新發展階段水產養殖的水環境調控模式和技術選擇(中)

謝 駿

(中國水產科學研究院珠江水產研究所，廣東 廣州 510380)

四、水產養殖生產系統管理

水產養殖生產系統是一個復雜的生態系統，包含目標動物的高生物量(即養殖對象魚、蝦、貝、藻等)、充足的營養物質(主要是飼料投入、施肥的投入)和飼料殘渣，以支持一系列復雜的有機體，包括藻類、細菌和原生動物以及底棲無脊椎動物等。池塘養殖系統一直就是一個復雜的生態系統，因此整體養殖就是在進行一個生態系統穩定產出的管理過程，除了管理養殖對象，同時還要管理水中的藻類、細菌和原生動物以及底棲無脊椎動物等，加之我國水產養殖還是一個多品種綜合養殖為主的多樣性結構，管理難度可想而知。

在進行復雜系統管理時，我國積累了相當多的經驗，形成了“八字”養魚理論，成為管理的有效手段。但是，隨著養殖集約化程度的飛速發展，基于傳統養殖水平(“八字”養魚法的總結是在20 世紀50 年代)意義上的“八字”養魚法在新的階段需要進一步拓展，以適應新的集約化養殖模式。

1.“八字”養魚法

1958 年，我國水產養殖業總結出了一套養魚豐產經驗，歸納起來包括8 個字，即“水、種、餌、密、混、輪、防、管”，后來被習慣稱為“八字”養魚法，并且沿用至今。“八字”養魚法的主要內容是：“水”——養魚的水體環境條件，包括面積、水深、土質、水源水質及周圍的環境等。“種”——要有數量充足，規格適合，體質健壯符合養殖要求的優良魚種。“餌”——供應飼養魚充足的、營養成分完全的飼料，包括施肥培養的天然餌料生物。“混”——實行不同種類、不同飼養齡與規格魚的混養。“密”——合理密養，魚種的放養密度既要高、又要合理。“輪”——輪捕輪放，在飼養過程中始終保持水體魚類較合理的密度。“防”——做好魚的病蟲害防治工作。“管”——實行精細的科學管理工作。“水、種、餌”是養魚生產的基本因素；“混、密、輪、防”則是養魚的生產技術措施；“管”是發揮主觀能動性的人為因素。實踐證明，凡按“八字”養魚法的原則養魚就能獲得高產，為養魚高產提供了技術性指導，具有較強的實用性，并成為我國養魚業的經典。

2.對“八字”養魚法中“水”的概念拓展

“八字”養魚法中“水”的概念主要包含養魚的水體環境條件，即面積、水深、土質、水源水質及周圍的環境等。這是養魚的先決條件，但是僅僅停留在這樣的認知還遠遠不夠，也很難適應新階段養殖需要，因此需要進一步拓展養魚里面水概念的內涵和外延。大家知道，養殖水中除了養殖生物(魚、蝦、貝)外，還有藻類、微生物和原生動物以及浮游生物和底棲無脊椎動物等，我們對肉眼能見的藻類、原生動物以及浮游生物和底棲無脊椎動物等有比較直觀的認識，對于其中的微生物認知往往與病害相聯系，當然，近十余年也對益生菌有了較多的了解，但這些了解還是很有限的。我們還需要了解微生物在養殖池塘中的重要作用。

3.養殖池塘微生物的特征

(1)集約化池塘的一個基本特征是無機氮的富集。只有大約30%的飼料氮輸入是通過魚的捕撈回收的(Avnimelech 等，2003)，其余的被釋放到水里。與有機碳不同的是，有機碳的很大一部分以二氧化碳的形式釋放出來，但是大部分氮仍留在池塘中，這導致無機氮的積累，通常達到氨氮和亞硝酸鹽的有毒水平。

(2)藻類作用的天花板。常規池塘中的無機氮是通過藻類的活性來控制的。藻類光合作用利用二氧化碳和水來產生糖分。為了合成蛋白質，藻類必須從水中吸收無機氮，最好是銨。藻類的平均碳氮比約為7(Redfield 等，1963)，因此，每7 個光合碳原子中，就有1 個氮原子從水中去除并固定在藻類生物量中。脫氮能力與初級生產力有關，初級生產力約為3.5克/(米2·天)的碳，因此氮移除能力限制在每天0.5克/米2的氮。然而，這種機制還會在陰天或藻類崩潰后失效。因此，僅僅依靠藻類降低氮受限于藻類本身的特征和光合作用的時長，在某一地區基本上是有一個限定區域，無法隨著養殖密度的提高而同步提高。

(3)一般池塘微生物的數量。池塘水中的細菌密度平均為1.86×107個/毫升。細菌有機碳含量在3～20 克/厘米3，而日平均初級生產力為3～7 克/厘米2。據估計，浮游細菌的產量甚至超過了浮游植物的產量。

(4)一般池塘微生物的地位。藻類和細菌在池塘系統中必然共存，藻類作為初級生產者，細菌主要作為分解者，循環利用池塘中的營養物質。藻類生物量受水體光照強度的限制，而異養細菌生物量則受有機基質供應的限制。在池塘投喂飼料時，異養微生物種群的作用增加；添加1千克人工配合飼料可產生約125克細菌生物量。

異養比(HR)定義為：HR＝每天外部碳添加/每天自養同化。魚塘有魚1 750 千克/公頃，或每天投喂約35 千克/公頃碳的飼料時，其HR 為1。當HR＞1時，微生物異養作用占主導地位，池塘主要受細菌影響。此外，即使在低HR 的池塘中，也存在異養活動占主導地位的區域，如沉積物或堆積碎屑的表面。微生物活性會影響水質，不容忽視。

4.正確對待池塘中的藻類和微生物

在集約化養殖池塘中，養殖密度逐漸提高，養殖飼料投入遠遠超過20世紀50年代，同時異養比(HR)遠遠大于1，即隨著養殖密度增加，池塘藻類的作用相比微生物的作用逐漸下降，養殖密度大約在300 千克/畝是一個分水嶺，在畝產300 千克前，池塘的水環境控制者主要是藻類，但在畝產500 千克后，池塘水環境的主要控制者是微生物。我們看到，20 余年來，我國微生物制劑在水產養殖中的應用水平大幅提高，形成了千億元級的相關產業。由于起水環境調控作用的微生物制劑的前期基礎工作缺乏，沒有及時建立相應的微生物制劑產品標準，造成了泥沙俱下的局面，給養殖水產品質量安全帶來潛在危機。農業農村部為了水產品質量安全，對水產養殖調水微生物制劑產品提出了嚴格的監管意見，使得下一步發展方向需要重新定位。這里我們需要認識到，單一微生物制劑其實難以在池塘中發揮有效作用，目前微生物制劑在池塘中的作用機制仍然是不清晰的。但是關于微生物群落管理的基礎理論進展有許多可以借鑒的地方，其中以色列科學家關于生物絮團的研究理念非常有借鑒意義。