我國對蝦產業化養殖核心技術——“中國對蝦工廠化育苗技術的研究”攻關回眸

張乃禹

(中國科學院 海洋研究所, 山東 青島 266071)

我國是世界海洋水產養殖大國, 也是對蝦養殖強國。1987年全國海水養殖產量達110萬t, 海帶、對蝦、貽貝、 螠 蟶、蛤類等六大養殖品種產量創造了均居世界首位的記錄(曾呈奎等, 2003)。2008年和2009年我國漁業總產值分別為 5 520.6億元和5 937.7億元, 其中海水養殖1 263.3億元和1 400.3億元(農業部漁業局, 2010)。對蝦養殖是其支柱性產業, 同年全國對蝦養殖總產量分別為 121.4萬 t和127.3萬 t (農業部漁業局, 2010), 其產值約為近400億元, 分別為全國海水養殖總產值的 38%和36%, 其中凡納濱對蝦(南美白對蝦)Litopenaeus vannamei(Boone,1931)占了全國對蝦總產的 85%以上。據聯合國食品與糧農組織(FAO)統計, 2003年和2004年我國凡納濱對蝦年產量分別為 52.65萬 t和63.68萬t, 占了全球其總產量的53.5%和48.9% (FAO,2011)。

我國對蝦產業化養殖的核心技術是其產業化育苗。1980～1981年“中國對蝦工廠化育苗技術的研究”成功后, 在此基礎上斑節對蝦Penaeus monodonFabricius,1798、日本囊對蝦Marsupenaeus japonicus(Bate,1988)工廠化育苗也相繼成功, 從而使我國對蝦養殖實現了產業化生產并步入了快車道。1988～1992年年產量穩定在20萬t, 占了全球其總產的1/3。但好景不長在, 自1993年起我國養蝦業在全國范圍內暴發了“白斑病毒綜合癥”(WSSV), 陷于“防無措施, 治無良藥, 大面積減產、絕產”的困境,瀕于崩潰的邊緣, 不得不采取“少放苗、早收蝦”下策,連續數年年產不足7萬t。所幸, 中國科學院海洋研究所原所長劉瑞玉計劃安排引進新品種、派張偉權于1988年和1991年帶回抗病力強的凡納濱對蝦(張偉權, 1990; 張偉權等, 1993), 張乃禹等于2000～2001年突破了其工廠化育苗的關鍵技術, 實現了凡納濱對蝦產業化育苗、養殖生產(張乃禹等,2002)。2008和 2009年對蝦養殖年產為我國養蝦黃金年代(1988～1992年)年產量的6倍。凡納濱對蝦工廠化育苗除親蝦交配技術與中國對蝦截然不同外,其他大致相同, 故該蝦工廠化育苗也是在中國對蝦工廠化育苗技術基礎上發展起來的, 所以“中國對蝦工廠化育苗技術的研究”對我國養蝦產業的興起、恢復與發展起了開創性作用。

“中國對蝦工廠化育苗技術的研究”攻關已過去了30余年, 當年都有哪些單位參加？核心技術怎么突破的？是誰率先突破的？本文作者是該項攻關參加者,根據其檔案材料、有關文獻將其回溯、報告如下。

對蝦現用學名為中國明對蝦Fenneropenaeus chinensis(Osbeck, 1765), 其同物異名為:Cancer chinensisOsbeck, 1765; 中國對蝦Penaeus(Fenneropenaeus)chinensis(Osbeck, 1765); 東方對蝦Penaeus orientalisKishinouye, 1918。中國明對蝦主要分布在渤海、黃海和南海, 肉質鮮嫩, 是蝦中珍品。世界對蝦育苗研究始于20世紀1935～1940年代藤永元作“日本對蝦的發育研究”和“日本對蝦育苗”(Hudinaga, 1935; Hudinaga, 1942), 我國始于中國科學院海洋研究所劉瑞玉等 1959年“對蝦生活史的初步報告”(劉瑞玉等, 1959)(首次準確描述了中國對蝦的幼體發育和幼體各階段的形態特征)、 吳尚 懃 等1960年中國對蝦人工育苗實驗首獲成功(海洋所通訊員,1960;吳尚懃等, 1964)(為此中華人民共和國水產部在青島召開了現場推廣會(海洋所通訊員,1960))及中華人民共和國水產部黃海水產研究所(現中國水產科學研究院黃海水產研究所)趙法箴1965年“對蝦幼體發育形態”(趙法箴, 1965), 為我國對蝦人工育苗奠定了理論基礎。60年代中后期日本橘高二郎、茂野幫彥等利用生態系育苗法實現了對蝦工廠化育苗生產(Kunihiko,1975; 茂野幫彥,1987)。此后我國許多水產科技單位進行了對蝦工廠化育苗實驗多年均未成功。所以20世紀70年代我國對蝦養殖所需的蝦苗全部捕自自然海區野生蝦苗, 不僅嚴重破壞了對蝦資源而且數量不足, 限制了對蝦養殖的發展。為此1980年2月國家水產總局下達了“對蝦工廠化育苗技術的研究”攻關項目, 國家水產總局黃海水產研究所(現中國水產科學研究院黃海水產研究所)、中國科學院海洋研究所、山東海洋學院(現中國海洋大學)、山東省海水養殖研究所共同承擔, 自1980年開始至1981年勝利結束, 于1985年獲國家科技進步一等獎,中國科學院海洋研究所主要工作如下:

