生物有機肥對河蟹養殖池塘水質的影響

王英澤，鄭繼君，王薇，芮劍軍，潘瑩，周軍*

（1.江蘇省淡水水產研究所，江蘇 南京 210017；2.南京沃優生物肥業有限公司，江蘇 南京 211200；3.南京湖水源蝦蟹苗種專業合作社，江蘇 南京211316；4.南京市水產科學研究所，江蘇 南京 210036）

中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis）（以下簡稱河蟹），是我國重要的經濟甲殼動物之一。在其養殖過程中，施肥是重要一環，對調節河蟹池塘水質具有良好的效果。但施肥過量、不適宜或肥料質量較差，會導致水體環境惡化，不利于河蟹生長[1-3]。因此，適宜且良好的肥料，是保證河蟹健康生長、提高產量的關鍵因素。生物有機肥具有調節水質、促進浮游生物生長、防止養殖水體污染、增強養殖對象抗病能力等作用[4]。目前市場上肥料種類豐富，但品質參差不齊。選擇品質好、效果佳的肥料，對于提升養殖效果至關重要。

現對施加一種生物有機肥的河蟹池塘水體指標進行檢測，評估該肥料對水質的改善作用以及肥水效果，以期為河蟹綠色健康養殖提供優質肥料。

1 材料與方法

1.1 時間與地點

2023 年3 月25 日—4 月11 日，試驗地位于江蘇省淡水水產研究所揚中基地。

1.2 設施與材料

選擇12 口條件一致的成蟹養殖池塘，池塘面積約為3 200 m2，均由河道同一進水渠進水，均有單獨進排水口。試驗用有機肥由南京沃優生物肥業有限公司提供（于2023 年3 月24 日生產），主要成分為發酵雞糞、氨基酸、生化黃腐酸、微量元素。選取市面常見硅藻肥。

1.3 試驗設計

試驗組分3 組，分別為每667 m2施放生物有機肥2 kg（A 組）、4 kg（B 組）、10 kg（C 組）；每667 m2施放硅藻肥0.5 kg 為對照組（D 組）。每組肥料施于3 個池塘，共12 個池塘。于2023 年3 月26 日施肥，將肥料全池均勻潑灑。分5 次采樣，即施肥第0 d（3 月25 日）、1 d（3 月27 日）、3 d（3 月29 日）、6 d（4 月1 日）、16 d（4 月11 日）。檢測樣品理化指標和浮游生物密度。所有池塘除肥料用量和種類不同外，其他日常管理保持一致。

1.4 檢測指標

水溫、pH 值、溶解氧（DO）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）、硝酸鹽氮（NO3--N）、銨態氮（NH4+-N）、總氮（TN）、總磷（TP）、高錳酸鹽指數（IMn）、活性磷酸鹽（PO3-4-P）、葉綠素a（Chl. a）、浮游生物密度、汞、鉻、鎘、鉛和砷。

1.5 采樣與分析方法

選擇晴天08：00—10：00，用專業的5 L 有機玻璃采水器采集水樣。在池塘四周靠岸邊約1 m 和30 cm 深處采集中層水1 L，采樣點為池塘4 角和對角線交叉點，然后將5 個點的水樣混合后取其中1 L 作為水樣。采樣后檢測水體理化指標，水體的水溫、pH 值、DO 通過多功能溶氧儀（HACH?，HQ40 d）現場測定；NO2--N 和NH4+-N 采用Octadem W-II 現場測定；TN 采用《水質總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》（HJ 636—2012）測定；TP采用《水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB 11893—1989）測定；IMn使用《水質高錳酸鹽指數的測定》（GB/T 11892—1989）測定；NO3--N 采用《水質硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法》（HJ/T 346—2007）測定；Chl. a 使用《水質葉綠素的測定分光光度法》（HJ 897—2017）測定；PO3-4-P 采用《水質無機陰離子（F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、PO3-4、SO32-、SO42-）的測定離子色譜法》（HJ 84—2016）。

