漣水地區(qū)氣象條件對(duì)南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖影響的分析

陳 磊，王 銳，湯 潔 ，朱曉曉，王 怡，葛佳艷

1.漣水縣氣象局，江蘇漣水 223400；2.漣水縣水產(chǎn)工作站，江蘇漣水 223400；3.淮安市氣象局，江蘇淮安 223003

漣水縣地處江蘇北部、淮河下游、淮安東北部，有“自古漣漪佳絕地”的美譽(yù)。境內(nèi)河網(wǎng)密布，水鄉(xiāng)特色濃郁，河網(wǎng)密布，水體環(huán)境良好，在地理環(huán)境上非常適合南美白對(duì)蝦的生長(zhǎng)。2020年全縣水產(chǎn)品種植養(yǎng)殖面積3 666.67 hm2，其中，南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖面積為200 hm2，且養(yǎng)殖面積不斷擴(kuò)大，在當(dāng)?shù)厮a(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中所占比重不斷增加，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

南美白對(duì)蝦是目前世界上人工養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的甲殼類(lèi)養(yǎng)殖品種，在我國(guó)其產(chǎn)量和產(chǎn)值也是最高。自從1988年引入我國(guó)后，它在我國(guó)已歷經(jīng)30余年發(fā)展。目前，南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖模式有土塘養(yǎng)殖、小棚養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖等3種模式，漣水南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖主要以露天土塘養(yǎng)殖為主，這種養(yǎng)殖方式和天氣要素的關(guān)系密切，在南美白對(duì)蝦放苗和生長(zhǎng)階段如果碰到極端異常天氣，其生存概率、發(fā)育速度、患病概率等都會(huì)受到影響。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 水體要素資料

水溫資料包括50 cm水溫和80 cm水溫，來(lái)源于漣水縣氣象局建設(shè)的水體監(jiān)測(cè)站（站址：119°17′54″E，33°46′04″N）。為了獲得真實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，該池塘不進(jìn)行抽水、灌水、增氧等人工調(diào)節(jié)活動(dòng)，水體監(jiān)測(cè)站設(shè)置在面積為0.2 hm2的池塘內(nèi)，池塘水深1.8～2.0 m，傳感器距池塘岸3 m，水溫監(jiān)測(cè)設(shè)備為上海氣象儀器廠有限公司生產(chǎn)的DZZ3型水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)氣象站。水體要素資料的選用時(shí)間為2020年3月—2021年2月。

1.2 常年氣象資料

氣象要素?cái)?shù)據(jù)來(lái)源于漣水國(guó)家氣象觀測(cè)站，該站與前文所述水體觀測(cè)站相距150 m。氣象要素資料的選用時(shí)間為2020年3月—2021年2月和1991年1月—2020年12月的常年觀測(cè)數(shù)據(jù)。

2 溫度和溶解氧對(duì)南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)的影響

2.1 水溫與氣溫的關(guān)系

南美白對(duì)蝦的生長(zhǎng)受氣溫影響大，一是氣溫會(huì)影響南美白對(duì)蝦的新陳代謝速度，二是會(huì)間接改變養(yǎng)殖池塘內(nèi)的水體鹽度、溶解氧、pH值、氨氮等各項(xiàng)指標(biāo)。利用2020年3月—2021年2月漣水本地的水溫和氣溫觀測(cè)資料進(jìn)行相關(guān)性分析，建立回歸模型，得出春、夏、秋三季水溫和氣溫的關(guān)系如下：

春季平均水溫T=0.392×T0+0.231×T1+0.293×T2+4.268

春季最高水溫TMAX=0.595×T0+0.240×T1+0.282×T2-0.196×TMIN0+4.538

春季最低水溫TMIN=0.316×T0+0.27 7×T1+0.311×T2+3.368

夏季平均水溫T=0.325×T0+0.355×T1+0.325×TMIN2+3.215

夏季最高水溫TMAX= 0.363×T0+0.345×T1+0.233×TMIN1+5.588

夏季最低水溫TMIN= 0.384×T1+0.3 54×TMIN0+0.264×TMIN2+3.370

秋季平均水溫T=0.372×T0+0.287×T1+0.400×T3+1.699

秋季最高水溫TMAX=0.409×T0+0.2 63×T1+0.408×T3+2.126

秋季最低水溫TMIN=0.368×T0+0.28 1×T1+0.391×T3+1.383

其中，T、TMAX、TMIN分別表示當(dāng)日平均水溫、最高水溫和最低水溫，T0、TMAX0、TMIN0分別表示當(dāng)日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫，T1、TMAX1、TMIN1分別表示前一日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫，T2、TMAX2、TMIN2分別表示前一日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫。以此類(lèi)推，T5、TMAX5、TMIN5分別表示前5 d的平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫。

