種植水生植物對養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的影響

韋崇勝,李娟，唐洪玉

（1.重慶長壽區(qū)葛蘭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，重慶 長壽 401220；2.西南大學，重慶 北碚 400700）

種植水生植物對養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的影響

韋崇勝1,李娟2，唐洪玉2

（1.重慶長壽區(qū)葛蘭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，重慶 長壽 401220；2.西南大學，重慶 北碚 400700）

為了解決魚塘常常出現(xiàn)的水體富營養(yǎng)化問題，在重慶北碚區(qū)靜觀鎮(zhèn)選取2口池塘種植水生蔬菜，另外選取2口對照池塘進行試驗。每月對這4口池塘進行水生生物與水化學指標測定，分析研究養(yǎng)魚池塘種植水生植物對水質(zhì)的影響。結(jié)果表明：試驗各點的堿度、硬度、COD和pH值、透明度均較穩(wěn)定，有一定的緩沖性，處于主養(yǎng)魚類的適宜范圍內(nèi)，溶氧、pH值、透明度等略高于對照組；池塘的氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、三態(tài)氮合計以及總磷均要低于對照組的；而浮游生物的種類和生物量也較對照組的多。所以，從本試驗可以看出種植水生植物可以改善池塘的水質(zhì)。

水生蔬菜；凈水；池塘水質(zhì)

20世紀90年代以來，我國漁業(yè)生產(chǎn)進入快速發(fā)展時期，隨著養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，我國水產(chǎn)品總產(chǎn)量自1990年起一直穩(wěn)居世界首位。但高密度、集約化的養(yǎng)殖也帶來了養(yǎng)殖水體的自身污染，主要是在有限的水體中投入大量的飼料，其殘渣剩餌與養(yǎng)殖魚類的排泄物極易在微生物作用下分解出大量對魚類生存有害的氨與硝酸鹽等，導致水體富營養(yǎng)化。水體污染促使病原體大量滋生，進而引起各種水生動物疾病的頻繁發(fā)生，新病原層出不窮，抗生素的使用一方面可以抑制甚至殺死病原體，另一方面又會引入新的污染及產(chǎn)生新的耐藥菌株，如此形成養(yǎng)殖生產(chǎn)中的惡性循環(huán)，從而制約了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。因此，控制養(yǎng)殖水體污染，維護水體的生態(tài)平衡，實現(xiàn)水體的良性循環(huán)已勢在必行，雖然目前已經(jīng)有一些關(guān)于池塘種植水生蔬菜方面的研究，但是還缺少種植水生蔬菜后對養(yǎng)殖池塘水質(zhì)影響方面的研究[1-6]。

1 試驗原理

在養(yǎng)殖水體中種植的水生蔬菜，扎根水中，能將水體中的耗氧有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化成養(yǎng)分吸收掉，因此不用施肥，也不用單獨管理，省錢又省力。通過水面網(wǎng)箱種植蔬菜，由初級生產(chǎn)者——蔬菜通過固氮、固磷作用，將氮磷結(jié)合到有機化合物中，從而以植物的同化吸收將封閉養(yǎng)殖的氮磷代謝始末點聯(lián)系起來，形成魚菜共生的氮磷循環(huán)，產(chǎn)生了營養(yǎng)物質(zhì)再循環(huán)的生態(tài)效應(yīng)，在確保不影響?zhàn)B殖效益，或略有增加收益的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)養(yǎng)殖水體有機營養(yǎng)物質(zhì)的部分消減、降解，從而實現(xiàn)養(yǎng)魚不換水而無水質(zhì)憂患，種菜不施肥而正常成長的生態(tài)共生效應(yīng)，讓魚和蔬菜之間達到一種和諧的生態(tài)平衡關(guān)系[7]。

2 材料方法

試驗選在重慶市北碚區(qū)靜觀鎮(zhèn)進行，在試驗池塘種植水生蔬菜（空心菜），參與試驗的魚塘面積共計100×667 m2。選擇了4口池塘進行水生生物與水化學指標測定，分析研究養(yǎng)魚池塘種植水生植物對水質(zhì)的影響。

