生態(tài)養(yǎng)殖中水草腐解對(duì)水質(zhì)的影響分析

竇為東

摘要：生態(tài)養(yǎng)殖可以有效地解決傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式中水質(zhì)惡化問(wèn)題，生態(tài)養(yǎng)殖池塘一般種植較多的水草，水草可以充分吸收水體中的氮、磷等，可降低氮、磷等對(duì)水質(zhì)的影響。生態(tài)養(yǎng)殖池塘在養(yǎng)殖后期，水草開(kāi)始死亡，大量的水草殘留在池塘中，會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)的惡化，水草腐解對(duì)水質(zhì)影響的程度對(duì)水產(chǎn)工作者也是一個(gè)重要的信息。本文主要探討幾年來(lái)水草腐解對(duì)水質(zhì)影響的研究成果，為今后的研究提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)養(yǎng)殖，水草腐解，水質(zhì)影響

水草的腐解是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，主要包括糖類、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)的釋放以及木質(zhì)素、纖維素等不斷地降解。一般分為3個(gè)過(guò)程，第1個(gè)過(guò)程是水溶性物質(zhì)糖類、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)的釋放，此過(guò)程水草的質(zhì)量損失較快階段；第2個(gè)過(guò)程是在微生物的作用下降解水草體內(nèi)的有機(jī)物，這一步是質(zhì)量損失的主要階段；第3個(gè)過(guò)程是未分解的水草殘?bào)w體內(nèi)難分解物質(zhì)木質(zhì)素、纖維素等的比例不斷升高，水草殘?bào)w的分解受到抑制，分解速率明顯減慢的階段。以輪葉黑藻、伊樂(lè)藻和金魚藻為例，其在腐解的過(guò)程也明顯的表現(xiàn)出3個(gè)階段，試驗(yàn)的前3d水草的分解速率較高，質(zhì)量損失率分別達(dá)到（29.3士1.5%、029.7士2.1）%和（21.0士2.0）%；第3—28d分解速率下降，但是此階段質(zhì)量損失較多，質(zhì)量損失率分別為（64.0士2.0）%，（65.3士0.6%）和（46.0士1.0 ）%；第28-60d水草的分解速率低，第60d時(shí)輪葉黑藻、伊樂(lè)藻和金魚藻的質(zhì)量損失率分別為（72.3士2.1）%，（71.7士1.5）%和（58.3士0.6%），相對(duì)于第28d，3種水草此階段質(zhì)量損失并不高。

在水草腐解初期主要為易分解的物質(zhì)腐爛分解，分解速率較快，水體大量的溶解氧被消耗，溶解氧迅速下降。試驗(yàn)的中、后期，水草殘?bào)w體內(nèi)難分解物質(zhì)木質(zhì)素、纖維素等的比例不斷升高，分解速率逐漸下降，耗氧量降低，上覆水體的溶解氧逐漸升高。表明，雖然水草腐解是耗氧過(guò)程，但是腐解的過(guò)程不會(huì)使上覆水體的溶解氧持續(xù)降低，主要原因是空氣的氧氣可以進(jìn)入水體，腐解的后期，空氣中增加的氧氣大于腐解消耗的氧氣，故上覆水體的溶解氧逐漸上升。而對(duì)照組底泥未被完全分解的植物殘?bào)w和餌料腐爛分解導(dǎo)致對(duì)照組上覆水體溶解氧變化趨勢(shì)和試驗(yàn)組相似，但對(duì)照組分解物較試驗(yàn)組少，耗氧量明顯小于試驗(yàn)組。空氣復(fù)氧和水體耗氧的差值較小時(shí)，可能導(dǎo)致水質(zhì)的惡化，有研究表明，當(dāng)水體植物殘?bào)w生物量較大時(shí)，極易在腐解期造成水體缺氧并向水體釋放大量的營(yíng)養(yǎng)鹽，造成水質(zhì)惡化，甚至發(fā)黃、發(fā)臭。