浮游生物采樣時間與采集水體理化指標的時間一致，浮游動植物定量、樣品采集、密度計算參考《水生生物學》[5]。

試驗中所用的生物有機肥汞含量參照《總汞、總砷、總鉛的測定原子熒光法第1 部分：土壤中總汞的測定》（GB/T 22105.1—2008）測定；砷含量參照《總汞、總砷、總鉛的測定原子熒光法第2 部分：土壤中總砷的測定》（GB/T 22105.2—2008）測定；鉛、鎘含量參照《土壤質量鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法》（GB/T 17141—1997）；鉻含量參照《土壤和沉積物銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測定火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491—2019）測定。

1.6 統計分析

試驗結果用（平均值±標準差）（X±SD）表示，采用SPSS 20.0 軟件和Excel 2021 軟件進行數據分析和統計，分別用單因素方差分析法（ANOVA）及Duncan 法進行分析比較，顯著性水平為P＜0.05，不顯著水平為P＞0.05。

2 結果與分析

2.1 生物有機肥重金屬含量

試驗用有機肥重金屬含量見表1。由表1 可見，有機肥各項重金屬含量均在標準規定限量之內。

表1 試驗用有機肥重金屬含量mg/kg

2.2 理化指標

試驗期間，試驗塘與對照塘水溫基本一致，均為10.6～22.6 ℃（圖1）。對于NH4+-N，B 組在施肥后3 d 濃度達到最高[圖2（a）]，在6 d 時，顯著下降（P＜0.05）。除C 組，NO2--N 在施肥后1 d 顯著上升外（P＜0.05），其他組并無明顯增高（P＞0.05），并且試驗組均在施肥后6 d 呈下降趨勢[圖2（b）]。與對照組D 相比，試驗組池塘中NO3--N，呈先上升后下降的趨勢[圖2（c）]。整體看來，除B 組IMn呈下降趨勢外，其他3 組IMn在3 d 上升明顯，而6 d 顯著下降（P＜0.05），16 d 的IMn再次顯著上升（P＜0.05），但均略低于0 d[圖3（a）]。TN 變化范圍為0.77～1.66 mg/L，除B 組外，其他3 組在前6 d 呈下降趨勢，而4 組均在16 d 上升[圖3（b）]。B 組和D 組的TP 含量整體上均呈先上升，后下降的趨勢[圖3（c）]。水體中PO3-4-P 和Chl.a 含量均未達到檢出限，均＜0.05 mg/L和2 μg/L。pH 值為8.55～8.98，不同梯度有機肥料對pH 值影響較小，D 組pH 值呈先下降后上升的趨勢，16 d 顯著高于0 d（P＜0.05）[圖4（a）]；4 組池塘DO 均高于5 mg/L，其中，除B 組外，DO 在施肥后均有所下降[圖4（b）]。

圖1 試驗期間水溫變化

圖2 不同濃度梯度生物有機肥對水體NH4+-N、NO2--N和NO3--N 的影響

圖3 不同濃度梯度生物有機肥對水體IMn、TN 和TP 的影響

圖4 不同濃度梯度生物有機肥對水體pH 值和DO 的影響①

2.3 浮游生物密度

不同濃度梯度生物有機肥對浮游生物的影響見圖5（a）（b）。由圖5（a）可見，4 組肥料對浮游植物密度的提升均有顯著效果，其中B 組對浮游植物密度的提升效果最佳，其16 d 水體中浮游植物的密度與0 d 相比提升幅度最大。由圖5（b）可見，與0 d 相比，A 組、B 組、C 組在16 d 水體中的浮游動物密度均有顯著提升，其中A 組浮游動物密度的增幅最大。

圖5 不同濃度梯度生物有機肥對浮游生物的影響

3 討論

3.1 有機肥重金屬含量

生物有機肥的主要原料是畜禽類動物的糞便，其含有豐富的N、P 和有機物等營養物質，對增加水體肥度、提高養殖產量具有積極作用。但是由于畜禽類動物食用的飼料來源不同，其糞便中重金屬的含量也有所不同。隨著有機肥的施用，重金屬在水產品體內不斷積累，不僅危及養殖對象的安全，也會對人體健康帶來危害[6-8]。本試驗使用的有機肥料，其各項重金屬含量均在標準規定限量之內，表明施用該生物有機肥，對于河蟹的養殖較為安全。

