草鱼3种池塘养殖模式水质因子及养殖效益的比较分析

袁新程，谢永德，施永海，徐嘉波，杨 明

(上海市水产研究所，上海市水产技术推广站，上海 200433)

草鱼(Ctenopharyngodonidella)是中国重要的淡水养殖鱼类，其肉质鲜嫩、营养价值高，深受消费者欢迎。为满足市场需求，草鱼养殖产量逐年递增，据2019年统计，中国草鱼产量超过550万t，已占据淡水鱼养殖产量首位[1]。近年来，养殖户为了增加收益，在养殖过程中采用大量投喂人工配合饲料的方法来提高产量，产生大量残余饲料和鱼类排泄物进入水体，导致养殖水环境富营养化，导致养殖草鱼疾病频发、养殖效益降低，严重阻碍了草鱼养殖业的健康发展。

目前，草鱼的养殖模式主要以传统的单一品种池塘养殖模式为主。草鱼作为草食性鱼类依靠投喂人工配合饲料，会造成饲料浪费、破坏养殖水体，还增加了养殖成本。因此，为解决草鱼单一品种池塘养殖面临的上述问题，急需调整草鱼的养殖模式和养殖品种结构。近几年，探究草鱼养殖模式问题已引起学者们的广泛关注。刘朋等[2]利用陆基围隔法对草鱼单养、草鲢混养和草鲢虾混养3种养殖模式营养元素的变化规律进行了研究。况文明等[3]对传统池塘养殖和池塘内循环系统养殖两种模式的草鱼营养成分进行研究。宋颀等[4]研究了草鱼不同养殖模式下的氮/磷(N/P)利用率、投入产出比、养成产量和综合养殖效果。但目前对草鱼不同养殖模式下的水质因子变化规律和养殖效益的研究较少，而诸多研究主要集中于不同养殖模式下草鱼的生长特性[5-7]和肌肉营养[8-12]等方面。本研究开展了草鱼+凡纳滨对虾(Litopeneausvannamei)养殖模式、草鱼+中华鳖(TrionyxSinensis)养殖模式以及草鱼单养模式(对照组)下的水质因子变化规律研究，并对养殖效益进行比较分析，利用凡纳滨对虾和中华鳖摄取剩余残饵和粪便，达到改善池塘水质、降低饲料系数、提高养殖效益的目的，以期为草鱼开展合理科学的健康养殖和绿色发展提供参考数据。

1 材料和方法

1.1 材料

于2020年3月—10月，在上海市崇明区瑞钵水产养殖合作社内进行试验，选用6口长方形泥底池塘(塘号分别为7#、8#、9#、10#、13#、15#)，8#、9#塘面积均为0.8 hm2，其他塘面积均为0.53 hm2，平均水深均为1.6 m。每个池塘均具有独立的进、排水设备，并装配1台全自动投饲机(150 kW)。试验开始前用生石灰和漂白粉对6口池塘彻底清塘消毒，清除野杂鱼、虾等，排干水后暴晒待用。

试验用草鱼来自上海市崇明区瑞钵水产养殖专业合作社繁养的1龄鱼种，规格为750～800 g。凡纳滨对虾购于海南如意来水产养殖公司，规格0.8～1.0 cm，中华鳖购于上海海尊水产养殖专业合作社，规格550～600 g。试验用水为当地内河水。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

将6口池塘设置为3种养殖模式：草鱼+凡纳滨对虾混养模式，即模式1(8#、9#塘)；草鱼+中华鳖混养模式，即模式2(13#、15#塘)；草鱼单养模式，即模式3(7#、10#塘)。以草鱼单养模式(模式3)为对照组，每种模式设2个平行，即2口池塘。3种模式中的每口池塘配备2台1.5 kW的叶轮增氧机。其中，草鱼放养时间为3月中旬，凡纳滨对虾放养时间为 6 月中旬，中华鳖放养时间7 月中旬，试验结束时间为 10月底。具体放养情况见表 1。

