克氏原螯蝦養殖水質調控技術研究進展

中圖分類號：S966.12 文獻標志碼：A

克氏原螯蝦（Procambarusclarkii）原產于北美洲，20世紀30年代引人中國。由于其適應性強、生長快、肉質鮮美等特點，在中國迅速成為重要的水產養殖品種。近年來，隨著克氏原螯蝦市場需求的不斷增加，其養殖規模也在不斷擴大。然而，在養殖過程中，水質問題逐漸成為制約克氏原蝦產業發展的重要因素之一。良好的水質環境是克氏原螯蝦健康生長的基礎，適宜的水質條件可以促進克氏原螯蝦的攝食、生長和繁殖，提高養殖效益；而不良的水質則會導致克氏原螯蝦生長緩慢、疾病頻發，甚至死亡。因此，深入研究克氏原螯蝦養殖水質調控技術具有重要的現實意義。

1水質對克氏原螯蝦生長的影響

1.1 水體中的溶解氧

克氏原螯蝦作為典型的底棲生物，對水體中的溶解氧(DO)有著特定的需求。當水體中的溶解氧含量處于臨界值( 3mg/L )之上時，克氏原螯蝦能夠維持正常的生理活動和生長狀態。然而，一旦溶解氧水平低于 3mg/L ，克氏原螯蝦獲取營養的能力就會減弱，導致其肝細胞受損及體內離子失衡，健康狀況及免疫力都會隨之下降[1]。更為嚴重的是，當水體中的溶解氧低于 1mg/L 時，克氏原螯蝦的死亡率可高達 80%^12] 。這一數據直觀地反映出低溶解氧對克氏原螯蝦的致命威脅。同時，水體中的低氧環境會產生諸如 NH₃ 和 H₂S 等毒性物質，對克氏原螯蝦的生存造成二次傷害[3]。因此，在克氏原螯蝦的養殖過程中，密切關注水體溶解氧含量至關重要。

1.2 水體的酸堿度( pH 值）

水產養殖中，克氏原螯蝦適宜生長的水質pH值范圍介于7.5~8.5之間[4]。當水體 ΔpH 值低于6.5時，克氏原螯蝦的外骨骼鈣化過程會受到阻礙，鈣化受阻會使外骨骼發育不良，降低克氏原螯蝦的生存能力。而當 ΔpH 值高于9.0時，水體中非離子氨( NH₃ )的毒性會增強至10倍，直接影響克氏原蝦的呼吸、免疫等系統，嚴重時甚至會導致其死亡。

因此，在其養殖過程中，密切關注和調控水體pH值十分必要，建議將每日 ΔpH 值波動幅度控制在0.5單位以內。

1.3水體的氨氮和亞硝酸鹽

在水產養殖環境中，總氨氮的含量應嚴格控制在 0.5mg/L 以下，這是保障養殖生物健康的重要前提。在總氨氮中，非離子氨( NH₃ )的占比需控制在5% 以下，若占比高，則毒性大[5]。同時，亞硝酸鹽的含量應嚴格控制在安全閾值 0.1mg/L )以下，超過安全閾值，大量的血紅蛋白會被氧化成高鐵血紅蛋白，導致水產生物無法有效地運輸氧氣，從而引發缺氧癥狀，嚴重時甚至會導致生物死亡。因此，在養殖過程中，必須密切監測總氨氮和亞硝酸鹽的含量，及時采取有效措施進行調控，以維持水質的穩定和生物的健康生長。

1.4 水體的溫度

克氏原螯蝦作為典型的變溫動物，自身無法調節體溫，其體溫完全隨水溫的變化而改變。研究表明，將水溫嚴格控制在 20%～25% 最為適宜[2]在這個溫度區間內，克氏原螯蝦的新陳代謝、消化吸收等生理活動都能高效進行。一旦溫度過高或過低，就會破壞克氏原螯蝦的消化系統，進而影響生長。此外，水溫若發生劇烈變化，會使克氏原螯蝦產生應激反應，可能出現免疫力下降等情況，嚴重影響其健康與繁殖[

1.5 水體的感官指標

感官指標主要包括水體的顏色、氣味和透明度等，水體顏色過深或過淺、有異味或透明度異常都可能表明水質存在問題。當水體顏色過深（如墨綠色)時，常因藍藻爆發導致透明度驟降至 20cm 以下，此時藻類夜間呼吸作用會加劇溶解氧消耗；若水體呈現灰白色，則可能指示原生動物大量滋生或有機碎屑沉積。

