浮床栽培野生蔬菜對養殖池塘水質的凈化效果

周曉琳+王建湘+張建國

摘 要：通過在養殖池塘進行5種野生蔬菜的浮床栽培，測定栽培過程中養殖池塘的水質變化情況，并對野生蔬菜的安全品質進行研究。結果表明，浮床栽培野生蔬菜能顯著改善富營養化水體的水質，同時蔬菜品質也符合食用標準，具有廣闊的發展前景。

關鍵詞：浮床栽培；野生蔬菜；富營養化；凈化

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.02.015

Purification of Aquaculture Pond Water by Wild Vegetables Cultivated on Floating-beds

ZHOU Xiao-lin，WANG Jian-xiang，ZHANG Jian-guo

（College of Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic， Changsha，Hunan 410127， China）

Abstract： As planting 5 wild vegetables on floating-beds in aquaculture pond water， water quality change in the process of cultivation was determined， and the safety quality of wild vegetables was also analyzed. The results showed that planting wild vegetables on floating-beds had significant effect on improving the quality of eutrophicated water. Vegetable quality was according with standards of edible， and had a broad development prospects.

Key words： floating-beds cultivation； wild vegetables； eutrophication；purification

在水環境中，建立一個長期穩定的水質凈化系統，保證循環養殖環境質量是發展水產養殖業的一個重要方面。池塘養殖是我國水產養殖的主要方式，而養殖池塘的生態環境相當復雜。在養殖過程中，投飼、魚類排泄、生物殘骸及分解產生的氮磷等化合物和蛋白質等都會引起池塘的富營養化，造成養殖池塘環境的惡化。利用植物來凈化湖泊富營養化水體及污水處理的工作已開展多年[1-8]，并取得了很好的效果，但是在養殖池塘利用浮床栽培技術，栽種適應性強的野生蔬菜來凈化水質方面的應用研究還不多。本研究選擇適合湖南栽培的野生蔬菜（富貴菜、人參菜、紫背菜、豆瓣菜、水芹菜等）作為研究材料， 研究其在養殖池塘浮床水濕生境條件下， 對水質的凈化作用。

1 材料和方法

1.1 水培載體浮床的構建

采用100 cm×100 cm×5 cm 的聚苯乙烯泡沫板， 按間距20 cm、孔徑 12cm 打孔， 用于栽種植物。先用清水將預培養好的植株根系清洗干凈， 再移栽到試驗浮床泡沫板載體上， 在植株莖基部包裹適量海綿， 將栽培好植物的泡沫板放入受試水體， 用竹片和軟繩連接起來。浮床整體組裝完成后， 四周固定， 水培載體浮床即構建完成[9]。

1.2 試驗養殖池塘水體環境

試驗在湖南省望城卓柱生態農業公司內的一個養殖池塘內進行。池塘面積約1 000 m2， 平均水深約1.50 m， 試驗前測定的水體主要水質指標如表1所示， 參照GB3838—2002[10] 。

1.3 試驗材料

富貴菜、人參菜、紫背菜、豆瓣菜、水芹菜等均采自湖南省農業科學院蔬菜基地。

1.4 試驗方法和測定方法

選取大小均一、長10 cm左右的幼苗枝條，基部剪成45°，斜面浸入700 mg·L-1的NAA溶液中30 s，定植于日本園式配方營養液（1/2劑量）的塑料桶中進行預培養生根，塑料桶外壁涂1層黑色油漆。待植株生根成活并長出4～6片新葉后，再選取長勢基本一致的植物苗定植于浮床，浮床栽培總面積為100 m2。試驗期間不施肥料， 植物營養完全來源于水體。

試驗從2011年5月16日開始，每7 d取一次水樣，共測水樣5次。測定池塘當中的TN、NH3-N、TP、COD、pH值。蔬菜采收時檢測蔬菜營養品質及重金屬Cu、Pb、Cd、Zn的含量，同時判定浮床無土栽培蔬菜是否符合無公害標準。