根據(jù)以上公式，在日常養(yǎng)殖管理過(guò)程中，可以利用氣溫預(yù)報(bào)確定池塘未來(lái)水溫，為南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖過(guò)程中有效控制水溫提供決策依據(jù)。

2.2 氣溫對(duì)南美白對(duì)蝦放苗、捕撈和養(yǎng)殖時(shí)間的影響

從生存環(huán)境來(lái)看，20～32 ℃比較適合南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)發(fā)育,低于9 ℃或高于47 ℃極易導(dǎo)致南美白對(duì)蝦死亡，低于15 ℃則不再進(jìn)食［1］。利用春、夏、秋三季平均水溫的表達(dá)式和1991—2020年的漣水國(guó)家氣象觀測(cè)站氣溫觀測(cè)資料研究發(fā)現(xiàn)（圖1），一年中，漣水日平均水溫穩(wěn)定在20 ℃的開(kāi)始時(shí)間為5月4日，因此可以初步得出漣水南美白對(duì)蝦的最佳放苗期在5月初，但由于上述時(shí)間為常年平均值，且水溫與氣溫的關(guān)系式存在一定誤差，各具體年度氣溫會(huì)有所變化，放苗需等到水溫穩(wěn)定大于20 ℃才可放苗，放苗前要保證有3～4 d的連續(xù)晴好天氣，選擇池塘水體溫度較高的午后放苗，以保證蝦苗在不同環(huán)境中的溫差較小，不易產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，提高蝦苗成活可能性。

圖1 歷年氣溫平均值和模擬水溫對(duì)比

值得注意的是，放苗期池塘要保持狀態(tài)在0.5 m左右的低水位，因?yàn)檩^低的水位可以使池塘水溫在受到太陽(yáng)輻射后較快地升溫，加快水體中微生物和植物的繁殖速度，增加蝦苗的飼料和溶解氧供應(yīng)源。

同理，當(dāng)水溫再次低于20 ℃時(shí)，塘中南美白對(duì)蝦的生長(zhǎng)將放緩，體重增長(zhǎng)速度也將放慢，可以將水溫穩(wěn)定＜20 ℃作為捕撈對(duì)蝦的最后時(shí)間。結(jié)合水溫氣溫的關(guān)系式，對(duì)漣水1991—2020年的氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，漣水日平均水溫穩(wěn)定＜18 ℃的時(shí)間為10月9日，由此得出漣水地區(qū)南美白對(duì)蝦的最佳捕撈期為10月9日之前。

根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)分析，漣水地區(qū)南美白對(duì)蝦適宜放苗期在5月4日，根據(jù)當(dāng)年的天氣情況推遲或提前，收獲期在10月9日以前；根據(jù)對(duì)蝦的生長(zhǎng)情況和市場(chǎng)需求進(jìn)行收獲，最晚不能晚于10月9日。一般正常年份對(duì)蝦的生長(zhǎng)時(shí)間在159 d左右。

2.3 溶解氧和氣象要素的關(guān)系

利用2020年3月—2021年2月漣水國(guó)家氣象觀測(cè)站氣溫、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)、風(fēng)速、氣壓和水汽壓等常規(guī)氣象要素和水體站溶解氧觀測(cè)資料，經(jīng)相關(guān)性分析，以氣溫、氣壓和水氣壓為因子，使用SPSS軟件多元強(qiáng)制回歸統(tǒng)計(jì)方法建立預(yù)報(bào)模型。得出：

其中，DO為溶解氧含量，P為氣壓，T為氣溫，Pw為水汽壓。

在養(yǎng)殖過(guò)程中，可利用上述關(guān)系根據(jù)需要得出未來(lái)池塘溶解氧含量。

2.4 溶解氧對(duì)南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)的影響

南美白對(duì)蝦具有耐低氧的特性，當(dāng)溶解氧低至1.5 mg/L時(shí)也能存活，但溶解氧為6～8 mg/L時(shí)生長(zhǎng)速度會(huì)更快。在土塘養(yǎng)殖過(guò)程中，溶解氧可保持在4.0 mg/L左右，不低于2.0 mg/L。