透明度作為衡量水體懸浮物含量的重要參數，理想范圍應保持在 30cm～40cm^[2] ，如果透明度異常升高( >50cm )往往與浮游生物銳減相關，會削弱水體自凈能力；而透明度驟降( <25cm 則可能由暴雨沖刷底泥或飼料投放過量引發[7]

氣味方面，正常水體應帶有輕微土腥味或藻類腥味，若出現刺鼻腐敗味（如臭雞蛋味），則提示底層厭氧發酵產生的硫化氫、氨氣等有毒氣體超標。

因此，在水產養殖過程中，要持續監測水體的顏色、氣味和透明度等感官指標，一旦水體感官指標出現異常，及時分析原因并采取相應措施，保障水質良好，促進水產養殖生物健康生長。

2 水質調控

2.1 物理調控

水產養殖中，通過物理調控進行水質改善，主要通過增氧技術與過濾系統來實現

增氧技術；近年來，微孔曝氣增氧開始應用在北方池塘養殖中，其增氧以及改善底層水質效果明顯優于傳統增氧方式[8]。與傳統增氧方法相比，微孔系統能夠產生更小的氣泡，在同等體積的氣體供應下，顯著增大了氣泡與水接觸的面積，提升了溶解氧效率。還有研究表明，當池塘表層水深在15cm時，微孔增氧機池塘的DO平均在 5.90mg/L 以上，對照池的DO平均在 4.75mg/L 以上；離底層20cm處，微孔增氧機池塘的DO平均在 6.43mg/L 以上，對照池的 DO 平均在 4.45mg/L 以上[9]

過濾系統：水產養殖的過濾系統中，生物濾池法由于工藝簡單、管理方便等特點，已廣泛應用。研究表明，在傳統養殖模式中，具有組合填料生物濾池能夠較好地去除常規污染物和魚用藥物，通過優化濾池參數實現養殖廢水達標排放[10]，在循環水養殖系統中，與移動生物膜反應器相比，掛簾式生物濾池的掛膜速度更快，掛膜生物量更多，而且生物量更穩定[]，同時，更有研究表明，生物濾池和蛋白分離器結合使用可形成一個高效的污水處理系統，提高整個系統的處理效率和穩定性，水質過濾的效果更好[12]

2.2 化學調控

利用化學調控進行養殖水質改善時，過硫酸氫鉀復合鹽與腐殖酸鈉應用較廣泛，前者殺菌增氧，后者解毒調水。

2.2.1利用過硫酸氫鉀復合鹽進行化學調控

過硫酸氫鉀復合鹽較傳統生石灰殺菌譜更廣，且無pH值劇烈波動風險。據觀測，1片過硫酸氫鉀復合鹽(緩釋型)片劑可以在水體氧化大約 ^1m 至

2m 范圍，達到殺死或抑制底部細菌和病害的效果。同時，過硫酸氫鉀復合鹽能與水發生氧化反應，生成不穩定的臭氧 (0₃) 。臭氧隨即分解為氧氣 (0₂) （2和氧原子（O），即所謂的“新生態氧”。氧原子具有很高的能量，能有效殺滅和抑制細菌及其他病原體，且整個反應過程不產生有害物質，生成的氧氣還可起到增氧作用。因此，過硫酸氫鉀復合鹽已成為目前水產養殖中應用最廣泛的產品之一[13]

2.2.2利用腐殖酸鈉進行化學調控

腐殖酸鈉在水產養殖中用途廣泛。研究表明，腐殖酸鈉在短時期內（7d)能顯著降低水體中溶解氧及透明度，之后這一影響逐步減弱，但對 ΔpH 值的影響時間相對較長，在稻蝦養殖水體中，適量使用腐殖酸鈉在短期內可改變理化因子和浮游植物群落分布，并對絲狀綠藻(青苔)有抑制效果，絲狀綠藻密度越高則抑制效果越明顯[14]

因此，水產養殖過程中可通過化學調控的方法來殺滅和抑制細菌病害、調節水體理化因子、抑制絲狀綠藻等，保證養殖水體的健康環境和穩定水質，實現水產養殖的高效和可持續發展。

