張東升 ，王祖峰，周 瑋

（1. 大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，遼寧 大連 116023； 2. 大連海洋大學(xué)/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北方海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116023； 3. 全國(guó)水產(chǎn)技術(shù)推廣總站/中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)，北京 100125）

刺參 (Apostichopus japonicus) 已成為中國(guó)北方地區(qū)重要的海水養(yǎng)殖品種[1]。由于長(zhǎng)期單一品種養(yǎng)殖，池塘底部有機(jī)物大量沉積，在水體分層池塘底部缺氧時(shí)，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生大量有毒有害物質(zhì)，如硫化氫 (H2S)、總氨氮 (TAN)、致病菌等，導(dǎo)致刺參患病，甚至死亡[1]。為提高池塘環(huán)境質(zhì)量，生產(chǎn)上常采用清淤和底改劑或微生態(tài)制劑方式消除底質(zhì)帶來(lái)的不良反應(yīng)。由于刺參養(yǎng)殖池塘底部鋪設(shè)礁石，清淤施工困難且成本較高，目前此方法已較少使用；底改劑通常是一些化學(xué)藥劑，如四羥甲基硫酸磷 (THPS) 等，消除沉積物產(chǎn)生的TAN等物質(zhì)速度快，但不能從根本上降低沉積物中有機(jī)質(zhì) (TOM)含量，且會(huì)造成池塘微生態(tài)失衡和藥物殘留，影響刺參品質(zhì)[2-5]；微生態(tài)制劑效果緩慢，且目前在刺參池塘使用的微生態(tài)制劑多為陸源或其他水產(chǎn)養(yǎng)殖品池塘分離的菌種，效果有時(shí)不理想，潑灑適合的微生態(tài)制劑能夠較好改善池塘水質(zhì)[6-7]，但有關(guān)潑灑微生態(tài)制劑對(duì)池塘底質(zhì)改善效果的報(bào)道較少[8]。

為解決刺參池塘底部缺氧問題，養(yǎng)殖生產(chǎn)中普遍使用微孔曝氣裝置[9-10]，該裝置的使用緩解了夏、秋高溫季節(jié)刺參池塘缺氧狀況，改善了水質(zhì)，但其動(dòng)力大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高且通氣孔易堵塞[10]，不能消除水體分層和抑制大型藻類生長(zhǎng)；而魚塘常用的增氧機(jī)攪動(dòng)較大，造成池塘水混濁，也不適合刺參生長(zhǎng)要求，因此催生了一種新型水質(zhì)調(diào)控儀——養(yǎng)水機(jī)[11-13]。養(yǎng)水機(jī)除能提高池塘溶解氧外，最重要的是能減少溫、鹽躍層存在時(shí)間[11-13]、抑制大型藻類生長(zhǎng)[14]，可使刺參成活率提高42.5%以上，單產(chǎn)提高30%以上，產(chǎn)量達(dá)2 250 kg·hm-2以上[11]，是刺參綠色健康養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控的一種新設(shè)備。繼王祖峰[11]試驗(yàn)后，本研究以微孔曝氣和自然納潮池塘為對(duì)照，測(cè)定了養(yǎng)水機(jī)對(duì)刺參池塘水中藻類[14]、水體初級(jí)生產(chǎn)力[15]、沉積物酶[16]和耗氧率的影響[17]，以全面科學(xué)評(píng)價(jià)養(yǎng)水機(jī)控水效能；并分析了養(yǎng)水機(jī)對(duì)池塘活的異養(yǎng)菌和可培養(yǎng)弧菌以及水體理化因子的周年影響，以為養(yǎng)水機(jī)的下一步研究和應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 養(yǎng)水機(jī)構(gòu)造和運(yùn)行機(jī)理

