胡玉婷 江河 段國(guó)慶 凌俊 周華興
摘要 [目的]研究基于草魚(yú)免疫的生態(tài)綜合調(diào)控對(duì)養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的影響。[方法]2016年5—10月,分析了聯(lián)合使用EM制劑、二氧化氯和底質(zhì)改良劑對(duì)安徽合肥和馬鞍山免疫草魚(yú)養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的綜合影響。[結(jié)果]與對(duì)照池塘相比,生態(tài)綜合調(diào)控對(duì)試驗(yàn)池塘水體具有較好的凈化作用,能降低硝酸鹽(NO-3-N)、亞硝酸鹽(NO-2-N)、氨氮(NH+4-N)、化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)和總磷(TP)含量,提升溶解氧,穩(wěn)定pH。[結(jié)論]研究結(jié)果可為促進(jìn)池塘養(yǎng)殖的健康發(fā)展提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 草魚(yú);免疫生態(tài)調(diào)控;養(yǎng)殖池塘;水質(zhì)
Effects of Comprehensive Eco-control Techniques Based on Immunization on Water Quality in the Aquaculture Ponds with Ctenopharyngodon idellus
HU Yu-ting, JIANG He*, DUAN Guo-qing et al
(Fishery Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei, Anhui 230031)
Abstract [Objective] To study the effects of comprehensive eco-control techniques based on immunization on water quality of aquaculture pond with Ctenopharyngodon idellus. [Method] From May to October of 2016, EM bacteria (effective microorganisms), ClO2 and substrate ameliorative agent were applied to analyze their comprehensive effects on water quality of aquaculture ponds with immunized C.idellus in Hefei and Maanshan of Anhui Province. [Result] Compared with control ponds, comprehensive eco-control had good purification effects on water of test ponds, which can decrease the contents of NO-3-N, NO-2-N,NH+4-N, COD, TN and TP, increase DO content and stabilize pH of water. [Conclusion] The research results can provide technical supports and theoretical basis for promoting the healthy development of pond culture.
Key words Ctenopharyngodon idellus;Immunological eco-control;Aquaculture ponds;Water quality
