蝦類養殖水體水質及底泥條件對養殖生態系統的影響

陳壁波，黃璇卿，曾運萍

（汕頭職業技術學院自然科學系，廣東 汕頭 515041）

在水產養殖過程中要求養殖先養水，養“水”永遠是核心。現代化的水產養殖需要農戶養殖管理模式逐步走向集約化，提高養殖過程中的水體生態系統管理水平。蝦類養殖在實際的養殖生產過程中蝦塘水體水質和底泥情況的好壞，對養殖收成有重大的影響。飼料喂養養殖中過剩飼料殘存池底，造成底泥酸化，硫化氫過高，產生毒性抑制物質，季節氣溫變化造成水體亞硝酸鹽、氨氮增加，溶解氧下降，藻類大量繁殖導致富營養化等水體生態變化現象是廣大養蝦農戶碰到的最主要問題，也極大的影響著每年農民的收成效益。因此，系統的分析和討論養殖過程中水質及底泥條件對養殖生態系統的影響，對解決養殖農戶碰到的問題，形成科學養殖模式，提升效益有著重要的實際意義和經濟價值。

1 水質條件對蝦類養殖生態系統的影響

蝦類的生長對水體的水質有著嚴格的要求，水質變化會影響蝦苗的生長速度和存活，影響養殖的產量和收益。pH、溶解氧、氨氮、藻類和懸浮物、透明度等是蝦類養殖水質生態條件重要的指標，對蝦類養殖生態系統有著不同的影響和意義。

1.1 pH值對養殖水體生態的影響

蝦類各個階段的生長過程中對養殖水體的pH值非常敏感，養殖水體中不同的pH值對蝦類的生長有很大的影響。當pH值低于6.5，水質偏酸性時，就會導致蝦血液中的pH值下降，削弱了蝦血液的載氧能力，造成蝦生長過程的生理缺氧，造成呼吸困難，嚴重時使其窒息，從而影響蝦的成活與生長；當水體的pH值過高，超過8.5時，水中的NH4+就會轉變成NH3，導致水體的毒性增大，同樣不利于蝦類的生長。蝦類苗種培育階段最適宜的pH值為7.5～8.0，成蝦養殖階段最適宜的pH值為7.0～8.5。因此，蝦類養殖水體在養殖過程中應保持pH值在6.5～8.5之間。

在養殖過程中，隨著飼料的投加，特別是過量的投喂飼料時，水體中殘余的餌料會沉積到水底。當供氧不足時，有機餌料會進行水解酸化，導致養殖水體的pH值下降，而盲目的大量投加石灰或者堿液進行調整pH值時，往往容易造成局部堿性過高，使得蝦類生長受到抑制而減產。

1.2 溶解氧對養殖水體生態的影響

溶解氧對蝦的生長發育有著極其重要的影響。水體溶解氧充足，則蝦苗攝食旺盛，活動能力強，餌料利用率高，生長比較快；水中溶解氧不足時，蝦苗的攝食、消化功能下降，呼吸作用增強，能量消耗大，生長緩慢，免疫力也隨著降低，輕則影響生長，重則感染病害，甚至引起死亡。

養殖水體中的溶解氧主要來自養殖水塘中水生植物的光合作用和大氣中空氣的溶入。當陰天或有降雨的情況下，由于光照不足，水體中浮游植物光合作用減弱，容易造成水中溶解氧不足。在南美白對蝦養殖成蝦階段的高溫季節，夏天容易出現暴雨、雷陣雨等不利氣候，高溫天氣導致大氣溶入氧氣減少，從而導致對蝦養殖池塘底層溶氧不足。降雨使得池水的表層溫度低于底層，引起水體上下對流，底層低溶氧水以及池底的腐殖質上升翻起，消耗了水體中大量的溶解氧，從而導致了水體缺氧以及泛塘等現象，給養殖戶帶來極大的損失和打擊。一般來說，在蝦類養殖過程中，池塘水體中適宜的溶解氧應控制在5 mg/L以上。

1.3 氨氮對養殖水體生態的影響

水體中的氨氮是水產養殖過程中的產物，在蝦類養殖過程中，氨氮是水體生態環境好壞程度的一個重要指標。蝦苗活性好，成長快的環境中，由于溶解氧較高，水體中的好氧硝化細菌能夠將水體中產生的亞硝酸鹽或氨氮物質轉化成硝酸鹽，水體氨氮濃度較低，影響蝦苗生長的有毒有害物質較少。