表1 3种养殖模式的放养情况 Tab.1 The quantity in three breeding modes

1.2.2 养殖管理

自草鱼放入试验塘后，隔1 d开始投喂饲料，养殖期间利用自动投饵机，于每天08：30、12：00、15：30定时投喂草鱼膨化配合饲料，每天的投饲量为草鱼体质量的2%～6%，以0.5 h内草鱼摄食完为止。具体投饲量还需根据当日天气和水温适当增减，一般阴雨天和低温天气少投，晴天多投。草鱼膨化配合饲料购自浙江粤海饲料有限公司。模式1中凡纳滨对虾放入池塘2周后开始投喂适口的对虾颗粒饲料，每天09：30和16：00投喂两次，以0.5 h内对虾摄食完为止。凡纳滨对虾饲料(粗蛋白含量≥41.0%，粗脂肪含量≥6.6%，粗灰分含量≤16.0%，水分含量≥12.0%)购自江苏大北农水产科技有限公司。养殖过程中，所有池塘每14 d换水1次，一次换水0.6 m左右。在养殖期间，为了防止因高温天气导致鱼类缺氧“泛塘”，每天傍晚17：00开启增氧机增氧至次日7：00关闭增氧机，遇到阴雨、高温等恶劣天气则适当调整开机时间。

1.2.3 水样采集与测定

1.3 数据处理

利用软件Excel 2007整理数据并制作图表，采用软件SPSS 17.0对草鱼3种养殖模式间的各水质因子数据进行独立样本t检验及方差分析，进而比较3种养殖模式水质因子及养殖效益间的差异性，设P<0.05为差异显著。

2 结果和分析

2.1 3种养殖模式的水质因子的比较

草鱼3种养殖模式三态氮质量浓度的变化情况如图1、2、3所示。图1显示了TAN的变化，其中模式3 TAN的质量浓度无明显规律性变化，比较稳定，平均值范围为0.098～0.339 mg/L，在9月12日时显著大于模式1和2(P<0.0 5)。模式1的TAN质量浓度出现了先升后降的变化，于10月12日时显著大于模式2和3(P<0.05)，均值范围为0.169～0.616 mg/L。而模式2随养殖时间呈波浪式变化，但有升高的趋势，在9月27日时显著大于模式1和3(P<0.0 5)，均值范围为0.090～0.417 mg/L。

注:不同小写字母表示同一时间不同模式间存在显著差异(P<0.05)，相同小写字母表示同一时间不同模式间无显著差异(P>0.05)，下同图1 3种不同养殖模式下TAN质量浓度的变化情况Fig.1 Changes of concentration three different culture models with time

图2 3种养殖模式下质量浓度的变化情况Fig.2 Changes of three different culture models with time

图3 3种养殖模式下质量浓度的变化情况Fig.3 Changes of three different culture models with time

2.1.2 酸碱度(pH)和高锰酸盐指数(CODMn)

图4显示了pH的变化情况，在养殖前期，3种模式的pH之间均无明显差异，但到养殖中后期，模式1的pH均显著高于模式2和3(P<0.05)，到10月27日时，3种模式间又均无显著差异(P>0.05)。模式1和2均呈先升后降再升的变化趋势，但模式3在养殖过程中并无较大波动，仅在9月12日时有所降低，其他时间点均较平稳。模式1的pH除了在9月12日时低于模式2，大于模式3外，其他时间点均大于模式2和3，3种模式的pH范围分别为7.64～8.81、7.43～8.05和7.67～7.95。

图4 3种养殖模式下pH的变化情况Fig.4 Changes of pH three different culture models with time

图5显示了CODMn质量浓度的变化情况，3种模式的CODMn质量浓度之间在各时间点上均无显著差异(P>0.05)，但整体均略有升高，其中模式1和3具有相同的变化，均呈现先升后降再升的变化，并均在9月12日时达到最大值21.06和20.58。而模式2的波动不大，CODMn质量浓度范围为14.27～20.67 mg/L。

图5 3种养殖模式下COD质量浓度的变化情况Fig.5 Changes of COD three different culture models with time

2.1.3 总氮(TN)和总磷(TP)