2.1 池塘選定

試驗總共選取了4口池塘，其中1口魚鱉混養(yǎng)池（4 000 m2）和常規(guī)魚池（3 330 m2）作為對照，不種植空心菜，而主養(yǎng)羅非魚池（5 000 m2）和主養(yǎng)中華倒刺鲃池（8 325 m2）種植空心菜。魚類養(yǎng)殖密度及其管理方式完全按照池塘養(yǎng)魚常規(guī)養(yǎng)殖進行。種埴空心菜的浮床采用2 m×4 m網(wǎng)箱圍成，種植面積不超過池塘面積的30%[2]，中華倒刺鲃池設(shè)置種菜網(wǎng)箱16個，種植面積128 m2，羅非魚池設(shè)置種菜網(wǎng)箱28個，種植面積224 m2。網(wǎng)箱固定漂浮于池塘水面，水深30～40 cm。共設(shè)置6個采樣點，1號采樣點為中華倒刺鲃池距離空心菜網(wǎng)箱15 m處，2號采樣點為中華倒刺鲃池空心菜網(wǎng)箱附近；3號采樣點為羅非魚池距離空心菜網(wǎng)箱15 m處，4號采樣點為羅非魚池空心菜網(wǎng)箱附近，5號采樣點為未種菜的常規(guī)養(yǎng)殖池，6號采樣點為未種菜的魚鱉混養(yǎng)池。

2.2 水質(zhì)測定方法

定期檢測常規(guī)水質(zhì)指標，包括水溫、溶解氧、pH值、透明度、化學需氧量、氨氮、總氮、總磷、硝酸鹽、亞硝酸鹽、可溶性磷酸鹽、總堿度、總硬度。水溫和溶解氧采用上海梅特勒-托利有限公司的溶解氧測定儀測定；pH值采用上海三信儀表廠的SX823型pH計測定；透明度采用黑白塞氏盤測定；化學需氧量采用HJ/Y399-2007快速消解分光光度法測定；氨氮采用HJ535-2009納氏試劑分光光度法測定；總氮采用HJ636-2012納氏試劑分光光度法測定；總磷采用GB11893-89鉬酸銨分光光度法測定；硝酸鹽采用HJ/T346-2007紫外分光光度法測定；亞硝酸鹽采用GB7493-87分光光度法測定；可溶性磷酸鹽HJ670-2013連續(xù)流動-鉬酸銨分光光度法測定；總堿度采用酸堿滴定法測定；總硬度采用乙二胺四乙酸二鈉滴定法測定。

2.3 水生生物測定

浮游動物和浮游植物的測定參照趙文[8]的方法。

2.4 池塘管理

各養(yǎng)殖池塘進行常規(guī)養(yǎng)殖管理。

3 結(jié)果與分析

3.1 試驗池塘的水質(zhì)參數(shù)

從表1可見，北碚區(qū)靜觀鎮(zhèn)池塘池水的總堿度在2.87～3.84 mmol/L之間，硬度基本上在1.2 mmol/L，pH值在6.7～7.3之間，COD值在18.2～25.9之間，透明度在23～34之間，DO值在4.1～6.7之間。從整個觀測期間數(shù)據(jù)看，各點的堿度、硬度、COD值和pH值、透明度均較穩(wěn)定，有一定的緩沖性，處于主養(yǎng)魚類的適宜范圍內(nèi)。各魚池監(jiān)測的溶解氧均能滿足各類養(yǎng)殖魚類的需求，但相對魚類快速生長對溶氧的需求來說，溶氧含量偏低。在高溫季節(jié)，種菜網(wǎng)箱附近水溫較未種菜地區(qū)略低，而在低溫季節(jié)種菜網(wǎng)箱附近水溫略高，說明種植蔬菜有利保持水溫穩(wěn)定，有利魚類生長。

