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藻类养殖

海水养殖业的一种。对经济藻类采用人工养殖技术和方法,使其扩大增殖,为人类经济利用服务。藻类,特别是单细胞藻类繁殖迅速,是有机物的初级生产者,构成人类食物的基础,人类10%~15%的蛋白质需要量靠江河湖海的藻类来提供。藻类养殖分为大型藻类养殖和单细胞藻类养殖两大类。大型藻类为海生,可食用、药用,是海藻工业的重要原料。

海水养殖业的一种。对经济藻类采用人工养殖技术和方法,使其扩大增殖,为人类经济利用服务。藻类,特别是单细胞藻类繁殖迅速,是有机物的初级生产者,构成人类食物的基础,人类10%~15%的蛋白质需要量靠江河湖海的藻类来提供。

藻类养殖分为大型藻类养殖和单细胞藻类养殖两大类。大型藻类为海生,可食用、药用,是海藻工业的重要原料。海藻中的生化活性物质,能促进地面植物的生长;海草汁含有植物新陈代谢所必需的微量元素和其他生长素,用作叶面喷洒剂,有明显增产作用,能提高发芽率、抗病力和提高果树结果率。巨藻可以作为代用能源,建造海藻林带,是海洋牧场的建设项目。单细胞藻类有海生或淡水生,是动物幼体的基础饵料.在发展鱼、虾、贝类的养殖中有重要作用,因此,藻类养殖是国民经济中不可缺少的组成部分。

简史

据中国历史文献记载,福建省金门岛居民于北宋时期就已掌握清理岩礁增殖海萝的方法。以后,约在200年前平潭岛渔民开始用“洒石灰水清坛法”增殖紫菜,沿用至今。1678年,日本用插篊法养殖紫菜和向海带产区投新石块以及用炸礁法增殖海带。以上均为较原始的人工增殖方法,主要为海藻自然孢子的附着生长提供地盘,而后收获天然产品。这种生产方式,规模小,生产不稳定。

20世纪40年代末与50年代初,英国、日本和中国的藻类学家相继研究紫菜生活史获得成功,解决了孢子的来源问题。在此基础上,中日两国学者又对条斑紫菜与坛紫菜成功地进行了丝状体生态与人工培育技术的研究,并应用于半人工与全人工采苗养殖,使紫菜养殖进入新的发展时期。50年代,中国藻类学家还解决了海带秋苗的培育技术及夏苗人工培育、分苗、施肥养殖及海区筏式养殖的整套技术。1986年中国海带养殖面积为11.63万亩,年产量达到20.34万吨(干品,下同),居世界领先地位;紫菜养殖面积9.43万亩,产量1.36万吨,成为中国第二位的海藻养殖业。其他大型藻类如褐藻类的裙带菜,红藻类的石花菜、江蓠及麒麟菜的养殖也都达到一定规模。1978年,巨藻引种工作也收到成效,已在中国北部海域繁殖多代,最大个体可达20米以上。

单细胞藻类的养殖是从第二次世界大战前后开始的,一些国家在把单细胞藻作为光合作用研究材料而进行培养的过程中发现,这些藻类具有丰富的营养价值,且其营养成分可通过变更培养方法加以改变,于是转入大规模培养,用以饲养各种动物幼体和用作代食品。日本已将小球藻作为保健食品进行商业性培养。1978年墨西哥螺旋藻已工厂化生产,年产藻粉400吨。中国于50年代后期为提供养猪精饲料而开始大量培养淡水单细胞藻类。60年代以来,由于海产动物苗种的工厂化生产,海水单细胞藻的培育有了很大发展。80年代末,中国大量养殖的种类有小球藻、栅藻、扁藻、盐藻、角刺硅藻和三角褐指藻等。

大型海藻的养殖

分育苗与养成两个阶段:

育苗

依人工控制程度的不同,分自然附苗、半人工育苗与全人工育苗三类。

自然附苗

早期采用的方法,依靠自然孢子,并在自然条件下育成。中国的坛紫菜菜坛附苗就是在紫菜繁殖季节,于自然孢子放散之前,清理天然礁石上的大型敌害生物,再用石灰水消除微小生物,以利自然孢子的附着与萌发生长。这种方法附苗效果好。岩礁表面附苗密度可达每平方厘米18~20株,最多达40株以上,每公顷可收7500千克以上紫菜干品。日本紫菜的插篊式养殖,用扫礁机清理海底礁石进行石花菜增殖,也是自然附苗。这种方法人工成分小,加上受附苗海区限制,难以满足需要。

半人工育苗

在采孢子季节,将室内人工培育的苗种(如紫菜的贝壳丝状体)装入竹制或塑料种子箱,放回海上促使成体放散孢子,附着于人工制备的基质上加以育成。60年代中国坛紫菜养殖曾用此法,日本一直用于紫菜养殖。50年代中国海带秋苗的海上培育也属此类,不同的是海带成熟后,人工采孢子使附着于竹片上或棕绳上,放回海上育成。这种方法增加了人工成分,但受自然条件制约,效果较差,中国已很少采用。