(一)1980年在國內最先突破了對蝦工廠化育苗的關鍵技術、初步實現了工廠化育苗并受到國家水產總局的獎勵

按照國家水產總局的安排, 國家水產總局黃海水產研究所、中國科學院海洋研究所、山東海洋學院、山東省海水養殖研究所分別負責其協作單位山東省即墨縣水產養殖公司、江蘇省贛榆縣水產養殖公司、山東省文登縣水產養殖公司、山東省乳山縣水產養殖公司的對蝦育苗。中國科學院海洋研究所時任副所長劉瑞玉先生組織、領導并主持了本所承擔的該項攻關課題, 于1980年4月派張乃禹負責贛榆縣水產養殖公司對蝦育苗攻關工作。在此之前,1978年中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態組曾在該公司進行過對蝦育苗, 每當對蝦無節幼體發育到溞狀期都全部死亡, 致使育苗失敗。1979年連云港水產學校在該公司育苗也未幸免。20世紀70～ 80年代全國對蝦育苗采用日本的“生態系育苗”新技術(即在育苗池內施肥繁殖自然藻類, 以此為對蝦幼體提供單胞藻餌料, 因 此國內外在 溞 狀期都不主張換水(Kunihiko, 1975; 茂野幫彥, 1987)。贛榆縣水產養殖公司有三個育苗場, 下口對蝦育苗場、海帶育苗場(海帶育苗池改建成對蝦育苗池進行對蝦育苗)均在海邊, 水質正常, 海水pH值為8.00～8.30。宋莊對蝦育苗場離海較遠(10 km), 海水流經鹽場三個大水庫,故pH有所升高, 1980年該公司蓄水池pH 8.5。由于育苗池內自然單胞藻(硅藻類)繁殖旺盛, 池水pH>8.8 致使對蝦 溞 狀幼體瀕于死亡。其中一個育苗池由于建造質量不佳, 每天漏水 25%, 為了保持水位不得不每天補充25%海水。從而起到換水降pH效果, 使池水pH降至在8.60～8.64。結果該池幼體發育正常, 順利變態為糠蝦幼體, 而其他育苗池水pH都在8.8以上, 幼體身體粘滿污物、不蛻皮、不變態、處于死亡邊緣。作者由此得到啟發, 立即對這6個育苗池進行換水, 從而各池幼體都相繼轉危為安, 順利變態為糠蝦幼體和仔蝦。而其他兩個育苗場由于墨守成規, 在溞狀幼體期不及時換水, 致使對蝦工廠化育苗均遭失敗。日本是島國, 我國是臨海國家且多是泥灘, 故海水中營養鹽比日本豐富, 從而導致了對蝦生態系育苗池水中自然單胞藻繁殖過盛, pH值過高(>8.8)致使幼體全部死亡。由此表明, 不結合國情, 照搬外國技術是該公司乃至全國 70～80年代規?；缡〉母驹? 換水是降低池水pH值改善水質的有效措施。在此基礎上經實驗得出了對蝦育苗適宜理化條件: 卵子和幼體發育期的最適水溫分別為: 卵子為 18～20℃; 無節幼體 20～22℃; 溞狀幼體22～24℃; 糠蝦幼體23～25℃。卵子和對蝦幼體最適pH值是7.8～8.65, 鹽度為26～35及幼體不同發育期的換水量、充氣量、施肥、投餌等項技術參數(中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態組等,1982)。1980年在國內首次育出大批量(2 426萬尾)蝦苗(中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態組等,1982)。1980年全國對蝦育苗都在室外池進行, 一年只能育一茬, 也就是一年只有一次機會。該年正當全國大規模育苗攻關嚴重受挫、成功無望時, 中國科學院海洋研究所在贛榆縣育出大批量蝦苗受到國家水產總局領導的高度重視, 及時派了一位王處長專程來中國科學院海洋研究所代表國家水產總局領導向時任所長曾呈奎, 副所長劉瑞玉、吳超元表示感謝,并獎勵中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態組 1萬元經費。這是對蝦育苗攻關期間(1980～1981年)唯一受到國家水產總局獎勵的科研單位。

