對蝦養(yǎng)殖大棚氣象條件的分析

張月紅，林黛菁，鄒治寰

（湛江市氣象局，廣東湛江 524001）

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對蝦養(yǎng)殖大棚氣象條件的分析

張月紅，林黛菁，鄒治寰

（湛江市氣象局，廣東湛江 524001）

摘 要：通過采集特定時間段大棚內(nèi)外氣溫、水溫、光照及水體pH的數(shù)據(jù)，結(jié)合對蝦養(yǎng)殖所需水體理化因子的要求，找到氣象因子和大棚養(yǎng)殖水體變化之間的內(nèi)在關(guān)系，為對蝦的大棚養(yǎng)殖提供氣象方面的數(shù)據(jù)支持。經(jīng)過觀測數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，冬棚內(nèi)的最低水溫為21．3℃，最低平均水溫為24．5℃，水溫相對冬季氣溫較恒定，可確保對蝦在冬季的正常生長，冬棚的搭設(shè)及撤棚時間在10、4月份較理想。夏季遮陽棚所遮陽面積是養(yǎng)殖水面的1/3～1/2為最佳，其最佳水溫為28～31℃，最佳光照為20 000～30 000 Lx，遮陽的面積可根據(jù)天氣及水質(zhì)變化情況及時調(diào)整。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)氣象；對蝦養(yǎng)殖；冬棚；遮陽棚；溫度；光照；pH值

張月紅，林黛菁，鄒治寰．對蝦養(yǎng)殖大棚氣象條件的分析［J］．廣東氣象，2016，38（3）：45 -48．

南美白對蝦是廣東沿海乃至全國主要的人工養(yǎng)殖品種。廣東地處熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候條件非常有利于南美白對蝦的養(yǎng)殖［1］，是全國主要生產(chǎn)區(qū)之一。但由于氣候的變化及海水污染的不斷加重［2 -5］，導(dǎo)致對蝦的養(yǎng)殖難度逐年加大，其中有2個節(jié)點至關(guān)重要：一是秋冬季的冷暖交替季節(jié)及冬季的低溫季節(jié)，主要是當(dāng)年10月至次年4月這一時段，氣溫低而且波動大是誘導(dǎo)對蝦發(fā)病的主要因素［6］；二是夏季高溫季節(jié)，主要是7—8月份，由于高溫強(qiáng)光照加上不斷污染的海水，使藻類的生長無法控制；在養(yǎng)殖環(huán)境下由于水質(zhì)不好透光性差，使得光照越強(qiáng)藻類的生長越旺盛，藻類生長旺盛又會使得水體的pH值波動大，由此會帶來一系列水質(zhì)理化因子的波動，最終導(dǎo)致對蝦養(yǎng)殖的失敗。本研究通過分析大棚養(yǎng)殖條件下氣象因子的變化，以及所引起的養(yǎng)殖水體理化因子的變化，找到對蝦養(yǎng)殖所需的最佳氣象條件，從而規(guī)避氣象因子劇烈變化給對蝦養(yǎng)殖帶來的不利影響［7 -8］。

1　資料來源

所用氣象數(shù)據(jù)資料來自湛江國家基本氣象觀測站及自測數(shù)據(jù)，水體數(shù)據(jù)采集于湛江市吳川海濱街道辦新地村沿海蝦塘。蝦塘大小為5畝左右，配4臺葉輪式增氧機(jī)，水泥邊坡，黑色地膜底，水深在0．5～1．5 m，隨著養(yǎng)殖時間的延長而不斷加深水位。

冬棚蝦的養(yǎng)殖一般在8—10月份放苗，1月份收蝦；接著2月份放苗，6月份收蝦，放苗密度為10萬尾/畝。搭棚期在當(dāng)年的10—11月至次年的3—4月，采用白色透光農(nóng)用膜隔絕養(yǎng)殖水體與空氣的接觸，薄膜和水面一般相距2～3 m。本研究所采集分析的數(shù)據(jù)主要來源于2013年10月至2014年3月，每隔3 d采集1次，每次采集24：00、04：00、08：00、12：00、16：00、20：00水表和水底溫度取其平均值。

