羅非魚為主多品種混養(yǎng)池塘氮磷收支

鐘全福

羅非魚為主多品種混養(yǎng)池塘氮磷收支

鐘全福

（福建省淡水水產(chǎn)研究所，福建 福州 350002）

了解以羅非魚為主多品種混養(yǎng)池塘氮磷收支和氮磷利用。應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)鹽收支法檢測(cè)分析羅非魚單養(yǎng)（T組）、羅非魚-家魚混養(yǎng)（TD組）、羅非魚-家魚-對(duì)蝦混養(yǎng)（TDP組）池塘氮磷的輸入與輸出、氮磷利用率及產(chǎn)污系數(shù)。飼料是池塘氮磷輸入的主要來源，飼料氮輸入以TD組占比最高（92.63%），其次為T組（91.92%）、TDP組最低（89.22%）；飼料磷輸入以TD組占比最高（93.73%），其次為T組（92.31%），TDP組最低（90.94%）；漁獲物和底泥沉積是氮磷輸出的主要途徑，漁獲物氮輸出占比以TDP組最高（45.45%），其次是TD組（43.94%）；而T組最低（42.34%），漁獲物磷輸出占比以TDP組最高（28.61%），其次是TD組（43.94%），而T組最低（23.41%）；底泥沉積氮輸出占比則以TDP組最低（35.25%）、其次是TD組（37.00%），而T組最高（42.04%）；底泥沉積磷輸出占比以TDP組最低（59.29%），其次是TD組（61.13%），而T組最高（64.31%）。TDP組和TD組的氮磷利用率均顯著高于T組(＜0.05)，池塘和沉積物總氮產(chǎn)污系數(shù)也顯著低于T組(＜0.05)。以羅非魚為主的多品種混養(yǎng)模式比羅非魚單養(yǎng)模式優(yōu)勢(shì)突出，有效提高池塘氮磷利用率，降低對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的污染。

羅非魚; 多品種混養(yǎng); 氮磷收支; 利用率; 產(chǎn)污系數(shù)

目前羅非魚養(yǎng)殖的方式主要以池塘單養(yǎng)、混養(yǎng)為主，所采用的高密度、高投餌率的養(yǎng)殖方式使養(yǎng)殖環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化，已經(jīng)對(duì)養(yǎng)殖內(nèi)外環(huán)境產(chǎn)生不良影響[1-3]。大力開發(fā)推廣池塘健康養(yǎng)殖方式，提高氮磷的轉(zhuǎn)化利用率，降低養(yǎng)殖池塘產(chǎn)排污系數(shù)，已成為推進(jìn)池塘養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路[4]。

近年來，為規(guī)避羅非魚養(yǎng)殖的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，部分羅非魚養(yǎng)殖業(yè)者采用了以羅非魚為主養(yǎng)魚多品種混養(yǎng)模式，使養(yǎng)殖產(chǎn)量提高30％以上，養(yǎng)殖成本利潤(rùn)率和環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)成本收益率都較高[2,5]；Xie等[6]也提出混養(yǎng)模式能取得收益最大化，并減少對(duì)環(huán)境污染的影響。但有關(guān)羅非魚與其他魚類多品種混養(yǎng)模式究竟會(huì)產(chǎn)生多大的氮、磷污染負(fù)荷與環(huán)境影響，目前有關(guān)這一方面的研究還是相對(duì)較少。為比較以羅非魚為主養(yǎng)魚多品種混養(yǎng)池塘磷收支、氮磷的利用率和產(chǎn)污系數(shù)，本研究應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)鹽收支法檢測(cè)分了羅非魚單養(yǎng)、羅非魚-家魚混養(yǎng)、羅非魚-家魚-對(duì)蝦混養(yǎng)模式氮磷的收支和對(duì)環(huán)境的影響，探索提高羅非魚養(yǎng)殖氮磷轉(zhuǎn)化率的有效方法，旨在為羅非魚的健康養(yǎng)殖和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)池塘

實(shí)驗(yàn)于2015年4月26日~10月15日，在福清市白鴿山淡水養(yǎng)殖場(chǎng)6口封閉式羅非魚養(yǎng)殖池塘同時(shí)進(jìn)行，分別為羅非魚單養(yǎng)模式（T）、“羅非魚-家魚”混養(yǎng)模式（TD）和“羅非魚-家魚-對(duì)蝦”混養(yǎng)模式（TDP），各實(shí)驗(yàn)池塘的養(yǎng)殖水面積和平均水深詳見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)池塘養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖面積和水深

