耕水機(jī)在日本囊對蝦高位池養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果

楊世平，關(guān)仁磊，李 婷，李義軍，許文軍，王庚申，陳兆明，孫成波*

(1．廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，廣東湛江524088;2．海南省昌江南疆生物技術(shù)有限公司，海南三亞572000;

3．浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山316021)

耕水機(jī)是對水體進(jìn)行耕耘的機(jī)器。在耕水機(jī)旋轉(zhuǎn)劃水漿的作用下，使水沿徑向排出，流速的加快將耕水機(jī)回轉(zhuǎn)中心部分的流體壓力降低，因此使水流擾動區(qū)的壓力較周圍靜止水域更低，從而形成底層水流的上升構(gòu)成旋流，在外力的作用下使死水變?yōu)榛钏倪^程［1］。耕水機(jī)的自身增氧能力不強(qiáng)，其主要作用是攪拌與曝氣，攪拌時(shí)產(chǎn)生水體環(huán)流效應(yīng)，使上下水層水體進(jìn)行交換，從而達(dá)到水體溶解氧的均勻合理分布，打破水體溶氧分層的現(xiàn)象［2］。水體的上下交換，使中下層水體的含氧量明顯增加，從而激活底泥的生態(tài)功能，加速池塘塘底沉積的殘餌、排泄物、腐敗藻類的分解和轉(zhuǎn)化，遏制了水體的腐敗;同時(shí)，也為藻類和浮游生物提供了營養(yǎng)和食物［1］，這有助于構(gòu)建池塘底部良好的微生物結(jié)構(gòu)，使水體恢復(fù)正常機(jī)能。

自耕水機(jī)問世以來，已在凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)、羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii)、羅非魚(Tilapia)和花鰻(Anguilla marmorata)養(yǎng)殖中開展試驗(yàn)，并取得了明顯的效果［3－6］。耕水機(jī)能使羅氏沼蝦養(yǎng)殖池水體處于循環(huán)微流水狀態(tài)，改善了水體中溶氧分布，改善了底層水體和底質(zhì)淤泥狀況，為羅氏沼蝦提供良好的生長環(huán)境，增加養(yǎng)殖產(chǎn)量［4］。日本囊對蝦(Marsupenaeus japonicus)俗稱花蝦，在日本被稱為車蝦，我國臺灣俗稱為斑節(jié)蝦，具有較好的養(yǎng)殖潛力，近年來相關(guān)的研究報(bào)道較多［7－10］。因其具有較強(qiáng)的潛沙習(xí)性［11］，對養(yǎng)殖池底底質(zhì)要求較高。在日本囊對蝦養(yǎng)殖過程中，研究人員采用了生物絮團(tuán)、添加碳源和微生物制劑等方法來改善養(yǎng)殖水體的水質(zhì)，并取得了一定的效果［12－14］。為了了解和掌握耕水機(jī)在底棲性養(yǎng)殖中的實(shí)際價(jià)值，筆者以日本囊對蝦為養(yǎng)殖對象，以單純使用傳統(tǒng)水車式增氧機(jī)的養(yǎng)殖池為對照，對比和分析養(yǎng)殖池塘中水體理化因子、浮游生物多樣性、池塘有機(jī)物積累層厚度及養(yǎng)殖效果等差異，探討耕水機(jī)在日本囊對蝦中的應(yīng)用效果，以期為日本囊對蝦養(yǎng)殖的發(fā)展探索一條新途徑。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)地點(diǎn)與條件 試驗(yàn)在海南省昌江南疆生物技術(shù)有限公司的板橋?qū)ξr養(yǎng)殖基地進(jìn)行。試驗(yàn)選取日本囊對蝦養(yǎng)殖養(yǎng)殖池塘4口，面積均為0．28 hm2，正方形、水泥護(hù)坡、池底鋪地膜，其上覆40 cm左右的細(xì)沙，水深1．5 m，有獨(dú)立的進(jìn)排水口，均為高位池模式養(yǎng)殖，編號分別為105#、204#、108#和208#，其中108#塘和208#塘為試驗(yàn)塘，安裝4臺0．75 kW的水車式增氧機(jī)，塘中心安裝1臺60 W耕水機(jī);105#塘和204#塘為對照塘，安裝4臺0．75 kW的水車式增氧機(jī)。耕水機(jī)全天侯運(yùn)轉(zhuǎn)，水車式增氧機(jī)按時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。放苗密度均為97．5萬尾/hm2，養(yǎng)殖期間均投喂“恒興”對蝦人工配合飼料。試驗(yàn)時(shí)間為2010年8月至2011年2月。