由于蝦類養殖過程中，蝦苗和水生生物排泄物、尸體及過量的餌料投加導致餌料殘余長期累積在池底，有機物質的腐爛、分解容易造成水質惡化，引起水中N、P等營養物質發生非正常變化。累積在底部的有機物質在厭氧或兼氧細菌的分解代謝下產生亞硝酸鹽、氨氮、硫化氫等有害有毒物質，這些中間有毒產物也可再由含氮化合物通過反硝化細菌還原而反復積累養殖環境中，給養殖水體的生態環境帶來嚴重的不利影響。隨著養殖過程中池底有機物質的累積和水體中溶解氧減少、細菌種類的變化，氨氮濃度將逐漸增加。

盲目的加大養殖密度，加大餌料投喂量，以追求高產高效的養殖模式和措施容易對養殖水體環境造成池塘底部有機物累積，破壞滿足蝦苗生長的良性水體生態平衡，導致蝦苗生理功能紊亂、免疫功能下降，感染疾病和死亡，影響了養殖的產量和質量。因此，養殖前加強池塘底泥的清理和養護，減少有機物在底泥中的累積；養殖中應加強對水體氨氮濃度的監測，控制養殖水體氨氮濃度在0.5 mg/L以下。適當的采用人工增氧和水草種植等措施，可以調節和改善水體中氨氮的含量，可以構建適宜蝦苗養殖的水體生態環境。

1.4 浮游藻類和懸浮物對養殖水體生態的影響

在廣東潮汕地區，南美白對蝦的養殖模式基本為戶外養殖，養殖池塘在陰雨天氣條件下會受納地表雨污水的徑流，導致水體中N、P物質和懸浮物質增加，并在池塘中累積。營養鹽是浮游微藻生長和繁殖的必需營養來源，眾多研究表明，水體中營養鹽的形式及濃度對浮游植物的生物量以及種類組成有較大的影響。營養鹽充足，在光照條件下水中的浮游藻類作為N和P的消費者大量繁殖生長，吸收和降低水中營養物質。浮游藻類的生長不僅影響水中的營養物質濃度也對水體中細菌的數量起到抑制作用。當藻類生長占據優勢可以抑制水體中細菌的生長和爆發，減少蝦苗的病害。但水中的浮游藻類大量增長則會導致水中懸浮物增加，水體能見度降低，從而引起水體底部透光不足，水生植物、藻類難以進行光合作用，導致底部溶解氧不足，引起厭氧還原產生有毒有害物質，同時，衰敗的藻類也會導致細菌重新大量增殖。因此，浮游藻類的種類與數量與南美白對蝦的養殖過程中的病害有著密不可分的關系，必須在養殖過程中進行相應的控制。

1.5 透明度對養殖水體生態的影響

南美白對蝦的生命活動是在水中完成的，在養殖過程中要求水體的水色、透明度基本保持一致。蝦苗培育早期，為了促進水中藻類生長，保持水中較高的溶解氧濃度，促使蝦苗保持較高的活性和生長速度，透明度一般較大。隨著蝦苗的生長和免疫力的增強，水體中營養物質的累積導致浮游藻類及懸浮物的增加，池塘水體在成蝦階段透明度會相應的降低一些。一般情況下，在蝦苗的中間培育期養殖蝦塘的透明度控制在60 cm左右，成蝦階段則控制水體的透明度在40 cm左右。適當的透明度可以有效地控制浮游藻類的種類和數量，從而抑制水體中細菌的生長，減少蝦苗的病害，保證養殖的質量。

2 底泥條件對蝦類養殖生態系統的影響

養殖蝦塘的底泥生態環境中存在大量的細菌、養殖過程中的沉積物，由于底泥離水面距離較大，空氣中的氧氣難以有效到達，水體中的氧氣來源主要靠浮游藻類的光合作用。因此，底泥生態環境中往往溶解氧濃度相對較低，容易產生厭氧或者兼氧的分解代謝，導致硫化物、亞硝酸鹽等有害物質產生，從而影響養殖水體的水質狀況。

