高密度对虾养殖中后期水质问题和调控

中国水产门户网报道 一、对虾养殖技术的发展近况 
    对虾是一种世界性的产品，它的价格，质量和需求受到国际市场的影响，近年来，由于国际市场要求比较高的安全质量，以及我们同东南亚，南美的市场竞争，美国市场的压力，国内养殖行业的互相竞争，使我们对虾行业特别是养殖方式和养殖要求。而高密度精养模式更是在这种情况下得到快速发展。高密度精养模式要求养殖池大变小（10-5-3亩），浅变深（1.2-2.8米）；强力增氧，强化溶氧（1-2-3台增氧机/亩），锅底池中间排污；泡沫排污；电动吸污技术；大幅度换水；活菌和引进饵料藻类，要求常绿长清水；营养强化和零药养殖等等，这些技术的采用和实施，引导对虾养殖业的高密度精养逐步占据主导地位，高密度高产高效益在技术容许是情况下成为养殖者的第一目标。 
    但是我们养殖技术还有许多问题需要进一步解决。这些问题包括（1）轻视环境污染，对海区水的交换和净化能力估计过高，延续传统进水方式。部分人已经注重水源水的净化问题，水源处理9储水池、过滤池，但是没有从根本上解决水体病原污染和有机污染的问题；（2）养殖中后期水质调控没有得到很好解决，中后期水质恶化的根本原因不清，甚至定位错误，导致处理方式、技术、用品和具体目标的错误。（3）养殖携带病毒的对虾要求我们有更好的水质处理和调控技术，要求更加良好和稳定的水质条件。 
    二、对虾养殖水的变化过程 
    根据养殖时间和水体变化情况我们把养殖分为前、中、后三个时期。 
    对虾养殖前期：一般地说我们对虾放苗到长成4-5厘米幼虾，称为前期，需要时间在早茬为40-50天左右，在中茬需要30-40天。在这一时期养殖投饵量少，对水质没有带来较大的污染，需要施放肥水剂来维持水色。水体藻类和细菌的关系是主要关系，藻类是决定因素。当苗生长到15-30天时，容易出现问题，当水体菌相（种群）不好，藻类种群和数量不能抑制它们，水体也可以产生恶化，引发疾病，特别是病毒病。 
    对虾养殖中期：此期对虾从4-5厘米到9-10厘米，需要时间40-50天。这个时期投饵量逐渐增大，水体受到的污染逐步加剧，水质因子迅速变化。对虾生长迅速，藻相种类更替，细菌种类更替，细菌和藻类互相影响，波动。处理和应对不当回导致对虾疾病发作。 
    对虾养殖后期:对虾从9-10厘米生长到12-13厘米,需要时间30-40天.这个时期投饵量大,亩产3000市斤的1.7米水深虾塘,按照1.5-3%的每日钭饵量,每亩虾池每日需要接受20公斤的饵料.长期污染这一时期的水体付营养化严重,氮污染严重,COD较大.活性磷和可溶性糖以及维生素低.悬浮物的产生(死藻、菌团，残饵、粪便)，色素物质增加。藻相的变动：主要有硅藻——绿藻、金藻——小型绿藻类、甲藻、金藻、靴毛藻等，数量大幅度下降。细菌占有决定优势，前中期出现的藻类死亡殆尽，带来的结果是：（1）微生物种群中优势种群明显，种群为有益种群。尽管水色不是绿色或茶色，多数棕色偏黑，但是水体为有爽色。水相稳定，微生物种群稳定，配合大量换水，和有效排污，水体条件适合对虾快速生长。（2）微生物种群中2种群不明显，随着水质变化不断更替种群，有带来疾病爆发的危险。（3）微生物种群中优势种群不明显，但是种群对水质和对虾没有益处，不断引发疾病，消毒和处理结果使这些种群大发展受到抑制，可能恶化或好转。（4）水体没有微生物或者很少微生物种群，连浮游动物都少，或者只有零星的藻类和极少量细菌，水质很不稳定，容易变色。底质细菌影响水质因子，有限的排污和进水不能缓解水体恶化，有毒物质增加快速，导致对虾处于危险之中，时时有爆发疾病的可能。这种情况在一些地区明显：排污不良；水质交换不够；水源水污染；以及养殖控制和操作失误。 
