南京地区黄颡鱼养殖池塘水质的变化

贾砾，刘海燕，谢伟，焦宝玉，张特，吴宗文，张凤枰，3，刘耀敏

（1．通威股份有限公司渔光一体项目组，四川　成都　610093；2．通威股份有限公司水产畜禽营养与健康养殖农业部重点实验室，四川　成都　610041；3．上海海洋大学食品学院，上海　201306）



南京地区黄颡鱼养殖池塘水质的变化

贾砾1，2，刘海燕1，2，谢伟1，2，焦宝玉2，张特2，吴宗文1，2，张凤枰2，3，刘耀敏2

（1．通威股份有限公司渔光一体项目组，四川成都610093；
2．通威股份有限公司水产畜禽营养与健康养殖农业部重点实验室，四川成都610041；3．上海海洋大学食品学院，上海201306）

资助项目：四川省科技支撑计划项目（2014NZ0003）

黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）属鲶形目，鲿科，黄颡鱼属，其生长速度较慢，常见个体体质量200～300 g，肉质细嫩、味道鲜美，是江苏地区重要的淡水养殖鱼类之一。在池塘养殖过程中，水环境条件往往成为决定养殖成败的关键，水质的好坏直接影响鱼类的生长和疾病发生情况［1-4］。目前对于黄颡鱼养殖池塘水质因子研究，仅有张红等［5］报道了池塘中氮磷的变化。该研究跟踪江苏省了南京地区的高产黄颡鱼养殖水体的溶解无机氮（DIN，Dissolved Inorganic Nitrogen，包括：氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐）、活性磷（PO4-P）、溶解无机碳（DIC，Dissolved Inorganic Carbon）等指标在养殖期内的积累和变化，试图找出黄颡鱼养殖水质管理中的关键点，以期为该地区黄颡鱼高密度养殖提供参考。

1　材料与方法

1.1池塘基本情况

南京浦口区南京通威水产科技公司内，选取两口形状规整、面积适中的池塘。养殖周期为6—10月，共5个月，全程投喂蛋白含量为40%黄颡鱼专用膨化料，详见表1。

表1　两口黄颡鱼养殖池塘基本情况

1.2采样方法

从6月养殖周期开始，每月进行一轮水样采集和水质指标检测，采集日期为13—15日，定点于池塘投料区右侧采集表层（水面下30 cm）、中层（水面下100 cm）、底层（池底上30 cm）等量混合后取500 mL进行理化指标测定。

1.3检测设备和方法

全程使用通威自主研发的自动在线监测系统搭载美国Hach公司荧光法溶解氧探头监测并记录水温、溶解氧，并利用在线监测系统控制微孔增氧机和水车增氧机，始终保持池塘溶解氧在7 mg/L左右。

使用哈希（Hach）HQ40d双通道多参数便携式水质分析仪连接电导率、pH探头进行盐度和pH值的测定；使用哈希（Hach）DR900便携式分光光度仪和哈希预制试剂检测氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、活性磷测定四项指标；用哈希（Hach）数字滴定器进行总碱度、钙硬度测定。

通过溶解无机氮和活性磷结果，计算水体中氮磷比，并通过水温、pH值、盐度、总碱度、钙硬度参数，利用碱度计算法［6-7］，计算池塘水中的溶解无机碳（DIC）含量。

根据高压油泵出口压力调整前的运行情况可知，在机组停机过程中，高压油泵运行启动瞬间出口压力大约在10.0 MPa左右，与高压油泵出口压力开关整定值的动作值10.0 MPa较为接近。当高压油泵运行压力有一定波动或者油泵出口压力开关整定值有一定偏差时，就会导致高压油泵在运行60 s后自动切换，上述故障中的1号高压油泵即为此种情况。当高压油泵运行一段时间后，出口压力逐步降至8.2～8.5 MPa左右，与高压油泵出口压力开关整定值的返回值8.0 MPa较为接近，当高压油泵运行压力有一定波动或者油泵出口压力开关整定值有一定偏差时，就会导致高压油泵自动切换，上述故障中的2号高压油泵即为此种情况。

2　结果与分析

2.1温度、pH值变化

在整个养殖期间，平均水温为25.3℃，10月水温最低，低至19.9℃，8月最高，达30.0℃，整个养殖周期黄颡鱼都处在最适温度范围，说明南京地区6—10月水温对于黄颡鱼养殖是比较适合的，如图1。

