圆口铜鱼是江河流水习性鱼类,曾经是长江中上游干流及一些重要支流的主要经济鱼类和优势鱼类。肉质极细嫩,味道鲜美可与长江三鲜媲美,深受产区群众喜爱,并被川渝地区人们誉为上等食用鱼品,本身就有一定的市场需求和经济开发价值,在消费升级背景下,其市场开发潜力可期。
但是自21世纪初期,圆口铜鱼资源衰退情况严重,到2005年在渔获物中的比例已下降到不到1%,成为了金沙江中下游梯级水电开发鱼类保护旗舰种之一,2016年被列入《中国脊椎动物红色名录》濒危种,2021年其野外种群列入《国家重点保护野生动物名录》,成为国家二级保护的野生动物,甚至有研究预测其野外种群可能会于2030年灭绝(Science Advances)。
近期,科学养鱼了解到中国水产科学研究院长江水产研究所杨德国研究员团队已实现圆口铜鱼的设施化养殖繁育,为下一步实现圆口铜鱼的人工繁殖奠定了基础,为了进一步了解圆口铜鱼的设施化养殖繁育技术,科学养鱼采访了杨德国研究员。
杨德国:为解决圆口铜鱼自然资源增殖与物种保护问题,我们团队(中国水产科学研究院长江水产研究所鱼类生物学与保护工程学科组)2007年开始尝试进行圆口铜鱼人工驯养和人工繁殖技术研究,先后采用流水池塘、流水水泥池、长江船体网箱等多种方式进行人工驯养试验,除长江船体网箱方式外,流水池塘、流水水泥池的驯养效果都不甚理想,主要问题就是病害问题经常导致驯养试验鱼死亡率奇高,加上长江生态保护工作加强后,长江船体网箱逐渐要被取缔,经过对前述不同驯养试验结果分析,结合圆口铜鱼江河急流生活习性、应激反应强烈、极易感染小瓜虫病且死亡率非常高的问题,2010年我们决定采用封闭循环水方式进行圆口铜鱼驯养繁殖尝试,希望通过全人工可控制的方式,保障圆口铜鱼良好的养殖环境,降低其因环境变化带来的应激、患病风险。2011年试验系统运行后,驯养效果立即得到改善,野生个体驯养成活率显著提高,最后稳定在90%以上。以此为基础,我们团队陆续设计建设了4套试验系统,开展封闭循环水方式圆口铜鱼亲鱼培育、人工催产与受精卵孵化、苗种培育、成鱼养殖的系统试验研究,形成了圆口铜鱼设施化养殖繁育全技术体系,目前已实现圆口铜鱼子二代苗种规模化生产,成鱼养殖每立方水体达到60kg。
杨德国:圆口铜鱼的设施化驯养繁育是一个新课题,虽然前期其他模式实验有一些技术积累,但总体进展不大,因此研发中仍然出现很多问题和困难,其中最主要的困难有3点,我们通过采取相应的技术措施予以解决。
一是野生个体驯养成活难的问题。首先是其应激反应强,其次是易感并暴发小瓜虫病,且死亡率极高。圆口铜鱼之所以被渔民称为“出水烂”,即因在长江渔民捕捞过程中,其在起网时出水即死而得名,根本原因实则是圆口铜鱼具有强应激反应特性,捕捞活动等人工操作刺激以及环境剧烈变化后其生理应激强烈,部分器官甚至会产生器质性损伤导致死亡,这在本团队圆口铜鱼相关应激生物学基础研究中已得到证实。因此,从野生个体采集、运输、到人工水体养殖的全驯养流程中,都存在导致其死亡率高的不可避免的人工操作与环境变化问题,这也是以前圆口铜鱼无法养活的根本原因。为此,一方面,本团队通过对圆口铜鱼应激后血液生理变化、肾脏等组织器官变化等基础研究,了解其应激反应特征与机制,建立了包括现场捕捞、采集暂养、活体运输、操作护理等系列技术,尽量避免或减轻(减缓)人工操作对鱼体的刺激;其次,我们选择采用封闭循环水养殖方式,并筛选出了适宜的关键水质指标,确保养殖水环境的稳定和可控,尽量消除或减轻养殖环境劣、水环境理化指标变化大对鱼类的不利影响。另外,团队自主优化设计了全参数控制循环水养殖系统的工艺与相关设备,通过综合调控措施,降低了圆口铜鱼小瓜虫病发病率,且小瓜虫病暴发的问题基本得到控制,显著降低了试验鱼染病死亡率,驯养成活率达93.3%以上。
