不同面積蘆葦?shù)緦τ仔诽了|(zhì)凈化效果的初步探究

溫 旭，馬旭洲，范 偉，李星星

（1.上海海洋大學(xué)，水產(chǎn)科學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心/農(nóng)業(yè)部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點(diǎn)實驗室/上海市水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心/水產(chǎn)動物遺傳育種協(xié)同創(chuàng)新中心，上海201306；2.贛州市水產(chǎn)研究所，江西贛州341100；3.云南省水產(chǎn)技術(shù)推廣站，昆明650034；4.遵義市水產(chǎn)站，貴州遵義563000）

不同面積蘆葦?shù)緦τ仔诽了|(zhì)凈化效果的初步探究

溫 旭1，2，馬旭洲1*，范 偉3，李星星41

（1.上海海洋大學(xué)，水產(chǎn)科學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心/農(nóng)業(yè)部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點(diǎn)實驗室/上海市水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心/水產(chǎn)動物遺傳育種協(xié)同創(chuàng)新中心，上海201306；2.贛州市水產(chǎn)研究所，江西贛州341100；3.云南省水產(chǎn)技術(shù)推廣站，昆明650034；4.遵義市水產(chǎn)站，貴州遵義563000）

在幼蟹塘種植不同面積的蘆葦?shù)荆ǚ謩e占池塘面積的10%、20%、30%）后，對池塘水體水溫、溶解氧、pH值、鈣鎂總硬度、高錳酸鉀鹽指數(shù)、總氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總磷、磷酸鹽磷、葉綠素a 12項水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，探究合理的蘆葦?shù)痉N植面積對幼蟹池塘養(yǎng)殖水的凈化效果，了解其水質(zhì)變化規(guī)律。結(jié)果表明：種植蘆葦?shù)居仔诽恋膩喯跛猁}氮、總磷、磷酸鹽磷含量總體低于不種植蘆葦?shù)镜膶φ战M，而高錳酸鉀鹽指數(shù)和葉綠素a含量高于對照組，其他各指標(biāo)二者差異不明顯；在養(yǎng)殖中后期，種植30%面積蘆葦?shù)居仔诽恋母咤i酸鉀鹽指數(shù)、氨氮、亞硝酸鹽氮、磷酸鹽磷、葉綠素a較種植10%、20%面積蘆葦?shù)窘M的池塘高，而溶解氧、鈣鎂總硬度、硝酸鹽氮則相反；在養(yǎng)殖期間，種植20%面積蘆葦?shù)居仔诽恋娜~綠素a含量總體低于10%面積幼蟹塘；此外，種植蘆葦?shù)竞笥仔烦靥了wpH值達(dá)到漁業(yè)水質(zhì)和地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，高錳酸鉀鹽指數(shù)、總磷、氨氮、總氮分別達(dá)到地表水環(huán)境的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級標(biāo)準(zhǔn)。綜上表明：蘆葦?shù)緦τ仔烦靥了w有較好的凈化能力；幼蟹塘套種50%水花生+20%蘆葦?shù)镜乃|(zhì)條件最好。

中華絨螯蟹；蘆葦?shù)?；水質(zhì)凈化；葉綠素a

Summary Due to limited capacity of self?purification ofwater in ponds,accumulation of feed residue and metabolites lead to endogenous,exogenous pollution,and eutrophication.Currently,physical,chemical and biological methods are used to purify aquaculturalwastewater.Meanwhile,aquatic plants,aquatic animals and microorganism are used to purify water quality.Chinese mitten crab(Eriocheir sinensis)is an importanteconomic aquatic crustacean in China;customarily,aquatic plants are often used to purify waterquality during the breeding process ofhigh?density cultured young crab.Alternanthera philoxeroides were planted inthe pond,which could notonly provide a habitatforshelterand moltforcrabs,butalso purify the waterquality.However,considering the low economic value of A.philoxeroides,some aquatic plants,which can produce high economic value and purify water quality,attracted attention ofresearchers.As we allknow,rice?crab is a complex,efficient and ecologicalplanting and breeding pattern.Meanwhile,reed type rice is lodging?resistant,with tall stems and developed root system.However,high proportion of reed type rice will reduce the crab activity space in the pond.Therefore,the present study was conducted to investigate the effects of reed type rice?planted area on water quality of crab pond,and provide some references for improving water quality in young crab pond.

Four treatments were conducted,including a control(group A),and three reed type rice?planted areas with 10%(group B), 20%(group C),30%(group D),and every treatment had three replicates.Reed type rice was planted around the pond,and transplanted floating aquatic plants(A.philoxeroides)in the middle ofthe pond,with bamboo piling fixed.Excess A.philoxeroides was removed periodically,which was controlled about 50%of the pond area.From July 2015 to October 2015,the water quality indicators including temperature,dissolved oxygen,pH,total hardness,permanganate index,total nitrogen,ammonia nitrogen, nitrite nitrogen,nitrate nitrogen,total phosphorus,phosphate phosphorus,chlorophyll a(Chl a)of the young crab pond were monitored.During the test,water samples were collected every 15 days in sunny and windless morning(08:00—09:30). Meanwhile,the determination ofallwater quality indicators was carried outaccording to Water and Wastewater Monitoring and Analysis Methods(fourth edition).Otherwise,water quality was evaluated according to Culture Area Fishery Water Quality Standard(GB 11607—1989)and Surface Water Quality Standard(GB 3838—2002).

