凡纳滨对虾高位池养殖系统的水质理化状况

第26卷　第1期2006年2月

湛江海洋大学学报

Journal of Zhanjiang Ocean University

V ol 126N o 11Feb 2006

凡纳滨对虾高位池养殖系统的水质理化状况

申玉春

1,2

,　熊邦喜2,　叶富良1,　操玉涛

1

(11广东海洋大学水产学院,广东湛江524088;21华中农业大学水产学院,湖北武汉430070)

收稿日期:2005-04-11

第一作者:申玉春(1964—

),男,博士,副教授,主要从事渔业环境与健康养殖方面教学与研究工作。E -mail :Shenyuchun @1631com 摘　要:对凡纳滨对虾高位养殖池水质环境状况进行了研究。结果表明,养殖期间虾池水体透明度前期较高,中后期较低;虾池pH 变化在7189～9102之间,变化幅度较小。虾池水体悬浮物数量和C OD Mn 随养殖时间延长而持续升高,变化范围分别为1815～16213mg ΠL 和3152～14158mg ΠL 。虾池水体中营养盐各月份波动较大,无机氮的数量变化在01206～11621mg ΠL 之间,含量逐渐升高,磷酸盐数量变化在01009～01067mg ΠL 之间,含量逐渐下降。水环境中N 、P 比较高,平均为6217。养殖水体中后期处于严重富营养化状态。关键词:凡纳滨对虾;　高位池;　水质状况中图分类号:S968122 文献标识码:A

文章编号:1007-7995(2006)01-0016-06

Physiochemical Characteristics of W ater Q uality in H igher 2Altitude Litopenaeus vannamei Culture Ponds

SHE N Y u 2chun

1,2

,　XI ONG Bang 2xi 2,　YE Fu 2liang 1,　C AO Y u 2tao

1

(11Fisheries College o f Guangdong Ocean Univer sity ,Zhanjiang 524088,China ;

21Fisheries College o f Huazhong Agricultural Univer sity ,Wuhan 430070,China )

Abstract :　This paper dealt with the physiochemical traits of the water in the higher 2altitude Litopenaeus van 2

namei culture ponds 1Results showed that the water transparence was better in the early period of culture than

in the middle and later periods ;pH value altered in the range of 7189to 9102;the am ount of suspended mat 2

参　考　文　献

[1]　M eyer G H ,Franks J S.F ood of cobia ,Rachycentron canadum from

the N orthcentral G ulf of M exico [J ].G ulf research reports ,1996,9(3):161-167.

[2]　Franks J S ,G arber N M ,W arren J R.S tomach contents of juvenile

cobia ,Rachycentron canadum ,from the northern gulf of M exico [J ].Fishery bulletin ,1996,94(2):374-380.

[3]　Smith J W.Life history of cobia ,Rachycentron canadum (Osteich 2

thyes :Rachycentridae ),in N orth Carolina waters [J ].Brimleyana ,1995,23:1-23.

[4]　Arendt M D ,Olney J E ,Lucy JA.S tomach content analysis of cobia ,

Rachycentron canadum ,from lower Chesapeake Bay[J ].Fishery bul 2

letin ,2001,99(4):665-670.

[5]　Faulk C K,H olt GJ.Lipid nutrition and feeding of C obia Rachycen -

tron canadum larvae[J ].Journal of the w orld aquaculture s ociety ,2003,34

(3):368-378.

[6]　郑重,李少芳,许振祖.海洋浮游生物学[M].北京:中国海洋出

版社,1984:36-47.

[7]　厦门水产学院.海洋浮游生物学[M].北京:中国农业出版社,

1981:103-110.

[8]　Ivelev V S.Experimental ecology of the feeding of fishes[M].New

haven :Y ale university press ,1961:71.

[9]　Castell J D ,Boston L D ,Nanton D A ,et al.Factors affecting nutri 2

tional value of live feed organisms for use in larval marine fish culture in Atlantic Canada Larval Culture[R].Live feed w orkshop notes ,pa 2pers and registration list ,1998:61-86.

ters in the ponds fluctuated from1815to16213mgΠL;C OD of the pond water altered in the range of the3152to14158 mgΠL,averaging9165mgΠL;C OD and the am ount of suspended matters increased steadily with the cultural time1The am ount of inorganic nitrogen altered in the range of01206-11621mgΠL,averaging01796mgΠL;the am ount of the phosphate altered in the range of the01009-01067mgΠL,averaging01028mgΠL1The am ount of nitrogen increased gradually while the am ount of phosphate decreased gradually and resulted in a considerable high ratio of NΠP(range2211 -18913,mean6217)1T aken all aspects into accounted,the water quality was in the state of supereutrophication1