二是在全人工养殖环境下亲鱼性腺发育成熟的问题。实现全人工养殖环境下野生个体性腺正常发育并达到良好性成熟状态,是取得某种鱼类人工驯养成功的关键标准。圆口铜鱼属于江河流水、河道洄游繁殖习性的鱼类,截止目前发现的产卵场均位于金沙江中下游江段以及金沙江一级支流雅砻江,其性腺发育和产卵繁殖过程对特定环境有较严重的依赖性,包括水温、水文条件、饵料资源等,人工养殖环境下,这些条件发生变化在所难免,实际上,在取得圆口铜鱼野生个体驯养成活的早期阶段,人工驯养下野外引进的圆口铜鱼性腺发育基本停滞,即便雄性亲鱼的成熟率都非常低。为此,我们采取的主要技术措施有2个,一是通过全人工控制体系的优势,构建了亲鱼培育的水环境调控与自然水文生态模拟技术,掌握了适于圆口铜鱼亲鱼性腺发育成熟的周年水温变化节律规律、养殖水体环境关键理化因子及指标、水体的适宜交换率,建立了养殖池水动力学模拟技术,亲鱼性腺发育关键期实施自然水文生态模拟,促进亲鱼性腺发育成熟;二是构建了全参数控制循环水养殖条件下圆口铜鱼亲鱼培育的营养强化技术,研究了鱼油、维生素E、卵磷脂及附加投喂动物饵料等添加物对圆口铜鱼生长及性腺发育的影响,发现单独或组合添加卵磷脂与维生素E均可显著提高人工培育亲鱼的成熟率,其中雌性亲本成熟率超过67%,雄性亲本成熟率可达100%,为圆口铜鱼的人工繁殖奠定了基础。
三是封闭循环水条件下人工催产和早期苗种规模化培育问题。在实施人工催产时,主要困难一是圆口铜鱼对人工操作的应激反应强烈,损伤大,性腺发育状态监测难度大,影响催产率;二是圆口铜鱼存在亲鱼雌雄发育不同步、雄鱼精液量少的问题,影响授精率;三是圆口铜鱼受精卵孵化的水文条件不清楚。为此,我们建立了圆口铜鱼性腺发育B超辅助监测技术,实现了亲鱼性腺的无损伤定期检查,实时掌握其发育情况,建立了产后亲鱼护理技术,产后亲鱼的成活率接近100%,并提升了亲鱼下年度的性腺成熟率,达到86.11%。研发了圆口铜鱼精液超低温冷冻保存技术,解决了雌雄发育不同步、雄鱼精液量少的难题。通过实测圆口铜鱼受精卵及胚胎发育过程中不同发育期的水力学特性,掌握了其相应的主要水力学参数,优化了圆口铜鱼孵化工艺。
目前,我们构建的全参数控制循环水条件下圆口铜鱼的繁育技术,均实现了圆口铜鱼的批量全人工繁殖,亲本成熟率和催产率分别达到87.7%以上和83.3%以上,受精卵孵化率达到82.1%以上,已足以支撑圆口铜鱼子二代的产业化开发。
杨德国:圆口铜鱼设施化养殖繁育成功的意义主要有三个方面。一是解决了圆口铜鱼的苗种繁育与基本供给问题;如前所述,由于圆口铜鱼对栖息水体环境的要求比较高,从早期研发阶段多种养殖模式比较研究结果,结合目前实施成功的模式效果看,截止目前,设施化尤其可控环境设施化养殖、繁育可能是圆口铜鱼规模化繁育唯一有效途径。二是可以为我国的淡水设施化养殖产业发展提供1个具备优质优价特性的新养殖对象;即适合循环水养殖模式,且市场价格又比较好的高价值淡水鱼品种少,是限制我国淡水设施化养殖尤其封闭循环水养殖产业发展的一个重要因素,圆口铜鱼可以部分解决这个问题,适当发展将对淡水设施化产业发展起到一定的推动作用。三是圆口铜鱼的设施化养殖繁育为开展其他野生品种的人工驯化和规模化繁育、苗种工厂化生产带来了新途径。
针对传统养殖品种价格偏低,消费者需求已由过去的“有鱼吃”“吃得起鱼”向现在的“吃优质鱼”“吃好吃的鱼”变化,圆口铜鱼的设施化繁育成功,可另辟蹊径用长江特色鱼类助力特色渔业规模推广,打开特色产业市场,进一步助力淡水渔业向特色化、多样化转变,推动我国淡水养殖渔业高质量发展。
杨德国:团队下一步工作将主要聚焦3方面开展。一是继续优化完善圆口铜鱼的亲鱼人工培育和苗种规模化生产等关键技术研发,进一步提高亲鱼人工培育成熟率和人工催产授精率、孵化率,降低胚胎发育和早期苗种培育畸形率,加强苗种扩繁;二是开展循环水成鱼规模化养殖技术标准化和中试,研发成鱼池塘生态养殖技术模式,加强产业化养殖相关配套技术包括营养与饲料、病害防控技术研发,开展产业化养殖推广;三是利用圆口铜鱼优质种质资源,开展养殖新品种创制。团队将与有一定基础的企业加强合作,成立合作建设苗种繁育基地和养殖中试基地,加强苗种生产能力和商业化养殖进程,在为物种资源增殖保护提供足够苗种保障同时,为圆口铜鱼的产业化开发提供苗种与技术支撑,实现自然资源保护增殖与种质资源产业化利用的协调发展,更好推动长江十年禁渔和长江大保护等重大国策的落地。
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作者:科学养鱼
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