空心菜浮床對東平湖鯉養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的凈化作用

張志山，朱樹人，楊玲

山東省淡水水產(chǎn)遺傳育種重點實驗室，山東省淡水漁業(yè)研究院，山東 濟南 250017

空心菜浮床對東平湖鯉養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的凈化作用

張志山，朱樹人，楊玲

山東省淡水水產(chǎn)遺傳育種重點實驗室，山東省淡水漁業(yè)研究院，
山東 濟南 250017

[摘要]為研究浮床空心菜(IpomoeaaquaticaForsk)對池塘水體的凈化作用，選擇東平湖鯉魚種養(yǎng)殖池塘，設(shè)置了試驗池A和對照池B，分別選取A池的4個位點(1、2、3、4)和B池的1個位點(5)采集水樣，通過測定水樣中溶解氧、pH及營養(yǎng)鹽(總磷、總氮、氨氮、亞硝酸鹽)等理化指標分析浮床空心菜對水體凈化作用的影響。結(jié)果表明，隨著浮床空心菜的生長，浮床空心菜可增加池水溶氧、吸收水中營養(yǎng)鹽，降低氨氮和亞硝酸鹽，從而起到凈化水質(zhì)的作用。

[關(guān)鍵詞]空心菜(IpomoeaaquaticaForsk)；水質(zhì)；凈化作用

空心菜(IpomoeaaquaticaForsk)原名蕹菜，又名蓊菜、空筒菜、竹葉菜，為旋花科番薯屬一年生或多年生草本植物，開白色喇叭狀花，因為莖中空，故名“空心菜”。原產(chǎn)東亞，主要分布于亞洲溫?zé)釒У貐^(qū)，對土壤要求不嚴，適應(yīng)性廣，旱地水田、溝邊地角都可栽植，夏季火熱高溫仍能生長，但不耐寒，遇霜莖葉枯死，高溫?zé)o霜地區(qū)可終年栽培[1,2]。本研究以東平湖鯉魚種養(yǎng)殖池為研究對象，參照空心菜對富營養(yǎng)化水體的凈化作用[3~12]和水體中種植空心菜對水體氨氮的影響[13~16]，分析了浮床空心菜種植與水體中的幾個重要的理化因子的關(guān)系，探討了東平湖鯉的健康養(yǎng)殖模式，以期為浮床空心菜的大面積推廣種植提供可借鑒的參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

空心菜購自山東省濟南市水族市場。東平湖鯉取自野生東平湖鯉親本人工繁育的F1代，為體長10cm左右的魚種。

1.2試驗方法

試驗池塘A和空白對照池B(山東省淡水漁業(yè)研究院西郊基地)均在5月初開始放養(yǎng)東平湖鯉，A池在7月中旬開始浮床栽培空心菜，浮床面積約占池塘的20%，自7月21日到9月9日，每周取樣1次，對A池中靠近栽培空心菜的1號和2號點，遠離栽培空心菜的3、4號點，以及B池(不設(shè)置浮床空心菜，5號點)中進行采集水樣。試驗池塘中定時投喂餌料養(yǎng)魚，在不換水的情況下采集水樣，連續(xù)對A池塘(1、2、3、4號點)和B池塘(5號點)水質(zhì)進行檢測，探討池水理化指標的變化規(guī)律。

1.3指標測定方法

溶解氧測定用碘量法；pH測定采用玻璃電極法；營養(yǎng)鹽含量采用流動分析儀(型號：QuikChem 8500)測定，其中總磷含量測定用10-115-01-3-A方法；總氮含量測定用10-107-04-3-A方法；氨氮含量測定用10-107-06-2-A方法；硝氮含量測定用10-107-04-1-A方法。

2結(jié)果與分析

2.1溶解氧(DO)