1．2 試驗(yàn)方法

1．2．1 水體理化因子的測定。按照等間隔距離將對蝦池劃分成4個(gè)區(qū)域(從邊緣到中心分為1、2、3、4區(qū))，從池塘肥水起，在劃分的區(qū)域范圍內(nèi)，每隔15 d或30 d用采水器分別在各實(shí)驗(yàn)塘各區(qū)域內(nèi)固定的3個(gè)位置取底層水樣，測定無機(jī)磷、氨氮、硝酸氮、亞硝酸氮和COD等理化指標(biāo)。

活性磷含量的測定采用磷鉬藍(lán)法;氨氮含量的測定采用奈氏比色法;硝酸氮含量的測定用鋅鎘還原法;亞硝酸氮含量的測定采用重氮－偶氮比色法;COD含量的測定采用堿性高錳酸鉀法。

1．2．2 水體浮游生物的測定。從池塘肥水起，在劃分的區(qū)域范圍內(nèi)，每隔30 d用采水器分別在各實(shí)驗(yàn)塘各區(qū)域內(nèi)固定的3個(gè)位置取中上層水樣，通過固定、計(jì)數(shù)浮游生物種類與數(shù)量。

1．2．3 養(yǎng)殖效果的比較。養(yǎng)殖結(jié)束收蝦時(shí)，統(tǒng)計(jì)對照塘與試驗(yàn)塘對蝦的養(yǎng)殖時(shí)間、養(yǎng)成規(guī)格、總產(chǎn)量及餌料系數(shù)。

1．2．4 池塘底質(zhì)情況。養(yǎng)殖結(jié)束后，記錄對照塘與試驗(yàn)塘池底有機(jī)物積累層的厚度、顏色、氣味及分布狀況。

2 結(jié)果與分析

2．1 水體理化因子

2．1．1 無機(jī)磷。從圖1可以看出，試驗(yàn)塘水體中無機(jī)磷含量在整個(gè)養(yǎng)殖周期中較為穩(wěn)定，變化幅度小，均保持在較低含量水平，且各個(gè)區(qū)域含量較為均勻。108#塘無機(jī)磷含量的變化范圍為0．011～0．075 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域無機(jī)磷含量最多高0．74倍;208#塘無機(jī)磷含量的變化范圍為0．017～0．050 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域無機(jī)磷含量最多高0．32倍。

從圖2可以看出，對照塘水體中無機(jī)磷含量隨著養(yǎng)殖的進(jìn)行逐漸增大，隨著靠近塘中心排污口的方向，無機(jī)磷含量逐漸增大。105#塘無機(jī)磷含量的變化范圍為0．004～0.083 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域無機(jī)磷含量最多高0.93倍，204#塘無機(jī)磷含量的變化范圍為0．006～0．238mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域無機(jī)磷含量最多高1．48倍。試驗(yàn)塘水體中無機(jī)磷的最高含量較對照塘減少217%。

2．1．2 氨氮含量。從圖3可以看出，試驗(yàn)塘水體中氨氮含量在整個(gè)養(yǎng)殖周期中較為穩(wěn)定，變化幅度小，均保持在較低水平，且各個(gè)區(qū)域含量較為均勻。108#塘氨氮含量的變化范圍為0．006～0．037 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域氨氮含量最多高0．58 倍;208#塘氨氮含量的變化范圍為0．010 ～0．059 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域無機(jī)磷含量最多高0.78倍。