草魚(yú)(Ctenopharyngodon idellus)是我國(guó)傳統(tǒng)主養(yǎng)經(jīng)濟(jì)魚(yú)類,因其生長(zhǎng)速度快、池塘養(yǎng)殖產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)效益好、肉質(zhì)鮮嫩、價(jià)格適中而深受養(yǎng)殖戶和消費(fèi)者喜愛(ài),市場(chǎng)需求量大。近年來(lái),草魚(yú)養(yǎng)殖產(chǎn)量占全國(guó)淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量的18%以上,且還在逐年增長(zhǎng)[1-3];就單一養(yǎng)殖品種而言,草魚(yú)產(chǎn)量位居水產(chǎn)品產(chǎn)量之首,產(chǎn)業(yè)地位極其重要。草魚(yú)也是安徽省池塘主養(yǎng)品種之一,在吃食性魚(yú)類中產(chǎn)量最高。2015年安徽草魚(yú)養(yǎng)殖產(chǎn)量27.05萬(wàn)t,占全省水產(chǎn)養(yǎng)殖總量的14.5%[3]。但是,草魚(yú)抗病力低,對(duì)水質(zhì)要求高,在目前養(yǎng)殖模式下草魚(yú)病害頻發(fā),各養(yǎng)殖階段死亡率均較高。這與人們片面追求產(chǎn)量、盲目放養(yǎng)與投餌、養(yǎng)殖環(huán)境差、病害防控技術(shù)落后等有關(guān),嚴(yán)重影響了養(yǎng)殖效益和產(chǎn)品質(zhì)量安全,已成為制約草魚(yú)池塘養(yǎng)殖發(fā)展的重要因素。
隨著人們對(duì)抗生素等藥物使用安全性認(rèn)識(shí)的提高,以疫苗免疫技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合防控體系逐漸得到了人們的認(rèn)可,并已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖病害防控新技術(shù),被人們積極推廣。因此,基于疫苗免疫,對(duì)草魚(yú)養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行原位調(diào)控的綜合技術(shù)(疫苗免疫+微生態(tài)制劑定期調(diào)水)是改善其養(yǎng)殖池塘水質(zhì)、控制和減少病害的科學(xué)、有效手段[4]。筆者分析了聯(lián)合使用EM制劑、二氧化氯和底質(zhì)改良劑對(duì)免疫草魚(yú)養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的綜合影響,旨在為池塘養(yǎng)殖提供創(chuàng)新的技術(shù)集成應(yīng)用和生產(chǎn)模式,為促進(jìn)池塘養(yǎng)殖的健康發(fā)展提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料與池塘
試驗(yàn)于2016 年5—10月進(jìn)行,試驗(yàn)用魚(yú)為1齡草魚(yú),平均體長(zhǎng)15 cm,平均體質(zhì)量110 g。試驗(yàn)分別在安徽合肥(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水產(chǎn)研究所試驗(yàn)基地)和馬鞍山和縣(明信水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社)進(jìn)行。兩地均分設(shè)試驗(yàn)組池塘和對(duì)照組池塘各1個(gè)。合肥試驗(yàn)池塘為H1,馬鞍山試驗(yàn)池塘為M1,合肥對(duì)照池塘為H2,馬鞍山對(duì)照池塘為M2。合肥池塘面積均為2 000 m2,水深1.5 m,馬鞍山和縣池塘面積均為3 200 m2,水深1.5 m,其他池塘條件和放養(yǎng)模式基本一致。
1.2 疫苗注射
試驗(yàn)所用草魚(yú)出血病活疫苗由中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所研發(fā),由肇慶大華農(nóng)生物藥品有限公司生產(chǎn)。該疫苗是通過(guò)天然活性物質(zhì)對(duì)病毒減毒處理制備而成,劑型是凍干品,對(duì)原宿主動(dòng)物喪失致病力,但能保存良好的免疫原性和遺傳特性,預(yù)防草魚(yú)出血病效果顯著。草魚(yú)苗種放養(yǎng)前,對(duì)其注射該疫苗,注射方法等參考文獻(xiàn)[5]。
1.3 水質(zhì)調(diào)控方法