The results indicated thatthe contents ofnitrite nitrogen,totalphosphorus and phosphate phosphorus in the reed type rice?planted crab pond were generally lower than those in the controlgroup,while the contents ofpermanganate index and Chla were higher than those of the control.There were no significantdifferences of the other indexes between the treatmentgroups and the control group.In the later stage of culture,the contents of permanganate index,ammonia nitrogen,nitrite nitrogen,phosphate phosphates and Chl a in the group D were higher than those in the group B and group C.While,the dissolved oxygen,total hardness and nitrate nitrogen content were the opposite.During the feeding period,the Chl a content in the group C was generally lower than thatin the group B.Furthermore,the pH of water in the pond was in line with the fishery water quality and surface water environment standards,while the permanganate index,total phosphorus,ammonia nitrogen,total nitrogen reached classⅠ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳofsurface waterenvironmentstandard,respectively.

In conclusion,reed type rice can purify the water quality in young crab pond,and the water quality is the bestwhen 50%A. philoxeroides+20%reed type rice are planted in young crab pond.

中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis）是我國極為重要的水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)甲殼類，其獨(dú)特的風(fēng)味、營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價值得到越來越多水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者的青睞[1]。由于池塘養(yǎng)殖水體自凈能力有限，大量的飼料投入和養(yǎng)殖動物代謝產(chǎn)物累積導(dǎo)致內(nèi)源性污染和外源性污染加重，造成水體富營養(yǎng)化[2-3]。目前，水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理主要有物理、化學(xué)和生物方法[4]。生物法主要有水生植物凈化技術(shù)、水生動物凈化技術(shù)、微生物生態(tài)修復(fù)和人工濕地凈化技術(shù)[5]，其中利用水生植物凈化技術(shù)處理水產(chǎn)養(yǎng)殖水的研究[6-8]已有大量報道。

中華絨螯蟹幼蟹養(yǎng)殖密度高，在池塘里常種植水花生（Alternanthera philoxeroides）來為河蟹提供棲息、隱蔽、脫殼的場所，也可起到凈化、穩(wěn)定水質(zhì)的作用[1]，但水花生經(jīng)濟(jì)價值低；因此，探尋既能凈化水質(zhì)又能產(chǎn)生較高經(jīng)濟(jì)價值的水生植物引起了很多研究者的關(guān)注。稻田養(yǎng)蟹是一種復(fù)合、高效、生態(tài)的種養(yǎng)殖模式[9-10]。蘆葦?shù)局仓旮叽螅o稈粗如蘆葦，根系發(fā)達(dá)，抗倒性好，不需烤田[11-12]。關(guān)于青蝦[13]和沙塘鱧[14]養(yǎng)殖池塘套種蘆葦?shù)镜难芯恳延袌蟮?，但鮮有關(guān)于蘆葦?shù)緝艋仔佛B(yǎng)殖池塘水方面的報道，也少有關(guān)于不同蘆葦?shù)痉N植面積對水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘水質(zhì)凈化效果的研究。因此，本文通過對種植不同面積蘆葦?shù)镜挠仔诽了|(zhì)進(jìn)行比較，探究合理的蘆葦?shù)痉N植面積對幼蟹池塘養(yǎng)殖水的凈化效果，揭示其水質(zhì)變化規(guī)律，從而為幼蟹池塘水質(zhì)凈化和蘆葦?shù)緝艋a(chǎn)養(yǎng)殖水等相關(guān)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點(diǎn)

試驗選擇在上海市崇明縣新河鎮(zhèn)新建村上海福島水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社進(jìn)行，位于北緯31°73′、東經(jīng)121°40′。

1.2 試驗條件

試驗蟹為中華絨螯蟹，苗種為由上海市中華絨鰲蟹產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系苗種基地提供的“江海21”；試驗水稻為蘆葦?shù)?；試驗池塘?2口面積為2 200 m2的河蟹幼蟹培育池，防逃設(shè)施齊全，均有單獨(dú)的進(jìn)排水口，為半封閉式養(yǎng)殖模式；池塘水源為長江支流河道。

1.3 試驗設(shè)計

幼蟹池塘養(yǎng)殖密度高，池塘種植高比例的蘆葦?shù)竞髸p少幼蟹的活動空間。試驗以不種蘆葦?shù)荆ˋ組）為空白對照，設(shè)10%（B組）、20%（C組）、30%（D組）面積蘆葦?shù)?個處理，每個處理均設(shè)3個重復(fù)。蘆葦?shù)揪N在池塘四周，靠岸，池塘中間移栽浮水水生植物水花生，用毛竹打樁固定；定期清除多余的水花生，面積控制在50%左右。從2015年7月至2015年10月，對池塘水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。

所有池塘從同一水源進(jìn)水，除蘆葦?shù)痉N植面積不相同外，各池塘田間管理、投喂管理等均保持一致，無明顯差異。4月20日育秧，6月初移栽蘆葦?shù)荆髩烹p行。每口池塘投放中華絨螯蟹大眼幼體7 500 g，約100萬～110萬只。