夏季搭設(shè)遮陽棚屬中造蝦的養(yǎng)殖，一般在6—8月份進(jìn)行，本研究所采用的數(shù)據(jù)是在2014 年8月份測量所得，在晴朗天氣條件下3 d 1組，共測出5組數(shù)據(jù)對比。光照強(qiáng)度分別用照度計測出不同遮陽條件下06：00、08：00、10：00、12：00、14：00、16：00、18：00的數(shù)值，取其平均值［10］；pH值每天測量2次，時間為早上05：30，傍晚06：00；水樣采集于表、中層和底層水，取其平均值；所測的3個池塘在放苗45 d后（8月1日）開始記錄數(shù)據(jù)。遮陽棚在放苗30 d后搭建，此時的養(yǎng)殖水體成分已經(jīng)開始變濃，各項水體理化因子的波動也逐漸變大，是整個養(yǎng)殖的最艱難時段。遮陽棚覆蓋池塘方式為：全搭遮陽網(wǎng)、半搭遮陽網(wǎng)和不搭遮陽網(wǎng)（采用雙層黑色遮陽網(wǎng)），遮陽網(wǎng)距水面2～3 m。

2　研究方法

2．1冬棚養(yǎng)殖

用對比分析的方法對冬棚內(nèi)外不同時期的各項溫度進(jìn)行比較，以吳琴瑟［11］得出的南美白對蝦攝食量和水溫之間的關(guān)系表1為依據(jù)，分析得出冬棚在廣東粵西地區(qū)對溫度的可控性，適合南美白對蝦的冬季養(yǎng)殖。

2．2夏季遮陽棚養(yǎng)殖

1）對蝦養(yǎng)殖水體與光合作用。

養(yǎng)蝦人都知道養(yǎng)蝦先養(yǎng)水，那水如何養(yǎng)，除了利用一些物理的方法凈化處理養(yǎng)殖用水，用細(xì)菌養(yǎng)水、培養(yǎng)藻類養(yǎng)水才是目前最好的養(yǎng)水方法。藻類和細(xì)菌能充分利用對蝦養(yǎng)殖所產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)，經(jīng)過一系列的分解轉(zhuǎn)化過程，有效減少水體中的有機(jī)廢物，使水質(zhì)更有利于對蝦的生長。藻類和很多細(xì)菌在水中的代謝主要是光合作用過程。對蝦養(yǎng)殖離不開光合作用，但過度光合作用的發(fā)生對養(yǎng)殖也有很大的負(fù)面影響。目前由于海水富營養(yǎng)化嚴(yán)重及對蝦排泄物所帶來的有機(jī)質(zhì)得不到有效的清除，給藻類的生長繁殖提供了大量的營養(yǎng)鹽；同時隨著厄爾尼諾現(xiàn)象的加重，夏季光照總量及溫度也在不斷增強(qiáng)，兩方面的疊加作用使得池水中的光合作用不斷地加

強(qiáng)［12］。

光合作用的強(qiáng)弱，首先來看光合作用的過程，光合作用是植物、藻類和某些細(xì)菌利用葉綠素，在可見光的照射下，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖，并釋放出氧氣的生化過程，12H2O +（葡萄糖）+6O2+6H2O。在沒有光照的夜晚藻類又會發(fā)生光合作用的反過程呼吸作用C6H12O6+ 6H2O + 6O2→6CO2+ 12H2O +能量［13］。