K ey w ords:Litopenaeus vannamei;higher2altitude ponds;water quality environment

近年来,病害频发已经成为制约对虾养殖业持续发展的主要因素,而养殖水体生态环境恶化是对虾养殖区病毒性虾病大面积暴发的根本原因之一,因此,研究不同养殖模式养虾池的水质物理化学状况,对科学调控水质,减少养殖过程的自身污染,预防虾病发生,具有重要的理论和实践意义。广大科技工作者对养殖虾池水质环境状况进行了广泛的研究,臧维玲[1]、苏国成[2]、张健达[3]、聂鑫[4]、郭丰[5]分别对斑节对虾(Penaeus monodon)和中国对虾(Penaeus chinensis)养殖池水质状况进行了探讨, Balasubramanian[6]、G opalakrishnan[7]、Nair[8]分别对稻田养虾环境的生态调控进行了评价;而对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)高位池半封闭养殖系统水质环境状况的研究罕见报道。

1　材料和方法

试验在湛江市东海岛进行,采用4口混凝土结构高位养虾池,其中311号池和411号池面积为0113hm2;513号池和713号池面积为0167hm2。111　虾池管理

试验虾池于2002年3月16～17日分别放养规格为018～110cm凡纳滨对虾苗,平均放养密度150万尾Πhm2。放苗前,将对虾池冲洗2次,日晒3日后注入海水30cm,按1mgΠL的剂量全池泼洒稳定性二氧化氯消毒。然后一次性从蓄水池注入沙滤后的海水,311号池和411号池注水深114m,513号池和713号池注水深116m。以挂袋的方式向水中施放经发酵消毒处理的鸡粪,培肥水质。养殖过程中不再补充海水,而以地下淡水作为补充水源。前期加注淡水以保持水位,中后期每7～10d换水一次(视水质状况而定),每次换水量控制在10～15cm,使养殖用水的盐度下降1左右。养殖全过程投喂全价对虾配合饲料。在试验期间记录各研究虾池的日常管理情况,如投饵量、施肥量、换水量等。在虾池边设置摄食观察网筐3～6个,用于观察养殖对虾摄食和生长情况。每口池塘根据面积的不同配置水车式增氧机3～8台,增氧机的开机数量和时间,根据池水溶解氧状况随时调整。

112　水质指标测定

每天监测各试验虾池的水温、水深、透明度、盐度、pH、溶解氧状况及养殖对虾的生长情况。每半个月用5L有机玻璃采水器采集仔层水样测定C OD、营养盐、碱度、硬度等指标。

悬浮物数量及其C OD的测定:用采水器取虾池表、中、底混合水样2L,一部分用于测定原水样的C OD(碱性高锰酸钾法),再准确取水样1500ml,用0145μm滤膜(其使用前用纯水充分洗涤,编号、烘干恒重)抽滤,测定滤液的C OD,原水样和滤液的C OD之差即为悬浮有机物的C OD。将带有悬浮物的滤膜转移到培养皿中,在80℃条件下烘干恒重,即悬浮物量。其它指标用常规方法定量。

2　结果与讨论

211　虾池水质物理指标

21111　水温　试验虾池水温变化在24～3411℃之间,随着气温的升高虾池水温逐渐升高。5月中旬在连续多日的阴雨天后,水温有所下降。养殖后期水温达到33～34℃时,采用加注温度较低的地下淡水以及开增氧机促使水体循环流转的方法,对水温进行调节,确保养殖期间水温基本上在凡纳滨对虾生长发育的最适水温28～32℃范围之内。

21112　透明度　试验虾池透明度变化在012～115 m,平均为0168m(表1)。水体透明度前期较高,并随养殖时间的延长而逐渐降低。水体透明度的高低,不仅取决于水中有机碎屑和无机悬浮物的数量,而且与水中浮游植物、浮游动物的种类和数量密切相关,因此保持一定的透明度对养殖生产是有利的。21113　悬浮物　养殖期间虾池悬浮物数量为1815～16213mgΠL,平均为9815mgΠL(表1)。这与刘国才[9]查的对虾围隔生态系中悬浮颗粒物数量20183

71

第1期 申玉春等:凡纳滨对虾高位池养殖系统的水质理化状况

表1　试验虾池水体透明度和悬浮物数量变化情况

T ab 11　V ariations of the transp arency and amount of the suspended m atters in the experimental ponds

测定日期

透明度Πm

311号池411号池513号池713号池平均

悬浮物Π(mg ?L -1

)

