生態養殖中水草腐解對水質的影響分析

竇為東

摘要：生態養殖可以有效地解決傳統養殖模式中水質惡化問題，生態養殖池塘一般種植較多的水草，水草可以充分吸收水體中的氮、磷等，可降低氮、磷等對水質的影響。生態養殖池塘在養殖后期，水草開始死亡，大量的水草殘留在池塘中，會導致水質的惡化，水草腐解對水質影響的程度對水產工作者也是一個重要的信息。本文主要探討幾年來水草腐解對水質影響的研究成果，為今后的研究提供理論依據。

關鍵詞：生態養殖，水草腐解，水質影響

水草的腐解是個復雜的過程，主要包括糖類、有機酸、蛋白質和礦物質的釋放以及木質素、纖維素等不斷地降解。一般分為3個過程，第1個過程是水溶性物質糖類、有機酸、蛋白質和礦物質的釋放，此過程水草的質量損失較快階段；第2個過程是在微生物的作用下降解水草體內的有機物，這一步是質量損失的主要階段；第3個過程是未分解的水草殘體體內難分解物質木質素、纖維素等的比例不斷升高，水草殘體的分解受到抑制，分解速率明顯減慢的階段。以輪葉黑藻、伊樂藻和金魚藻為例，其在腐解的過程也明顯的表現出3個階段，試驗的前3d水草的分解速率較高，質量損失率分別達到（29.3士1.5%、029.7士2.1）%和（21.0士2.0）%；第3—28d分解速率下降，但是此階段質量損失較多，質量損失率分別為（64.0士2.0）%，（65.3士0.6%）和（46.0士1.0 ）%；第28-60d水草的分解速率低，第60d時輪葉黑藻、伊樂藻和金魚藻的質量損失率分別為（72.3士2.1）%，（71.7士1.5）%和（58.3士0.6%），相對于第28d，3種水草此階段質量損失并不高。

在水草腐解初期主要為易分解的物質腐爛分解，分解速率較快，水體大量的溶解氧被消耗，溶解氧迅速下降。試驗的中、后期，水草殘體體內難分解物質木質素、纖維素等的比例不斷升高，分解速率逐漸下降，耗氧量降低，上覆水體的溶解氧逐漸升高。表明，雖然水草腐解是耗氧過程，但是腐解的過程不會使上覆水體的溶解氧持續降低，主要原因是空氣的氧氣可以進入水體，腐解的后期，空氣中增加的氧氣大于腐解消耗的氧氣，故上覆水體的溶解氧逐漸上升。而對照組底泥未被完全分解的植物殘體和餌料腐爛分解導致對照組上覆水體溶解氧變化趨勢和試驗組相似，但對照組分解物較試驗組少，耗氧量明顯小于試驗組。空氣復氧和水體耗氧的差值較小時，可能導致水質的惡化，有研究表明，當水體植物殘體生物量較大時，極易在腐解期造成水體缺氧并向水體釋放大量的營養鹽，造成水質惡化，甚至發黃、發臭。

水草腐解初期，體內不穩定的含碳有機物質釋放到水體，在微生物的作用下分解釋放出CO2，造成水體pH下降，試驗的中、后期，水草體內的含氮有機物在微生物的作用下產生NH3和胺類物質使水體pH升高。對照組分解物生物量小于試驗組，分解過程中產生的CO2和胺類物質的量均低于試驗組，導致對照組pH的變化趨勢和試驗組相似，但幅度較小。水草腐解初期，水體由中性變為酸性，超過了水產最適生長pH，可使水產類生物的免疫系統受到損傷。研究發現，pH脅迫可使水生生物的免疫系統受到傷害。試驗初期，試驗組水體溶解氧大量被消耗，在厭氧菌的作用下，水體發黃、發臭，水草體內大量的有機物釋放到水體，CODMn迅速升高。試驗中、后期，一方面水體的有機物不斷被分解，另一方面通過物理、化學、生物交換作用等被底泥吸附，CODMn緩慢下降。底泥和上覆水體存在吸附解析平衡，周林飛等研究沉水植物腐解試驗時發現，初期水體CODcr較高，當水草待殘體分解沉降后CODcr小于10mg/L時，底泥的有機向水體的遷移量很微小，與試驗的研究結果基本一致。

同時，水草腐解的初期，水體的溶解氧大量被消耗，使得整個水體保持低氧或厭氧環境，三氮轉化有利于向反硝化反應方向進行，試驗組水體NO3--N迅速降低而NO2-N和NH4+-N迅速升高。反應的中、后期水體的溶解氧緩慢升高，NO2-N和NH4+-N可被氧化，反應有利于向硝化反應方向進行，試驗組水體NO3--N緩慢升高而NO2-N和NH4+-N緩慢下降。對照組底泥未完全分解的物質的量較少，雖產生了與試驗組中NO3—N，NO2-N和NH4+-N相似的變化趨勢，但幅度低于試驗組。三氮是衡量水體毒理性重要指標，其中NO2-N和NH4+-N濃度過高對水生生物具有毒害作用，養殖池塘富氧曝氣可以有效降低NO2-N和NH4+-N濃度。TN和TP的變化趨勢和水草腐解的3個階段密切相關，水草腐解的前兩個階段向水體釋放了大量了氮、磷等營養鹽，TN和TP短期內達到較高濃度，第3階段，水草分解速率降低，再加上氮、磷的轉移或轉化，TN和TP緩慢降低。有研究表明，水草腐解，體內氮、磷的70%以上會在短期內釋放到水體。氮、磷的快速升高容易導致水體藻類的大量繁殖，藻類的大量繁殖可能導致水質的嚴重惡化。

綜上所述，水產養殖的過程中，大量的營養鹽會通過不同的途徑進入水體，對養殖水體產生巨大壓力，以至影響水產養殖業的可持續發展。水產生態養殖以共生模式，利用水草在自身生長的過程中吸收水體大量的營養鹽，可以最大程度上降低外源性營養鹽對養殖水環境造成的影響。同時，水草不僅是天然植物性餌料還可以增強水產的自身免疫力。但是經過以上分析，較多的水草殘留在池塘中，會引起水體缺氧，加劇植物殘體的腐解，導致水質惡化，需要適時地控制水草殘體的生物量。

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