5月中旬以后,當(dāng)池塘平均水溫超過(guò)20 ℃時(shí),按照“2-1-2”方式進(jìn)行水質(zhì)調(diào)控,即每使用2次生物制劑后,使用1次二氧化氯,生物制劑每7 d施用1次,生物制劑使用7 d后方可使用二氧化氯,二氧化氯使用3 d后可施用生物制劑。選擇無(wú)風(fēng)天氣晴好的中午,施用EM菌(Effective Microorganisms)制劑調(diào)水王2號(hào)(珠江水產(chǎn)研究所藥物實(shí)驗(yàn)廠生產(chǎn)),5—6月每667 m3使用1.0~1.5 kg,7—10月每667 m3使用2.0~2.5 kg,每667 m3使用150~200 g二氧化氯(由中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院北京鑫洋水產(chǎn)高新技術(shù)有限公司生產(chǎn),含量8%)。7—8月,每15 d配合使用底質(zhì)改良劑1次。
1.4 水樣采集和指標(biāo)測(cè)定
從試驗(yàn)開(kāi)始每月15日(在高溫季節(jié)包括6月30日和7月30日)采集水樣1 次。每個(gè)池塘設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn),各采樣點(diǎn)離岸 200 cm且處于池塘長(zhǎng)對(duì)角線上的平均分布點(diǎn),各點(diǎn)于10∶00左右分別采集距水面0.5和1.0 m水深處水樣采樣,混合備用。
將3個(gè)采樣點(diǎn)的水樣混勻后,進(jìn)行下列指標(biāo)測(cè)定。水溫、pH、溶解氧(DO)和電導(dǎo)率使用水質(zhì)分析儀(哈希DR900)按照說(shuō)明書(shū)方法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定;硝酸鹽(NO-3-N)、亞硝酸鹽(NO-2-N)、氨氮(NH+4-N)、化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)和總磷(TP)參照文獻(xiàn)[6]方法測(cè)定。所有指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次,計(jì)算平均值。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
使用Excel 2010軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,采用單因素方差分析檢驗(yàn)差異顯著性,P<0.05表示差異顯著。
2 結(jié)果與分析
2.1 水溫和pH的變化
試驗(yàn)池塘與對(duì)照池塘的水溫均隨氣溫的變化而變化,呈現(xiàn)前、后期低而中期高的趨勢(shì)(圖1a)。所有試驗(yàn)池塘、對(duì)照池塘間差異均不顯著。
從圖1b可以看出,除馬鞍山對(duì)照池塘外,其他池塘均呈現(xiàn)下降、上升、再下降的特點(diǎn)。pH的變化范圍相對(duì)較小,合肥試驗(yàn)池塘的pH為 7.33~7.73,對(duì)照池塘pH為7.28~7.86;馬鞍山試驗(yàn)池塘pH為7.45~7.82,對(duì)照池塘pH為7.39~7.93;兩地試驗(yàn)池塘和養(yǎng)殖池塘的pH均在草魚(yú)適宜生長(zhǎng)范圍內(nèi)。
2.2 溶解氧(DO)和電導(dǎo)率(EC)的變化
從圖2可以看出,所有池塘溶解氧(DO)均隨時(shí)間呈先下降再上升的變化趨勢(shì),且前期差異不大,中后期差異逐漸變大。試驗(yàn)池塘溶解氧(DO)含量高于對(duì)照池塘,差異極顯著(P<0.01)。
電導(dǎo)率(EC)隨時(shí)間總體呈下降、上升、再下降的變化趨勢(shì)。試驗(yàn)池塘電導(dǎo)率與對(duì)照池塘無(wú)顯著差異(P>0.05)。
2.3 硝酸鹽(NO-3-N)和亞硝酸鹽(NO-2-N)含量的變化
從圖3可以看出,試驗(yàn)池塘硝酸鹽(NO-3-N)含量隨時(shí)間呈先下降再上升的趨勢(shì),而對(duì)照池塘硝酸鹽(NO-3-N)含量呈上升趨勢(shì),試驗(yàn)池塘硝酸鹽(NO-3-N)含量極顯著低于對(duì)照池塘(P<0.01)。
所有池塘亞硝酸鹽(NO-2-N)含量隨時(shí)間呈現(xiàn)先急速下降再緩慢上升的趨勢(shì),中間略有波動(dòng),應(yīng)與降雨有關(guān)。合肥、馬鞍山試驗(yàn)池塘與對(duì)照池塘亞硝酸鹽含量在中后期均存在顯著差異。
