摘要:研究了采用匙吻鱘(Polydon spathula)替代主養草魚(Ctenopharyngodon idellus)的混養塘中的鳙魚后,池塘水質變化和氮磷利用情況。結果顯示:匙吻鱘混養塘的水質指標如葉綠素a、透明度低于鳙魚對照塘,而總氨氮、亞硝酸鹽氮、總氮、磷酸鹽磷、總磷等一些指標的周年均值高于鳙魚對照塘,但方差分析表明不同密度匙吻鱘混養塘之間,和對照混養塘之間的水質無明顯差異,其原因可能在于匙吻鱘和鳙魚的攝食選擇差異及水體總固體懸浮物增加。試驗發現,搭配放養適量低密度的匙吻鱘可提高混養塘的氮磷利用率,降低混養塘總飼料系數。初步探索出在混養塘中匙吻鱘的合理搭配密度為270尾/hm2。
關鍵詞:匙吻鱘;混養塘;水質;氮磷利用
中圖分類號:S963.73文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)07-1434-05
Water Quality and N P Utilization in Polyculture Ponds with Paddlefish
Polydon spathula
CHEN Jian-wu1,2,ZHU Yong-jiu2,ZHAO Jian-hua1,FENG Xian-bin1,YANG De-guo2
(1. College of Fisheries,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China;
2.Key Lab of Freshwater Biodiversity Conservation and Utilization, Ministry of Agriculture, Yangtze River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Jingzhou 434000,Hubei, China)
Abstract: An experiment was conducted without water exchange (close system) to determine the effects on the variation rules of water quality and utilization of nitrogen and phosphorus in polyculture ponds of grass carp (Ctenopharyngodon idellus) with paddlefish(Polydon spathula) instead of bighead carp(Aristichthy snobilis). The result suggested that the mean value of chlorophyll a and transparence in paddlefish treatments was lower than the control, and the mean value of total ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, total nitrogen, inorganic phosphorus, total phosphorus in paddlefish treatments was higher than the control. But analysis of variance(ANOVA) indicated that the water chemistry variables were not significantly different among the treatments, or between each treatment and the control. These indifferences might be caused by the different abilitybetween paddlefish and bighead carp of switching food items, and