一、海带苗种繁育
海带,分类上属于褐藻门,褐子纲,海带目,海带科,海带属。我国海带栽培业的稳步发展是建立在海带自然光低温育苗(夏苗培育法)和海带全人工筏式栽培技术的基础上实现的。海带育苗可分为孢子体育苗和配子体育苗。应用于栽培生产的海带苗种繁育方式主要有自然海区直接培育幼苗、室内人工条件下培育幼苗和配子体克隆育苗3种。目前我国的海带育苗仍以传统的夏苗培育法为主。
(一)自然海区育苗
自然海区育苗在海上海带养殖区进行。在中国北方的辽宁、山东地区,一般在9月下旬至10月底,当海水温度降到20℃以下时,利用海带孢子体在秋季自然成熟放散游孢子的习性,采集海底自然生长或单独培养的成熟种海带,在自然海区用劈竹等育苗器进行海带游孢子采集,然后将育苗器悬挂于事先设置好的浮筏上进行培育,使其形成配子体并获得海带幼孢子体。最后将幼苗分夹到粗的苗绳上进行养成。
自然海区育苗得到的海带苗为秋苗,秋苗培育的优点是,凡是能开展海带栽培的海区,只要有成熟的种菜,就能进行培育,不需要特殊的设备。但是秋苗培育是在海上进行,培育时间长达3个月,敌害多,加之正值严寒的隆冬季节,易导致生产不稳定、产量低。
(二)工厂化低温育苗
工厂化低温育苗利用育苗车间,调整自然光,在低温、流水的条件下进行培育海带苗,通常在初夏进行,所得的苗种通常称夏苗。工厂化低温育苗与自然海区育苗相比,具有育苗产量高、培育劳动强度低、种海带用量少、敌害易控制、可在南方进行生产等优点,但存在培育时间长,成本高,难以实现稳定和高度一致的良种化养殖等缺点。
1.工厂化低温育苗的基本设备
工厂化低温育苗的主要设备包括制冷系统、供排水系统、育苗室、育苗池及育苗器等。
(1)制冷系统
制冷系统是海带工厂化低温育苗的必备设备,也是其与其他水产生物苗种生产相比特有的设备。当前生产上一般采用氨冷冻机给育苗海水降温。
(2)供排水系统
供排水系统用于海水的抽取、沉淀、过滤、输送、回收、排放。系统中的设施设备主要包括沉淀池、过滤器(塔)、制冷槽、储水池、回水池、水泵和供排水管道。
(3)育苗室
育苗室也称育苗车间或育苗库,由毛玻璃屋面和水泥屋架组成,为调节光照和保持室内温度,屋顶外面盖有苇帘,屋内有布帘。我国南北方各地育苗车间的结构不尽相同,但基本上分为两种类型。一种是阶梯式,即每排育苗池有40~70 cm的高差,相应的房顶也有高差,这种设计水流畅通、流速较大;另一种是平面式,没有高差。
(4)育苗池
海带育苗车间的育苗池一般为长方形,池深一般为30~40 cm。在进水端的池壁上有2~3个进水孔,进水孔应高于育苗池水面10~15 cm,利用自然落差形成水流。另一端有一个排水孔,排水孔紧贴池子上缘,育苗池从进水孔的一端到排水孔一端不是水平的,而是稍有坡度的,育苗期间,池子放绳架,育苗帘放在绳架上。排水孔一端的池底有一个排污孔,洗刷池子时污水由此孔排出。进水沟的水面是整个育苗间最高的,从储水池来的海水,经二次过滤后进入进水管,再分别流入各育苗池。排水管的水位最低,从育苗池流出的海水进入排水管,流回水池。进水管和排水管一般都建成暗管式。育苗池的排列方式有串联式和并联式两种。串联式特点是育苗池的排列为阶梯式,进水管和排水管分置育苗间的两边,利用每排池子间的自然落差形成水流;并联式特点是进水管位于育苗间的中央,育苗池对称分列于进水管的两侧,而两条排水管分布于两侧,海水从进水管同时流入两侧的育苗池,经排水管而回流到回水池。实践证明,串联式因为存在落差,海水从进水管集中向一侧的育苗池流,流量大,对幼苗生长较为有利。