2.4 氨氮(NH+4-N)和化學(xué)需氧量(COD)含量的變化
從圖4可以看出,所有池塘的氨氮(NH+4-N)含量隨時(shí)間呈波動(dòng)式變化,出現(xiàn)2個(gè)高峰,8月中旬為最高峰,6月底為次高峰。這與水溫、降雨及餌料投喂有關(guān)。中后期兩地試驗(yàn)池塘與對(duì)照池塘均存在顯著差異(P<0.05)。
所有池塘的化學(xué)需氧量(COD)隨時(shí)間波動(dòng)式下降再上升。7月COD含量的下降與降雨有關(guān)、6月底或7月中旬的小高峰與氣溫的突然上升有關(guān)。試驗(yàn)中后期,兩地試驗(yàn)塘與各自對(duì)照塘均存在極顯著差異(P<0.01)。
2.5 總氮(TN)和總磷(TP)含量的變化
從圖5可以看出,所有池塘的總氮(TN)含量隨時(shí)間先上升,9月中旬到達(dá)峰值后再稍稍降低,兩地試驗(yàn)池塘與對(duì)照池塘在中后期TN含量均存在顯著差異(P<0.05)。
所有池塘的總磷(TP)含量以7月底為界,前期低,后期急速上升。前期的波動(dòng)應(yīng)當(dāng)與氣溫的快速上升和降雨有關(guān)。除初始數(shù)據(jù)和7月底數(shù)據(jù)外,其余試驗(yàn)池塘與對(duì)照池塘的TN含量均存在顯著差異(P<0.05)。
3 討論與結(jié)論
池塘水溫主要與氣溫有關(guān),隨季節(jié)而變化,少量制劑的投放對(duì)水溫的影響十分微小,因而池塘間差異均不顯著。pH是反映水環(huán)境生態(tài)平衡、衡量水質(zhì)好壞的一個(gè)綜合指標(biāo),與水體中存在的化學(xué)物質(zhì)和生物發(fā)生生化反應(yīng)有關(guān),對(duì)水體物理化學(xué)反應(yīng)有重要影響,池塘pH一般為6.5~8.5[7-8]。pH波動(dòng)較大,表明水質(zhì)不穩(wěn)定,易發(fā)生病害。該試驗(yàn)結(jié)果表明,盡管兩地的試驗(yàn)池塘與對(duì)照池塘pH均在草魚(yú)適宜生長(zhǎng)范圍內(nèi),但結(jié)合EM制劑、二氧化氯和底質(zhì)改良劑的相關(guān)處理具有降低峰值的效果,特別是在高峰期可顯著降低pH波動(dòng)幅度,穩(wěn)定水質(zhì),減少草魚(yú)的應(yīng)激反應(yīng),提高其存活率。
魚(yú)類等水產(chǎn)動(dòng)物只有在溶解氧充足的養(yǎng)殖水體中才能夠維持其正常的生命活動(dòng),因?yàn)橹挥腥芙庋醭渥悴拍芫S持動(dòng)物正常的活動(dòng)代謝和生長(zhǎng)發(fā)育。水體溶解氧不足,對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)而言會(huì)出現(xiàn)魚(yú)類攝食強(qiáng)度和飼料消化率降低、餌料系數(shù)提高、生長(zhǎng)緩慢、抗逆性(如抗病性)下降等現(xiàn)象[8-9]。該研究結(jié)果表明,試驗(yàn)中后期試驗(yàn)池塘溶解氧(DO)顯著高于對(duì)照池塘,相關(guān)處理促進(jìn)了水中溶解氧含量的提升,可能與降低水中有機(jī)質(zhì)耗氧和維持良好的藻相平衡有關(guān)。EM制劑、二氧化氯和底質(zhì)改良劑的綜合使用,加速殘餌、糞便、凋亡藻類等有機(jī)質(zhì)的分解,減少氧氣的內(nèi)源消耗,保持健康的底部環(huán)境,加快有益菌類和藻類的合成代謝,維持著較好的菌相、藻相和溶解氧,為魚(yú)類快速生長(zhǎng)提供了基礎(chǔ)保障。
水的電導(dǎo)率(EC)用于監(jiān)測(cè)水中溶解性礦物質(zhì)濃度的變化,是估算水體被無(wú)機(jī)鹽污染的指標(biāo)之一;電導(dǎo)率的大小與水體中陰陽(yáng)離子的濃度成正比,與水中的溶解性固體(主要為溶解性鹽類)密切相關(guān)[10]。EM制劑和底質(zhì)改良劑的結(jié)合使用使水體中溶解性固體含量較為穩(wěn)定。
