多項技術集成對養殖池塘水質和魚類生長的影響

劉艷輝，劉鐵鋼，楊炳坤，李秀穎，王戰蔚，祖岫杰

（吉林省水產科學研究院，吉林 長春 130033）

改革開放以來，我國水產養殖業在“以養為主”方針的指導下，發展迅猛，成績斐然。2020年我國水產品總產量6 549.02萬t，其中養殖水產品產量5 226.1萬t，占比79.8%。其中，池塘養殖業面積303.69萬hm，產量2 537.14萬t，在養殖總產量中占比48.5%，已成為我國水產養殖業的主體，為解決我國城鄉居民“吃魚難”問題、豐富“菜籃子”、增加動物蛋白和保障國家糧食安全等方面作出了重要貢獻。然而，池塘單產的不斷提高，主要是通過加大苗種放養量、飼料投入量和藥物使用量等來實現。養殖投入品的大量使用，導致飼料過剩與殘餌堆積，底泥有機物和營養鹽濃度不斷升高，耗氧因子增加，氨氮、亞硝酸鹽氮等有毒有害物質大量積累，最終導致養殖水體惡化，病害多發，水產品質量低下。因此，改變傳統的養殖方式，優化調整池塘綠色生態養殖，是解決池塘養殖問題的根本途徑。

目前，我國南方各省市大力推廣池塘循環水養殖、工廠化循環水養殖、魚菜共生、多營養層次養殖等新型養殖模式，北方地區因受氣候條件和自然環境所限，很多新技術推廣應用難度大。因此，有必要探索一種在北方地區易于推廣的池塘綠色生態養殖模式。本研究將近年在北方地區推廣的池塘底排污、微孔增氧與葉輪增氧聯合使用、生物絮團技術等多項技術集成應用，旨在為北方池塘養殖提供先進的養殖模式。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇6口面積均為5 469.4 m的試驗池塘（1—6），池塘深均為2.8 m，注水深均為2.5 m。高壓羅茨風機功率2.2 kW，增氧盤直徑1.2 m，安裝高度為距離池底30～35 cm，傳統增氧設備為3.0 kW葉輪增氧機；投餌設備為360°風送投餌機和普通自動投餌機；試驗用水為深井水和水庫水；試驗用碳源為有效成分48%的糖蜜。試驗用魚為建鯉2號、團頭魴“華海1號”、異育銀鯽“中科5號”、長豐鰱、鳙等，均從附近漁場購買夏花，暫養7 d。

1.2 試驗設計

2021年5月24日—10月17日，在吉林市金源水產良種場開展試驗。1、2、3池塘為試驗池，采用多項技術集成，安裝底排污設備，每口池塘配備1臺2.2 kW微孔增氧設備和2臺3.0 kW葉輪增氧機，360°風送投餌機投喂，養殖期間零換水，只補充蒸發和滲漏水分，每10 d根據銨態氮監測數據，向養殖池中投入糖蜜調控水質，添加量依下式計算：

式中：ΔCH—糖蜜添加量，g；H——平均水深，m；S——養殖水體面積，m；C——銨態氮（NH-N）質量濃度，mg/L。

4、5、6為對照池塘，采用傳統養殖模式，每口池塘安裝1臺自動投餌機和3臺3.0 kW葉輪增氧機，采用加換新水方法調節水質。

試驗池和對照池苗種放養種類、規格、數量完全相同（表1），日常管理和投入飼料完全相同。試驗池和對照池均于水深0.8 m處安裝溶解氧（DO）自動監測探頭，當DO質量濃度低于5.0 mg/L時，增氧設備自動啟動。定期檢查魚類病害情況，發現死魚及時撈出，并記錄死亡數量和體質量。

表1 每667 m2試驗池和對照池魚類放養情況

1.3 指標測定

1.3.1 水樣采集和測定

從6月5日開始每10 d采集1次水樣，采集時間為10：00，每池選5個采樣點，在水面下60～80 cm處采集水樣1.0 L，5個采樣點水樣混合后取1.0 L。NH-N、亞硝酸鹽氮（NO-N）質量濃度用分光光度法測定（Cary60），DO質量濃度（監測底層數據）和pH值用水質分析儀（哈希DR900）現場測定。各項水質指標均取5個采樣點平均值。