水草腐解初期，體內(nèi)不穩(wěn)定的含碳有機(jī)物質(zhì)釋放到水體，在微生物的作用下分解釋放出CO2，造成水體pH下降，試驗(yàn)的中、后期，水草體內(nèi)的含氮有機(jī)物在微生物的作用下產(chǎn)生NH3和胺類物質(zhì)使水體pH升高。對(duì)照組分解物生物量小于試驗(yàn)組，分解過(guò)程中產(chǎn)生的CO2和胺類物質(zhì)的量均低于試驗(yàn)組，導(dǎo)致對(duì)照組pH的變化趨勢(shì)和試驗(yàn)組相似，但幅度較小。水草腐解初期，水體由中性變?yōu)樗嵝?，超過(guò)了水產(chǎn)最適生長(zhǎng)pH，可使水產(chǎn)類生物的免疫系統(tǒng)受到損傷。研究發(fā)現(xiàn)，pH脅迫可使水生生物的免疫系統(tǒng)受到傷害。試驗(yàn)初期，試驗(yàn)組水體溶解氧大量被消耗，在厭氧菌的作用下，水體發(fā)黃、發(fā)臭，水草體內(nèi)大量的有機(jī)物釋放到水體，CODMn迅速升高。試驗(yàn)中、后期，一方面水體的有機(jī)物不斷被分解，另一方面通過(guò)物理、化學(xué)、生物交換作用等被底泥吸附，CODMn緩慢下降。底泥和上覆水體存在吸附解析平衡，周林飛等研究沉水植物腐解試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，初期水體CODcr較高，當(dāng)水草待殘?bào)w分解沉降后CODcr小于10mg/L時(shí)，底泥的有機(jī)向水體的遷移量很微小，與試驗(yàn)的研究結(jié)果基本一致。

同時(shí)，水草腐解的初期，水體的溶解氧大量被消耗，使得整個(gè)水體保持低氧或厭氧環(huán)境，三氮轉(zhuǎn)化有利于向反硝化反應(yīng)方向進(jìn)行，試驗(yàn)組水體NO3--N迅速降低而NO2-N和NH4+-N迅速升高。反應(yīng)的中、后期水體的溶解氧緩慢升高，NO2-N和NH4+-N可被氧化，反應(yīng)有利于向硝化反應(yīng)方向進(jìn)行，試驗(yàn)組水體NO3--N緩慢升高而NO2-N和NH4+-N緩慢下降。對(duì)照組底泥未完全分解的物質(zhì)的量較少，雖產(chǎn)生了與試驗(yàn)組中NO3—N，NO2-N和NH4+-N相似的變化趨勢(shì)，但幅度低于試驗(yàn)組。三氮是衡量水體毒理性重要指標(biāo)，其中NO2-N和NH4+-N濃度過(guò)高對(duì)水生生物具有毒害作用，養(yǎng)殖池塘富氧曝氣可以有效降低NO2-N和NH4+-N濃度。TN和TP的變化趨勢(shì)和水草腐解的3個(gè)階段密切相關(guān)，水草腐解的前兩個(gè)階段向水體釋放了大量了氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽，TN和TP短期內(nèi)達(dá)到較高濃度，第3階段，水草分解速率降低，再加上氮、磷的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，TN和TP緩慢降低。有研究表明，水草腐解，體內(nèi)氮、磷的70%以上會(huì)在短期內(nèi)釋放到水體。氮、磷的快速升高容易導(dǎo)致水體藻類的大量繁殖，藻類的大量繁殖可能導(dǎo)致水質(zhì)的嚴(yán)重惡化。

綜上所述，水產(chǎn)養(yǎng)殖的過(guò)程中，大量的營(yíng)養(yǎng)鹽會(huì)通過(guò)不同的途徑進(jìn)入水體，對(duì)養(yǎng)殖水體產(chǎn)生巨大壓力，以至影響水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖以共生模式，利用水草在自身生長(zhǎng)的過(guò)程中吸收水體大量的營(yíng)養(yǎng)鹽，可以最大程度上降低外源性營(yíng)養(yǎng)鹽對(duì)養(yǎng)殖水環(huán)境造成的影響。同時(shí)，水草不僅是天然植物性餌料還可以增強(qiáng)水產(chǎn)的自身免疫力。但是經(jīng)過(guò)以上分析，較多的水草殘留在池塘中，會(huì)引起水體缺氧，加劇植物殘?bào)w的腐解，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，需要適時(shí)地控制水草殘?bào)w的生物量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李怡群，傅仲.不同溫度對(duì)紅鰭東方純稚、幼魚生長(zhǎng)、成長(zhǎng)的影響[J].河北漁業(yè)，1993（2）：26-27.

[2]賈海波，孫耀，唐啟升.溫度對(duì)紅鰭東方純能量收支和生態(tài)轉(zhuǎn)化效率的影響 [J].海洋水產(chǎn)研究，2008，29（5）：39-46.

[3]梁俊平，李健，李吉濤，等.不同溫度對(duì)脊尾白蝦胚胎發(fā)育與幼體變態(tài)存活的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（4）：42-52.