(杨军,冯德品,张金平,袁祖菊,何志刚)
(湖北省宜昌市水产技术推广站,湖北 宜昌 443000)
目前我国池塘养殖增氧机类型众多,主要有叶轮式、水车式、射流式、螺旋桨式和微孔曝气等多种形式[1]的增氧机。叶轮式增氧机在我国池塘养殖使用最多,约占增氧机产量的2/3以上[2-3]。微孔增氧技术是近几年涌现出来的比较经济实用的养殖新技术,被农业部列为十二五规划中重点推广应用技术[4],它采用底部充气增氧方法,形成水流旋转和上下对流,将底部有害气体带出水面,加快对池底氨氮、亚硝酸盐、硫化氢的氧化,抑制底部有害物质的生成,改善池塘水质,减少病害的发生[5]。但近年来我国对于微孔曝气增氧的研究大都集中在虾、蟹池塘中,且对微孔曝气的增氧性能研究尚处于初步阶段,而对于微孔曝气在占我国池塘养殖面积最大的鱼类养殖池塘中的增氧性能却几乎没有进行过科学的研究与分析[6]。为此,本研究比较了叶轮式增氧机与微孔增氧设备混合增氧、叶轮式增氧机增氧、微孔增氧设备增氧3种增氧方式下黄颡鱼(Pseudobagrusfulvidraco)与中华鳖(Trionyxsinensis)的混养效果,探讨了不同增氧方式对水质指标、产量及效益的影响,以为进一步推广黄颡鱼的池塘高效健康养殖技术模式提供依据。
叶轮式增氧机为浙江富地机械有限公司生产的型号为YL-1.5的产品,功率1.5kW;微孔增氧装置为扬州特安科技有限公司生产的型号为GPE15×10-ZZ的国家专利产品,机组分别为1.5kW、1.1kW的罗茨风机,Φ50PVC管。
试验用黄颡鱼夏花来自湖北省荆州市大明水产有限公司国家级黄颡鱼良种场,为全雄黄颡鱼,平均规格1000尾/kg,规格整齐健壮、活力强、无病无伤。
试验在湖北省当阳市春泉水产养殖专业合作社黄颡鱼养殖基地进行,选用3口面积均为0.4 hm2的池塘,编号分别为1#、2#、3#,池深3.5 m,采光良好,四周无遮蔽物,堤埂水泥护坡,不漏水,池底部平坦,池底淤泥15 cm左右。池塘进排水方便,进、排水口均安装了40目的防逃网。试验池塘养殖的水源来自湖北省当阳市泉河水库,水质清新无污染,符合《渔业水质标准(GB11607-1989)》。
1#池塘配备1.5kW叶轮式增氧机2台与1.1kW的微孔增氧设备1套,配备20只曝气盘,均匀置于池底;2#池塘配备1.5kW叶轮式增氧机3台,均匀安置于池塘中;3#池塘配备的微孔增氧装置为1.5kW罗茨风机,Φ50PVC管,微孔管安装为条式,32只曝气盘,均匀置于池底。
3口池塘黄颡鱼苗种放养密度均为30万尾/ hm2,放养时间为2013年5月20日。搭配放养的中华鳖密度为3000尾/ hm2,规格为0.25~0.5 kg/尾。白鲢冬片鱼种6000尾/ hm2,平均规格为0.5 kg/尾。
根据池水溶解氧变化规律和天气、水质情况,科学使用增氧机。叶轮式增氧机按“三开两不开”原则,开机时间控制在3~5h。微孔增氧一般每天在10:00~12:00、14:00~16:00、22:00~24:00、4:00~6:00开启,投喂饲料2h内停止开机。遇暴雨等特殊天气,微孔增氧设备与叶轮式增氧机同时开启,并根据水质状况延长开机时间。
在生产过程中,从鱼苗下塘前开始,至11月底,每20d对3口池塘定点进行一次总氮(TN)、亚硝酸盐、硫化氢含量及化学耗氧量(COD)、溶解氧、pH检测。检测方法采用水质自动检测仪和常规化学检测方法。