    本文主要探讨中后期水质问题，主要涉及后期微生物的生长和作用，但是后期来源于中期，所以也探讨中期问题。 
    三、后期影响微生物生长的水质数据和原因分析 
    1.总磷、活性磷酸盐 在两个实验的高密度精养池，测定的总磷0.8495（0.285-1.775）（mg/L），0.9755（0.195-1.83）（mg/L），活性磷3.73（1.31-7.53）（μmol/L），3.16（0.3-13.03）（μmol/L）。实验测定池在微生物制剂的控制下，总磷的数量随着养殖时间的推移逐步增加，活性磷的数量逐步有一定程度的减少。比较其他作者的测定结果，实验池的活性磷数量是比较高的，没有明显磷缺乏的现象。 
    2.总磷和活性磷两者的差距逐步加大，提示难溶化合物中螯合铃的现象存在。PO4-P/TP 22.13（50.5-2.3）% 16.4（1.7-45.3）%。在养殖中后期，这个比例迅速下降。 
    在湛江多个对虾养殖池养殖中期随机测定的总磷范围0.399+0.374（1.335—0.05）mg/L，活性磷范围1.10+1.27（0-4.74）（μmol/L）。与实验池比较，总磷数值相近，得到的活性磷数值低10倍，提示从养殖中期开始，大部分磷处于螯合状态。 
    再从随机测定数据可以知道地膜塘的PO4-P/TP的比例在0-11.2%，平均6.07%，其中一口池的比例11.2%，这和短期内投放微生物制剂有关。 
    沙底塘的PO4-P/TP的比例在0-35.7%，平均12.55%。其中第一茬的4口池有低的比例。 
    泥底PO4-P/TP的比例在0-58.9%，最高值显示从总磷和可溶性无机磷之间的有效转变. 
    从这里的数据提示:沙底塘和泥底塘的微生物活动对总磷和可溶性无机磷之间的转变有重要作用,而地膜塘在一定程度上受到限制. 
    同时,随机取样结果显示不同季节磷的相互转换有重要区别,在第一茬PO4-P/TP的数值高于第二茬.同时也提示水体的消毒,水体微生态体系的破坏,对水体物质转变有重大影响. 
    如果浮游植物对有效磷(以PO4-P为代表的活性磷酸盐)的半饱和和吸收常数平均以0.5 μmol/L计算,一般认为有效磷浓度应保持在不低于1.5 μmol/L的范围,研究者获得有效磷临界值认为在0.6-2. umol/L .因此我们认为实验池在样子 过程中不缺磷.湛江地区随机样品测定结果也提示第一茬多数不缺磷,第二茬高密度养殖池部分缺磷,但是地膜塘在第一茬和第二茬均可能缺磷.这和微生物的类型和活动方式密切相关. 
    2.可溶性蛋白质以及氨基氮 
    在实验的高密度精养池,可溶性蛋白质18.85(37.6-4.2)(mg/L)和20.4(33.9-4.2)(mg/L)(福林酚法),但是氨基氮没有检出.在养殖后期投饵大量增加,实验池可溶性蛋白质没有增加,反而有所减少. 
    在多个养殖池随机测定的可溶性蛋白质26.7+16.0(3.2-65.4)(mg/L).氨基氮不能检出. 
    检测结果提示,可溶性蛋白质可以满足能够自身分解他们的细菌的生长需要,但是,分解能力弱的微生物不能顺利生长.微生物需要氨基酸的量常为20-50微克/升,大部分微生物在他们的繁殖生命活动开始时,需要一定量氨基酸的存在,因此,水体氨基酸或者氨基氮成为限制因素之一. 