1.3.2 魚類生長性能和飼料利用測定

試驗開始和結束時分別隨機抽取30尾以上各品種魚，測量平均體質量；各品種魚收獲時分別計算質量和成活率；根據各池投飼量計算飼料利用情況。計算方法如下：

（1）攝食魚收獲數量（尾）=收獲總體質量/收獲魚平均規格；

（2）成活率（%）=收獲魚數量/放養魚數量×100%；

（3）攝食魚收獲體質量（kg）=鯉收獲體質量+鯽收獲體質量+魴收獲體質量；

（4）飼料系數=飼料投喂量/（攝食魚收獲體質量+攝食魚死亡體質量-攝食魚總放養體質量）。

1.4 數據處理

用Excel軟件對數據進行統計和繪圖，結果用“平均值±標準差”表示。

2 試驗結果

2.1 水質指標變化

6月5日—9月13日，試驗池和對照池的底層DO、NH-N、NO-N質量濃度和pH值變化見圖1（a）（b）（c）（d）。

由圖1（a）可見，試驗池和對照池底層DO質量濃度分別為1.75～2.87 mg/L和1.35～2.48 mg/L，無明顯變化規律，除7月25日2組池塘DO質量濃度非常接近外，試驗池DO質量濃度始終高于對照池。

由圖1（b）可見，試驗池和對照池NH-N質量濃度分別為1.28～3.45 mg/L和1.12～5.41 mg/L，其中對照池NH-N質量濃度一直處于平穩上升狀態，7月5日—9月13日，對照池NH-N質量濃度始終顯著高于試驗池（P＜0.05）。

由圖1（c）可見，試驗池和對照池NO-N質量濃度分別為0.03～0.14 mg/L和0.03～0.21 mg/L，均呈先升后降的趨勢，7月5日后，對照池NO-N質量濃度顯著高于試驗池（P＜0.05）。8月4日后，試驗池NO-N質量濃度基本趨于平穩狀態；對照池NO-N質量濃度一直小幅緩升，9月3日后緩慢下降。

由圖1（d）可見，試驗池和對照池水體pH值分別為7.34～7.78和7.34～8.44，均呈先升后降趨勢，6月25日—9月13日，試驗池水體pH值顯著低于對照池（P＜0.05）。試驗池水體pH值升降幅度較小，對照池水體pH值波動范圍較大，6月5日—8月4日急劇升高，而后急劇下降，8月14日后趨于平穩狀態。

圖1 試驗池和對照池水化指標變化

2.2 各品種魚生長指標及飼料利用

魚類生長性能和飼料利用詳見表2、3。由表2可見，除魴成活率指標外，試驗池各項指標均顯著高于對照池（P＜0.05）。由表3可見，試驗池魚總產量比對照池提高15.9%，飼料系數比對照池降低6.1%。

表2 每667 m2魚類生長性能和飼料利用情況①

表3 每667 m2各品種魚總產量和餌料系數①

2.3 魚病及節水減排

8月份高溫季節，由于飼料投喂量大，對照池塘水質老化，鯉、鯽均患有細菌性腸炎病和爛鰓病，并有部分魚死亡。通過大量換水和藥物治療，魚病得以控制。試驗池魚類未發病，鯉、鯽成活率分別比對照池高3.98%和3.94%，魴由于抗病能力較強，養殖期內無發病，試驗池和對照池成活率無顯著性差異（P＞0.05）。

試驗池養殖期間零換水，補充加水8次，每次平均補水深度20 cm，每667 m累計補水量1 067.2 m；對照池補換水11次，每次平均補換水深度30 cm，每667m累計補換水量2 201.1 m，試驗池比對照池節水51.5%。

3 討論

3.1 多項技術集成對水質的影響

3.1.1 DO質量濃度

DO質量濃度是衡量養殖水質的重要指標，是魚類賴以生存的必要條件，對養殖魚類攝食、飼料利用率、生長和養殖環境均有很大影響。試驗池使用底排污技術，可以排出池底過多底泥，減少有機物耗氧；底層微孔增氧和葉輪增氧機聯合使用，可使氧氣上下同時供給，使底層DO更充足，促進有機物快速分解。本試驗池施用碳源，在生物絮團形成過程中大量耗氧，試驗池底層增氧幅度不大。但從圖1（a）可以看出，試驗池塘溶解氧始終高于對照池，這主要是底排污、底層微孔增氧和傳統增氧技術共同作用的結果。

