深層海水在水產養殖之多元利用
- 標題
- 深層海水在水產養殖之多元利用
- 作者
- 何源興、陳富美、陳玉萍、李沛珊
- 知識分類
- 水產養殖
- 點閱數
- 6876
摘要
行政院農業委員會水產試驗所東部海洋生物研究中心水產生物種原庫基地位於臺東知本地區，面積6.46公頃，主要任務為進行重要水產生物之保種育種及相關繁養殖技術研發。目前保種的種類包括高經濟性魚類11種(點帶石斑、鞍帶石斑、棕點石斑、藍身石斑、雲紋石斑、黃鰭鮪、長腰鮪、牙鮃、條石鯛、日本鰻、大眼鯛)、大型藻5種(錐尖擬紅翎藻、海木耳、鋸齒麒麟菜、石蓴、葡萄藻)、微藻3種(擬球藻、周氏扁藻、等鞭金藻)及軟體生物2種(皺紋盤鮑、九孔)等共計21種。
深層海水一般係指水深超過200公尺，陽光照射不到的海水，具有低溫、清淨(少病原菌及人為污染物)、富營養鹽及礦物質等特性，可多元化應用於溫差發電、空調、農業、水產養殖、飲料、酒類、食品、醫藥、美容化妝以及觀光休閒等各種產業。目前全球發展深層海水的國家僅有美國(夏威夷)、日本、臺灣及韓國，深層海水的應用方式可分為二類，第一類是深層海水原水特性的直接利用，例如水產養殖、農業及溫差發電等，第二類是原水經分水處理後之利用，分水設備包括逆滲透(Reverse osmosis, RO)及電透析(electrodialysis, ED)等装置，可分別生產出純水、濃鹽水、硬水及鹽水。在水產事業上，大多係直接利用深層海水的原水，例如日本在水產事業原水的使用量占90％以上，而美國夏威夷在水產事業原水的使用比例更高達約99％ (毛，2016)。
深層海水在水產養殖領域之應用包括海藻類養殖、魚介類養殖及種苗生產、魚介類蓄養及運輸等，說明如下：
一、藻類養殖
深層海水富含植物生長所必須的氮、磷、矽等無機營養鹽，且具清淨的特性，可用於培養微藻及大型藻類，減少營養鹽的額外添加並避免附著生物及細菌的混入。目前利用深層海水培養海藻的種類包括:小球藻、螺旋藻、渦鞭毛藻、紅球藻、紫菜、葡萄藻、馬尾藻、裙帶菜、長莖葡萄蕨藻及昆布等。研究發現，馬尾藻以深層海水培養者的日增重較多，且馬尾藻及龍鬚菜之新生枝條亦以深層海水培養者較多且密(黃等，2007)。 利用深層海水培養的錐尖擬紅翎藻(圖1)比表層海水培養者(圖2)增重率較大且藻體更為粗壯，且深層海水所培育之錐尖擬紅翎藻的蛋白質及膳食纖維均高於表層海水組，而能量和總碳水化合物含量則比較低(李等，2016)。深層海水所培養的海藻可應用於食品、保健、醫學、化妝品、養殖用餌藻、動物飼料、生質柴油、水族觀賞等用途。
二、魚介類養殖及種苗生產
深層海水可應用於冷水性、高經濟價值、深海、觀賞性魚介類之養殖及種苗生產，種類包括: 比目魚、星斑川鰈、櫻鱒、紅蟹、富山蝦、龍膽石斑、紅魽、鬼頭刀、黑鱈、鮭魚、鯧魚、海水吳郭魚、海鱺、河豚、條石鯛、小丑魚、考氏鰭竺鯛、草蝦、白蝦、斑節蝦、龍蝦、觀賞蝦、鮑魚、太平洋牡蠣、馬尼拉貝、貽貝及珍珠蠔貝等。其中條石鯛因肉質細緻、油脂豐美，故有「夢幻之魚」的稱號，在臺灣市場上常供不應求，屬高經濟價值魚種，且其幼魚在觀賞魚市場亦受玩家喜愛，本所為滿足消費市場的需求，利用深層海水調控種魚養殖池水溫為23-25℃，順利誘發條石鯛種魚自然產卵，仔魚初期餌料系列為輪蟲及橈足類，第23 日齡仔魚即可接受人工配合飼料，第40日齡仔魚之體色及斑紋已與成魚相同(江等，2014)。黑金剛小丑(圖3)有小丑魚界勞斯萊斯之稱，每尾魚價格上萬元，研究人員曾多次以表層水進行育苗皆告失敗，後嘗試以深層海水進行種苗培育，仔魚終於順利成長(何等，2014)。深層海水應用於九孔種苗繁殖之研究發現，深層海水組無論是水中營養鹽的含量、浪板上的附著性藻類以及九孔的成長情形均較表層海水組佳(周等，2010)。美國夏威夷天然能源實驗管理局（Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority,NELHA)是全世界最早發展深層海水的單位，有企業及研發單位進駐，是全世界無特定病原(SPF)種蝦及蝦苗最主要的供應來源。