2）光照、溫度與pH值的關(guān)系。

由于在養(yǎng)殖水體pH值范圍內(nèi)，碳酸鹽體系中的碳主要以HCO-形式存在，CO2溶于水中生成HCO-和H+使水體中pH值變低，當(dāng)光合作用消耗CO2時相應(yīng)的HCO-減少，pH值變高；因此在富營養(yǎng)化的養(yǎng)殖水中，藻類的生長轉(zhuǎn)化數(shù)量決定了HCO-濃度的大小，影響著池水的pH值變化。了解光合作用對水體pH值的影響后，就可以用pH值的變化來探討光照及溫度對水體的影響。原理是根據(jù)光合作用越強(qiáng)消耗的CO2越多，pH值越高，光合作用越強(qiáng)說明池水中的藻類生長越旺盛，因此呼吸作用也會越強(qiáng)，從而導(dǎo)致在夜間釋放出的CO2也越多，清晨養(yǎng)殖水體的pH值就會越低。同一池水中只要測出早晚pH值的變化就可知池水中光合作用的強(qiáng)弱，差距越大池水中的光合作用越強(qiáng)，相反則弱［11］。在其他條件相同的水體中，光照和溫度直接決定了pH值的高低變化。因此測定養(yǎng)殖水體的pH值，就可以得出不同養(yǎng)殖水體所需的不同光照及溫度，反之根據(jù)數(shù)據(jù)對比得出的規(guī)律，即可調(diào)節(jié)光照和水溫，使水體的pH值在對蝦養(yǎng)殖所需范圍之內(nèi)。

3　結(jié)果與分析

3．1冬棚養(yǎng)殖氣象因子

1）冬棚內(nèi)外氣溫、水溫關(guān)系。

南美白對蝦屬變溫動物，對水溫的適應(yīng)性較強(qiáng)，其存活、攝食及生長的適宜水溫為20～35℃，最適水溫為28～33℃，水溫18℃以下攝食量減少存活率降低，水溫15℃以下基本不攝食，水溫8℃?zhèn)扰P，水溫高于38℃時不攝食［11，14］。不同溫度白對蝦對應(yīng)的攝食情況如表1所示。

表1 對蝦攝食情況與水溫之間的關(guān)系1）

由于蝦塘水體范圍小，有機(jī)質(zhì)多和使用葉輪式增氧機(jī)，因而水溫的變化主要受到太陽輻射、氣溫的變化及降水量、換水量的影響［15］。而冬棚降低了氣溫的影響，同時又能接收太陽輻射帶來的熱量，充分保證了冬季對蝦養(yǎng)殖的適宜水溫。

2）冬棚養(yǎng)殖氣溫水溫（表略）。

對比表中棚內(nèi)的平均氣溫比棚外平均氣溫高5～10℃，棚內(nèi)的最低氣溫比棚外的最低氣溫高8～12℃；棚內(nèi)的平均水溫比棚外的平均水溫高8℃左右，棚內(nèi)最低水溫比棚外最低水溫高8 ～12℃，且伴隨著氣溫的不斷降低，差距越明顯。棚外的最低水溫為2月份的8．5℃，此溫度下對蝦已無法生存；棚外的平均水溫12、1、2月份連續(xù)3個月低于18℃，此溫度是對蝦攝食的臨界點，可以生存但無法生長。棚內(nèi)的平均水溫和最低水溫的差距不大，說明大棚降低了水的熱量的傳導(dǎo)速度，使得大棚內(nèi)水溫比棚外水溫恒定，穩(wěn)定的水溫是保證對蝦生長的前提。

根據(jù)數(shù)據(jù)可知大棚內(nèi)最低水溫為21．3℃，最低平均水溫為24．5℃，由表1可知對蝦在水溫25℃的攝食是最高攝食率的2/3，基本保證了對蝦的正常的生長。由此可見冬棚對蝦養(yǎng)殖是充分利用了水體自身熱容量大的特性，保證了水體在冬棚內(nèi)小環(huán)境氣溫及水溫的相對恒定，同時由于采光較好保證了養(yǎng)殖水體自身的藻類、浮游生物的正常生長繁殖，增強(qiáng)了水體自身的凈化能力，使對蝦可在較冷的氣溫下正常生長發(fā)育。

圖1是不同溫度下對蝦的攝食量的對比，較直觀地反映出了棚內(nèi)外的差異。冬棚不但能保證水溫較恒定，且棚內(nèi)水溫基本在對蝦正常的攝食溫度范圍內(nèi)，從而提高了餌料的利用率，提高了對蝦的生長速度，降低了生產(chǎn)成本，保證了對蝦在冬季的正常生長。