311号池411号池513号池713号池

平均

031511501140115011501148-----033111201110112011301120251423111815191721170416018001750185017001785617421856174112491405030155016501650170016485149112761258177719051901500155014501550151771312314951311215102110602015501450150015015013214111169512125171161206140145013501350145014014518152161231514117140190701013001350130013501331621312415991612615128120719013001250120013501281581716113135151511215117平均

0168016501670171

0168

105151031887169712

9815

～17215mg ΠL 的结果基本一致。各试验虾池相同月份的悬浮物数量相差不大,平均值以311号池最高,为10515mg ΠL ,513号池最低,为8716mg ΠL 。但同一虾池各月份变化较大,表现为随着养殖时间延长而逐渐升高。水体悬浮物主要由浮游生物、细菌以及有机物和无机物颗粒组成。这些物质的数量与水体的物理、化学、生物因子密切相关。212　虾池水质化学指标

21211　pH 虾池水体pH 在7189～9102之间,平均8137(图1),变化幅度不大,且保持在较低水平

。

图1　试验期间虾池pH 的变化

Fig 11　Variations of pH value of experimental ponds

这是因为养殖过程不断向虾池注入的地下淡水

pH 较低(6145),加注淡水后虾池水体环境不稳定,浮游植物很难大量增殖,此外随着养殖时间延长,虾池中养殖生物总量不断增大,排泄物、残饵、生物残骸等不断积累,水体底层的有机物分解作用占优势,强烈的分解作用也会导致水体pH 下降。养殖过程中为避免水体pH 过低,每次换水后应施放一定量的生石灰,以调节水体的pH 。

4月25日对411号池和513号池pH 昼夜变化

情况进行了测定(图2)。虾池水体pH 昼夜变化表现为早晨(7:00)pH 最低,白天pH 逐渐升高,到下午(5:00)达到最高,以后逐渐下降。这是由浮游植物光合作用的昼夜变化所致。虾池水体pH 的昼夜变化幅度不大,两口虾池pH 变化最高值与最低值均相差0167,说明虾池光合作用和呼吸作用的极限强

度不大。

图2　虾池pH 的昼夜变化

Fig 12　Diurnal variations of pH values in

prawn ponds

图3　养殖期间虾池溶氧的日变化

Fig 13　Variations of diss olved oxygen in experimental ponds

21212　溶解氧　图3为411号池10:00和16:00溶

解氧的日变化情况,表明虾池白天溶氧较为丰富,溶

81湛江海洋大学学报 第26卷

解氧含量变化在3129～14119mg ΠL 之间,上午平均为4156mg ΠL ,下午平均为10118mg ΠL 。

4月25日对411号池和513号池溶解氧的昼夜变化情况进行了测定(图4),虾池溶氧的昼夜变化表现为白天溶氧量逐渐升高,到下午(17:00)达到最高,分别为11126mg ΠL 、13128mg ΠL 。入夜后溶氧量逐渐降低,到早晨溶氧量最低,分别为3119、2154mg ΠL 。两口虾池溶解氧的昼夜变化幅度(日较差)分别为8107mg ΠL 、10174mg ΠL

。

图4　虾池溶氧的昼夜变化

Fig 14　Diurnal variations of diss olved oxygen in prawn ponds

一般认为溶氧低于3mg ΠL 时,对凡纳滨对虾的

摄食有抑制作用。臧维玲等[1]

认为,对虾养殖池底

层水的溶解氧应超过4mg ΠL ;王方国[10]

指出虾池中含有丰富的溶解氧,致病菌就不易起作用。虾池溶氧含量是对虾养殖池生态环境的综合反映,水体中除养殖对虾耗氧外,还有大量的浮游植物、浮游动物和细菌也呼吸耗氧,每一因子发生变化都会引起水体溶氧含量的变化。两口虾池溶氧昼夜变化幅度(日较差)较小,说明水体中有机物合成作用和分解作用都不十分强烈。空气溶解作用对水中氧气的补给起到主要作用。21213　营养盐及其变化特点

氨氮　养殖期水体氨氮变化在01023

～11021mg ΠL 之间,平均为01434mg ΠL (图5)。其特点为养殖前期和后期较高,中期较低。前期由于施肥作用,加之水体中浮游植物数量较少,氨氮含量较高。养殖中期浮游植物生物量逐渐增大,氨氮被浮游植物生长发育优先吸收利用,虾池水体中氨氮含量下降。养殖后期,水体中对虾的生物量逐渐增大,有机碎屑、残饵数量也逐渐增加,养殖生物排氨作用和有机物的氨化作用