各池溶解氧的變化趨勢見圖1。由圖1可以看出，各池的溶氧變化趨勢基本一致。在不進行人為增氧的情況下，水中溶解氧來自空氣中氧氣的溶解和植物的光合作用。由于植物的光合作用，栽培浮床空心菜的A池塘(取樣點1、2、3、4)溶解氧明顯比無浮床空心菜的B池塘(取樣點5)溶解氧高。隨著浮床空心菜的生長，光合作用加強有利于池塘溶氧量的提高，然而，隨著池中殘餌糞便的增加，分解消耗大量溶氧，水中溶氧出現(xiàn)下降趨勢。浮床空心菜的生長有利于水中溶解氧的增加，生長到一定程度后其光合作用就受到影響，而養(yǎng)殖魚類的呼吸作用、夜間浮床空心菜的呼吸作用和池中微生物氧化也會消耗大量的氧氣，導(dǎo)致溶解氧的下降。從2個池塘溶解氧的變化趨勢可以看出，浮床空心菜對A池塘不同取樣點的溶氧量影響不大，但與未種植浮床空心菜的B池塘相差較大。

圖1　試驗各池DO變化

2.2pH

各池pH的變化趨勢見圖2。由圖2可以看出，設(shè)置浮床空心菜的A池(1、2、3、4號點)pH在一定時間段內(nèi)出現(xiàn)下降的趨勢，隨后呈現(xiàn)波動趨勢，B池(5號點)pH變化呈現(xiàn)波動趨勢。pH的變化主要是由于水中游離CO2和碳酸鹽的平衡系統(tǒng)決定的。CO2的增減又是由于水中生物呼吸作用、有機質(zhì)的氧化作用和植物光合作用決定的。A池的浮床空心菜進行光合作用會吸收水體中的CO2，這會使A池pH適當?shù)厣?，但隨著浮床空心菜生長到一定階段，光合作用會受到一定限制，吸收CO2的能力不再增加，而夜間空心菜的呼吸作用釋放的CO2增多，另外隨著投喂殘餌逐漸增多，腐殖質(zhì)過多，生物氧化會釋放較多的CO2，促使pH降低。這符合養(yǎng)殖水體中pH的變化規(guī)律，通常是降低的。從這些pH的變化規(guī)律中可以看出，設(shè)置浮床空心菜可以使池塘的pH適當?shù)亟档停梢詢?yōu)化池水中的pH，使池水pH穩(wěn)定在魚類最適水平，有利于魚類的生長。

圖2　試驗各池pH變化

2.3總氮(TN)和總磷(TP)

試驗各池總氮含量變化如圖3所示。A池中4個取樣點均出現(xiàn)下降趨勢，而對照組B池出現(xiàn)先略微上升趨勢，隨后下降。測量的初始值，A池中4個取樣點TN含量依次是1.102、1.027、1.032、1.018mg/L，對照組B池TN含量為0.934mg/L。試驗結(jié)束時，A中取樣點1、2、3、4總氮含量為0.475、0.458、0.467、0.452mg/L，B池中最低為0.675mg/L。試驗結(jié)束時，浮床空心菜(1、2、3、4)和空白對照(B池)的總氮去除率分別為56.9%、55.4%、54.7%、55.6%和27.7%，A池中4個取樣點總氮的變化趨勢一樣，并且總氮去除率無明顯差異。試驗結(jié)果表明浮床空心菜對水體中總氮有著顯著的吸收作用，可以起到凈化水質(zhì)的作用。

圖3　試驗各池總氮含量變化

試驗各池總磷含量變化如圖4所示。A池和B池總磷均出現(xiàn)下降趨勢。測量的初始值，A池中取樣點1、2、3、4號總磷含量分別為0.440、0.473、0.476、0.479mg/L，B池取樣點5號0.377mg/L。試驗結(jié)束時，A中取樣點1、2、3、4總磷含量為0.037、0.038、0.035、0.041mg/L，B池總磷含量為0.207mg/L。試驗結(jié)束時，浮床空心菜(A池1、2、3、4號)和空白對照(B池)的總磷去除率分別為91.6%、92.0%、92.6%、91.4%和45.1%，A池中4個取樣點總磷的變化趨勢一樣，并且總磷去除率無明顯差異，A池與B池總磷去除率差異明顯。試驗結(jié)果表明，浮床空心菜可以吸收水體中的總磷，更好地凈化水體。

