吳堃，鐘志偉，陳勇貴，翁少萍，何建國,

(1. 有害生物控制與資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室//中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510275； 2. 水產(chǎn)品安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室//中山大學(xué)海洋學(xué)院，廣東 廣州 510006)

氣候變化和餌料投喂管理與凡納濱對蝦養(yǎng)殖池塘氨氮、亞硝氮和硝氮的關(guān)系*

吳堃1，鐘志偉1，陳勇貴2，翁少萍1，何建國1,2

(1. 有害生物控制與資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室//中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510275； 2. 水產(chǎn)品安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室//中山大學(xué)海洋學(xué)院，廣東 廣州 510006)

分別在2014年5-7月對位于海南省昌江養(yǎng)殖基地6口對蝦養(yǎng)殖池塘(H1-H6)和2014年8-10月對位于廣東省珠海市養(yǎng)殖基地的9口對蝦養(yǎng)殖池塘(Z1-Z9)連續(xù)采集對蝦養(yǎng)殖水樣，對氨氮、亞硝氮、硝氮等理化因子進(jìn)行檢測，記錄養(yǎng)殖期間天氣、餌料投喂、對蝦發(fā)生肝胰腺壞死癥(Hepatopancreas necrosis syndrome，HPNS)等情況。統(tǒng)計(jì)分析表明，氨氮與肝胰腺壞死癥的發(fā)生呈顯著相關(guān)。養(yǎng)殖過程中三態(tài)氮的變化較大，隨著養(yǎng)殖時(shí)間和飼料投喂的增加，養(yǎng)殖水體中的氨氮和總氮呈上升的趨勢。養(yǎng)殖第70-85天， H1-H6先后不同程度發(fā)生HPNS，對蝦發(fā)病時(shí)各池塘水體氨氮質(zhì)量濃度為0.29～0.74 mg/L，發(fā)病期間氨氮最高值0.42～1.02 mg/L，H1-H6同時(shí)采取控料措施后，控料后第5天的氨氮含量比控料前氨氮含量最高值分別降低了60.03%～84.89%，HPNS得到有效的控制。H1-H6實(shí)驗(yàn)塘下雨前第2天至當(dāng)天氨氮含量均小于0.2 mg/L，下雨后第1天均明顯增加，增幅最低的H5號塘氨氮含量達(dá)到0.477 mg/L，增幅最大的H3號塘氨氮含量達(dá)到1.35 mg/L。Z1-Z9觀測結(jié)果顯示，9個(gè)實(shí)驗(yàn)塘的氨氮平均含量在臺風(fēng)前第1天為0.2 mg/L,而臺風(fēng)過后第3天其氨氮平均含量達(dá)到0.66 mg/L。臺風(fēng)過后對蝦出現(xiàn)空腸空胃、吃料緩慢等HPNS癥狀。當(dāng)餌料過度投喂，遇上下雨天、臺風(fēng)等極端天氣，水中的氨氮含量上升明顯，并伴隨HPNS發(fā)生。

理化因子；凡納濱對蝦；氨氮；肝胰腺壞死癥

近年來，全球養(yǎng)殖凡納濱對蝦Litopenaeusvannmei發(fā)生了嚴(yán)重的病害，早期死亡綜合癥(early mortality syndrome, EMS)或急性肝胰腺壞死綜合癥(acute hepatopancreas necrosis syndrome, AHPNS)在泰國、越南、印度尼西亞、印度、墨西哥等地對蝦養(yǎng)殖場中爆發(fā)[1-2]。EMS/ AHPNS導(dǎo)致全球?qū)ξr養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重?fù)p失，我國海南等地2011年養(yǎng)殖的凡納濱對蝦也受其影響。EMS/AHPNS主要發(fā)生在養(yǎng)殖凡納濱對蝦初期，一般在養(yǎng)殖7～30 d的對蝦中發(fā)生，主要表現(xiàn)肝胰腺壞死，發(fā)病比較急，2～3 d內(nèi)死亡率80%以上。在我國養(yǎng)殖凡納濱對蝦中大面積發(fā)生了一種疾病，一般在養(yǎng)殖對蝦30 d以后發(fā)生，池塘對蝦一旦發(fā)生該疾病，對蝦逐漸死亡，不出現(xiàn)急性死亡現(xiàn)象，對蝦主要表現(xiàn)為厭食、活動力減弱、肝胰腺萎縮壞死[2-3]，由于發(fā)病對蝦在水體表面和池塘邊緣觀察不到，在池塘底部死亡，因此養(yǎng)殖者稱為“偷死病”，根據(jù)該病后期均表現(xiàn)為肝胰腺壞死這一特征，我們稱之為肝胰腺壞死癥(Hepatopancreas necrosis syndrome，HPNS)。HPNS發(fā)生的原因復(fù)雜，與病原和有害理化因子等相關(guān)[4-6]。為了進(jìn)一步探究HPNS發(fā)生與養(yǎng)殖水體理化因子的關(guān)系，尤其是氣候變化和飼料投喂管理與有害理化因子的關(guān)系，我們在海南和珠海共選取15口養(yǎng)殖凡納濱對蝦池塘水體進(jìn)行有害理化因子持續(xù)監(jiān)測，并記錄天氣情況、餌料投喂情況和HPNS發(fā)生情況。探索氣候變化等事件與水體理化因子的相關(guān)性，為建立有害理化因子監(jiān)測指標(biāo)體系和“測水調(diào)水”對蝦養(yǎng)殖技術(shù)體系的建立提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)場地與條件