图6和7分别显示了草鱼3种养殖模式TN和TP质量浓度的变化趋势。此3种模式的TN和TP均具有相似的变化趋势，TN随养殖时间呈现逐渐升高的变化趋势，TP随养殖时间呈现先升高后保持不变再升高的变化趋势。在养殖期间，模式1和模式2的TN、TP质量浓度均低于模式3，其中在10月12日时，TN和TP的质量浓度均显著低于模式3(P<0.05)。表明草鱼和凡纳滨对虾混养、草鱼和中华鳖混养的模式均可以减少TN和TP的产生，避免养殖水体富营养化。在养殖过程中，模式1和模式2间的TN和TP质量浓度均未产生明显差异，TN质量浓度范围为2.33～4.90和3.21～5.72，TP质量浓度范围为0.20～0.69和0.24～0.66。

图6 3种养殖模式下TN质量浓度的变化情况Fig.6 Changes of concentration three different culture models with time

图7 3种养殖模式下TP质量浓度的变化情况Fig.7 Changes of concentration three different culture models with time

2.2 3种养殖模式的养殖效益的比较

3种养殖模式的养殖效益情况如表2所示，养殖试验结束后，模式2草鱼的单位产量最高，达到24 405 kg/hm2，中华鳖产量达到630 kg/hm2；其次为模式3草鱼的单位产量，为24 165 kg/hm2；模式1草鱼的单位产量最低，为23 250 kg/hm2。模式2总饲料系数最小，为2.4；其次为模式3，为2.5；模式1的总饲料系数最大，为3.4。按照当时草鱼销售的市价13.7元/kg，凡纳滨对虾销售的市价40元/kg，中华鳖的销售价160元/kg计算，模式2的产值最高，共计435 148.5元；其次为模式1，产值共计360 525元；产值最低的为模式3，共计为331 060.5元。3种模式中，均扣除投入成本(鱼种、虾苗、中华鳖、饲料、电费和人工费)，所得利润最高的为模式2，净利润为77 280元/hm2；其次为模式1，净利润为53 775元/hm2；所得利润最低的为草鱼单养的模式3，利润为27 876元/hm2。因此，本试验条件下，相对养殖效益而言，混养模式的模式1和2的养殖收益均明显大于单养模式的模式1，其中模式2的养殖效益最佳。

表2 3种养殖模式的养殖效益比较Tab.2 Comparison of cultural benefits of three culture models

3 讨论

3.1 3种草鱼养殖模式的水质因子变化分析

3.1.1 三态氮的变化

3.1.2 pH和CODMn的变化

在养殖过程中，pH高低是由养殖水体系统中硝化作用、水产动物的排泄及有机质腐败产生的酸性物质和光合作用、反硝化作用等的产生的碱性物质的强弱对比所决定的，影响着鱼类生长和发育[18-20]。本研究中，在整个试验期间，模式1的pH呈现先升后降再升的变化，并均大于模式3，而在养殖中后期时的pH均显著大于其他两种模式，这与朱方建等[17]研究的pH小于单养模式的结果相反，一方面是因为本试验模式1中混养的凡纳滨对虾可将水体中的有机颗粒和草鱼粪便等易腐败酸化的有机物质摄食掉，从而导致养殖水体pH升高。另一方面是朱方建等[17]研究的凡纳滨对虾-草鱼混养模式中还混养了鲫鱼(Carassiusauratus)、鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)和鳙鱼(Aristichthysnobilis)，混养的品种和数量较多，水体中排泄物和酸性腐殖质较多，因此养殖水体pH较低。而本研究中混养中华鳖的模式2中pH大小相对较稳定，在各检测时间点的 pH与对照组的模式3间无显著性差异，表明草鱼塘中混养中华鳖后，并未导致养殖水体中酸碱度出现显著升高或者降低。说明草鱼+中华鳖混养模式可维持养殖水体中pH的相对稳定，这与施永海等[21]的研究结果相一致。

