基于生物絮團原理的水質調控技術在三角魴保種池塘中的應用

戴楊鑫，馮曉宇，王宇希，戴瑜來，黃輝，馬恒甲

(1.杭州市農業科學研究院，浙江 杭州 310024； 2.國家大宗淡水魚產業技術體系杭州綜合試驗站，浙江 杭州 310024； 3.杭州國家級錢塘江三角魴原種場，浙江 杭州 310024)

三角魴(Megalobramaterminalis)，隸屬硬骨魚綱、鯉形目、鯉科、魴鳊亞科、魴屬，俗稱“三角鳊”“錢塘江塔鳊”等[1-3]，是錢塘江、長江等流域重要的野生土著經濟魚類，因其具有生長快、疾病少、適應性強、體大肉厚、骨刺較少、肉質嫩滑、蛋白質含量豐富等特點而深受消費者喜愛[4-5]。近幾年，隨著三角魴人工繁殖技術、苗種培育技術及商品魚養殖技術的突破[6-7]，三角魴養殖技術不斷進步，養殖密度和產量不斷提高。與此同時，養殖水源污染、養殖池塘內水體富營養化、水體微生態失衡等因素，導致三角魴池塘養殖水體水質劣化，嚴重影響三角魴健康。

養殖池塘水質環境是影響養殖效益的重要因素，傳統的三角魴池塘養殖水體調控方法，其主要特征之一是“大灌大排”，即通過引入新水源同時排出老化水體的方式，更換養殖池塘中的水，以改善養殖水體水質，解決養殖水體水質劣化的問題。但采用這種方法，一方面，排出的老化水將污染外部水環境，另一方面，大量引入新水源極有可能帶來新的污染、病原體等病害風險。此外，采用“大灌大排”方式換水需耗費大量養殖用水，造成能源、資源的浪費。

以生物絮團技術為核心的水體調控技術被認為是解決水產養殖產業發展所面臨的環境制約和飼料成本問題的有效手段之一[8]，此項技術已廣泛應用于羅非魚和南美白對蝦養殖中[9-12]。據相關研究報道，在淡水魚養殖、蝦蟹養殖及中華鱉養殖中應用生物絮團技術，能有效改善養殖水體的水質及餌料利用效率，增加養殖效益。本研究在三角魴保種池塘水質調控中，引入以生物絮團為核心的水質調控技術，通過在養殖系統中添加有機碳源，平衡水體中的碳氮比例，結合充足的增氧曝氣促進養殖系統中異養菌群形成，轉化水體中的無機氮，并合成自身蛋白質供養殖動物使用，達到凈化水質、提供飼料來源的調控目的。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2016年6月8日至2017年5月4日在浙江杭州國家級錢塘江三角魴原種場養殖池塘進行。選取場內面積規格一致的養殖池塘(長55 m，寬28 m)6個，隨機選取其中3個池塘加以改造作為試驗塘。在試驗塘中間配備耕水機1臺(60 W)，兩側各增加直徑為0.8 m的納米底增氧盤管9個，使用1臺羅茨鼓風機(1.1 kW)曝氣增氧(圖1)。其余3個池塘按本場常規養殖池塘設置，只在池塘中間配備葉輪式增氧機1臺(3 kW)。

圖1 試驗池塘布局

1.2 養殖魚類

試驗所用魚類均為浙江杭州國家級錢塘江三角魴原種場自留養殖魚種。三角魴為完成當年苗種繁育中整理挑選的后備親本，鰱魚為三角魴養殖塘中套養的上年度魚種，羅非魚為本場溫室內保種過冬魚種。試驗期間，各保種塘放養三角魴460尾，鰱115尾；試驗塘套養羅非魚230尾。3種魚類的放養密度分別為：三角魴3 000尾·hm-2，鰱魚750尾·hm-2，羅非魚1 500尾·hm-2。

各塘魚類放養數量及規格如表1所示。

1.3 飼養管理

養殖用水取自錢塘江，原種場泵房將錢塘江水打進大型蓄水池沉淀后，再通過二級水泵打進保種塘，養殖期間各塘水深2 m。試驗期330 d，期間陰雨天、12月至次年3月停止投喂，其余時間每日早晚各投喂淡水魚膨化配合飼料(浙江中大飼料集團有限公司)，每日投喂量約為試驗中所放養吃食性魚類初始體質量的0.5%～5%。投喂期間，關閉試驗組羅茨鼓風機1 h，同時以蔗糖作為外源有機碳源進行添加。每次飼料投喂后，將蔗糖溶于水后均勻潑灑于池塘水面，蔗糖的使用量為飼料投入量的30%(表2)。

