中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius),又称虾夷马粪海胆,隶属棘皮动物门(Echinodermata)、游走亚门(Eleutherozoa)、海胆纲(Echinoidea)、正形目(Centrechinoida)、球海胆科(Strongylocentrotidae)、球海胆属(Strongylocentrotus),原产于俄罗斯远东和日本北海道等地沿海,性腺品质极佳,是食用海胆中质量较好、市场价格较高的种类之一,1989年由大连水产学院从日本引进,现已成为辽宁大连、山东威海和烟台等北方沿海地区最重要的海胆养殖种类,发展前景良好^[1-2]。因中间球海胆属冷水性种类,幼海胆生长适温范围为10~25 ℃,壳径5 cm以上的成海胆生长适温范围为10~22 ℃^[3],水温超过25 ℃可导致中间球海胆生长速度减缓、疾病暴发甚至大规模死亡^[4]。在夏、秋季节,山东荣成海水温度基本保持在10~25 ℃之间,众多的海湾不仅是天然的避风港,而且水质好,还盛产海带(Laminaria japonica)、裙带菜(Undaria pinnatifida Suringar)、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)等大型海藻,可为海胆养殖提供充足的饵料;但在冬、春季节,荣成海水温度过低,海胆基本停止进食,进而停止生长。而福建冬、春季节水温在10~20 ℃之间,非常适宜中间球海胆的生长,如常亚青等^[5]、金岩灿^[6]、余志明^[7]利用福建冬、春季节水温优势开展了中间球海胆季节性养殖试验,并取得较好的效果。但福建沿海6月中下旬至11月中旬海水温度普遍达到25 ℃以上,甚至可达30 ℃,不耐高温的习性导致中间球海胆无法在福建等南方海域安全度夏。探索出适合的养殖模式是扩大中间球海胆养殖规模的关键,“南北接力”养殖模式已在皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)、刺参(Stichopus japonicus)、牙鲆(Paralichthys olivaceus Temminck et Schlegel)等品种中被成功开展,并取得了良好的经济效益^[8⇓⇓-11]。因此,本文利用福建、山东南北两地海水温度季节差异开展中间球海胆海上筏式接力养殖试验,初步探讨其可行性,旨在为推广中间球海胆大规模养殖提供新的模式。

2021年3月—5月、2021年11月—2022年4月,在福建省连江县奇达鲍鱼养殖区(119.878 563 97°E、26.369 001 96°N)进行中间球海胆海上筏式养殖。2021年5月—11月,在山东省荣成市烟墩角海带养殖区(122.643 135 39°E、37.283 836 84°N)进行中间球海胆海上筏式养殖。养殖地点水深约12~20 m,风浪较小,附近无工业污染,远离河口,无大量淡水注入,水质良好,试验期间连江海域水温为9.8~22.4 ℃(福建省海洋预报台“同心湾1号”观测站点5.0 m水深在线监测数据),荣成海域水温为12.5~25.3 ℃(国家海洋科学数据中心中国温盐观测数据之石岛站点观测数据)。

试养中间球海胆苗种来源于大连蕾泽水产养殖场,平均壳径为(15.58±3.28)mm,平均体质量为(1.57±0.75)g,于2021年3月8日采用活水车运抵连江奇达海上渔排,并装笼开始养殖试验。

采用连江当地现有鲍养殖笼进行筏式吊养,吊笼为聚乙烯材质、黑色,长72 cm×宽38 cm×高29 cm,笼体上密布孔径8.5 mm的圆孔,以利于笼内外水体交换。吊笼共分成6层,每层均带有可打开的笼门,用于观察、投饵、清洗等,吊笼外层套网目10 mm的聚乙烯网衣。