從圖4可以看出，對照塘水體中氨氮含量隨著養(yǎng)殖的進(jìn)行含量逐漸增大。105#塘氨氮含量的變化范圍為0．017～0.203 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域氨氮含量最多高0．74倍;204#塘氨氮含量的變化范圍為0．002～0．194 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域無機(jī)磷含量最多高0．35倍。

從圖3～4可以看出，對照塘水體中氨氮含量在養(yǎng)殖后期(135～165 d)均出現(xiàn)明顯升高，最高達(dá)0．203 mg/L，而試驗(yàn)塘水體中氨氮含量在養(yǎng)殖后期仍保持相對平穩(wěn)。

2．1．3 亞硝酸氮含量。從圖5可以看出，整個(gè)養(yǎng)殖周期中試驗(yàn)塘與對照塘水體中的亞硝酸氮含量的變化規(guī)律相似，均是在養(yǎng)殖60 d開始明顯升高，然后呈波動變化，維持在一個(gè)較高水平。試驗(yàn)塘亞硝酸氮含量的變化范圍為0．001～0.048 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域亞硝酸氮含量最多高2．0倍;

對照塘亞硝酸氮含量的變化范圍為0．001～0．038 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域亞硝酸氮含量最大高出2．33倍。

2．1．4 硝酸氮含量。從圖6可以看出，整個(gè)養(yǎng)殖周期中試驗(yàn)塘與對照塘水體中的亞硝酸氮含量的變化規(guī)律相似，均是在養(yǎng)殖60 d開始明顯升高，然后呈波動變化，維持在一個(gè)較高水平。試驗(yàn)塘硝酸氮含量的變化范圍為0．002～0．021

2．1．5 COD含量。從圖7可以看出，整個(gè)養(yǎng)殖周期中，試驗(yàn)塘水體中COD含量的變化范圍為5．152～9．541 mg/L，對照塘COD含量的變化范圍為5．061～9．039 mg/L。試驗(yàn)塘與對照塘的COD變化規(guī)律相似，且各區(qū)域COD含量相近。mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域硝酸氮含量最多高2．0倍。對照塘硝酸氮含量的變化范圍為0．001～0．012 mg/L，塘中心區(qū)域較塘周邊區(qū)域硝酸氮含量最多高1．82倍。

2．2 水體中浮游生物差異

2．2．1 浮游植物種類數(shù)量及優(yōu)勢種演替差異。從圖8可以看出，試驗(yàn)塘水體中浮游植物種類數(shù)量變化相對穩(wěn)定，較為豐富，整個(gè)養(yǎng)殖周期呈現(xiàn)遞增趨勢，前期4～5種，后期9～11種;對照塘水體中浮游植物種類數(shù)量變化幅度較大，前期5種，2月后水體中浮游植物種類數(shù)量驟增至11～14種。

從圖9可以看出，整個(gè)試驗(yàn)周期試驗(yàn)塘水體中浮游植物均以綠藻門與硅藻門的有益微藻為優(yōu)勢種，養(yǎng)殖后期出現(xiàn)少量藍(lán)藻門微藻。養(yǎng)殖后期，108#塘綠藻門小球藻占浮游植物總數(shù)的44．55%，藍(lán)藻門最小膠球藻占8．3%，208#塘綠藻門小球藻、卵囊藻占45．45%，藍(lán)藻門顫藻占8．6%。

從圖10可以看出，對照塘水體中養(yǎng)殖早中期以綠藻門與硅藻門的有益微藻為優(yōu)勢種，養(yǎng)殖后期則出現(xiàn)大量藍(lán)藻門的有害微藻。5月齡，105#塘綠藻門小球藻占浮游植物總數(shù)的41．15%，藍(lán)藻門最小膠球藻、顫藻占14．45%;204#塘綠藻門小球藻占17．85%，硅藻門中華半管藻占8．3%，藍(lán)藻門顫藻、最小膠球藻占49．85%。

