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        淺談碳源和氮源在水質(zhì)調(diào)節(jié)中的作用

        2021-12-06 18:35:00邵明聰丁樹軍陳忠國
        水產(chǎn)養(yǎng)殖 2021年10期
        關(guān)鍵詞:水質(zhì)生長

        邵明聰,丁樹軍,陳忠國

        (徐聞縣水產(chǎn)技術(shù)推廣站,廣東 湛江 524100)

        隨著養(yǎng)殖技術(shù)水平的不斷提高,傳統(tǒng)粗放型養(yǎng)殖模式已被集約化高密度養(yǎng)殖模式所取代。在高密度養(yǎng)殖過程中,人工配合飼料的大量投喂及養(yǎng)殖動物代謝產(chǎn)生的氨氮和亞硝酸鹽會引起養(yǎng)殖水質(zhì)的惡化,積累有毒有害物質(zhì),滋生大量致病菌,影響?zhàn)B殖動物的健康生長。目前,養(yǎng)殖水質(zhì)惡化與水生動物病害頻發(fā)已經(jīng)成為阻礙水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。因此,水質(zhì)調(diào)控是養(yǎng)殖過程中的關(guān)鍵技術(shù)?,F(xiàn)簡述如何通過碳源和氮源調(diào)節(jié)水質(zhì),促進(jìn)養(yǎng)殖水體生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和有機(jī)物質(zhì)分解,更好地維持水質(zhì)的穩(wěn)定,為養(yǎng)殖對象提供良好的生存環(huán)境。

        1 養(yǎng)殖水體中碳和氮的來源

        1.1 碳的來源

        養(yǎng)殖水體中碳主要來源于浮游植物光合作用,吸收固定的二氧化碳、投喂的飼料及人工添加的有機(jī)碳源,如有機(jī)酸、糖蜜、蔗糖和葡萄糖等。

        1.2 氮的來源

        養(yǎng)殖水體中氮主要來源于殘餌、糞便和水生生物死亡后的尸體殘骸,還有少量來自肥水所用的肥料。研究表明,配合飼料中蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為養(yǎng)殖動物蛋白質(zhì)的效率為11%~36%,均值為25%,因此,人工配合飼料中大多數(shù)的氮會沉積于養(yǎng)殖水體中[1]。

        2 碳和氮對養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響

        2.1 碳對養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響

        (1)對水體穩(wěn)定性的影響。水體中的碳充足與否和總堿度的高低密切相關(guān)。總堿度是水體中溶解的堿基物質(zhì)的總濃度,水體中溶解的堿基物質(zhì)主要以碳酸根和碳酸氫根離子形式存在,充足的碳源有助于保持水體中較高濃度的碳酸根和碳酸氫根離子??倝A度是減緩水體酸堿度變化和維持水體穩(wěn)定性的重要指標(biāo),總堿度較高時,養(yǎng)殖水體緩沖能力較強(qiáng),酸堿度等理化指標(biāo)可保持相對穩(wěn)定,不易發(fā)生倒藻等現(xiàn)象,養(yǎng)殖對象應(yīng)激反應(yīng)小;總堿度過低時,易出現(xiàn)肥水困難和水質(zhì)易變等問題,一般要求養(yǎng)殖水體總堿度≥100 mg/L。此外,堿性物質(zhì)還可以中和沉淀部分重金屬離子,降低重金屬的毒性。

        (2)對養(yǎng)殖環(huán)境的影響。藻類光合作用需要二氧化碳參與,隨著藻類的生長繁殖,水體中的碳不斷被消耗。同時,碳也是水體中其他生物正常生長所需的基本元素,充足的碳可為藻類和有益微生物等提供營養(yǎng),碳的缺少易導(dǎo)致藻類老化甚至倒藻現(xiàn)象。

        2.2 氮對養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響

        (1)對養(yǎng)殖對象的影響。在高密度養(yǎng)殖模式下,人工配合飼料中超過70%的氮元素未被養(yǎng)殖動物吸收,大量的氮在水體中累積,致使亞硝酸鹽和氨氮等超標(biāo),該現(xiàn)象在養(yǎng)殖中后期尤為嚴(yán)重。亞硝酸鹽和氨氮是水產(chǎn)養(yǎng)殖中主要的環(huán)境限制因子,影響?zhàn)B殖對象的生長、代謝和排泄等正常生理功能,是引起養(yǎng)殖水質(zhì)惡化和威脅養(yǎng)殖動物生存的重要因素。水體中亞硝酸鹽和氨氮濃度升高,易滋生有害菌,機(jī)體對病原微生物抵抗力也會下降,因此,易引起疾病的暴發(fā)。