2.1 硫化物對養殖水體生態的影響

高密度養殖、大量餌料投加在潮汕地區片面追求高產量的養殖戶中并不鮮見。然而過度的投喂餌料不僅造成餌料浪費，也造成了餌料大量沉積于池底底泥中，給底泥及水體環境帶來極大的污染和破壞。

大量的剩餌，死亡的動植物尸體、排泄物以及肥料等沉積在池塘底泥中，其腐化分解過程需要消耗大量的溶解氧，同時也極易產生硫化物、亞硝酸鹽等有害物質，導致底泥變臭發黑，危害養殖生產。底泥中的硫化物就是影響養殖環境的重要因素之一，是衡量底質環境優劣的一項重要指標。

過量的飼料殘余在池塘底泥環境中，在厭氧細菌的作用下產生硫化氫，硫化氫的出現會給蝦類帶來嚴重的致毒作用。同時，底泥在厭氧過程中產生的硫化氫氣體會溶解于水，并與水中的金屬元素結合，形成硫化物，導致底泥發黑，當底泥中有機物厭氧分解、酸化時，環境pH值下降，則硫化物又轉化成硫化氫，對蝦苗產生毒害影響。因此，蝦類養殖池底泥中的硫化氫應控制在0.1 mg/L以下，繼續增高會導致蝦類生長速度、體力和抗病力減弱，濃度升高到0.5 mg/L時則會與蝦血液中的鐵離子結合促使血紅蛋白減少，降低血液載氧能力，導致呼吸困難甚至中毒死亡。

2.2 亞硝酸鹽對養殖水體生態的影響

在養殖塘體的底泥生態環境中，有機物分解產生的氨氮會在亞硝化細菌的作用下轉化為亞硝酸鹽，這一轉化過程速度快。如果水中溶解氧充足，則亞硝酸鹽將在硝化細菌作用下繼續轉化為硝酸鹽，這一轉化過程較慢。一旦水體中亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的過程受阻，就會導致底泥及水體環境中大量的亞硝酸鹽累積。受水體中溶解氧濃度的影響，亞硝酸鹽在溶解氧不足時轉化為毒性作用強的氨氮，在溶解氧充足時則轉化為毒性作用較小的硝酸鹽，因此，蝦類的養殖過程中必須監測和控制底泥及水體中亞硝酸鹽的含量與變化。有研究表明，亞硝酸鹽濃度較高時會導致蝦苗中毒，出現厭食，靠邊緩慢游動，觸動時反應遲鈍，黑鰓、黃鰓、肝胰臟模糊不清晰，空胃，尾部、足部和觸須略微發紅等癥狀。多數病蝦先在池塘表面緩慢游動，繼而轉入中下層水體，最后靜伏池底而死，而剛剛蛻殼軟蝦則是亞硝酸鹽中毒的高發群體。

2.3 有機質對養殖水體生態的影響

底泥中的有機質來自于養殖過程中投食餌料的殘余、水生生物的排泄物、動植物尸體等的累積。在潮汕地區的戶外養殖中，高密度、高投餌量是導致水體底泥中有機質累積的主要原因。由于底泥中的有機質分解、腐化過程需要消耗水中的溶解氧，從而容易導致局部因為耗氧過高而形成快速酸化、還原的生態環境，引起pH值下降、硫化氫、氨氮、亞硝酸鹽等有害有毒物質產生和增加，影響了養殖水體的穩定性。

因此，底泥中有機質的含量是影響養殖水體水質穩定和水產養殖質量的重要因素。一方面，一定量的有機質為水體中的微生物生長提供食物，有利于構建更加穩定的水生生態平衡；另一方面，過量的有機質又為水體中有毒有害物質的產生提供了物質基礎。有資料表明，底泥中的硫化氫產生量與底泥沉積物中有機質的含量存在顯著的正相關關系。控制好底泥中有機質的沉積，需要從投餌量、養殖密度以及養殖過程水體水質的監測管理中互相配合管理。一般的，隨著池塘養殖年限的增加，累積的有機質容易與底泥中的金屬離子等物質形成絡合作用，降低了池塘的肥力，使得有機物長期累積沉淀，造成底泥有機物的過量，在養殖的休養調整期適當的排水、清淤可以有效減少有機質在池塘底部的淤積，影響下一個養殖周期。