3.2 試驗池塘的三態(tài)氮和總磷、總氮

從表2、表3可見，在三種無機態(tài)氮中都是以氨態(tài)氮最多。6個點的三種無機氮總量的平均值為0.4～4.18 mg/L，其中氨態(tài)氮為 0.29～3.81 mg/L，硝酸氮 0.07～0.46 mg/L，亞硝酸氮較低，為 0.0012～0.06 mg/L?？偭缀科毡檩^低，幾種養(yǎng)殖模式總磷含量變化幅度均不大，其范圍僅為0.0025～0.0048 mg/L。各池氮磷比值（指三種無機氮總和與總磷的比值）都很大，有些甚至超過1 000，如果按照可溶性磷酸鹽來計算，比值更大。而在淡水藻類平均組成中，氮磷比值約為7，可見這些魚池水中氮素營養(yǎng)是偏多的，磷則過少，因此磷很可能是這些池塘初級生產(chǎn)力的限制因素，限制有益藻類的生長，影響水體溶氧量。

養(yǎng)殖水體中的無機氮 NO3--N、NO2--N、和NH4+-N在養(yǎng)殖水中的比例組成狀況，是衡量養(yǎng)殖水體無機氮轉(zhuǎn)化程度高低的標志[9]。表2結(jié)果顯示：北碚區(qū)靜觀鎮(zhèn)幾種養(yǎng)殖模式三態(tài)無機氮之間的轉(zhuǎn)化程度不高，其中NO3--N占CN的8.7%～25.6%;NO2--N占CN的0.27%～3.7%;NH4+-N則占CN的71.3%～90.9%。通常精養(yǎng)魚池的三態(tài)氮中，總氨態(tài)氮占60%左右，亞硝態(tài)氮占15%左右，硝態(tài)氮占25%左右。當水體有效氮不變，如總氨比例下降，則硝態(tài)氮比例上升，說明水體溶氧條件好，硝化作用強，池塘物質(zhì)循環(huán)快，水體良好。

幾種養(yǎng)殖模式?jīng)]有施用任何肥料，池水中無機氮含量平均能保持如此高的水平，一方面是由于使用了大量的配合餌料，另一方面是由于養(yǎng)殖密度大，魚類和浮游動物的排泄量也很大。

表1 養(yǎng)殖池塘的水化學參數(shù)

表2 試驗池塘的氮磷元素含量mg/L

表3 試驗池塘的氮磷平均值mg/L

從表3還可以看出，2、4號種菜附近水樣的氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、三態(tài)氮合計以及總磷均要低于1、3號遠離種菜點的水樣；同時，魚菜共生池塘（1、2、3、4號試驗魚塘）都低于5號、6號未種水生蔬菜的普通池。表明水生蔬菜對水體中的氮磷有一定吸收作用，起到凈化水質(zhì)的作用。

各池氮磷比值（指三種無機氮總和與總磷的比值）在153.6～906.7之間，如果按照可溶性磷酸鹽來計算，比值更大。而在淡水藻類平均組成中，氮磷比值約為7，可見這些魚池水中氮素營養(yǎng)是偏多的，磷則過少，因此磷很可能是這些池塘初級生產(chǎn)力的限制因素，從而限制有益藻類的生長，影響水體溶氧量。

3.3 試驗池塘的浮游生物

各采樣點水體營養(yǎng)元素豐富，9月、10月、11月的浮游生物均較為豐富，由表4可見，2、4號種菜網(wǎng)箱附近的浮游生物種類較未種菜點水樣多，但生物量有所減少。說明該處水質(zhì)營養(yǎng)元素減少，浮游動植物數(shù)量減少，但多樣性上升，由此看出，種菜過后水質(zhì)有所改善。

4 小結(jié)

