俞孝先 ,李萍 ,王如鹓 ,姜增華
(1.揚(yáng)州市廣陵區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,江蘇 揚(yáng)州 225003;2.揚(yáng)州市水產(chǎn)生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)站,江蘇 揚(yáng)州 225101)
淡水精養(yǎng)池塘由于產(chǎn)量高,餌肥投入多,加上水源水質(zhì)下降,造成外源性和內(nèi)源性營養(yǎng)物集聚池塘生態(tài)系統(tǒng),使得池塘水質(zhì)普遍富營養(yǎng)化、水體透明度降低、池塘生態(tài)系統(tǒng)耗氧量大、有害物質(zhì)增多、藍(lán)藻滋生等。本文簡略介紹了精養(yǎng)池塘水質(zhì)管理和改良的辦法、措施。
精養(yǎng)池塘水質(zhì)管理重要的指標(biāo)有透明度、耗氧量、溶氧、氮和磷等。
反映水的色度、渾濁度、有機(jī)物和浮游生物含量的指標(biāo),養(yǎng)殖池塘水體適宜透明度為20~40 cm。
反映水體受有機(jī)物、氨氮、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性物質(zhì)污染程度,常用的有化學(xué)耗氧量(COD)和生物化學(xué)耗氧量(BOD)。養(yǎng)殖水質(zhì)適宜的化學(xué)耗氧量為10~30 mg/L。
養(yǎng)殖池塘水質(zhì)管理的核心指標(biāo)。高溶氧能提高養(yǎng)殖動(dòng)物生長速度,提高餌料利用率,并能在微生物的作用下,降低氨氮、亞硝酸氮和硫化氫的毒性。溶氧90%來源于光合作用,人工增氧等只占10%左右。養(yǎng)殖動(dòng)物呼吸耗氧占20%左右,其他生物呼吸、有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)分解耗氧占80%。
池塘溶氧應(yīng)不低于4mg/L,溶氧量小于2mg/L時(shí),攝食量下降一半以上,并產(chǎn)生輕度浮頭,小于l mg/L時(shí),魚類停止吃食,降至0.3 mg/L時(shí),出現(xiàn)死亡。
氮磷是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的最重要元素,外源性是餌肥等投入品,內(nèi)源性是底泥釋放、養(yǎng)殖動(dòng)物排泄物和死亡生物等。當(dāng)水體總磷(TP)含量超過0.2 mg/L時(shí),極易形成藍(lán)藻水華[1]。
氨氮(TAN)、亞硝酸氮和硝酸氮受溶氧和微生物(硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌)的作用,產(chǎn)生可逆性生化反應(yīng),高溶氧時(shí),硝化細(xì)菌將氨氮氧化為亞硝酸氮,進(jìn)一步氧化為硝酸氮,低溶氧時(shí),則反之。氨氮(游離氨態(tài))和亞硝酸鹽能使鰓組織損傷、血紅蛋白氧化,降低鰓組織吸收和運(yùn)輸氧的能力,導(dǎo)致組織缺氧。
圍繞溶氧供給與消耗,影響池塘水質(zhì)因子有營養(yǎng)物質(zhì)的輸入輸出,光照、溫度、風(fēng)力等物理因子,養(yǎng)殖品種和養(yǎng)殖模式以及人工投入藥物、生物制劑等。
營養(yǎng)物主要來源于餌肥等投入品,以養(yǎng)殖生物體輸出的氮磷分別占總輸入氮磷量的25.0%~51.5%和11.26%~31.8%,而大部分氮磷最終溶解、懸浮或沉積于池塘生態(tài)系統(tǒng),成為內(nèi)源性營養(yǎng)鹽。氮輸出由大至小依次為:底泥沉積>魚體產(chǎn)出>水層蓄積>滲透水>氨揮發(fā)及解氨,磷輸出由大至小依次為:底泥沉積>魚體產(chǎn)出>水層蓄積>滲透水,由此可見,精養(yǎng)池塘生態(tài)系統(tǒng)積聚大量氮磷,它們以有機(jī)態(tài)和無機(jī)態(tài)存在,生化分解需消耗大量溶氧。同時(shí)氮磷等營養(yǎng)鹽是浮游植物生長最重要因子[7],在浮游植物同化氮磷過程中,產(chǎn)生大量氧氣并形成一定初級(jí)生產(chǎn)力,起到穩(wěn)定池塘生態(tài)系統(tǒng)平衡的作用。
2.2.1 光照和溫度 影響浮游植物光合作用,較長光照時(shí)間有利于光色素對(duì)光的吸收,提高初級(jí)生產(chǎn)力,同時(shí)光照能提高水溫,而光合作用的速度與溫度成正相關(guān)。
