水蚯蚓繁殖條件優化試驗

崔春燕，陳德舉，韓曉磊，徐建榮

（常熟理工學院生物與食品工程學院，江蘇　常熟　215500）

水蚯蚓繁殖條件優化試驗

崔春燕，陳德舉，韓曉磊，徐建榮

（常熟理工學院生物與食品工程學院，江蘇常熟215500）

doi:10.3969/j.issn.1004-2091.2016.06.003

水蚯蚓是環節動物中水棲寡毛類中的一大類群，又名紅絲蟲、水絲蚓、赤線蟲、絲蚯蚓等［1］，體長60～121 mm，體質量0.7～4.0 g，多生活在江河流域的岸邊或河底的污泥中［2-9］。水蚯蚓一年四季都可繁殖，其繁殖是通過異體受精方式來進行的［10］。每年7—9月份繁殖最快，其生長、繁殖適溫范圍為20～32℃，適宜水深3～5 cm，要求水質清新、溶氧豐富，pH值以5.6～9.0為宜，養殖池最好保持微流水狀態［11-13］。水蚯蚓2個月左右達到性成熟，卵粒包藏在透明膠質膜構成的囊狀蚓繭中。一般一個蚓繭內含卵1～4粒，多則7粒［3］。生殖期每一成體可排出蚓繭2～6個。水溫在22～32℃時，孵化期一般為10～15 d，人工培養的壽命約3個月［14-16］。水蚯蚓營養價值高（干物質中含粗蛋白62%，必需氨基酸總和達35%），是許多水生動物苗種期喜食的開口餌料，更是鱘、 、鯉、鯽、鰍、娃娃魚及黃鱔等底棲魚的主要餌料［17-18］。近年來，隨著水產養殖業的迅猛發展，水蚯蚓作為活餌越來越受到廣大養殖者的青睞。因此，積極開發養殖水蚯蚓前景廣闊。該研究重在對水蚯蚓繁殖條件的優化進行探索，為人工養殖水蚯蚓和提高水蚯蚓養殖產量提供一定的參考。

1　材料與方法

1.1試驗地點及試驗材料

試驗在常熟理工學院水生生物試驗室進行，試驗所用水蚯蚓由鰻魚養殖場提供。

1.2試驗方法

1.2.1水蚯蚓的培養溫度：設置10、20、25、30℃四個溫度梯度，由水浴鍋和冷水機調控溫度。密度：在50 mL燒杯中用滴管加入2、4、6、8條大小相近的水蚯蚓，水蚯蚓密度設置為2、4、6、8尾/杯。氧氣：將燒杯放入氧氣袋中，分別間隔2、5、8 d進行通氧（每次通入等量氧氣）用橡皮筋扎緊，再設置一個不通氧氣的作為對照（將燒杯暴露于空氣中）。

每個燒杯中加入25 mL水，貼好標簽后進行恒溫培養3個星期。

在培養過程中，每天下午對各個燒杯中的水蚯蚓進行換水，每天用溫度計測量燒杯內水的溫度，每周投食1次（稀釋的腐殖質），觀察并統計水蚯蚓卵繭個數。

1.2.2單因素試驗分別考察溫度（10、20、25、30℃）、密度（2、4、6、8條/25 mL）、溶氧（2、5、8 d和不通氧）對水蚯蚓繁殖的影響。

1.2.3正交試驗根據單因素的試驗結果，設計正交試驗的因素水平，如表1優化水蚯蚓繁殖的條件。

1.3數據處理

表1　正交試驗因素與水平

參考計算依據及公式為：總偏差平方和（Total Bias Squares，SK）：

因子偏差平方和（Factor Bias Squares，S）：

均方和（Mean Squares，MS）：

MS=S因/f因

純偏差平方和（Pure Bias Squares，S純）：S純=S因-f因×MSE

貢獻率（Contribution Percentage，P因）：P因=S純/SK

2　結果與分析

2.1單因素分析

2.1.1溫度對水蚯蚓繁殖的影響在密度為4條/ 25 mL時，不通入氧氣，溫度分別為10、20、25、30℃時，培養3周，水蚯蚓繁殖產生的卵繭統計如圖1。

圖1　溫度對水蚯蚓繁殖的影響

由圖1可知，隨著溫度的升高，水蚯蚓繁殖量先增加后降低，水蚯蚓培養溫度在22～28℃時，對其繁殖較有利。

2.1.2密度對水蚯蚓繁殖的影響在溫度為25℃，不通入氧氣，密度分別為2、4、6、8條/25mL時，培養3周，水蚯蚓繁殖產生的卵繭統計如圖2。

由圖2可以看出，密度對水蚯蚓繁殖影響較大，在一定范圍內，水蚯蚓個數越多，產出的卵繭個數越多。

2.1.3通氧對水蚯蚓繁殖的影響在溫度為25℃，每2、5、8天通入氧氣和不通氧，密度分別為4條/25 mL時，培養3周，水蚯蚓繁殖產生的卵繭統計如圖3。

圖2　密度對水蚯蚓繁殖的影響

圖3　通氧對水蚯蚓繁殖的影響

由圖3可以得出，在一定范圍內，通入氧氣越多，對水蚯蚓繁殖越有利，頻率為間隔0～4 d通一次氧較合適。

2.2正交試驗

為了確定在多因素條件下水蚯蚓繁殖的最優條件，在單因素試驗基礎上，選擇合適的參數范圍，對溫度（A）、密度（B）、通氧（C）采用L16（45）進行正交試驗，見表2。

2.2.1試驗結果及分析極差分析法：首先分析因子A（溫度），把因子A取1水平的4次試驗（1、2、3、4號）的試驗結果取平均值，并記為k1，即：k1=（1+ 4+6+2）/4=3.250。