2.3 生物調控

生物調控是水產養殖水質調控的重要手段，主要是借助微生物、水生植物等生物的生命活動，對水體中的有害物質進行分解、轉化和吸收，改善水質的理化性質。

常見的微生態制劑主要有芽孢桿菌制劑、硝化細菌制劑、光合細菌制劑等[15]。研究表明，通過施用微生物菌劑方法對養殖水環境進行了修復后，水質符合國家規定的養殖水標準，達到了降解氨氮目的，效果顯著[16-17]。而且將微生態制劑中使用廣泛的枯草芽孢桿菌添加到大黃魚仔稚魚育苗水及養殖沼蝦的水體中，能有效地降低水中氨氮、硫化氫、亞硝酸鹽含量[18-19]。另一種微生態制劑—硝化細菌，也能夠穩定養殖水體 ΔpH 值，降低水體亞硝酸鹽氮濃度，減緩養殖水體TN濃度上升，有機物去除率達 54.17% ，全磷去除率達 43.34%^[20] 。特別是在處理高密度養殖水體中具有高效的凈化水質能力，是一種在循環水高密度養殖中具有巨大潛力的生物修復細菌[21]

養殖池塘中的水生植物主要有伊樂藻和苦草等多種。研究發現伊樂藻對池塘水質有一定的凈化作用，且隨著伊樂藻種植面積的不斷增加，水體透明度不斷提高， pH 值穩定性減弱[22]。而且，當伊樂藻與梨形環棱螺組合時，能在短時間內顯著降低水體濁度，提高水體透明度，并對氨氮、亞硝酸鹽和磷酸鹽等有一定調節作用[23]。除伊樂藻外，金魚藻和輪葉黑藻對水體的污染控制也表現較好，二者可分別作為中低度、中高度富營養化水體修復優先選用的物種[24]。此外，竹葉眼子菜對富營養化水體的凈化效果表現突出，是夏季治理淺型富營養化靜水水體的理想物種之—[25] C

因此，水產養殖過程中可通過化學調控的方法來殺菌、增氧、解毒和調節水質，保證養殖水體環境穩定，減少細菌和病害滋生，實現水產養殖的健康、高效發展。

3未來水質調控技術的發展方向

3.1 智能化水質監測與調控系統的研發

未來的水質調控技術將更加側重高效地監測和智能化。傳感器技術、遠程監控和數據分析將被廣泛應用于水質參數的實時監測。這樣的智能系統可以幫助養殖場及時發現和應對問題，并根據監測結果自動調節水質調控設備的運行，實現水質的精準調控[26]。例如，通過安裝傳感器實時監測水體中的溶解氧、酸堿度、氨氮等指標，當監測到水質指標超出設定范圍時，系統自動啟動增氧機、換水設備或投加水質改良劑等，以保證水質的穩定。

3.2生態養殖模式的推廣

生態養殖模式是一種可持續的養殖模式，它強調通過構建生態系統來實現水質的自我調節和凈化。在推廣的“稻蝦共作”“藕蝦共作”生態養殖模式中，水稻、蓮藕等作物可以吸收水體中的營養物質，減少水體富營養化的發生[27]；同時，克氏原螯蝦的排泄物又可以為作物提供肥料，實現資源的循環利用。而推廣的“稻一魚一蝦”共養系統顯著減少了集約養殖池塘中的氣態氮( N₂O 和氨氣（ NH₃ ）的排放。具體而言，蝦池的 N₂O 排放減少了 108.3% ，NH₃ 揮發減少了 22.6% 。此外，該模式還減少了水稻種植的氮肥使用，同時避免未耕種水稻溝渠的使用，進一步降低了農業面源污染[28]。同時也可進一步發展創新的生態農業發展模式，如“稻—蝦—菌”三位一體模式。湖北潛江是較早探索“稻一蝦—菌\"模式的地區之一，通過這種模式，實現了“一水三用、一田三收”，既增加了農民的收入來源，又減少了化肥、農藥和除草劑的使用，保護了生態環境。