2.2.2 風(fēng) 風(fēng)致水面形成波浪,加大水氣接觸面,增加水體溶量,揮發(fā)有害氣體,同時(shí)風(fēng)力推動(dòng)池水,帶動(dòng)池水轉(zhuǎn)動(dòng),將上層富氧水帶入下層。
2.2.3 人工增氧 增氧機(jī)的攪動(dòng),加大水氣接觸面,增加水體溶氧,同時(shí)可使上下水體交換,加快底泥N、P溶出速度,使得溫度、溶氧、pH值、藻類、營養(yǎng)鹽等水平垂直分布均衡,減少底層氧債。
濾食性水生動(dòng)物能很好地利用初級(jí)生產(chǎn)力,將浮游植物同化的營養(yǎng)鹽轉(zhuǎn)化為動(dòng)物體,減輕水體富營養(yǎng)化,降低內(nèi)源性營養(yǎng)鹽含量,凈化池塘水質(zhì)?;祓B(yǎng)鰱鳙魚池,氮磷利用率顯著提高,減少氮磷在池塘生態(tài)系統(tǒng)的存留量。
種草投螺養(yǎng)蟹、種草養(yǎng)蝦、魚菜共生等養(yǎng)殖模式利用沉水植物、水生蔬菜同化水體營養(yǎng)鹽,降低水體氮磷等營養(yǎng)鹽含量。多品種混養(yǎng)模式能明顯提高養(yǎng)殖生物對(duì)氮磷的利用,減少氮磷在池塘存留量,而在缺少初級(jí)消費(fèi)者的池塘生態(tài)系統(tǒng)中,如鱖魚、黃顙魚、南美白對(duì)蝦、羅氏沼蝦等單養(yǎng)模式,由于餌肥投入,大量氮磷等營養(yǎng)鹽滯留于池塘生態(tài)系統(tǒng),極易造成水質(zhì)富營養(yǎng)化,高溫季節(jié)藍(lán)藻暴發(fā),水質(zhì)惡化。
2.4.1 藥物 消毒劑、殺蟲劑、殺藻類藥會(huì)破壞水體菌相、藻相平衡,由于菌蟲藻瞬間死亡,可導(dǎo)致水體嚴(yán)重缺氧,殘留藥物也會(huì)繼續(xù)影響生態(tài)系統(tǒng)。
2.4.2 微生物制劑 EM菌、光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌等可改善微生態(tài)系統(tǒng),增加水體有益菌,抑制有害菌的繁殖,降低氨氮、亞硝酸鹽等。
2.4.3 曬塘 曬塘是微生物分解淤泥有機(jī)質(zhì)、降低耗氧量的生化反應(yīng)的過程,充分曬塘可降低養(yǎng)殖過程中淤泥的耗氧,抑制有害菌繁殖速度,間接增加水體溶氧,減少魚病發(fā)生。
根據(jù)不同品種、不同養(yǎng)殖環(huán)境和養(yǎng)殖模式,研究開發(fā)低氮磷高利用率的環(huán)保飼料,通過飼料添加劑的添加,提高營養(yǎng)成分吸收利用率,降低外源性營養(yǎng)鹽輸入量。
首先是氨基酸、脂肪酸平衡,尤其是必須氨基酸和必須脂肪酸的添加,可改善飼料適口性、蛋白質(zhì)和脂肪消化利用率,減少氮磷輸入。其次,添加適量礦物質(zhì)、維生素,能提高碳水化合物的利用率,增強(qiáng)體內(nèi)酶活性,促進(jìn)骨骼、肌肉、血液生長,增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力。再次,由于植酸酶能促進(jìn)飼料中磷的吸收利用,添加植酸酶后,可減少飼料磷的添加量,提高對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化率和沉積率,降低飼料系數(shù)。添加殼聚糖可促進(jìn)蝦蟹類脫殼生長,增強(qiáng)免疫防御能力,能有效改善飼料的品質(zhì),延長飼料的水化時(shí)間,防止霉變,減少對(duì)水源的污染。
清塘藥物首選生石灰,pH值長時(shí)間維持在10以上,池內(nèi)生物基本死亡。
淤泥含有大量微生物、蟲卵、有機(jī)質(zhì)、無機(jī)鹽以及碳水化合物等,15~20 cm深的淤泥起保肥、供肥和緩沖水質(zhì)等作用,過深的淤泥易使水質(zhì)富營養(yǎng)化,高溫季節(jié)形成藍(lán)藻水華;過淺的淤泥水質(zhì)難以穩(wěn)定。日曬和冰凍,能去除淤泥有害氣體,殺死致病菌、寄生蟲等,增加淤泥通氣性,促使有機(jī)質(zhì)礦化;生石灰清塘能滅菌、殺蟲、清除雜魚、提高淤泥pH值;種養(yǎng)輪作能夠同化淤泥中大量營養(yǎng)鹽,平衡淤泥菌群。
