鳳眼蓮浮床對東平湖鯉養殖池塘水質的凈化作用

楊玲，陳金萍，趙麗娟，張志山，張龍崗，付佩勝 山東省淡水水產遺傳育種重點實驗室，山東省淡水漁業

研究院，山東 濟南250017

鳳眼蓮（Eichhorniacrassipes）又稱浮水蓮花、水葫蘆，屬雨久花科鳳眼藍屬，是一種漂浮性水生植物。鳳眼蓮須根發達，生長速度極快，能吸收水體中大量的氮、磷等營養元素以及某些重金屬元素［1～3］，是美化環境、凈化水質的良好植物，被廣泛應用于水域凈化和污染水體的修復［4～10］。另外，鳳眼蓮含有較高的粗蛋白、粗纖維、粗脂肪及磷、鈣等無機鹽，是家畜和牲畜的良好飼料［11］。本研究以東平湖黃河鯉養殖池為研究對象，探討了鳳眼蓮浮床對淡水養殖池塘水質理化指標的影響，以探索東平湖鯉的健康養殖模式，為鳳眼蓮浮床的大面積推廣提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用鳳眼蓮取自山東省淡水漁業研究院鳳眼蓮培育池，植株健壯無病。試驗池塘為山東省淡水漁業研究院東平湖黃河鯉養殖池，池塘面積0.33hm2，水深1.5m；塘中架設鳳眼蓮浮床，浮床面積約占總水面的20%，對照塘不架設浮床，其他管理條件相同。

1.2 試驗方法

為防止東平湖鯉吃掉鳳眼蓮的根系，同時也為控制鳳眼蓮的生存面積，以竹竿和網片在塘中架設浮床。2014年8月20日架設完成并投放鳳眼蓮，自8月25日至9月22日，每周采集1次水樣（包括試驗塘和對照塘），采樣時間為上午9點，分別測定水體中的溶解氧、pH、總磷、總氮、氨氮和亞硝酸鹽等理化指標，探討水質指標的變化規律和鳳眼蓮浮床的凈水效果。

1.3 理化指標測定方法

溶解氧測定方法為碘量法；pH的測定采用玻璃電極法；營養鹽含量測定采用流動分析儀（型號：QuikChem 8500）測定，其中總磷含量采用10－115－01－3－A方法；總氮含量采用10－107－04－3－A方法；氨氮含量采用10－107－06－2－A方法；亞硝氮含量采用10－107－04－1－A方法。

2 結果與分析

2.1 溶解氧（DO）

試驗池和對照池溶解氧的變化情況如圖1所示。由圖1可見，首次取樣時試驗池和對照池DO的差別不大，分別為7.45mg／L和6.81mg／L，試驗池高0.64mg／L；隨著鳳眼蓮的生長，2池的DO值差距變大，至9月15日，2池溶氧分別為6.83mg／L和4.18mg／L，試驗池比對照池高2.645mg／L。由此可見，鳳眼蓮浮床可以大幅提高池塘水體的DO，有利于魚類的生長。

2.2 pH

試驗池和對照池pH的變化情況如圖2所示。由圖2可見，試驗池和對照池的變化趨勢存在差異，對照池pH呈現較大幅度的波動，而試驗池pH則相對穩定。養魚水體pH常年變化規律通常是降低的，這是因為水中有機物過多和因溶氧不足而缺氧分解的結果。溶氧不足，殘餌、糞便等不能充分分解，產生各種有機酸類使pH逐漸下降。試驗池pH波動較小，一方面由于鳳眼蓮浮床阻擋陽光直射入水底，減少水體可吸收光照面積，光合強度較穩定；還有一個原因是試驗池溶氧較高，促進殘餌糞便的分解。鯉科魚類的最適pH為7.5～8.5，鳳眼蓮浮床可為魚類健康生長提供pH較穩定的良好環境。

圖1 各池溶解氧變化

圖2 各池pH變化

2.3 總磷（TP）

各池TP含量的變化趨勢見圖3。從圖3可以看出，首次采樣時試驗池TP含量略低于對照池，分別為0.205mg／L和0.244mg／L，隨著鳳眼蓮的生長繁殖，密度逐漸增加，其吸收TP的能力也逐漸增加，9月22日，2池的TP含量分別為0.054mg／L和0.201mg／L，試驗池約為對照池的25%。4周之內對照池TP含量無明顯變化，試驗池由于鳳眼蓮的吸收作用，TP含量明顯降低，4周后TP去除率達73.6%。由圖3還可以看出，隨著時間的推移，鳳眼蓮吸收TP的速度較前段時間顯著減少，這是由于鳳眼蓮密度過大，影響了光合作用的正常進行，從而影響了鳳眼蓮的生長。因此實際應用中應保持適宜的鳳眼蓮密度，適時打撈出部分鳳眼蓮作為飼料投喂魚類。

2.4 總氮（TN）

各池TN含量的變化趨勢見圖4。由圖4可見，首次采集的水樣中2池TN含量相近，試驗池和對照池分別為1.485mg／L和1.532mg／L，試驗池略低于對照池，隨著鳳眼蓮的生長，試驗池水樣中TN含量顯著降低，到9月22日，2池TN含量分別為0.602mg／L和1.218mg／L，相差1倍多，對照池在4周內TN含量無顯著變化，試驗池TN去除率為59.4%。從試驗池TN含量變化趨勢可以看出，開始2周TN含量急劇下降，后2周下降的趨勢減緩。這表明鳳眼蓮在開始2周生長迅速，后來由于密度的增加，光合作用受影響，生長速度放緩。