表1 各處理組養殖魚品種及規格

表2 試驗期各處理氮、磷、碳輸入量

1.4 采樣及分析

1.5 統計分析

使用Excel 2007進行數據整理及作圖，SPSS 19.0進行統計分析，使用t檢驗進行顯著性檢驗，取P<0.05為差異顯著性水平。

2 結果與分析

2.1 魚類生長情況

試驗結束時，測量各放養魚類的生長狀況(表3)。研究發現，試驗組中鰱魚、羅非魚的平均體質量均顯著高于對照組，各處理組三角魴平均體質量差異不顯著。試驗塘的平均飼料系數比對照塘降低29.7%，但差異并不顯著。

表3 各處理魚類的生長情況

注：同一列上標字母不同表示差異顯著(P<0.05)。表4同。

2.2 池塘水質變化

研究發現(表4)，試驗塘水體中總氨氮、總氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總磷和磷酸鹽等指標平均濃度均低于對照塘水體，亞硝酸鹽氮和總氮的平均濃度尤其明顯，分別低于對照塘22.2%和40.3%，但差異均不顯著。試驗塘中總有機碳濃度顯著高于對照塘。

表4 各處理的水質情況 mg·L-1

2.3 經濟效益

比較各處理組投入、產出量。試驗塘較對照塘，三角魴增收78.20 kg，鰱魚增收60.17 kg，羅非魚增收48.13 kg，合計增加經濟效益2 346.16元。

試驗組蔗糖消耗830.70 kg，合2 325.96元；整個試驗周期羅茨鼓風機和耕水機耗電量折合人民幣3 583.12元。對照組換水3次，共5 544 m3，按0.2元·m-3收費標準征收水資源費，合計費用1 108.80元；整個試驗周期葉輪式增氧機和抽水泵耗電量折合人民幣需2 273.68元；排出需處理尾水5 544 m3，污水處理費折合人民幣5 544.00元。綜上所述，基于生物絮團原理的水質調控技術在水產養殖實際生產中雖有一定超前性，但在需要收取水資源費，尤其是污水處理費的地區具有一定的運用價值。

3 討論

本試驗中，基于生物絮團原理的水質調控技術，通過在養殖池塘中添加蔗糖并充分曝氣增氧，形成一定量的生物絮團使其發揮作用。研究結果表明，添加蔗糖形成適量生物絮團對于提高養殖魚類產量、降低餌料系數等方面有一定的促進作用。李彥等[11]研究發現，在養殖水體中添加碳源，形成生物絮團，能促進羅非魚生長，同時降低飼料系數；李朝兵等[15]對生物絮團在鳙養殖中應用的研究發現，生物絮團作為一種新型餌料，在促進鳙生長方面具有正面作用；岳強等[16]研究發現，生物絮團可以促進中華鋸齒米蝦的生長；李濤等[17]的研究結果表明，生物絮團通過實現飼料中蛋白質的二次有效利用，提高了飼料利用率，降低養殖成本，同時促進錦鯉的生長。趙志剛等[18]比較了添加碳源對不同魚類生長性能的促進作用，結果表明，添加碳源能明顯促進鳙和鯉的生長，而對鰱和草魚的生長促進效果不明顯，同本試驗結果存在一定分歧。分析原因，鰱、鳙作為慮食性魚類，對生物絮團的利用效率與其顆粒大小有關，而生物絮團顆粒的大小與本土微生物組成、碳源種類、曝氣強度和水體混合強度等有關。張明明等[19]研究發現，生物絮團養殖模式適宜于異育銀鯽養殖，不僅可促進魚體生長，同時可增強其應激能力和抗病力。王廣軍等[20]通過對不同碳氮比對雜交鱧養殖的研究結果表明，合適的碳氮比可促進雜交鱧的生長，但當碳氮比過高時則會對雜交鱧產生不利影響。

本試驗中，在養殖水體中添加蔗糖對水體水質指標具有明顯的改善作用，該結果在國內很多學者的研究中均得到了廣泛驗證[11, 16-18, 20]。在水產養殖系統中，利用生物絮團原理凈化養殖水體，實際上是無機氮的同化過程，生物絮凝的過程是將水體中的顆粒有機物、溶解有機物和無機氮轉化為水產養殖對象可以攝食的絮凝體，從而降低其對養殖對象的影響[8]。基于生物絮凝原理的水產養殖水質調控技術需提供一定的碳源和增氧條件，成本較低，考慮傳統水質調控技術產生的水資源費及廢水處理費，應用該技術可解決養殖過程中的水質問題，同時降低飼料成本及水處理成本，具有一定的推廣價值。