1.4 采樣與分析方法

在試驗期間，每間隔15 d采樣1次，共采樣7次，每次采樣在晴朗無風(fēng)的08:00—09:30進(jìn)行。在池塘中間及四周靠岸邊約1.0 m處各采集中層水1.0 L，混合后取其中的1.0 L作為水樣。所有水質(zhì)指標(biāo)檢測方法均參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第4版）。水溫和溶解氧（dissolved oxygen,DO）用YSI便攜式溶氧儀現(xiàn)場測定，pH值用便攜式pH計測定，高錳酸鉀鹽指數(shù)（chemical oxygen demand,CODMn）用酸性法測定，總磷（totalphosphorus,TP）和磷酸鹽磷（PP）用鉬銻抗分光光度法測定，總氮（total nitrogen, TN）用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測定，硝酸鹽氮（?N）采用紫外分光光度法測定，亞硝酸鹽氮（?N）用N?（1?萘基）?乙二胺光度法測定，氨氮（?N）用納氏試劑光度法測定，鈣鎂總硬度用乙二胺四乙酸（EDTA）滴定法測定，葉綠素a（chlorophylla,Chla）用丙酮法測定。

幼蟹塘水質(zhì)監(jiān)測項目主要分為以下3類：1）水質(zhì)基本理化指標(biāo)，包括水溫、pH值、鈣鎂總硬度；2）水質(zhì)有機(jī)污染指標(biāo)，包括高錳酸鉀鹽指數(shù)和溶解氧；3）水質(zhì)營養(yǎng)元素和富營養(yǎng)化指標(biāo)，包括總氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總磷、磷酸鹽磷和葉綠素a。

在試驗過程中養(yǎng)殖區(qū)的水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)采用漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB 11607—1989）[15]和地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838—2002）[16]。所有數(shù)據(jù)用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 蘆葦?shù)炯昂有飞a(chǎn)情況

12口試驗池塘河蟹最后產(chǎn)量均超過1 875 kg/ hm2。10月20日收割蘆葦?shù)?，其種植、生長、生產(chǎn)情況見表1。

表1 不同處理組蘆葦?shù)镜姆N植及生產(chǎn)情況Table1 Cultivation and production ofreed type rice in differenttreatmentgroups

2.2 幼蟹池塘水環(huán)境調(diào)查及總體評價

2015年7月至10月幼蟹養(yǎng)殖塘水環(huán)境質(zhì)量詳見表2。對整個養(yǎng)殖過程中各水質(zhì)指標(biāo)參數(shù)與漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比較發(fā)現(xiàn)，池塘水pH值為6.89～8.73，達(dá)到漁業(yè)水質(zhì)和地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)；高錳酸鉀鹽指數(shù)、總磷、氨氮、總氮分別達(dá)到地表水環(huán)境的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 池塘水質(zhì)基本理化指標(biāo)的變化規(guī)律

種植不同面積蘆葦?shù)镜挠仔烦靥了|(zhì)基本理化指標(biāo)變化見表2。從中可見：水溫10月最低，約為19℃，7月下旬最高，約為29℃；整個養(yǎng)殖過程呈先上升后逐漸下降的趨勢。除7月26日和9月9日D組與A、B、C組在統(tǒng)計學(xué)上差異顯著（P＜0.05），A、B、C組間差異不顯著（P＞0.05）外，其他均無顯著差異（P＞0.05）。說明試驗中套種蘆葦?shù)九c否及套種面積不同均對水溫影響不大。河蟹對溫度的適應(yīng)范圍較廣，在1～35℃均能生存[1]，其中，幼蟹的適宜生長水溫為19～25℃[17]。可見，整個過程池塘水溫適宜于幼蟹生長。

pH值變化范圍為6.89～8.73，水體呈弱堿性，適宜河蟹和蘆葦?shù)镜纳L［18］，稍高于王彥波等［19］利用高活性生物修復(fù)菌制劑調(diào)節(jié)蝦池pH值（7.5～8.5）的結(jié)果。7月26日、9月9日和9月26日A、C組與B、D組間在統(tǒng)計學(xué)上差異顯著（P＜0.05）；8月13日A與B、D組間差異顯著（P＜0.05），C組與A、B、D組間差異不顯著（P＞0.05）；10月14日B組與A、C、D組間差異顯著（P＜0.05），A、C、D組間差異不顯著（P＞0.05）。植物光合作用可吸收池塘生物呼吸作用釋放出的CO2，其釋放與吸收的過程改變著池塘的pH值[20]。A組pH值在大部分時間內(nèi)高于B、C、D組，而B、C、D組間差異不大，可能是由于蘆葦?shù)疚绽肅O2且未達(dá)到飽和狀態(tài)；pH值在養(yǎng)殖后期上升幅度較大，可能是由于隨著植物的生長，光合作用吸收利用了較多的CO2。

鈣鎂總硬度的變化范圍為0.088～0.756 mg/L；7、8月份鈣鎂總硬度相對較低且穩(wěn)定，9月明顯高于其他月，10月下降明顯，但仍較7、8月高。7月13日A與B、C、D組間在統(tǒng)計學(xué)上差異顯著（P＜0.05），B、D組間差異不顯著（P＞0.05）；7月26日A、C組和B組間差異顯著（P＜0.05），A、C、D組間差異不顯著（P＞0.05），B、D組間差異也不顯著（P＞0.05）；8月27日、9月9日D組與A、B、C組間差異顯著（P＜ 0.05），A、B、C組間差異不顯著（P＞0.05）。河蟹屬節(jié)肢動物，其生長過程總是伴隨著脫殼而進(jìn)行，鈣和鎂是河蟹生長的必需營養(yǎng)物質(zhì)[21]，在養(yǎng)殖池塘中，餌料投喂、動植物的吸收利用及池塘水的進(jìn)排等決定著池塘水體的鈣鎂總硬度。養(yǎng)殖后期鈣鎂總硬度的上升可能是由于餌料投喂量的增加且伴隨著水生植物的生長，導(dǎo)致各個生長階段對Ca、Mg離子的利用量降低。養(yǎng)殖期間，由于植物多，吸收量大，D組總硬度較其他3組低。