1980年6月份國家水產總局在山東省膠南縣召開了全國對蝦工廠化育苗經驗交流會, 并安排中國科學院海洋研究所作了詳細報告, 對全國對蝦工廠化育苗技術研究的成功起到了無可取代的作用。

(二)對蝦工廠化育苗總量和單位水體育苗量居全國首位

1981年江蘇省贛榆縣水產養殖公司宋莊對蝦育苗場由于天旱, 蓄水池海水pH在整個育苗期間(4月25日～5月底)始終較高(pH>8.80), 特別是由于育苗池藻類的繁生, pH值升高, 使育苗難以進行, 再用1980年通過換水降低pH的方法已不能解決問題, 因此降低海水pH值就成了亟待解決的問題。在走投無路時, 作者想起曾呈奎所長利用 NaHCO3降低海水pH的提示(那是1980年6月份, 曾呈奎所長聽我匯報育苗工作時, 問: “該公司多年育不出蝦苗, 你為什么能成功？”我答: “該公司育苗成敗的關鍵限制因素是育苗池水 pH值過高, 我通過換水降低了 pH值?！痹L講: “碳酸氫鈉也可以降低海水pH值”。),通過實驗利用醫用 NaHCO3100×10–6可將海水 pH 8.80降到8.60, 滿足了幼體適宜范圍, 使原不能用于育苗的海水也能成功地育出對蝦苗 9400萬尾(張乃禹等, 1984)。該公司三個對蝦育苗場共計育出2.88億尾對蝦苗(中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態組等,1982)。1981年7月國家水產總局在煙臺召開的全國對蝦工廠化育苗經驗交流會, 安排中國科學院海洋研究所作了詳細報告, 對我國對蝦工廠化育苗技術研究的成功與推廣起到推波助瀾的作用(兩次報告內容詳見中國科學院海洋研究所蝦類實驗生態組等,1982; 張乃禹等, 1984)。1981年四個攻關單位工廠化育苗都獲得成功?！皩ξr工廠化育苗技術的研究”鑒定證書在成果推廣與驗證中寫道: “我們的協作單位(包括: 山東省即墨縣、乳山縣與文登縣和江蘇省贛榆縣), 今年在育苗期間共生產出蝦苗 5.1億尾。其中,即墨縣生產蝦苗2 281萬尾; 乳山縣生產蝦苗9 307萬尾; 文登縣生產蝦苗 10 735萬尾; 贛榆縣生產蝦苗28 766萬尾?！边@一寫法致使攻關單位與其協作單位不相對應、育苗時間含糊不清, 令人誤解突破時間為1980年。為此本文作者在此標明: 5.1億尾蝦苗是1981年育出的。四個攻關單位國家水產總局黃海水產研究所、中國科學院海洋研究所、山東海洋學院、山東省海水養殖研究所的相應協作單位分別是: 即墨縣、贛榆縣、文登縣、乳山縣水產養殖公司, 其中中國科學院海洋研究所負責的贛榆縣水產養殖公司單位水體出苗量(4.15萬尾/ m3), 總出苗量28 766萬尾, 均居全國首位, 列表如下(表1)。

表1 1981年各攻關單位與其協作單位的對蝦工廠化育苗明細表

1982年該項目通過了國家水產總局的技術鑒定:“屬國際先進水平”, 1985年獲國家科技進步一等獎。中國對蝦的養殖業、捕撈業曾有一段輝煌的歷史, 也有慘痛的教訓。在對蝦人工養殖中, 采用“大排、大灌、多換水”的養蝦模式代價太大了, 引發了1993年蝦病(WSSV)大爆發, 自然海區對蝦也遭到了感染,種質受到影響, 致使其養殖業、捕撈業年產量迄今仍難以恢復。為保護環境, 為養蝦業健康持續發展, 應推廣“封閉式內循環生物凈化、零排放”養蝦模式。

致謝: 作者在“對蝦工廠化育苗技術的研究”攻關中得到時任所長曾呈奎、副所長劉瑞玉先生的啟發指導, 在此向已故的這兩位恩師科學院院士致敬、致謝！

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