圖3 各池總磷含量變化

圖4 各池總氮含量變化

2.5 氨氮（NH3－N）

各池NH3－N含量變化趨勢見圖5。由圖5可見，在首次取樣時試驗池NH3－N略低于對照池，分別為0.985mg／L和1.037mg／L；隨著鳳眼蓮的生長，試驗池水中的NH3－N顯著降低，到9月22日，試驗池NH3－N含量約為對照池的23%，試驗池NH3－N去除率達81.4%。從試驗池NH3－N的變化趨勢看，前2周內試驗池NH3－N含量急劇下降，后2周下降的趨勢減緩。

2.6 亞硝酸鹽氮（NO－2－N）

各池NO－2－N含量變化趨勢見圖6。由圖6可見，2池中NO－2－N含量的變化趨勢和氨氮基本一致。首次采集的水樣中，試驗池和對照池NO－2－N含量分別為0.072mg／L和0.083mg／L；隨著浮床中鳳眼蓮的生長繁殖，密度不斷增加，NO－2－N含量迅速降低，到9月22日，2池分別為0.021mg／L和0.071mg／L，試驗池NO－2－N含量約為對照池的30%，試驗池NO－2－N去除率達70.8%。從試驗池NO－2－N含量變化趨勢分析，也和氨氮一樣，前2周內試驗池NO－2－N含量急劇下降，后2周下降的趨勢逐漸減緩，與鳳眼蓮生長速度密切相關。

圖5 各池氨氮（NH3－N）含量變化

圖6 各池亞硝氮（NO－2－N）含量變化

3 討論

我國淡水養殖業發展迅猛，但在水質控制、飼料與藥物的使用管理等方面還比較落后，缺乏必要的水體凈化措施，殘餌和糞便的沉積與分解使水質惡化，導致魚病頻發，又存在用藥不規范、藥物殘留嚴重、食品質量下降等一系列問題，限制了水產業的可持續健康發展。本研究著眼于池塘水質的凈化和改善，以提高養殖產品的質量、節約水資源為目標，利用鳳眼蓮浮床對池塘水質進行生物修復［9，10］，有效凈化水質，節約水資源，同時減少病害發生，實現淡水池塘節水、節餌、高效養殖。

池塘水體富營養化主要由氮磷引起，氨氮和亞硝酸鹽等有毒物質超標是危害魚類健康的主要因素。池塘中N、P主要來源于殘餌和糞便，鳳眼蓮生長極快；張迎穎等［2］通過吸收水中N、P轉化為自身結構組成物質，其生物量的增長速率決定了對N、P吸收轉化的能力，鳳眼蓮的吸收作用是TN、TP去除的主要途徑；姚輝等［4］研究得出鳳眼蓮對富營養化水TN和TP的去除率為90.9%和76.8%；張迪等［5］研究得出鳳眼蓮對黃顙魚養殖水體TN、TP的去除率分別為53%和78%，本研究中鳳眼蓮對東平湖鯉養殖水體TN、TP的去除率分別為59.4%和73.6%，與張迪的研究結果相似。蔣艾青［6］研究鳳眼蓮對魚塘中NH3－N和NO－2－N的去除率分別為70%和88.1%，許國晶等［7］研究鳳眼蓮和EM菌協同對鯉魚塘中NH3－N及NO－2－N的去除率為81.82%和89.8%，本研究中鳳眼蓮對東平湖鯉池塘中NH3－N及NO－2－N的去除率分別為81.4%和70.8%，與許國晶的研究結果相似，但NO－2－N的去除率較小，原因可能是本試驗所用池塘水質較好，NO－2－N含量原本就在較低水平。

鳳眼蓮的密度對吸收水中NP的能力有直接影響，密度過高或過低都達不到最好的凈水效果。據報道，鳳眼蓮密度為15～20kg／m2比密度35～40kg／m2對污水中TN、TP的去除率高［6］。根據鳳眼蓮的生長速度，隔天撈取一定量的鳳眼蓮喂魚，并把吃剩的鳳眼蓮及時撈出，避免污染水質，維持浮床內鳳眼蓮的適宜密度，保證鳳眼蓮最快生長速度和較佳的凈水能力，并對魚類的生長產生促進作用。

鳳眼蓮一般分布于南緯32°和北緯32°之間，由于其繁殖能力強，在我國南方常大面積爆發，引起河道堵塞和水環境急劇變化［10］，所以對鳳眼蓮的利用必須加強管理和調控［12，13］。而在我國北方地區，鳳眼蓮不能自然越冬，利用起來相對安全。在淡水池塘中架設浮床，浮床面積不超過水面的20%，將鳳眼蓮控制在浮床以內，可有效防止鳳眼蓮過度繁殖覆蓋整個水面而抑制藻類生長，保護水環境的生物多樣性，秋末冬初鳳眼蓮開始死亡，將其撈出浮床，以免殘體造成二次污染［9］。

池塘養殖傳統的調水方法是水瘦了施肥、水老了換水，浪費了大量的水資源，與我國水資源匱乏的現狀相矛盾。本研究結果表明，鳳眼蓮浮床對東平湖鯉養殖池塘水體的營養鹽（TP、TN、NH3－N、NO－2－N含量等）都具有很好的去除作用，還可以提高水體溶氧，穩定pH，可為健康養殖提供環境保障。利用鳳眼蓮浮床來凈化東平湖鯉養殖池塘水體，可減少換水量，并代替部分飼料，減少飼料成本，探索出了一種東平湖鯉的健康養殖模式；利用鳳眼蓮浮床凈化水質具有投資少、見效快、技術簡單、使用安全等優點，具有良好的推廣應用價值。

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