鰱鳙是池塘水生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)消費(fèi)者,將浮游生物所同化的氮磷等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為鰱鳙生物體,從而起到凈化水質(zhì)的作用,1 kg鰱鳙轉(zhuǎn)移氮25~26 g、轉(zhuǎn)移磷5~6 g。放養(yǎng)鰱鳙是控制微囊藻水華的有效措施之一,50 g/m3鰱鳙放養(yǎng)量能有效地遏制微囊藻水華。放養(yǎng)鰱鳙對(duì)浮游植物生產(chǎn)力和浮游生物多樣性指數(shù)沒有影響,還能促使浮游動(dòng)植物向小型化發(fā)展。鰱和奧尼羅非魚能使浮游植物優(yōu)勢(shì)種由藍(lán)藻漸變?yōu)槁阍?、綠藻和硅藻。
3.4.1 水生植物凈化 種草養(yǎng)蟹、魚菜共生、設(shè)置生物浮床等模式,能很好地利用水生植物吸收水體營養(yǎng)鹽,降低氮磷含量。輪葉黑藻、伊樂藻和金魚藻TN、TP去除率效果明顯,是蟹池優(yōu)選品種;鳳眼蓮、水蕹菜作生物浮床,削減主養(yǎng)草魚池塘TN、TP效果非常明顯,增加水體溶氧,降低氮化合物濃度,改善微生態(tài)平衡,提高有益菌和氮循環(huán)細(xì)菌含量,提高魚類成活率和產(chǎn)量。
3.4.2 微生物改良水質(zhì) 水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)常用的微生態(tài)制劑有EM菌、光合細(xì)菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、硫化細(xì)菌等,它們通過氧化、還原、光合、硝化、反硝化和硫化作用,把有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚幕衔?,從而降低水體有害物質(zhì)濃度,改善水質(zhì)。芽孢桿菌能明顯降低水體氨氮、亞硝酸氮含量,并對(duì)池塘浮游生物組成沒有影響。EM對(duì)池塘pH值和溶氧的改善有一定調(diào)節(jié)作用,對(duì)氨氮有降解作用[35],由硝化菌、亞硝酸單孢菌、硫化菌、甲烷氧化菌和酵素組成的復(fù)合菌、光合細(xì)菌能降低池塘氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫、化學(xué)耗氧量,提高溶氧,穩(wěn)定pH值,減少異氧菌數(shù)量的作用。多種有益微生物疊加使用或者復(fù)合菌制劑比單一微生物菌種的凈化能力強(qiáng),凈化效果更明顯。
3.4.3 淡水貝類凈化 水生態(tài)系統(tǒng)中,螺螄、河蚌等貝類能夠利用食物鏈,將內(nèi)源性營養(yǎng)鹽(碳氮磷)直接或間接轉(zhuǎn)換成生物能或細(xì)胞蛋白。淡水貝類在分解、去除、轉(zhuǎn)換或攝食水體懸浮物、有機(jī)碎屑、藻類等的過程中,減少水體物質(zhì)沉積,縮減污泥體積,加速有機(jī)物分解、轉(zhuǎn)換,促進(jìn)腐殖質(zhì)形成。漁業(yè)生產(chǎn)中用以凈化水質(zhì)的常用貝類有褶紋冠蚌、三角帆蚌、背角無齒蚌、梨形環(huán)棱螺、銅銹環(huán)棱螺等,它們都能很好地降低水體葉綠素a、懸浮物、總氮、總磷、化學(xué)耗氧量等含量,提高水體透明度,褶紋冠蚌、三角帆蚌等能使浮游植物密度和生物量明顯降低,尤其是藍(lán)藻比例明顯下降,綠藻和隱藻的比例明顯上升,藻類群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化,而浮游植物多樣性指數(shù)提高,池塘生態(tài)系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
需根據(jù)天氣、水溫、養(yǎng)殖動(dòng)物攝食脫殼等活動(dòng)情況開啟增氧機(jī)。一般晴天午后開啟2 h以上,22:00后開啟至天明,陰雨天氣延長開機(jī)時(shí)間,高密度高產(chǎn)量模式亦需延長開機(jī)時(shí)間,保持水體溶氧全天不低于4 mg/L。
精養(yǎng)池塘水環(huán)境管理宜采用綜合措施和方法,首先選擇營養(yǎng)成分利用率高的環(huán)保飼料,加強(qiáng)淤泥的耗氧管理,其次根據(jù)不同品種不同養(yǎng)殖模式,選擇種植水生植物、放養(yǎng)鰱鳙、移植螺蚌、使用微生物制劑等方法,圍繞溶氧管理,降低水體、淤泥耗氧量和有害成分,為養(yǎng)殖動(dòng)物提供穩(wěn)定的、適合生長的環(huán)境。