试验初始每层吊笼投放中间球海胆苗种50粒,每串吊笼投放300粒。5月运至山东荣成后,根据海胆壳径大小分成大、中、小三种规格,其中大规格中间球海胆苗种壳径为(34.96±1.45)mm,体质量为(17.20±2.20)g;中规格中间球海胆苗种壳径为(31.93±1.59)mm,体质量为(13.67±2.07)g;小规格中间球海胆苗种壳径为(28.50±2.66)mm,体质量为(9.71±2.53)g。分档后调整养殖密度,其中大规格海胆苗每层投放25粒,中规格海胆苗每层30粒,小规格海胆苗每层35粒。11月运回连江后,再次调整养殖密度,其中大规格海胆每层15粒,中规格海胆每层18粒,小规格海胆每层21粒。

根据水温、摄食情况,每7天左右投喂一次鲜海带,海带季节过后,投喂鲜龙须菜,每次每层投喂约0.5 kg,每笼投喂量为3 kg左右,保障饵料充足。投喂饵料前,打开吊笼门,用水桶提水冲刷笼内,清除残饵、粪便及淤泥等杂质,保障吊笼内外水体交换畅通。

当5月中下旬福建连江海域水温超过22 ℃、山东荣成海域水温稳定在12 ℃以上时,停止投饵,将海胆装框并采用活水车运往山东荣成海域,用时24 h,运输期间持续充氧,中途全量更换1次海水。当11月中下旬连江海域水温降至20 ℃左右时,再用活水车将海胆从荣成运回连江海域。

养殖试验时间为13.5个月,每月底大、中、小规格海胆各随机挑选1笼,测量其中1层海胆,用数显游标卡尺测量中间球海胆的壳径,用电子天平称量体质量,试验结束后分别随机选取10粒大、中、小规格海胆进行解剖并称量性腺湿质量,计算生长指标。分别随机挑选1笼不同规格海胆,每笼随机选1层,清点总海胆数量、存活海胆数量、死亡海胆数量,再计算成活率、死亡率。

式(1)~(3)中:L₀为初始壳径(mm);L_n为试验后壳径(mm);W₀为初始体质量(g);W_n为试验后体质量(g);N为试验天数(d);GW为性腺质量(g);BW为体质量(g)。

采用Excel 2021和SPSS 22.0软件对数据进行整理和分析,采用单因素方差分析判断不同规格海胆生长速度差异水平,以P<0.05为显著差异、P<0.01为极显著差异。

中间球海胆平均壳径、平均体质量、特定生长率的测定结果如图1、图2、图3、图4和表1所示。结果表明,经过13.5个月的南北接力养殖,大规格中间球海胆的壳径达到(61.97±2.38)mm,体质量达(93.13±9.84)g;中规格中间球海胆壳径达(58.20±3.03)mm,体质量达(68.43±8.88)g;小规格中间球海胆壳径达(51.39±2.41)mm,体质量达(53.28±8.71)g,3种规格海胆均达到壳径50 mm以上、体质量50 g以上的商品规格。从整个养殖阶段来看,中间球海胆在连江海域的生长速度优于山东荣成阶段。苗种阶段的特定生长率较高,随着规格的不断增大,中间球海胆特定生长率呈下降趋势,但在水温14~20 ℃时,特定生长率变高,这阶段其壳径和体质量生长速度均较快。从整个养殖阶段来看,大规格中间球海胆的壳径特定生长率达到(0.43±0.03)%/d,中规格中间球海胆的壳径特定生长率为(0.35±0.04)%/d,小规格中间球海胆的壳径特定生长率为(0.28±0.04)%/d,3种规格海胆的壳径特定生长率均存在极显著差异(P<0.01)。大规格中间球海胆的体质量特定生长率达到(0.84±0.04)%/d,中规格中间球海胆的体质量特定生长率为(0.82±0.05)%/d,小规格中间球海胆的体质量特定生长率为(0.80±0.05)%/d,3种规格海胆的体质量特定生长率不存在显著性差异(P>0.05)。

