宋健 张汝灵 张连水 王君 宋立立 张旭 刘会娇 孙月双
摘要:为修复海水虾、蟹养殖环境,进行养虾池水体修复对照试验,试验池采用微生物菌剂、池塘改造、水生动物移植、水质调控以及综合治理等措施进行综合修复,结果显示,与对照池相比,试验池水pH值稳定,氨氮、亚硝酸盐有效降解,实现了尾水净化循环利用。
关键词:海水;虾;环境修复;微生物菌剂
水产养殖过程中,由于动物排泄物和饵料在池底的不断残留累积,导致水中溶解氧降低,氨氮、亚硝酸盐增高,并释放出硫化氢等有害物质。目前,养殖水环境的修复措施主要包括物理修复、化学修复、生物修复等,本研究主要采用微生物修复及池塘改造和水产养殖管理等手段综合对虾蟹养殖水进行修复。
1材料与方法
1.1池塘
2021年在沧州临港海益水产养殖有限公司选择6个条件基本相同的海水养虾池,其中1#、2#、3#为试验池,共计24 hm2;4#、5#、 6#为对照池,共计24 hm2,自7月中旬至9月中旬试验池采用生物底改剂、益水素、EM露及其它生物、物理修复方法,对照池不采取调水措施,在主要养殖期对比水质检测结果。
1.2修复方法
1.2.1微生物菌剂对水产养殖环境的修复研究用菌株从养殖底泥中分离,筛选出18株益生菌,完成配伍试验86项;通过对菌株形态学、生理生化鉴定、菌种分类鉴定,及水生动物、生态环境的安全性试验,确定了高效净水复合菌株;以实验室摇瓶试验条件为基础,采用100 L、200 L自动发酵罐为试验设备,并进行发酵扩大培养条件的优化。
1.2.2池塘改造对水产养殖环境的修复
1.2.2.1整池虾、蟹出池之后,将养殖池进排水沟的水排干,除尽杂物,特别是清除丝状藻类,防止第二年再生,影响虾、蟹生长和出池。
1.2.2.2翻耕暴晒池底经20 d暴晒,待表面淤泥由黑色氧化为深黄色或褐色后再用推土机翻耕25 cm深,再暴晒,反复两次以上。淤泥严重或当年有发病史的池塘要用推土机将淤泥清走,防止水流冲刷后再次进入养殖池。
1.2.2.3浸泡冲洗晒池,然后进少量的水使有机物浸出,再用海水冲刷污水,后暴晒,如此反复,保证有机物尽可能多地分解。
1.2.2.4养殖池塘消毒、杀菌养殖池塘内敌害生物较多,包括致病菌、竞争性生物(梭鱼、小杂蟹、丝状藻等)、捕食性生物(鲈鱼、鰕虎鱼等)、其他有害生物(纤毛虫类、夜光虫类、甲藻等)。通常排水暴晒后敌害生物大多死亡,但还有残余生物会危害对虾的生长,所以使用药物杀死敌害生物是必要的手段,本研究中使用茶籽饼杀死害鱼,用漂白粉180~300 kg/hm2杀死其他有害生物。
1.2.2.5pH值调控早春季节,有些养殖池塘进水后,水体pH值高达 9.5 左右,导致虾、蟹苗种放养后,因变态发育、蜕壳生长受阻而死亡,造成虾、蟹成活率低,导致养殖产量低、效益低。在池塘堤埝向阳处挖一长条形浅沟,一般长6~7 m,宽1.5 m,深度0.5 m,地平面以上培土高度约0.3 m。采用厚度1.2 mm,直徑2.55 m的圆筒形塑料薄膜作为有益菌发酵扩繁培养的容器,直接加满原池海水(有益菌培养液扩繁配方:浓缩乳酸菌30 kg+加强型利生素 8 kg+红糖15 kg+尿素2 kg+磷酸二氢钾1 kg),搅拌均匀后,将圆筒型塑料薄膜封口。在4—5月份的正常天气条件下发酵3~5 d,pH值达到3.5左右即可向池塘内泼洒使用。选择晴朗天气,向池内泼洒有益菌培养液,使用量为20 mg/L即可见效,使pH值下降到8.5以下。第一次泼洒后,将培育池剩余部分培养液再加注满原池海水,向培育袋内重新加入浓缩乳酸菌5 kg+加强型利生素2 kg+红糖5 kg+尿素1 kg+磷酸二氢钾0.5 kg,搅拌均匀后封口,发酵3~5 d,待与上次相隔7 d后再次向池塘内泼洒,使用量为15 mg/L,一般使用2~3次即可并保持长期稳定。
1.2.3水生动物移植对水产养殖环境的修复
1.2.3.1肥水培水在养殖池塘中,早春季节放苗前,采取肥水、培水方式,产生有益菌群,繁殖基础饵料生物。
1.2.3.2虾、蟹苗种饵料随后移植丰年虫幼体。池塘用干卵7.5 kg/hm2,为放养的虾、蟹苗种提供良好的动物性物质营养。
