罗非鱼为主多品种混养池塘氮磷收支

钟全福

罗非鱼为主多品种混养池塘氮磷收支

钟全福

（福建省淡水水产研究所，福建 福州 350002）

了解以罗非鱼为主多品种混养池塘氮磷收支和氮磷利用。应用营养盐收支法检测分析罗非鱼单养（T组）、罗非鱼-家鱼混养（TD组）、罗非鱼-家鱼-对虾混养（TDP组）池塘氮磷的输入与输出、氮磷利用率及产污系数。饲料是池塘氮磷输入的主要来源，饲料氮输入以TD组占比最高（92.63%），其次为T组（91.92%）、TDP组最低（89.22%）；饲料磷输入以TD组占比最高（93.73%），其次为T组（92.31%），TDP组最低（90.94%）；渔获物和底泥沉积是氮磷输出的主要途径，渔获物氮输出占比以TDP组最高（45.45%），其次是TD组（43.94%）；而T组最低（42.34%），渔获物磷输出占比以TDP组最高（28.61%），其次是TD组（43.94%），而T组最低（23.41%）；底泥沉积氮输出占比则以TDP组最低（35.25%）、其次是TD组（37.00%），而T组最高（42.04%）；底泥沉积磷输出占比以TDP组最低（59.29%），其次是TD组（61.13%），而T组最高（64.31%）。TDP组和TD组的氮磷利用率均显著高于T组(＜0.05)，池塘和沉积物总氮产污系数也显著低于T组(＜0.05)。以罗非鱼为主的多品种混养模式比罗非鱼单养模式优势突出，有效提高池塘氮磷利用率，降低对养殖环境的污染。

罗非鱼; 多品种混养; 氮磷收支; 利用率; 产污系数

目前罗非鱼养殖的方式主要以池塘单养、混养为主，所采用的高密度、高投饵率的养殖方式使养殖环境富营养化，已经对养殖内外环境产生不良影响[1-3]。大力开发推广池塘健康养殖方式，提高氮磷的转化利用率，降低养殖池塘产排污系数，已成为推进池塘养殖业可持续发展的必由之路[4]。

近年来，为规避罗非鱼养殖的市场风险，部分罗非鱼养殖业者采用了以罗非鱼为主养鱼多品种混养模式，使养殖产量提高30％以上，养殖成本利润率和环境经济学成本收益率都较高[2,5]；Xie等[6]也提出混养模式能取得收益最大化，并减少对环境污染的影响。但有关罗非鱼与其他鱼类多品种混养模式究竟会产生多大的氮、磷污染负荷与环境影响，目前有关这一方面的研究还是相对较少。为比较以罗非鱼为主养鱼多品种混养池塘磷收支、氮磷的利用率和产污系数，本研究应用营养盐收支法检测分了罗非鱼单养、罗非鱼-家鱼混养、罗非鱼-家鱼-对虾混养模式氮磷的收支和对环境的影响，探索提高罗非鱼养殖氮磷转化率的有效方法，旨在为罗非鱼的健康养殖和可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验池塘

实验于2015年4月26日~10月15日，在福清市白鸽山淡水养殖场6口封闭式罗非鱼养殖池塘同时进行，分别为罗非鱼单养模式（T）、“罗非鱼-家鱼”混养模式（TD）和“罗非鱼-家鱼-对虾”混养模式（TDP），各实验池塘的养殖水面积和平均水深详见表1。

表1 实验池塘养殖模式、养殖面积和水深

实验期间，各实验塘均不施肥，不换水，按照7.5 kW/hm2配备叶轮式增氧机，投喂通威罗非鱼膨化配合饲料，日投饵率为吃食鱼体质量的1.3%～1.6%，并根据天气和摄食情况适当调整；各实验池塘水源水来源及其他日常养殖管理措施完全一致。放养品种、数量、规格、饲料总投喂量及渔获物质量、规格和成活率如表2所示。

1.2 数据分析

放养和收获时分别采集池塘水样、鱼体、饲料，收集养殖过程降雨、池塘底泥沉积物，每次采样3份，进行总氮(TN)、总磷(TP)的检测分析[7]；按照物料衡算进行池塘氮磷收支的估算和养殖池塘氮磷产排污系数测算[8-10]，按产量法测算沉积物中氮磷的产污系数[7]。