    也提示实验池有氧化的过程进行不充分.大量的中间分解物以及毒性物资由此产生. 
    3.总有机碳和可溶性糖 
    在实验的高密度精养池,可溶性糖(mg/L)12.6+3.3,在多个养殖池测定可溶性糖的范围平均8.825(17.8-4.1)(mg/L).可溶性糖在整个养殖过程有逐步降低的趋势.养殖后期(后30天)可溶性糖在实验池是6-7(mg/L)这些可溶性糖的来源主要是剩余饵料或残饵中大部分子碳水化合物的分解.异氧发酵型微生物菌体的生长需要大量的糖类(碳素占有其干物质50%),1-3%左右的蔗糖对多数微生物而言是理想的碳源和能源.微生物水解多糖为双糖,再进行一步水解为单糖,至少水解为二糖才能够被利用,双糖的水解在细胞内外均可以进行.从测定数据看,对虾养殖后期水体可溶性糖年浓度降低,成为限制因素之一.但是单纯从糖而言还可以支持部分种类微生物的活动,因此，能够产生分解大分子碳水化合物的酶的微生物可以得到有利条件。 
    在水体直接增加糖的浓度，微生物快速繁殖导致暂时性低氧，产生腐解反应。在后期这样操作有导致水体发黑，诱发对虾疾病的危险。 
    4.维生素： 
    微生物需要维生素的量通常在1-50毫微克/升之间或更地。对实验后期养殖水的VB12的检验显示，含量低于水源海水。虾池微生物数量大，需要量比海水增大，所以可以推断B族维生素可能成为继氨基氮和 可溶性糖以及活性磷以后 的又一个重要限制因子。 
    本实验对虾池水体维生素种类、含量和时空变化正在检验之中。以下是引用研究资料的结论作为参考：（1）和藻类生长密切相关的维生素主要是VB12，VB1 以及生物素。（2）细菌和藻类提供VB12已经成为共识，一些微生物素合成菌包括部分细菌（异氧菌），真菌以及酵母和藻类生长密切相关。藻类高速繁殖时（如水花）水体VB12明显下降。（3）在藻类培养时一般：VB12 用量0.5μg/L，VB1 0.1mg/L以及生物素0.1μg/L，当水体有1μg/L的VB12 促使甲藻产生高速繁殖.海水中的VB12量是浮游植物生长的限制因素之一。有学者检查到当南极来源海水中VB12 为1ng/L，则水中浮游植物很少。 
    5.氨氮、亚硝酸盐等毒害物质 
    在实验的高密度精养池，亚硝酸（㎎/L）0.177（0-0.773）㎎/L，0.187（0-0.632） 
    ㎎/L，在中后期40天，NO2-N迅速升高，中后期平均值高于0.45㎎/L。 
     在多个养殖池随机测定的养殖中期亚硝氮范围NO2-N 0. 56（0-0.789）㎎/L。 
    在第二茬，地膜塘和沙底塘中期均有亚硝酸盐的增加。在地膜塘测定NO2-N其后期往往高于1㎎/L，最高达到2.67㎎/L。 
     在实验的高密度精养池，氨氮0.49（0-2.25）㎎/L，0.60（0-2.32）㎎/L，在中后期40天，NH4-N迅速升高，中后期平均高于0.4㎎/L。波动幅度很大（1.5-0.4）㎎/L。提示如果不加以控制，将产生问题。 
     在多个养殖池随机测定的养殖中期氨氮0.96（0.17-3.96）㎎/L，其中地膜塘的第二茬水体有很高的氨氮（2.6-3.96）㎎/L。沙底塘在水质变坏时，氨氮数值增大，大于1.1（1.13-1.65）㎎/L。我们在检查到一个病毒正导致对虾死亡的沙底塘水体，其养殖中期氨氮达到1.65㎎/L。 