養(yǎng)水機(jī)是一種針對(duì)刺參生長(zhǎng)特點(diǎn)、能打破池塘水體溫、鹽躍層的新型水質(zhì)調(diào)控設(shè)備 (圖1)。該設(shè)備結(jié)合物理和生物水質(zhì)調(diào)控技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出肥水、抑草、活水、節(jié)能等多方面優(yōu)點(diǎn)[11,14-17]。養(yǎng)水機(jī)主要分為進(jìn)水組件、生物包、水循環(huán)動(dòng)力裝置和水輸出噴頭4個(gè)部分。養(yǎng)水機(jī)在工作時(shí)，通過水循環(huán)動(dòng)力裝置抽取表層溶解氧 (DO)豐富的水進(jìn)入進(jìn)水口，再流入生物包進(jìn)行過濾，最后由位于池塘底部的出水噴頭將水朝向與養(yǎng)水機(jī)位置相對(duì)的池塘方向噴射出去，實(shí)現(xiàn)池塘水在垂直方向快速交換，打破溫、鹽躍層造成的池塘底部缺氧問題。

圖1 養(yǎng)水機(jī)結(jié)構(gòu)模擬圖Figure 1 Structure simulation diagram of Jet Water Mixer

1.2 試驗(yàn)池塘及刺參養(yǎng)殖管理

本試驗(yàn)在大連莊河寶發(fā)海珍品有限公司刺參養(yǎng)殖池塘進(jìn)行，所選池塘長(zhǎng)約600 m、寬85 m、水深1.2～2.0 m，選擇9口大小、形狀一致的相鄰池塘進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)設(shè)置3組，每組重復(fù)3次。養(yǎng)水機(jī)試驗(yàn)組，在池塘最深處放置一臺(tái)功率為750 W的養(yǎng)水機(jī)，春、夏、秋季每日21:00—次日09:00連續(xù)工作 12 h (9 kW·h·d-1)，冬季 (12、1、2 月) 工作 1 h；微孔曝氣對(duì)照組，在池塘底部鋪設(shè)1套微孔曝氣系統(tǒng)，由空壓機(jī) (1.5 kW·hm-2，用電量至少15.2 kW·h·d-1)、總供氣管和微孔曝氣盤組成，池塘缺氧時(shí)開始工作 (這是微孔曝氣裝置標(biāo)準(zhǔn)使用方法)；自然納潮對(duì)照組，除了與養(yǎng)水機(jī)和微孔曝氣池塘在每月大潮期間同時(shí)更換池塘水外，無(wú)其他調(diào)水裝置。試驗(yàn)期間，各池塘放養(yǎng)的刺參規(guī)格(2.5 g·尾-1)、密度 (15 尾·m-2) 相同，不投餌、不投藥，統(tǒng)一管理 (包括所有池塘均使用微生態(tài)制劑的時(shí)間和劑量等)。

1.3 水樣和沉積物樣品采集

2015年10月—2016年9月，每月于大潮前3～5 d的上午采集水樣1次，采用5 L顛倒式采水器采集各池塘進(jìn)水口、出水口、中心位點(diǎn)的表層(距水面約5 cm)、中層、底層水 (距池底約5 cm)，然后各點(diǎn)各層水樣在現(xiàn)場(chǎng)等量混合后帶回實(shí)驗(yàn)室。在相同采水位點(diǎn)使用圓柱形采泥器 (橫截面直徑5 cm) 采集表層0～10 cm的樣品5次，取采集沉積物樣品的中心部位混合后放于無(wú)菌自封袋中，帶回實(shí)驗(yàn)室后根據(jù)需要進(jìn)行處理 (所有水樣和沉積物都在采集后1 h內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室)。

1.4 池塘水質(zhì)理化參數(shù)測(cè)定

在各個(gè)采樣點(diǎn)，使用YSI多參數(shù)水質(zhì)分析儀(Professional plus，美國(guó)) 即時(shí)測(cè)定水體的各層水溫、鹽度、DO、pH。將采回的混合水樣，分別采用GB/T 12763.4—2007中的次溴酸鹽氧化法、萘乙二胺分光光度法、磷鉬藍(lán)分光光度法立即測(cè)定TAN、亞硝態(tài)氮 (NO2--N)、活性磷酸鹽 (PO43--P)含量。

