淺談碳源和氮源在水質調節中的作用

邵明聰，丁樹軍，陳忠國

（徐聞縣水產技術推廣站，廣東 湛江 524100）

隨著養殖技術水平的不斷提高，傳統粗放型養殖模式已被集約化高密度養殖模式所取代。在高密度養殖過程中，人工配合飼料的大量投喂及養殖動物代謝產生的氨氮和亞硝酸鹽會引起養殖水質的惡化，積累有毒有害物質，滋生大量致病菌，影響養殖動物的健康生長。目前，養殖水質惡化與水生動物病害頻發已經成為阻礙水產養殖業可持續發展的主要因素。因此，水質調控是養殖過程中的關鍵技術。現簡述如何通過碳源和氮源調節水質，促進養殖水體生態系統物質循環和有機物質分解，更好地維持水質的穩定，為養殖對象提供良好的生存環境。

1 養殖水體中碳和氮的來源

1.1 碳的來源

養殖水體中碳主要來源于浮游植物光合作用，吸收固定的二氧化碳、投喂的飼料及人工添加的有機碳源，如有機酸、糖蜜、蔗糖和葡萄糖等。

1.2 氮的來源

養殖水體中氮主要來源于殘餌、糞便和水生生物死亡后的尸體殘骸，還有少量來自肥水所用的肥料。研究表明，配合飼料中蛋白質轉化為養殖動物蛋白質的效率為11%~36%，均值為25%，因此，人工配合飼料中大多數的氮會沉積于養殖水體中[1]。

2 碳和氮對養殖生產的影響

2.1 碳對養殖生產的影響

（1）對水體穩定性的影響。水體中的碳充足與否和總堿度的高低密切相關。總堿度是水體中溶解的堿基物質的總濃度，水體中溶解的堿基物質主要以碳酸根和碳酸氫根離子形式存在，充足的碳源有助于保持水體中較高濃度的碳酸根和碳酸氫根離子。總堿度是減緩水體酸堿度變化和維持水體穩定性的重要指標，總堿度較高時，養殖水體緩沖能力較強，酸堿度等理化指標可保持相對穩定，不易發生倒藻等現象，養殖對象應激反應小；總堿度過低時，易出現肥水困難和水質易變等問題，一般要求養殖水體總堿度≥100 mg/L。此外，堿性物質還可以中和沉淀部分重金屬離子，降低重金屬的毒性。

（2）對養殖環境的影響。藻類光合作用需要二氧化碳參與，隨著藻類的生長繁殖，水體中的碳不斷被消耗。同時，碳也是水體中其他生物正常生長所需的基本元素，充足的碳可為藻類和有益微生物等提供營養，碳的缺少易導致藻類老化甚至倒藻現象。

2.2 氮對養殖生產的影響

（1）對養殖對象的影響。在高密度養殖模式下，人工配合飼料中超過70%的氮元素未被養殖動物吸收，大量的氮在水體中累積，致使亞硝酸鹽和氨氮等超標，該現象在養殖中后期尤為嚴重。亞硝酸鹽和氨氮是水產養殖中主要的環境限制因子，影響養殖對象的生長、代謝和排泄等正常生理功能，是引起養殖水質惡化和威脅養殖動物生存的重要因素。水體中亞硝酸鹽和氨氮濃度升高，易滋生有害菌，機體對病原微生物抵抗力也會下降，因此，易引起疾病的暴發。

（2）對養殖環境的影響。氮元素是養殖水體中各種生物生長所需要的基本元素。水體中缺少氮元素會限制藻類和有益菌的生長，致使肥水困難或水質不穩定。氮缺少的情況一般出現在新建池塘或地膜高位池的養殖早期。因大量投喂配合飼料，導致養殖中后期水體中氮元素過剩。

2.3 碳氮比對養殖生產的影響

碳氮比是指能夠被異養微生物利用的總有機碳與總氮的比值，是體現水體自凈能力的重要指標。

異養細菌在水體生態系統物質循環過程中有十分重要的作用，碳和氮作為細菌生長繁殖所需的基本元素，其含量對細菌的生長及細菌對有機物質的分解作用至關重要。對每一種細菌來說，其菌體碳氮比是相對穩定的，因此，在吸收和利用外界碳和氮元素組成自身菌體時，對碳氮是等比例吸收。當水體的碳氮比低于細菌生長所需要的水平時，碳元素成為細菌生長的限制因子。異養細菌的生長活力弱，水體中過剩的氮元素不能被充分吸收利用，使得細菌將有機氮分解成無機氮（如亞硝酸鹽和氨氮等）且部分排向水體，增加水體中無機氮含量，加重養殖環境的負荷。當水體的碳氮比高于細菌生長所需要的水平時，異養細菌的生長活力強，可充分地利用氮元素，同時細菌吸收轉化有機氮與無機氮組成自身菌體成分，減少水體中無機氮的含量，改善養殖水生態環境。

此外，水體中的碳氮比較高時，可促進有益菌的繁殖，使其成為環境中的優勢菌，為養殖對象提供良好的生存環境，也可以促進浮游動物的生長及生物絮團的形成，為養殖對象提供更多適口性好且營養豐富的優質天然餌料，增強養殖對象體質，降低餌料系數及養殖成本。

3 在養殖生產中的應用

3.1 養殖前期

放苗前檢測水體總堿度，過低時可加入適量的生石灰提高水體的總堿度，確保其處在適宜的范圍。對于新挖池塘或地膜高位池，養殖前期水體缺氮，肥水時要適當添加氮肥；對于老塘口，清塘時塘底存留10～20 cm 深的淤泥，肥水時要少補或不補氮肥，使用糖蜜或紅糖活化芽孢桿菌潑灑，以補充碳和有益菌。

3.2 養殖中后期

在高密度養殖模式的中后期，隨著投喂量的不斷增加，大量的氮元素隨著殘餌和糞便等殘留在養殖水體中，氮逐漸積累，碳氮比隨養殖生產的過程而下降，此時養殖水體缺乏碳元素。可向養殖水體中投放各種形式的碳源，提高養殖水體的碳氮比，促進水體中異養細菌（硝酸細菌、亞硝酸細菌和反硝化細菌等）的生長，優化有毒有害無機氮的去除方法并提高效率，減少亞硝酸鹽和氨氮等的產生，減輕對養殖對象造成的危害，維持優良的水質環境。養殖生產過程中可添加糖蜜、葡萄糖、蔗糖、米糠、麥麩和各種薯粉等，補充碳。

異養細菌的生長、繁殖及發揮作用需要不斷地消耗水體中的氧氣，養殖后期水體中溶解氧往往較低，此時在調節水質的過程中須注意增氧。