     在地膜塘由于地膜隔离土壤或沙质底的厌氧性细菌，反硝化作用减弱，亚硝酸盐积累，增加水体亚硝酸盐。后期，虾便和对虾分泌的氨增加，并且随着溶氧的增加，这种过程加剧。亚硝酸盐可以使血红蛋白变为高铁血红蛋白，失去携带氧气机能，造成组织缺氧，从而削弱动物抗病原体能力，影响生长，为致病菌入侵创造了条件，大幅度增加病毒病爆发的可能。 
     6.氧化还原电位 
     由于大量微生物对对虾便物质以及饵料在水中浸出物的氧化作用。产生胺类、氨类、部分脂肪酸和其它有机酸、酚、对甲酚吲哚、臭粪类、硫化氢和厌气状态下的硫醇、其它硫化物等等对生物有毒害的物质。 
    过氧化作用：高密度养殖需要强力增氧，生物为了抵抗环境毒性产生过氧化物（自由基），以及部分底质改良剂中氧化剂，过氧化剂的投放均可以在水体中产生过氧化作用，释放大量的自由基性质物质，对对虾带来危害。 
    此时水体氧化还原电位迅速降低。这些毒害物质是导致对虾爆发疾病的主要诱因，特别是病毒携带者容易受到影响。 
    四.后期水体的调控策略 
    1. 消除毒害因子 
    一般认为虾塘水体的毒害因子主要指对对虾的生存，生长和摄食、游泳、呼吸等各种生命活动有直接或间接，急性或慢性，短期或长期危害的因素。我们认为虾塘水体的毒害因子应该包括使虾池水体微生物生态系统向不利于对虾生存和生长方向转变的因素，如高浓度的亚硝酸盐，硫化氢，胺类等。 
     毒害物质呈现累计性，其累计速度和池塘条件密切相关，和投饵量密切。 
     因此，筛选微生物能够有效处理这些毒害物质，最好的方式应该是从中期开始，投放它们，通过渐进和控制浓度的方式达到目的，是一种经济、有效和可靠的技术，如亚硝化细菌的使用。强化增氧和排污、换水，也可以部分解决问题。采用水体过氧化技术要注意后果。 
     2. 解除限制因子，增加可利用氨基氮，可溶性糖，增加维生素。对部分养殖池解除磷抑制因子，增加水体活性磷，限制微生物生长的水体因子除了毒害因子，一些营养因子的饥饿也是重要因素，采取直接大量投放营养的方法并不科学，采取微生物分解难溶物质，同时提供维生素等因子。一些特定种类的微生物能够利用很低的营养因子。在限制条件下生长的微生物有利于改进水体，这种改进是逐步进行。同时我们控制的是水体变化的一种发展趋势，过程缓慢，不需要水体承担太多的营养、氧气的负荷，不引起其它因子太大的变化，除需要一定增氧条件外，没有风险。 
     3.强力分解和消化 
     当毒害因子基本解除，营养限制也解除，水体仍然有大量有机污染。因此采取有氧氧化微生物强力分解和消化它们，清洁水质，恢复良性生态平衡是必要步骤。 
     4.水源水的病原控制 
    一些环境每日豆油大量病毒疫水排放，但是排放的水渠也是有机物丰富，微生物复杂的环境，对各种病原有一定的作用。即使这样海区水基本上检测到病毒的存在，提示对虾病毒如WSSV在水体有一定的存活时间，实验研究和对照组的观察说明，这些排污水的 WSSV可能还具有相当的感染性。 
    已有研究证据表明，许多水体细菌对水体病毒有抑制和灭活作用，日本学者[4]证实在咸淡水中的部分革兰氏阴性菌（主要是弧菌类和假单胞菌类）有灭活作用。我们的检测表明，一定微生物制剂可以大幅度减低病毒感染能力。其机理和这些微生物在水体增殖过程中分泌的胞外物质有关，这种物质WSSV这样的病毒感染性有抑制作用。 
    五.微生物制剂研制 
    包括实验室工作、制剂及其生产、养殖使用和现场评估。本文只涉及实验室工作。 