2.4 池塘水質(zhì)有機(jī)污染指標(biāo)的變化規(guī)律

池塘水質(zhì)有機(jī)污染指標(biāo)的變化見表2。DO大多時間均低于5.0 mg/L，變化范圍為0.86～5.01 mg/L，變化較大。7月13日B、C組與A、D組間差異顯著（P＜0.05），B、C組差異不顯著（P＞0.05）；8月13日和9月26日A、D組間差異顯著（P＜0.05），但與B、C組差異均不顯著（P＞0.05）；8月27日A、C組差異顯著（P＜0.05），與B、D組差異均不顯著（P＞0.05）；9月9日D組與A、B、C組差異顯著（P＜0.05），但A、B、C組間差異不顯著（P＞0.05）。溶解氧的多少是水產(chǎn)養(yǎng)殖生物生長的主要限制因子[22]，影響池塘溶解氧的主要因素有風(fēng)速、溫度、植物光合作用等生物及非生物因素耗氧[23]。試驗池塘因生物量大，呼吸消耗大，且因采樣時間偏早，光照不強(qiáng)，養(yǎng)殖過程池塘溶解氧為0.86～5.01 mg/L，處于地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的Ⅲ～Ⅴ級，但基本不影響河蟹的生長。溶解氧低時河蟹會爬上水草，利用空氣中的氧氣，所以在養(yǎng)殖過程中應(yīng)注意早上幼蟹的活動情況，及時增氧。養(yǎng)殖中后期，A組DO值高于其他3組，而D組較B、C組低。這是由于A組未種蘆葦?shù)?，而D組蘆葦?shù)久娣e最大，因生物量不同，呼吸消耗不一樣，所以二者差異較大。

高錳酸鉀鹽指數(shù)（CODMn）的變化范圍為6.67～12.51 mg/L，A、B、C組的變化趨勢均為先升后降再升，而D組為先升后降。8月13日C組與B、D組差異顯著（P＜0.05），A、B、D組間和A、C組間差異均不顯著（P＞0.05）。高錳酸鉀鹽指數(shù)是水質(zhì)有機(jī)污染的一個重要指標(biāo)，它表示水體的有機(jī)物和懸浮顆粒水平[24]；影響其變化趨勢的主要因素為生物活動、生活量及水體溫度的變化，與吳偉等[2]得出的結(jié)果類似；另外，池塘底部水草的腐爛加上河蟹的攪動也會影響CODMn的變化。D組8月下旬未下降，可能是由于蘆葦?shù)痉N植穴數(shù)多，分蘗良好，在水中形成

相對穩(wěn)定的小環(huán)境，水中生物量較大；而CODMn后期由于溫度降低而下降。整體上看，A組的CODMn含量低于其他3組，而D組高于其他3組。

表2 蘆葦?shù)静煌N植面積的池塘水環(huán)境因子對比Table2 Comparison ofwater environmentalfactors in the pond with differentreed type rice?planted areas

2.5 池塘水質(zhì)營養(yǎng)元素和富營養(yǎng)化指標(biāo)的變化規(guī)律

蘆葦?shù)静煌N植面積對幼蟹池塘水質(zhì)營養(yǎng)元素和富營養(yǎng)化指標(biāo)的影響見表2?？偟淖兓秶鸀?.001～1.062 mg/L，除7月上旬B組和8月下旬D組變化幅度較大外，各組間變化趨勢一致。9月9日D組與A、B、C組間在統(tǒng)計學(xué)上差異顯著（P＜0.05），而A、B、C組間差異不顯著（P＞0.05）；9月26日B組與A、C組間差異顯著（P＜0.05），而A、C、D組間和B、D組間差異均不顯著（P＞0.05）。氮磷是水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物和水生植物的基礎(chǔ)營養(yǎng)元素，其存在形式和數(shù)量決定了水體的初級生產(chǎn)力，與水生生物的物質(zhì)循環(huán)有著密切的關(guān)系[24-25]。本研究池塘總氮含量及其變化與湖南大通湖河蟹養(yǎng)殖塘[3]的監(jiān)測結(jié)果類似；而幼蟹養(yǎng)殖密度較高，餌料投入量大，但4組含量差異不大，說明氮的吸收利用效果明顯。這與袁東海等[26]的研究結(jié)論相同。

氨氮的變化范圍為0.051～0.059 mg/L；除B組和D組分別在7月26日和9月9日上升外，其他變化趨勢一致。7月13日A組和8月27日、10月14日D組分別與同時期的其他3組差異顯著（P＜0.05），而其他3組間差異不顯著（P＞0.05）；7月26日B組與A、D組間差異顯著（P＜0.05）；9月9日A和B組與C、D組間差異顯著（P＜0.05），而A、B組間差異不顯著（P＞0.05）。池塘水體中氨氮多來自生物代謝和有機(jī)物的分解還原[27]。孫國銘等[28]指出，總氨氮和非離子氨氮對南美白對蝦的安全質(zhì)量濃度分別為2.667 mg/L和0.201 mg/L，推斷池塘的氨氮不影響幼蟹的生長，與吳偉等[2]的結(jié)論一致。A組氨氮含量在大部分時間內(nèi)高于其他3組，且D組較B、C組高，可能是由于生物種類和數(shù)量不同而存在差異。

