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泥炭黄腐酸对凡纳滨对虾养殖水质的改良研究

出处:当代水产 作者: 水产养殖网 2017-02-01 19:23:00

作者 | 营口理工学院化学与材料工程系 杜国丰
来源 | 腾氏水产商务网-当代水产杂志社 

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)原产于美洲太平洋沿岸水域,主要分布于秘鲁北部至墨西哥湾沿岸,以厄瓜多尔沿岸分布最为集中,是当今世界最主要的对虾养殖品种。辽宁某水产养殖有限公司从美国科那湾海洋资源公司引进凡纳滨育种核心种群并繁育成功,填补了省内空白,随后进行了高密度养殖。

随着规模化养殖的发展,水体中有机污染不断加重,水质恶化,水体微生态平衡被打破。养殖水体中的氮主要以硝酸氮、亚硝酸氮和氨氮的形式存在。硝酸氮对凡纳滨对虾不具毒性,渔业水质标准也未对其进行限制,而亚硝酸氮和氨氮则对凡纳滨对虾有较强的毒害作用[2]。养殖水体中在亚致死浓度下,随着氨氮水平升高,凡纳滨对虾对病原菌的易感染性提高,对虾体内相关酶活力下降[3]。孙国铭等研究在海水pH8.15、水温27℃、盐度20‰条件下,凡纳滨对虾对氨氮的安全浓度为2.667mg/L。I~ting等研究得出水体中亚硝酸氮的临界浓度为5.15 mg/L,超过这一浓度对虾即开始死亡。

除了氨氮、亚硝酸氮以外,硫化物、水中溶解氧、pH值、温度等因素都对凡纳滨对虾的生存和生长有较大的影响。因此,一种稳定、净水能力强且饵料生物比较丰富的水体是对虾生长的良好环境。本文以从长白山附近林区采集的活性泥炭及其中的黄腐酸类物质为原料,将其投放入虾池中,评价其对养殖水体水质的改良效果,为泥炭及其黄腐酸类物质应用于水产养殖业中改良水质提供探索依据。

1、材料与方法

1.1地点及原料

实验于2016年6月5日至9月2日期间进行,实验地点位于辽宁省营口市辽宁某水产养殖有限公司。泥炭采自长白山附近林区,黄腐酸为实验室自制。

1.2 实验方法

建立12个实验围隔(6m×5m),水深1.5m,底质类型为泥砂型,养殖品种为凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei),放养密度50尾/m3,每个围隔配备ACO~009型氧气泵,投饵盘投饵。其中O1,O2,O33个围隔为对照组;A1,A2,A3在初始的泥砂底质中按1∶1体积比添加活性泥炭,作为实验Ⅰ组;B1,B2,B3每隔7天泼洒20%的泥炭黄腐酸,使水体中黄腐酸终浓度为3.0mg/L,作为实验Ⅱ组;C1,C2,C3在初始的泥砂底质中按1∶1体积比添加活性泥炭,并每隔7天泼洒20%的泥炭黄腐酸,使水体中黄腐酸终浓度为3.0mg/L,作为实验Ш组。实验前分别测量各池水体的pH、氨氮、亚硝酸盐、溶氧、盐度、硫化氢。

1.3 水质指标测定及测定方法  

实验养殖过程中每10d离水面50cm处取样,利用DZ~A型水产养殖检测仪(上海某电子科技有限公司)检测水体的pH、氨氮、亚硝酸盐、溶氧、盐度状况,硫化物检测采用亚甲蓝法。

2、结果与分析

在90d的实验期内,水质各项指标共测定10次,检测数据结果和分析如下。

2.1 氨氮

实验组和对照组的氨氮测定结果如图1所示。从图1可以看出,实验组各池氨氮的含量在90d的监测期内均明显小于对照组,其中泥炭加黄腐酸的实验Ш组的降氨氮的效果最好,养殖后期其含量基本在1mg/L左右,另外加泥炭的实验Ⅰ组、泥炭加黄腐酸的实验Ш组在养殖初、中期氨氮含量稍有下降,后期缓慢上升,而加黄腐酸的实验Ⅱ组氨氮的变化趋势和对照组是一致的,但氨氮含量较对照组下降也较明显,说明黄腐酸对氨氮具有一定的吸附功能。活性泥炭中含有多种环境益生菌,这些微生物对氨氮有着较强的分解能力,实验初期益生菌在水体中未形成优势菌群,氨氮含量缓慢升高,经过一段适应期后其成为优势菌群,氨氮含量稍有下降,养殖的后期随着有机物积累的增多,实验各池中氨氮含量上升,表明微生态制剂处理有机物的能力也有一定的限度。对照组池中氨氮含量后期快速上升,说明水体自净能力有限,水质快速恶化。据报道,氨氮对凡纳滨对虾幼虾的96h半致死浓度为5.42mg/L,安全浓度为2.667 mg/L,实验中对照组和加黄腐酸的实验Ⅱ组池中氨氮含量在后期已突破安全浓度,但尚未到达96h半致死浓度,实验中也并未发现对虾有大量死亡的现象,与此同时仔细观察,发现虾体颜色由淡紫红色有向暗灰色转变的趋势。而加泥炭的实验Ⅰ组和泥炭加黄腐酸的实验Ш组在养殖后期氨氮浓度也基本保持在安全浓度以下,虾体颜色呈淡紫红色。
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图1 泥炭黄腐酸对氨氮的影响