3.3水質調控新型材料的應用

在水產養殖中，提升水質凈化的新型材料主要通過物理、化學和生物技術的創新來實現。2018年，黃建梅29研制了一種新型多孔懸浮生物填料，是在硬質的骨架材料表面上生長一定厚度的多孔層。然后，通過控制多孔材料的閉孔與開孔的比例調整多孔填料的比重。最后，對廢棄的多孔材料進行改性，制備成多孔懸浮生物填料，改進了污水處理工藝。近年來，納米酶材料受到了更多關注，納米酶是一類具有天然酶催化活性的納米顆粒，既有納米材料的獨特性能，又有酶活性的催化功能，具有活性高、穩定性好、成本低、催化活性可調和多功能性等優點。研究表明納米酶中的類氧化酶既可以用于檢測液體環境中的氧氣含量，利用其催化產生的自由基進行抗菌、抗病毒[30]，也可以清除環境及生物機體中的有機磷酸分子及神經毒劑等。但目前，納米酶的生物安全性需符合農業農村部新飼料添加劑評審要求，仍然需要進一步探索，以確定是否對人體有害。

4結論

水質調控是克氏原螯蝦養殖產業中的核心管理環節。作為典型的水環境依賴性物種，克氏原螯蝦對溶解氧 ??pH 值、氨氮等水質參數的敏感度極高。研究表明，當水體溶解氧低于 1mg/L 時，其攝食量下降 40% 以上；氨氮濃度超過 0.5mg/L 則會導致組織病變，死亡率顯著升高。因此，構建穩定的水質環境不僅能提升蝦體代謝效率，還可通過降低應激反應增強抗病能力，最終實現養殖效益的全面提升。

目前，中國在克氏原螯蝦養殖水質調控技術方面已經取得了一定的研究成果，包括物理調控技術、化學調控技術和生物調控技術等。然而，隨著克氏原螯蝦養殖規模的不斷擴大和養殖環境的日益復雜，水質調控技術仍面臨著一些挑戰，如高密度養殖（畝產超 800kg )導致飼料殘留和排泄物激增、極端天氣頻發加劇水質波動、暴雨引發的pH值驟降等。因此，未來要實現產業可持續發展，應進一步加強水質調控技術的研究與應用，推廣智能化水質監測與調控系統和生態養殖模式，研發新型水質調控技術，為克氏原螯蝦養殖產業的可持續發展提供技術支持。

參考文獻：

[1]黃樺，陳敏怡，李佳佳，等.溶解氧對克氏原螯蝦肝胰腺ATPase活性的影響[J].水產養殖，2021，42(8):36-38.

[2]李慶.小龍蝦健康高效養殖技術要點［J].新農民，2024(23):114-116.

[3]部永芬.北方池塘水質改良技術措施[J].黑龍江水產，2015(1) :3-5.

[4]牛瑞.寒地小龍蝦池塘養殖技術推廣應用分析[J].黑龍江水產，2024，43(3):345-347.

[5]劉棟，張成龍，朱健.池塘循環水養殖系統構建及其生態凈化效果研究進展［J].中國農學通報，2018，34（17）：145-152.

[6]倪靜靜，魏萬紅，鄭友，等.不同水溫對克氏原螯蝦食性影響的研究[J].水產養殖，2015，36(10):11-14.

[7]杜海香.水產養殖水質防控措施技術要點分析［J].新農民，2024(16) :96-98.

[8]楊笑談，金柏，張權，等.北方地區微孔管曝氣增氧效果初步試驗分析[J].漁業致富指南，2013(2)：75-76.

[9]趙穎.水產養殖機械增氧裝備及技術應用的實證研究[J].數字農業與智能農機，2024(6)：30-32.

[10]喬衛龍.曝氣生物濾池工藝處理淡水養殖廢水性能研究[D].杭州：浙江大學，2019.

[11]周洪玉，韓梅琳，仇天雷，等.不同生物過濾系統銨態氮轉化速率及生物膜特性分析［J].環境科學，2017，38(6):2444-2452.

[12]熊向英，王志成，劉旭佳，等.工廠化循環水養殖系統微生物群落結構和功能分析[J].水產科學，2022，41（5)：810-819.

[13]李聲平，董靖，楊移斌，等.過硫酸氫鉀復合物粉對4種常見水產病原微生物的殺滅效果[J].南方水產科學，2023，19(4) :148-157.

[14]葛玲瑞，向勁，劉科均，等.腐殖酸鈉對稻蝦養殖環境中水質和浮游生物的短期影響[J].四川農業大學學報，2021，39(4) :440-450.