亞硝酸鹽氮的變化范圍為0.010～0.015 mg/L；D組在養(yǎng)殖中期先升后降，其他組的變化趨勢一致。7月13日A組與B、C、D組間在統(tǒng)計學(xué)上差異顯著（P＜0.05），而B、C、D組間差異不顯著（P＞0.05）；D組在8月份與C組在9月26日分別與同時期其他3組差異顯著（P＜0.05），而其他3組間差異不顯著（P＞0.05）；9月9日A、D組與B、C組間差異顯著（P＜0.05），且B、C組間差異顯著（P＜0.05），A、D組間差異不顯著（P＞0.05）；10月14日B、D組間差異顯著（P＜0.05）。池塘微生物脫氮的方式主要包括硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)[29]。亞硝酸是水體物質(zhì)代謝的中間產(chǎn)物，極不穩(wěn)定，其含量稍高就會對水產(chǎn)生物產(chǎn)生影響[30]。在整個養(yǎng)殖過程中池塘亞硝酸鹽氮含量均≤0.015 mg/L，和孫文通等[31]、戴恒鑫等[3]的結(jié)果相似，低于吳偉等[2]的結(jié)果。水體中的硝化細(xì)菌生存受水溫、水體溶解氧和底物質(zhì)量濃度的影響。養(yǎng)殖前中期亞硝酸鹽含量較高，后期下降，可能是由于水溫或溶解氧的升高，使硝化細(xì)菌的代謝加快，被氧化的亞硝酸鹽增多；而后期亞硝酸鹽含量的升高可能是由于水體溫度的下降及底物的累積。9月初D組溶解氧下降明顯，而亞硝酸鹽上升明顯，說明亞硝酸鹽與溶解氧的濃度變化關(guān)系密切。

硝酸鹽氮的變化范圍為0～0.006 mg/L。7月13日B、C組間差異顯著（P＜0.05）；D組在8、9月份均與其他3組差異顯著（P＜0.05），B組在8月27日和9月26日均與A、C組間差異顯著（P＜0.05），8月13日和9月9日A、B、C組間差異不顯著（P＞0.05）。水體硝酸鹽可直接被水生植物吸收利用，其含量的多少可直接或間接反映池塘水體的肥力[32]。養(yǎng)殖前中期，種植蘆葦?shù)镜某靥辆幱谙陆第厔?，且D組下降幅度較大，養(yǎng)殖后期基本上為A組≥B組≥C組＞D組：說明幼蟹塘套種蘆葦?shù)镜谋壤酱?，對硝酸鹽的吸收越明顯。

總磷的變化范圍為0.004～0.057 mg/L；其變化趨勢為7月急速下降后穩(wěn)定在0.004～0.005 mg/L。7月13日B、D組差異顯著（P＜0.05）；7月26日A組與B、C、D組差異顯著（P＜0.05），而B、C、D組間差異不顯著（P＞0.05），伴隨著植物的生長，對總磷的利用明顯，且將B、C、D組與A組對比分析可以看出，蘆葦?shù)緦α椎奈彰黠@，與朱鳳香等[33]得出水稻對總磷有較好的消解凈化效果一致。7月13日各組總磷質(zhì)量濃度均在0.050～0.060 mg/L內(nèi)，其變化趨勢及養(yǎng)殖中后期的含量與孫文通等[31]的監(jiān)測結(jié)果類似。

磷酸鹽磷的變化范圍為0.000～0.002 mg/L。7月13日A、C組與B、D組間在統(tǒng)計學(xué)上差異顯著（P＜0.05），A與C組及B與D組間差異不顯著（P＞0.05）；8月13日B組、9月26日C組和10月14日D組分別與同時期的其他3組間差異顯著（P＜0.05），而其他3組間差異均不顯著（P＞0.05）；8月27日B、D組與A、C組差異顯著（P＜0.05）；9月9日D組與B、C組差異顯著（P＜0.05）。水體中總磷主要由有機(jī)磷和無機(jī)磷組成，種植植物的系統(tǒng)較無植物的對照具有更高的去除率[34]。整個養(yǎng)殖過程各組含磷酸鹽磷的量均≤0.002 mg/L，且多為0 mg/L，其含量和變化與吳偉等[2]和孫文通等[31]的研究結(jié)果一致，且各組磷酸鹽磷含量整體差異不大，說明池塘植物對正磷酸鹽的吸收效果明顯；D組后期正磷酸鹽含量較其他組高，可能是由于蘆葦?shù)痉N植面積多而阻礙了池塘水體的流動。