實(shí)驗(yàn)先后在海南省昌江和廣東珠海兩地的實(shí)驗(yàn)基地共15個(gè)池塘進(jìn)行。海南昌江實(shí)驗(yàn)池塘6口(東經(jīng)108°41′，北緯18°41′)，編號為H1-H6，正方形，每口4畝(2 666.4 m2)，養(yǎng)殖水深約1.3～1.5 m，底部沙20 cm，有中央排水系統(tǒng)，進(jìn)水經(jīng)紗網(wǎng)過濾，配備蓄水池對引入的天然海水進(jìn)行消毒沉降。距離每個(gè)正方形角5 m處有水輪式增氧機(jī)，每個(gè)池塘4 臺，總功率4 kW。每池配有觀察臺和觀察網(wǎng)，用于觀察對蝦生長狀況、飼料攝食、發(fā)病情況等。從2014年3月13日開始投放凡納濱對蝦蝦苗，投苗密度為10 萬尾/畝(150 尾/m2)。養(yǎng)殖期間海水鹽度約為33‰，水溫在28～33 ℃，pH 7.2～8.2。

珠海實(shí)驗(yàn)在中山大學(xué)珠海海洋生物技術(shù)研究開發(fā)中心進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014年8月28日至2014年10月25日，養(yǎng)殖池塘為地膜池，長方形，1畝(666.6 m2)池塘6個(gè)、1.5畝(999.9 m2)池塘3個(gè)，共9個(gè)，編號為Z1-Z9。池塘養(yǎng)殖水深1.3～1.5 m，中央排水系統(tǒng)，紗網(wǎng)過濾進(jìn)水，配備蓄水池沉降和消毒海水。每個(gè)地膜池有水輪式增氧機(jī)2 臺，總功率 2 kW。每池配有觀察網(wǎng)，觀察對蝦生長、攝食和發(fā)病情況。投苗密度為5 萬尾/畝(75 尾/m2)，養(yǎng)殖期間海水鹽度約為1‰～4‰，水溫26～30 ℃，pH 7.2～8.5。

1.2 日常管理

海南6個(gè)池塘共配有2個(gè)蓄水池，天然海水引入后先經(jīng)過蓄水池進(jìn)行雜質(zhì)沉降和消毒，再根據(jù)需要抽入養(yǎng)殖池內(nèi)。實(shí)驗(yàn)用的6個(gè)養(yǎng)殖池塘均采取同樣的養(yǎng)殖管理模式，每日投料4次，分別為7：00、12：00、16：00和20：00，根據(jù)天氣、對蝦攝食、對蝦蛻殼等相關(guān)情況適當(dāng)調(diào)節(jié)。養(yǎng)殖過程中增氧機(jī)除了每日14：00-18：00并且光照充足的情況下關(guān)閉，其他時(shí)間一直運(yùn)作。養(yǎng)殖前期(30 d內(nèi))不換水，中期添水，后期少量排污換水，保持水深1.3～1.5 m。養(yǎng)殖過程中根據(jù)情況適量加入腐植酸鈉和光合細(xì)菌等制品。記錄養(yǎng)殖過程中的天氣情況和對蝦狀態(tài)。

珠海9個(gè)池塘共用2個(gè)蓄水池，均采用與H1-H6池塘同樣的養(yǎng)殖管理模式，養(yǎng)殖期間適量排水和添加海水，每天投料2次，記錄養(yǎng)殖過程中的天氣情況和對蝦狀態(tài)。

