雄配子体克隆混合、打碎,附着在苗帘上。配子体附在苗帘上的前3~4天,采用静水培养,使其附着牢固。幼苗培育既可采用冷库日光灯育苗法,也可采用自然光低温育苗法。在适宜条件下,3~4天就有孢子体形成,20天幼孢子体可长至1毫米左右。配子体克隆育苗,在中国北方,可在8月下旬开始,当秋季水温降至19.5℃以下时,苗帘出库下海暂养,此时由冷库日光灯育苗法培育的幼苗可达0.5~1.0厘米, 自然光低温育苗法培育的幼苗可达1.0~2.5厘米。
(四)幼苗暂养
从育苗室出库下海的幼苗,还不能直接用于养成,需经过20~40天的暂养,体长达10~25厘米后,将暂养苗从育苗绳上剔下来,夹到养殖绳上,才可进行最后的养成。1.海区选择及暂养方式暂养海区要选择风浪小,水流通畅,水质肥沃,浮泥杂藻及水虱虫害较少的海区。暂养方式有垂挂法和一条龙法,在北方普遍采用第一种方法,即将苗帘拆开,截成长50厘米左右的苗绳段,苗绳下端绑一150克左右重的小坠石,上端通过细聚乙烯吊绳绑缚在浮绠上,使苗绳垂挂在水中,苗绳间距为25厘米左右。2.水层与施肥 拆帘后的暂养苗,初挂水层一般控制在透明度的1/5~1/3处。也就是在透明度较大的海区,水层控制在1米左右,在水较浑浊的海区,苗绳初挂在50~80厘米处。随着幼苗的生长,参考海况及天气情况,可每3~5天时间将水层上提一次,每次提20厘米左右,直至在透明度较大海区上提升至30~40厘米,在透明度较小海区提升至20~30厘米。施肥一般采用挂袋法,将塑料袋用针扎2个小洞,放入氮肥及少许砂子,避免肥袋上浮。肥料袋固定在苗绳上方的吊绳上,或用细绳系在浮绠上,距苗绳上端约1O厘米处。肥料袋每隔一绳挂一袋,隔2~3天换一次为宜。在海湾型大面积幼苗暂养海区,结合使用机器喷肥法效果明显。在有水虱掠食海带幼苗的海区,结合浸肥法,对促进幼苗生长,抑制敌害掠食有较好的效果。3.洗刷 幼苗下海后,避免附泥及杂藻过多地附着在幼苗和苗绳上,要经常在水中摆动洗刷苗绳。开始每天洗刷一次,当幼苗长至2~3厘米时,每周洗刷2~3次。幼苗长至5厘米以上时,可停止洗刷。4.分苗当幼苗长至10~15厘米时,要及时分苗,将早期大苗剔去利于后期小苗的快速生长。剔苗时,一只手拉紧苗绳,另一只手握住一丛达标幼苗上部1/3处,顺着苗绳左右摇动,用力均匀地将幼苗连根拔下。中期分苗,以苗长15~20厘米为宜。晚期分苗,苗长2O厘米以上。考虑到分苗早养成产量高的因素,目前在大生产上一般只用头1~2茬苗,剔下的幼苗运至岸上。人工将苗夹到养殖绳上,夹苗通常采用单夹形式,大连地区苗距控制在8~11厘米(早期苗为11厘米,中期苗为1O厘米,晚期苗为8厘米),一般养殖绳两端夹苗较密,中间较稀;山东沿海的苗距一般为5~6厘米:南方沿海的苗距多为3~5厘米。将夹好苗的养殖绳挂养到养殖筏上,采用平养等不同养殖方法进行最后的养成,直至收获。
四、养成技术
(一)养殖海区
海带养殖海区应具备以下基本条件:1.水深一般在冬季大干潮时能保持5米左右以上的海区,均可开展海带筏式养殖生产,而水深低于5米的浅水薄滩不利于海带养殖。近几年海带养殖向外海发展,水深可达3O米甚至更深。2.底质 以平坦的泥底或泥沙底为好,较硬沙底次之,较软的稀泥底也可。以上底质适合海底打橛。3.海流与风浪 以流速较大且是往复流、风浪较小的海区最佳。但流大海区往往风浪也较大,养殖生产中要注意安全措施。海带养殖海区尽量要选择海流通畅的海区,海流不通畅的海区海带不高产。4.透明度 以透明度稳定,水色澄清,透明度较大海区为好。透明度较小,但较稳定的海区也可用。在养殖期间透明度变化幅度在1~3米为最好。5.营养盐海水中的NO。一N和NH 一N的总量在200毫克/米。以上的海区为海带养殖肥区,总量经常维持在i00毫克/米。以上时,才能满足正常生长需要。但如果海区海水特别通畅,特别是在水深流大海区也可在一定程度上弥补营养盐的不足。6.无污染养殖海区远离污染源,无工业污水等流入,海水符合国家相关渔业用水标准。
(二)养成形式