水樣TN的測定采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（GB11894—89）；水樣中NH3-N采用納氏試劑光度法（GB7479—87）測定；水樣TP的測定采用鉬酸銨分光光度法（GB11893一89）；水樣中COD的測定采用重鉻酸鹽法（GB11914—89）；酸堿度采用pH計（ HANNA，HI98127） 測定。重金屬含量采用ICP-MS測定[11]。

2 結果與分析

2.1 野生蔬菜的生長狀況

在整個試驗過程中，供試的5種野生蔬菜均對富營養化水體的環境條件有較強的適應性，在富營養化水體中都可以正常生長（表2）。

2.2 供試蔬菜對富營養化水質的凈化能力

2.2.1 供試蔬菜對養殖池塘水體中TN、NH3-N的去除效果 水中TN含量變化如圖1所示。野生蔬菜對水體中TN的總去除率為72.4%，5次測定去除率分別為10.2%，38.5%，61.4%，70.1%，72.4%。對TN的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.254 7x + 10.855 （R2 = 0.933 9）。

水中NH3-N的含量變化如圖2所示，野生蔬菜對水體中NH3-N的總去除率為64.0%，5次測定去除率分別為9.0%，38.8%，56.1%，60.4%，64.0%。對NH3-N的去除率隨著時間變化的方程為：

y =-0.188 2 x + 9.105 2 （R2 = 0.910 1）

從圖1、圖2可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，TN、NH3-N含量顯著下降，其中，在野生蔬菜生長旺盛期對TN、NH3-N去除效果明顯。

2.2.2 供試蔬菜對養殖池塘水體中TP的去除效果 水中TP的含量變化如圖3所示，野生蔬菜對水體中TP的總去除率為34.9%，5次測定去除率分別為3.5%，14.0%，25.6%，32.6%，34.9%。對TP的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.009 6 x + 0.869 5 （R2 = 0.965 8）

從圖3可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，TP含量有明顯下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中能很好地吸收富營養化水體中的氮磷等營養物質。

2.2.3 供試蔬菜對養殖池塘水體化學耗氧量的影響 水體化學耗氧量變化如圖4所示，隨著野生蔬菜的生長，水體中化學耗氧量5次測定去除率分別為2.2%，11.9%，17.3%，24.7%，26.6%。對COD的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.366 5 x + 44.052（R2 =0.971 2）

從圖4可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，化學耗氧量有下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中對水體中COD的去除有一定的作用。

本試驗中，pH值變化不大，相比栽培前略微降低了，由原來的6.9降至6.5?？偟?、總磷、氨氮、化學需氧量4個參數的比較說明，野生蔬菜生長對富營養化水體有凈化作用，且效果相對明顯。本次試驗栽培面積僅為養殖池塘水面的十分之一，隨著栽培面積的擴大，凈化效果應該會更加好。

2.2.4 蔬菜品質安全分析 浮床栽培的野菜其重金屬含量測定結果見表3。野生蔬菜在栽培過程中對富營養化水體中的重金屬有一定的吸收作用，但吸收量很小，在本試驗的研究條件下，野生蔬菜完全符合WHO&FAO允許食用標準，可以食用。

3 結論與討論

在本試驗中，養殖水體中的總氮、總磷、氨氮等物質含量的變化規律均呈現降低的趨勢，在降低過程中總體呈現先慢后快再變緩的趨勢，在第2、3周中，各指標的降低速度較快，而在最后一周中各指標的含量則變化不大。產生該動態變化規律的原因可能主要與植物生長狀態有關。野生蔬菜在浮床種植初期還存在一定的適應性，生長較緩慢，但隨著植物的生長量逐漸增加，對于水體凈化效果也越來越明顯。在生長后期，植物的生長量放緩，對于水體的凈化能力也逐漸減緩，因而在整個過程中會出現先緩后快再緩的過程。

栽培面積只占整個水面的十分之一，隨著栽培面積的擴大，凈化效果應該會更加好。研究表明，浮床栽培野生蔬菜對養殖池塘富營養化具有較為明顯的改善作用，尤其在野生蔬菜生長旺盛期對水體的TN、TP等有較好的去除作用，對養殖池塘的水體有很好的凈化作用。同時，野生蔬菜作為蔬菜市場上的特色蔬菜，其經濟效益相當可觀，具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1] 李文祥，李為，林明利，等. 浮床水蕹菜對養殖水體中營養物的去除效果研究[J].環境科學學報，2011，31（8）：1 670-1 675.