3 構建健康的蝦類養殖水體生態系統的措施

當今的水產養殖正逐步趨向集約化、科學化，養殖收益不僅僅在于高密度和高投料達到養殖產量的提高，更在于通過科學的調整和控制養殖過程中水體及底泥的條件，構建健康的養殖生態環境，從而實現養殖產量和質量提高，實現養殖產業的可持續發展。

改變潮汕地區當前依賴高密度、高投料的傳統蝦類養殖模式，除了要克服氣候的客觀條件，更應該從在養殖生產過程中重視水體生態的監控與管理，積累和摸索實踐經驗，保證養殖農戶的經濟收益。

3.1 養殖水體水質生態的調節與構建

蝦類養殖過程中，蝦苗的保持較高活性，健康快速生長，有賴于養殖水體水質的穩定，主要包括有適宜的pH值、充足的溶解氧、較低的氨氮、一定的透明度和適量的浮游藻類。

大量的蝦類養殖實踐積累的經驗表明，調節與控制養殖水體水質條件可以通過以下措施實現養殖水質的穩定。

一是適當為養殖塘體補充新鮮水源進行換水，不僅可以提高池體溶解氧的濃度、增加水體透明度、降低亞硝酸鹽含量，還可以有效降低過高的pH值；當水體的pH值過低時，則可以適當地潑灑生石灰進行調整、提高。

二是改善水中的營養物結構，補充少量的磷肥，可以促進水中浮游植物、藻類的生長，增強光合作用，提高水中溶解氧的濃度；增加人工增氧的設施設備，可以快速實現水中溶解氧的提高，同時也可以有效降低亞硝酸鹽等有害物質的累積。

三是通過水生植物的生長，可以有效吸收并降低水中氨氮等有害物質，構建有利于降低氨氮的生態環境。沸石粉或者活性炭對氨氮具有良好的吸附性能，通過投加沸石粉或者活性炭物質，可以實現水體中氨氮的吸附和銨離子的交換，降低氨氮濃度。定期適量使用蝦類的解毒藥劑，可以提高蝦類胃腸道的消化吸收功能，減少糞便排泄，降低水中氨氮濃度，防止蝦苗的氨氮中毒。

3.2 養殖水體底泥生態的調節與構建

養殖水體底泥的好壞直接影響到水體的穩定及養殖動物的生長繁殖及抗病能力，蝦“游塘”“黃腿”等疾病，很多都是由底質惡化造成的。因此，調節和構建良好的養殖蝦塘底泥生態環境非常重要。

在休養期，放干或者降低池塘水面，有利于空氣中的氧到達池底底泥上方，充足的光照不僅可以殺滅池底細菌，也可以促使水中有益藻類光合作用提供充足的溶解氧，提高底泥微生物分解代謝有機質的速率和效果。采用人工清淤或者種植經濟作物如水芹菜、西洋菜等也可以有效降低養殖中累積于底泥中的有機物或者營養物質，減少下一養殖周期中底泥有害物質的積累。

養殖過程中，應科學監控底泥有機物的殘余量，采用少喂多餐的投料方式，避免多余餌料的沉積。在養殖塘體中混養少量的雜食性魚類，利用雜食性魚類把沉底的殘余餌料和死蝦吃掉，也可以起到生物凈化的作用，有效減少有機物在底泥中的沉積。

4 結語

近年來，潮汕地區眾多養殖農戶的蝦塘經過多年養殖后，缺乏有效的管養和清理，僅靠經驗和傳統的作業方式，依賴高密度、高投料獲取高產模式越來越難保證養蝦收益，亟待轉型為從養殖水體水質及底泥條件的監測和科學管理中獲取蝦類養殖的高效益和高質量。然而，控制和管理養殖水體的水質及底泥性質的穩定是一個復雜的系統工程，既受到天氣物候等客觀條件的影響，又需要水體中pH值、溶解氧、氨氮、浮游藻類、有機質、亞硝酸鹽等多個因素的有效配合，在長期的監測分析和生產管理過程中，不斷積累經驗，因地制宜構建起適合該地區蝦類養殖品種的水體和底泥生態系統，促進農戶增收增效。