(5)育苗器
育苗器是用以附着孢子和生长海带幼苗的基质。目前生产中一般采用直径为5~0.6 cm的红棕绳编制成一定规格的育苗帘做育苗器。育苗器因为长期浸泡在育苗池内,所以事先需要经过处理和制作。育苗器的制作工序如下:①纺绳、捶绳(把红棕绳捶软并洗去杂物);②浸泡(用淡水浸泡1个月,7~10天换一次水,去红棕绳里的棕榈酸、单宁等杂质);③煮绳(淡水煮12 h进一步除去杂质);④伸绳(晒干伸直备编帘);⑤编成育苗帘(各地规格不一,有1 m×0.5 m和1.2 m×0.4 m不同规格);⑥燎毛(细棕毛上附着孢子长成幼苗容易掉落,预先烧掉);洗净晒干备用。
2.种海带的培养
采用自然海区度夏或室内培育的方法培育种海带。当初夏水温达25℃左右时,从海上选出藻体层厚、叶片宽大、色浓褐、附着物少、没有病烂及尚未产生孢子囊的个体,移入室内继续培育。室内培育条件:水温13 ℃~18 ℃,光照1 000~1 500 lx,培育海水经过净化处理,采用流水式培育,施肥分别为氮400 mg/m3、磷52.0 mg/m3,一般培养14天左右,叶片上就能大量形成孢子囊群,即可用来采苗。种海带的选用量根据育苗任务及种海带的成熟情况而定,一般一个育苗帘准备一棵种海带即可。
3.采苗
(1)采苗时间
何时采苗主要从两个方面考虑:一是能采到大量健康的孢子;二是要在海区水温回升到23℃之前采完苗。在北方一般在7月下旬至8月初进行采苗。
(2)种海带的处理
在采苗前还要对种海带进行一次处理,将种海带上附着的浮泥、杂藻清除掉,然后剪掉边缘、梢部、没有孢子囊群的叶片部分以及分生的假根,重新单夹于棕绳上(株距约10 cm)。夹好的种海带要放到水深流大的海区,以促使其伤口愈合和孢子囊的成熟,待孢子囊行将成熟时,在傍晚或清晨气温较低时,运输到育苗场,用低温海水对种海带进行清洗、冲刷处理,以免影响孢子的放散与附着。为获得大量集中放散的孢子,可将种海带进行阴干处理2~3 h,刺激时气温保持在15 ℃左右,最高不超过20 ℃。海带成熟度好时,当种海带运到育苗室进行洗刷时就可能有大量放散孢子,洗刷后可直接采孢子。
(3)孢子水的制作
种海带经过阴干处理后移入放散池,即可进行孢子放散。阴干处理的种海带,由于叶面上的孢子囊失去了部分水分,突然入水后,便吸水膨胀,孢子囊壁破裂,游孢子便大量放散出来,在160倍显微镜下观察,每视野达到10~15个游动孢子时,即可停止放散,将种海带从池内移出,并用纱布捞网将种海带放散孢子时排出的黏液及时捞出,以防黏液黏附在育苗器上,妨碍孢子的附着与萌发并败坏水质,同时用纱布捞网清除其他杂质,制成孢子水。
(4)孢子的附着
孢子水搅匀后,将处理好的棕绳苗帘铺在池水中,根据水深及放散密度一般铺设6~8层苗帘,苗帘要全部没人孢子水中。铺设苗帘时,可在上、中、下3个不同水层的苗帘间放置玻片,以便检查附着密度,经过2h的附着,镜下160倍附着密度达10个左右即可停止附着,将附着好的苗帘移到放散池旁边的已注入低温海水的育苗池中,将原放散池洗刷干净,打绳架并注入新水,以备附着好的苗帘移入。