[2] 周念.幾種常見野生蔬菜的生態功能利用研究進展[J].廣東農業科學，2012，15：42-45.

[3] 宋超.劉盼，朱華，等.水芹對富營養化水體的凈化效果研究[J].水生態學雜志，2011，32（3）：145-148.

[4] 姚朋，張媛.太湖水域富營養化之生態恢復初探[J].山西農業科學，2008（12）：135-136.

[5] 由文輝.水生經濟植物凈化受污染水體研究[J].華東師范大學學報：自然科學版，2000（1）：99-102.

[6] 常會慶，徐曉峰，王世華，等.幾種植物對城市尾水中重金屬的去除效果研究[J].河南農業科學，2012（10）：89-93.

[7] 高軍俠，黨宏斌，姜靈彥，等.鳳眼蓮修復農村微污染小型水域研究[J].河南農業科學，2013（5）：82-85.

[8] 邴旭文，陳家長. 浮床無土栽培植物控制池塘富營養化水質[J].湛江海洋大學學報，2001，21（3）：29-33.

[9] 許桂芳.浮床栽培十種觀賞植物在富營養化水體中的適應性研究[J].北方園藝，2010（9）：94-95.

[10] 國家環?？偩?地表水環境質量標準GB3838—2002[S].北京：中國標準出版社，2002.

[11] 黃亮，李偉，吳瑩，等.長江中游若干湖泊中水生植物體內重金屬分布[J].環境科學研究，2002，15（6）：1-4.

y = -0.254 7x + 10.855 （R2 = 0.933 9）。

水中NH3-N的含量變化如圖2所示，野生蔬菜對水體中NH3-N的總去除率為64.0%，5次測定去除率分別為9.0%，38.8%，56.1%，60.4%，64.0%。對NH3-N的去除率隨著時間變化的方程為：

y =-0.188 2 x + 9.105 2 （R2 = 0.910 1）

從圖1、圖2可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，TN、NH3-N含量顯著下降，其中，在野生蔬菜生長旺盛期對TN、NH3-N去除效果明顯。

2.2.2 供試蔬菜對養殖池塘水體中TP的去除效果 水中TP的含量變化如圖3所示，野生蔬菜對水體中TP的總去除率為34.9%，5次測定去除率分別為3.5%，14.0%，25.6%，32.6%，34.9%。對TP的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.009 6 x + 0.869 5 （R2 = 0.965 8）

從圖3可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，TP含量有明顯下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中能很好地吸收富營養化水體中的氮磷等營養物質。

2.2.3 供試蔬菜對養殖池塘水體化學耗氧量的影響 水體化學耗氧量變化如圖4所示，隨著野生蔬菜的生長，水體中化學耗氧量5次測定去除率分別為2.2%，11.9%，17.3%，24.7%，26.6%。對COD的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.366 5 x + 44.052（R2 =0.971 2）

從圖4可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，化學耗氧量有下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中對水體中COD的去除有一定的作用。

本試驗中，pH值變化不大，相比栽培前略微降低了，由原來的6.9降至6.5?？偟⒖偭?、氨氮、化學需氧量4個參數的比較說明，野生蔬菜生長對富營養化水體有凈化作用，且效果相對明顯。本次試驗栽培面積僅為養殖池塘水面的十分之一，隨著栽培面積的擴大，凈化效果應該會更加好。