葉綠素a（Chla）的變化范圍為88～440 mg/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于長江口鄰域（0.549～18.957 mg/m3）[35]、渤海近岸（0.54～16.78 mg/m3）[36]和成蟹生態(tài)養(yǎng)殖池塘(1.929～26.81μg/L)[2]的Chla含量。各組的變化趨勢均為先下降后上升，再下降又上升。7月26日C組和10月14日D組分別與同時期其他3組間在統(tǒng)計學(xué)上差異顯著（P＜0.05），而其他3組間差異不顯著（P＞0.05）；8月27日A、B組與C、D組間差異顯著（P＜0.05），而A、B組間差異不顯著（P＞0.05）；9月份A、C組與B、D組間差異顯著（P＜0.05），但A、C組和B、D組間差異不顯著（P＞0.05）。葉綠素a存在于所有的浮游植物中[37]，是水體富營養(yǎng)化的重要評價指標(biāo)[2]，它體現(xiàn)了各種植物性營養(yǎng)元素的綜合效應(yīng)和水體藻-菌-水草等對資源的種間競爭。養(yǎng)殖前期，種植蘆葦?shù)境靥恋腃hla含量下降明顯，可能是由于隨著蘆葦?shù)镜纳L，浮游植物與其在營養(yǎng)元素競爭上處于劣勢，這與呂喚春等[38]得出的葉綠素a與理化因子如水溫、總磷相關(guān)性密切的結(jié)論相同。養(yǎng)殖前中期，下降均出現(xiàn)在9月份，這可能由營養(yǎng)元素隨餌料投入的積累、代謝，溫度和浮游生物種群的變化等因素引起。浮游植物細(xì)胞內(nèi)Chla含量隨種類或類群而有所不同，同時還受年齡、生長率、光和營養(yǎng)條件的影響。養(yǎng)殖后期，各組Chla含量均上升，可能是隨著水生植物的衰老、成熟，浮游植物在營養(yǎng)元素的競爭上處于優(yōu)勢。在整個養(yǎng)殖過程中，D組的Chla含量整體高于其他3組，且A組低于B、C組，可能是由于蘆葦?shù)痉N植面積的增加，降低了池塘水體的流速，使浮游植物處在相對穩(wěn)定的環(huán)境中，生物量大。

3 結(jié)論

對比分析各處理組在整個養(yǎng)殖過程中的12項水質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)：種植蘆葦?shù)竞筒环N蘆葦?shù)境靥恋臏囟取⑩}鎂總硬度、總氮差異不大；種植不同面積蘆葦?shù)境靥恋膒H值、溶解氧、氨氮、硝酸鹽氮大部分時間稍低于不種植蘆葦?shù)镜某靥?；而種植不同面積蘆葦?shù)境靥恋膩喯跛猁}氮、總磷、磷酸鹽磷總體上低于不種植蘆葦?shù)镜某靥?，而高錳酸鉀鹽指數(shù)和Chla則相反。綜上可見，蘆葦?shù)緦τ仔烦靥劣休^好的凈化能力，在套種水生植物凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)中，蘆葦?shù)臼且环N較好的選擇。

對比分析B、C、D 3組（蘆葦?shù)痉N植面積分別為10%、20%、30%）在整個養(yǎng)殖過程中12項水質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)：3組處理的池塘溫度、pH值、總氮、總磷差異不大；在養(yǎng)殖的中后期，D組池塘的溶解氧、鈣鎂總硬度、硝酸鹽氮含量較B、C組低，而D組的高錳酸鉀鹽指數(shù)、氨氮、亞硝酸鹽氮、磷酸鹽磷、Chla較B、C組高；C組的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮大部分時間稍低于B組；在養(yǎng)殖期間，C組的Chla含量總體低于B組。比較可得，幼蟹塘套種50%水花生+20%蘆葦?shù)镜乃|(zhì)條件最好。

[1]王武,王成輝,馬旭洲.河蟹生態(tài)養(yǎng)殖.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社, 2013：14-207.

WANG W,WANG C H,MA X Z.Crab Farming.Beijing:China AgriculturalPress,2013:14-207.(in Chinese)

[2]吳偉,范立民,瞿建宏,等.池塘河蟹生態(tài)養(yǎng)殖對水體環(huán)境的影響.安全與環(huán)境學(xué)報,2006(4):50-54.

WU W,FAN L M,QU J H,etal.Effectofrivercrab eco?culture in ponds on water environment.Journal of Safety and Environment, 2006(4):50-54.(in Chinese with English abstract)

[3]戴恒鑫,馬旭洲,李應(yīng)森,等.湖南大通湖河蟹池塘生態(tài)養(yǎng)殖模式對水質(zhì)凈化的試驗研究.安全與環(huán)境學(xué)報,2012(5):89-94.

DAIHX,MA X Z,LIY S,etal.Purification effectofthe ecological culture pattern of Eriocheir sinensis on the waterquality in Datong Lake,Hunan.Journal of Safety and Environment,2012(5):89-94. (in Chinesewith English abstract)

[4]王瑋,陳軍,劉晃,等.中國水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化技術(shù)的發(fā)展概況.上海海洋大學(xué)學(xué)報,2010,19(1):41-49.

WANG W,CHEN J,LIU H,et al.The overview of aquaculture water purification technology in China.Journal of Shanghai Ocean University,2010,19(1):41-49.(in Chinese with English abstract)

[5]章星異,朱環(huán),李懷正,等.水產(chǎn)養(yǎng)殖水生物處理技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望.水處理技術(shù),2010.36(1):25-29.

ZHANG X Y,ZHU H,LIHZ,etal.Advances in aquaculture water biological treatment technology.Technology of Water Treatment,2010，36(1):25-29.(in Chinesewith English abstract)

[6]劉松巖,何濤,周本翔.水生植物凈化受污染水體研究進(jìn)展.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(19):5019-5021.

