浮床栽培野生蔬菜對養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的凈化效果

周曉琳+王建湘+張建國

摘 要：通過在養(yǎng)殖池塘進(jìn)行5種野生蔬菜的浮床栽培，測定栽培過程中養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)變化情況，并對野生蔬菜的安全品質(zhì)進(jìn)行研究。結(jié)果表明，浮床栽培野生蔬菜能顯著改善富營養(yǎng)化水體的水質(zhì)，同時蔬菜品質(zhì)也符合食用標(biāo)準(zhǔn)，具有廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：浮床栽培；野生蔬菜；富營養(yǎng)化；凈化

中圖分類號：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.02.015

Purification of Aquaculture Pond Water by Wild Vegetables Cultivated on Floating-beds

ZHOU Xiao-lin，WANG Jian-xiang，ZHANG Jian-guo

（College of Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic， Changsha，Hunan 410127， China）

Abstract： As planting 5 wild vegetables on floating-beds in aquaculture pond water， water quality change in the process of cultivation was determined， and the safety quality of wild vegetables was also analyzed. The results showed that planting wild vegetables on floating-beds had significant effect on improving the quality of eutrophicated water. Vegetable quality was according with standards of edible， and had a broad development prospects.

Key words： floating-beds cultivation； wild vegetables； eutrophication；purification

在水環(huán)境中，建立一個長期穩(wěn)定的水質(zhì)凈化系統(tǒng)，保證循環(huán)養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量是發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的一個重要方面。池塘養(yǎng)殖是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要方式，而養(yǎng)殖池塘的生態(tài)環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜。在養(yǎng)殖過程中，投飼、魚類排泄、生物殘骸及分解產(chǎn)生的氮磷等化合物和蛋白質(zhì)等都會引起池塘的富營養(yǎng)化，造成養(yǎng)殖池塘環(huán)境的惡化。利用植物來凈化湖泊富營養(yǎng)化水體及污水處理的工作已開展多年[1-8]，并取得了很好的效果，但是在養(yǎng)殖池塘利用浮床栽培技術(shù)，栽種適應(yīng)性強的野生蔬菜來凈化水質(zhì)方面的應(yīng)用研究還不多。本研究選擇適合湖南栽培的野生蔬菜（富貴菜、人參菜、紫背菜、豆瓣菜、水芹菜等）作為研究材料， 研究其在養(yǎng)殖池塘浮床水濕生境條件下， 對水質(zhì)的凈化作用。

1 材料和方法

1.1 水培載體浮床的構(gòu)建

采用100 cm×100 cm×5 cm 的聚苯乙烯泡沫板， 按間距20 cm、孔徑 12cm 打孔， 用于栽種植物。先用清水將預(yù)培養(yǎng)好的植株根系清洗干凈， 再移栽到試驗浮床泡沫板載體上， 在植株莖基部包裹適量海綿， 將栽培好植物的泡沫板放入受試水體， 用竹片和軟繩連接起來。浮床整體組裝完成后， 四周固定， 水培載體浮床即構(gòu)建完成[9]。

1.2 試驗養(yǎng)殖池塘水體環(huán)境

試驗在湖南省望城卓柱生態(tài)農(nóng)業(yè)公司內(nèi)的一個養(yǎng)殖池塘內(nèi)進(jìn)行。池塘面積約1 000 m2， 平均水深約1.50 m， 試驗前測定的水體主要水質(zhì)指標(biāo)如表1所示， 參照GB3838—2002[10] 。

1.3 試驗材料

富貴菜、人參菜、紫背菜、豆瓣菜、水芹菜等均采自湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜基地。

1.4 試驗方法和測定方法

選取大小均一、長10 cm左右的幼苗枝條，基部剪成45°，斜面浸入700 mg·L-1的NAA溶液中30 s，定植于日本園式配方營養(yǎng)液（1/2劑量）的塑料桶中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)生根，塑料桶外壁涂1層黑色油漆。待植株生根成活并長出4～6片新葉后，再選取長勢基本一致的植物苗定植于浮床，浮床栽培總面積為100 m2。試驗期間不施肥料， 植物營養(yǎng)完全來源于水體。

