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Vvv 比大于15时不利于草鱼生长。

(3) 水温:水温是影响养殖水体中微生物代谢的主要因素之一,也是养殖生物生长的必备条件之一。在开放的养殖池塘不便于控制水温,因此外界环境的变化在一定程度上会影响生物絮团的形成。Wilén(1999)[63]分别在4℃和18℃~20℃温度条件下进行了生物絮体陪养试验,发现4℃不宜于生物絮体的形成。有研究资料表明,水温20℃~25℃是生物絮团形成的最佳条件。

(4) pH值:pH值会影响细菌体的带电性能,也可以改变生物絮体颗粒间形成絮团的能力。对养殖动物而言,pH值的变化可能会造成其生理功能的紊乱,不同的养殖品种对水体pH值的适应不一样[64]。因此,通过改变养殖水体pH值来促进生物絮团的形成或者调解其稳定性是不易的。

2.4.3 生物絮团技术在水产养殖中的应用

(1) 调控养殖水质:邓应能(2011)[65]在凡纳滨对虾封闭性养殖系统中,每天按饲料(蛋白含量42%)量的77%向水体中添加蔗糖,试验期间养殖水体的氨氮和亚硝酸盐氮浓度均在较低水平,凡纳滨对虾成活率在80%以上。李彦(2013)等[66]以小麦淀粉作为碳源,按饲料投喂量的30%向罗非鱼养殖池塘添加后发现水体氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐氮、总氮、总磷含量均值低于对照塘。李朝兵(2012)[67]向养殖废水补充碳源培养生物絮团时发现,水体氨氮含量较试验开始时降低51.44%,但硝酸盐氮含量却比试验开始时提高75.5%。

(2) 提高饲料蛋白利用率、降低饵料系数:Yoram Avnimelech & Malka Kochba(2009)[68]在罗非鱼养殖鱼缸中通过添加用N15标记的铵盐和淀粉来丰富生物絮状悬浮物,试验期间不投喂任何饲料,为宜的食物来源就是生物絮状物,结果发现,每千克鱼每天净吸收240 mg氮,这相当于每千克鱼每天摄取1.6 g蛋白质,另外氮的排泄量是摄取量的两倍之多。David D(2010)等[69]用罗非鱼养殖废水作为原料分别用膜式生物反应器和序批式反应器生产生物絮团,其中膜式生物反应器中添加碳源,序批式反应器中不添加,每天向南美白对虾养殖缸中分不同水平(10%、15%、21%和30%)定量添加干燥后的生物絮团来代替鱼肉或豆类蛋白作为饵料,并设置对照组,经35天的饲养试验发现与对照组相比,不同处理对单位水体南美白对虾产量和鱼缸残留物无显著影响,但试验组对虾生长率较对照组高,也可以减少向环境排放的污染物的量。Moss & Pruder(1995)[70]研究表明,

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Vvv 养殖水体中形成的生物絮团可以作为饵料被部分养殖生物摄食,这样就降低了饵料系数,节约了养殖成本。罗文(2013)[71]在鲫鱼高密度养殖池塘添加葡萄糖后经60天饲养发现试验组饵料系数显著低于对照组,鲫鱼生长率高于对照组。李彦(2013)等研究发现在罗非鱼养殖池塘添加碳源后饵料系数较对照塘低12.96%~17.04%。

(3) 提高机体免疫能力:有研究者在生物絮团中监测到了可以分泌聚-β-羟基丁酸酯的一些微生物,这类物质可以保护养殖动物免受某些致病菌的侵袭[72]。李朝兵(2012)研究发现生物絮团作为鳙饵料可以显著提高鳙血清溶菌酶、酸性磷酸酶等非特异性免疫指标,有助于提高鱼体抵抗力。Crab(2010)等[73]研究表明生物絮团中的一些微生物群落可以防止养殖生物感染病原菌。

3 盐碱池塘水环境修复研究

目前关于盐碱池塘水质调节的研究主要集中在用常见的物理、化学调节方法调节水质。主要是利用传统的机械增氧机调节水质,通过增氧机的运转来增加池水溶解氧含量、加速池水的对流、促进有毒气体的散发。有报道称通过在养殖池塘底部铺设聚乙烯塑料薄膜来隔开盐碱土壤,但这种方法成本较高,且会影响水体的缓冲能力[74]。此外,常使用生石灰、二氧化氯、二溴海因等消毒剂调节水质,而关于使用生物方法调控盐碱池塘水质的报道较少。黄宁宇(2005)等[75]在盐碱池塘施用有益微生物制剂,结果表明,有益微生物制剂有利于水体氮、磷的良性循环和浮游生物的生长,对微藻的种群结构有一定的优化作用,使池塘蓝藻数量基本保持在浮游微藻总数量的10%左右。申屠青春(2001)等[76]在盐碱池塘引进水花生和浮萍研究其对水质的影响,结果发现,浮萍具有较好的降碱效果,两种植物均可降低水体营养盐含量和浮游植物生物量。包海岩(2012)等[77]在盐碱池塘种植覆盖率5%~15%的水蕹菜浮床,通过与对照塘比较后发现,试验塘水体氨氮、亚硝酸盐氮、化学需氧量含量和蓝藻数量明显下降,水质明显提高。