2021年3月—5月,在福建连江奇达海域养殖阶段未发现中间球海胆死亡的现象,养殖成活率达100%,期间水温为13.9~22.4 ℃(图5)。2021年5月24日采用活水车将海胆苗从福建连江经24 h运输至山东荣成烟墩角海域进行养殖,出发时连江海水温度为22.2 ℃,到达时荣成海水温度为13.5 ℃,运输过程成活率为100%。2021年5月—11月在山东荣成海域养殖过程中,当8—9月水温达到23 ℃以上时,发生少量海胆死亡现象,成活率在86.67%~88.57%之间。2021年11月22日采用活水车将海胆苗从山东荣成运输至福建连江海域,出发时荣成海水温度为13.7 ℃,到达时连江海水温度为20.1 ℃,运输过程成活率为100%,但7 d后出现海胆死亡,大规格海胆每层死亡3~5粒,死亡率为20.00%~33.33%;中规格海胆每层死亡3~5粒,死亡率为16.67%~27.78%;小规格海胆每层死亡1~2粒,死亡率为4.76%~9.52%。后续随着海水温度的逐步降低,海胆死亡率也逐步降低。至试验结束,大规格中间球海胆的成活率为58.67%,中规格中间球海胆成活率为67.41%,小规格中间球海胆成活率为67.48%。

至试验结束,大规格中间球海胆性腺质量为(16.61±3.27)g,性腺指数达到17.69%±1.84%,60%处于成熟前期(Ⅲ期),40%处于生长期(Ⅱ期),性腺颜色为橙色,性腺品质良好;中规格中间球海胆性腺质量为(10.58±2.14)g,性腺指数为15.38%±1.44%,40%处于成熟前期(Ⅲ期),60%处于生长期(Ⅱ期),性腺颜色为橙色,品质良好;小规格中间球海胆性腺质量为(7.23±1.88)g,性腺指数为13.45%±1.39%,30%处于成熟前期(Ⅲ期),70%处于生长期(Ⅱ期),性腺颜色为黄色,品质良好。

经过13.5个月的南北接力海上筏式养殖,3种规格中间球海胆的总产量为1 369 kg,总产值达29.81×10⁴元,不同规格的中间球海胆的产量、单价及产值如表2所示。本次试验投入苗种费2.0×10⁴元、饵料费4.8×10⁴元、人工费5.4×10⁴元、海域租金2.0×10⁴元、南北运输费3.2×10⁴元、养殖船燃料费1.2×10⁴元,合计成本为18.6×10⁴元,利润为11.21×10⁴元,销售利润率达37.6%。

温度是制约中间球海胆养殖业发展的重要因素,其生长适温范围为10~25 ℃^[3]。冬、春季大连、山东等海区水温低至2 ℃,中间球海胆处于休眠状态,不摄食不生长,此时福建连江海域水温在10~20 ℃之间,非常适宜中间球海胆的生长。而到了夏季,福建海域水温普遍在25~30 ℃之间,超出了中间球海胆适宜生长的范围,而此时山东荣成等北方海域水温为10~25 ℃,则适宜中间球海胆的生长。通过冬、春季在福建连江等南方海域养殖,夏、秋季节转移至山东荣成等北方海域养殖,分别避开了低温期和高温期,这种“南北接力”养殖模式充分利用了南北方海域的季节温差特点,实现自然条件的优势互补,使中间球海胆始终处在相对适宜的水温条件下连续生长。试验结果表明,在14~20 ℃温度范围内的中间球海胆的壳径和体质量生长速度均较快,说明14~20 ℃是中间球海胆生长最适温度范围。山东荣成海域仅6月初至7月底、10月中旬至11月中下旬约3个月的时间在此温度范围内;而福建连江海域每年11月下旬至次年5月中旬基本在此范围内,仅1月中下旬至2月下旬温度(10~14 ℃)稍低,最适温度生长时间长达5个月,与全程北方筏式养殖模式相比,南北接力养殖模式延长中间球海胆最适温度生长时间达166.7%。根据常亚青等^[12]的研究结果,全程在北方养殖的中间球海胆从壳径11.8 mm、体质量0.75 g养至壳径58.6 mm、体质量80.0 g共需22.0个月,而本研究南北接力养殖模式养至同等规格仅需13.5个月,缩短养殖周期8.5个月,降低了养殖管理成本。同时,南北接力养殖模式还规避了南方高温、台风、赤潮等自然灾害的影响,提高了海胆越冬度夏的成活率,增加了养殖产量,拓展了养殖空间,有效提高了海胆养殖效益,优势明显。