,使水中氨态氮含量增加。

图5　养殖期间虾池氨氮含量的变化

Fig 15　Variations of amm onium nitrogenin experimental ponds

硝酸盐　虾池硝酸盐含量变化在01108～01623

mg ΠL 之间,平均为01353mg ΠL (图6)。养殖期间硝酸盐含量没有明显的变化规律。

图

6　养殖期间虾池硝酸盐含量的变化

Fig 16　Variations of nitrate N content in ponds during cultural periods

亚硝酸盐　虾池亚硝酸盐含量变化幅度较大,

为01001～01019mg ΠL ,平均为01009mg ΠL (图7),变化趋势是逐渐升高。这是后期水中有机物大量积累,底层水泥界面厌氧分解的结果。

图7　养殖期间亚硝酸盐含量的变化

Fig 17　Variations of nitrite N content in experimental ponds

9

1第1期 申玉春等:凡纳滨对虾高位池养殖系统的水质理化状况

磷酸盐　虾池磷酸盐含量变化在01009～01067mg Π

L 之间,平均为01028mg ΠL ,虾池磷酸盐含量逐渐下降(713号池除外,图8)。由于海区海水中有一定量的磷酸盐以及虾池注水后的施肥作用,养殖初期水体的磷酸盐含量相对较高,以后生物吸收利用以及吸附沉淀作用,虾池磷酸盐含量逐渐降低

。

图8　养殖期间磷酸盐含量的变化

Fig 18　Variations of phosphate content in experimental ponds

对虾高位池养殖是一个半封闭的生态系统,养殖过程中仅添加地下淡水,而不加注海水。养殖体系与海区之间是隔离的,这既避免了海区中病源生物对养殖对虾的危害,又有效的切断了虾病横向感染的途径,但也切断了外海水体对虾池水体营养盐的补给渠道。因此,虾池营养盐的变化主要决定于施肥、残饵数量与养殖对虾的代谢产物。虾池无机氮含量较高,变化在01206～11621mg ΠL 之间,平均为01769mg ΠL ,并呈现较大的波动,变化趋势是逐渐增加。3种形态无机氮数量的对比关系是NH 4

+

(NH 3)2N >NO 32N >NO 2-2N 。PO 43-2P 含量较低,水

环境中氮磷比较高,变化在2211～18913之间,平均为6217。与臧维玲等[1]

报道的长江口对虾养殖区水体氮磷比50～96和40～150比较接近。

21214　C OD 虾池原水样C OD 变化在3152～14158mg ΠL 之间,平均为9165mg ΠL (图9),悬浮物的C OD

变化在0134～4118mg ΠL 之间,平均为1194mg ΠL (图

10),说明虾池水体中溶解有机物量高于悬浮有机物数量。两者的变化趋势是随养殖时间延长C OD 持续升高。这与马建新[11]

对中国对虾池塘水质C OD

的调查结果一致。

水体中C OD 的主要来源于水生生物的代谢产物与残饵等。对虾在养殖过程中排泄物大量的积累,投入饵料的剩余,浮游植物、浮游动物的排泄物

以及动植物老化死亡的残体不断分解,都会不断增加水中有机物的积累量,会使水体C OD 不断升高。换水排污在一定程度上可降低水中有机物的含量,但在半封闭养殖体系中换水量是有限的,因而降低

C O

D 的能力也极为有限。一定量的C OD 即有机物质含量是维持水体中有益细菌正常繁殖的必要条件,但C OD 过高将导致细菌的大量增殖,使水体生态失去平衡。水环境中过高的C OD 是诱发对虾病

毒病暴发流行的主要环境因子之一[12]

。相反,水体C OD 过低,水体营养盐类缺乏,浮游生物、底栖生物等天然饵料生长不好,对养殖生产也是不利的。一般认为对虾养殖水体中C OD 在2～6mg ΠL 时,对虾生长较快,产量及成活率较高。