图1　黄颡鱼养殖池塘水温变化

影响池塘pH值变化的主要因素是光合作用和呼吸作用，光合作用吸收二氧化碳则pH值升高，池塘中pH值可大致反映池塘中光合作用强弱。图2反映了池塘不同月份pH值的变化，pH值全年平均8.16，变化范围为7.82～8.56，均处在鱼类生长的最适pH值范围，而其中8月池塘水体中pH值最高，7月最低，表明7月光合作用较差，8月光合作用较好。

图2　黄颡鱼养殖池塘pH变化

2.2溶解无机氮的变化

水体中的溶解无机氮是藻类利用的主要营养元素，同时也是鱼类毒性指标，而溶解无机氮包含氨氮、亚硝态氮、硝态氮三种不同价态的氮，氨氮和亚硝酸盐对黄颡鱼的毒性已有报道［4］。

在南京黄颡鱼养殖池塘中，氨氮全年平均含量为3.43 mg/L N，除去水源背景值0.5 mg/L，仍然净增长2.93 mg/L N。在各月份中7月最低，10月最高，随着养殖进行，呈现逐渐增加的趋势；亚硝态氮全年平均含量为0.74 mg/L N，8月最低，10月最高；硝态氮全年平均5.12 mg/L N，6月最低，10月最高，但9月与10月之间差距较小，从8月到9月有较大提升，见图3。

图3　黄颡鱼养殖池塘氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐含量变化

而通过将氨氮、亚硝态氮、硝态氮进行累加，初步估算池塘中溶解无机氮的含量，如图4。可见，在这两口高密度养殖的黄颡鱼池塘中，溶解无机氮含量呈现的是逐步升高的趋势，特别8月后，升高较多，9月增加量几乎为8月含量的2.5倍，10月更高达22 mg/L N。

将三态氮含量分别比上溶解无机氮含量，可得三态氮在不同月份所占比例，如图5所示，氨氮全年平均占比46.93%，硝态氮全年平均占比46.82%，亚硝态氮全年平均占比6.25%。氨氮在养殖前期占比较高，而硝态氮在养殖后期占比较高，作为过渡态的亚硝态氮则占比较低。而随着养殖的进行，池塘中的溶解无机氮主要以硝态氮形式累积在池塘中，而10月水温降低后，氨氮比例上升较多。

图4　黄颡鱼养殖池塘溶解无机氮含量变化

图5　黄颡鱼养殖池塘氨氮、亚硝态氮、硝态氮比例变化

2.3活性磷变化

池塘中的活性磷是藻类可利用的磷的形态，随着养殖进行，饲料投入量的增加，池塘中活性磷的含量逐渐增大，6月最低，仅有0.34 mg/L PO4，但在10月达到最高，高达3.09 mg/L PO4，见图6。因此，养殖后期已不是池塘限制营养元素。

图6　黄颡鱼养殖池塘活性磷含量变化

2.4氮磷比值（溶解无机氮/活性磷）的变化

将池塘中溶解无机氮和活性磷转换为氮元素和磷元素摩尔浓度比较，发现池塘中氮磷比平均为60.99，不同月份变幅在43.71～87.53之间，6月最低，9月最高。如图7。

2.5水体无机碳变化

水体中的无机碳是温度、pH值、盐度、总碱度和钙硬度的函数，通过检测这5项指标进行推算，即得无机碳含量，如图8所示。无机碳中的二氧化碳是藻类光合作用的底物，同时无机碳的变化也反映了水体中光合作用的状况。高产黄颡鱼养殖池塘无机碳含量9月最低，8月最高，平均1.2608 mmol/ L，变化范围为1.0133～1.8959 mmol/L。

而将水体无机碳含量和溶解无机氮含量转换为摩尔浓度进行比较，如图9所示，可见水体中C/N从养殖前期到养殖后期呈逐渐降低趋势，至10月降至最低，与水中溶解无机氮逐渐升高呈相反趋势，整个养殖周期内平均C/N为4.64，变化范围为0.70～9.57。