1.3 樣品的采集與分析

H1-H6池塘，分別在池塘邊和中央排水口附近設(shè)水樣采集點(diǎn)，每天采集水樣2次，分別為7：00和18：00時(shí)，每個(gè)取樣點(diǎn)分別取上層(距離水面20 cm)水樣和下層(距離池底20 cm)水樣。2014年3月13日開始投放蝦苗，5月初開始記錄，即養(yǎng)殖日期50 d左右開始進(jìn)行理化因子檢測，至6月15日結(jié)束實(shí)驗(yàn)，即養(yǎng)殖95 d結(jié)束理化因子的測量。Z1-Z9池塘，在池塘邊設(shè)采樣點(diǎn)，每天取水樣1次，固定為8：00，每個(gè)取樣點(diǎn)分別取上層(距離水面20 cm)水樣和下層(距離池底20 cm)水樣。

2 結(jié)果與分析

2.1 H1-H6池塘對蝦養(yǎng)殖中后期氨氮、亞硝氮和硝氮的變化

H1-H6池塘結(jié)果如圖1-3?？傮w情況，養(yǎng)殖中后期氨氮、亞硝氮、硝氮質(zhì)量濃度總體變化趨勢是隨著養(yǎng)殖時(shí)間不斷上升。養(yǎng)殖第50-70天期間，氨氮、亞硝氮，硝氮質(zhì)量濃度比較平穩(wěn)，氨氮含量均低于0.3 mg/L；第70-85天時(shí)，水體氨氮，亞硝氮質(zhì)量濃度處于上升的狀態(tài)，硝氮比較平穩(wěn)，此時(shí)6個(gè)實(shí)驗(yàn)池塘先后均有不同程度的發(fā)病，發(fā)病對蝦厭食，消化道沒有食物、肝胰腺萎縮、呈黃色，與HPNS癥狀吻合；養(yǎng)殖第85-90天，采取了控料、調(diào)水等一系列養(yǎng)殖管理措施，發(fā)病情況得到控制，各實(shí)驗(yàn)池塘氨氮質(zhì)量濃度也降低至0.3 mg/L以下，硝氮質(zhì)量濃度總體上升至1.4 mg/L以上。隨后，養(yǎng)殖第92天，下了一場大雨，H1-H6的氨氮在第92天和第93天明顯上升(圖1)，伴隨著對蝦發(fā)病。從對氨氮和亞硝氮質(zhì)量濃度來看，氨氮在養(yǎng)殖過程中波動性比較大，多次監(jiān)測到大于我國水質(zhì)漁業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB11607-89)規(guī)定的0.3 mg/L,是本次實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖中關(guān)心的重點(diǎn)，亞硝氮的含量都基本低于我國水質(zhì)漁業(yè)標(biāo)(GB11607-89)規(guī)定的0.2 mg/L[7-8]。

2.2 H1-H6池塘飼料投喂與氨氮、亞硝氮和硝氮的關(guān)系

H1-H6養(yǎng)殖池塘在養(yǎng)殖50 d后開始氨氮、亞硝氮和硝氮監(jiān)測，此時(shí)氨氮、亞硝氮和硝氮質(zhì)量濃度均在一個(gè)比較低的范圍內(nèi)[9]，凡納濱對蝦狀態(tài)正常。如圖4-9所示，在養(yǎng)殖40～50 d后，各池塘投料量不斷增加。在養(yǎng)殖第69天，H1、H4、H5號塘加料到79 kg(19.25 kg/畝，即約為0.028 9 kg/m2)，在第76天，H1、 H4、H5池塘養(yǎng)殖對蝦先后發(fā)生HPNS；在養(yǎng)殖第73天H2、H3、H6號塘加料到70 kg(17.5 kg/畝, 即約為0.026 3 kg/m2)，而H2, H3,H6號塘在約第80天，對蝦陸續(xù)開始發(fā)生HPNS。H1-H6在養(yǎng)殖75 d后氨氮明顯比養(yǎng)殖75 d前的氨氮含量高，且與對蝦發(fā)病時(shí)間基本吻合，對蝦發(fā)病時(shí)各塘氨氮質(zhì)量濃度為0.29～0.74 mg/L，發(fā)病期間氨氮最高值0.42～1.02 mg/L。在對蝦發(fā)病后，各池塘開始采取控料措施，約減料30%～50%，控制1周后，各池塘沒有發(fā)現(xiàn)患HPNS對蝦，氨氮逐漸降到0.3 mg/L以下。

