生物絮团对凡纳滨对虾养殖过程中氨氮和亚硝酸氮含量的影响

李晓梅，郭体环

(海南热带海洋学院生命科学与生态学院，海南 三亚 572022)

生物絮团对凡纳滨对虾养殖过程中氨氮和亚硝酸氮含量的影响

李晓梅，郭体环

(海南热带海洋学院生命科学与生态学院，海南 三亚 572022)

本实验以非生物絮团养殖模式作为对照，研究了生物絮团凡纳滨对虾养殖模式中，水质因子氨氮和亚硝酸氮的变化规律。结果表明：试验组的生物絮团沉积量至第35天达到峰值(15.93±0.31)mL/L，而后保持相对稳定状态，对照组的生物絮团量一直处于极低水平(<1.5 mL/L)，两组之间差异显著(P<0.05)；对照组氨氮含量至第35天达到峰值(1.05±0.19)mg/L，试验组氨氮含量增加缓慢，至第60天时仅为(0.37±0.04)mg/L，显著低于对照组(P<0.05)；在实验的前15天，实验组和对照组的亚硝酸氮含量无显著差异(P>0.05)，随后试验组亚硝酸氮含量增速减慢并趋于稳定，而对照组则直线上升，对照组亚硝酸氮含量显著高于试验组(P<0.05)。

生物絮团；凡纳滨对虾；氨氮；亚硝酸氮

在高密度水产养殖系统中，大量投入的氮未被充分利用[1-2]，剩余的氮在养殖系统内逐渐累积，其存在形态多变，其中氨氮和亚硝酸氮累积到一定程度就会对养殖对象造成危害[3-4]。生物絮团技术能在零或低水交换率的条件下减少养殖水体有毒无机氮的累积[5-6]。生物絮团技术以养殖水体中异养微生物群落对水体无机氮(总氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮)的同化为基础[7]，通过调节养殖系统中的碳氮比来控制同化功能的发挥[8]，实现对氮的去除和再利用。

生物絮团的形成容易受许多因素的影响，比如溶解氧、有机碳源、温度以及pH值等，但生物絮团的生成也会影响水体中物质存在的形态和含量[9]。本实验采用虾苗放养和生物絮团培养同步开始的策略，研究了利用生物絮团技术养殖凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)过程中生物絮团、氨氮和亚硝氮的变化规律，以期为生物絮团技术在凡纳滨对虾养殖业中的推广应用提供参考。

1 材料和方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验地点和虾苗

实验于2016年3—5月(共60 d)在海南中科海洋生物育种有限公司的6个室内水泥池(4 m×4 m×2 m)中进行。凡纳滨对虾虾苗于2016年3月购自海南中正水产科技有限公司，体长为(0.96±0.03)cm。

1.1.2 实验设计和养殖管理

实验设置为1个处理组和1个对照组，每组设置3个平行，处理组以料糖比为2∶1的比例添加红糖，培养生物絮团，对照组不添加红糖，其他管理均相同。放苗量为400尾/m3，采用循环水养殖模式，全程不换水，每池铺设8个射流器，使水体循环流动并以此增氧。每4 h投料一次，用石灰水调节pH值，实验期间，pH值为(7.9±0.3)，水温为(27.3±0.6)℃，盐度为(32.0±0.5)。

1.2 样品的采集与测定

1.2.1 氨氮和亚硝酸氮的测定

实验期间每隔5天从每个实验池随机取100 mL养殖池的水样，抽滤后进行氨氮和亚硝酸氮等水质指标的测定。氨氮含量测定采用次溴酸盐氧化法；亚硝酸氮含量测定采用盐酸萘乙二胺分光光度法。测定方法均参考国家海洋局《海洋监测规范 第4部分：海水分析》(1991年、2007年)。

1.2.2 生物絮团沉降量的测定

采用Avnimelech等[10]和Xu等[11]的方法，测定生物絮团的沉降量。在实验期间每隔5天从每个实验池的4个边角和池中央的中层各取养殖用水1 000 mL，混合均匀，搅拌后取水样1 000 mL于英霍夫式锥形管中沉降30 min，计量沉降量。

1.3 数据统计分析

实验数据使用SPSS19.0进行差异显著性检验，用Excel制作图表。

2 结果与分析

2.1 生物絮团沉降量

实验过程中生物絮团的生成量如图1所示。自实验开始至第35天，试验组的生物絮团量从0快速增加到(15.93±0.31)mL/L，随后仅有小幅增加，并逐步趋于稳定状态；而对照组的生物絮团至第20天才有极少量生成，生物絮团量为(0.23±0.15)mL/L，其后虽有所增加，但生物絮团量一直处于极低水平(<1.5 mL/L)。试验组生物絮团量与对照组之间差异显著(P<0.05)。

2.2 氨氮变化规律

如图2所示，对照组氨氮含量自第15天起快速增加，至第35天达到高峰，为(1.05±0.19)mg/L，随后逐渐降低，至第60天时降至(0.82±0.09)mg/L；试验组氨氮含量增加缓慢，至第60天时仅为(0.37±0.04)mg/L，显著低于对照组(P<0.05)。