海胆的可食用部分为性腺,其性腺指数、性腺品质是影响海胆市场价格的关键因素^[13⇓-15],另外海胆规格和销售季节也直接影响海胆的销售价格。辽宁、山东等北方主产区养殖的中间球海胆上市期主要集中在每年的6—8月^[16-17],春节前后至5月初是北方中间球海胆的销售空窗期,市场上高品质的海胆需求缺口大、价格高(可达400元/kg)。而本研究经过13.5个月的南北接力海上筏式养殖,3种规格中间球海胆均于5月前达到壳径50 mm以上、体质量50 g以上的商品规格,性腺颜色为橙黄色,品质优良,其中大规格中间球海胆经过10个月的南北接力海上筏式养殖,于1月春节前即可达到该商品规格;中规格中间球海胆经过12个月的南北接力海上筏式养殖,可于2月春节后达到该商品规格。相较于全程北方筏式养殖模式,中间球海胆南北接力养殖模式可于市场行情较好的季节提前分批上市销售,可弥补北方中间球海胆市场供应的空窗期,满足国内外庞大的市场需求,经济效益显著。

采用福建—山东两地南北接力养殖中间球海胆模式,一次性迁徙的海胆数量巨大,且路途遥远,必须保证迁徙后的海胆能维持良好的生理状态,以便能继续养殖成长,因此南北运输是该模式的关键。本试验中间球海胆2次南北运输均采用活水车陆运。在5月下旬由福建连江向山东荣成运输时,中间球海胆成活率达100%,后续养殖情况良好;而在11月下旬由山东荣成向福建连江运输时,虽然运输成活率也是100%,但一周后海胆出现死亡现象。分析认为,壳径4 cm以上的半成品中间球海胆由低水温海域向高水温海域转移时,因较大的温差及过快的升温速度导致海胆出现应激反应,且大规格海胆比小规格海胆应激反应更激烈,导致出现不同程度的死亡。目前,鲍南北接力养殖包括“北鲍南养”和“南鲍北养”,根据不同季节将鲍在山东、辽宁和福建海域候鸟式迁徙,其运输方式普遍采用活水船运输,船仓内外水流可交换,一方面能保持船舱内溶解氧充足,另一方面保证长达4 d运输途中的船仓内外水流交换,使鲍逐步适应目标海区的温度和盐度而保持极高的活性和成活率^[8,18-19]。下一步将借鉴“北鲍南养”活水船运输方式,开展中间球海胆由北方低水温海区向南方高水温海区活水车与活水船运输的对比试验,以期提高中间球海胆南北接力的养殖成活率。

大规格中间球海胆的特定生长率最高,壳径特定生长率达到(0.43±0.03) %/d,体质量特定生长率达到(0.84±0.04) %/d,体质量达到(93.13±9.84) g,同等单位苗种产量高,且单价高,单位产值高,经济效益好;中规格中间球海胆的特定生长率居中,壳径特定生长率为(0.35±0.04) %/d,体质量特定生长率为(0.82±0.05) %/d,体质量达到(68.43±8.88) g,单位产值略低于大规格苗种;而小规格中间球海胆的特定生长率最低,壳径特定生长率为(0.28±0.04) %/d,体质量特定生长率为(0.80±0.05) %/d,体质量仅(53.28±8.71) g,单位苗种产量与产值均最低,结果表明投放大规格中间球海胆苗种可获得更好的经济效益。因此,在中间球海胆南北接力养殖生产上,建议选购大规格苗种,同一批苗种建议选购头苗。

中间球海胆南北接力养殖模式(即冬、春季在福建等南方海域养殖,夏、秋季迁移至山东等北方海域养殖)充分利用中国南北方海域季节温差特点,实现自然条件优势互补,是一种高效的养殖模式,具有很好的推广价值,将为福建等南方地区中间球海胆大规模养殖奠定基础。在南北接力养殖模式下,选择投放大规格的中间球海胆苗种可带来更高的经济效益。