養(yǎng)殖第92天后，出現(xiàn)下雨以及連續(xù)陰天天氣，各池塘氨氮含量在下雨后第1天升高至0.48～1.35 mg/L，由于之后的收蝦不及時(shí)，伴隨發(fā)病，導(dǎo)致最后產(chǎn)量過低(平均約250 kg/畝，即約為0.375 kg/m2)。

圖1 養(yǎng)殖時(shí)間與氨氮質(zhì)量濃度Fig.1 Ammonia-N concentration

圖2 養(yǎng)殖時(shí)間和亞硝氮質(zhì)量濃度Fig.2 Nitrite-N concentration

圖3 養(yǎng)殖時(shí)間和硝氮質(zhì)量濃度Fig.3 Nitrate-N concentration

圖4 H1號塘養(yǎng)殖過程中飼料投喂量以及三態(tài)氮的質(zhì)量濃度的關(guān)系Fig.4 Relation between feed and ammonia-N, nitrite-N, nitrate-N in pond NO.H1

圖5 H2號塘養(yǎng)殖過程中飼料投喂量以及三態(tài)氮的質(zhì)量濃度的關(guān)系Fig.5 Relation between feed and ammonia-N, nitrite-N, nitrate-N in pond NO.H2

圖6 H3號塘養(yǎng)殖過程中飼料投喂量以及三態(tài)氮的質(zhì)量濃度的關(guān)系Fig.6 Relation between feed and ammonia-N, nitrite-N, nitrate-N in pond NO.H3

圖7 H4號塘養(yǎng)殖過程中飼料投喂量以及三態(tài)氮的質(zhì)量濃度的關(guān)系Fig.7 Relation between feed and ammonia-N, nitrite-N, nitrate-N in pond NO.H4

圖8 H5號塘養(yǎng)殖過程中飼料投喂量以及三態(tài)氮的質(zhì)量濃度的關(guān)系Fig.8 Relation between feed and ammonia-N, nitrite-N, nitrate-N in pond NO.H5

圖9 H6號塘養(yǎng)殖過程中飼料投喂量以及三態(tài)氮的質(zhì)量濃度的關(guān)系Fig.9 Relation between feed and ammonia-N, nitrite-N, nitrate-N in pond NO.H6

2.3 飼料投喂管理對氨氮、亞硝氮和硝氮影響及對蝦發(fā)生HPNS

2.3.1 控制飼料前后氨氮、亞硝氮和硝氮關(guān)系 每個(gè)養(yǎng)殖池塘均出現(xiàn)不同程度的發(fā)病后，采取控料措施，控料前后氨氮、亞硝氮、硝氮的變化分別如圖10-13。

圖10 控料前后氨氮的質(zhì)量濃度Fig.10 Ammonia- N concentration0代表控料當(dāng)天；-1、-2分別代表控料前第1天和第2天；1-5分別代表控料后第1天-第5天The concentrations are on(0), before(negative number day) and after(positive number day) feeding control

圖11 控料前后亞硝氮的質(zhì)量濃度Fig.11 Nitrite -N concentration 0代表控料當(dāng)天；-1、-2分別代表控料前第1天和第2天；1-5分別代表控料后第1天-第5天The concentrations are on(0), before(negative number day) and after(positive number day) feeding control

圖12 控料前后硝氮的質(zhì)量濃度Fig.12 Nitrate - N concentration 0代表控料當(dāng)天；-1、-2分別代表控料前第1天和第2天；1-5分別代表控料后第1天-第5天The concentrations are on(0), before(negative number day) and after(positive number day) feeding control

圖13 控料前后三氮總質(zhì)量濃度Fig.13 Concentration of ammonia-N, nitraite-N and nitrate-N0代表控料當(dāng)天；-1、-2分別代表控料前第1天和第2天；1-5分別代表控料后第1天-第5天The concentrations are on(0), before(negative number day) and after(positive number day) feeding control

控料前后氨氮變化明顯，6口池塘在控料后5 d內(nèi)氨氮含量均得到有效的控制，控料后第5天的氨氮含量比控料前氨氮含量最高值分別降低了60.03%～84.89%；控料前后亞硝氮小于0.15 mg/L,尚未構(gòu)成對凡納濱對蝦的直接毒害作用；控料前后各別池塘硝氮有所上升；控料后三氮總量有所波動。

2.3.2 水體三態(tài)氮總氮與累計(jì)飼料投喂量的關(guān)系 在海南定期開展氨氮、亞硝氮和硝氮檢測，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，水體三氮總和與池塘累計(jì)飼料投喂量存在以下關(guān)系：