试验统计值采用平均值±标准差(Mean±SD)表示，采用SPSS Statistics 17.0统计软件进行显著性差异分析，＞0.05差异不显著，＜0.05差异显著。

表2 实验塘的养殖鱼类放养及成鱼收获情况

2 结果与分析

2.1 罗非鱼不同养殖模式的养殖效果

各实验塘渔获物的收获规格、产量、成活率和饲料转化系数如表2、表3所示。结果显示，TD组和TDP组产量（25 009.0、25 142.6 kg·hm-2）明显高于T组（18537.9 kg·hm-2），TD组和TDP组饲料转化系数（1.331、1.311）明显低于T组（1.459）；TDP组产量（25142.6 kg·hm-2）略高于TD组（25009.0 kg·hm-2），而饲料转化系数（1.311）略低于TD组（1.331）。

表3 罗非鱼池塘不同养殖模式下的养殖效果

2.2 罗非鱼不同养殖模式池塘的氮磷收支情况

各实验塘氮、磷的收支及转化情况如表4、表5所示。根据表4、表5计算可知，氮、磷输入主要包括初始水体、饲料、苗种和降雨等，其中主要氮、磷输入均来自饲料，其占池塘氮磷总输入的比例T组为91.92%、92.31%，TD组为92.63%、93.73%，TDP组为89.22%、90.94%。由于放养模式不同，苗种输入的氮、磷比例以TDP组最高，分别为3.83%、4.27%，其次是T组，为2.31%、2.67%，而TD组最低，为1.40%、1.66%。

氮、磷输出主要包括渔获物、底泥沉积、终末水体和其他形式输出等，其中渔获物和底泥沉积是氮、磷输出的主要途径，渔获物氮、磷输出占池塘氮总输出量的比例以TDP组最高，为45.45%、28.61%，其次是TD组，为43.94%、26.79%，而T组最低，为42.34%、23.41%；而底泥沉积氮、磷输出占池塘氮、磷总输出量的比例则是以TDP组最低，为35.25%、59.29%，其次是TD组，为37.00%、61.13%，而T组最高，为42.03%、64.31%。

表4 罗非鱼不同养殖模式下氮输入及转化情况

注：同一列数据上标字母相同者表示差异不显著(＞0.05)，上标字母不相同者表示差异显著(＜0.05)，下同。

表5 罗非鱼不同养殖模式下磷输入及转化情况

2.3 罗非鱼不同养殖模式氮、磷利用率

各实验塘氮、磷绝对利用率和相对利用率的测算结果如表6所示。对实验结果分析得出，TDP组氮、磷的绝对利用率和相对利用率均最高，其氮、磷绝对利用率分别比T组高出3.29%和5.20%，比TD组高出1.51%和1.82%；其氮、磷相对利用率分别比T组高出4.88%和6.09%，比TD组高出3.50%和2.87%。

2.4 罗非鱼不同养殖模式的产污系数

各实验塘总氮、总磷产污系数测算结果如表7所示。结果显示，TDP组和TD组总氮产污系数分别为11.63 g/kg和11.43 g/kg，均显著低于T组的12.09 g/kg(＜0.05)；TDP组和TD组总磷产污系数均为2.27 g/kg，均显著高于T组的2.12 g/kg(＜0.05)。TDP组和TD组沉积物总氮产污系数分别为24.64 g/kg和24.45 g/kg，均显著低于T组的31.72 g/kg(＜0.05)；而各模式组沉积物总磷产污系数则差异不显著(＞0.05)

表6 罗非鱼不同养殖模式的氮、磷利用率

表7 罗非鱼不同养殖模式池塘及沉积物总氮、总磷产污系数

3 讨论

3.1 主养罗非鱼池塘多品种混养对池塘氮磷收支影响

氮磷作为生源要素，本身也是养殖环境污染的重要评价指标，混养池塘氮磷的输入与输出受到池塘生态系统中诸多因素的影响[4, 11]。本研究中，实验塘在养殖过程中不换水，不施肥，主要氮磷输入有投饲、苗种、降雨和池塘初始水体等，但由于放养模式的差异，其氮磷输入的比例也有所差别，饲料是池塘氮磷输入的主要来源，饲料的氮磷输入分别占池塘氮磷总输入的89.22% ~ 92.63%和90.94% ~ 93.73%。实验结果与周玲[12]在罗非鱼精养模式中饲料氮磷输入所占比例（84.29% ~ 92.65%和81.91% ~ 90.84%）、李卓佳等[13]在“对虾-罗非鱼”混养实验围隔中中饲料氮磷输入所占比例（81.8% ~ 91.9%和96% ~ 98.7%）、孙云飞等[14]在草鱼与鲢、鲤不同混养模式中饲料氮磷输入所占比例（85.54% ~ 93.38%和82.60% ~ 84.26%）等研究结果基本相当。