3.2 水體理化指標

3.2.1 DO

DO 是河蟹養殖中重要的水環境因子，其主要來源之一是水體中浮游植物的光合作用[9]。施肥雖然可以促進浮游生物大量繁殖，但是同時也會造成需氧有機物的增加，導致DO 下降。本試驗發現，對照組0 d 的DO 顯著高于16 d，而B 組和C 組DO并沒有明顯降低，表明施用這2 種濃度梯度下的生物有機肥對養殖池塘DO 影響較小。

3.2.2 NH4+-N

養殖水體中質量濃度是影響河蟹生長的主要限制因素之一[10]，4 組池塘的NH4+-N 質量濃度在16 d 均達到最低，在有機肥的促進下，試驗池塘浮游植物的密度均上升，尤其是B 組效果最為明顯，由于浮游植物數量的增加，其對NH4+-N 吸收率提高，這對，NH4+-N 質量濃度的降低起到了重要作用。

3.2.3 NO2--N 和NO3--N

水體中NO2--N 和NO3--N，主要由硝化作用產生，又通過反硝化作用去除[11-12]。本試驗發現，施用生物有機肥的3 組池塘中，除C 組的NO2--N 在1 d顯著上升外，其他組在1～3 d 并沒有顯著變化，而試驗組均在6 d 降低。對于NO3--N 而言，在所有試驗組中，施肥后其含量迅速上升，之后呈下降趨勢并保持平穩，由此可見，生物有機肥并不會干擾池塘中的硝化和反硝化作用。

3.2.4 Chl. a

各種藻類雖存在不同的色素，但都含有Chl.a，其在浮游植物中含量豐富，并且是整個光合作用過程中的能量傳遞中心。因此，水中Chl.a 的含量可以反映浮游植物的豐富度[6]。在本試驗的各階段中，并未檢測到Chl.a，雖然生物有機肥已經很大幅度地提升了水體中浮游植物的密度，但其數量仍然較少，以至于Chl.a 未達到檢出限，這可能與水溫較低以及浮游動物的大量繁殖有關。浮游動物主要以浮游植物為食，當浮游動物數量增多時，可能較大程度上導致浮游植物數量的減少。

3.2.5 IMn

IMn是水體有機物含量的重要指標，能夠反映水體的污染程度[10]。由于施肥后有機物在短時間內快速聚集，導致A 和C 組池塘IMn含量上升，但3 組施用生物有機肥的池塘水體中，IMn在6 d 明顯下降，表明其對水體并未造成較大且長期的影響。而在施肥后16 d，除B 組外，各池塘中的IMn再次升高，可能是由于溫度升高后，水中有機物增多所導致。

3.2.6 PO3-4-P

PO3-4-P 含量可以間接反映肥料對磷的供應能力[13]。本試驗發現，施用生物有機肥后，水體PO3-4-P含量較低并且未達到檢出限。這可能是由于該肥料對水體磷的供應能力有限，加上河蟹池塘中伊樂藻對PO3-4-P 的吸收利用[14]，以及隨著浮游植物的增加，大量消耗水體中的PO3-4-P，導致PO3-4-P 含量較低。

本試驗表明，該種生物有機肥對pH 值、TP、TN均未產生較大影響，說明其不會產生使水體pH 值劇烈變化以及TP、TN 堆積等負面作用。

3.3 浮游生物密度

浮游植物是養殖水體中重要的初級生產者，在生態系統中起著重要作用[15]。生物有機肥可以提供浮游植物所需的營養物質，促進其種群量的增加，為水產動物提供豐富的餌料，并且可以改善養殖水體，避免養殖對象疾病的暴發[16-17]。從浮游植物的變化可以看出，施加有機肥后，浮游植物的密度整體呈上升趨勢。3 個試驗組中，16 d 浮游植物密度的平均增長幅度均高于對照組，其中B 組增長幅度最大。由此可見，該種生物有機肥對水體中浮游植物數量的提升具有良好效果，并可以穩定水體，促進河蟹健康養殖。

4 結語

本試驗表明，所用的生物有機肥，對河蟹池塘水質無明顯副作用，且改善池塘水環境的效果顯著，大幅提升蟹塘浮游生物的數量，提高池塘初級生產力，有效降低水體NH4+-N，并且不會影響硝化作用和反硝化作用。同時，也不會引起pH 值、TP、TN、IMn等水體理化指標較高且長期的變化。從施肥效果和經濟角度看，在河蟹養殖過程中，建議生物有機肥用量每667 m24 kg 為佳。