同理得因子A取2水平的k2=8.000，取3水平的k3=9.500，取4水平的k4=8.000。

表2　L16（45）正交試驗設計及結果

由于正交表設計的特殊性，k1反應因子A取1水平4次，及因子B、因子C分別取1、2、3、4水平一次的影響，k2反應因子A取2水平4次，及因子B、因子C分別取1、2、3、4水平一次的影響，k3反應因子A取3水平4次，及因子B、因子C分別取1、2、3、4水平一次的影響，k4反應因子A取4水平4次，及因子B、因子C分別取1、2、3、4水平一次的影響。從而比較k1、k2、k3、k4可以得出各因子影響力的強弱，k1、k2、k3、k4之間的差異是由于因子A取不同水平產生的。

比較各因子極差大小。極差越大說明該因子水平變動時，試驗結果的變動越大，從而可以按極差的大小來決定因子的主次順序。分析得：RA＞RC＞RB，所以因素重要性為A→C→B。

確定較適宜的配比。k1、k2、k3、k4反應了因子各水平對試驗結果的影響，因而最大的k值對應了最高的水平，對應該試驗最佳的試驗條件為A3B3C1。

方差分析法：是試驗分析中的傳統方法，其優點是通過統計分析的方法排除試驗誤差的干擾，得出比較科學的試驗結論。但方差分析由于計算復雜，所以在多因子試驗中主要用于判別因子作用的顯著性這個問題。對于該試驗，正交試驗的方差分析結果見表3。

在觀測變量偏差平方和中，如果偏差平方和所占比例較大，則說明觀測變量的變動主要是由控制變量引起的，可以主要由控制變量來解釋，控制變量給觀測變量帶來了顯著影響；反之，如果偏差平方和所占比例小，則說明觀測變量的變動不是主要由控制變量引起的，不可以主要由控制變量來解釋，控制變量的不同水平沒有給觀測變量帶來顯著影響，觀測變量值的變動是由隨機變量因素引起的。由于F0.05（3，6）=4.757，F0.01（3，6）=9.780。一般F因子＞F0.05，就稱這個因子的作用是顯著的，一般F因子＞F0.05，就稱這個因子的作用是高度顯著的。因為FA＞F0.05（3，6），FB＞F0.05（3，6），FC＞F0.05（3，6），所以因子A、B、C都是顯著的，在水蚯蚓繁殖過程中必須嚴格控制，最佳的試驗條件為A3B3C1。

3　討論

3.1溫度對水蚯蚓繁殖的影響

試驗結果表明，溫度對水蚯蚓繁殖影響最大。圖1是水蚯蚓繁殖與單因素溫度的曲線關系，由圖1可知，隨著溫度的升高，水蚯蚓繁殖量先增加后降低，水蚯蚓培養溫度在22～28℃時，對其繁殖較有利。當溫度升高時（小于28℃），新陳代謝較快，促進了水蚯蚓生長繁殖，使產出的卵繭個數增加，當溫度再升高時（大于28℃），水體中含氧量降低，水蚯蚓易死亡。

3.2密度對水蚯蚓繁殖的影響

試驗結果表明，密度對水蚯蚓繁殖有影響。由圖2可以看出，在一定范圍內，水蚯蚓個數越多，產出的卵繭個數越多。水蚯蚓雌雄同體，異體交配繁殖，因此水蚯蚓數量多，繁殖量大，其最大密度量有待進一步探索。

3.3氧氣對水蚯蚓繁殖的影響

氧氣對水蚯蚓的養殖也有重要影響，水體中氧氣含量較小時，水蚯蚓消耗氧氣主要用于自身生命活動的維持，生長代謝緩慢，此種情況下水蚯蚓易死亡，繁殖很少；溶氧越大時，水蚯蚓代謝旺盛，其繁殖速度加快，其產出的卵繭個數增多，該試驗條件下充氧頻率為間隔0～4 d通一次氧較合適。

單因素試驗結果表明在25℃、密度為8條/25 mL、通氧間隔天數為2 d時對水蚯蚓繁殖最為有利，即水蚯蚓繁殖最適宜條件為A3B4C1，而正交試驗結果為A3B3C1，原因是在試驗氧氣對水蚯蚓繁殖的影響時所用的水蚯蚓為4條/25 mL，當在C1條件下水蚯蚓密度增加，水蚯蚓繁殖能力會減弱。

表3　L16（45）正交試驗設計優化條件方差分析

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江蘇省海洋與漁業局水產三新工程項目（2014-18）；江蘇省海洋與漁業局水產三新工程項目（D2013-4）；常熟市科技局農業科技項目（CN201410）

徐建榮（1962-），男，教授，主要從事水產繁殖、養殖與種質資源保護研究.E-mail:xujrcs@163.com

（2015-11-07）