对虾养殖大棚气象条件的分析

张月红，林黛菁，邹治寰

（湛江市气象局，广东湛江 524001）



对虾养殖大棚气象条件的分析

张月红，林黛菁，邹治寰

（湛江市气象局，广东湛江 524001）

摘 要：通过采集特定时间段大棚内外气温、水温、光照及水体pH的数据，结合对虾养殖所需水体理化因子的要求，找到气象因子和大棚养殖水体变化之间的内在关系，为对虾的大棚养殖提供气象方面的数据支持。经过观测数据分析结果表明，冬棚内的最低水温为21．3℃，最低平均水温为24．5℃，水温相对冬季气温较恒定，可确保对虾在冬季的正常生长，冬棚的搭设及撤棚时间在10、4月份较理想。夏季遮阳棚所遮阳面积是养殖水面的1/3～1/2为最佳，其最佳水温为28～31℃，最佳光照为20 000～30 000 Lx，遮阳的面积可根据天气及水质变化情况及时调整。

关键词：农业气象；对虾养殖；冬棚；遮阳棚；温度；光照；pH值

张月红，林黛菁，邹治寰．对虾养殖大棚气象条件的分析［J］．广东气象，2016，38（3）：45 -48．

南美白对虾是广东沿海乃至全国主要的人工养殖品种。广东地处热带和亚热带季风气候区，气候条件非常有利于南美白对虾的养殖［1］，是全国主要生产区之一。但由于气候的变化及海水污染的不断加重［2 -5］，导致对虾的养殖难度逐年加大，其中有2个节点至关重要：一是秋冬季的冷暖交替季节及冬季的低温季节，主要是当年10月至次年4月这一时段，气温低而且波动大是诱导对虾发病的主要因素［6］；二是夏季高温季节，主要是7—8月份，由于高温强光照加上不断污染的海水，使藻类的生长无法控制；在养殖环境下由于水质不好透光性差，使得光照越强藻类的生长越旺盛，藻类生长旺盛又会使得水体的pH值波动大，由此会带来一系列水质理化因子的波动，最终导致对虾养殖的失败。本研究通过分析大棚养殖条件下气象因子的变化，以及所引起的养殖水体理化因子的变化，找到对虾养殖所需的最佳气象条件，从而规避气象因子剧烈变化给对虾养殖带来的不利影响［7 -8］。

1　资料来源

所用气象数据资料来自湛江国家基本气象观测站及自测数据，水体数据采集于湛江市吴川海滨街道办新地村沿海虾塘。虾塘大小为5亩左右，配4台叶轮式增氧机，水泥边坡，黑色地膜底，水深在0．5～1．5 m，随着养殖时间的延长而不断加深水位。

冬棚虾的养殖一般在8—10月份放苗，1月份收虾；接着2月份放苗，6月份收虾，放苗密度为10万尾/亩。搭棚期在当年的10—11月至次年的3—4月，采用白色透光农用膜隔绝养殖水体与空气的接触，薄膜和水面一般相距2～3 m。本研究所采集分析的数据主要来源于2013年10月至2014年3月，每隔3 d采集1次，每次采集24：00、04：00、08：00、12：00、16：00、20：00水表和水底温度取其平均值。

夏季搭设遮阳棚属中造虾的养殖，一般在6—8月份进行，本研究所采用的数据是在2014 年8月份测量所得，在晴朗天气条件下3 d 1组，共测出5组数据对比。光照强度分别用照度计测出不同遮阳条件下06：00、08：00、10：00、12：00、14：00、16：00、18：00的数值，取其平均值［10］；pH值每天测量2次，时间为早上05：30，傍晚06：00；水样采集于表、中层和底层水，取其平均值；所测的3个池塘在放苗45 d后（8月1日）开始记录数据。遮阳棚在放苗30 d后搭建，此时的养殖水体成分已经开始变浓，各项水体理化因子的波动也逐渐变大，是整个养殖的最艰难时段。遮阳棚覆盖池塘方式为：全搭遮阳网、半搭遮阳网和不搭遮阳网（采用双层黑色遮阳网），遮阳网距水面2～3 m。

2　研究方法

2．1冬棚养殖

用对比分析的方法对冬棚内外不同时期的各项温度进行比较，以吴琴瑟［11］得出的南美白对虾摄食量和水温之间的关系表1为依据，分析得出冬棚在广东粤西地区对温度的可控性，适合南美白对虾的冬季养殖。

2．2夏季遮阳棚养殖

1）对虾养殖水体与光合作用。

养虾人都知道养虾先养水，那水如何养，除了利用一些物理的方法净化处理养殖用水，用细菌养水、培养藻类养水才是目前最好的养水方法。藻类和细菌能充分利用对虾养殖所产生的有机质，经过一系列的分解转化过程，有效减少水体中的有机废物，使水质更有利于对虾的生长。藻类和很多细菌在水中的代谢主要是光合作用过程。对虾养殖离不开光合作用，但过度光合作用的发生对养殖也有很大的负面影响。目前由于海水富营养化严重及对虾排泄物所带来的有机质得不到有效的清除，给藻类的生长繁殖提供了大量的营养盐；同时随着厄尔尼诺现象的加重，夏季光照总量及温度也在不断增强，两方面的叠加作用使得池水中的光合作用不断地加