4.培育管理
(1)水温的控制
海带苗培育适宜的温度为5 ℃~10 ℃。在育苗过程中要严格控制温度,并根据幼苗生长阶段调整温度。初期(配子体时期)水温控制在8 ℃~10 ℃;中期(小孢子体时期)7 ℃~8 ℃;后期(幼苗时期)8 ℃~10 ℃;在接近出库前水温可提高到12 ℃左右。
(2)光照的调节
每天保证10 h以上的光照时间,光强在1 000~4 000 lx为适宜范围。根据各时期幼苗大小给予不同的光照强度。前期(配子体时期)1 000~1 500 lx;中期(小孢子体时期)1 500~2 500 lx;后期(幼苗时期)2 500~4 000 lx;在出库前可适当提高光强,以适应下海后自然光强,光照时间以10 h为适宜。
(3)营养盐的供给
海带苗培育过程中要不断地补充营养盐,特别是氮、磷的含量,以满足海带幼苗的生长需要。生产上一般采用硝酸钠做氮肥,磷酸二氢钾做磷肥,柠檬酸铁做铁肥。
(4)水流的调节
在育苗初期配子体阶段,较小的水流即可满足其发育需要;发育到小孢子体之后,随着个体的增大,呼吸作用不断加强,必须给予较大的水流。
(5)育苗器的洗刷
在幼苗培育过程中,苗帘和育苗池要定期进行洗刷,清除浮泥和杂藻。苗帘洗刷一般在采苗后第7天开始。随着育苗场育苗能力的加大,双层苗帘的出现,苗帘开始洗刷的时间也提前,在采苗后第3天即开始洗刷,洗刷的力度及次数据不同时期具体情况而定。育苗初期,洗刷力度轻、次数少,育苗中后期,洗刷力度大、次数多。苗帘的洗刷有两种方法:一是通过水泵吸水喷洗苗帘;二是两人用手持钩,钩住育苗帘两端,在玻璃钢水槽内或特制的木槽内上下击水,利用苗帘与水的冲击起到洗刷作用。现在大库生产一般使用水泵吸水喷洗方法。
(6)水质的监测
在整个育苗过程中,要检查各因子的具体情况,测定培育用水中各因子含量看是否适合海带幼苗生长,并适时调整到最适宜状态。
(三)无性繁殖系育苗(配子体克隆育苗)
配子体克隆育苗简单地说就是将保存的雌、雄配子体克隆分别进行扩增培养,将在适宜条件下培养的雌、雄配子体克隆按一定比例混合,经机械打碎后均匀喷洒于育苗器上,低温培育至幼苗。配子体克隆育苗生产技术体系包括克隆的扩增培养、采苗以及幼苗培育。配子体育苗较传统的孢子体育苗具有可快速育种、能够长期保持品种的优良性状,工艺简单,育苗稳定性高,劳动强度低,可根据生产需要随时采苗、育苗等优点,但要求生产单位必须具有克隆保种、大规模培养和苗种繁育的整套生产技术体系,而目前配子体克隆保种和育苗技术,多数苗种生产单位尚未掌握,这在一定程度上影响了该技术的推广应用。
1.克隆的扩增培养
将种质库低温保存的克隆簇状体经高速组织捣碎机切割成200~400 μm的细胞段,接种于有效培养水体为16 L的白色塑料瓶。初始接种密度按克隆鲜重1~1.5 g/L为宜。24 h连续充气,使配子体克隆呈悬浮状态,充分接受光照利于克隆的快速生长。克隆经过约40天的培养,由初始的200~400 μm的细胞段长成了簇状团,肉眼观察是较大颗粒,此时对于克隆团的内部细胞,光照已严重不足影响其生长,需及时进行机械切割并分瓶扩种。如果培养的克隆肉眼观察呈松散的絮状,显微镜下细胞细长、色素淡,生长状态很好,此时不需机械切割直接分瓶。