1.5 池塘沉積物中TOM含量測(cè)定

采用灼燒法[18]，將帶回實(shí)驗(yàn)室的沉積物取出一部分放于培養(yǎng)皿中，于105 ℃干燥箱中烘干至恒質(zhì)量后，稱質(zhì)量 (Mo)，然后在550 ℃下灼燒6 h后稱質(zhì)量 (Mt)，沉積物中TOM質(zhì)量分?jǐn)?shù) (a) 按下式計(jì)算：

1.6 活的異養(yǎng)菌、可培養(yǎng)弧菌數(shù)量的測(cè)定

采用活菌直接計(jì)數(shù)法 (Direct count of viable bacterial cells, DVC)[19]計(jì)數(shù)活的異養(yǎng)菌數(shù)量，使用TCBS培養(yǎng)基，采用常規(guī)平板涂布法，接種原始和10-1稀釋水樣，以及10-1和10-2沉積物稀釋上清液，在25 ℃下培養(yǎng)7 d后計(jì)數(shù)?；畹漠愷B(yǎng)菌和可培養(yǎng)弧菌的最終豐度以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差 (±SD)”表示。

1.7 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016軟件進(jìn)行繪圖分析，使用SPSS 19.0軟件對(duì)各種測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值和方差分析，對(duì)不同池塘同一因子平均數(shù)采用Tukey法進(jìn)行多重比較；方差分析顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果

2.1 養(yǎng)水機(jī)對(duì)池塘理化因子的影響

池塘理化因子年變化趨勢(shì)見圖2、圖3、圖4。不同水質(zhì)調(diào)控方式基本未改變水質(zhì)的年變化趨勢(shì)。

全年水溫、鹽度、pH分別介于-2.1～27.5 ℃、29.9～36.3、7.3～8.6 (圖 2)，相同月份各池塘之間鹽度差異均不顯著，但個(gè)別月份各池塘之間溫度和pH差異顯著 (P＜0.05)，其中3月養(yǎng)水機(jī)池塘比自然納潮和微孔曝氣池塘分別提高2.4和3.6 ℃ (P＜0.05)，2月比自然納潮池塘提高1.9 ℃ (P＜0.05)。

圖2 池塘水溫、溶解氧、pH和鹽度年變化各圖每月數(shù)據(jù)方柱上小寫字母不同，代表各池塘之間在該月份該指標(biāo)差異顯著 (P＜0.05)；圖3、圖5同此。Figure 2 Annual variation of temperature, dissolved oxygen, pH and salinity in pond waterDifferent lowercase letters on the data represent significant difference of the same index between different ponds in the same month (P＜0.05). The same case in Figure 3 and Figure 5.

養(yǎng)水機(jī)、微孔曝氣、自然納潮池塘水中DO分別介于 4.7～13.6 mg·L-1、4.4～13.9 mg·L-1、4.2～13.2 mg·L-1，年均值分別為 (8.32±0.19)、(8.22±0.23)、(7.66±0.30) mg·L-1，養(yǎng)水機(jī)和微孔曝氣池塘DO年均值差異不顯著但均顯著高于自然納潮池塘 (P＜0.05，表1)。與自然納潮池塘相比，養(yǎng)水機(jī)池塘DO除了3、4、5月略低以外，其余月均較高(其中1、2、6月顯著，P＜0.05)；與微孔曝氣池塘相比，養(yǎng)水機(jī)池塘DO在夏季6—8月和冬季1、12月及秋季10月較高 (其中6、12月顯著，P＜0.05)，其余月略低，致使養(yǎng)水機(jī)池塘DO的年均值與微孔曝氣池塘相近，但養(yǎng)水機(jī)能提高夏季和冬季池塘DO，有利于刺參存活及夏季池塘底部TOM降解。

養(yǎng)水機(jī)、微孔曝氣、自然納潮池塘水中TAN月質(zhì)量濃度分別介于 0.034～0.375 mg·L-1、0.058～0.388 mg·L-1、0.107～0.430 mg·L-1(圖 3)，年均值分別為 (0.208±0.005)、(0.228±0.019)、(0.238±0.008) mg·L-1，養(yǎng)水機(jī)池塘年均值最低，其次是微孔曝氣池塘，自然納潮池塘最高，養(yǎng)水機(jī)池塘顯著低于對(duì)照池塘 (P＜0.05)，對(duì)照池塘之間差異不顯著。3—11月，盡管養(yǎng)水機(jī)池塘與對(duì)照池塘水中TAN濃度在某些月份差異不顯著，但月濃度均最低，說(shuō)明養(yǎng)水機(jī)在春、夏、秋季降低TAN效果良好。

