對蝦精養池塘碳、氮和異養細菌含量的變化及其相關性研究 - 水產前沿網

摘要: 文章調查了廣東省汕尾市紅海灣對蝦精養池塘水體中不同形式的碳(C) 、氮(N) 和異養細菌含量的變化，并分析C 和N 對異養細菌的影響，以期為養殖過程合理調控水質環境提供理論數據。結果發現，池塘中不同形式的ρ(C) 在養殖前、中期逐漸升高并達到最大值，中、后期緩慢下降趨于穩定，ρ(N) 在養殖前、中期較低，后期升高并達到最大值; 異養細菌數在養殖中期的第56 天和養殖后期的第98 天出現2 個高峰，養殖第70 天出現低谷。異養細菌數與總無機碳(TIC) 和總碳(TC) 呈現極顯著正相關關系; 養殖中、后期異養細菌數與C/N(TOC/TN) 呈極顯著負相關關系。結果表明，養殖中、后期水體中C(主要是有機碳) 成為影響異養細菌繁殖的限制性因素，適當添加C 源可以促進異養細菌繁殖，吸收轉化無機氮，從而達到降低水體中無機氮濃度、提高物質循環利用效率的作用。

在對蝦養殖池塘生態系統中，異養細菌既是物質和能量的貯存者，又是分解者，在物質循環和有機物質分解等方面發揮著重要的作用，其數量直接或間接地反映生態系統的代謝情況。作為異養細菌生長基質的營養物質，尤其是碳(C) 和氮(N) 含量對異養細菌生長和有機物質分解有重要影響，所以研究蝦池生態系統中C、N 與異養細菌含量變化及其相關性具有重要意義。趙衛紅等［1，2］、王年斌等［3］和劉國才等［4］分別在實驗室和養殖生產條件下調查了對蝦養殖系統中各種形態的無機氮、有機氮、膠體有機碳、溶解有機碳和顆粒有機碳的動態變化; 國內外學者對蝦池水體和底質中細菌含量的變化情況報道較多［5 － 7］; 也有一些關于養殖池塘中C、N 與細菌含量關系的研究報道，如梅志平和施正峰［8］研究發現，向養魚池水體中添加有機碳促進了細菌生長和細菌對無機氮的吸收。有國外學者研究認為，養殖水體中隨著C /N 的提高，異養細菌含量會顯著升高; 也有人認為C /N 是水產養殖系統中的一個控制性因素［9 －10］。

蝦精養池塘———高位池是一種集約化程度高、養殖效益好的對蝦養殖模式，近年來在中國南方發展迅速。但因其養殖密度高和環境負荷大的特點，養殖過程生態環境的調控尤為重要。文章通過對養殖過程進行定期采樣分析，旨在了解對蝦精養池塘水體中不同存在形式的C、N 和異養細菌含量的變動規律，分析C、N 與異養細菌含量的關系，以期為指導對蝦精養池塘水質環境調控提供一些理論數據。

試驗于2008 年4 月至8 月在廣東省汕尾市紅海灣田乾鎮東洲鴻泰養殖場進行。選取3 口鋪地膜海水高位池，每個池塘面積均為0. 43 hm2，水深1. 8 ～ 2. 3 m，配備4 臺水車式和2 臺射流式增氧機，同時底部鋪設管道式增氧系統。2008 年4 月9日投放凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei) 蝦苗，密度135 × 104 尾·hm － 2，2008 年7 月29 日收獲。養殖基本措施為放苗前進行池塘清洗和消毒，養殖用水經沙濾井過濾后消毒使用，養殖全程使用芽孢桿菌、乳酸桿菌、光合細菌和浮游微藻營養素等調節水環境，養殖前期基本不換水，中期添水，中、后期少量排污換水，每7 ～ 10 d 換水5%，保持水深1. 8 ～ 2. 3 m，全程投喂配合飼料。養殖過程主要水質指標分別為鹽度17 ～ 37，水溫23. 2 ～ 32. 3 ℃，pH 7. 21 ～ 9. 37，溶解氧(DO) 3. 48 ～ 15. 5 mg·L－1。

放苗養殖28 d，養殖情況基本穩定，開始采集水樣，以后每14 d 采集1 次。上午9: 00 用柱狀采水器在池塘四角及中央各定量采集水樣2 L，混合待用。取混合水樣1 L，冷藏帶回實驗室用于檢測相關水質指標。用滅菌的三角瓶取混合水樣150mL左右，冷藏帶回實驗室用于異養細菌含量檢測。現場采用PHB-1 型便攜式pH 計測定pH，ThermoOrion 型號810 便攜式溶氧儀測定DO 和水溫，型號WYY-Ⅱ便攜式折射鹽度計測量鹽度。

水質分析按照GB 17378. 4-2007 進行。氨氮(NH4-N) 用次溴酸鹽氧化法，硝酸鹽氮(NO3-N) 用鋅-鎘還原法，亞硝酸鹽氮(NO2-N) 用萘乙二胺分光光度法，總氮(TN) 用過硫酸鉀氧化法，總有機碳(TOC) 、總無機碳(TIC) 和總碳(TC) 用非色散近紅外光度法測定�？偀o機氮(TIN) 為NH4-N、NO3-N 和NO2-N 之和。