试验从2013年5月20日开始,至2014年3月19日干塘起捕时止,持续养殖时间为303d。试验前后测定黄颡鱼、中华鳖、白鲢重量,计算3口池塘黄颡鱼、中华鳖及白鲢的产量和效益。
(1)总氮 由图1可见,3口池塘总氮含量的变化范围为1.625~2.286mg/L,最大值出现在10月7日3#塘,最小值出现在11月16日1#塘,3#塘总氮含量比其他2口池塘偏高,1#总氮含量最低。
图1 总氮含量的变化图2 亚硝酸盐含量的变化
(2)亚硝酸盐 由图2可见,3口池塘亚硝酸盐含量的波动范围为0.068~0.179mg/L,最大值出现在9月17日3#塘,1#亚硝酸盐含量低于2#塘、3#塘,2#塘和3#亚硝酸盐含量差异不明显。
(3)硫化氢 由图3可见,3口池塘硫化氢含量的波动范围为0.014~0.070mg/L,最大值出现在9月17日2#塘,2#硫化氢含量要高于1#、3#,以1#塘硫化氢含量最低。
(4)化学耗氧量(COD) 由图4可见,3口池塘COD的波动范围为8.420~14.441mg/L,最大值出现在8月28日3#塘,均高于1#塘、2#塘COD,1#塘COD最低。
(5)溶氧量 由图5可见,3口池塘溶氧量的波动范围为5.94~6.85mg/L,最高值出现在8月8日1#塘,1#溶氧量高于2#塘、3#塘,以3#塘溶氧量最低。
(6)pH 由图6可见,3口池塘pH的波动范围为7.6~8.5,最大值出现在8月8日3#塘,1#塘pH稍低于其他2口池塘。
图3 硫化氢含量的变化图4 COD的变化
图5 溶氧量的变化图6 pH的变化
3口池塘增氧设备不同,成本也不一样。混合增氧设备成本、电费要高于单一增氧设备成本,单位面积总成本混养增氧方式均高于其他2种单一增氧方式(表1)。
表1 3种增氧方式养殖成本比较
注:1.5kW叶轮式增氧机3000元/台,1.1kW微孔增氧设备6500元/套,1.5kW微孔增氧设备7500元/套。黄颡鱼苗种价格2000.00元/万尾,中华鳖价格60.00元/kg,白鲢6.00元/kg。黄颡鱼专用饲料价格8.00元/kg。
3种增氧方式都适宜黄颡鱼的生长。在叶轮式增氧机和微孔增氧设备混合增氧方式下,出池平均规格比单一叶轮式增氧机增氧提高了13.0g/尾,比单一微孔增氧设备增氧提高了25.0g/尾。单位产量分别提高了4628.0kg/hm2和8818.0kg/hm2。采用叶轮式增氧机和微孔增氧设备混合增氧黄颡鱼产出规格大、产量高(表2)。
表2 3种增氧方式下黄颡鱼产量比较
3种不同增氧方式,中华鳖规格、产量不同,其中,微孔增氧中华鳖规格高于混合增氧0.05kg/只,高于机械增氧0.18kg/只,单位面积产量分别高171.00kg/hm2、572.70kg/hm2,差异大(表3)。
表3 3种增氧方式下中华鳖产量比较
在机械和微孔混合增氧与机械单一增氧方式下,白鲢的成活率、规格、产量差异不大,但均高于微孔增氧方式(表4)。
表4 3种增氧方式下白鲢产量比较
3种增氧方式下,机械和微孔混合增氧利润率达到50.87%,高于机械增氧与微孔增氧单一增氧方式下的利润率。结果显示,机械增氧与微孔增氧混合增氧方式下黄颡鱼、中华鳖混养效益显著增加(表5)。
注:2014年4月黄颡鱼池边价21元/kg,中华鳖80元/kg,白鲢5元/kg。