圖1 不同溫度下對蝦的攝食量的對比

10月份的最低氣溫為17．7℃，如果遇到陰雨天氣，棚外的水溫不足20℃，為避免對蝦在冷暖空氣交替時段的應(yīng)激反應(yīng)，冬棚的搭設(shè)最好在10月份進(jìn)行。3月份冬棚外的平均水溫為20．5℃，但由于春季轉(zhuǎn)暖是一個漸進(jìn)的過程，其最低水溫只有15．6℃，因此冬棚的撤棚安排在4月份最好。表2中數(shù)據(jù)可見，10月份棚內(nèi)的最低氣溫和棚內(nèi)的平均氣溫差距不大，這是由于在棚內(nèi)氣溫較高時大棚開啟四周通風(fēng)所致。

3．2遮陽棚養(yǎng)殖氣象因子

1）光照、溫度和pH值的關(guān)系。

pH值是對蝦養(yǎng)殖過程中水體的一個重要理化因子，也是養(yǎng)殖水體中相對較容易監(jiān)測的一項數(shù)據(jù)，更是聯(lián)系光照、溫度和水體其它理化因子的主要紐帶。因此通過對比pH值和光照、溫度的數(shù)據(jù)，可以找到它們之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，從而確定養(yǎng)殖水體所需的氣象因子，如表（2）—表（4）。

表2 全搭遮陽網(wǎng)的池塘早、晚pH值，氣溫，水溫，光照檢測結(jié)果

表3 半搭遮陽網(wǎng)的池塘早、晚pH值，氣溫，水溫，光照檢測結(jié)果

表4 不搭遮陽網(wǎng)的池塘早、晚pH值，氣溫，水溫，光照檢測結(jié)果

2）夏季遮陽棚氣象因子。

南美白對蝦在pH =6．5～8．5的水體里都可存活，但pH =7．5～8．5之間，且早晚差距在0．3～0．6之間為對蝦最佳生長所需pH值。pH值低可使對蝦血液中的pH值下降，削弱其血液載氧能力，盡管水中的溶解氧較高，還是會造成對蝦生理缺氧，經(jīng)常浮頭，且生長受阻或患病。pH值下降是水質(zhì)變壞、溶解氧降低的表現(xiàn)，同時，可使有毒的硫化氫含量增加。pH值過高會增加氨氮的毒性，會腐蝕對蝦鰓部組織，使黏液凝固，嚴(yán)重時體黏液成絲狀，使對蝦失去呼吸能力而大批死亡。pH值過高的水體中易形成藍(lán)綠藻水華和形成難溶的磷酸三鈣，從而導(dǎo)致水體中的營養(yǎng)物質(zhì)和能量循環(huán)減緩。水中的pH值過高或過低，均會造成水中的微生物活動受到抑制，有機(jī)物不易分解，導(dǎo)致對蝦發(fā)病。有研究發(fā)現(xiàn)pH值在8．6 ～8．8之間對蝦易發(fā)生EMS，這也是目前困擾對蝦養(yǎng)殖的重大疾病之一。

由圖2、圖3可明顯看出3種條件下pH值的波動范圍，以半搭遮陽網(wǎng)池塘的波動最為穩(wěn)定，開始偏高，隨著搭棚時間的延長更加穩(wěn)定，平均值也較好穩(wěn)定在對蝦養(yǎng)殖要求的范圍內(nèi)。而全搭遮陽網(wǎng)池塘的pH則持續(xù)走低，說明藻類的生長代謝受到一定的抑制，藻類生長受到抑制會導(dǎo)致池塘內(nèi)的有機(jī)質(zhì)得不到有效的分解，對蝦的生長同樣會受到影響。由于考慮到生產(chǎn)效益的問題，全搭遮陽網(wǎng)的塘在8月18日撤掉1/3的遮陽網(wǎng)，圖2、圖3中全搭遮陽網(wǎng)pH值在光照加強(qiáng)的情況下，其平均pH值和pH差值的變化曲線在17日到24日突然上升，也進(jìn)一步說明了光照所起的作用。