實(shí)驗(yàn)期間，各實(shí)驗(yàn)塘均不施肥，不換水，按照7.5 kW/hm2配備葉輪式增氧機(jī)，投喂通威羅非魚膨化配合飼料，日投餌率為吃食魚體質(zhì)量的1.3%～1.6%，并根據(jù)天氣和攝食情況適當(dāng)調(diào)整；各實(shí)驗(yàn)池塘水源水來源及其他日常養(yǎng)殖管理措施完全一致。放養(yǎng)品種、數(shù)量、規(guī)格、飼料總投喂量及漁獲物質(zhì)量、規(guī)格和成活率如表2所示。

1.2 數(shù)據(jù)分析

放養(yǎng)和收獲時(shí)分別采集池塘水樣、魚體、飼料，收集養(yǎng)殖過程降雨、池塘底泥沉積物，每次采樣3份，進(jìn)行總氮(TN)、總磷(TP)的檢測(cè)分析[7]；按照物料衡算進(jìn)行池塘氮磷收支的估算和養(yǎng)殖池塘氮磷產(chǎn)排污系數(shù)測(cè)算[8-10]，按產(chǎn)量法測(cè)算沉積物中氮磷的產(chǎn)污系數(shù)[7]。

試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示，采用SPSS Statistics 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行顯著性差異分析，＞0.05差異不顯著，＜0.05差異顯著。

表2 實(shí)驗(yàn)塘的養(yǎng)殖魚類放養(yǎng)及成魚收獲情況

2 結(jié)果與分析

2.1 羅非魚不同養(yǎng)殖模式的養(yǎng)殖效果

各實(shí)驗(yàn)塘漁獲物的收獲規(guī)格、產(chǎn)量、成活率和飼料轉(zhuǎn)化系數(shù)如表2、表3所示。結(jié)果顯示，TD組和TDP組產(chǎn)量（25 009.0、25 142.6 kg·hm-2）明顯高于T組（18537.9 kg·hm-2），TD組和TDP組飼料轉(zhuǎn)化系數(shù)（1.331、1.311）明顯低于T組（1.459）；TDP組產(chǎn)量（25142.6 kg·hm-2）略高于TD組（25009.0 kg·hm-2），而飼料轉(zhuǎn)化系數(shù)（1.311）略低于TD組（1.331）。

表3 羅非魚池塘不同養(yǎng)殖模式下的養(yǎng)殖效果

2.2 羅非魚不同養(yǎng)殖模式池塘的氮磷收支情況

各實(shí)驗(yàn)塘氮、磷的收支及轉(zhuǎn)化情況如表4、表5所示。根據(jù)表4、表5計(jì)算可知，氮、磷輸入主要包括初始水體、飼料、苗種和降雨等，其中主要氮、磷輸入均來自飼料，其占池塘氮磷總輸入的比例T組為91.92%、92.31%，TD組為92.63%、93.73%，TDP組為89.22%、90.94%。由于放養(yǎng)模式不同，苗種輸入的氮、磷比例以TDP組最高，分別為3.83%、4.27%，其次是T組，為2.31%、2.67%，而TD組最低，為1.40%、1.66%。

氮、磷輸出主要包括漁獲物、底泥沉積、終末水體和其他形式輸出等，其中漁獲物和底泥沉積是氮、磷輸出的主要途徑，漁獲物氮、磷輸出占池塘氮總輸出量的比例以TDP組最高，為45.45%、28.61%，其次是TD組，為43.94%、26.79%，而T組最低，為42.34%、23.41%；而底泥沉積氮、磷輸出占池塘氮、磷總輸出量的比例則是以TDP組最低，為35.25%、59.29%，其次是TD組，為37.00%、61.13%，而T組最高，為42.03%、64.31%。