图9　养殖期间虾池C OD 的变化

Fig 19　Variations of C OD in experimental ponds

图10　虾池悬浮物C OD 的变化

Fig 110　C O D variations of sus pended matters in ex perimental ponds

213　虾池水质状况评价

目前,国内外较为通用的水体富营养化评价方法有两种方法:一是单项指标法:采用富营养化阈值

进行评价,具体指标:C OD 为1～3mg ΠL 、DI N (溶解无机氮)012～013mg ΠL 、DIP (溶解无机磷)01045mg ΠL 、

初级生产力1～10mg Π(L ?h -1

),生物多样性指数较

02湛江海洋大学学报 第26卷

低。二是综合指数法,有多种,如营养状态指数法: E=ρ(C OD)×ρ(DI N)×ρ(DIP)×106Π4500,当指数值E≥1时,则水体富营养化。

对凡纳滨对虾高位养殖池研究结果表明,C OD 为3152～14158mgΠL,平均916mgΠL;DI N为01327～11496mgΠL,平均01796mgΠL;DIP为01009～01067 mgΠL,平均01028mgΠL;初级生产力为6158gΠ(m-2?d-1);生物多样性指数平均为01202。以此平均值计算营养状态指数值为E=4175>1。可见虾池水体已处于严重富营养化状态。一些研究者认为磷在养殖水体的富营养化中起关键作用,建议用单一的磷来衡量养殖水体的富营养化水平[13,14]。邹景忠[15]提出富营养化水域磷的标准为01045mgΠL,而李永祺[16]认为暂定0103mgΠL更为适用。以此标准,试验虾池水体在养殖后期处于富营养化状态。但在这样的水体中进行4个月的养殖生产,并没有对养殖对虾造成明显的危害。生产实践中在养殖生产中后期,虾池水体经常呈现富营养化状态。如能够采取相应的生产管理措施(如合理地使用增氧机,保证水体处于富氧状态;施放水体pH调节剂适时调节池水的pH,不使水体pH过高或过低;排出富含悬浮物、沉积物的底层水,降低水体有机物负荷等),仍能使对虾养殖生产得以顺利进行。富营养化的养殖废水直接排入近海,将影响近海水域的自净能力,加速局部海区的富营养化进程。因此,对虾养殖生产引起的海洋环境污染,应该引起足够的重视。

参考文献

[1]　臧维玲,王为东,戴习林,等.河口区斑节对虾淡化养殖塘水化

学状况与水质管理模式[J].中国水产科学,2001,8(4):73-78. [2]　苏国成,虞天龙.斑节对虾淡化养殖水质特点的管理[J].台湾

海峡,2000,19(1):11-16.

[3]　张建达,臧维玲,戴习林,等.江河口区中国对虾养殖用水水质

状况调查[J].水产科技情报,1995,22(5):221-224.

[4]　聂鑫,郭丰.厦门潘涂对虾养殖垦区水质状况的分析[J].台湾

海峡,2001,20(3):323-328.

[5]　郭丰,黄凌风.斑节对虾养殖垦区水质状况的调查研究[J].厦

门大学学报,2001,40(4):931-935.

[6]　Balasubramanian T,Viswakumar M,Venug opal P.Ecological evalu2

ation of tw o prawn culture fields in the C ochin Backwater based on pre2 m ons oon diurnal observations[J].Journal of the marine biological ass o2 ciation of India,1995,37(1-2):212-220.

[7]　G opalakrishnan T C,Lalithambika Devi C B,Aravindaksha P N,et

al.Phytoplankton and z ooplankton of s ome paddy2cum2prawn culture fields in and around C ochin[J].M ahasagar D ona Paula,1988,21

(2):85-94.

[8]　Nair K K C,Sankaranarayanan V N,G opalakrishnan T C,et al.En2

vironmental conditions of s ome paddy2cum2prawn culture fields of C o2 chin Backwaters,s outhwest coast of India[J].Indian journal of marine sciences New Delhi,1988,17(1):24-30.

[9]　刘国才,李德尚,卢静,等.对虾养殖围隔生态系颗粒悬浮物的

研究[J].应用生态学报,1999,10(3):350-352.

[10]　王方国.对虾养殖水质与饵料的关系研究[J].东海海洋,

1995,13(2):9-15.

[11]　马建新,刘爱英,宋爱芹.对虾病毒病与化学耗氧量相关关系

的研究[J].海洋科学,2002,26(3):68-71.

[12]　董存有,张金荣.对虾塘COD的变化及其对对虾生长和产量

和影响[J].海洋科学,1993,(3):8-12.

[13]　刘彬昌,黄骅.近海及滩涂水域环境与赤潮形成初探[J].海洋

环境科学,1993,12(3～4):69-75.

[14]　孙耀,于宏,杨琴芳.丁字湾养殖海域化学指标与营养状况的

分析与评价[J].水产学报,1990,14(1):33-39.

[15]　邹景忠,董丽萍,秦保平.渤海湾富营养化和赤潮问题的初步

探讨[J].海洋环境科学,1983,2(2):41-54.

[16]　李永祺主编.海水养殖生态环境的保护与改善[M].济南:山

东科学技术出版社,1999:82.

12

第1期 申玉春等:凡纳滨对虾高位池养殖系统的水质理化状况