三、魚介類蓄養
由於深層海水具有低溫、清淨的特性，故可利用深層海水蓄養天然活魚、蝦及蟹等，減少損耗率，之後再分銷至各地。另可利用深層海水清洗牡蠣的表面，再將牡蠣放置於流動的深層海水中，利用牡蠣自淨的能力排除其體內的污染物質，並使牡蠣所含細菌數目減少，以達生食標準。
四、魚介類運輸
活魚運輸是將捕撈起的水產品於活體狀態下由生產地運至消費地，將種苗繁殖場運至養殖場或魚隻異地養殖的一種方式。深層海水的低溫可降低魚體的新陳代謝率及活動力，減少耗氧量及排氨量，避免水質惡化，且可避免魚隻因活動力強衝撞其他魚隻或桶槽壁而受傷，另外水溫低時水中的溶氧量也會增加。深層海水病原菌少的特性也可降低運輸時魚隻因感染細菌而死亡的機率。
五、開發多溫層與多營養階之養殖模式
為發揮深層海水最大的使用效益，冉(2014)提出多溫層與多營養層之養殖模式，將剛抽取的深層海水先用於養殖冷水性物種，接著使用於溫帶及亞熱帶物種的養殖，之後再流入熱帶物種養殖池，另為充分利用深層海水的營養鹽及吸收養殖動物所產生的代謝廢物以淨化水質，故將動物及藻類交互養殖，此多段利用的養殖模式可望減少深層海水的用水量並創造更多獲利。本所將於107年度農業資源循環再利用計畫項下研提『多溫層暨多營養階海水養殖系統開發』計畫，以利提升深層海水在水產養殖之多元化應用。
參考文獻:
毛振泰，2016。深海藍金─花東地區深層海水發展現況與未來展望。國土與公共治理季刊，第四卷第二期:106-111。
江玉瑛、吳雅琪、何源興、鄭明忠、陳文義，2014。條石鯛胚胎發育與育苗研究。水產研究，22(1):71-80。
冉繁華，2014。開發多溫層與多營養層之整合型養殖科技。103農科-11.3.1-漁-F2 研究報告。
李沛珊、田伶任、張銀戀、何源興，2016。深層海水培育錐尖擬紅翎藻初探。水試專訊，56:28-30。
何源興、鄭明忠、江玉瑛、陳文義，2014。東部海洋生物研究中心利用深層海水繁殖黑金剛小丑成功。行政院農業委員會水產試驗所電子報，第95期。
周曉慧、施勝中、何源興、陳文義，2010。深層海水應用於九孔種苗繁殖。水試專訊，32:3-5。
黃俊翰、蘇惠美、王淑欣、張銀戀、謝隆聲、陳紫媖，2007。深層水培養高附加價值藻類之研究。行政院農業委員會水產試驗所年報。
蔡惠萍、林金榮，2007。赴日研習「深層海水資源開發及管理」心得報告。水試專訊，18:27-31。
深層海水一般係指水深超過200公尺，陽光照射不到的海水，具有低溫、清淨(少病原菌及人為污染物)、富營養鹽及礦物質等特性，可多元化應用於溫差發電、空調、農業、水產養殖、飲料、酒類、食品、醫藥、美容化妝以及觀光休閒等各種產業。目前全球發展深層海水的國家僅有美國(夏威夷)、日本、臺灣及韓國，深層海水的應用方式可分為二類，第一類是深層海水原水特性的直接利用，例如水產養殖、農業及溫差發電等，第二類是原水經分水處理後之利用，分水設備包括逆滲透(Reverse osmosis, RO)及電透析(electrodialysis, ED)等装置，可分別生產出純水、濃鹽水、硬水及鹽水。在水產事業上，大多係直接利用深層海水的原水，例如日本在水產事業原水的使用量占90％以上，而美國夏威夷在水產事業原水的使用比例更高達約99％ (毛，2016)。
深層海水在水產養殖領域之應用包括海藻類養殖、魚介類養殖及種苗生產、魚介類蓄養及運輸等，說明如下：
一、藻類養殖
深層海水富含植物生長所必須的氮、磷、矽等無機營養鹽，且具清淨的特性，可用於培養微藻及大型藻類，減少營養鹽的額外添加並避免附著生物及細菌的混入。目前利用深層海水培養海藻的種類包括:小球藻、螺旋藻、渦鞭毛藻、紅球藻、紫菜、葡萄藻、馬尾藻、裙帶菜、長莖葡萄蕨藻及昆布等。研究發現，馬尾藻以深層海水培養者的日增重較多，且馬尾藻及龍鬚菜之新生枝條亦以深層海水培養者較多且密(黃等，2007)。 利用深層海水培養的錐尖擬紅翎藻(圖1)比表層海水培養者(圖2)增重率較大且藻體更為粗壯，且深層海水所培育之錐尖擬紅翎藻的蛋白質及膳食纖維均高於表層海水組，而能量和總碳水化合物含量則比較低(李等，2016)。深層海水所培養的海藻可應用於食品、保健、醫學、化妝品、養殖用餌藻、動物飼料、生質柴油、水族觀賞等用途。