    菌种来源：来自植物根系和土壤以及优良水体的微生物，其安全性评估可能更加理想，也可以得到效果理想的菌种。此外经常需要对得到野生菌株进行功能筛选和强化，常常利用选择培养基，进行筛选，再利用诱变的方法强化。菌种保存和复壮是实验室工作的重点，在实际工作中，芽孢杆菌等保存相对容易，由于对野外来源菌种的保存条件研究不多，许多菌容易在保存中丢失，保存和使用菌种的复壮是一个稳定的商品品种的基本技术，必须予以充分重视。最后菌种的需要进行适应性研究。 
    以下我们是硝化菌微生物制剂的研究路线： 
    在硝酸盐高和很低的高密度沙质底养殖池取底泥作为样品，用无菌水洗下沙砾上细菌，涂布在2216海水培养基集菌，再以硝化细菌培养基进行选择培养，有氧或厌氧培养分离和纯化菌株，得到有氧或兼性的硝化菌株。按照常规方法法选择优秀者进行种类鉴定。 
    注意硝化细菌选择培养基中亚硝酸盐浓度，当亚硝酸盐浓度大于2㎎/L，许多细菌开始受到毒害，不能得到应有的结果。同时要注意所选择菌株在降低亚硝酸盐的同时也减低氨氮。 
    对初步选择菌株投喂对虾，水体使用浓度100ppm。48h间隔连续投喂30d，观察对虾的反应，中途适当换水。检查菌种对对虾的安全性。 
    即使通过以上方法得到菌株，但是能否使用主要决定于菌株对干扰因素的抗性，其中大多数菌株在没有有机物或有机营养不足时利用亚硝酸盐，有机物充分时不在利用亚硝酸盐。因此建立人工的对虾养殖水污染模型来检查选择菌株利用亚硝酸盐时有机物的干扰程度。所以常常要在这个方面进行菌株的人工诱变，强化抗有机物干扰能力。 
    内养殖系统测定效果：按照文献建立实验室对虾养殖系统。当亚硝酸盐在水体浓度升高到1.5㎎/L以上，投放选择菌体，测定投放前后的各种水体指标。 
    选择高密度对虾养殖地膜塘，投放选择菌种的发酵菌液，根据需要确定投放量和次数，测定养殖中后期水体理化因子。同时选择对照池。 
    六.使用效果 
    2003年我们的微生物制剂在广东、海南和广西均有使用。在湛江遂溪下六的两口实验池使用得到好的结果。在养殖过程中，主要投放微生物制剂菌液，除因台风暴雨后消毒2次外，没有再投放消毒剂。 
    1#池面积为12.5亩，2#池面积为10.5亩。1#池配备8台1.75千瓦的叶轮式增氧机和3台射流式增氧机，2#池配备9台1.75千瓦的叶轮式增氧机和3台射流式增氧机，同时1#和2#均铺设底管增氧系统，每两米铺设一根气管，气管上每50㎝有一个气孔，分别由7千瓦的罗茨鼓风机供气。1#和2#均为沙质底，具三个中间排污口，但由于为平底，排污效果差；养殖池靠海，但外侧有较大的滩涂，为贝类养殖区，周围有大量对虾养殖场；一般在涨潮时进水，进水水质较差且浑浊。整个养殖场配有1.7亩的贮水池，用于进水的消毒和沉淀。另外还有一口淡水井，水量可以达到60-80立方米/小时，但是水质含铁，超过海水2-3倍。 
    2003年第一茬放苗量为每亩10万尾。1#、2#养殖时间为72天，养成时对虾规格为30条/斤，1#池产量为2350斤/亩，2#池产量为2300斤/亩。 
    2003年第二茬放苗量均为每亩10-11万尾。1#养殖时间为81天，2#为91天，养成时对虾规格为35条/斤，1#池产量为2300斤/亩，池产量为2100斤/亩。（养殖时间包括卖虾时虾塘等价时间5-6日，此时管理较差）。




                                          编辑:龙斌