養(yǎng)水機(jī)、微孔曝氣、自然納潮池塘水中的NO2--N月質(zhì)量濃度分別介于 (0.000～19.000)×10-3mg·L-1、(0.000～23.000)×10-3mg·L-1、(1.000～25.000)×10-3mg·L-1(圖 3)，年均值分別為 (4.795±0.068)×10-3、(6.077±0.167)×10-3、(7.308±0.196)×10-3mg·L-1(表 1)。養(yǎng)水機(jī)池塘 NO2--N 各月質(zhì)量濃度 (除6和11月外) 和年均值均最低，自然納潮池塘 (除4和11月外) 均最高，各池塘年均值之間差異顯著 (P＜0.05)；與微孔曝氣池塘相比，除了6月養(yǎng)水機(jī)池塘略高外，其他月份均較低 (其中4、7、8月顯著低于微孔曝氣池塘，P＜0.05)，說(shuō)明養(yǎng)水機(jī)去除水中NO2--N效果良好，尤其在3—11月更加顯著。

圖3 池塘水總氨氮、亞硝態(tài)氮和活性磷酸鹽質(zhì)量濃度周年變化Figure 3 Annual change of contents of TAN, -N and-P in pond water

養(yǎng)水機(jī)、微孔曝氣、自然納潮池塘沉積物TOM月質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.75%～1.03%、0.93%～1.23%、1.02%～1.43% (圖 4)，年均值分別為 (0.840±0.021)%、(1.024±0.046)%、(1.198±0.053)% (表 1)，月均值和年均值養(yǎng)水機(jī)池塘最低，其次是微孔曝氣池塘，自然納潮池塘最高。各池塘沉積物TOM含量差異顯著 (P＜0.05)，說(shuō)明養(yǎng)水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)1年后，始終維持池塘沉積物中較低的TOM含量。

表1 各池塘水質(zhì)理化因子年均值Table 1 Annual means of physicochemical parameters in each pond ±SD

表1 各池塘水質(zhì)理化因子年均值Table 1 Annual means of physicochemical parameters in each pond ±SD

注：同列不同上標(biāo)字母代表差異顯著 (P＜0.05)，表2同此。Note: Different superscript letters within same column indicate significant difference (P＜0.05). The same case in Table 2.

有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)TOM/%養(yǎng)水機(jī) JWM 8.32±0.19a 0.208±0.005a 4.495±0.068a 0.025±0.001a 0.840±0.021a微孔曝氣 SA 8.22±0.23a 0.228±0.019b 6.077±0.167b 0.025±0.002a 1.024±0.046b自然納潮 Control 7.66±0.30b 0.238±0.008b 7.308±0.196c 0.020±0.002b 1.198±0.053c池塘Pond溶解氧DO/(mg·L-1)總氨氮TAN/(mg·L-1)亞硝態(tài)氮NO-2 -N/(10-3 mg·L-1)活性磷酸鹽PO3 4 --P/(mg·L-1)

圖4 池塘沉積物有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)周年變化相同時(shí)間不同小寫字母代表差異顯著。Figure 4 Annual change of sediment organic matter content in pond sedimentDifferent lowercase letters at the same time represent significant difference.