在半封閉池塘養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，水體氮主要來自于投喂飼料[10]。6口實(shí)驗(yàn)池塘數(shù)據(jù)表明，水體3種形態(tài)氮與累積飼料投喂量相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9以上，表明飼料投喂是池塘養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)氮含量的重要影響因素。

2.4 氨氮、亞硝氮和硝氮與對蝦發(fā)生HPNS的關(guān)系

水體氨氮含量不僅在低質(zhì)量濃度時(shí)會降低凡納濱對蝦的免疫力，脅迫凡納濱對蝦的健康，氨氮含量過高更是對凡納濱對蝦有直接的毒害作用[11-15]。水體中各種形態(tài)氮所占的比例，更是反應(yīng)了水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中動物、植物、微生物及溶解氧等的狀態(tài)[16-18]。截取各實(shí)驗(yàn)池塘發(fā)病前后氨氮、亞硝氮、硝氮變化數(shù)據(jù)制圖(圖14-16)，分析其與HPNS發(fā)生的關(guān)系。

表1 水體三氮總和與池塘累計(jì)飼料投喂量的關(guān)系Table 1 Relation between the summation of three forms of nitrogen and the amount of feeding

圖14 發(fā)病前后氨氮質(zhì)量濃度Fig.14 Ammonia- N concentration 0代表發(fā)病當(dāng)天；-1- -4分別代表發(fā)病前第1天-第4天；1-4分別代表發(fā)病后第1天-第4天The concentrations are on(0), before(negative number day) and after(positive number day) onset

圖15 發(fā)病前后硝氮質(zhì)量濃度Fig.15 Nitrate-N concentration0代表發(fā)病當(dāng)天；-1- -4分別代表發(fā)病前第1天-第4天；1-4分別代表發(fā)病后第1天-第4天The concentrations are on(0), before(negative number day) and after(positive number day) onset

圖16 發(fā)病前后亞硝氮質(zhì)量濃度Fig.16 Nitrite -N concentration0代表發(fā)病當(dāng)天；-1- -4分別代表發(fā)病前第1天-第4天；1-4分別代表發(fā)病后第1天-第4天The concentrations are on(0), before(negative number day) and after(positive number day) onset

如圖14所示，6口池塘養(yǎng)殖對蝦發(fā)病前或發(fā)病當(dāng)天氨氮質(zhì)量濃度較高，0.29 mg/L(H5號塘)到0.74 mg/L(H1號塘)；H2、H4號池塘發(fā)病后氨氮質(zhì)量濃度呈上升趨勢，分別達(dá)到了0.79、1.01 mg/L，發(fā)病情況加重；H1、H3,、H5和H6在發(fā)病后氨氮質(zhì)量濃度呈下降趨勢，在發(fā)病后的4 d內(nèi)均降到0.33 mg/L以下，發(fā)病后4 d沒有觀察到死亡對蝦，發(fā)生HPNS后各個(gè)池塘的發(fā)病趨勢與氨氮趨勢基本吻合，推測發(fā)病情況與氨氮含量相關(guān)性較大。如圖15所示，發(fā)病過程中，硝氮質(zhì)量濃度總體變化不大，規(guī)律不明顯，可能是由于發(fā)病時(shí)采取控料措施所致。如圖16所示，發(fā)病前后亞硝氮質(zhì)量濃度均偏低(低于0.15 mg/L)且低于中國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的0.2 mg/L。

用SPSS分析軟件對實(shí)驗(yàn)過程中6個(gè)池塘發(fā)病與正常期間的氨氮、硝氮、亞硝氮分別進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。硝氮與凡納濱對蝦發(fā)病的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)結(jié)果，P為0.11大于0.05，從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度上表明硝氮與凡納濱對蝦發(fā)病的相關(guān)性不顯著。氨氮、亞硝氮分別與發(fā)病的獨(dú)立樣品T檢驗(yàn)結(jié)果，P值均小于0.05，從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度上表明氨氮、亞硝氮和對蝦發(fā)病有顯著的相關(guān)性，而氨氮影響最顯著。本次海南實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氨氮與對蝦發(fā)病的相關(guān)性比較大。

