珠江所在零换水养殖池塘氮循环方面取得新进展

近日,中国水产科学研究院珠江水产研究所淡水池塘养殖生态环境调控创新团队在零换水养殖池塘氮循环及微生物群落结构方面取得新进展,相关研究分别在国际学术期刊FrontiersinMarineScience和AquacultureReports在线发表,论文题目分别为“Nitrification and denitrification processes in a zero-water exchange aquaculture system: characteristics of the microbial community and potential rates”和“Analysis of the structure and function of microbial community in late-stage of grass carp(Ctenopharyn-godonidella) farming ponds”。该论文得到国家重点研发计划(项目编号2019YFD0900302)、中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(项目编号2020TD58)和国家现代农业产业技术体系(CARS-45-21)等项目资助。

随着池塘养殖密度的不断提高,养殖系统中氮、磷等营养物负荷逐渐增加。解决养殖内源污染的关键是使营养素最大程度转化为养殖对象的生物量,提高养殖系统的物质利用率和能量流动。研究团队在草鱼、鳙、鲫混养池塘的基础上,结合水质指标、鱼类摄食和养殖周期等参数确定池塘养殖容量,通过轮捕轮放调控池塘载鱼量,形成了一种节水的绿色、生态、高效零换水养殖模式。水产养殖池塘中的微生物群落对池塘生产力和鱼类生产成功起着关键作用。零换水养殖模式的生态功能(如脱氮机制)和微生物群落结构尚不清楚。本研究利用高通量测序技术和Biolog EcoPlates分析零换水养殖系统微生物群落结构和功能,并量化了潜在硝化和反硝化速率、功能基因丰度。结果表明,池塘底泥具有优异的潜在硝化-反硝化性能,潜在硝化速率与底泥总有机碳浓度正相关;潜在反硝化速率与沉积物硝酸盐浓度正相关;微生物群落具有一定的代谢偏好,部分氮循环功能细菌属与底泥中微生物群落的碳源利用正相关。本研究结果揭示了零换水养殖模式的脱氮机制,为池塘养殖环境原位调控提供了新思路,也为淡水养殖生态系统降低氮污染制定可持续的解决方案提供了理论依据。

(来源:珠江水产研究所)