目前我国海带筏式养成形式主要有垂养、平养和 一条龙”3种形式,其中平养是最普遍的养成形式。1.垂养垂养是立体利用水体的养殖形式,也是最早的筏式养殖方法。该方法就是将夹苗后的养殖苗绳通过吊绳垂挂在浮筏下面,苗绳下端绑一块坠石起下垂作用(图7)。垂养方法只适用于海水透明度较大的海区。早期的海带养殖,采用此方法可以一直养殖到海带收获,因此养殖浮筏需要横流设筏(浮筏与流向垂直),这样,海带养殖绳在相邻的浮筏间随流左右摆动,减轻阻流现象,利于海带叶片的受光。如果养殖浮筏顺流设筏,采用垂养方法极易发生相邻养殖绳上的海带、甚至海带与浮筏的缠绕而造成损失。试验显示采用垂养方法养成的海带平直部形成得较早。垂养形式的缺点是:由于垂养是立体利用水体,水层越深光线越弱,到了养殖中、后期,海带长度达到2米以上时,藻体对光线强度的需求进一步增加,但养殖绳上部海带对下部海带的遮光现象更加严重,导致下部海带显著缺光,生长缓慢,海带颜色由深褐色变淡黄色,株重较轻。为解决上下部海带生长不均问题,养殖过程中常采用“倒置”方法(即:将养殖绳倒置180度,原下部海带倒置到上部,原上部海带倒置到下部)、荐收、以及将垂养变平养形式加以解决。由于上述操作劳动强度较大,且近年来劳动力费用逐年上涨,垂养形式已很少采用。但小型养殖试验、部分海带种菜的培育、以及海带与其它品种的多元化养殖(如海带与裙带菜混养:初期采用裙带菜平养、海带垂养形式,裙带菜收获后,将海带垂养改成海带平养形式。)等仍还采用垂养形式。2 . 平养平养是平面利用水体的养殖形式,也是目前我国海带养殖的主要方法。该方法是将夹苗后的养殖苗绳通过吊绳平挂在相邻的两浮筏上, 使养殖苗绳大体上呈平行状平挂于水面下( 图8 ) 。采用平养形式, 浮筏应顺流设筏, 这样藻体的中部和梢部可均匀地被水流冲起排列在同一水层中,有利于海带的均匀生长。而横流设筏极易造成养殖绳间及海带之间的相互缠绕。平养的最大特点是同一根养殖苗绳上的海带排列在同一个水层, 克服了垂养方法中上端海带遮挡下端海带受光问题,每株海带均能得到较充足的光照, 生长快, 产量高, 特别适合于南方的较混浊海区。在北方透明度较大且水流较小的海区, 刚分苗后的海带, 在平养情况下, 海带根部一般都暴露在阳光下, 受到的光照偏强,较易受到强光的伤害, 在养殖初期水层的掌握上,一般宁深勿浅, 中后期根据透明度情况再逐渐提升水层。养成的中后期,海带已长大, 重量明显增加, 养殖苗绳中端的海带下沉明显,受光明显不足, 影响进一步的快速生长。此时, 在每根平养苗绳中间绑一小塑料漂, 使下沉的养殖苗绳中端有所上浮,极大改善了受光条件, 增产十分明显。3 .一条龙” 养成法该方法是海带养殖向水深流大的外海发展而采用的一种养殖方法。在目前养殖海带经济和生态效益日益显著的形势下,海带养殖区有明显的向外海扩展的趋势。在水深流大海区养成的海带产量高、质量好, 经济效益显著, 但也存在较大的风浪灾害风险。一条龙” 养成法采用横流设筏,行浮筏是彼此独立的。许多养殖苗绳联接成一条长的养殖苗绳,通过吊绳将这条长苗绳平行吊挂在浮筏下面, 通常两根短苗绳联接处有一根吊绳控制养殖水层(图9 ) 。条龙” 养成形式挂苗绳数量少, 负荷量轻, 养殖比较安全,海带生长处于适光层互不遮光,生长快, 个体大, 色泽好。该养殖形式的缺点是占用海区面积大, 提高了养殖成本。通常在风浪较大的外海海带养殖区最外围采用“ 一条龙” 法养殖几行海带, 减轻风浪对内部海区的影响, 提高养殖生产的安伞。1五、海带人工增殖随着海带经济效益的提高, 以及海带在改善水环境中的明显效果,海带人工增殖越来越受到人们的关注。海带增殖不仅积极改善了增殖区的水质, 还具有明显的诱集鱼类、贝类等海珍品作用,起到渔业增殖效果。夏季的海底海带是鲍鱼的最佳鲜活饵料, 市场供不应求。收获的野生海底海带,由于叶片较厚、色泽深, 出口需求量越来越大。建造海底海带藻林具有投资少、成本低、收益大的优点。
(一)海区条件