從平均溶解氧含量來(lái)看，漣水地區(qū)水質(zhì)在南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)期均能滿(mǎn)足生長(zhǎng)需求；但從各個(gè)月份來(lái)看（圖2），8—10月溶解氧含量相對(duì)較低，必要時(shí)可采取人工增氧手段；在一天當(dāng)中（圖3），日出前后溶解氧含量處于低值，養(yǎng)殖戶(hù)可按需在夜間增氧，避免后期溶解氧含量持續(xù)下降。

圖2 水體溶解氧月變化特征

圖3 水體溶解氧日變化特征

3 災(zāi)害性天氣對(duì)南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)的影響及對(duì)策

3.1 臺(tái)風(fēng)、大風(fēng)天氣

在南美白對(duì)蝦的養(yǎng)殖過(guò)程中，臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的影響是負(fù)面的，有時(shí)甚至具有很強(qiáng)的破壞作用，養(yǎng)殖戶(hù)需防范臺(tái)風(fēng)大風(fēng)天氣帶來(lái)的危害，危害主要體現(xiàn)在以下四方面：一是臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的強(qiáng)降水會(huì)導(dǎo)致周?chē)春恿骱臀廴舅w匯入養(yǎng)殖池塘，致使外來(lái)水源混入蝦塘，改變蝦塘水體化學(xué)性質(zhì)，使水體的鹽度、pH值、水溫劇烈下降，甚至?xí)?lái)引起污染的化學(xué)物質(zhì)；二是臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致水位上漲，會(huì)破壞養(yǎng)殖土塘的堤壩，造成經(jīng)濟(jì)損失；三是匯入養(yǎng)殖池塘的水體的溶解氧含量低于原池塘含量，造成上層水體缺氧，南美白對(duì)蝦會(huì)由此生病或死亡；四是一般臺(tái)風(fēng)過(guò)程結(jié)束之后天氣會(huì)轉(zhuǎn)晴，氣溫上升會(huì)導(dǎo)致高溫造成嚴(yán)重浮頭。大風(fēng)帶來(lái)的影響主要表現(xiàn)在當(dāng)風(fēng)速大于等于6級(jí)時(shí)會(huì)對(duì)南美白對(duì)蝦浮頭造成影響，當(dāng)風(fēng)速大于等于8級(jí)時(shí)對(duì)浮頭的影響更大。

根據(jù)漣水縣有史以來(lái)觀測(cè)資料分析發(fā)現(xiàn)（圖4），夏季常年影響漣水縣的臺(tái)風(fēng)平均為1.4個(gè)，最多6個(gè)（2001年），最少0個(gè)。漣水近30年的平均數(shù)據(jù)顯示，漣水一年中各個(gè)月份均有可能出現(xiàn)大于6級(jí)的陣風(fēng)，在南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)的5—10月，6級(jí)以上大風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)相對(duì)較小，適合南美白對(duì)蝦露天土塘養(yǎng)殖；從月最大風(fēng)速統(tǒng)計(jì)值來(lái)看，5月出現(xiàn)8級(jí)以上大風(fēng)的可能性最大，需加強(qiáng)防范。

圖4 各月最大瞬時(shí)風(fēng)速和大風(fēng)數(shù)量

在收到臺(tái)風(fēng)或大風(fēng)預(yù)警信號(hào)后，要提高警惕，加強(qiáng)巡邏防范，發(fā)現(xiàn)南美白對(duì)蝦有異常狀況時(shí)，要及時(shí)施用提高對(duì)蝦免疫力的藥物或措施，以減少病害的發(fā)生。具體防范措施：一是在大風(fēng)天氣出現(xiàn)前和風(fēng)雨過(guò)程結(jié)束后，及時(shí)使用增氧設(shè)備提高水體溶氧含量，二是風(fēng)雨會(huì)降低南美白對(duì)蝦的攝食需求，應(yīng)根據(jù)需要減少甚至停止投食。

3.2 暴雨、連陰雨天氣

一般來(lái)說(shuō)，暴雨天氣發(fā)生時(shí)，氣溫會(huì)大幅度降低，降溫會(huì)導(dǎo)致池塘水體上下層溫差加大，水體水質(zhì)惡化，溶解氧含量降低。為避免以上現(xiàn)象，必須提前提高池塘水位，減少因與降水混合導(dǎo)致的池塘水質(zhì)變化，避免出現(xiàn)因雨水沖刷作用導(dǎo)致的池塘水體渾濁，降水停止后還要及時(shí)調(diào)控水質(zhì)。連陰雨天氣會(huì)導(dǎo)致光照不足，水體中的浮游植物光合作用減弱，進(jìn)而降低池塘水體溶解氧含量，同時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的降水也會(huì)改變水體中的鹽度、pH值、氨氮含量等，降低水體的透明度，尤其是在放養(yǎng)密度過(guò)大的養(yǎng)殖池塘，南美白對(duì)蝦容易缺氧導(dǎo)致死亡。