1.2.3.3蓝蛤幼体移植5—6月份,当海洋中蓝蛤幼体大量繁殖时,向虾、蟹混养池塘移植活蓝蛤1 500~3 000 kg/hm2,既通过蓝蛤滤食净化水质,又可作为虾、蟹的基础饵料。起到完善食物链关系和调节物质循环的双重作用。 经试验,在对虾养殖中对虾养殖至4 cm之前不需投饵,节约饲料15%,还减少了因投饵造成的池塘环境污染。
1.2.4生物、生态、物理的技术方法综合治理
为保留池水活菌浓度,使微生物及水生动物快速繁殖和减少流失,从而促进净水效果,建设尾水回收净化、循环利用系统。24 hm2试验养殖池,建设尾水回收池9 hm2,用于存放、回收、净化养殖尾水;建设尾水回收截流闸,控制尾水任意排放。清淤加固进排水沟渠,发挥沟渠沉淀、净化、输水作用;建设小型泵站,经机械泵站通过生态沟渠,实施净化水循环利用。
投放适宜生物(鱼、虾、贝、藻)、微生物菌剂对养殖水治理净化,并验证净化效果。栽培适宜高盐生长的沟草(川蔓藻)植物,吸收转化养殖水中的有机营养成分,降低富营养化形成的胁迫。对净化池实施曝气增加溶氧,在自然光照和生态作用下,形成一种沉淀、光合作用、曝气增氧、生物(动、植物)生态等综合功能的净化。
1.2.5养殖水质监测与调控
1.2.5.1水质监测放养虾蟹前首先对水质进行检测,养殖全程监测水质,依据监测结果进行调控[1]。确定各个受检项的检测时间、频次,以《无公害养殖海水养殖用水水质》(NY 5052-2001)为评判标准,对监测结果研判后实施目的性调控[2]。
日常检测应用水质检测试剂盒快速检测,个别项送检相关部门检测,全程共检测水质指标3项,间隔7 d左右检测1次。
1.2.5.2换水本研究改变了传统的大排大灌和封闭养殖方式,根据当地实际情况根据池水和海水水质指标的结果适时、适量换水。换水时机根据以下几个条件具体把握:①近海水质良好,理化指标正常,与池内盐度相差不大;②池水浮游植物过多,透明度低于20 cm或浮游动物过多,透明度大于80 cm时;③池内检测指标不符合养殖条件时,如溶解氧低于4 mg/L、氨氮超过0.54 mg/L、pH值低于7或高于9.2、温度超过32 ℃,换水量的确定应符合以下原则:①养殖前期水温低,只少量添加不排水,每次补水不超过20 cm,以便提高水温增强基础饵料的繁殖和苗种的快速生长,逐步加水到1.2~1.5 m;②养殖中期正是高温季节,水质易腐败,进水和排水兼顾,换水量可增加到池水深度的三分之一,此时保持水深1.5~2 m,有利于虾蟹躲避炎热;③养殖后期,水温适合对虾生长,应尽量少换水,保持池水稳定,水深下降到1.2 m左右,有利于氧气的溶入。
1.2.5.3增氧每个养殖池塘设有水车式增氧机或底层充氧式增氧机,增氧机科学开启,增加水体的内动力;实施池塘微孔曝气增氧技术应用:鼓风机微孔曝气增氧设备,配套功率按平均2.3 kW/hm2。
1.2.5.4化学药剂的使用选择符合《水产养殖用药明白纸2019年1、2号》《水产养殖用药明白纸2020年1、2号》要求的药物[3-4]。常用的有生石灰:具有消毒、改良底质、提高pH值等作用。
2结果与分析
2.1pH值变化情况
试验池组与对照池组在整个试验期间相比,试验池组最大变幅只有2#在8月2日出现升高0.3,试验池组pH值变化相对较小,也就是说相对稳定。而对照池组,在7月31日出现大幅下降,6#下降最低到7.2,在8月28日出现大幅升高,尤其5#最高升到8.7,造成养殖对虾产生应激反应,摄食量明显降低。见图1、图2。
2.2亚硝酸盐变化情况
试验池组与对照池组在试验前亚硝酸盐含量相差不多,通过修复方法的实施,试验池组亚硝酸盐含量在试验前期涨幅缓慢,在7月31日至8月7日达到最高值,随后一直下降最终达到最低001 mg/L,可见修复方法效果显著;而对照池组在7月31日至8月7日,陆续达到最高值,5#最高达到0.12 mg/L,随后开始下降,但在9月初又出现了上升趋势,对养殖虾蟹造成应激反应,易引起病害发生,伤害很大。见图3、图4。
2.3氨氮变化情况