試驗從2011年5月16日開始，每7 d取一次水樣，共測水樣5次。測定池塘當(dāng)中的TN、NH3-N、TP、COD、pH值。蔬菜采收時檢測蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)及重金屬Cu、Pb、Cd、Zn的含量，同時判定浮床無土栽培蔬菜是否符合無公害標(biāo)準(zhǔn)。

水樣TN的測定采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（GB11894—89）；水樣中NH3-N采用納氏試劑光度法（GB7479—87）測定；水樣TP的測定采用鉬酸銨分光光度法（GB11893一89）；水樣中COD的測定采用重鉻酸鹽法（GB11914—89）；酸堿度采用pH計（ HANNA，HI98127） 測定。重金屬含量采用ICP-MS測定[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 野生蔬菜的生長狀況

在整個試驗過程中，供試的5種野生蔬菜均對富營養(yǎng)化水體的環(huán)境條件有較強的適應(yīng)性，在富營養(yǎng)化水體中都可以正常生長（表2）。

2.2 供試蔬菜對富營養(yǎng)化水質(zhì)的凈化能力

2.2.1 供試蔬菜對養(yǎng)殖池塘水體中TN、NH3-N的去除效果 水中TN含量變化如圖1所示。野生蔬菜對水體中TN的總?cè)コ蕿?2.4%，5次測定去除率分別為10.2%，38.5%，61.4%，70.1%，72.4%。對TN的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.254 7x + 10.855 （R2 = 0.933 9）。

水中NH3-N的含量變化如圖2所示，野生蔬菜對水體中NH3-N的總?cè)コ蕿?4.0%，5次測定去除率分別為9.0%，38.8%，56.1%，60.4%，64.0%。對NH3-N的去除率隨著時間變化的方程為：

y =-0.188 2 x + 9.105 2 （R2 = 0.910 1）

從圖1、圖2可以看出，種植5種野生蔬菜的養(yǎng)殖池塘中，TN、NH3-N含量顯著下降，其中，在野生蔬菜生長旺盛期對TN、NH3-N去除效果明顯。

2.2.2 供試蔬菜對養(yǎng)殖池塘水體中TP的去除效果 水中TP的含量變化如圖3所示，野生蔬菜對水體中TP的總?cè)コ蕿?4.9%，5次測定去除率分別為3.5%，14.0%，25.6%，32.6%，34.9%。對TP的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.009 6 x + 0.869 5 （R2 = 0.965 8）

從圖3可以看出，種植5種野生蔬菜的養(yǎng)殖池塘中，TP含量有明顯下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中能很好地吸收富營養(yǎng)化水體中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

2.2.3 供試蔬菜對養(yǎng)殖池塘水體化學(xué)耗氧量的影響 水體化學(xué)耗氧量變化如圖4所示，隨著野生蔬菜的生長，水體中化學(xué)耗氧量5次測定去除率分別為2.2%，11.9%，17.3%，24.7%，26.6%。對COD的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.366 5 x + 44.052（R2 =0.971 2）

從圖4可以看出，種植5種野生蔬菜的養(yǎng)殖池塘中，化學(xué)耗氧量有下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中對水體中COD的去除有一定的作用。

本試驗中，pH值變化不大，相比栽培前略微降低了，由原來的6.9降至6.5?？偟⒖偭?、氨氮、化學(xué)需氧量4個參數(shù)的比較說明，野生蔬菜生長對富營養(yǎng)化水體有凈化作用，且效果相對明顯。本次試驗栽培面積僅為養(yǎng)殖池塘水面的十分之一，隨著栽培面積的擴(kuò)大，凈化效果應(yīng)該會更加好。

2.2.4 蔬菜品質(zhì)安全分析 浮床栽培的野菜其重金屬含量測定結(jié)果見表3。野生蔬菜在栽培過程中對富營養(yǎng)化水體中的重金屬有一定的吸收作用，但吸收量很小，在本試驗的研究條件下，野生蔬菜完全符合WHO&FAO允許食用標(biāo)準(zhǔn)，可以食用。