3.1.2 NH-N和NO-N質量濃度

水體中NH-N和NO-N質量濃度超標是養殖生產中的常見問題，究其原因，一是肥料、餌料、糞便過剩分解出的含氮中間產物；二是DO不足；三是水體中pH值過高。當NH-N質量濃度超過5.0 mg/L、NO-N質量濃度達到0.1 mg/L時，會破壞魚的鰓組織，使其缺氧，造成死亡。本試驗證明，池塘底排污可自動排出底層沉積物和污水，排出水體中過多的NH-N和NO-N。微孔增氧和葉輪增氧的聯合使用，可立體增氧，保障底層DO充足，抑制NH-N和NO-N產生。從圖1（b）可以看出，7月5日之后，試驗池塘NH-N和NO-N質量濃度顯著低于對照池塘（P＜0.05）。生物絮團對水產養殖的重要意義在于其對NH-N和NO-N的快速異養轉化，降低NH-N和NO-N等有害物質濃度。本試驗池塘通過定期監測NH-N的質量濃度，并根據NH-N的質量濃度調整碳源添加量，再加上池塘立體增氧和底排污的聯合作用，使得NH-N和NO-N質量濃度始終處于較低水平。

3.1.3 pH值

pH值是水產動物養殖環境中重要的影響因子，pH值增加，NH-N中分子氨比率增大，毒性增強。養殖水體中添加碳源，形成生物絮團過程需要在堿性條件下進行，因此形成生物絮團過程會降低水體pH值。隨著溫度的升高，浮游植物和水生植物光合作用使碳酸氫根（HCO）轉化成碳酸根（CO），pH值升高，這一降一升使得pH值比較穩定。

3.2 多項技術集成對魚類生長及飼料利用的影響

3.2.1 魚類生長

在人工養殖條件下，影響魚類生長的因素主要包括魚類品種、養殖環境、飼料營養、投飼技術等。試驗證明，底排污、生物絮團、底層微孔增氧與葉輪增氧聯合使用等技術，可提高DO質量濃度，降低NH-N、NO-N質量濃度和pH值，使魚類在良好的環境下生活，有利于其快速生長。故試驗池鯉、鯽、魴出池平均規格和攝食魚總產量分別比對照池提高11.2%，12.4%，16.7%和15.9%。

3.2.2 飼料利用

研究指出，生物絮團技術可將水體中的NH-N和NO-N等氮素轉化為自身菌體蛋白質，細菌大量繁殖，進一步通過絮凝作用將水體中的有機碎屑、藻類、原生動物、殘餌等形成絮團，被養殖魚類攝食，提高飼料蛋白質的利用率，實現營養物質的循環利用，降低飼料系數，提高魚類成活率。試驗池采用了360°風送式投料機，使飼料投撒均勻，投飼面積大，避免魚類攝食擁擠，過多消耗體能，魚類攝食旺盛，提高飼料轉化率，故試驗池飼料系數比對照池降低6.1%。

3.3 多項技術集成對節水減排和魚類病害的影響

3.3.1 節水減排

試驗池塘養殖期間無換水，且10～15 d進行1次底排污，由于采用多項技術集成調控，養殖期間DO、NH-N、NO-N、pH值均在正常值范圍內。底排污技術可將池塘底部糞便、有機廢物及底層水排出，經消毒處理后固液分離，上清液回流到養殖池塘，固體物質作為農業肥料，實現養殖廢棄物回收利用，防止養殖污水造成外源污染，實現節水減排。試驗池與對照池塘相比較，平均節水51.5%。

3.3.2 魚類病害

試驗池養殖廢水零排放，底層水質經消毒處理達標后可循環利用，整個養殖期間無發病，成活率均達到90%以上。對照池由于無改水凈水措施，7月中旬后加大了投喂量，致使水質惡化，由于底層DO不足，NH-N、NO-N難以分解，養殖中后期發生了魚病，經大量換水、使用藥物后得以控制。但養殖水環境惡化和大量藥物使用，對魚類生長和水產品質量安全造成極大危害。