the increasing of total suspended solids the 5 polyculture ponds. This study represented that stocking low-density paddlefish in polyculture pond might increase the utilization ratio of N&P, and probably decrease the feed coefficient rate (FCR). The hypothesis that the stocking density of paddlefish in polyculture pond was 270 ind./hm2, and had an optimistic view on stocking paddlefish in polyculture pond was supported.
Key words: Polydon spathula; polyculture-pond; water quality; N P utilization
以草魚(Ctenopharyngodon idellus)或青魚(Mylopharyngodon piceu)為主養魚,搭配鰱魚(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙魚(Aristichthy snobilis)、鯽魚(Carassius auratus)、鳊魚(Parabramis pekinensis)等傳統品種[1]的池塘混養類型,在我國各地較為常見。該養殖模式充分利用養殖魚類之間的關系、餌料及水體空間,提高了經濟效益。然而混養塘養殖的魚類基本為傳統品種,經濟價值有限,且粗放經營,極易造成水體過度富營養化,致使水質惡化,富余氮磷的排放易對周邊環境造成較嚴重的污染[2]。
匙吻鱘(Polydon spathula)從美國引入我國已有20余年歷史[3],經濟價值較高,具有攝食浮游生物、生長快,可共生等特點,在池塘中一般以混養方式進行養殖,即以匙吻鱘為主養魚和將匙吻鱘作為搭配品種兩種養殖方式[4]。匙吻鱘作為搭配品種進行養殖,主要是在草食性魚類池塘中少量混養,一般認為池塘搭配放養量以225~300尾/hm2較為合適[4]。
國內關于配養匙吻鱘的混養塘養殖的報道多集中在養殖經驗或技術方面[5,6],而有關其水質變化和氮磷利用研究的報道幾乎沒有,國外僅有關于匙吻鱘池塘養殖水質方面的零星報道[7]。本研究根據匙吻鱘的食性和鳙魚極為相近[8]這一現象,以主養草魚、搭配青魚、鰱魚、鳙魚、鳊魚、鯽魚等進行養殖的江漢平原常見厚淤泥型中小型池塘為研究對象,將匙吻鱘替代混養塘的鳙魚后,研究整個養殖期間池塘水質變化和氮磷利用,以期為江漢平原地區進行匙吻鱘池塘搭配養殖,以及池塘傳統混養模式提升與改造提供基礎資料。
1材料與方法
1.1材料
試驗池塘共5口,位于湖北省荊州市邏場的向湖村。每塘面積約0.2 hm2,塘底淤泥厚度約45 cm,池塘呈方形,南北走向,分別編號為P0、P1、P2、P3、P4。P0投放鳙魚作為對照塘,P1~P4投放匙吻鱘為試驗塘。P0塘每公頃放養同規格的鳙魚600尾,P1~P4依次每公頃放養同規格的1齡匙吻鱘270尾、420尾、570尾、720尾。魚種放養時間為2009年3月19~26日,各塘投放魚種情況詳見表1。P0~P4塘中投放兩種規格草魚密度均為4 695尾/hm2,其他魚類投放尾數和重量基本相同(表1)。
1.2方法
1.2.1池塘管理魚種放養前各塘均采用食鹽水浸泡消毒。整個試驗期間投喂兩種市售商品飼料A和B,兩種飼料氮含量分別為4.52%和4.67%,磷含量分別為1.36%和1.56%。試驗塘采用投餌機投喂飼料,5個池塘每次投喂時均用同種飼料。每天10∶00、16∶00投喂,每次投喂30 min,飼料投喂量按劉建康等[9]計算,同時根據水溫、天氣情況及魚體狀況調整投喂量。投喂活動持續到11月中旬,整個養殖期間不施肥不換水。每個池塘配備一臺1.5 kW的葉輪式增氧機。試驗于2009年4月至2010年1月期間進行,歷時10個月。