2.2 養(yǎng)水機(jī)對(duì)池塘活的異養(yǎng)菌和可培養(yǎng)弧菌豐度的影響

各池塘水和沉積物中活的異養(yǎng)菌和可培養(yǎng)弧菌豐度周年變化見圖5。養(yǎng)水機(jī)、微孔曝氣、自然納潮池塘水中活的異養(yǎng)菌豐度分別介于8.967×105～1.773×107個(gè)·mL-1、6.500×105～1.915×107個(gè)·mL-1、6.817×105～1.682×107個(gè)·mL-1(圖 5-a)，年均值分別為 (8.474±0.294)×106、(7.031±0.083)×106、(6.464±0.215)×106個(gè)·mL-1，養(yǎng)水機(jī)池塘最高，微孔曝氣池塘次之，自然納潮池塘最低，各池塘之間差異顯著 (P＜0.05, 表2)。養(yǎng)水機(jī)池塘水中活的異養(yǎng)菌豐度在2、5、10、11月低于微孔曝氣池塘(其中10、11月顯著，P＜0.05)，其余8個(gè)月均高于微孔曝氣池塘，且在1、3、4、6、8、9月顯著(P＜0.05)；與自然納潮池塘相比，養(yǎng)水機(jī)池塘除了10、11月略低以外 (P＞0.05)，其余10個(gè)月均較高，且在 1、2、4、6、7、8、12 月顯著 (P＜0.05)，可見養(yǎng)水機(jī)有助于水中活的異養(yǎng)菌生長(zhǎng)，尤其在溫度較高的7—9月。

養(yǎng)水機(jī)、微孔曝氣、自然納潮池塘沉積物中活的異養(yǎng)菌豐度分別介于 (1.150～4.103)×107個(gè)·g-1、(0.626～2.473)×107個(gè)·g-1、(0.944～3.776)×107個(gè)·g-1(圖 5-b)，年均值分別為 (1.945±0.127)×107、(1.202±0.304)×107、(1.866±0.160)×107個(gè)·g-1，養(yǎng)水機(jī)池塘年均值最高，自然納潮池塘次之，微孔曝氣池塘最低，養(yǎng)水機(jī)和自然納潮池塘之間差異不顯著，但均顯著高于微孔曝氣池塘 (P＜0.05，表2)。養(yǎng)水機(jī)池塘沉積物中活的異養(yǎng)菌豐度在 5、11月低于微孔曝氣池塘 (其中5月顯著，P＜0.05)，其余月份均較高，且在1、3、4、6、7、8、9、10、12月顯著 (P＜0.05)；與自然納潮池塘相比，養(yǎng)水機(jī)池塘在 3、4、5、6、7、10 月較高 (P＜0.05，6月除外)，但在 1、2、8、9、11、12 月較低 (P＜0.05，9、11月除外)，可見養(yǎng)水機(jī)能顯著促進(jìn)高溫期沉積物中活的異養(yǎng)菌生長(zhǎng)，有利于沉積物TOM的快速降解。

圖5 池塘水和沉積物中活的異養(yǎng)菌和可培養(yǎng)弧菌豐度年變化a. 水中異養(yǎng)菌；b. 沉積物中異養(yǎng)菌；c. 水中弧菌；d. 沉積物中弧菌。Figure 5 Annual change of abundance of viable heterotrophic bacteria and cultivable Vibrio in water and sediment of each ponda. Heterotrophic bacteria in water; b. Heterotrophic bacteria in sediment; c. Vibrio in water; d. Vibrio in sediment.

養(yǎng)水機(jī)、微孔曝氣、自然納潮池塘水中可培養(yǎng)弧菌豐度月均值分別介于2.0～645.8 CFU·mL-1、2.0～951.7 CFU·mL-1、3.0～2 899.2 CFU·mL-1(圖 5-c)，年均值分別為 (195.7±12.0)、(265.0±43.0)、(534.5±48.4) CFU·mL-1，年均值和年內(nèi)變化幅度養(yǎng)水機(jī)池塘最小，自然納潮池塘最大，各池塘年均值差異顯著 (P＜0.05，表2)；與微孔曝氣池塘相比，除了11、12月養(yǎng)水機(jī)池塘略高以外，其余月份均低，且在6、10月顯著 (P＜0.05)；與自然納潮池塘相比，養(yǎng)水機(jī)池塘除了在10、11、12月較高以外(其中11、12月顯著，P＜0.05)，在其余月份均較低 (其中4—9月顯著，P＜0.05)，可見在降低水中弧菌豐度方面，養(yǎng)水機(jī)有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