二、魚介類養殖及種苗生產
深層海水可應用於冷水性、高經濟價值、深海、觀賞性魚介類之養殖及種苗生產，種類包括: 比目魚、星斑川鰈、櫻鱒、紅蟹、富山蝦、龍膽石斑、紅魽、鬼頭刀、黑鱈、鮭魚、鯧魚、海水吳郭魚、海鱺、河豚、條石鯛、小丑魚、考氏鰭竺鯛、草蝦、白蝦、斑節蝦、龍蝦、觀賞蝦、鮑魚、太平洋牡蠣、馬尼拉貝、貽貝及珍珠蠔貝等。其中條石鯛因肉質細緻、油脂豐美，故有「夢幻之魚」的稱號，在臺灣市場上常供不應求，屬高經濟價值魚種，且其幼魚在觀賞魚市場亦受玩家喜愛，本所為滿足消費市場的需求，利用深層海水調控種魚養殖池水溫為23-25℃，順利誘發條石鯛種魚自然產卵，仔魚初期餌料系列為輪蟲及橈足類，第23 日齡仔魚即可接受人工配合飼料，第40日齡仔魚之體色及斑紋已與成魚相同(江等，2014)。黑金剛小丑(圖3)有小丑魚界勞斯萊斯之稱，每尾魚價格上萬元，研究人員曾多次以表層水進行育苗皆告失敗，後嘗試以深層海水進行種苗培育，仔魚終於順利成長(何等，2014)。深層海水應用於九孔種苗繁殖之研究發現，深層海水組無論是水中營養鹽的含量、浪板上的附著性藻類以及九孔的成長情形均較表層海水組佳(周等，2010)。美國夏威夷天然能源實驗管理局（Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority,NELHA)是全世界最早發展深層海水的單位，有企業及研發單位進駐，是全世界無特定病原(SPF)種蝦及蝦苗最主要的供應來源。
三、魚介類蓄養
由於深層海水具有低溫、清淨的特性，故可利用深層海水蓄養天然活魚、蝦及蟹等，減少損耗率，之後再分銷至各地。另可利用深層海水清洗牡蠣的表面，再將牡蠣放置於流動的深層海水中，利用牡蠣自淨的能力排除其體內的污染物質，並使牡蠣所含細菌數目減少，以達生食標準。
四、魚介類運輸
活魚運輸是將捕撈起的水產品於活體狀態下由生產地運至消費地，將種苗繁殖場運至養殖場或魚隻異地養殖的一種方式。深層海水的低溫可降低魚體的新陳代謝率及活動力，減少耗氧量及排氨量，避免水質惡化，且可避免魚隻因活動力強衝撞其他魚隻或桶槽壁而受傷，另外水溫低時水中的溶氧量也會增加。深層海水病原菌少的特性也可降低運輸時魚隻因感染細菌而死亡的機率。
五、開發多溫層與多營養階之養殖模式
為發揮深層海水最大的使用效益，冉(2014)提出多溫層與多營養層之養殖模式，將剛抽取的深層海水先用於養殖冷水性物種，接著使用於溫帶及亞熱帶物種的養殖，之後再流入熱帶物種養殖池，另為充分利用深層海水的營養鹽及吸收養殖動物所產生的代謝廢物以淨化水質，故將動物及藻類交互養殖，此多段利用的養殖模式可望減少深層海水的用水量並創造更多獲利。本所將於107年度農業資源循環再利用計畫項下研提『多溫層暨多營養階海水養殖系統開發』計畫，以利提升深層海水在水產養殖之多元化應用。
參考文獻:
毛振泰，2016。深海藍金─花東地區深層海水發展現況與未來展望。國土與公共治理季刊，第四卷第二期:106-111。
江玉瑛、吳雅琪、何源興、鄭明忠、陳文義，2014。條石鯛胚胎發育與育苗研究。水產研究，22(1):71-80。
冉繁華，2014。開發多溫層與多營養層之整合型養殖科技。103農科-11.3.1-漁-F2 研究報告。
李沛珊、田伶任、張銀戀、何源興，2016。深層海水培育錐尖擬紅翎藻初探。水試專訊，56:28-30。
何源興、鄭明忠、江玉瑛、陳文義，2014。東部海洋生物研究中心利用深層海水繁殖黑金剛小丑成功。行政院農業委員會水產試驗所電子報，第95期。
周曉慧、施勝中、何源興、陳文義，2010。深層海水應用於九孔種苗繁殖。水試專訊，32:3-5。
黃俊翰、蘇惠美、王淑欣、張銀戀、謝隆聲、陳紫媖，2007。深層水培養高附加價值藻類之研究。行政院農業委員會水產試驗所年報。
蔡惠萍、林金榮，2007。赴日研習「深層海水資源開發及管理」心得報告。水試專訊，18:27-31。