3 個池塘水體的ρ(TOC) 隨著時間增加呈現先上升后下降的趨勢，在養殖前期升至最高，隨著養殖的進行逐漸下降并且趨于平緩(圖1) 。1# 池ρ(TOC) 最大值為15. 90 mg·L－1，最小值為7. 82 mg·L－1，平均為11. 00 mg·L－1 ; 2#池ρ(TOC) 最大值為17. 10 mg·L－1，最小值為8. 81mg·L－1，平均為11. 94 mg·L－1 ; 3# 池ρ(TOC) 最大值為24. 60 mg·L－1，最小值為7. 78 mg·L－1，平均為13. 59 mg·L－1。3 個池塘水體的ρ(TIC) 在養殖前56 d 逐漸升高，中、后期基本保持穩定(圖1) 。1# 池ρ(TIC)最大值為26. 12 mg·L－1，最小值為12. 87 mg·L－1，平均為17. 71 mg·L－1 ; 2#池ρ(TIC) 最大值為30. 3mg·L－1，最小值為11. 66mg·L－1，平均為18. 46mg·L－1 ; 3# 池ρ(TIC) 最大值為15. 69 mg·L－1，最小值為5. 64 mg·L－1，平均為12. 08 mg·L－1。TC 為TOC 與TIC 之和，整體呈現先升高后下降至平穩的趨勢，ρ(TC) 最大值為46. 70 mg·L－1，最小值為13. 42 mg·L－1，平均為28. 26 mg·L－1。

3 個池塘水體的ρ(TIN) 在養殖前70 d 一直處于較低水平，之后開始上升，養殖第84 天以后快速升高，在第112 天達到最大值(圖1) 。1# 池ρ(TIN) 最大值為5. 832 mg·L－1，最小值為0. 061 mg·L－1，平均為1. 166 mg·L－1 ; 2#池ρ(TIN) 最大值為4. 152 mg·L－1，最小值為0. 084 mg·L－1，平均為0. 906 mg·L－1 ; 3#池ρ(TIN) 最大值為5. 980 mg·L－1，最小值為0. 098 mg·L－1，平均為1. 702 mg·L－1。3 個池塘水體的ρ(TN) 在養殖前56 d，1# 池ρ(TN) 呈現下降的變化趨勢，2# 和3# 池則呈相反的變化; 養殖第56 天以后3 個池塘ρ(TN) 一直處于升高的趨勢，第98 天時各池塘ρ(TN) 升至最高，隨后迅速下降(圖1) 。1# 池ρ(TN) 最大值為9. 96mg·L－1，最小值為4. 46 mg·L－1，平均為6. 28 mg·L－1 ; 2#池ρ(TN) 最大值為8. 84 mg·L－1，最小值為5. 08 mg·L－1，平均為6. 51 mg·L－1 ; 3#池ρ(TN) 最大值為9. 11 mg·L－1，最小值為3. 76 mg·L－1，平均為5. 84 mg·L－1。

從整個養殖過程來看，3 個池塘水體異養細菌含量變化較一致(圖1) ，在養殖第56 天和第98 天出現2 個高峰，養殖第70 天出現低谷。1# 池異養菌數最大值為1. 39 × 106 cfu·mL－1，最小值為9. 70× 104 cfu·mL－1，平均為6. 79 × 105 cfu·mL－1 ; 2#池異養菌數最大值為1. 01 × 106 cfu·mL－1，最小值為5. 45 × 104 cfu·mL－1，平均為5. 15 × 105 cfu·mL－1 ;3#池異養菌數最大值為1. 08 × 106 cfu·mL－1，最小值為1. 35 × 104 cfu·mL－1，平均為4. 84 × 105 cfu·mL－1。

通過統計軟件分析得出，養殖過程中池塘水體異養細菌含量與ρ(TIC) 和ρ(TC) 均呈現極顯著正相關關系，回歸方程分別為y = (4. 84x － 22. 04) ×104 (R = 0. 595，n = 21，P = 0. 004 ＜ 0. 01) 和y =(4. 01x － 57. 39 ) × 104 (R = 0. 637，n = 21，P =0. 002 ＜ 0. 01) ; 與ρ(TOC) 和ρ(TN) 均呈正相關性(P 分別為0. 187 和0. 130) ，與ρ(TIN) 呈負相關性(P = 0. 562) ，但與ρ(TOC) 、ρ(TN) 和ρ(TIN) 的相關關系都不顯著(P ＞ 0. 05) 。分析結果說明池塘水體中ρ(C) 對異養細菌的繁殖具有重要影響。

因為細菌主要利用水體中的有機碳用于自身的生長、繁殖，所以池塘水體中的C /N 用TOC /TN表示。3 個池塘水體C /N 的變化隨著養殖時間的增加呈現先上升后下降的趨勢(圖2) 。1# 池在第42天達到最大值2. 86，2#池和3# 池在第56 天達到最大值，分別為3. 16 和4. 47，在第98 天時3 個池塘的C /N 都下降至養殖周期的最低值1. 00 ～ 1. 20，隨后有所回升，在養殖末期的第112 天時，3 個池塘的C /N 都為1. 83 左右。

養殖前70 d 異養細菌數隨著C /N 的增加呈先上升后下降的趨勢，兩者呈現正相關關系但不顯著，回歸方程為y = (1. 78x + 1. 11 ) × 105 (R =0. 332，n = 12，P = 0. 292 ＞ 0. 05) ; 養殖中、后期異養細菌數隨著C /N 的增加而下降，兩者呈現極顯著負相關關系，回歸方程為y = (－ 4. 71x +12. 59) × 105 (R = － 0. 712，n = 12，P = 0. 009 ＜0. 01) 。以上分析表明，細菌的生長和繁殖等生理活動不僅受其所需各種營養元素如C、N 含量的影響，也受各種營養元素含量相對比例的制約。有學者也認為各種營養元素含量相對比例能夠改變異養細菌對有機物質的分解能力［11］。

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