3 結(jié)論與討論

在本試驗中，養(yǎng)殖水體中的總氮、總磷、氨氮等物質(zhì)含量的變化規(guī)律均呈現(xiàn)降低的趨勢，在降低過程中總體呈現(xiàn)先慢后快再變緩的趨勢，在第2、3周中，各指標(biāo)的降低速度較快，而在最后一周中各指標(biāo)的含量則變化不大。產(chǎn)生該動態(tài)變化規(guī)律的原因可能主要與植物生長狀態(tài)有關(guān)。野生蔬菜在浮床種植初期還存在一定的適應(yīng)性，生長較緩慢，但隨著植物的生長量逐漸增加，對于水體凈化效果也越來越明顯。在生長后期，植物的生長量放緩，對于水體的凈化能力也逐漸減緩，因而在整個過程中會出現(xiàn)先緩后快再緩的過程。

栽培面積只占整個水面的十分之一，隨著栽培面積的擴(kuò)大，凈化效果應(yīng)該會更加好。研究表明，浮床栽培野生蔬菜對養(yǎng)殖池塘富營養(yǎng)化具有較為明顯的改善作用，尤其在野生蔬菜生長旺盛期對水體的TN、TP等有較好的去除作用，對養(yǎng)殖池塘的水體有很好的凈化作用。同時，野生蔬菜作為蔬菜市場上的特色蔬菜，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李文祥，李為，林明利，等. 浮床水蕹菜對養(yǎng)殖水體中營養(yǎng)物的去除效果研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2011，31（8）：1 670-1 675.

[2] 周念.幾種常見野生蔬菜的生態(tài)功能利用研究進(jìn)展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，15：42-45.

[3] 宋超.劉盼，朱華，等.水芹對富營養(yǎng)化水體的凈化效果研究[J].水生態(tài)學(xué)雜志，2011，32（3）：145-148.

[4] 姚朋，張媛.太湖水域富營養(yǎng)化之生態(tài)恢復(fù)初探[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（12）：135-136.

[5] 由文輝.水生經(jīng)濟(jì)植物凈化受污染水體研究[J].華東師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2000（1）：99-102.

[6] 常會慶，徐曉峰，王世華，等.幾種植物對城市尾水中重金屬的去除效果研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（10）：89-93.

[7] 高軍俠，黨宏斌，姜靈彥，等.鳳眼蓮修復(fù)農(nóng)村微污染小型水域研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（5）：82-85.

[8] 邴旭文，陳家長. 浮床無土栽培植物控制池塘富營養(yǎng)化水質(zhì)[J].湛江海洋大學(xué)學(xué)報，2001，21（3）：29-33.

[9] 許桂芳.浮床栽培十種觀賞植物在富營養(yǎng)化水體中的適應(yīng)性研究[J].北方園藝，2010（9）：94-95.

[10] 國家環(huán)保總局.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838—2002[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[11] 黃亮，李偉，吳瑩，等.長江中游若干湖泊中水生植物體內(nèi)重金屬分布[J].環(huán)境科學(xué)研究，2002，15（6）：1-4.

y = -0.254 7x + 10.855 （R2 = 0.933 9）。

水中NH3-N的含量變化如圖2所示，野生蔬菜對水體中NH3-N的總?cè)コ蕿?4.0%，5次測定去除率分別為9.0%，38.8%，56.1%，60.4%，64.0%。對NH3-N的去除率隨著時間變化的方程為：

y =-0.188 2 x + 9.105 2 （R2 = 0.910 1）

從圖1、圖2可以看出，種植5種野生蔬菜的養(yǎng)殖池塘中，TN、NH3-N含量顯著下降，其中，在野生蔬菜生長旺盛期對TN、NH3-N去除效果明顯。

2.2.2 供試蔬菜對養(yǎng)殖池塘水體中TP的去除效果 水中TP的含量變化如圖3所示，野生蔬菜對水體中TP的總?cè)コ蕿?4.9%，5次測定去除率分別為3.5%，14.0%，25.6%，32.6%，34.9%。對TP的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.009 6 x + 0.869 5 （R2 = 0.965 8）