CODMn质量浓度的高低反映了养殖水体中有机质含量多少，其值大小说明了养殖水体受有机物污染程度高低[22]。本研究发现，在整个养殖过程中，草鱼3种养殖模式的CODMn质量浓度随养殖时间随有升高趋势，但质量浓度均不高，范围为14.27～21.06 mg/L，均小于淡水养殖尾水二级排放标准(<25 mg/L)，表明此3种模式对养殖水体中CODMn含量均有较好的控制作用。其中草鱼+中华鳖混养的模式2中CODMn质量浓度在养殖后期时均低于对照组和模式1，表明本试验条件下，草鱼+中华鳖混养模式可有效控制CODMn质量浓度，降低了养殖水体受有机物污染程度。因此，相对CODMn质量浓度而言，草鱼+中华鳖混养模式均优于草鱼+凡纳滨对虾混养模式和草鱼单养模式，此结果与刘朋等[2]的研究结果和袁新程等[23]的研究结果相似，均可通过选择合适品种的混养模式控制养殖水体中有机物质的含量，减少有机物的污染，从而保证养殖水体的健康。

3.1.3 TN和TP的变化

本研究中，模式1和模式2中TN、TP的质量浓度均低于对照组模式3，尤其在养殖中后期时，模式1和2的TN、TP质量浓度均显著低于模式3，这表明草鱼+中华鳖和草鱼+凡纳滨对虾两种混养模式对池塘水体中的TN、TP有降解作用，可抑制养殖水体的富营养化，保持水质清新。出现此结果的原因主要是因为模式1和2中分别混养了底栖生活的凡纳滨对虾和中华鳖，它们不仅可以摄食有机颗粒和剩余饵料，还可转化颗粒有机物，致使底层有机质再悬浮或迁移，被浮游动植物和鱼类再利用，提高了利用率，降低了N、P在水体中的积累，从而降低了TN和TP的质量浓度[24-25]。这与张振东等[26]研究发现的草鱼养殖池塘内搭配适宜比例的凡纳滨对虾，能有效提高养殖动物N、P利用率的结果相一致。但在养殖期间，3种草鱼模式中TN和TP的质量浓度随养殖时间均呈现逐渐升高趋势，这主要是因为草鱼饲料中大部分的N元素和P元素通过残饵、粪便以及其他排泄物的形式进入养殖水体，从而导致养殖水体中TN和TP的质量浓度随养殖时间而升高。相似的结果也出现在夏斌[27]和高攀等[28]的研究中。但在整个养殖期间，模式1和2间的TN和TP的质量浓度均无明显差异，这主要是因为凡纳滨对虾和中华鳖均可摄食水体中的有机颗粒和剩余饵料，导致未产生明显差异。

3.2 3种养殖模式的养殖效益分析

吕光俊等[29]研究发现草鱼和鲢鱼混养模式的投入产出比为1∶1.3，武平等[30]研究发现草鱼和淡水白鲳(Ophiocephalusargus)混养模式的投入产出比为1∶1.5，而高培平[31]研究发现草鱼和斑点叉尾(Ictaluruspunctatus)混养模式的投入产出比为1∶1.9，石恺等[32]研究发现草鱼和罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)混养模式的投入产出比达到1∶2.4。从以上研究比较可以看出，草鱼与常规鱼类混养的养殖效益总体上相差不大，但与名特优品种混养则可以明显提高混养模式的养殖效益，这与本研究得出的草鱼+中华鳖混养模式(模式2)的投入产出比为1∶2.03的结果相一致。而本研究中模式1草鱼+凡纳滨对虾混养模式的投入产出比1∶1.69，模式3草鱼单养模式的投入产出比1∶1.47，此两种模式的养殖效益均要低于模式2，并且模式2中草鱼的单位产量最高(24 405 kg/hm2)，总饲料系数最小(2.4)，均优于其他两种模式，而模式1的草鱼单位产量最低(23 250 kg/hm2)，总饲料系数最大(3.4)。因此在本试验条件下，草鱼+中华鳖混养模式的养殖效益最好，其次为草鱼+凡纳滨对虾混养模式，草鱼单养模式养殖效益最差，因此建议在传统的草鱼养殖池塘中混养中华鳖可大大提高养殖效益。

4 结论

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