池塘養(yǎng)魚(yú)水體中的總氨氮是魚(yú)類蛋白質(zhì)新陳代謝和有機(jī)物質(zhì)經(jīng)細(xì)菌分解的一種產(chǎn)物。李義等[11]研究表明,NH+4-N含量一般應(yīng)控制在0.2 mg/L以下,若NH+4-N含量過(guò)高容易造成水生動(dòng)物中毒。該研究結(jié)果表明,試驗(yàn)池塘NH+4-N含量均在0.2 mg/L以下,而對(duì)照塘高溫季節(jié)則高于該數(shù)值。這表明EM制劑、二氧化氯和底質(zhì)改良劑的處理可降低草魚(yú)養(yǎng)殖池塘氨氮含量,減少對(duì)草魚(yú)的毒害,促進(jìn)其健康生長(zhǎng)。
養(yǎng)殖水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的變化主要由生物活化的反應(yīng)造成的,從含氮有機(jī)物到作為無(wú)機(jī)氮穩(wěn)定形式的硝酸鹽,經(jīng)歷了微生物分解、生物化學(xué)作用這樣一個(gè)代謝作用與凈化能力平衡的過(guò)程,在這復(fù)雜的動(dòng)態(tài)循環(huán)中,水體中的環(huán)境因子是影響其轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵[12-13]。該研究結(jié)果表明,試驗(yàn)池塘與對(duì)照池塘硝酸鹽和亞硝酸鹽含量差異顯著,表明相關(guān)處理加快了水體代謝作用與凈化能力平衡的過(guò)程,提前達(dá)到了水生態(tài)環(huán)境健康穩(wěn)定的狀態(tài)。
化學(xué)耗氧量(COD)是反映水體中有機(jī)及無(wú)機(jī)可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo),是度量水體受還原性物質(zhì)污染程度的綜合性指標(biāo),也作為有機(jī)物污染相對(duì)含量的指標(biāo)之一。 化學(xué)耗氧量的高低反映水體受污染程度的大小[14]。該研究中試驗(yàn)池塘化學(xué)需氧量(COD)較對(duì)照池塘顯著降低,說(shuō)明相關(guān)處理顯著減少了水體有機(jī)物污染,降低了富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。
氮和磷不僅是池塘中藻類所必需的2種常量營(yíng)養(yǎng)元素,也是養(yǎng)殖水體中常見(jiàn)的2種限制初級(jí)生產(chǎn)力的營(yíng)養(yǎng)元素,同時(shí)也是判斷水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要指標(biāo)[15]。該研究結(jié)果表明,與對(duì)照池塘相比,試驗(yàn)池塘總氮(TN)和總磷(TP)含量顯著降低。
綜上所述,綜合使用EM制劑、二氧化氯和底質(zhì)改良劑的免疫生態(tài)調(diào)控技術(shù)對(duì)草魚(yú)養(yǎng)殖池塘水體具有降低硝酸鹽(NO3--N)、亞硝酸鹽(NO2--N)、氨氮(NH+4-N)、化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)和總磷(TP),提升溶解氧,穩(wěn)定pH的效果。其中,EM菌包含多種有益微生物,它通過(guò)各種生化作用有效降解水體中過(guò)多的有機(jī)物,起到優(yōu)化環(huán)境、改良水質(zhì)的作用[16-17],這在海參、鯪魚(yú)、鯉魚(yú)養(yǎng)殖等相關(guān)研究[18-20]中具有類似結(jié)果。二氧化氯能有效殺滅水中的細(xì)菌、病毒、真菌、細(xì)菌芽胞及噬菌體,且易溶于水,其消毒作用不受水質(zhì)酸堿度的影響[21]。底質(zhì)改良劑可提高池塘底部的氧化性,分解有機(jī)質(zhì),有效防止寄生蟲(chóng)病、細(xì)菌病發(fā)生等,通過(guò)改善養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境和底質(zhì)環(huán)境可達(dá)到預(yù)防疾病的目的。因此,在草魚(yú)主養(yǎng)池塘中使用EM制劑、二氧化氯和底質(zhì)改良劑具有改善水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的作用,進(jìn)而促使水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的健康、快速生長(zhǎng)。
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