LIU S Y,HE T,ZHOU B X,et al.Progress of aquatic plants purifying contaminated water.Journal of Anhui Agricultural Sciences,2006,34(19):5019-5021.(in Chinese)

[7]GAJALAKSHMIS,ABBASIS A.Effectofthe application ofwater hyacinth compost/vermin compost on the growth and flowering of Crossandra undulaefolia,and on several vegetables.Bioresource Technology,2002,85(2):197-199.

[8]羅思亭,張飲江,李娟英,等.沉水植物與生態(tài)浮床組合對水產(chǎn)養(yǎng)殖污染控制的研究.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報,2011,27(2):87-94.

LUO S T,ZHANG Y J,LI J Y,et al.Effect of combination of submerged macrophyte with ecological floating bed on aquacultural pollution controlling.Journal of Ecology and Rural Environment,2011,27(2):87-94.(in Chinese with English abstract)

[9]PANDA MM,GHOSHB C,SINHABABU D P.Uptake ofnutrients by rice under rice?cum?fish culture in intermediate deep water situation(up to 50 cm depth).Plant and Soil,1987,102(1):131－132.

[10]YUAN X Q.Role of fish in pest control in rice farming//DELA CRUZ C R，LIGHTFOOT C,COSTA?PIERCE B A,et al.Rice?Fish Research and Developmentin Asia.1992:235-243．

[11]許卓.蘆葦?shù)驹嚪N成了.江西日報.2012-11-14(C01).

XU Z.The trials of reed type rice were succeed.Jiangxi Daily. 2012-11-14(C01).(in Chinese)

[12]桂久利.池塘種蘆葦?shù)尽按兖B(yǎng)增糧”生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗.中國農(nóng)業(yè)信息,2013,15:68.

GUIJ L.Eco?agriculture technicaltests ofplanting reed type rice in pond to promote farming and increase food.China Agriculture Information,2013,15:68.(in Chinese)

[13]金國強(qiáng),王玉坤,徐攀峰.“池塘蘆葦?shù)?青蝦”種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)及效益分析.中國稻米,2014,20(6):69-70.

JIN G Q,WANG Y K,XU P F，et al.Cultivation techniques and benefit analysis on rice-shrimp farming system.Chinese Rice, 2014,20(6):69-70.(in Chinese with English abstract)

[14]夏丹，劉文書.稻魚共生有了新模式：蘆葦?shù)鞠吗B(yǎng)沙塘鱧.糧油市場報.2014-01-17(001).

XIA D,LIU W S.Rice?fish farming has a new model:Breed Odontobutis obscura under reed type rice.Grain and Oil Market News.2014-01-17(001).(in Chinese)

[15]國家環(huán)境保護(hù)局.漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):GB 11607—1989.1989-08-12.

State Bureau of Environmental Protection.Fishery Water Quality Standard:GB 11607—1989.1989-08-12.(in Chinese)

[16]國家環(huán)境保護(hù)局.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):GB 3838—2002. 2002-04-08.

State Bureau of Environmental Protection.Surface Water Quality Standard:GB 3838—2002.2002-04-08.(in Chinese)

[17]胡安霞,張嶺.氣象條件對河蟹生態(tài)養(yǎng)殖的影響及氣象服務(wù)要點(diǎn).農(nóng)技服務(wù),2009,26(2):122-123.

HU A X,ZHANG L.The impact of weather conditions on crab ecologicalfarming and meteorologicalservice points.Agricultural Services,2009,26(2):122-123.(in Chinese)

[18]王昂,王武,馬旭洲,等.養(yǎng)蟹稻田水環(huán)境部分因子變化研究.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,50(17):3514-3519.

WANG A,WANG W,MA X Z,et al.Study on the changes of water environmental factors in rice?crab culture system.Hubei Agricultural Sciences,2011,50(17):3514-3519.(in Chinese with English abstract)

[19]王彥波,許梓榮,郭筆龍.高活性生物修復(fù)菌制劑改善蝦池水質(zhì)的研究.浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版),2005，31(2):199-202.

WANG Y B,XU Z R,GUO B L,et al.Study on improving the water quality of shrimp(Penaeus vannamei)ponds using high activity bioremediation probiotics.Journal of Zhejiang University(Agriculture and Life Sciences),2005,31(2):199-202. (in Chinese with English abstract)

[20]成杰民,潘根興,鄭金偉.太湖地區(qū)水稻土pH及重金屬元素有效態(tài)含量變化影響因素初探.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),2001,20(3):141-144.

CHENG J M,PAN G X,ZHENG J W.Factor affecting pH and availability of heavy metals in paddy soils in Taihu Lake area. Agro?Environment Protection,2001,20(3):141-144.(in Chinese with English abstract)

[21]張家國,饒光慈,王志忠,等.河蟹蚤狀幼體對蛋白質(zhì)、脂肪、復(fù)合礦物鹽及維生素的適宜需求量研究.浙江海洋學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2001(增刊1):66-70.

ZHANG J G,RAO G C,WANG Z Z,et al.Studies on the appropriate requirements of Chinese mitten crab from zoea to megalopa for protein,fat,compound mineraland vitamin.Journal of Zhejiang Ocean University(Natural Science),2001(Suppl.1): 66-70.(in Chinese with English abstract)

[22]戴恒鑫,李應(yīng)森,馬旭洲,等.河蟹生態(tài)養(yǎng)殖池塘PVC管底層微孔增氧機(jī)的使用效果.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,39(13):166-169.