强［12］。

光合作用的强弱，首先来看光合作用的过程，光合作用是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为葡萄糖，并释放出氧气的生化过程，12H2O +（葡萄糖）+6O2+6H2O。在没有光照的夜晚藻类又会发生光合作用的反过程呼吸作用C6H12O6+ 6H2O + 6O2→6CO2+ 12H2O +能量［13］。

2）光照、温度与pH值的关系。

由于在养殖水体pH值范围内，碳酸盐体系中的碳主要以HCO-形式存在，CO2溶于水中生成HCO-和H+使水体中pH值变低，当光合作用消耗CO2时相应的HCO-减少，pH值变高；因此在富营养化的养殖水中，藻类的生长转化数量决定了HCO-浓度的大小，影响着池水的pH值变化。了解光合作用对水体pH值的影响后，就可以用pH值的变化来探讨光照及温度对水体的影响。原理是根据光合作用越强消耗的CO2越多，pH值越高，光合作用越强说明池水中的藻类生长越旺盛，因此呼吸作用也会越强，从而导致在夜间释放出的CO2也越多，清晨养殖水体的pH值就会越低。同一池水中只要测出早晚pH值的变化就可知池水中光合作用的强弱，差距越大池水中的光合作用越强，相反则弱［11］。在其他条件相同的水体中，光照和温度直接决定了pH值的高低变化。因此测定养殖水体的pH值，就可以得出不同养殖水体所需的不同光照及温度，反之根据数据对比得出的规律，即可调节光照和水温，使水体的pH值在对虾养殖所需范围之内。

3　结果与分析

3．1冬棚养殖气象因子

1）冬棚内外气温、水温关系。

南美白对虾属变温动物，对水温的适应性较强，其存活、摄食及生长的适宜水温为20～35℃，最适水温为28～33℃，水温18℃以下摄食量减少存活率降低，水温15℃以下基本不摄食，水温8℃侧卧，水温高于38℃时不摄食［11，14］。不同温度白对虾对应的摄食情况如表1所示。

表1 对虾摄食情况与水温之间的关系1）

由于虾塘水体范围小，有机质多和使用叶轮式增氧机，因而水温的变化主要受到太阳辐射、气温的变化及降水量、换水量的影响［15］。而冬棚降低了气温的影响，同时又能接收太阳辐射带来的热量，充分保证了冬季对虾养殖的适宜水温。

2）冬棚养殖气温水温（表略）。

对比表中棚内的平均气温比棚外平均气温高5～10℃，棚内的最低气温比棚外的最低气温高8～12℃；棚内的平均水温比棚外的平均水温高8℃左右，棚内最低水温比棚外最低水温高8 ～12℃，且伴随着气温的不断降低，差距越明显。棚外的最低水温为2月份的8．5℃，此温度下对虾已无法生存；棚外的平均水温12、1、2月份连续3个月低于18℃，此温度是对虾摄食的临界点，可以生存但无法生长。棚内的平均水温和最低水温的差距不大，说明大棚降低了水的热量的传导速度，使得大棚内水温比棚外水温恒定，稳定的水温是保证对虾生长的前提。

根据数据可知大棚内最低水温为21．3℃，最低平均水温为24．5℃，由表1可知对虾在水温25℃的摄食是最高摄食率的2/3，基本保证了对虾的正常的生长。由此可见冬棚对虾养殖是充分利用了水体自身热容量大的特性，保证了水体在冬棚内小环境气温及水温的相对恒定，同时由于采光较好保证了养殖水体自身的藻类、浮游生物的正常生长繁殖，增强了水体自身的净化能力，使对虾可在较冷的气温下正常生长发育。

图1是不同温度下对虾的摄食量的对比，较直观地反映出了棚内外的差异。冬棚不但能保证水温较恒定，且棚内水温基本在对虾正常的摄食温度范围内，从而提高了饵料的利用率，提高了对虾的生长速度，降低了生产成本，保证了对虾在冬季的正常生长。

图1 不同温度下对虾的摄食量的对比

10月份的最低气温为17．7℃，如果遇到阴雨天气，棚外的水温不足20℃，为避免对虾在冷暖空气交替时段的应激反应，冬棚的搭设最好在10月份进行。3月份冬棚外的平均水温为20．5℃，但由于春季转暖是一个渐进的过程，其最低水温只有15．6℃，因此冬棚的撤棚安排在4月份最好。表2中数据可见，10月份棚内的最低气温和棚内的平均气温差距不大，这是由于在棚内气温较高时大棚开启四周通风所致。

3．2遮阳棚养殖气象因子

1）光照、温度和pH值的关系。

pH值是对虾养殖过程中水体的一个重要理化因子，也是养殖水体中相对较容易监测的一项数据，更是联系光照、温度和水体其它理化因子的主要纽带。因此通过对比pH值和光照、温度的数据，可以找到它们之间的内在关联，从而确定养殖水体所需的气象因子，如表（2）—表（4）。