表4 羅非魚不同養(yǎng)殖模式下氮輸入及轉(zhuǎn)化情況

注：同一列數(shù)據(jù)上標(biāo)字母相同者表示差異不顯著(＞0.05)，上標(biāo)字母不相同者表示差異顯著(＜0.05)，下同。

表5 羅非魚不同養(yǎng)殖模式下磷輸入及轉(zhuǎn)化情況

2.3 羅非魚不同養(yǎng)殖模式氮、磷利用率

各實(shí)驗(yàn)塘氮、磷絕對(duì)利用率和相對(duì)利用率的測(cè)算結(jié)果如表6所示。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出，TDP組氮、磷的絕對(duì)利用率和相對(duì)利用率均最高，其氮、磷絕對(duì)利用率分別比T組高出3.29%和5.20%，比TD組高出1.51%和1.82%；其氮、磷相對(duì)利用率分別比T組高出4.88%和6.09%，比TD組高出3.50%和2.87%。

2.4 羅非魚不同養(yǎng)殖模式的產(chǎn)污系數(shù)

各實(shí)驗(yàn)塘總氮、總磷產(chǎn)污系數(shù)測(cè)算結(jié)果如表7所示。結(jié)果顯示，TDP組和TD組總氮產(chǎn)污系數(shù)分別為11.63 g/kg和11.43 g/kg，均顯著低于T組的12.09 g/kg(＜0.05)；TDP組和TD組總磷產(chǎn)污系數(shù)均為2.27 g/kg，均顯著高于T組的2.12 g/kg(＜0.05)。TDP組和TD組沉積物總氮產(chǎn)污系數(shù)分別為24.64 g/kg和24.45 g/kg，均顯著低于T組的31.72 g/kg(＜0.05)；而各模式組沉積物總磷產(chǎn)污系數(shù)則差異不顯著(＞0.05)

表6 羅非魚不同養(yǎng)殖模式的氮、磷利用率

表7 羅非魚不同養(yǎng)殖模式池塘及沉積物總氮、總磷產(chǎn)污系數(shù)

3 討論

3.1 主養(yǎng)羅非魚池塘多品種混養(yǎng)對(duì)池塘氮磷收支影響

氮磷作為生源要素，本身也是養(yǎng)殖環(huán)境污染的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，混養(yǎng)池塘氮磷的輸入與輸出受到池塘生態(tài)系統(tǒng)中諸多因素的影響[4, 11]。本研究中，實(shí)驗(yàn)塘在養(yǎng)殖過程中不換水，不施肥，主要氮磷輸入有投飼、苗種、降雨和池塘初始水體等，但由于放養(yǎng)模式的差異，其氮磷輸入的比例也有所差別，飼料是池塘氮磷輸入的主要來源，飼料的氮磷輸入分別占池塘氮磷總輸入的89.22% ~ 92.63%和90.94% ~ 93.73%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與周玲[12]在羅非魚精養(yǎng)模式中飼料氮磷輸入所占比例（84.29% ~ 92.65%和81.91% ~ 90.84%）、李卓佳等[13]在“對(duì)蝦-羅非魚”混養(yǎng)實(shí)驗(yàn)圍隔中中飼料氮磷輸入所占比例（81.8% ~ 91.9%和96% ~ 98.7%）、孫云飛等[14]在草魚與鰱、鯉不同混養(yǎng)模式中飼料氮磷輸入所占比例（85.54% ~ 93.38%和82.60% ~ 84.26%）等研究結(jié)果基本相當(dāng)。

合理的養(yǎng)殖模式可更好利用氮磷，減少池塘氮磷沉積的比例[4]。本研究中，TDP組和TD組漁獲物的氮磷輸出（45.45%、28.61%和43.94%、26.79%）均高于T組（42.34%、23.41%），而底泥沉積的氮磷輸出（35.25%、59.29%和37.00%、61.13%）則低于T組（42.04%、64.31%）。常杰等[15]研究也表明，在“對(duì)蝦、青蛤和江蘺混養(yǎng)系統(tǒng)”中，養(yǎng)殖生物氮磷輸出混養(yǎng)組（44.4% ~ 51.5%和25.1% ~ 31.8%）高于單養(yǎng)組（25.0%和11.2%），底泥氮磷沉積量混養(yǎng)組（30.0% ~ 32.5%和50.3% ~ 57.1%）低于單養(yǎng)組（45.1%和68.3%）。上述結(jié)果均說明養(yǎng)殖池塘中多品種混養(yǎng)能有效降低池塘沉積物的氮磷含量，提高漁獲物氮磷輸出的比例。其中，TDP組底泥沉積物中的氮磷含量最低，這與底棲凡納濱對(duì)蝦能攝食底泥中小顆粒有機(jī)物，對(duì)池底的擾動(dòng)有關(guān)。由于蝦類的底層活動(dòng)能促使底泥沉積物再懸浮，使底層中氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽再次擴(kuò)散到水體中，降低了對(duì)池塘底質(zhì)的污染程度。