2．2．2 浮游動物種類數(shù)量及優(yōu)勢種演替差異。從圖11可以看出，試驗(yàn)塘與對照塘水體中浮游動物種類數(shù)量變化趨勢較為一致，無顯著差異，均表現(xiàn)為養(yǎng)殖初期種類相對較少，為2～4種;隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長，種類增多，到養(yǎng)殖中期時(shí)浮游動物種類數(shù)量達(dá)到高峰7～10種，養(yǎng)殖后期種類數(shù)量又降至5～7種。

從圖12可以看出，試驗(yàn)塘與對照塘水體中浮游動物種類變化趨勢較為一致，無顯著差異，均表現(xiàn)為養(yǎng)殖前期以原生動物、橈足類和輪蟲類共為優(yōu)勢種。108#塘原生動物占浮游動物總數(shù)的96．15%，208#塘橈足類占100%，105#塘輪蟲類占96．15%，204#塘原生動物占18．18%，輪蟲類占的72.73%;養(yǎng)殖中期以原生動物和輪蟲共為優(yōu)勢種，108#塘原生動物占浮游動物總數(shù)的89．92%，208#塘原生動物占91.04%、輪蟲類占8．13%，105#塘原生動物占91．5%，204#塘原生動物占53．12%，輪蟲類占39．84%;養(yǎng)殖后期僅以原生動物為優(yōu)勢種，108#塘原生動物占浮游動物總數(shù)的89．34%，208#塘原生動物占95．97%，105#塘原生動物占72．36%，204#塘原生動物占95．57%。

2．3 養(yǎng)殖效果對比 由表1可知，在養(yǎng)殖天數(shù)相近、對蝦養(yǎng)殖規(guī)格相同的情況下，試驗(yàn)塘比對照塘平均增收616．13 kg，總產(chǎn)量提高了83．7%，餌料系數(shù)平均減少1．5，下降了8．80%。

2．4 池塘底質(zhì)情況 池塘排水、抓蝦后對池塘的底質(zhì)進(jìn)行檢測，測定池底有機(jī)物積累層(變黑變色)的厚度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)塘池底有機(jī)物積累層平均厚度為10．6 cm，比對照塘(平均厚度為15．2 cm)降低4．6 cm。試驗(yàn)塘池底有機(jī)物分布較均勻，無臭味，顏色較淡;而對照塘池底較集中于塘中心排污口處，且顏色深，帶有臭味。試驗(yàn)塘和對照塘塘底對比圖見圖13。

表1 各養(yǎng)殖池塘養(yǎng)殖效果的對比

3 討論

使用耕水機(jī)的108#和208#池塘無機(jī)磷變化范圍為0.011～0．075 mg/L，塘中心區(qū)域性比塘周邊區(qū)域無機(jī)磷含量差異不大。未使用耕水機(jī)的105#和204#塘的無機(jī)磷的變化范圍為0．006～0．238 mg/L，變化幅度明顯高于試驗(yàn)塘，且塘中心區(qū)域性比塘周邊區(qū)域無機(jī)磷含量差異較大。這說明耕水機(jī)對養(yǎng)殖水的有明顯的混合對流作用，降低了養(yǎng)殖池塘各區(qū)域水質(zhì)的差異。氨氮是對蝦的排泄物，也是對蝦殘餌、糞便以及動植物尸體等含氮有機(jī)物分解的終產(chǎn)物，其中非離子氨能夠穿透細(xì)胞膜，而表現(xiàn)出毒性效應(yīng)。氨氮對日本囊對蝦溞狀幼體、糠蝦幼體和仔蝦的安全濃度(Cs)分別為0．295、0.043和0．724 mg/L［7］。該試驗(yàn)測得的試驗(yàn)塘和對照塘的氨氮含量均是在90 d開始升高，最高值分別為0．059和0．203 mg/L，且對照塘水體中氨氮含量在養(yǎng)殖后期(135～165 d)均出現(xiàn)明顯的升高，而試驗(yàn)塘水體中氨氮含量在養(yǎng)殖后期仍保持相對平穩(wěn)。該試驗(yàn)結(jié)果與王靜香等［14］檢測在使用水質(zhì)改良劑后日本囊對蝦水質(zhì)的結(jié)果相近。從無機(jī)磷和氨氮的含量來看，使用耕水機(jī)的池塘均低于對照池塘。齊秀英等在進(jìn)行對蝦養(yǎng)殖池使用效果評價(jià)時(shí)也發(fā)現(xiàn)使用耕水機(jī)能明顯降低池塘氨氮的含量［9］。耕水機(jī)通過攪拌作用、產(chǎn)生環(huán)流效應(yīng)，改善了池塘的底質(zhì)和水質(zhì)情況，加快了池塘中的物質(zhì)和能量循環(huán)，降低水體中氮磷的含量［2］。整個(gè)養(yǎng)殖周期中，試驗(yàn)塘與對照塘水體中的亞硝酸氮和硝酸鹽含量的變化規(guī)律相似，均是在養(yǎng)殖60 d開始明顯升高，后呈波動變化，維持在一個(gè)較高水平。該試驗(yàn)中亞硝酸氮含量和硝酸鹽含量與李玉全等進(jìn)行密度脅迫試驗(yàn)時(shí)相應(yīng)密度相近［16］。然而，該試驗(yàn)中亞硝酸鹽的含量并未象其他研究中那樣出現(xiàn)明顯的下降。