2.5 氣候?qū)Π钡?、亞硝氮和硝氮的影響及對蝦發(fā)生HPNS情況

2.5.1 降雨對氨氮、亞硝氮和硝氮的影響及對蝦發(fā)生HPNS情況 截取本次實(shí)驗(yàn)下雨前后氨氮、亞硝氮、硝氮、三氮變化制圖17-20。6口實(shí)驗(yàn)塘下雨前第2天至當(dāng)天氨氮質(zhì)量濃度均小于0.2 mg/L,在下雨后第1天均顯著增加，增幅最低的H5號塘氨氮質(zhì)量濃度達(dá)到0.477 mg/L,增幅最大的H3號塘氨氮質(zhì)量濃度達(dá)到1.35 mg/L(圖17)。下雨前后亞硝氮質(zhì)量濃度均低于0.2 mg/L(圖18)。 下雨前后6口實(shí)驗(yàn)塘的硝氮質(zhì)量濃度均有明顯的下降，從下雨當(dāng)天1.30～2.78 mg/L下降至下雨后第1天的0.25～2.09 mg/L(圖19)。降雨前后6口塘無機(jī)氮總量變化稍有波動(圖20)。

圖17 下雨天前后氨氮質(zhì)量濃度Fig.17 Ammonia- N concentration0代表下雨當(dāng)天；-1和 -2分別代表下雨前第1天和第2天；1、2分別代表下雨后第1天和第2天The concentrations are on(0),before(negative number day) and after(positive number day) rainy day. The same below

圖18 下雨天前后亞硝氮質(zhì)量濃度Fig.18 Nitrite-N concentration0代表下雨當(dāng)天；-1和 -2分別代表下雨前第1天和第2天；1、2分別代表下雨后第1天和第2天The concentrations are on(0),before(negative number day) and after(positive number day) rainy day. The same below

圖19 下雨天前后硝氮質(zhì)量濃度Fig.19 Nitrate-N concentration0代表下雨當(dāng)天；-1和 -2分別代表下雨前第1天和第2天；1、2分別代表下雨后第1天和第2天The concentrations are on(0),before(negative number day) and after(positive number day) rainy day. The same below

圖20 下雨天前后三態(tài)氮總和質(zhì)量濃度Fig.20 Concentration of ammonia-N, nitraite-N and nitrate-N0代表下雨當(dāng)天；-1和 -2分別代表下雨前第1天和第2天；1、2分別代表下雨后第1天和第2天The concentrations are on(0),before(negative number day) and after(positive number day) rainy day. The same below

2.5.2 臺風(fēng)與氨氮、亞硝氮和硝氮的相關(guān)性 選取9口地膜池塘(Z1-Z9)，研究分析臺風(fēng)對養(yǎng)殖水體氨氮、亞硝氮、硝氮的影響。臺風(fēng)影響前后硝氮(圖22)低于0.25 mg/L，含量較低,不利于藻類繁殖[19-21]，池塘內(nèi)沒有足夠的功能性藻類。亞硝氮質(zhì)量濃度低于0.08 mg/L(圖23)，不是脅迫對蝦的主要因子[9]。臺風(fēng)過后3 d氨氮(圖21)明顯升高，Z1-Z9 9口池塘的平均氨氮質(zhì)量濃度由臺風(fēng)前第1天的0.21 mg/L增加至臺風(fēng)后第3天的0.66 mg/L(圖24)。臺風(fēng)過后，凡納濱對蝦出現(xiàn)空腸空胃、吃料緩慢等HPNS癥狀。

圖21 臺風(fēng)前后池塘氨氮的質(zhì)量濃度Fig.21 Ammonia-N concentration0代表臺風(fēng)當(dāng)天；-1、-2分別代表臺風(fēng)前第1天和第2天；1-4分別代表臺風(fēng)后第1天-第4天The concentrations are on(0),before(negative number day) and after(positive number day) typhoon. The same below

圖22 臺風(fēng)前后硝氮的質(zhì)量濃度Fig.22 Nitrate-N concentration0代表臺風(fēng)當(dāng)天；-1、-2分別代表臺風(fēng)前第1天和第2天；1-4分別代表臺風(fēng)后第1天-第4天The concentrations are on(0),before(negative number day) and after(positive number day) typhoon. The same below

圖23 臺風(fēng)影響下亞硝氮的質(zhì)量濃度Fig.23 Nitrite-N concentration 0代表臺風(fēng)當(dāng)天；-1、-2分別代表臺風(fēng)前第1天和第2天；1-4分別代表臺風(fēng)后第1天-第4天The concentrations are on(0),before(negative number day) and after(positive number day) typhoon. The same below

圖24 臺風(fēng)前后Z1-Z9三氮平均值Fig.24 Concentration of ammonia-N, nitrite-N and nitrate-N0代表臺風(fēng)當(dāng)天；-1、-2分別代表臺風(fēng)前第1天和第2天；1-4分別代表臺風(fēng)后第1天-第4天The concentrations are on(0),before(negative number day) and after(positive number day) typhoon. The same below