表4 各試驗點浮游生物種類數(shù)與生物量

由于水中蔬菜有一定遮陰避風效果，種植附近較未種植蔬菜附近水溫相對穩(wěn)定，有利于魚類生長；蔬菜吸收水中二氧化碳，其附近點的pH值較其他地方的略高，更適合魚類生長。同時蔬菜光合作用產(chǎn)生氧氣，使得其附近的溶氧要略高于其他地方，更有利于魚類健康生長。池塘水中氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮以及總氮的含量，種菜點附近均值要低于其他地方，說明魚池中種植水培蔬菜能夠很好地吸收利用水體中的氮磷等營養(yǎng)元素[10]，對水質(zhì)凈化有一定作用。水中浮游生物在種植點附近的種類數(shù)要多于未種植點，生物量要低于未種植點，可見種植點附近水中營養(yǎng)元素被蔬菜吸收，水質(zhì)得到一定程度凈化。

池塘魚菜共生養(yǎng)殖體系以飼料投入為主，由此產(chǎn)生大量殘餌、糞便代謝產(chǎn)物等，既是魚類營養(yǎng)源，也是蔬菜直接或間接的營養(yǎng)源，發(fā)揮了“魚、菜”兩種不同生產(chǎn)方式潛在的能量與生態(tài)互補性，形成一種“養(yǎng)、種、凈化”三合一的新型生產(chǎn)模式。水體作為載體或介質(zhì)，實現(xiàn)高密度養(yǎng)殖及蔬菜的周年生產(chǎn)，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)和安全性，與其他養(yǎng)殖模式比較，體現(xiàn)了凈化過程中自身增值，可立體化生產(chǎn)，節(jié)水省地，適用性廣。2016年重慶市北碚區(qū)靜觀鎮(zhèn)每個網(wǎng)箱種植空心菜全年帶來的收益為120～160元，在獲得養(yǎng)殖魚類收益的基礎(chǔ)上，全年該項種植收入也頗豐。此外，水質(zhì)改善有助魚類的更快生長，養(yǎng)殖魚類的單位產(chǎn)量平均增加5%。

魚菜共生使得養(yǎng)魚廢水和污染物在生產(chǎn)系統(tǒng)中得到的凈化和利用，減少對環(huán)境的污染，具有明顯的生態(tài)效益。魚菜共生養(yǎng)殖模式的應(yīng)用，有利于提高經(jīng)濟效益，同時也是水產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

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The influence of growing aquatic vegetables on water quality in aquaculture ponds

Wei Chongsheng，Li Juan，Tang Hongyu
（1.Agricultural Service Center in Gelan Town Chang Shou district of Chongqing，Chongqing 401220，China；2.Southwest University Chongqing，Chongqing 401220，China）

In order to solve the problem of eutrophication in fish ponds，we selected two testing ponds to grow aquatic vegetablesand and two common ponds to make the comparison.Then，collecting statistics of aquatic biological and chemical indicators among all four ponds monthly analyzed the influence of growing aquatic vegetables on water quality in aquaculture ponds.Results showed that the situation of four testing points were more beneficial to breeding fishes than two constructive ponds and the statistics in all testing points including the alkalinity，hardness，COD，pH values，dissolved oxygenand transparency had proven more stable.Besides，chemical elements in testing points like nitrogen，nitrate nitrogen，nitrite nitrogen，three total nitrogen and total phosphorus were also much lower than constructive points.Moreover，the species and biomass of plankton were much higher in four testing ponds comparing with two common ones.

aquatic vegetables；pure water；water quality in aquaculture ponds

S959

A

1004-2091（2017）07-0018-05

2016-12-09）

10.3969/j.issn.1004-2091.2017.07.004

項目資助：重慶市科技攻關(guān)計劃項目（CSTC，2010AC1161）

韋崇勝，男，主要從事水產(chǎn)動物增養(yǎng)方面研究.E-mail：522396310@qq.com

唐洪玉，女，副教授，主要從事水產(chǎn)動物增養(yǎng)殖和漁業(yè)資源環(huán)境學方面研究.