1.2.2樣品采集及水質指標測定2009年4月至2010年1月間,于每塘固定的3點采集水樣,混合并迅速帶回實驗室立即測定各水質指標,每月進行兩次(其中5月、11月和12月每月采樣1次)。水樣貯存、運輸及處理方法參照GB/T 12999-91。總固體懸浮物(TSS)采用哈希方法測定;透明度(SD)采用薩氏盤進行測定;總氨氮(TAN)采用納氏試劑比色法(GB 7479-87)測定;亞硝酸鹽氮(NO2-N)采用GB 7493-87法測定;硝酸鹽氮(NO3-N)采用HJ/T 346-2007紫外法測定;總氮(TN)采用GB 11894-89堿性過硫酸鉀消解紫外可見分光光度法測定;化學需氧量(CODcr)水樣于2009年8月至2010年1月每月采集一次,迅速送到實驗室采用哈希試劑(Method 8000)測定;磷酸鹽磷(PO4-P)采用GB 1576-2001法測定;總磷(TP)采用GB11893-89過硫酸鉀消解法[10]測定;葉綠素a(Chla)采用丙酮抽提法[10]測定。
1.2.3體成分測定分別于2009年3月、2010年1月對每個池塘的魚進行分揀,記錄池塘各品種的尾數、尾重,總重,同時計算各池塘的成活率(SR)、總飼料系數(FCR)。魚體和飼料的粗蛋白含量采用凱氏定氮法(GB/T 5009.5-2003)測定,磷含量采用分光光度法(GB/T 12393-1990)測定。其中總飼料系數(FCR)以及氮、磷利用率的計算按文獻[11]中所述方法進行,計算公式如下:
總飼料系數FCR=Fw/(Wt-W0)
氮的利用率=(Nt-N0)/Nf ×100%
磷的利用率=(Pt-P0)/Pf ×100%
其中,Fw為飼料投喂重量(kg),Wt為起獲物總重(kg),W0為放養魚總重(kg),Nt為收獲物的氮總量(kg),N0為放養魚的氮總含量(kg),Nf為投喂飼料的氮總含量(kg),Pt為收獲物的磷總量(kg),P0為放養時魚體磷總含量(kg), Pf為投喂飼料的磷總含量(kg)。
1.2.4數據處理與統計分析實驗數據錄入Excel表格,采用SPSS 18.0軟件對數據進行單因素方差分析(ANOVA),處理間差異顯著(P<0.05)時,采用Duncan檢驗進行多重比較分析。
2結果與分析
2.1主要水質指標的變化
2.1.1總氨氮匙吻鱘混養塘的總氨氮均值要高于對照塘,但方差分析結果表明匙吻鱘混養塘和對照塘間沒有明顯差異(P>0.05),放養匙吻鱘的4塘間也沒有明顯差異(P>0.05)。從圖1來看,各塘的總氨氮含量變動規律性不是很明顯,在5月、6月、9月、11月等幾個月5塘均出現較高值。
2.1.2亞硝酸鹽氮各塘的亞硝酸鹽氮含量的變動規律性不明顯(圖2)。匙吻鱘混養塘的均值要高于鳙魚對照塘,但方差分析表明匙吻鱘混養塘和鳙魚對照塘沒有明顯差異(P>0.05)。
2.1.3硝酸鹽氮從圖3來看,各塘的硝態氮變動規律性不是很明顯。方差分析表明匙吻鱘混養塘和鳙魚對照塘的年硝酸鹽氮含量沒有明顯差異(P>0.05)。各塘在6月、10月均出現峰值。
2.1.4磷酸鹽磷各塘的磷酸鹽磷變動規律性不明顯(圖4)。投餌季節變動較大,且高于非投餌季節。鳙魚對照塘的磷酸鹽磷均值要低于匙吻鱘混養塘,但方差分析表明匙吻鱘混養塘和鳙魚對照塘沒有明顯差異(P>0.05),匙吻鱘混養塘間也沒有明顯差異(P>0.05)。
2.1.5總磷5塘的變化趨勢比較相似,養殖季節后期處于下降趨勢(圖5)。對照塘均值低于4個密度的匙吻鱘混養塘,但方差分析發現,匙吻鱘混養塘和鳙魚對照塘沒有明顯差異(P>0.05),匙吻鱘混養塘間也沒有明顯差異(P>0.05)。
2.2氮磷利用
整個試驗期間,投入的飼料A為5 502 kg,飼料B為7 998 kg,氮含量為622.329 kg,磷為199.596 kg。各塘魚體產出的氮磷含量數據詳見表4。各塘氮利用率為11.81%~21.82%,磷利用率為19.11%~39.82%。其中,氮利用率最高的是匙吻鱘投放密度最小的塘,即P1塘,對照塘和P3、P4塘相差不大,P2塘最低為11.81%。磷利用率也是P1塘最高,其次為P0。
3討論
3.1水質狀況