從圖3可以看出，種植5種野生蔬菜的養(yǎng)殖池塘中，TP含量有明顯下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中能很好地吸收富營養(yǎng)化水體中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

2.2.3 供試蔬菜對養(yǎng)殖池塘水體化學(xué)耗氧量的影響 水體化學(xué)耗氧量變化如圖4所示，隨著野生蔬菜的生長，水體中化學(xué)耗氧量5次測定去除率分別為2.2%，11.9%，17.3%，24.7%，26.6%。對COD的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.366 5 x + 44.052（R2 =0.971 2）

從圖4可以看出，種植5種野生蔬菜的養(yǎng)殖池塘中，化學(xué)耗氧量有下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中對水體中COD的去除有一定的作用。

本試驗中，pH值變化不大，相比栽培前略微降低了，由原來的6.9降至6.5?？偟?、總磷、氨氮、化學(xué)需氧量4個參數(shù)的比較說明，野生蔬菜生長對富營養(yǎng)化水體有凈化作用，且效果相對明顯。本次試驗栽培面積僅為養(yǎng)殖池塘水面的十分之一，隨著栽培面積的擴(kuò)大，凈化效果應(yīng)該會更加好。

2.2.4 蔬菜品質(zhì)安全分析 浮床栽培的野菜其重金屬含量測定結(jié)果見表3。野生蔬菜在栽培過程中對富營養(yǎng)化水體中的重金屬有一定的吸收作用，但吸收量很小，在本試驗的研究條件下，野生蔬菜完全符合WHO&FAO允許食用標(biāo)準(zhǔn)，可以食用。

3 結(jié)論與討論

在本試驗中，養(yǎng)殖水體中的總氮、總磷、氨氮等物質(zhì)含量的變化規(guī)律均呈現(xiàn)降低的趨勢，在降低過程中總體呈現(xiàn)先慢后快再變緩的趨勢，在第2、3周中，各指標(biāo)的降低速度較快，而在最后一周中各指標(biāo)的含量則變化不大。產(chǎn)生該動態(tài)變化規(guī)律的原因可能主要與植物生長狀態(tài)有關(guān)。野生蔬菜在浮床種植初期還存在一定的適應(yīng)性，生長較緩慢，但隨著植物的生長量逐漸增加，對于水體凈化效果也越來越明顯。在生長后期，植物的生長量放緩，對于水體的凈化能力也逐漸減緩，因而在整個過程中會出現(xiàn)先緩后快再緩的過程。

栽培面積只占整個水面的十分之一，隨著栽培面積的擴(kuò)大，凈化效果應(yīng)該會更加好。研究表明，浮床栽培野生蔬菜對養(yǎng)殖池塘富營養(yǎng)化具有較為明顯的改善作用，尤其在野生蔬菜生長旺盛期對水體的TN、TP等有較好的去除作用，對養(yǎng)殖池塘的水體有很好的凈化作用。同時，野生蔬菜作為蔬菜市場上的特色蔬菜，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀，具有廣闊的發(fā)展前景。

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[8] 邴旭文，陳家長. 浮床無土栽培植物控制池塘富營養(yǎng)化水質(zhì)[J].湛江海洋大學(xué)學(xué)報，2001，21（3）：29-33.

[9] 許桂芳.浮床栽培十種觀賞植物在富營養(yǎng)化水體中的適應(yīng)性研究[J].北方園藝，2010（9）：94-95.