養(yǎng)水機(jī)、 微孔曝氣、 自然納潮池塘沉積物中可培養(yǎng)弧菌豐度月均值變化分別為2.0～3 036.5 CFU·g-1、35.5～5 411.5 CFU·g-1、 2.0～3 290.5 CFU·g-1(圖 5-d)，年均值分別為 (998.4±80.0)、(1 242.0±69.0)、(1 024.7±82.0) CFU·g-1，年均值和年內(nèi)變化幅度養(yǎng)水機(jī)池塘最小，微孔曝氣池塘最大，養(yǎng)水機(jī)池塘和自然納潮池塘年均值差異不顯著，但均顯著低于微孔曝氣池塘 (P＜0.05，表2)；與微孔曝氣池塘相比，養(yǎng)水機(jī)池塘在1、7、8、10、12月較高 (P＜0.05)，其余月份均較低 (其中2、4、6、9、11月顯著，P＜0.05)，可見養(yǎng)水機(jī)與微孔曝氣裝置相比，能降低沉積物中弧菌豐度；與自然納潮池塘相比，養(yǎng)水機(jī)池塘在 10、11、12、1、7 月較高 (P＜0.05)，2、6 月與之相等，在3、4、5、8、9月較低 (其中3、8、9月顯著，P＜0.05)，致使養(yǎng)水機(jī)池塘與自然納潮池塘年均值無(wú)顯著差異。

表2 各池塘活的異養(yǎng)菌和可培養(yǎng)弧菌豐度年均值Table 2 Annual average value of viable heterotrophic bacteria and cultivable Vibrio in ponds ±SD

表2 各池塘活的異養(yǎng)菌和可培養(yǎng)弧菌豐度年均值Table 2 Annual average value of viable heterotrophic bacteria and cultivable Vibrio in ponds ±SD

池塘Pond弧菌 Vibrio 異養(yǎng)菌 Heterotrophic bacteria水Water/(102 CFU·mL-1)沉積物Sediment/(103 CFU·g-1)Water/(106個(gè)·mL-1)水沉積物Sediment/(107 個(gè)·g-1)養(yǎng)水機(jī) JWM 1.957±0.120a 0.998±0.080a 8.474±0.294a 1.945±0.127a微孔曝氣 SA 2.650±0.430b 1.242±0.069b 7.031±0.083b 1.202±0.304b自然 Control 5.345±0.484c 1.024±0.082a 6.460±0.215c 1.866±0.167a

3 討論

3.1 養(yǎng)水機(jī)對(duì)池塘異養(yǎng)菌豐度的影響

池塘環(huán)境中作為刺參餌料和參與物質(zhì)循環(huán)[20-24]的異養(yǎng)菌，其豐度反映了刺參池塘餌料和有機(jī)質(zhì)的多寡以及水質(zhì)狀況的優(yōu)劣，因此其豐度和組成及其周年變化規(guī)律成為刺參池塘水質(zhì)的重要監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一[25-27]。本文測(cè)定的3種水質(zhì)調(diào)控方式池塘異養(yǎng)菌豐度均高于文獻(xiàn)報(bào)道[25-26]的異養(yǎng)菌豐度，這與測(cè)定方法有關(guān)，本文采用DVC法測(cè)定的細(xì)菌豐度是指水體或沉積物中所有的活細(xì)菌，而文獻(xiàn)報(bào)道的細(xì)菌豐度采用平板涂布法，前者測(cè)定結(jié)果高于后者1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。本文測(cè)定的養(yǎng)水機(jī)池塘水和沉積物中活的異養(yǎng)菌豐度在大多月份均顯著高于自然納潮池塘和微孔曝氣池塘，這可能與養(yǎng)水機(jī)將上層DO豐富的水吸入位于池塘底部的生物包后又噴射出去，在池塘內(nèi)形成一個(gè)微流動(dòng)的水流有關(guān)，水流帶動(dòng)沉積物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入到水體 (待發(fā)表)，供水體中活的異養(yǎng)菌生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)又將含氧量較高的水輸入到池塘底部，供沉積物中活的異養(yǎng)菌生長(zhǎng)繁殖，提高了微生物對(duì)池塘沉積TOM的降解能力[28]。盡管微孔曝氣裝置能從池塘底部鋪設(shè)的空氣管道輸送氧氣進(jìn)入池塘，但形成的上升氣泡難以形成水的流動(dòng)，沉積物中營(yíng)養(yǎng)難以進(jìn)入水體，使池塘水中活的異養(yǎng)菌含量較低，而沉積物中TOM含量較高，但其細(xì)菌含量相對(duì)較低，其原因還有待進(jìn)一步研究。本研究結(jié)果顯示自然納潮池塘沉積物中異養(yǎng)菌在1、2月出現(xiàn)高峰，與養(yǎng)水機(jī)和微孔曝氣池塘以及文獻(xiàn)資料結(jié)果[25-26]不同，初步推測(cè)可能與自然納潮池塘沉積物中TOM高，且冬季比夏季DO高有關(guān)，冬季高的細(xì)菌類群組成有待于進(jìn)一步研究。