合理的养殖模式可更好利用氮磷，减少池塘氮磷沉积的比例[4]。本研究中，TDP组和TD组渔获物的氮磷输出（45.45%、28.61%和43.94%、26.79%）均高于T组（42.34%、23.41%），而底泥沉积的氮磷输出（35.25%、59.29%和37.00%、61.13%）则低于T组（42.04%、64.31%）。常杰等[15]研究也表明，在“对虾、青蛤和江蓠混养系统”中，养殖生物氮磷输出混养组（44.4% ~ 51.5%和25.1% ~ 31.8%）高于单养组（25.0%和11.2%），底泥氮磷沉积量混养组（30.0% ~ 32.5%和50.3% ~ 57.1%）低于单养组（45.1%和68.3%）。上述结果均说明养殖池塘中多品种混养能有效降低池塘沉积物的氮磷含量，提高渔获物氮磷输出的比例。其中，TDP组底泥沉积物中的氮磷含量最低，这与底栖凡纳滨对虾能摄食底泥中小颗粒有机物，对池底的扰动有关。由于虾类的底层活动能促使底泥沉积物再悬浮，使底层中氮磷等营养盐再次扩散到水体中，降低了对池塘底质的污染程度。

3.2 罗非鱼不同养殖模式氮、磷利用率比较

本研究中，TDP组氮磷绝对利用率（45.45%、28.61%）、相对利用率（50.94%、31.45%）和 TD组氮磷的绝对利用率（43.94%、26.79%）、相对利用率（47.44%、28.58%）均高于T组（42.34%、23.41%和46.06%、25.36%）。孙云飞等[14]研究表明，草鱼不同养殖模式氮磷的利用率为58.64% ~ 68.73%和2.16% ~ 5.62%，其中，“草鱼-鲢-鲤”三元混养模式组氮磷的利用率高于“草鱼-鲢鱼”“草鱼-鲤鱼”二元混养模式组和草鱼单养模式组。李卓佳等[13]研究表明，“对虾-罗非鱼”混养组氮磷的绝对利用率（36% ~ 47%和14.8% ~ 18.1%）均显著高于对虾单养组（22.4%和10.5%）。张振东等[16]研究也发现，“草鱼-鲢鱼-凡纳滨对虾”多元混养系统养殖生物的氮利用率显著高于草鱼单养和“草鱼-凡纳滨对虾”混养组。姜增华等[17]在实施草鱼、鲢、鳙、鲫、鲂等多规格多品种混养的高产实验塘中，养殖鱼类对饲料氮磷利用率分别达到37.38%和43.12%。从上述实验结果可看出，池塘养殖系统对投入系统的氮磷等营养物质的利用率在不同养殖模式下有所差异，但多品种混养模式增加了养殖池塘中物种多样性、分布空间的层次性，有效提高养殖池塘氮磷的利用率，同时也降低了对养殖内外环境的污染，有效提高养殖池塘的经济和生态双重效益。

3.3 罗非鱼不同养殖模式产污系数及对环境影响

残饵、排泄物和生物残骸分解是养殖池塘氮磷污染主要来源，不同养殖品种和养殖模式对养殖环境氮磷负荷量有较大影响[18]。本研究根据物料平衡法测算的罗非鱼养殖池塘总氮总磷的产污系数为11.21～12.09 g/kg和2.12～2.29 g/kg，其中主养罗非鱼池塘多品种混养模式（TDP组、TD组）总氮产污系数低于罗非鱼池塘单养模式（T组），总磷产污系数略高于罗非鱼池塘单养模式（T组）。但本研究的3种养殖模式氮磷产污系数均低于淡水养鱼池塘（71 g/kg和11 g/kg）、半精养虾塘（50 g/kg和14 g/kg）、淡水网箱养鱼（100 g/kg和23 g/kg）和精养虾塘（104 g/kg和42g/kg）[11,19]。