[10] 國家環(huán)?？偩?地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838—2002[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[11] 黃亮，李偉，吳瑩，等.長江中游若干湖泊中水生植物體內(nèi)重金屬分布[J].環(huán)境科學(xué)研究，2002，15（6）：1-4.

y = -0.254 7x + 10.855 （R2 = 0.933 9）。

水中NH3-N的含量變化如圖2所示，野生蔬菜對水體中NH3-N的總?cè)コ蕿?4.0%，5次測定去除率分別為9.0%，38.8%，56.1%，60.4%，64.0%。對NH3-N的去除率隨著時間變化的方程為：

y =-0.188 2 x + 9.105 2 （R2 = 0.910 1）

從圖1、圖2可以看出，種植5種野生蔬菜的養(yǎng)殖池塘中，TN、NH3-N含量顯著下降，其中，在野生蔬菜生長旺盛期對TN、NH3-N去除效果明顯。

2.2.2 供試蔬菜對養(yǎng)殖池塘水體中TP的去除效果 水中TP的含量變化如圖3所示，野生蔬菜對水體中TP的總?cè)コ蕿?4.9%，5次測定去除率分別為3.5%，14.0%，25.6%，32.6%，34.9%。對TP的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.009 6 x + 0.869 5 （R2 = 0.965 8）

從圖3可以看出，種植5種野生蔬菜的養(yǎng)殖池塘中，TP含量有明顯下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中能很好地吸收富營養(yǎng)化水體中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

2.2.3 供試蔬菜對養(yǎng)殖池塘水體化學(xué)耗氧量的影響 水體化學(xué)耗氧量變化如圖4所示，隨著野生蔬菜的生長，水體中化學(xué)耗氧量5次測定去除率分別為2.2%，11.9%，17.3%，24.7%，26.6%。對COD的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.366 5 x + 44.052（R2 =0.971 2）

從圖4可以看出，種植5種野生蔬菜的養(yǎng)殖池塘中，化學(xué)耗氧量有下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中對水體中COD的去除有一定的作用。

本試驗中，pH值變化不大，相比栽培前略微降低了，由原來的6.9降至6.5?？偟?、總磷、氨氮、化學(xué)需氧量4個參數(shù)的比較說明，野生蔬菜生長對富營養(yǎng)化水體有凈化作用，且效果相對明顯。本次試驗栽培面積僅為養(yǎng)殖池塘水面的十分之一，隨著栽培面積的擴(kuò)大，凈化效果應(yīng)該會更加好。

2.2.4 蔬菜品質(zhì)安全分析 浮床栽培的野菜其重金屬含量測定結(jié)果見表3。野生蔬菜在栽培過程中對富營養(yǎng)化水體中的重金屬有一定的吸收作用，但吸收量很小，在本試驗的研究條件下，野生蔬菜完全符合WHO&FAO允許食用標(biāo)準(zhǔn)，可以食用。

3 結(jié)論與討論

在本試驗中，養(yǎng)殖水體中的總氮、總磷、氨氮等物質(zhì)含量的變化規(guī)律均呈現(xiàn)降低的趨勢，在降低過程中總體呈現(xiàn)先慢后快再變緩的趨勢，在第2、3周中，各指標(biāo)的降低速度較快，而在最后一周中各指標(biāo)的含量則變化不大。產(chǎn)生該動態(tài)變化規(guī)律的原因可能主要與植物生長狀態(tài)有關(guān)。野生蔬菜在浮床種植初期還存在一定的適應(yīng)性，生長較緩慢，但隨著植物的生長量逐漸增加，對于水體凈化效果也越來越明顯。在生長后期，植物的生長量放緩，對于水體的凈化能力也逐漸減緩，因而在整個過程中會出現(xiàn)先緩后快再緩的過程。

栽培面積只占整個水面的十分之一，隨著栽培面積的擴(kuò)大，凈化效果應(yīng)該會更加好。研究表明，浮床栽培野生蔬菜對養(yǎng)殖池塘富營養(yǎng)化具有較為明顯的改善作用，尤其在野生蔬菜生長旺盛期對水體的TN、TP等有較好的去除作用，對養(yǎng)殖池塘的水體有很好的凈化作用。同時，野生蔬菜作為蔬菜市場上的特色蔬菜，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀，具有廣闊的發(fā)展前景。

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[8] 邴旭文，陳家長. 浮床無土栽培植物控制池塘富營養(yǎng)化水質(zhì)[J].湛江海洋大學(xué)學(xué)報，2001，21（3）：29-33.

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