3.2 羅非魚不同養(yǎng)殖模式氮、磷利用率比較

本研究中，TDP組氮磷絕對(duì)利用率（45.45%、28.61%）、相對(duì)利用率（50.94%、31.45%）和 TD組氮磷的絕對(duì)利用率（43.94%、26.79%）、相對(duì)利用率（47.44%、28.58%）均高于T組（42.34%、23.41%和46.06%、25.36%）。孫云飛等[14]研究表明，草魚不同養(yǎng)殖模式氮磷的利用率為58.64% ~ 68.73%和2.16% ~ 5.62%，其中，“草魚-鰱-鯉”三元混養(yǎng)模式組氮磷的利用率高于“草魚-鰱魚”“草魚-鯉魚”二元混養(yǎng)模式組和草魚單養(yǎng)模式組。李卓佳等[13]研究表明，“對(duì)蝦-羅非魚”混養(yǎng)組氮磷的絕對(duì)利用率（36% ~ 47%和14.8% ~ 18.1%）均顯著高于對(duì)蝦單養(yǎng)組（22.4%和10.5%）。張振東等[16]研究也發(fā)現(xiàn)，“草魚-鰱魚-凡納濱對(duì)蝦”多元混養(yǎng)系統(tǒng)養(yǎng)殖生物的氮利用率顯著高于草魚單養(yǎng)和“草魚-凡納濱對(duì)蝦”混養(yǎng)組。姜增華等[17]在實(shí)施草魚、鰱、鳙、鯽、魴等多規(guī)格多品種混養(yǎng)的高產(chǎn)實(shí)驗(yàn)塘中，養(yǎng)殖魚類對(duì)飼料氮磷利用率分別達(dá)到37.38%和43.12%。從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)投入系統(tǒng)的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率在不同養(yǎng)殖模式下有所差異，但多品種混養(yǎng)模式增加了養(yǎng)殖池塘中物種多樣性、分布空間的層次性，有效提高養(yǎng)殖池塘氮磷的利用率，同時(shí)也降低了對(duì)養(yǎng)殖內(nèi)外環(huán)境的污染，有效提高養(yǎng)殖池塘的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)雙重效益。

3.3 羅非魚不同養(yǎng)殖模式產(chǎn)污系數(shù)及對(duì)環(huán)境影響

殘餌、排泄物和生物殘骸分解是養(yǎng)殖池塘氮磷污染主要來源，不同養(yǎng)殖品種和養(yǎng)殖模式對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境氮磷負(fù)荷量有較大影響[18]。本研究根據(jù)物料平衡法測(cè)算的羅非魚養(yǎng)殖池塘總氮總磷的產(chǎn)污系數(shù)為11.21～12.09 g/kg和2.12～2.29 g/kg，其中主養(yǎng)羅非魚池塘多品種混養(yǎng)模式（TDP組、TD組）總氮產(chǎn)污系數(shù)低于羅非魚池塘單養(yǎng)模式（T組），總磷產(chǎn)污系數(shù)略高于羅非魚池塘單養(yǎng)模式（T組）。但本研究的3種養(yǎng)殖模式氮磷產(chǎn)污系數(shù)均低于淡水養(yǎng)魚池塘（71 g/kg和11 g/kg）、半精養(yǎng)蝦塘（50 g/kg和14 g/kg）、淡水網(wǎng)箱養(yǎng)魚（100 g/kg和23 g/kg）和精養(yǎng)蝦塘（104 g/kg和42g/kg）[11,19]。

池塘沉積物是氮磷等主要生源要素的重要蓄積庫(kù)，相關(guān)研究表明，養(yǎng)殖池塘輸入的氮磷總量有50%以上富集到池塘沉積物中，也是養(yǎng)殖水體富營(yíng)養(yǎng)化的二次污染源[4]。本研究根據(jù)產(chǎn)量法測(cè)算池塘沉積物氮磷產(chǎn)污系數(shù)，TDP組和TD組（24.64 g/kg、9.90 g/kg和24.45 g/kg、10.05 g/kg）均低于T組（31.72 g/kg、12.20 g/kg）。均低于楊逸萍等[20]的精養(yǎng)蝦塘（90 g/kg，其中11 %積累于池水中，89 %積累于池底沉積物中），與孟順龍等[7]的羅非魚單養(yǎng)模式親本培育池塘（32.49 g/kg）相近；但池塘沉積物中總氮產(chǎn)污系數(shù)卻高于孟順龍等[7]的羅非魚單養(yǎng)模式親本培育池塘（4.75 g/kg）。