图7　黄颡鱼养殖池塘氮磷比变化

图8　黄颡鱼养殖池塘无机碳（DIC）含量变化

图9　颡鱼养殖池塘C/N变化

3　讨论

3.1氮营养及其变化

池塘水体中的溶解无机氮主要以氨氮和硝态氮存在，氨氮是氮的还原形态，在溶解无机氮含量不变情况下，氨氮含量越高，表明池塘中还原性越强，水体中厌氧微生物将会大量繁殖，导致病害。同时，氨氮对鱼类具有一定毒性，如果鱼类长期暴露在高氨氮环境下，将会对其造成胁迫，甚至致死［8］。所以在高密度养殖池塘中，应注意氨氮的转化。到养殖后期，溶解无机氮主要以硝态氮形式在池塘中积累，这与张红等［5］的研究一致，而硝态氮是氮素的高价形态，其所占比例越高，表明水体氧化性越好；但如果池塘中积累过多的硝态氮，在缺氧情况下，由于微生物的作用或藻类大量死亡，硝态氮将会还原为亚硝态氮和氨氮，对养殖鱼类造成胁迫。因此，池塘中的氮，不只要关注其形态变化，也应该关注溶解无机氮总量，使用微生态制剂，对池塘中的氮进行脱除，才能保持一个良好的水环境［9］。

3.2磷营养及其变化

养殖池塘中的有效磷即为活性磷，磷元素往往是藻类生长繁殖的第一限制因素。因此，保持池塘中活性磷的含量，是保持藻类有较高生物量的关键［10-11］。但该研究结果表明，池塘中活性磷随着养殖的进行，逐渐增加，到后期已经达到很高的水平，不会成为藻类的限制因子，不需单独使用磷肥补充磷，但从N/P来看，磷元素远低于氮元素含量，主要是溶解无机氮含量较高引起。

3.3碳营养及其变化

养殖水体中的藻类和微生物均需要碳源和氮源进行生长代谢，池塘微生物和藻类对碳和氮的需求比例通常为7∶1（原子比）［6］，而对黄颡鱼养殖池塘的水质检测的结果表明：到养殖后期，池塘中氮含量较高，而碳含量却不足。因此，利用碳来对水体中的氮进行平衡，将池塘中的废氮转化为藻类蛋白和细菌蛋白，再通过食物链，进而转化为鲢、鳙鱼肉蛋白，是一种节约成本，废物利用的好方法，同时也是生态环保的水质调节好方法。

4　小结

综上所述，可得以下结论：①南京地区6—10月水温均适合黄颡鱼生长，而生长的关键时期主要为6—9月。②黄颡鱼养殖过程中，溶解无机氮和活性磷均逐渐增加，无机氮前期主要为氨氮，中后期主要为硝态氮。③与无机氮相比，活性磷和无机碳含量相对较低，可向水体中添加微生态制剂进行脱氮和加入碳源，平衡无机氮。

参考文献：

［1］赖子尼，余煜棉，庞世勋，等.水生态因子与鳜的健康关系［J］.水产学报，2004（3）：273-278.

［2］米振琴，谢骏，潘德博，等.精养虾池浮游植物、理化因子与虾病的关系［J］.上海水产大学学报，1999（4）：304-308.

［3］董玉波，戴媛媛.亚硝酸盐氮对水产经济动物毒性影响的研究概况［J］.水产养殖，2011，32（4）：28-32.

［4］ZHANG L，XIONG D-M，LI B，et al. Toxicity of ammonia and nitrite to yellow catfish（Pelteobagrus fulvidraco）［J］. Journal of Applied Ichthyology，2012（1）：82-86.

［5］张红，赵卫红，黄金田.黄颡鱼养殖池塘氮磷营养盐周年变化研究［J］.水产养殖，2013（1）：41-44.

［6］雷衍之主编.养殖水环境化学［M］.北京：中国农业出版社，2004.

［7］DAVIES J-M，HESSLEIN R H，KELLY C A，et al. PCO2 method for measuring photosynthesis and respiration in freshwater lakes［J］. Journal of Plankton Research，2003（4）：385-395.

［8］李波，樊启学，张磊，等.不同溶氧水平下氨氮和亚硝酸盐对黄颡鱼的急性毒性研究［J］.淡水渔业，2009（3）：31-35.

［9］林娜，郭楚玲，柯林，等.富营养化池塘中好氧反硝化菌的分布及脱氮研究［J］.中国科技论文在线，2010（5）：369-372，376.

［10］伦艳霞.水产养殖用水生物脱氮技术的初步探索［J］.天津科技，2011（3）：9-10.

［11］梁象秋.水生生物学形态和分类［M］.北京：中国农业出版社，1996.

作者简介：贾砾（1987-），男，工程师，主要从事水产养殖环境监测. E-mail：jial01@tongwei.com

通信作者：张凤枰. E-mail：zhangfp@tongwei.com

doi：10.3969/j.issn.1004-2091.2016.05.007

收稿日期：（2015-09-27）