克隆培养温度一般控制在10 ℃~12 ℃,光照以日光灯为光源,24 h连续光照,接种初期光强一般采用1 500~2 000 lx,随着克隆密度的增大,光强可提高到2 000~3 000 lx,扩增培养结束前十几天可适当降低光强。营养盐以添加NaNO3-N10g/m3,KH2PO4-P1g/m3为宜。当克隆鲜重量达到每瓶400 g以上,可加大培养液中KH2PO4-P含量至2 g/m3。每周更换一次培养液。更换培养液前停止充气,使克隆自然沉降于培养容器底部,沉降彻底直接倒出上清液,沉降不彻底或克隆量较多,可用300目筛绢收集倒出的克隆。
2.采苗
克隆采苗一般在8月中旬进行。将扩增培养的克隆簇状体按雌、雄鲜重比2∶1进行混合,连同少量培养液置于高速组织捣碎机进行第一次切割,切割时间一般10~15 s,将克隆由簇状团切割成500~600 μm的细胞段。将一次分离的配子体克隆进行短光照培养,目的是使雌、雄配子体细胞由生长状态转向发育状态,这样附苗后很快可发育成孢子体。短光照培养光期L∶D为10∶14,光照强度为1 500 lx左右,温度10 ℃~12 ℃,营养盐NaNO3-N 10 g/m3,KH2PO4-P 1 g/m3。
短光照培养一般在采苗前的7~16天进行。经过7~16天的短光照培养,配子体细胞仍有所生长,细胞段太长不利于附着或附着不匀,故采苗前要进行第二次机械切割,并经400目筛绢搓洗过滤,未滤出的细胞段继续机械切割过滤,反复进行。滤出的细胞段基本为1~5个细胞。滤出的细胞液经低温(5 ℃~6 ℃)海水稀释至一定浓度,用喷雾器均匀喷洒在已平铺了一层棕绳苗帘并且加满低温海水的培育池水面上,细胞段靠重力自然沉落于苗帘上。每个棕绳苗帘按雌克隆鲜重3 g进行均匀喷洒。
3.幼苗培育
(1)水温的控制
采苗时5 ℃~6 ℃,静水期间不超过15 ℃,流水期间水温7 ℃~10 ℃。
(2)光照的调节
配子体至8列细胞时,高光3 000 lx,平均光1 700~1 800 lx;8列细胞至0.3 mm时,高光3 300 lx,平均光1 800~1 900 lx;0.3~3 mm时,高光3 600 lx,平均光1 900~2 000 lx;3~5 mm时,高光4 000 lx,平均光2 100~2 200 lx;5~10 mm时,高光4 500 lx,平均光2 200~2 400 1x;10 mm以上,高光5 000 lx以上。
(3)营养盐的供给
幼苗大小在0.5 mm前,NaNO3-N 3 g/m3,KH2PO4-P 0.3 g/m3,FeC6H5O7·5H2O-Fe 0.02 g/m3;幼苗大小在0.5 mm后,NaN03-N4 g/m3,KH2PO4-P 0.4 g/m3。
(4)水流的调节
为避免配子体细胞段受外力作用影响其附着率,采苗第一天静水培养,24 h后微流水,72 h后正常流水。
(5)苗帘的洗刷
孢子体大小普遍在8列细胞时开始洗刷,洗刷力度前期弱,以后逐渐增强。如果附苗密度偏大,孢子体大小在2~4列细胞时就开始正常洗刷,将冲刷下来的孢子体和配子体进行收集,重新附在空白苗帘上,进行双层帘培育,这样既增加了培育的苗帘数量,使配子体采苗双层帘的使用成为可能,也不致造成克隆浪费。
(6)清池