由圖2、圖3可知3種模式下的pH值的早晚差也截然不同，早晚差距越大，說明水體的動能越強(qiáng)，即水體中的藻類代謝越強(qiáng)，代謝強(qiáng)會導(dǎo)致藻類枯竭死亡，造成倒藻現(xiàn)象，此現(xiàn)象是對蝦養(yǎng)殖的大忌。圖2、圖3中不搭遮陽網(wǎng)池塘的pH差值曲線掉頭向下，表明藻類過度生長后死亡，有機(jī)質(zhì)得不到分解，加上死藻的污染，使養(yǎng)殖水體快速變酸。即使不出現(xiàn)倒藻現(xiàn)象，由于藻類的生長旺盛，夜間耗氧量也會相應(yīng)的增多，7—12日不搭遮陽網(wǎng)的池塘早上07：30的投喂量比其它2個池都少，經(jīng)測定溶解氧比其它兩池塘偏低，說明光照過于充足不利于對蝦的生長攝食。

對比對蝦所需的各項pH值及水溫、光照及圖2、圖3的分析，搭設(shè)遮陽網(wǎng)是養(yǎng)殖面積的1/3 ～1/2效果最佳，所對應(yīng)的光照值為20 000～30 000 Lx，氣溫為28～31℃。由表2—表3可知遮陽網(wǎng)覆蓋水體的溫度低于正常水溫1～2℃，這對高溫季節(jié)的對蝦養(yǎng)殖也非常有效，有時水溫高1～2℃就可能引發(fā)對蝦的大規(guī)模病變。因此結(jié)合天氣及水體的透光度，控制光照、水溫、氣溫等氣象因子，使藻類生長速度在合理的范圍，保證水體理化因子始終處于最佳的狀態(tài)，才能使南美白對蝦夏季養(yǎng)殖的成功率大幅提高。

圖2 pH值早晚變化對比

圖3 pH早晚差值（pH早-pH晚）變化對比

4　結(jié)論

通過對冬棚及夏季搭設(shè)遮陽網(wǎng)的氣象因子分析得知，養(yǎng)殖水體中起到關(guān)鍵性作用的理化因子水溫及pH值與天氣息息相關(guān)，控制光照及水溫是最好控制這些因子的辦法之一。本研究從氣象角度出發(fā)肯定了冬季搭棚養(yǎng)殖，以及利用撤棚后的棚架在夏季搭設(shè)遮陽網(wǎng)養(yǎng)殖的優(yōu)越性。通過氣象數(shù)據(jù)分析，給對蝦養(yǎng)殖從業(yè)者一定的氣象數(shù)據(jù)參考，對夏季搭不搭遮陽網(wǎng)的爭議給出了有力的科學(xué)判斷依據(jù)。

由于水體的透明度不同所對應(yīng)的光照量也不同，藻類、菌類的生長只是在透光度所達(dá)到的范圍內(nèi)進(jìn)行，因此光照強(qiáng)度應(yīng)該隨著水體的深淺及水體透光度的變化而適當(dāng)變化。

表4中有一個pH值的最高值8．5，在光照及溫度出現(xiàn)極值時，養(yǎng)殖水環(huán)境的理化因子也相應(yīng)會出現(xiàn)極值現(xiàn)象，當(dāng)這種極值超過了對蝦的忍受能力時，蝦病就會爆發(fā)，對蝦就會出現(xiàn)死亡。尤其是當(dāng)氣象因子驟變時更是對蝦養(yǎng)殖需要預(yù)防的重中之重，比如臺風(fēng)天氣、暴雨、冷空氣及高溫都會對對蝦養(yǎng)殖帶來無法想像的災(zāi)難。只有積極探索，依靠科學(xué)的分析提前做好防范，才能更好為對蝦養(yǎng)殖保駕護(hù)航。

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中圖分類號：P48；S866

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10．3868/ j．issn．1007 -6180．2016．03．011

收稿日期：2015 -08 -15

作者簡介：張月紅（1878年生），女，工程師，主要從事公共氣象服務(wù)工作。E - mail：120333780＠qq．com