全人工育苗

采孢子与育苗全过程都在室内人工控制条件下进行。中国的海带、裙带菜、紫菜及巨藻的育苗均用此法。方法是从海上选回成熟种菜,采孢子于棕绳、竹片、贝壳或维尼纶绳编织的育苗帘上,然后置于育苗池中,在人工保证的条件下育成。种类不同,幼苗培育所需温度也不同,有的需在低温控制下培育,有的可在室内常温条件下培育。光照与营养盐则根据需要加以调节。为防止杂藻与敌害生物的侵入,对海水的消毒处理必须彻底,并需有一个良好的供、排水系统,这种方法生产效率高,可以大规模培育,能保证生产对苗种的需要。

养成

根据附苗基质在水中设置情况分为固定式、半浮动式、全浮动式三类。中心内容有幼苗分散、施肥、水层调节、养成管理等。

固定式养殖

将附苗基质固定设置于潮间带或潮下带养成。日本的紫菜插篊养殖法、中国广东省的江蓠竹签夹苗养殖法都在潮间带进行(两种藻类均有耐干特点),关键是选好适宜潮区。不耐干出的种类只能在水下进行。中国海南岛麒麟菜的种植,就是将麒麟菜绑附在水下珊瑚礁上,利用其出芽繁殖与藻体新生基部的特点加以繁殖,海带的绑苗投石养殖法也属于这一类型。

半浮动式养殖

主要适用于在潮间带养殖的种类。方法是将竹帘或网帘编成筏架,设置在海滩上,涨潮时浮动于水面,干潮时落在沙滩上。比固定式有更长的生长时间,并能在干露时晒除杂藻。中国的紫菜养殖采用此法。日本则用支柱式养殖法,将竹竿成行插于潮间带,使附苗网帘水平张设于两行竹竿之间,用以调节网的水平位置,使紫菜保持在适宜的水层生长。这种方法养殖的紫菜质量较好,缺点是生长时间较短,产量较低。

全浮动式养殖

用于养殖不耐干的种类,其特点是将苗帘筏架设置在不干露的海面(见海带养殖)。可全日生长,获得最大生产效率,不但可以立体利用水体养殖藻类,而且可以藻、贝混养或轮养,实行多品种综合养殖。中国的海带与裙带菜养殖以及石花菜、江蓠的筏式养殖和海带与贻贝混养采用此法。养殖方法分为分苗与养成两个阶段。褐藻类和海带、裙带菜养殖的分苗是将经暂养长大的幼苗从育苗绳上剥离下来,按一定距离夹于分苗绳上吊挂在水中,以充分利用光能,加速生长。红藻如石花菜、江蓠的养殖,是将自然生长的苗种劈成小枝夹在绳上平放于筏架上养成,也可人工育苗直接养成。日本的紫菜养殖也用此法,称“浮流式养殖”。为了防止杂藻附生,要另加干出装置,或把筏架设置在水面以下,以防紫菜过早“老化”。全浮动式养殖是应用最广的养殖方式,缺点是所需器材较多,成本高,易受风灾。

单细胞藻类的养殖

分为海水单细胞藻类养殖与淡水单细胞藻类养殖两类。一般从细胞分离开始,经过多代繁殖之后就能得到所需要的单种,再经专门的藻种培养,即可从试管或三角烧瓶转入大型玻璃容器扩大培养,这种培养需要在室内控制条件下进行,要补充光照和营养盐或用人工培养液,在静止条件下,还要补充CO2,或通入空气,以利生长和繁殖。

单细胞藻类的大量培养分开放式与封闭式两类,前者是在敞开式的大型容器(玻璃钢水槽)或水泥、瓷砖池中进行,培养时通过空气压缩机人工搅拌或用Z型斜坡池经回流补充空气。这种方式可在室内也可在露天进行,设备比较简单,方便易行,但受自然条件变化的影响较大,易受污染。中国、日本海水小球藻、扁藻与硅藻的大面积培养多用此法。美国、前苏联和日本大多在敞开式培养装置中用管道通入CO2与培养液,有的还用热交换器加温。因此,培养的周期短,效率高。封闭式培养有管道式与柱式两种,所用材料为透明聚乙烯树脂。管道式可平行并列设置,两端联通,在离心泵作用下,构成封闭循环系统。柱式培养装置一般为直立圆筒,筒内有营养液的补充管道与CO2的通气系统。培养用水需经严格灭菌,加入营养盐后即可接种。藻液中细胞数达到要求浓度后要及时采收,同时添加新的培养液。单细胞藻类繁殖能力强,对光能的利用率可达3%~11%,产量较高。