水产养殖车间LED光环境设计研究

为在水产养殖车间的光照设计中选择最优的光色、光强与光周期参数及合适的灯具,提高水产养殖生产效率,根据水产动物在进化过程中形成的独特视觉生理结构及对光反应敏感的适应性特点,进行了水产养殖车间LED人工光照设计方案研究,针对目前水产养殖产业在光照上经常出现的模糊问题,提出了在设计LED人工光照方案时应遵循的一般原则,并在此基础上对如何降低养殖车间光照成本给出了合理的建议。     

LED光谱对红鳍东方鲀仔稚鱼形态性状及生长相关基因表达的影响

设置4种LED光谱环境，分别为蓝(λ450 nm)、绿(λ525 nm)、黄(λ590 nm)和白(λ400~780n m)，水温控制在(22±1)℃，光周期为16L:8D，光强设为200 mW/m2。研究光谱对红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)受精卵孵化和孵化后1~18 d (即实验第6~23天)仔稚鱼形态性状(全长、体长、躯干长、尾长、头长、眼径和体高)以及生长相关基因，包括生长激素(GH)、生长激素受体1型(GHR1)、类胰岛素生长因子1型(IGF1)基因相对表达量的影响。结果显示，蓝、绿、黄光处理组的受精卵比白光处理组早2 d孵化；在实验结束时，蓝光处理组中，仔稚鱼的全长、体长、躯干长和尾长生长最快，黄光处理组中，头长、眼径和体高生长最快。对于生长相关基因，蓝光下的GH基因表达量显著高于黄、白光组(P<0.05)，但与绿光组无显著性差异；不同光谱下，GHR1、IGF1基因的表达量无显著性差异。结果表明，蓝光、绿光和黄光促进红鳍东方鲀受精卵的孵化，蓝光有利于红鳍东方鲀仔稚鱼的生长发育。本文研究了不同光谱对红鳍东方鲀仔稚鱼早期发育的形态性状及生长相关基因表达的影响，为养殖厂对红鳍东方鲀育苗提供科学的参考依据。     

5种光色环境对欧洲舌齿鲈营养品质的影响

为了解不同光色(全光谱光、蓝光、绿光、黄光、红光)环境对欧洲舌齿鲈(Dicentrarchus labrax)营养品质的影响,对欧洲舌齿鲈幼鱼[体质量为(29. 91±0. 39) g、体长为(13. 78±0.35) cm)]在不同光色环境下进行为期50 d的养殖试验。试验设全光谱光组、蓝色组、绿色组、黄色组、红色组,每组设置4个重复,每个重复30尾欧洲舌齿鲈幼鱼。采用国家标准方法对各组欧洲舌齿鲈全鱼和肌肉常规营养成分含量以及肌肉氨基酸与脂肪酸组成进行测定,并对肌肉营养品质进行分析。结果表明:1)绿光组全鱼及肌肉的粗脂肪含量均显著高于其他4组(P<0.05),但各组全鱼及肌肉水分、粗蛋白质、粗灰分含量均差异不显著(P>0.05)。2) 5种光色环境下欧洲舌齿鲈肌肉中均检测到18种氨基酸,其中绿光组7种氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、精氨酸)以及总氨基酸、必需氨基酸及非必需氨基酸的含量均显著高于全光谱光组、黄光组和红光组(P<0.05),而略高于蓝光组(P>0.05)。3)根据氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS),欧洲舌齿鲈肌肉中含有丰富的赖氨酸,欧洲舌齿鲈必需氨基酸指数(EAAI)由高至低依次为绿光组、蓝光组、全光谱光组、黄光组、红光组。4) 5种光色环境下欧洲舌齿鲈肌肉脂肪酸组成类似,均检测出16种脂肪酸,其中绿光组欧洲舌齿鲈肌肉中饱和脂肪酸(SFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)的含量均显著高于黄光组和红光组(P<0.05),而单不饱和脂肪酸(MUFA)的含量在各组间均差异不显著(P> 0. 05);肌肉中C22∶6n-3(DHA)、C20∶5n-3(EPA)以及EPA+DHA含量均以绿光组最高,黄光组最低。由此可见,不同光色环境对欧洲舌齿鲈营养组成及比例产生了一定的影响,相对而言,绿光环境更适合欧洲舌齿鲈的养殖。     

LED光谱对舌齿鲈幼鱼摄食、生长和能量分配的影响

在海水循环水养殖系统中,分别设置白光(λ_(400～780 nm))、红光(λ_(630 nm))、黄光(λ_(595 nm))、绿光(λ_(530 nm))、蓝光(λ_(455 nm))5组不同LED光谱处理组,研究5种不同LED光谱对舌齿鲈幼鱼[(29.91±0.39) g、(13.78±0.35) cm)]摄食、生长和能量分配的影响。结果显示,不同LED光谱对舌齿鲈幼鱼摄食、生长和能量分配具有显著性影响。红光谱下舌齿鲈幼鱼生长较好(41.09±5.70) g,蓝光谱下舌齿鲈幼鱼生长较差(36.02±4.18) g;蓝光谱下舌齿鲈幼鱼DGC(daily growth coefficient)显著低于其他各组,其他各组之间差异不显著;5组LED光谱处理组舌齿鲈幼鱼摄食率存在显著性差异,其中红光谱摄食率最高。类胰岛素生长因子IGF-1和IGF-2测定结果表明,白光谱下IGF-1的mRNA表达量最高;黄光谱下IGF-2的mRNA表达量最高。能量分配方面,红光谱下舌齿鲈幼鱼排粪能和代谢能较低,摄食能和生长能较高;蓝光谱下舌齿鲈幼鱼排粪能较高,摄食能和代谢能较低,生长能最低。对舌齿鲈幼鱼肌肉和肝脏RNA/DNA比值测定结果表明,蓝光谱下,舌齿鲈幼鱼肝脏RNA/DNA比值显著高于其他各组;蓝光谱和白光谱下舌齿鲈幼鱼肌肉中RNA/DNA比值存在显著性差异,其他各组之间不具有显著性差异。研究表明,红光谱下舌齿鲈幼鱼摄食、生长均表现较好,且红光谱下舌齿鲈幼鱼具有较高的摄食能和生长能;蓝光谱下舌齿鲈幼鱼摄食、生长表现较差,排粪能较高,生长能较低。因此,红光谱对舌齿鲈幼鱼摄食、生长具有积极影响;蓝光谱对舌齿鲈幼鱼摄食、生长具有不利影响。