(1)溶氧量 溶氧是池塘水产养殖管理中的一项重要指标,其变化是水体理化性质和生物学过程的综合反映,同时也是池塘生产性能的重要参数[7]。在池塘养殖中,水中溶解氧的增加除增氧机本身的增氧能力外,主要靠对水体的搅动、混合,由于叶轮在运转时产生提升和搅动作用,对池塘水体的搅动强烈,使得叶轮式增氧机适合于水深达1.5m以上的鱼类养殖池塘[8]。本试验采用3种增氧方式,黄颡鱼与中华鳖混养池塘的溶氧都得到明显改善,尤其以机械和微孔混合增氧最为明显,这充分利用了叶轮式增氧和微孔增氧的优势。叶轮式增氧主要是通过叶轮转动,对水进行搅动、提升,产生水跃、液面更新和负压进气等作用[9],在池塘中大范围搅动水体,增氧效果较好[1]。 微孔增氧是将加压空气分散成微小气泡,再释放到水中,使气泡与水接触,使氧转移到水中,由于微气泡在水体中上升时对水体的搅动较小,基本不具有混合作用。但底部微孔增氧在提高下层水体溶氧方面优于叶轮式[10]。根据行业标准(NY/T 1351-2007)要求黄颡鱼养殖用水溶氧≥5mg/L,本试验中溶氧范围为5.94~6.85mg/L,溶氧条件较适合黄颡鱼生长。
(2)亚硝酸盐 养殖水体中亚硝酸盐是氨氮转化为硝酸氮过程的中间产物,非离子氨及亚硝酸盐能引起生理性缺氧,造成鱼类生长抑制[11]。《渔业水质标准》(GB11607-1989)规定非离子氨浓度不高于0.02mg/L。李波等的研究表明:规格为(0.034±0.002)g、(0.296±0.049)g、(3.561±0.946)g的黄颡鱼,其非离子氮的安全浓度(SC)分别为0.037、0.054、0.071mg/L;亚硝酸的SC分别为1.401、1.973、2.711mg/L,黄颗鱼对氨氮和亚硝酸盐的敏感性随着规格的增大而下降。本试验3口池塘硝酸盐的变化范围为0.068~0.179mg/L,对黄颡鱼的生长不会产生影响,表明3种增氧方式对降低亚硝酸盐有积极作用。
(3)COD与总氮COD、总氮含量作为环境监测的指标,反映水体营养化程度,但在水产养殖的水质管理中还不常使用,COD反映池塘内水生动物代谢物和残饵等有机物多少的综合性指标,氮是浮游植物必须的营养元素,是水体初级生产力的限制因子。《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T9101-2007)规定:一级的COD、总氮分别不高于15 mg/L、3.0mg/L,二级分别不高于25 mg/L、5.0mg/L。本试验3口池塘COD的波动范围为8.420~14.441mg/L,总氮的变化范围1.625~2.286mg/L,符合养殖水排放标准,表明3种增氧方式对改善水体COD、总氮有明显的作用。
(4)硫化氢 硫化氢是养殖水体底泥或底层水中的硫酸盐和有机物在水体缺氧时硫酸盐还原菌作用下的生成物,在水产养殖业中危害较为严重。 我国渔业水质标准规定硫化物的浓度(以硫计)不超过0.2mg/L。对于有些特种鱼类如黄颡鱼的养殖,硫化物的浓度应在0.1mg/L以下。本试验3口池塘硫化氢的变化范围为0.014~0.070mg/L,以1#塘微孔增氧方式下硫化氢含量最低,3#塘次之。主要原因是微孔增氧对改善池塘底部水质的效果比机械增氧突出,对底泥COD释放和无机元素的分解有更优异的表现[12]。
(5)pH pH是反映水体水质状况的一个综合指标,不仅在于指示水体本身受污染的严重程度,而且其值的变化对水体的物理、化学和生物因子均有较大的影响,甚至可以改变污染物的降解反应和污染物的形态。渔业(养殖用水)标准提出池塘养殖适宜的pH为6.5~8.5。但黄颡鱼对pH的变化非常敏感,尤其在碱性水质中。有试验表明,在pH5.2~7.6范围内黄颡鱼生长和pH密切相关。黄颡鱼能够生存的pH约为5.0~7.8,最适合生长的pH为7.0~7.6[13]。本试验3口池塘pH的波动范围为7.6~8.5,皆高出此范围,偏高的pH可能会影响黄颡鱼的生长。pH偏高的原因,可能是植物繁殖旺盛,光合作用强或者池中腐殖不足。