濾食性魚類鰱魚、鳙魚等通過對浮游生物的攝食使水質指標產生變化[12]。本試驗通過對匙吻鱘混養塘和鳙魚對照塘水質指標的分析,發現匙吻鱘混養塘中的葉綠素a、透明度等指標的周年均值要小于鳙魚對照塘,而總氨氮、亞硝酸鹽氮、總氮、磷酸鹽磷、總磷等指標的周年均值均要高于鳙魚對照塘。但方差分析表明,鳙魚對照塘和匙吻鱘混養塘的大多數水質指標之間沒有明顯的差異,不同放養密度的匙吻鱘混養塘間也沒有明顯差異。
分析原因,可能跟匙吻鱘與鳙魚的攝食選擇差異[8]和養殖水體中總固體懸浮物過多[13]有關。匙吻鱘食性與鳙魚相似,均偏向攝食浮游動物,但在浮游動物密度過低時,鳙魚可選擇濾食浮游植物[8]和腐屑等,其在對食物的選擇上比匙吻鱘更具生態優勢[14]。在本試驗中,受到濾食性魚類的攝食壓力,池塘中的浮游動物尤其是枝角類、橈足類、輪蟲等匙吻鱘和鳙魚喜食的大型浮游動物密度較小,不足以支撐匙吻鱘的生長,本試驗表現為P1塘的匙吻鱘凈增重明顯高于其他3個塘。鳙魚對照塘中中小型浮游植物種群密度易因被掠食壓力減小而增加,而匙吻鱘混養塘中小型浮游植物因受到未被濾食的浮游動物的攝食壓力,種群增長相對易受限制,表現為匙吻鱘混養塘葉綠素a、透明度的周年均值低于對照塘,這與Burke等研究結果相似[7]。攝食對象選擇優勢[14]使鳙魚對顆粒懸浮物的攝食能力也強于匙吻鱘,池塘中的顆粒有機磷等易被攝食,使對照塘的透明度稍高于匙吻鱘混養塘,浮游植物光合作用條件稍微強于匙吻鱘混養塘,因此,一些水質指標如總磷周年均值要低于匙吻鱘混養塘。但在養殖投餌季節,較高密度養殖魚類的活動攪拌導致總懸浮物固體含量增加,降低了池塘透明度,浮游植物光合作用受限,溶氧補給受限,加上大量餌料的投入、較多魚體和浮游植物的死亡腐化分解,有機質、總氮和總磷富集導致水體過度富營養化[13],5塘水質不同時期各指標的波動較大,且總體均較差。但匙吻鱘各混養塘之間、和對照塘之間葉綠素a等水質指標間的差異相對各塘水體過度富營養化的水質狀況來說可被忽略,方差分析發現池塘水質無明顯差異。
3.2氮磷利用
試驗發現對照塘放養高于P1塘,鳙魚成活率高于匙吻鱘塘,但氮磷利用率和總飼料系數卻低于匙吻鱘放養密度為270尾/hm2的P1塘。分析其原因,可能在于匙吻鱘生長速度較快的特性。P0塘的其他養殖魚類的成活率和P1塘相差不大(表3),說明匙吻鱘對池塘氮磷利用率的升高貢獻較高。匙吻鱘在餌料充足的情況下,體重增長較快,是淡水魚類中生長最快的名貴魚類之一[4],而且據文獻報道的鳙魚和匙吻鱘的氮磷含量[15,16],匙吻鱘對氮磷吸收利用速度較快,因此P1塘的氮磷吸收利用率較高。相對P1塘,P2(由于草魚B死亡率最高,導致該塘氮磷吸收利用率最低)、P3、P4 3個混養塘則因為放養密度的增加,浮游動物餌料密度不足,匙吻鱘體重增長受限制甚至停止(表3),因此在混養塘中將匙吻鱘作為配養魚類時,需要考慮池塘中的浮游動物餌料密度是否足夠支持匙吻鱘的增長。
3.3匙吻鱘池塘混養
濾食性魚類的放養可控制魚塘微囊藻水華,進而改善水質[17],但本試驗在接近池塘飽和負荷、且放養密度極高的情況下,匙吻鱘、鳙魚和鰱魚等濾食性魚類的放養對池塘水質的改善作用相對較微弱,改變不了池塘總體水質惡化的趨勢。因此今后有必要在池塘放養密度較低的水平下,投放適量的匙吻鱘,進一步開展匙吻鱘對池塘水質影響的研究。
一般精養塘主要投喂外源性食物。雖然池塘養殖情況不一樣,但池塘系統對氮磷利用率一般都不高[11,18]。本試驗匙吻鱘混養塘和鳙魚對照塘的氮磷利用率也不高,其原因基本相似[13]。本次試驗5個混養塘的飼料系數均較大,原因在于草魚B和鰱魚成活率均較低。但相比對照塘,本試驗發現較低的匙吻鱘放養密度可有效降低混養塘總飼料系數,提高池塘的氮磷利用率,而隨著放養密度增加,容易導致池塘中浮游動物餌料密度不足,使匙吻鱘的增長受阻甚至停止,匙吻鱘的氮磷吸收利用作用降低。因此相比鳙魚對照塘,從氮磷利用率和總飼料系數來看,在中小型池塘中投放匙吻鱘的密度以270尾/hm2左右較為合理。因此,我們看好混養塘中搭配放養匙吻鱘的前景,支持張勝宇等[4]的關于在養殖草食性和肉食性魚類池塘中混養少量的匙吻鱘,搭配放養量為225~300尾/hm2的觀點。
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