不同比例“魚腥草-薄荷-空心菜”浮床對吉富羅非魚養殖池塘環境的影響

鄭堯 裘麗萍 胡庚東 孟順龍 范立民 宋超 李丹丹

摘要[目的]采用“魚腥草-薄荷-空心菜”三明治模型浮床對吉富羅非魚養殖池塘開展水質凈化研究。[方法]2017年6—10月對魚腥草、薄荷、空心菜進行三明治模型不同配比（植物種植比例為1∶1∶1，占比10%和20%）研究，測定CODMn、Chla、TN、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TP、PO43--P等水質指標和底質TN、TP指標。[結果]2017年7—9月三明治塘CODMn、Chla、TN、NO2--N、TP、PO43--P顯著下降，對磷的去除效果較好，種植初期和后期容易造成水質TN、Chla等指標上升。[結論]構建三明治浮床時，10%浮床種植面積的凈水效果較20%浮床種植面積好。

關鍵詞水質;底泥;池塘;原位修復

中圖分類號S964.3文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2019）01-0080-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.01.025

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中草藥能夠調控池塘水質[1-3]，改善池塘微生物群落結構[4]，可作為抗生素的有效替代品，增強魚類免疫能力與抗病能力[5-7]。迄今為止，篩選出的適合池塘種植的中草藥品種有魚腥草、薄荷、虎杖、水芹、大蒜、薏苡、紫蘇、黃花水龍、夏枯草、菖蒲、狼把草等。筆者所在課題組采用空心菜對池塘水質進行凈化[8-9]，近期水質監測結果表明中草藥對池塘水/底質的凈化效果與經濟蔬菜（如空心菜等）相類似。筆者改變水質凈化方式，采用“空心菜-水芹”、“中草藥-水芹”輪作方式，實現全年對水質進行凈化[10]，針對不同植物在不同季節對不同養殖品種池塘水質的凈化效果，2016年采用5%“魚腥草-空心菜-魚腥草”模型進行試驗，結果表明此種三明治模型能顯著降低吉富羅非魚養殖池塘水體中TOC、CODMn、TN、TP指標和底泥中TN、TP指標[11]，但在配比上需要進一步研究。

前期研究結果表明魚腥草（HouttuyniacordataThunb）和空心菜能顯著降低池塘中TN、NO3--N、NH4+-N;TP、CODMn含量。薄荷（MenthahaplocalyxBriq.）能顯著降低水中TN、NO3--N、NH4+-N、PO43--P等水質指標。筆者利用魚腥草、薄荷、空心菜進行三明治模型不同配比研究，進一步優化三明治模型參數，以期為池塘水質凈化提供基礎性數據。

1材料與方法

1.1試驗材料與設計

試驗于2017年6—10月在淡水漁業研究中心宜興屺亭基地進行，選擇吉富羅非魚養殖池塘9口[對照組、種植面積分別占水面面積10%（試驗組Ⅰ）和20%的三明治試驗組（試驗組Ⅱ）各3口，每口0.13hm2，水深2m），5月初放養魚苗45000尾/hm2，搭配少量鳙魚225尾/hm2，鰱魚150尾/hm2。飼料投喂量占魚體質量的3%，每天投喂3次，以30min吃完為標準，后期投喂量根據魚體大小做適量調整，試驗塘與對照塘養殖期間管理和病害防治一致。

浮床浮體部分為PVC材料（d=50mm）制成的圓管（長2m），圍成面積4m2的正方形，中間部分用一層網孔（直徑30mm）的網片，選用魚腥草、薄荷和空心菜苗置于網片上（寬20cm，長30cm），再用孔（直徑10mm）的一層致密網片，防止魚啃食幼根。

1.2采樣和水/底質參數測定

采樣時間固定為每月18日上午10：00左右。通過采集對照塘（對照組）、10%（試驗組Ⅰ）和20%（試驗組Ⅱ）三明治浮床種植塘水樣500mL（五點法），按《水和廢水監測分析方法》測量CODMn（高錳酸鉀-草酸鈉滴定法）、Chla（丙酮提取法和分光光度計法）、TN（堿性過硫酸鉀氧化-紫外分光光度計法）、NH4+-N（納氏試劑光度法）、NO3--N（酚二磺酸光度法）、NO2--N（N-（1-萘基）-乙二胺光度法）、TP（硝酸-硫酸消解法）、PO43--P（鉬酸銨法）等水質指標。同時，采集底泥樣本100g，對底泥樣本的TN、TP含量進行分析，TN含量的測定采用凱氏定氮法;TP含量的測定采用高氯酸-硫酸消化法。