2.3 亚硝酸氮变化规律

如图3所示，在实验的起始阶段，实验组和对照组的亚硝酸氮含量均快速增加，对照组略高于试验组(P>0.05)；自第15天起，试验组亚硝酸氮含量增速减慢，自第45天后趋于稳定状态，约为0.15 mg/L，而对照组自第15天起一直呈直线上升状态，在此期间其亚硝酸氮含量显著高于试验组(P<0.05)。

3 讨论

据已有的报道可知，虽然生物絮团的形成机理尚不完全清楚，但学术界普遍认为，絮团的形成主要是由于藻类或是细菌絮凝所引起的，氨氮、有机碳源、溶解氧和碱度是生物絮团形成必需的因子[12]。传统水产养殖生产中，水体中的氮经常会由于残饵和养殖动物排泄物而处于较高水平，若此时添加额外碳源，异养微生物就会同化水体无机氮转化为自身蛋白，同时生物絮团作为食物被水生动物摄食，并能够净化养殖水体。本实验中，对照组水体中的碳主要来源于饲料，而试验组添加了额外碳源。由实验结果可知，对照组的生物絮团生成量极低，而试验组的生物絮团生成量大大超过对照组，二者存在显著差异(P<0.05)。分析其原因，对照组中的碳无法满足异养微生物生长所需，试验组额外添加的碳源满足了异养微生物生长的需要，因此，试验组能正常生成生物絮团并最终维持在相对稳定的水平。

生物絮团技术应用于水产养殖领域的直接目的就是对养殖系统中日益累积的氮的去除和再利用[13]。实验中，无论是试验组还是对照组的氨氮和亚硝酸氮含量都随时间延长而增加，但试验组增加缓慢，氨氮至第60天时仅为(0.37±0.04)mg/L，亚硝酸氮自第45天后趋于稳定状态，约为0.15 mg/L，对照组的氨氮和亚硝酸氮均显著高于试验组(P<0.05)，说明生物絮团在养殖过程中发挥了去除氨氮和亚硝酸氮的作用，效果显著。

实验中，试验组的生物絮团量在第35天达到峰值随后趋于稳定，而氨氮和亚硝酸氮含量分别在第55天和第45天后趋于稳定，说明生物絮团对氨氮和亚硝酸氮的去除有一定的滞后现象，由此，建议在利用生物絮团技术进行水产养殖时，提前培养好生物絮团，然后再投苗，以使生物絮团对氨氮和亚硝酸氮的去除作用得到更好的发挥。

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[9]陈亮亮，董宏标，李卓佳，等.生物絮团技术在对虾养殖中的应用及展望[J].海洋科学，2014，38(8)：103-108.

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[11]Xu W J，Pan L Q，Zhao D H，et al.Preliminary investigation into the contribution of bioflocs on protein nutrition ofLitopenaeusvannameifed with different dietary protein levels in zero-water exchange culture tanks[J].Aquaculture，2012，350-353(3)：147-153.

[12]罗国芝，朱泽闻，潘云峰，等．生物絮凝技术在水产养殖中的应用[J]．中国水产，2010，(2)：62-63．

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Impact of biological floc on ammonia nitrogen and nitrite nitrogen content in the process ofLitopenaeusvannameiculture

LI Xiaomei，GUO Tihuan

(Colleges of Life Sciences and Ecology，Hainan Tropical Ocean University，Sanya 572022，China)

This experiment took non-biological floc culture mode as a contrast to study the change rule of water quality factors including ammonia nitrogen and nitrite nitrogen in biological flocLitopenaeusvannameiculture mode.The results showed：biological floc deposition of the test group reached the peak value(15.93±0.31)mL/L at the 35thday，and then it remained relatively stable，while the biological floc deposition of the control group had been at extremely low level(<1.5 mL/L)；there were significant differences between the two groups(P<0.05).Ammonia nitrogen content of the control group reached the peak value(1.05±0.19)mg/L at the 35thday，while ammonia nitrogen content of the test group increased slowly and was merely(0.37±0.04)mg/L at the 60thday，which was significantly lower than that of the control group(P<0.05).In this experiment，during the first 15 days，there was no significant difference in nitrite nitrogen content between the test group and the control group(P>0.05).Afterwards，nitrite nitrogen content of the test group increased slowly and tended to be stable，while nitrite nitrogen content of the control group increased linearly and was significantly higher than that of the test group(P<0.05).

biological floc；Litopenaeusvannamei；ammonia nitrogen；nitrite nitrogen

2017-05-27

三亚市院地科技合作项目(2015YD25).

李晓梅(1975-)，女，江苏徐州，副教授，硕士，研究方向：水产养殖学、水生生物学.Tel：18789960808.E-mail：xiaomeili1215@sina.com

S968.22

A

1006-5601(2017)04-0283-04

李晓梅，郭体环.生物絮团对凡纳滨对虾养殖过程中氨氮和亚硝酸氮含量的影响[J].渔业研究，2017，39(4)：283-286.