以上分析結(jié)果表明，養(yǎng)殖池塘氮磷產(chǎn)污系數(shù)與養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖環(huán)境、飼料投喂情況等都有很大關(guān)系，混養(yǎng)模式明顯優(yōu)于單養(yǎng)模式，已有大量研究報(bào)道證實(shí)池塘多品種混養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)[2, 4-5]。池塘多品種混養(yǎng)增強(qiáng)了養(yǎng)殖池塘的生態(tài)群落空間結(jié)構(gòu)和層次、優(yōu)化了養(yǎng)殖池塘的生態(tài)結(jié)構(gòu)，提高了養(yǎng)殖池塘對(duì)投入物質(zhì)的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的利用率，不僅降低了對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境污染，還提高了養(yǎng)殖效益。

4 結(jié)論

綜合分析羅非魚不同養(yǎng)殖模式的養(yǎng)殖效果、養(yǎng)殖池塘的氮磷收支情況、氮、磷利用率和池塘及沉積物中氮磷的產(chǎn)污系數(shù)等狀況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以羅非魚為主的多品種混養(yǎng)模式比羅非魚單養(yǎng)模式優(yōu)勢(shì)突出，有效提高漁獲物對(duì)輸入池塘系統(tǒng)氮磷的利用率，減少氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽在池塘底泥沉積物中的蓄積，降低對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的污染，對(duì)維持羅非魚養(yǎng)殖池塘生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定具有重要意義。

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The Nitrogen and Phosphorus Budgets in Polyculture Ponds of Tilapia as The Main Species

ZHONG Quan-fu

（,350002,）

To understand the nitrogen and phosphorus budget and utilization in polymer Ponds of tilapia as the main specifications.N and P inputs and outputs, N and P Utilization Ratio and pollutants producing coefficient of tilapia monoculture (T), tilapia-Chinese Carps polyculture (TD), tilapia-Chinese Carps-shrimp polyculture (TDP) were detected by nutrient salt budget method.The results showed that fish feed was the main N and P input source in ponds. N input of fish feed was highest in the TD group (92.63%), followed by the T group (91.92%), and lowest in the TDP group (89.22%). P input of fish feed was highest in the TD group (93.73%), followed by the T group (92.31%), and lowest in the TDP group (90.94%).Catch and sediment deposition were the main pathways for N and P output source. The N output source of the catch was the highest in the TDP group (45.45%), followed by the TD group (43.94%), and the lowest in the T group (42.34%), the proportion of nitrogen output in sediments was the lowest in the TDP group (35.25%), followed by the TDP group (37.00%), and the T group was the highest (42.04%). The P output source of the catch was the highest in the TDP group (28.61%), followed by the TD group (26.79%), and the lowest in the T group (23.41%), the proportion of phosphorus output in sediments was the lowest in the TDP group (59.29%), followed by the TDP group (61.13%), and the T group was the highest (64.31%). The N and P utilization efficiency of the TDP group and the TD group were higher than those of the T group, and then the total nitrogen of pollutants producing coefficient in pond andsediment deposition were significantly lower.The result indicate that the polyculture model with tilapia as the main species has outstanding advantages over the tilapia monoculture model, which effectively improves the N and P utilization efficiency and then reduces the pollution to the culture environment.

tilapia; multi-species polyculture; nitrogen and phosphorus budgets; utilization efficiency; pollutants producing coefficient

S965.1

A

1673-9159（2019）06-0048-06

10.3969/j.issn.1673-9159.2019.06.007

2019-05-20

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng) (CARS-49)

鐘全福（1964－），男，高級(jí)工程師，主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖及病害防控技術(shù)研究。E-mail:zhongquanfu@126.com

鐘全福. 羅非魚為主多品種混養(yǎng)池塘氮磷收支[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，39（6）：48-53.

（責(zé)任編輯：劉嶺）