摘要 為探究苦草型清水態(tài)養(yǎng)殖水深的適宜控制范圍,依據(jù)池塘中苦草自然分布水深,設(shè)置全日光光強(qiáng)的5%(L1)、15%(L2)、25%(L3)和35%(L4)4 個(gè)光強(qiáng)梯度組(L1 為適宜光強(qiáng)組, L2、L3 和L4 為強(qiáng)光組),對(duì)應(yīng)池塘水下深度分別為1.0~1.1、0.6~0.8、0.4~0.6 和0.3~0.4 倍透明度,研究自然光照周期和強(qiáng)度下苦草(Vallis?neria natans)的生長(zhǎng)、抗氧化和凈化能力。結(jié)果顯示:自然光照周期下,苦草總生物量隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)(5%~35% 全日光范圍)而顯著增加,葉片長(zhǎng)度最大值出現(xiàn)在L2 組;L2、L3 和L4 組丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性均顯著低于L1 組;水中溶解氧(DO)含量和pH 值L3 和L4 組顯著高于L1 組,而葉綠素a(Chl a)含量相反;各組銨態(tài)氮(NH4+-N)和亞硝態(tài)氮(NO2--N)質(zhì)量濃度分別在3、2 周內(nèi)快速下降到較低水平(分別lt;0.30、lt;0.02 mg/L);除L1 組外,其他組硝態(tài)氮(NO3--N)、總氮(TN)質(zhì)量濃度隨時(shí)間以不同速率持續(xù)下降,直至試驗(yàn)結(jié)束(分別lt;2.50、lt;3.00 mg/L),一定程度與光照強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān);L3 和L4 組谷氨酸合成酶(Fd-GOGAT)和堿性磷酸酶(AKP)活性顯著高于L1 和L2 組;各組對(duì)正磷酸鹽(PO43--P)和總磷(TP)去除率均達(dá)80% 以上,表現(xiàn)出較好的去除效果。結(jié)果表明,苦草型清水態(tài)養(yǎng)殖水位宜控制在苦草上方約0.3~0.6 倍透明度范圍內(nèi)。
關(guān)鍵詞 光照強(qiáng)度; 苦草; 生長(zhǎng)狀況; 水體氮磷; 凈化能力; 草型池塘
中圖分類號(hào) S964.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1000-2421(2024)02-0047-09
近年來,針對(duì)傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖廢棄物過度積累、水體有毒氮素超標(biāo)嚴(yán)重、養(yǎng)殖效率和效益不高等問題[1-2],涌現(xiàn)出了一系列新型分區(qū)養(yǎng)殖模式,如池塘“零排放”圈養(yǎng)[3]、集裝箱式循環(huán)水養(yǎng)殖[4]和流水槽循環(huán)水養(yǎng)殖[5]等模式,即在養(yǎng)殖區(qū)集中飼喂,在凈化區(qū)采用增氧、生物膜技術(shù)等手段來提升水體自凈能力。其中,凈化區(qū)水體質(zhì)量直接關(guān)乎新型養(yǎng)殖模式的成敗。凈化區(qū)水體通常有“藻”“ 草”型2種水體可供選擇。草型清水態(tài)水體具有不“倒藻”、溶氧更均勻豐富、氨氮及亞硝態(tài)氮等有毒氮素濃度更低、水質(zhì)更穩(wěn)定等[6-7]諸多“藻”型水體所無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因而在新型分區(qū)養(yǎng)殖池塘構(gòu)建“草”型水體技術(shù)倍受關(guān)注。
苦草(Vallisneria natans)為多年生無莖沉水植物,有耐候好、壽命長(zhǎng)、植株高和根系泌氧等優(yōu)點(diǎn)[8],具有防止底泥再懸浮、吸收氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽、維持水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等多重生態(tài)功能[7,9]。而且,由于苦草喜蔭,不會(huì)長(zhǎng)出水面,苦草型水體更加清潔、管理簡(jiǎn)便,成為草型清水態(tài)水體營(yíng)造的首選植物。目前,針對(duì)苦草生長(zhǎng)及水質(zhì)凈化能力的環(huán)境影響因子,如光照[10]、水深[11]、氮磷濃度[12]等已有相關(guān)研究,但均集中在湖泊;關(guān)于池塘水體苦草適宜種植水深及其生長(zhǎng)與凈化能力等鮮有報(bào)道。相較于湖泊,池塘水體更淺,晴好天氣時(shí),一天內(nèi)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)段池塘中上層水體光照強(qiáng)度均遠(yuǎn)高于苦草光飽和點(diǎn)[200μmol/(m2·s)][ 13],這是否會(huì)對(duì)苦草生長(zhǎng)和凈化能力造成不良影響尚不清楚。因此,有必要研究和分析自然光照條件下苦草的生長(zhǎng)及其氮磷去除能力,以期為苦草型養(yǎng)殖水體構(gòu)建和管理等提供理論依據(jù)。