2.2.4 蔬菜品質安全分析 浮床栽培的野菜其重金屬含量測定結果見表3。野生蔬菜在栽培過程中對富營養化水體中的重金屬有一定的吸收作用，但吸收量很小，在本試驗的研究條件下，野生蔬菜完全符合WHO&FAO允許食用標準，可以食用。

3 結論與討論

在本試驗中，養殖水體中的總氮、總磷、氨氮等物質含量的變化規律均呈現降低的趨勢，在降低過程中總體呈現先慢后快再變緩的趨勢，在第2、3周中，各指標的降低速度較快，而在最后一周中各指標的含量則變化不大。產生該動態變化規律的原因可能主要與植物生長狀態有關。野生蔬菜在浮床種植初期還存在一定的適應性，生長較緩慢，但隨著植物的生長量逐漸增加，對于水體凈化效果也越來越明顯。在生長后期，植物的生長量放緩，對于水體的凈化能力也逐漸減緩，因而在整個過程中會出現先緩后快再緩的過程。

栽培面積只占整個水面的十分之一，隨著栽培面積的擴大，凈化效果應該會更加好。研究表明，浮床栽培野生蔬菜對養殖池塘富營養化具有較為明顯的改善作用，尤其在野生蔬菜生長旺盛期對水體的TN、TP等有較好的去除作用，對養殖池塘的水體有很好的凈化作用。同時，野生蔬菜作為蔬菜市場上的特色蔬菜，其經濟效益相當可觀，具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1] 李文祥，李為，林明利，等. 浮床水蕹菜對養殖水體中營養物的去除效果研究[J].環境科學學報，2011，31（8）：1 670-1 675.

[2] 周念.幾種常見野生蔬菜的生態功能利用研究進展[J].廣東農業科學，2012，15：42-45.

[3] 宋超.劉盼，朱華，等.水芹對富營養化水體的凈化效果研究[J].水生態學雜志，2011，32（3）：145-148.

[4] 姚朋，張媛.太湖水域富營養化之生態恢復初探[J].山西農業科學，2008（12）：135-136.

[5] 由文輝.水生經濟植物凈化受污染水體研究[J].華東師范大學學報：自然科學版，2000（1）：99-102.

[6] 常會慶，徐曉峰，王世華，等.幾種植物對城市尾水中重金屬的去除效果研究[J].河南農業科學，2012（10）：89-93.

[7] 高軍俠，黨宏斌，姜靈彥，等.鳳眼蓮修復農村微污染小型水域研究[J].河南農業科學，2013（5）：82-85.

[8] 邴旭文，陳家長. 浮床無土栽培植物控制池塘富營養化水質[J].湛江海洋大學學報，2001，21（3）：29-33.

[9] 許桂芳.浮床栽培十種觀賞植物在富營養化水體中的適應性研究[J].北方園藝，2010（9）：94-95.

[10] 國家環?？偩?地表水環境質量標準GB3838—2002[S].北京：中國標準出版社，2002.

[11] 黃亮，李偉，吳瑩，等.長江中游若干湖泊中水生植物體內重金屬分布[J].環境科學研究，2002，15（6）：1-4.

y = -0.254 7x + 10.855 （R2 = 0.933 9）。

水中NH3-N的含量變化如圖2所示，野生蔬菜對水體中NH3-N的總去除率為64.0%，5次測定去除率分別為9.0%，38.8%，56.1%，60.4%，64.0%。對NH3-N的去除率隨著時間變化的方程為：

y =-0.188 2 x + 9.105 2 （R2 = 0.910 1）

從圖1、圖2可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，TN、NH3-N含量顯著下降，其中，在野生蔬菜生長旺盛期對TN、NH3-N去除效果明顯。

2.2.2 供試蔬菜對養殖池塘水體中TP的去除效果 水中TP的含量變化如圖3所示，野生蔬菜對水體中TP的總去除率為34.9%，5次測定去除率分別為3.5%，14.0%，25.6%，32.6%，34.9%。對TP的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.009 6 x + 0.869 5 （R2 = 0.965 8）

從圖3可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，TP含量有明顯下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中能很好地吸收富營養化水體中的氮磷等營養物質。