3.2 養(yǎng)水機(jī)對(duì)池塘弧菌周年豐度的影響

弧菌是條件致病菌，豐度高于103CFU·mL-1時(shí)會(huì)引發(fā)蝦病[29]?；【彩谴虆B(yǎng)殖池塘環(huán)境中的自然菌群之一[30-32]，其豐度過高會(huì)引起刺參皮膚綜合征[33-35]，因此池塘弧菌豐度及其周年變化也是水質(zhì)檢測(cè)的重要指標(biāo)之一。本文測(cè)定的各池塘弧菌豐度和變化趨勢(shì)與文獻(xiàn)報(bào)道的[26-27,30-31]相似，均在夏季最高，冬季 (1、2月) 最低。池塘中弧菌豐度與溫度、TOM含量[29]呈正相關(guān)，養(yǎng)水機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致池塘TOM含量最低，而自然納潮池塘和微孔曝氣池塘TOM含量較高，這可能是導(dǎo)致養(yǎng)水機(jī)池塘弧菌豐度最低的主要原因之一，其他不利于弧菌生長(zhǎng)的因素還需進(jìn)一步研究。

3.3 養(yǎng)水機(jī)對(duì)刺參池塘水質(zhì)的影響

實(shí)驗(yàn)表明，自然納潮池塘在2和6月形成明顯的溫、鹽躍層，與自然納潮和微孔曝氣池塘相比，養(yǎng)水機(jī)幾乎消除了2和6月刺參池塘水體溫躍層，減少了表底層DO差[11]。本試驗(yàn)進(jìn)一步證明，養(yǎng)水機(jī)能顯著提高6月DO，主要是因?yàn)樵谠撛聹?、鹽躍層的消失，提高了養(yǎng)水機(jī)池塘藻類含量[14]，這對(duì)提高溫、鹽躍層期刺參成活率和沉積物降解率具有重要意義。王祖峰[11]的實(shí)驗(yàn)表明，養(yǎng)水機(jī)池塘無(wú)機(jī)氮年均值顯著低于微孔曝氣和自然納潮池塘，本試驗(yàn)結(jié)果與之相同，本試驗(yàn)再次表明養(yǎng)水機(jī)降低春、夏季池塘水中TAN、-N的效果優(yōu)于微孔曝氣裝置，更優(yōu)于自然納潮換水方式，這可能與養(yǎng)水機(jī)促進(jìn)了藻類生長(zhǎng)有關(guān)[14]；養(yǎng)水機(jī)能顯著提高春、夏季池塘水中活性磷濃度，與王祖峰[11]的結(jié)果一致，這可能與養(yǎng)水機(jī)能顯著促進(jìn)池塘沉積物TOM的降解，將沉積物有機(jī)磷釋放到水中有關(guān)。

綜上，養(yǎng)水機(jī)提高了6月溫、鹽躍層期池塘水中DO和春、夏、秋季水質(zhì)，顯著降低了沉積物中TOM含量，促進(jìn)了活的非弧菌異養(yǎng)菌生長(zhǎng)，抑制了可培養(yǎng)弧菌生長(zhǎng)，有利于刺參生長(zhǎng)。