3 討 論

凡納濱對蝦養(yǎng)殖池塘水體氨氮、亞硝氮和硝氮的連續(xù)監(jiān)測和餌料投喂、天氣變化及HPNS發(fā)生相關(guān)性分析結(jié)果表明，在本次實(shí)驗(yàn)的池塘生態(tài)系統(tǒng)中氨氮、亞硝氮、硝氮等三氮主要來自對蝦飼料；氨氮質(zhì)量濃度變化與臺風(fēng)、暴雨等氣候因子及飼料投喂管理直接相關(guān)；對蝦HPNS發(fā)生與氨氮和亞硝氮顯著相關(guān)，氨氮質(zhì)量濃度高低也反應(yīng)出養(yǎng)殖系統(tǒng)中對蝦發(fā)生HPNS的程度。

氨氮不僅對凡納濱對蝦有直接的毒性，降低其免疫力，導(dǎo)致對蝦易收病毒病害的感染，其過量的累積也會促進(jìn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)有毒有害細(xì)菌的滋生[11,13,15,22-26]。亞硝氮也是水體中重要的有毒物質(zhì)[7,27-28]，本次實(shí)驗(yàn)監(jiān)測時(shí)間內(nèi)亞硝氮含量均低于中國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和先前文獻(xiàn)報(bào)道的警示質(zhì)量濃度[7]，雖然數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析顯示亞硝氮與對蝦HPNS發(fā)生有直接關(guān)系，但監(jiān)測亞硝氮數(shù)據(jù)與臺風(fēng)、暴雨、餌料投喂量和發(fā)生HPNS規(guī)律性并不明顯，可能還存在其他因素影響本次研究的結(jié)論，故本文將氨氮作為重點(diǎn)進(jìn)行分析。

飼料是對蝦集約化養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中輸入的主要營養(yǎng)鹽，飼料過多投喂，會產(chǎn)生大量糞便沉積在池底，池底大量的有機(jī)質(zhì)堆積，有機(jī)質(zhì)分解會消耗氧，使池底處于低氧的狀態(tài)，厭氧菌大量增殖，有機(jī)質(zhì)不完全分解還會產(chǎn)生大量的氨氮、亞硝氮、硫化氫等的有毒有害理化因子[29]，降低對蝦的免疫力，增加對病原體的易感性，容易誘發(fā)HPNS發(fā)生[30]；過少的飼料輸入不僅影響對蝦的正常生長，營養(yǎng)鹽過少也不利于水體功能性藻類的繁殖[20]。

HPNS發(fā)生后，采取控料措施后對蝦發(fā)病緩解，對蝦狀態(tài)逐漸變好，綜合以上三態(tài)氮綜合變化分析，亞硝氮質(zhì)量濃度比較低，三氮總和有所波動但范圍不大，采取控料措施后氨氮質(zhì)量濃度總體趨勢下降，到控料后第5天均低于0.3 mg/L,而相應(yīng)的硝氮含量不斷上升。這可能是由于控料過程中，飼料投喂量下降，在此過程中，藻類發(fā)揮作用，水體溶氧充足，有機(jī)質(zhì)分解完全，充足的溶氧環(huán)境有利于需氧型的硝化細(xì)菌繁殖[31]，有效的抑制了厭氧型的反硝化細(xì)菌的繁殖[32-33]，有利于氨氮發(fā)生硝化作用氧化為亞硝氮和硝氮，有效的把水體里面的有毒害作用氨氮轉(zhuǎn)化為硝氮，使得對蝦受氨氮脅迫的狀態(tài)解除[23]，發(fā)病緩解，對蝦狀態(tài)好轉(zhuǎn)。

綜合圖17-20，對于H1-H6，對比下雨前后各態(tài)氮以及三態(tài)氮總量的變化，可以看出在降雨后第1天三氮總量稍有波動但還比較穩(wěn)定，硝態(tài)氮有所下降，而上升最為明顯的是氨氮。推測下雨后出現(xiàn)藻類大量死亡和光合作用減弱，導(dǎo)致水體溶氧不足[34]，有機(jī)質(zhì)分解釋放氨氮。溶氧下降抑制了硝化細(xì)菌[31](好養(yǎng)型細(xì)菌)的活性，促進(jìn)了反硝化細(xì)菌[33](厭氧性細(xì)菌)的繁殖，硝化細(xì)菌作用減弱，反硝化細(xì)菌作用增強(qiáng)，進(jìn)一步加劇了氨氮的上升，將硝氮轉(zhuǎn)化為氨氮，而這一系列化學(xué)反應(yīng)過程需要一定反應(yīng)時(shí)間，所以監(jiān)測到氨氮大量增加在下雨后第1天。下雨破壞養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的正常的氮循環(huán)，造成氨氮累積，降低對蝦免疫力，進(jìn)而脅迫對蝦的健康[11]。