為避免上述不利情況發(fā)生，暴雨發(fā)生前，要及時(shí)投放抗應(yīng)激藥物，減輕對(duì)蝦的應(yīng)激反應(yīng)，陰雨天尤其是短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生時(shí)，水體中溶解氧含量顯著偏低，要重點(diǎn)關(guān)注池塘水體溶解氧含量，采取措施保證溶解氧含量超過(guò)5 mg/L，并控制飼料投喂量。

根據(jù)1991—2020年氣象資料分析發(fā)現(xiàn)（圖5），漣水在6—8月暴雨日數(shù)最多，南美白對(duì)蝦的生長(zhǎng)發(fā)育易受到影響；在南美白對(duì)蝦的生長(zhǎng)發(fā)育期間，同樣是6—8月，連陰雨持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，與暴雨日數(shù)高值時(shí)間段重疊。因此在該時(shí)段內(nèi)，尤其要注意降水對(duì)南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖的不利影響。

圖5 各月最長(zhǎng)連續(xù)降水日數(shù)和平均暴雨日數(shù)

3.3 高溫

高溫天氣，如果晝夜溫差小，且養(yǎng)殖池塘的水體溫度長(zhǎng)期處于35 ℃以上的高位，上層水溫高、下層水溫低，池塘水體上下層的對(duì)流會(huì)大大減弱，水體分層現(xiàn)象明顯。此時(shí)，上層水體中的浮游植物受到的太陽(yáng)輻射強(qiáng)、光合作用劇烈、溶解鹽含量充足；下層水體由于受到的太陽(yáng)輻射較少，浮游植物光合作用減弱，自身的產(chǎn)氧量降低，同時(shí)還會(huì)消耗大量氧氣。因?yàn)樗w存在分層現(xiàn)象，上下層幾乎無(wú)對(duì)流，上層溶解氧含量高，下層溶解氧含量低。因此，在夏季尤其是中午，要采取增氧措施，翻動(dòng)上下層池水，增加下層水體溶解氧含量，還要減少飼料投喂量，直至水溫達(dá)到35 ℃時(shí)停止［2-3］。

根據(jù)1991—2020年的氣象資料分析可知（圖6），5—9月漣水均有可能出現(xiàn)超過(guò)35.0 ℃的高溫天氣，尤其是在7月，常年平均有2個(gè)高溫日數(shù)，養(yǎng)殖戶(hù)需要提高水位，穩(wěn)定水溫；加強(qiáng)使用益生菌，保持水質(zhì)穩(wěn)定；定期改底，調(diào)控優(yōu)良環(huán)境；在高溫季節(jié)的后半夜、黎明前延長(zhǎng)增氧機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)間，防止缺氧。

圖6 歷年各月最高氣溫和平均高溫日數(shù)

4 結(jié)論

（1）漣水地區(qū)南美白對(duì)蝦適宜放苗期在5月4日，收獲期在10月9日以前，一般正常年份對(duì)蝦的生長(zhǎng)時(shí)間在159 d左右，養(yǎng)殖戶(hù)需根據(jù)當(dāng)年實(shí)際天氣情況，合理安排南美白對(duì)蝦放苗和捕撈時(shí)間。

（2）養(yǎng)殖戶(hù)可根據(jù)天氣預(yù)報(bào)結(jié)果，利用所建立的模型對(duì)未來(lái)水溫和溶解氧進(jìn)行預(yù)測(cè)，采取適當(dāng)措施，以減輕氣象因素的不利影響。

（3）在南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)期尤其是5月，要注意大風(fēng)對(duì)南美白對(duì)蝦的影響，要合理投餌料，做好蝦池的增氧工作。

（4）漣水地區(qū)6—8月的暴雨、連陰雨天氣頻發(fā)，暴雨前，要提前增加池塘水深至最高水位，及時(shí)施用抗應(yīng)激劑，降低對(duì)蝦的應(yīng)激反應(yīng)，連陰雨時(shí)注意保持溶解氧含量。

（5）在南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)期漣水均有可能出現(xiàn)35 ℃以上高溫，尤其是在7月。在高溫天氣的中午，要及時(shí)開(kāi)啟增氧機(jī)，同時(shí)減少投喂量。