2.2.3 供試蔬菜對養殖池塘水體化學耗氧量的影響 水體化學耗氧量變化如圖4所示，隨著野生蔬菜的生長，水體中化學耗氧量5次測定去除率分別為2.2%，11.9%，17.3%，24.7%，26.6%。對COD的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.366 5 x + 44.052（R2 =0.971 2）

從圖4可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，化學耗氧量有下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中對水體中COD的去除有一定的作用。

本試驗中，pH值變化不大，相比栽培前略微降低了，由原來的6.9降至6.5?？偟?、總磷、氨氮、化學需氧量4個參數的比較說明，野生蔬菜生長對富營養化水體有凈化作用，且效果相對明顯。本次試驗栽培面積僅為養殖池塘水面的十分之一，隨著栽培面積的擴大，凈化效果應該會更加好。

2.2.4 蔬菜品質安全分析 浮床栽培的野菜其重金屬含量測定結果見表3。野生蔬菜在栽培過程中對富營養化水體中的重金屬有一定的吸收作用，但吸收量很小，在本試驗的研究條件下，野生蔬菜完全符合WHO&FAO允許食用標準，可以食用。

3 結論與討論

在本試驗中，養殖水體中的總氮、總磷、氨氮等物質含量的變化規律均呈現降低的趨勢，在降低過程中總體呈現先慢后快再變緩的趨勢，在第2、3周中，各指標的降低速度較快，而在最后一周中各指標的含量則變化不大。產生該動態變化規律的原因可能主要與植物生長狀態有關。野生蔬菜在浮床種植初期還存在一定的適應性，生長較緩慢，但隨著植物的生長量逐漸增加，對于水體凈化效果也越來越明顯。在生長后期，植物的生長量放緩，對于水體的凈化能力也逐漸減緩，因而在整個過程中會出現先緩后快再緩的過程。

栽培面積只占整個水面的十分之一，隨著栽培面積的擴大，凈化效果應該會更加好。研究表明，浮床栽培野生蔬菜對養殖池塘富營養化具有較為明顯的改善作用，尤其在野生蔬菜生長旺盛期對水體的TN、TP等有較好的去除作用，對養殖池塘的水體有很好的凈化作用。同時，野生蔬菜作為蔬菜市場上的特色蔬菜，其經濟效益相當可觀，具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1] 李文祥，李為，林明利，等. 浮床水蕹菜對養殖水體中營養物的去除效果研究[J].環境科學學報，2011，31（8）：1 670-1 675.

[2] 周念.幾種常見野生蔬菜的生態功能利用研究進展[J].廣東農業科學，2012，15：42-45.

[3] 宋超.劉盼，朱華，等.水芹對富營養化水體的凈化效果研究[J].水生態學雜志，2011，32（3）：145-148.

[4] 姚朋，張媛.太湖水域富營養化之生態恢復初探[J].山西農業科學，2008（12）：135-136.

[5] 由文輝.水生經濟植物凈化受污染水體研究[J].華東師范大學學報：自然科學版，2000（1）：99-102.

[6] 常會慶，徐曉峰，王世華，等.幾種植物對城市尾水中重金屬的去除效果研究[J].河南農業科學，2012（10）：89-93.

[7] 高軍俠，黨宏斌，姜靈彥，等.鳳眼蓮修復農村微污染小型水域研究[J].河南農業科學，2013（5）：82-85.

[8] 邴旭文，陳家長. 浮床無土栽培植物控制池塘富營養化水質[J].湛江海洋大學學報，2001，21（3）：29-33.

[9] 許桂芳.浮床栽培十種觀賞植物在富營養化水體中的適應性研究[J].北方園藝，2010（9）：94-95.

[10] 國家環保總局.地表水環境質量標準GB3838—2002[S].北京：中國標準出版社，2002.

[11] 黃亮，李偉，吳瑩，等.長江中游若干湖泊中水生植物體內重金屬分布[J].環境科學研究，2002，15（6）：1-4.