試驗(yàn)塘與對照塘水體中浮游動物種類數(shù)量變化趨勢較為一致，無明顯差異，均是養(yǎng)殖初期種類相對較少，隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長，種類增多，到養(yǎng)殖中期時(shí)浮游動物種類數(shù)量達(dá)到高峰。試驗(yàn)塘水體中浮游植物種類數(shù)量變化相對穩(wěn)定，較為豐富，整個(gè)養(yǎng)殖周期呈現(xiàn)遞增趨勢，以綠藻、硅藻等有益藻類為優(yōu)勢種，而對照塘水體中浮游植物種類數(shù)量變化幅度較大。這與耕水機(jī)運(yùn)行時(shí)可以形成的大范圍立體循環(huán)弱水流，均勻了水體中營養(yǎng)物質(zhì)的分布，加速了水體中浮游生物的繁殖，物種多樣，優(yōu)勢種突出，抑制了有害浮游生物的生長有關(guān)［11］。

日本囊對蝦具有較強(qiáng)的潛沙習(xí)性［11］，因此，在養(yǎng)殖初期在池底鋪地膜上覆蓋了40 cm左右的細(xì)沙，以供日本囊對蝦棲息。耕水機(jī)使得表層水和底層水形成循環(huán)，打破常規(guī)的溶氧與溫度分層的現(xiàn)象［17－19］，改善了底部缺氧的狀況，使得沉積于底部的餌料、糞便等有機(jī)質(zhì)得到有效分解，減少了池塘中底部有機(jī)物的積累。該試驗(yàn)中耕水機(jī)試驗(yàn)塘的池底有機(jī)物分布較均勻，無臭味，顏色較淡，厚度較之常規(guī)養(yǎng)殖塘顯著減少，且分布較均勻，無臭味，顏色較淡，有機(jī)物積累層平均厚度為10．6 cm，比對照塘(平均為 15．2 cm)降低 4．6 cm。由此可見，耕水機(jī)有明顯減緩底泥形成的功效。由于日本囊對蝦的潛沙習(xí)性，底質(zhì)的改變尤為重要，耕水機(jī)的攪動作用，顯著改善了水質(zhì)與底質(zhì)，保證了對蝦的良好生長環(huán)境，提高了日本囊對蝦的成活率，降低了餌料系數(shù)，提高了養(yǎng)殖產(chǎn)量，既帶來了經(jīng)濟(jì)效益，又實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益。加上耕水機(jī)還有“低能耗、低噪音”的優(yōu)點(diǎn)［20］，建議在養(yǎng)殖日本囊對蝦時(shí)使用耕水機(jī)。

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