池塘沉积物是氮磷等主要生源要素的重要蓄积库，相关研究表明，养殖池塘输入的氮磷总量有50%以上富集到池塘沉积物中，也是养殖水体富营养化的二次污染源[4]。本研究根据产量法测算池塘沉积物氮磷产污系数，TDP组和TD组（24.64 g/kg、9.90 g/kg和24.45 g/kg、10.05 g/kg）均低于T组（31.72 g/kg、12.20 g/kg）。均低于杨逸萍等[20]的精养虾塘（90 g/kg，其中11 %积累于池水中，89 %积累于池底沉积物中），与孟顺龙等[7]的罗非鱼单养模式亲本培育池塘（32.49 g/kg）相近；但池塘沉积物中总氮产污系数却高于孟顺龙等[7]的罗非鱼单养模式亲本培育池塘（4.75 g/kg）。

以上分析结果表明，养殖池塘氮磷产污系数与养殖品种、养殖模式、养殖环境、饲料投喂情况等都有很大关系，混养模式明显优于单养模式，已有大量研究报道证实池塘多品种混养的经济和生态优势[2, 4-5]。池塘多品种混养增强了养殖池塘的生态群落空间结构和层次、优化了养殖池塘的生态结构，提高了养殖池塘对投入物质的氮、磷等营养盐的利用率，不仅降低了对养殖环境污染，还提高了养殖效益。

4 结论

综合分析罗非鱼不同养殖模式的养殖效果、养殖池塘的氮磷收支情况、氮、磷利用率和池塘及沉积物中氮磷的产污系数等状况。实验结果表明，以罗非鱼为主的多品种混养模式比罗非鱼单养模式优势突出，有效提高渔获物对输入池塘系统氮磷的利用率，减少氮磷等营养盐在池塘底泥沉积物中的蓄积，降低对养殖环境的污染，对维持罗非鱼养殖池塘生态环境的稳定具有重要意义。

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The Nitrogen and Phosphorus Budgets in Polyculture Ponds of Tilapia as The Main Species

ZHONG Quan-fu

（,350002,）

To understand the nitrogen and phosphorus budget and utilization in polymer Ponds of tilapia as the main specifications.N and P inputs and outputs, N and P Utilization Ratio and pollutants producing coefficient of tilapia monoculture (T), tilapia-Chinese Carps polyculture (TD), tilapia-Chinese Carps-shrimp polyculture (TDP) were detected by nutrient salt budget method.The results showed that fish feed was the main N and P input source in ponds. N input of fish feed was highest in the TD group (92.63%), followed by the T group (91.92%), and lowest in the TDP group (89.22%). P input of fish feed was highest in the TD group (93.73%), followed by the T group (92.31%), and lowest in the TDP group (90.94%).Catch and sediment deposition were the main pathways for N and P output source. The N output source of the catch was the highest in the TDP group (45.45%), followed by the TD group (43.94%), and the lowest in the T group (42.34%), the proportion of nitrogen output in sediments was the lowest in the TDP group (35.25%), followed by the TDP group (37.00%), and the T group was the highest (42.04%). The P output source of the catch was the highest in the TDP group (28.61%), followed by the TD group (26.79%), and the lowest in the T group (23.41%), the proportion of phosphorus output in sediments was the lowest in the TDP group (59.29%), followed by the TDP group (61.13%), and the T group was the highest (64.31%). The N and P utilization efficiency of the TDP group and the TD group were higher than those of the T group, and then the total nitrogen of pollutants producing coefficient in pond andsediment deposition were significantly lower.The result indicate that the polyculture model with tilapia as the main species has outstanding advantages over the tilapia monoculture model, which effectively improves the N and P utilization efficiency and then reduces the pollution to the culture environment.

tilapia; multi-species polyculture; nitrogen and phosphorus budgets; utilization efficiency; pollutants producing coefficient

S965.1

A

1673-9159（2019）06-0048-06

10.3969/j.issn.1673-9159.2019.06.007

2019-05-20

现代农业产业技术体系建设专项 (CARS-49)

钟全福（1964－），男，高级工程师，主要从事水产养殖及病害防控技术研究。E-mail:zhongquanfu@126.com

钟全福. 罗非鱼为主多品种混养池塘氮磷收支[J].广东海洋大学学报，2019，39（6）：48-53.

（责任编辑：刘岭）