本试验结果显示,3种增氧方式下,黄颡鱼、中华鳖混养都获得了较高的效益,单位面积产量和经济效益以机械与微孔混合增氧方式最好,利润率最高,达到50.87%。机械增氧与微孔增氧单一增氧方式下利润率分别为47.92%、47.67%,差异不明显。从单一品种来说,黄颡鱼产量以混合增氧方式最好,而中华鳖产量以微孔增氧方式最好,主要原因是3#塘增氧盘多于1#塘,微孔增氧极大改善了池塘底质,分解了有毒物质,减少了硫化氢的排放,中华鳖获得了良好生活环境。而采用机械和微孔混合增氧与机械单一增氧白鲢产量相差甚微,这主要是因为白鲢属于上层鱼类。
微孔增氧大多在养殖水体不深的虾、蟹养殖中使用。使用微孔增氧养虾能提高15%的单产[14],河蟹养殖应用底层微孔曝气增氧技术能提高河蟹规格和单产,水质指标达到地表水III类[15]。综合本试验结果,可以认为在有效水深大于1.5m的池塘中,同等功率配置的上述增氧设备,采用叶轮式增氧机和微孔增氧设备混合增氧方式对改善黄颡鱼与中华鳖混养池塘的水体环境有更大的作用,更适合于黄颡鱼与中华鳖混的混养。同时,要采用更优化的增氧方式,使各项水质指标控制在黄颡鱼和中华鳖适宜生长范围之内,进一步提高产量和效益。
[参考文献]
[1]蒋树义,韩世成,曹广斌,等.水产养殖用增氧机的增氧原理和应用方法[J].水产学杂志,2003,16(2):94-96.
[2]谷坚,刘晃.我国增氧机质量及市场状况[J].渔业现代化,2001,28(5):4-6.
[3]张有进,张浩然.机械增氧技术在淡水水产养殖中的应用现状与趋势分析[J].农业装备技术,2010,36(4):14-16.
[4]李静.微孔增氧技术原理及在海水养殖中的应用[J].中国水产,2014,(4):71-72.
[5]霍长江,贾延民,王鹏,等.微孔增氧技术养殖罗非鱼高产试验[J].科学养鱼,2014,(1):19-20.
[6]谷坚,徐浩,丁建乐,等.池塘微孔曝气和叶轮式增氧机的增氧性能比较[J].农业工程学报,2013,29(22):212-217.
[7]张世养,李谷,陶玲,等.不同增氧方式对精养池塘溶氧的影响[J].农业工程学报,2013,29(17):169-175.
[8]徐浩,刘兴国,吴凡.淡水养殖池塘规范化改造建设技术[J].科学养鱼,2011,(2):12-14.
[9]吴宝逊.水产养殖机械[M].北京:机械工业出版社,1996:136.
[10]金中文,郑忠明,吴松杰,等.底充氧式增氧对改善池塘水质效果的初步研究[J].南方水产,2010,6(6):20-25.
[11]颜惠,袁莉民,孙龙生,等.全雄黄颡鱼夏花培育期间池塘水质的监测分析[J].科学养鱼,2014,(2):51-53.
[12]杨春娟.底部微孔增氧对池塘水体溶氧变化的影响研究[J].山西水利,2013,(5):32-34.
[13]吴萍,曹振华,杨立荣,等.pH值对黄颡鱼生存和生长的影响[J].水利渔业,2001,21(6):3-4,6.
[14]胡松学,唐建华.池塘底部微孔增氧技术的应用效果和推广前景的初步研究[J].现代渔业信息,2009,24(6):26-27.
[15]刘勃,蒋国春,王惠平,等.河蟹池塘养殖底部微孔增氧技术的研究和应用[J].水产养殖,2009,30(4):8-14.