试验池组氨氮含量在试验前期涨幅缓慢,在8月9日达到最高值,随后一直下降最终达到最低0.02 mg/L,期间1#出现了下降而后又上升的趋势,但总的趋势和2#、3#基本一样,可见修复方法效果显著;而对照池组在试验前期一直呈上升趋势,在8月9日达到最高值0.2 mg/L,随后开始小幅下降,但在8月28日又出现了上升趋势,引起养殖对虾应激反应,易造成病害发生。见图5、图6。
3讨论
试验组通过物理、生态、施用微生物菌剂、池塘改造等方法多措并举对养殖水环境进行了综合修复,水质符合国家规定的养殖水标准[5],达到了稳定pH值,降解氨氮、亚硝酸盐的目的,效果显著,为养殖虾、蟹创造了良好的环境。
通过对发酵培养基的调整、pH值的调节、补料、转速和溶氧等工艺路线的创新优化调整,形成一种活性高、保存稳定、养殖水体效果更好的中试发酵技术路线,产品性能得到大幅提升,有效菌数≥100亿个/g,使水体中氨氮、亚硝酸盐降解率稳定达到85%以上,功效提升20%;同时避免了杂菌感染,使产品保存期延长4个月。
通过沟渠沉淀、净化及尾水回收池实施曝气、生物(动、植物)模拟自然生态等方法构建了尾水回收净化、循环利用系统,养殖水综合治理减少了养殖尾水排放,不仅能改善水环境,与大排大放的养殖方式相比,節约了动力燃料等费用,实现了尾水净化循环利用,节能50%。
当然,本次研究也存在一些不足之处,比如池塘基础设施老化,缺乏必要的电力和机械增氧配套设施,想要良性养殖虾蟹需要投入资金较大。微生物菌剂加入一段时间后效果可能会下降,需要少量多次添加,在增产增收的同时,微生物的应用无形当中也增加了养殖成本,本次试验池共计24 hm2,微生物制剂成本投入共计1 080元,平均新增成本45元/hm2。但总体来说,应用微生物制剂,避免了化学药品的投入,有效保护了生态环境,恢复了生态平衡,提高了渔民的养殖收入,将会成为未来水产养殖的主流。
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Study on restoration of water environment for shrimp and crab culture
SONG Jian ZHANG RuLing ZHANG LianShui
WANG Jun SONG LiLi ZHANG Xu Liu HuiJiao SUN YueShuang
Abstract:In order to restore the water environment in pond for farming shrimp or crab,a comparative trial was carried out to restore water envionment of shrimp farming pond.Microbial agents, pond transformation, water quality regulation and comprehensive treatment measures were used in the trial ponds.The results showed that, compared with the control group,the pH value was stable, ammonia nitrogen and nitrite nitrogen were reduced effectively. The tailwater was purified,thus can be recycled.
Key words:seawater;shrimp;environment restoration;microbial inoculum
(收稿日期:2022-03-04;修回日期:2022-05-17)
基金项目:河北省水产养殖微生物菌剂技术创新中心平台建设项目。
作者简介:宋建(1993-),男,工程师,研究方向:水生生物学。E-mail: 734621593@qq.com
通信作者:张汝灵(1973-),女,工程师,研究方向:微生物发酵。E-mail: 738770653@qq.comDOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2022.06.008