1.3數據統計與分析

試驗結果均以“平均值±標準差”表示，使用SPSS11.0統計軟件進行ANOVA分析（LSD法檢驗），P<0.05差異顯著。

2結果與分析

由表1可知，2017年6月試驗組Ⅰ和ⅡCODMn、Chla、TN、TP、PO43--P顯著上升，試驗組ⅡNH4+-N、NO2--N、NO3--N顯著上升。7月，試驗組Ⅰ和ⅡCODMn、Chla、TP、PO43--P顯著下降，試驗組ⅡTN含量和試驗組ⅠNH4+-N顯著含量下降。8月，試驗組Ⅰ和ⅡCODMn、Chla、TP、PO43--P顯著下降，試驗組ⅡTN含量和試驗組ⅠNH4+-N顯著下降;試驗組ⅠChla、NH4+-N、NO2--N、TP顯著下降，試驗組ⅡTP、PO43--P顯著下降。9月，所有檢測指標均顯著下降，試驗組ⅠChla顯著低于試驗組Ⅱ，但試驗組ⅠTN、NO3--N、TP顯著高于試驗組Ⅱ。10月，Chla、TN、NH4+-N顯著上升，試驗組ⅡNO3--N顯著上升，試驗組ⅡCODMn顯著下降，試驗組Ⅰ和ⅡNO2--N、TP、PO43--P顯著下降。

對三明治塘（試驗組Ⅰ和Ⅱ）底泥TN、TP進行分析，結果表明2017年6—7月試驗組Ⅱ、8—9月試驗組ⅠTN含量顯著下降，但試驗組ⅡTN含量顯著上升（圖1）;2017年6—7月試驗組Ⅰ和ⅡTP含量顯著下降（圖2），但8、10月試驗組ⅡTP含量顯著上升。三明治塘總重、成活率及平均體重顯著高于對照組，且餌料系數降低（表2）。

3討論

從水質和底質指標來看，種植初期和后期容易造成水質TN、Chla、NH4+-N、NO2--N等指標上升，2017年8、10月份20%三明治種植塘（試驗組Ⅱ）底質TN、TP含量有所上升。前期研究表明8%空心菜，5%魚腥草適合進行推廣[3，5-6]，2016年采用5%三明治塘（魚腥草-空心菜-魚腥草）對羅非魚養殖池塘進行水/底質凈化，結果發現其能顯著降低吉富羅非魚養殖池塘水體中TOC、CODMn、TN、TP指標和底泥中TN、TP指標。該試驗結果表明，養殖前期因為中草藥植物的投入使得部分水質指標（如TN、Chla）上升，10月因中草藥植物枯萎死亡形成水體營養物質而導致水質和底質所測指標上升（20%三明治TN、TP）。該試驗結果表明，當構建三明治浮床時，試驗組Ⅰ的凈水效果較試驗組Ⅱ好。

研究表明，空心菜[12]、水花生[13]、苦草、水芹[14]對總磷的去除效果較好，植物根系附近附著大量微生物，微生物降解作用對水體氮元素的去除率在60%以上[15]，根系釋放氧氣，有利于敞水區好氧菌（氨化細菌和硝化細菌）和浮床區反硝化細菌和氨化細菌的生存[16]，在浮床下懸掛菌種強化填料（如異養硝化-好氧反硝化菌可去除NO3--N）可提高生態浮床的脫氮率[17]。河蚌[18]和河蜆[19]也能起到水質凈化的效果。如果需要對三明治模型要素進行進一步優化，可以在冬季選擇常青植物（薄荷、水芹、黃菖蒲、千屈菜等），在中層放置河蚌、河蜆，浮床下面懸掛彈性填料，做到技術集成并在合適區域進行示范、推廣。

4結論

2017年7—9月三明治塘CODMn、Chla、TN、NO2--N、TP、PO43--P顯著下降，對磷的去除效果較好，種植初期和后期易造成水質TN、Chla等指標上升。

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