4 研究的意义与目的

我国水资源相对贫乏,人均占有量低于世界平均水平,就甘肃省而言,地表水资源较少,且分布不均匀,黄河流域地区为缺水区,像黄土高原北部地区为严重缺水区。随着集约化养殖的兴起,通过高密度养殖、人工饲料的大量投喂、高频率换水、肥料药品的大量使用来换取高产高效益的同时也导致水资源污染严

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Vvv 重、养殖生物病害频发、周边生态环境日趋恶化。水产养殖需要大量清洁水源,因此,对养殖用水和废水的净化与二次利用已经成为水资源缺乏地区水产养殖业可持续发展亟待解决的问题之一。关于盐碱池塘利用生物方法调控水质的报道较少,还未见到西北盐碱池塘利鱼–菜共生模式和生物絮团技术调节和修复养殖水体的相关报道。本研究计划探索鱼–菜共生模式和生物絮团技术在西北盐碱池塘的初步应用效果,旨在改善池塘养殖水体的生态环境、节约水资源和降低生产成本,为盐碱池塘健康养殖系统模式构建提供一定的技术参考和理论依据。

5 研究的主要内容

本试验在开放的盐碱养殖池塘进行试验,研究水蕹菜浮床和基于生物絮团技术的碳源(糖蜜)添加对池塘水质和浮游生物的影响。主要内容包括:

(1) 研究不同覆盖率的水蕹菜浮床对池塘水质的净化效果及其对浮游生物的影响。

(2) 研究不同糖蜜添加量对池塘水质的净化效果及其对浮游生物的影响,确定适宜的糖蜜添加量。

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Vvv 第二章 水蕹菜浮床对西北盐碱池塘水质和浮游生物

的影响

随着高密度水产养殖业的快速发展,人工配合饲料的大量投入和肥料、药物的大量使用,造成养殖水体富营养化,进而导致周边生态环境日益恶化的问题日渐突出[2’6]。以鱼–菜共生为代表的对养殖水体进行原位修复技术成为热门研究对象,在养殖池塘设置水生蔬菜浮床,利用水生蔬菜的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理,将养殖水体中的氮、磷等污染物质转化成水生蔬菜所需的能量,污染物质随着水生蔬菜的收获而被移出水体,这样不仅改善了水质,还取得了较好的经济效益和生态效益[35]。水蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk)因其生长周期长、产量高、对氮、磷具有较强的吸收能力等特点,是目前生物浮床技术的首选水生蔬菜[78]。关于水蕹菜浮床净化受污水体的报道较多,包括用于猪场废水处理、净化不同污染程度污水效果以及在水产养殖池塘中的诸多应用研究[43’48’79-80],但还没有见到水蕹菜浮床在西北盐碱池塘的应用研究报道,本试验就水蕹菜浮床对西北盐碱池塘水质和浮游生物的影响做一基础研究,旨在为该技术在西北盐碱池塘的推广应用提供一定的技术参考和理论依据,研究结果对完善水蕹菜浮床等养殖水体原位修复技术具有一定的指导意义。

1 材料与方法

1.1 池塘条件

在国家大宗淡水鱼类产业技术体系白银综合试验站刘家峡示范点选择3口养殖环境和管理等条件尽量一致的池塘进行试验,池塘东西走向,紧邻黄河,排灌水方便,池底淤泥较厚,约40 cm左右,面积1500 m2(60 m×25 m)左右,养殖期水深约1.5 m。3口池塘编号分别为1#、2#和3#,其中1#和2#为试验塘,3#为对照塘。

1.2 鱼类放养情况

试验池塘主养品种均为福瑞鲤(Cyprinus carpio)鱼种,套养草鱼(Ctenopharynodon idellus)、鲢鱼(Hypophthalmictuthys molitrix)和鳙鱼(Aristichthys nobilis)鱼种,主养品种与套养品种搭配比例约80:20,主养品种存塘量约2000 kg/

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