圖4　試驗各池總磷含量變化

2.4亞硝酸鹽和氨氮

各池亞硝酸鹽含量變化趨勢如圖5所示。池塘A中1、2、3、4取樣點亞硝酸鹽濃度的變化范圍分別為0.003～0.027、0.002～0.025、0.003～0.025、0.003～0.022mg/L。對照組B池，5號點亞硝酸鹽濃度的變化范圍分別為0.015～0.020mg/L。隨著浮床空心菜的生長，A池中亞硝酸鹽濃度先急劇下降，下降到一定程度，會有升有降。試驗結(jié)束時，浮床空心菜(A池1、2、3、4號)和空白對照(B池)的亞硝酸鹽去除率分別為81.5%、84.0%、88.0%、86.4%和25.0%。A池亞硝酸鹽去除率明顯與B池不同，1、2與3、4號亞硝酸鹽去除率無明顯差異。

圖5　試驗各池亞硝酸鹽含量變化

各試驗池氨氮含量變化趨勢如圖6所示，1、2、3、4號取樣點氨氮濃度變化范圍分別為0.200～1.020、0.201～1.130、0.208～1.140、0.211～1.171mg/L。對照組B池，5號點氨氮濃度的變化范圍分別為0.561～0.865mg/L。在試驗結(jié)束時，浮床空心菜(A池1、2、3、4號)和空白對照(B池)的氨氮去除率分別為80.4%、82.2%、81.8%、82.0%和34.2%。A池氨氮去除率明顯與B池不同，1、2與3、4號氨氮去除率無明顯差異。

圖6　試驗各池氨氮含量變化

3討論

養(yǎng)殖水體惡化是引起魚類發(fā)病的主要原因之一，而導(dǎo)致養(yǎng)殖水體惡化的主要因素是氨氮和亞硝酸鹽含量超標。池水中N、P的主要來源為人為投餌和魚類代謝物，浮床空心菜生長較快，具有較強的吸收積累水體中N、P等營養(yǎng)物質(zhì)的能力[17,18]，轉(zhuǎn)化成空心菜自身的結(jié)構(gòu)組成物質(zhì)，控制水體中的氨氮和亞硝酸鹽以凈化水質(zhì)，保持健康養(yǎng)殖水體。

試驗結(jié)束時，A池中浮床空心菜對總氮的去除率為55.65%，與周小平等[19]研究結(jié)果相比偏低。這是因為試驗后期，部分空心菜死亡并腐爛分解，釋放出一定含量的氮素。同時，夏季高溫，浮床空心菜和水體的蒸騰作用較強引起水量減少，間接增加了總氮的濃度。

水體中高濃度的氨氮和亞硝酸鹽直接導(dǎo)致魚類的免疫力下降，嚴重時會導(dǎo)致魚類死亡。因此合理地控制池塘的氨氮和亞硝酸鹽水平是管理中非常重要的環(huán)節(jié)，本研究通過栽培空心菜很好地把池塘氨氮的水平控制在1mg/L以下，亞硝酸鹽水平控制在0.1mg/L以下，這為東平湖鯉的健康養(yǎng)殖提供了一個基礎(chǔ)參考。

從研究結(jié)果看，栽培空心菜可以顯著提高水體的水質(zhì)，對氮、磷及亞硝酸鹽也有明顯的吸收凈化作用，可以減少養(yǎng)殖過程中池塘換水，節(jié)約水資源，降低東平湖鯉的發(fā)病率。同時也發(fā)現(xiàn)，試驗池塘(A)中的不同地點(1、2、3、4)凈化作用無明顯差異。淡水池塘種植空心菜，除了凈化水質(zhì)以外，還可以定期采摘，作為飼料投喂魚類，或作為蔬菜出售提高經(jīng)濟效益。本研究為東平湖鯉提供了一個健康養(yǎng)殖的模式，也為淡水養(yǎng)殖池塘節(jié)約水資源、提高養(yǎng)殖效益提供參考依據(jù)。

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[文獻標識碼]A

[文章編號]1673-1409(2015)15-0039-05

[中圖分類號]X52;S912