[15]劉蕊，牛天，齊遵利.微生態制劑及其在海參養殖中的應用[J].水產養殖，2023，44（12）:69-71.

[16]鄢貞，周潔紅.中國水產養殖產品質量與安全控制[C]//中國水產學會動物營養與飼料專業委員會.第九屆世界華人魚蝦營養學術研討會論文摘要集，2013.

［17]宋健，張汝靈，張連水，等.蝦蟹養殖水體環境修復研究[J].河北漁業，2022(6)：25-28.

[18]章霞，王易帆，陳爽，等.添加枯草芽孢桿菌和鎖擲酵母對大黃魚仔稚魚育苗水處理效果的影響[J].2025，53(4):63-66.

[19]張云，寧麗軍，謝曉暉，等.芽孢桿菌在沼蝦養殖水體中益水作用的研究[J].飼料工業，2010，31（10)：27-30.

[20]陳旭，梁旭方，李姣，等.硝化細菌對加州鱸池塘水質影響及底質凈化作用[J].水生生物學報，2020，44（2）：399-406.

[21]李波，姜艷霞，王紅兵，等.硝化-反硝化細菌在循環水高密度養殖中脫氮應用進展［J].水產養殖，2023，44(6):28-32.

[22]王書揚，呂東偉.三個不同伊樂藻種植面積下河蟹池塘的水質變化研究[J].水產養殖，2020，32（1)：31-33.

[23]馬本賀，王海華，金武，等.梨形環棱螺與伊樂藻組合的凈水效果研究[J].江西水產科技，2022(2)：3-6.

[24]張航，陳嘉欣，蔡芳芳.四種沉水植物對富營養化水體凈化效果的比較[J].武漢輕工大學學報，2024，43（2)：34-41.

[25]劉會，朱丹婷，李銘紅，等.五種沉水植物對富營養化水體的凈化效果[J].生態科學，2011，30(6)：596-601.

[26]鄭玉倩.水質調控技術在水產養殖中的應用與發展趨勢［J].現代農村科技，2024(9）：83-84.

[27]徐海峰，唐會會，李祖軍，等.稻蝦共作模式下不同水稻品種（系)稻米品質性狀分析[J].現代農業科技，2024(18):10-14.

[28]范文梅，蔡鍵.水產養殖業綠色發展模式與效益分析[J].中國水產，2025(3)：34-36.

[29]黃建梅.一種新型懸浮生物填料的開發及其應用[J].中國資源綜合利用，2018，36(3）：51-54.

[30]ASATI A，SANTRA S，KAITTANISC，etal. Oxidase-likeactivity of polymer-coated cerium oxide nanoparticles[J].Angewandte Chemie International Edition，2009，48(13):2308-2312.

Research progress on water quality regulation technology for Procambarus clarkii culture

YANG Aibin， YANG Jing (Heilongjiang Agricultural Engineering Vocational Collge，Harbin 15ooo1，Heilongjiang China)

Abstract:This article focuses on water qualityregulation technologies inthefarming of Procambarus clarkiiIt systematically elaborateson key factors including dissolved oxygen，pH，ammonia nitrogen，nitrite，temperature，and sensory indicators （color，odor，transparency），emphasizing the importance of maintaining these parameters within suitable ranges to ensure the healthy growth of Procambarus clarkii. The paper provides a comprehensive review of currently applied water quality regulation methods，including:1）Physical approaches such as aeration technology (e.g.，efficient microporous aeration）and filtration systems (e.g.，biological filters）to enhance disolved oxygen levels and remove pollutants； 2） Chemical methods using agents like potassium peroxymonosulfate composite salt (sterilization，oxygenation）and sodium humate (detoxification，water adjustment） to rapidly improve water quality；3）Biological methods utilizing theactivities of microbial agents (e.g.，Bacillus，nitrifying bacteria）and aquatic plants (e.g.，Elodea nuttali）to decompose and transform harmful substances，fundamentally optimizing water quality.Thearticle also prospects future development directions，including:developing intellgent water quality monitoring and regulation systems for precise management；promoting ecological farming models such as \" rice-crayfish co-culture\" to achieve resource recycling；applying new materials （e.g.，nanozymes）to enhance waterpurification eficiency.Meanwhile，it notes thatthe biosafetyof such new materials requires furtherresearch. Keywords:Procambarus clarkii; factors affecting water quality；water quality regulation methods