表2 全搭遮阳网的池塘早、晚pH值，气温，水温，光照检测结果

表3 半搭遮阳网的池塘早、晚pH值，气温，水温，光照检测结果

表4 不搭遮阳网的池塘早、晚pH值，气温，水温，光照检测结果

2）夏季遮阳棚气象因子。

南美白对虾在pH =6．5～8．5的水体里都可存活，但pH =7．5～8．5之间，且早晚差距在0．3～0．6之间为对虾最佳生长所需pH值。pH值低可使对虾血液中的pH值下降，削弱其血液载氧能力，尽管水中的溶解氧较高，还是会造成对虾生理缺氧，经常浮头，且生长受阻或患病。pH值下降是水质变坏、溶解氧降低的表现，同时，可使有毒的硫化氢含量增加。pH值过高会增加氨氮的毒性，会腐蚀对虾鳃部组织，使黏液凝固，严重时体黏液成丝状，使对虾失去呼吸能力而大批死亡。pH值过高的水体中易形成蓝绿藻水华和形成难溶的磷酸三钙，从而导致水体中的营养物质和能量循环减缓。水中的pH值过高或过低，均会造成水中的微生物活动受到抑制，有机物不易分解，导致对虾发病。有研究发现pH值在8．6 ～8．8之间对虾易发生EMS，这也是目前困扰对虾养殖的重大疾病之一。

由图2、图3可明显看出3种条件下pH值的波动范围，以半搭遮阳网池塘的波动最为稳定，开始偏高，随着搭棚时间的延长更加稳定，平均值也较好稳定在对虾养殖要求的范围内。而全搭遮阳网池塘的pH则持续走低，说明藻类的生长代谢受到一定的抑制，藻类生长受到抑制会导致池塘内的有机质得不到有效的分解，对虾的生长同样会受到影响。由于考虑到生产效益的问题，全搭遮阳网的塘在8月18日撤掉1/3的遮阳网，图2、图3中全搭遮阳网pH值在光照加强的情况下，其平均pH值和pH差值的变化曲线在17日到24日突然上升，也进一步说明了光照所起的作用。

由图2、图3可知3种模式下的pH值的早晚差也截然不同，早晚差距越大，说明水体的动能越强，即水体中的藻类代谢越强，代谢强会导致藻类枯竭死亡，造成倒藻现象，此现象是对虾养殖的大忌。图2、图3中不搭遮阳网池塘的pH差值曲线掉头向下，表明藻类过度生长后死亡，有机质得不到分解，加上死藻的污染，使养殖水体快速变酸。即使不出现倒藻现象，由于藻类的生长旺盛，夜间耗氧量也会相应的增多，7—12日不搭遮阳网的池塘早上07：30的投喂量比其它2个池都少，经测定溶解氧比其它两池塘偏低，说明光照过于充足不利于对虾的生长摄食。

对比对虾所需的各项pH值及水温、光照及图2、图3的分析，搭设遮阳网是养殖面积的1/3 ～1/2效果最佳，所对应的光照值为20 000～30 000 Lx，气温为28～31℃。由表2—表3可知遮阳网覆盖水体的温度低于正常水温1～2℃，这对高温季节的对虾养殖也非常有效，有时水温高1～2℃就可能引发对虾的大规模病变。因此结合天气及水体的透光度，控制光照、水温、气温等气象因子，使藻类生长速度在合理的范围，保证水体理化因子始终处于最佳的状态，才能使南美白对虾夏季养殖的成功率大幅提高。

图2 pH值早晚变化对比

图3 pH早晚差值（pH早-pH晚）变化对比

4　结论

通过对冬棚及夏季搭设遮阳网的气象因子分析得知，养殖水体中起到关键性作用的理化因子水温及pH值与天气息息相关，控制光照及水温是最好控制这些因子的办法之一。本研究从气象角度出发肯定了冬季搭棚养殖，以及利用撤棚后的棚架在夏季搭设遮阳网养殖的优越性。通过气象数据分析，给对虾养殖从业者一定的气象数据参考，对夏季搭不搭遮阳网的争议给出了有力的科学判断依据。

由于水体的透明度不同所对应的光照量也不同，藻类、菌类的生长只是在透光度所达到的范围内进行，因此光照强度应该随着水体的深浅及水体透光度的变化而适当变化。

表4中有一个pH值的最高值8．5，在光照及温度出现极值时，养殖水环境的理化因子也相应会出现极值现象，当这种极值超过了对虾的忍受能力时，虾病就会爆发，对虾就会出现死亡。尤其是当气象因子骤变时更是对虾养殖需要预防的重中之重，比如台风天气、暴雨、冷空气及高温都会对对虾养殖带来无法想像的灾难。只有积极探索，依靠科学的分析提前做好防范，才能更好为对虾养殖保驾护航。

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中图分类号：P48；S866

文献标识码：A

doi：10．3868/ j．issn．1007 -6180．2016．03．011

收稿日期：2015 -08 -15

作者简介：张月红（1878年生），女，工程师，主要从事公共气象服务工作。E - mail：120333780＠qq．com