由圖21-24，對于ZA-Z9，對比臺風(fēng)前后各理化因子的變化，這可能是由于臺風(fēng)影響下，池塘底部沉積的有機(jī)物釋放到水體中，同時(shí)光照減弱，功能性藻類嚴(yán)重不足，溶氧降低，對氨氮的同化作用下降，硝化細(xì)菌作用減弱，反硝化細(xì)菌作用增強(qiáng)，破壞養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)，造成氨氮在臺風(fēng)過后大量增加，誘發(fā)HPNS的發(fā)生。

綜上所述，凡納濱對蝦半封閉的養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)，水質(zhì)是凡納濱對蝦養(yǎng)殖的重要因素，過量的餌料投喂、臺風(fēng)和暴雨等氣候與池塘水體氨氮產(chǎn)生有密切的關(guān)系，而氨氮的脅迫與對蝦發(fā)生HPNS直接相關(guān)。因此，解決環(huán)境變化和養(yǎng)殖操作管理所產(chǎn)生的氨氮脅迫技術(shù)就成為防控對蝦HPNS的關(guān)鍵技術(shù)。

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The relationship between climate change, feeding management and ammonia, nitrite and nitrate nitrogen in theLitopenaeusvannameiaquaculture ponds

WUKun1，ZHONGZhiwei1，CHENYonggui2,WENGShaoping1，HEJianguo1,2

(1．State Key Laboratory for Biocontrol, School of Life Sciences, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China； 2．MOE Key Laboratory of Aquatic Product Safety, School of Marine Sciences, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China)

Continuous collection of shrimp-breeding pond water samples was respectively done and detected in 6 ponds(H1-H6) in aquaculture base located in Dongfang,Hainan from May to July 2014, as well as 9 ponds(Z1-Z9) in Zhuhai, Guangdong. Detect the concentration of ammonia nitrogen, nitrite nitrogen, nitrate nitrogen as well as other physical and chemical factors were also detected in these shrimp farming ponds. The weather, feeding management, the outbreak of hepatic pancreas necrosis syndrome(HPNS) and its response management were recorded during the period of aquaculture. Result of the statistical analysis showed that ammonia and HPNS was significantly correlated. Three different forms of nitrogen had a significant change in the aquaculture period. With the increase of time and amount of feeding, ammonia and nitrogen in the aquaculture water showed an upward trend. In the first 70～85 days of aquaculture, HPNS successively occurred in varying degrees in H1-H6. The H1-H6 ammonia nitrogen ranged 0.29～0.74 mg/L when the HPNS occurred. The highest value of ammonia ranged 0.42～1.02 mg/L during the onset. After the feeding control taken in H1-H6 when the HPNS outbreak, the ammonia nitrogen concentration in five days was 60.03%～84.89% lower than its highest concentration during onset, respectively. HPNS was effectively controlled. The ammonia nitrogen of H1-H6 were less than 0.2 mg/L at the two days before raining days and the ammonia nitrogen increased dramatically after rain. The ammonia nitrogen in H5 which has increased least was 0.477 mg/L and the ammonia nitrogen in H3 which has increased most was 1.35 mg/L. Z1-Z9 experiment results showed that the average concentration of ammonia at the day before the typhoon was 0.2 mg/L whereas the average concentration of ammonia at the third day after the typhoon reached 0.66 mg/L. After typhoons, vannamei appeared jejunogastric and inappetence which are obvious symptoms of HPNS. The concentration of ammonia rose significantly and was accompanied with the occurrence of HPNS when the ponds were over-feeded or when typhoon or rain came.

physical and chemical factors;Litopenaeusvannamei; ammonia nitrogen; pancreatic necrosis liver disease

2016-04-27 基金項(xiàng)目：國家蝦產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-47)

吳堃(1991年生)，男；研究方向：水生經(jīng)濟(jì)動物寄生生物病害控制；E-mail：452785934@qq.con

何建國(1962年生)，男；研究方向： 水生經(jīng)濟(jì)動物病害控制 ；E-mail：lsshjg@mail.sysu.edu.cn

10.13471/j.cnki.acta.snus.2017.01.017

S94

A

0529-6579(2017)01-0102-13