采苗20天后开始清池,培育前期每15天清池一次,培育后期每7~10天清池一次,根据水质和幼苗生长情况而定。
(7)检测
在整个育苗过程中要对海水密度、营养盐、酸碱度、溶解氧进行检测分析,对氨的含量更要做细致检查,保证育苗水质适合幼苗的生长。
(四)海带苗的出库、运输和暂养
目前夏苗仍是海带栽培的主要苗源。室内培育的海带幼苗,在培育过程中随着藻体的长大,室内环境不能满足其生活需要时,就要及时将幼苗移到自然海区继续培育,以改善幼苗的生活条件。将幼苗从室内移到海上培育的过程,生产上一般称为出库;幼苗在海上长到分苗标准的过程,称为幼苗暂养。
(1)幼苗出库
自然光低温培育的夏苗,在北方一般经过80~100天,在南方经过120天左右,到自然海水温度下降到19℃左右时,即可出库暂养。在北方约在10月中、下旬,在南方约在11月中、下旬。
要保证幼苗下海后不发生或少发生病烂,一定要考虑下述两点:一是必须待自然水温下降到19℃以下,并要稳定不再回升;二是要在大潮汛期或大风浪天气过后出库,在大潮汛期,水流较好,大风过后水较混浊,透明度较低,自然肥的含量也较高,这样就可以避免或减轻病害的发生。
在水温适宜的情况下,要尽量早出库。早出库的苗长得快。出库时,一定要达到肉眼可见的大小,否则幼苗下海后由于浮泥的附着、杂藻的繁生,而使幼苗长不起来,或长得太慢,影响生产。此外,苗太小,生活力弱,下海后由于环境条件的突然变化而适应不了,就易发生病烂。
(2)海带苗的运输
海带苗的短途运输(运输时间不超过12 h),困难不大。长距离运输需要采取措施降低藻体新陈代谢,尽量减少藻体对氧气和储藏物质的消耗,避免升温,抑制住微生物的繁殖等,才能安全运输。幼苗的运输有湿运法和浸水法。湿运法适于短距离运输,比较简单、省事,一般用汽车夜间运输,在装运时,先用经过海水浸泡过的海带草将汽车四周缝隙塞紧,并将车底铺匀,然后一层海带草一层育苗器相互间隔放,以篷布封牢,并浇足海水。装车时,不要把两个育苗器重叠在一起,每车最多装15层,一车可装500×104株苗。装的层数太多了易发热。浸水运输法是将幼苗置于盛有海水的运输箱内,在箱内用冰袋降温,使海水温度保持在左右。
(3)幼苗的暂养
从夏苗出库下海培养到分苗为止,这段时间为夏苗暂养时间。这段时间幼苗暂养的好坏不仅影响到幼苗的健康和出苗率的多少,而且也直接影响到分苗进度。
幼苗暂养要选择风浪小,水流通畅,浮泥、杂藻少,水质比较肥沃的安全海区。幼苗下海以后,随着幼苗个体的长大,很快出现密集相互遮光,影响到幼苗生长,因此,下海后要尽快拆帘。并根据幼苗生长及时调整水层。初下海和初拆帘时,水层略放深点为宜。这是因为幼苗在室内受光较弱,需要一段适应时期。幼苗在密集生长时互相遮阴,拆帘疏散后也需要一段适应时期。随着幼苗逐渐适应了环境,开始生长,对光要求也逐渐增加,这时水温和光照强度又逐渐下降,所以应逐渐提升水层,促进小苗生长,至分苗前可使小苗处于较浅的水层,如20~30 cm。海带幼苗要求较高的氮肥浓度,宜采用挂袋法施肥,使海水中保持一定的氮含量。幼苗下海后,要及时洗刷,清除浮泥和杂藻,促使幼苗生长。一般幼苗管理中要抓好前10天的洗刷工作,幼苗越小越要勤洗。当幼苗长到2~3 cm时,可适当减少洗刷,当幼苗长到5 cm以上时,可酌情停止洗刷。同时及时清除敌害。