1 . 水温海区水温是重要的条件, 因为希望海底增殖的海带可以长年自然繁殖,而不必年年增殖。海底野生的海带, 其繁殖盛期在秋季, 海带大孢子体耐受温度上限约在2 7 ℃ , 夏季水温超过此温度的海区,孢子体不能越夏, 秋季无法进行繁殖。所以须选择夏季水温不超过2 7 ℃ 的海区作为海带增殖区, 目前这样的海区仅限于111东半岛、辽宁沿海以及外海岛屿。 . 底质海底底质是另一个重要条件,试验表明:岩礁底质最佳, 其次是大小石块较密集的底质, 碎石或沙石底质采用投石增殖法也可用。3 . 水深扣流速水深和流速也应充分考虑,通常将海带增殖在低潮线下水深1 ~ 2 . 5 米区域有很好的效果, 增殖水深还要考虑海水透明度的大小, 透明度大的海区, 增殖区域适当深一些, 反之浅一些。要选择水流适中的海区增殖海带, 流速大于6 0 厘米/秒的岩礁面上, 很少发现野生的海带,但有沿岸流的湾口, 野生海带生长几率较高。-
)N 殖方法
1 . 采孢子投石法选择1 5 千克左右的石块, 以养殖舢板或陆地水泥池等为容器, 当秋季海上水温降至1 7 ~ 1 9 ℃ 时, 选择成熟的种海带采孢子。孢子水中游孢子控制在1 0 0 倍显微镜下,一个视野有1 0 ~ 1 5 个游孢子; 孢子附着密度达到1 0 0 倍镜下,一个视野1 0 ~ 2 0 个孢子就可满足增殖的要求。孢子附牢或长出萌发管后就可进行投石了, 投石量以每平方米投放3 ~ 4 块为宜。当年秋季投放, 翌年夏季可收割, 并可形成长年的藻林。2 . 清礁增殖法采用人工方法, 将增殖区内海底岩礁上的杂藻、动物卵等影响海带孢子附着的杂物清除掉。清礁通常在低潮时用铁耙、竹扫帚等物操作,并结合潜水作业。清礁后要尽快进行海带孢子放散,以达到良好的增殖效果。将成熟的海带夹到养殖绳上并在养殖绳上系几个坠石,或用较细的养殖吊绳分别将海带柄部捆绑起来并系坠石均匀地投放到海底岩礁上, 最好再由潜水员做进一步的检查整理, 使种海带分布均匀。正常情况下, 礁面上很快长出海带幼苗。3 . 沉设种海带法在适宜进行海带增殖的海底岩礁上, 投放成熟的种海带, 种海带夹在养殖绳上, 通常每隔1 0 厘米夹一株, 养殖绳长2 ~ 2 . 5 米, 将养殖绳两端各系一较重坠石, 用以固定养殖绳。一般每亩投放4 0 绳种海带可满足要求。
六、新品种的培育
我国的海带遗传育种工作起步较早,已具备良好的科研基础并成功地培育出多个海带优良品种。上世纪6 0 年代起就开始了大田选育、累代自交工作; 之后开展了以优良性状的种内杂交和提纯育种工作,并进
行了x 射线诱变育种、单倍体育种等。通过定向筛选、累代自交培育出“ 8 6 0 ” 1 1 7 0 ”、高产高碘新品种, 通过筛选和多代自交培育出抗烂高产的“ 2 4 3 ”、高产“ 海青一号”“ 早厚成” 等新品种海带。2 0 世纪9 0 年代以来, 由于配子体克隆保种技术的成熟和引进国外海带种类的增多, 种间杂交也取得了显著成绩, 如通过海带和长海带杂交获得“ 9 0 1 ” 新品种海带海带与糖海带种间杂交获得的“ 荣福” 海带、以及通过海带与长海带配子体克隆杂交优势获得的新品种“ 东方2 号”、
“ 东方3 号”
。以上海带新品种的培育成功均为我国海带生产作出了贡献。目前我国海带主要用途与上世纪8 0 年代以前正好相反, 由8 0 %工业用途、2 0 %食用转变成8 0 %食用、2 0 %工业用。以往海带养殖主要追求产量, 而目前海带由于用途分明, 更应注重产品质量, 使新品种要么适应作食品菜用, 要么含较高的碘或褐藻胶或甘露醇做工业菜用,这一方向将指导目前和将来一段时间的育种工作。目前在福建连江官坞培育出的“ 连杂一号” 食用海带出菜率高、质量好, 受到养殖和加工单位的好评。总之, 目前海带育种技术仍以杂交、选育、配子体克隆杂交优势利用为主,分子标记辅助育种和配子体选择育种手段也常在育种中考虑。另外, 采用配子体克隆育苗技术、种海带室内度夏和育熟技术不仅有利于培育纯系苗种,在苗种培育中也可以缩短育苗时间,节省十分可观的制冷费用, 大大降低了生产成本, 将是我国海带育苗技术推广的方向。

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