        (2)對養(yǎng)殖環(huán)境的影響。氮元素是養(yǎng)殖水體中各種生物生長所需要的基本元素。水體中缺少氮元素會限制藻類和有益菌的生長,致使肥水困難或水質(zhì)不穩(wěn)定。氮缺少的情況一般出現(xiàn)在新建池塘或地膜高位池的養(yǎng)殖早期。因大量投喂配合飼料,導(dǎo)致養(yǎng)殖中后期水體中氮元素過剩。

        2.3 碳氮比對養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響

        碳氮比是指能夠被異養(yǎng)微生物利用的總有機(jī)碳與總氮的比值,是體現(xiàn)水體自凈能力的重要指標(biāo)。

        異養(yǎng)細(xì)菌在水體生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程中有十分重要的作用,碳和氮作為細(xì)菌生長繁殖所需的基本元素,其含量對細(xì)菌的生長及細(xì)菌對有機(jī)物質(zhì)的分解作用至關(guān)重要。對每一種細(xì)菌來說,其菌體碳氮比是相對穩(wěn)定的,因此,在吸收和利用外界碳和氮元素組成自身菌體時,對碳氮是等比例吸收。當(dāng)水體的碳氮比低于細(xì)菌生長所需要的水平時,碳元素成為細(xì)菌生長的限制因子。異養(yǎng)細(xì)菌的生長活力弱,水體中過剩的氮元素不能被充分吸收利用,使得細(xì)菌將有機(jī)氮分解成無機(jī)氮(如亞硝酸鹽和氨氮等)且部分排向水體,增加水體中無機(jī)氮含量,加重養(yǎng)殖環(huán)境的負(fù)荷。當(dāng)水體的碳氮比高于細(xì)菌生長所需要的水平時,異養(yǎng)細(xì)菌的生長活力強(qiáng),可充分地利用氮元素,同時細(xì)菌吸收轉(zhuǎn)化有機(jī)氮與無機(jī)氮組成自身菌體成分,減少水體中無機(jī)氮的含量,改善養(yǎng)殖水生態(tài)環(huán)境。

        此外,水體中的碳氮比較高時,可促進(jìn)有益菌的繁殖,使其成為環(huán)境中的優(yōu)勢菌,為養(yǎng)殖對象提供良好的生存環(huán)境,也可以促進(jìn)浮游動物的生長及生物絮團(tuán)的形成,為養(yǎng)殖對象提供更多適口性好且營養(yǎng)豐富的優(yōu)質(zhì)天然餌料,增強(qiáng)養(yǎng)殖對象體質(zhì),降低餌料系數(shù)及養(yǎng)殖成本。

        3 在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用

        3.1 養(yǎng)殖前期

        放苗前檢測水體總堿度,過低時可加入適量的生石灰提高水體的總堿度,確保其處在適宜的范圍。對于新挖池塘或地膜高位池,養(yǎng)殖前期水體缺氮,肥水時要適當(dāng)添加氮肥;對于老塘口,清塘?xí)r塘底存留10~20 cm 深的淤泥,肥水時要少補或不補氮肥,使用糖蜜或紅糖活化芽孢桿菌潑灑,以補充碳和有益菌。

        3.2 養(yǎng)殖中后期

        在高密度養(yǎng)殖模式的中后期,隨著投喂量的不斷增加,大量的氮元素隨著殘餌和糞便等殘留在養(yǎng)殖水體中,氮逐漸積累,碳氮比隨養(yǎng)殖生產(chǎn)的過程而下降,此時養(yǎng)殖水體缺乏碳元素。可向養(yǎng)殖水體中投放各種形式的碳源,提高養(yǎng)殖水體的碳氮比,促進(jìn)水體中異養(yǎng)細(xì)菌(硝酸細(xì)菌、亞硝酸細(xì)菌和反硝化細(xì)菌等)的生長,優(yōu)化有毒有害無機(jī)氮的去除方法并提高效率,減少亞硝酸鹽和氨氮等的產(chǎn)生,減輕對養(yǎng)殖對象造成的危害,維持優(yōu)良的水質(zhì)環(huán)境。養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中可添加糖蜜、葡萄糖、蔗糖、米糠、麥麩和各種薯粉等,補充碳。

        異養(yǎng)細(xì)菌的生長、繁殖及發(fā)揮作用需要不斷地消耗水體中的氧氣,養(yǎng)殖后期水體中溶解氧往往較低,此時在調(diào)節(jié)水質(zhì)的過程中須注意增氧。

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