2.2 亚硝酸盐

实验组和对照组的亚硝酸盐测定结果如图2所示。从图2中可以看出,对照组及加黄腐酸的实验Ⅱ组的亚硝酸盐含量呈现出初期缓慢上升,中、后期快速升高的趋势,其中对照组亚硝酸盐含量在养殖后期已突破良好水质标准(NO2~~N<0.6mg/L),加黄腐酸的实验Ⅱ组对水体中的亚硝酸盐有一定的吸附降解功能,加泥炭的实验Ⅰ组去除亚硝酸盐的效果比实验Ⅱ组好,但仍以泥炭加黄腐酸的实验Ш组效果为最佳,据报道,草鱼的亚硝酸盐浓度为0.1mg/L,照比此浓度用于对虾的养殖研究中,实验Ш组在养殖的整个过程中亚硝酸盐含量均在0.1mg/L以下,说明泥炭中含有大量的包括芽孢杆菌、硝化细菌在内的益生菌,其对水体中亚硝酸盐的去除功效较大。
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图2 泥炭黄腐酸对亚硝酸盐的影响

2.3 溶氧

实验组和对照组的溶氧测定结果如图3所示。从图3中可以看出,4组实验大致分为两个趋势。对照组和加黄腐酸的实验Ⅱ组在养殖初期水中溶氧逐渐下降,20d时已降至近2mg/L;而加泥炭的实验Ⅰ组和泥炭加黄腐酸的实验Ш组在养殖初期溶氧缓慢下降,20d后有一个小幅的上升,到了养殖中期溶氧呈现下降趋势至60d后溶氧将至3mg/L以下。据报道,对虾对溶氧的最低忍受值为2 mg/L(27℃),低于这一临界点即开始死亡[9],养殖后期为了增加池内溶氧,保证对虾健康生长,及时的开启增氧设备,图3中各组在中、后期溶氧出现急剧上升并维持在8mg/L的水平即是增氧的效果。分析整个过程,可以看出,黄腐酸对于池内的溶氧几乎未起作用,而底质中添加的泥炭对于溶氧在前、中期效果明显,到了后期也必须借助增氧设备,养殖的中、后期阴雨天比较多,光照不足,影响池内藻类等浮游生物的生长,无法进行光合作用,增氧不足,而水中溶氧不断被消耗,又得不到有效补充,致使溶氧下降,故而养殖中、后期及时的开启增氧设备。
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图3 泥炭黄腐酸对溶氧的影响

2.4 pH

实验组和对照组的pH测定结果如图4所示。对照组和加黄腐酸的实验Ⅱ组pH值基本在7.6以下;加泥炭的实验Ⅰ组和泥炭加黄腐酸的实验Ш组在实验的第20d后pH都在8.0~8.8之间。表明泥炭对于改善水体pH有显著效果,而黄腐酸具有一定的弱酸性,对于养殖水体弱碱性pH的调节不太有利。
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图4 泥炭黄腐酸对pH的影响

2.5 盐度

实验组和对照组的盐度测定结果如图5所示。在90d的养殖监测期内,对照组和实验各组的盐度变化趋势基本一致,均在2.20 %~2.40 %之间,说明黄腐酸和泥炭对养殖水体盐度的变化不明显,或者不改变养殖水体盐度。
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图5 泥炭黄腐酸对盐度的影响

2.6 硫化氢

实验组和对照组的盐度测定结果如图6所示。从中可以看出对照组和加黄腐酸的实验Ⅱ组在初期硫化氢含量缓慢上升,中、后期含量急剧增高,至对虾快出塘时硫化氢的含量已达到1.0mg/L以上;而加泥炭的实验Ⅰ组和泥炭加黄腐酸的实验Ш组初期在水体内未检测出硫化氢,中、后期随着有机物积累的增多,超过泥炭中益生菌处理硫化氢的能力,各池中硫化氢含量上升,但硫化氢的含量也在0.2mg/L以下。
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图6 泥炭黄腐酸对硫化氢的影响

3、讨论

本实验利用活性泥炭及其黄腐酸类物质进行对虾养殖过程中的水质调节,对氨氮、亚硝酸盐、溶氧等相关指标的检测初步表明活性泥炭中的多种有益微生物作为底质改良剂发挥了较好的功效,而黄腐酸在降氨氮、亚硝酸盐方面也体现出一定的作用。养殖的中、后期池水水质变差,提示泥炭有益微生物菌群及其黄腐酸类成分分解有机物也有一定的限度。保持池中水质的稳定,不能完全依赖于微生态物质,需要多种措施并用,如本实验中、后期及时开启增氧设备,使池内溶氧充足。但与此同时由于泥炭作为底质,其中所含的微生物游离细胞易被水冲走,利用率低下,持续作用时间短,因此如何将泥炭进行固定化应用于水产养殖大幅度改良水质将是今后研究的方向。

(参考文献略)【基金项目∶营口理工学院院级预研项目,编号YYL201617】


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