DAI H X,LI Y S,MA X Z,et al.Research about using the microporosity PVC pipes bottom aerators in the crab ecology culture ponds.Guangdong Agricultural Sciences,2012,39(13): 166-169.(in Chinese with English abstract)

[23]賈虎森,李德全,韓亞琴.高等植物光合作用的光抑制研究進(jìn)展.植物學(xué)通報,2000，17(3):218-224.

JIA H S,LI D Q,HAN Y Q.Advances in studies on photoinhibition in photosynthesis of higher plants.Chinese Bulletin of Botany,2000，17(3):218-224.(in Chinese with English abstract)

[24]方云英,楊肖娥,常會慶,等.利用水生植物原位修復(fù)污染水體.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2008，19(2):407-412.

FANG Y Y,YANG X E,CHANG H Q,et al.In?situ remediationof polluted water body by planting hydrophytes.Chinese Journal of Applied Ecology,2008,19(2):407-412.(in Chinese with English abstract)

[25]KYAW K M,TOYOTA K,OKAZAKI M,et al.Nitrogen balance in a paddy field planted with whole crop rice(Oryza sativa cv. Kusahonami)during two rice?growing season.Biology and Fertility ofSoils,2005,42(1):72-82.

[26]袁東海,任全進(jìn),高士祥,等.幾種濕地植物凈化生活污水COD、總氮效果比較.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2004,15(12):2337-2341.

YUAN D H,REN Q J,GAO S X,et al.Purification efficiency of several wetland macrophytes on COD and nitrogen removal from domestic sewage.Chinese Journal of Applied Ecology,2004,15 (12):2337-2341.(in Chinese with English abstract)

[27]楊品紅,謝春華,王曉艷,等.超大珍珠養(yǎng)殖池與魚池水質(zhì)晝夜變化規(guī)律比較研究.水利漁業(yè),2007,27(2):76-78.

YANG P H,XIE C H,WANG X Y,et al.Comparative study of water quality circadian variation in large pearl pond and fish pond.Reservoir Fisheries,2007，27(2):76-78.(in Chinese)

[28]孫國銘,湯建華,仲霞銘.氨氮和亞硝酸氮對南美白對蝦的毒性研究.水產(chǎn)養(yǎng)殖,2002(1):22-24.

SUN G M,TANG J H,ZHONG X M.Toxicity research ofammonia nitrogen and nitrite nitrogen to Penaeus Vanamei.Aquaculture, 2002(1):22-24.(in Chinese with English abstract)

[29]趙宗升,劉鴻亮,李炳偉,等.高濃度氨氮廢水的高效生物脫氮途徑.中國給水排水,2001,17(5):24-28.

ZHAO Z S,LIU H L,LI B W,et al.Efficientbiologicalnitrogen removal pathway of high concentration nitrogen wastewater. China Water&Wastewater,2001,17(5):24-28.(in Chinese)

[30]余瑞蘭,聶湘平,魏泰莉,等.分子氨和亞硝酸鹽對魚類的危害及其對策.中國水產(chǎn)科學(xué),1999,16(3):73-77.

YU R L,NIE X P,WEIT L,etal.Toxicity ofmolecularammonia& nitrite to fishes and the controlmeasures.China Fisheries Science, 1999,16(3):73-77.(in Chinese with English abstract)

[31]孫文通,張慶陽,馬旭洲,等.不同河蟹放養(yǎng)密度對養(yǎng)蟹稻田水環(huán)境及水稻產(chǎn)量影響的研究.上海海洋大學(xué)學(xué)報,2014,23(3): 366-373.

SUN W T,ZHANG Q Y,MA X Z,et al.A study on effects of different crab stocking density on water environment and rice yield.Journal of Shanghai Ocean University,2014,23(3):366-373.(in Chinese with English abstract)

[32]譚洪新,羅國芝,朱學(xué)寶,等.水栽培蔬菜對養(yǎng)魚廢水的水質(zhì)凈化效果.上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報,2001,10(4):293-297.

TAN H X,LUO G Z,ZHU X B,et al.Effect of hydroponic vegetables on water quality purification of aquaculture waste water.Journal of Shanghai Ocean University,2001,10(4):293-297.(in Chinese with English abstract)

[33]朱鳳香,王衛(wèi)平,陳曉旸,等.利用人工濕地栽種水生作物對沼液進(jìn)行無害化消解.浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報,2011,23(2):364-368.

ZHU F X,WANG W P,CHEN X Y,et al.Preliminary study on harmless digestion ofbiogas slurry by using aquatic plants grown on artificialwetland.Acta Agriculturae Zhejiangensis,2011,23(2): 364-368.(in Chinese with English abstract)

[34]吳振斌,陳輝蓉,賀鋒,等.人工濕地系統(tǒng)對污水磷的凈化效果.水生生物學(xué)報,2001,25(1):28-35.

WU Z B,CHEN H R,HE F,et al.The purifying of artificial wetlands to phosphorus in wastewater.Acta Hydroniologica Sinica,2001,25(1):28-35.(in Chinese with English abstract)

[35]周偉華,袁翔城,霍文毅,等.長江口鄰域葉綠素a和初級生產(chǎn)力的分布.海洋學(xué)報,2004,26(3):143-150.

ZHOU W H,YUAN X C,HUO W Y,et al.Distribution of chlorophyll a and primary productivity in the adjacent sea area of Changjiang River Estuary.Acta Oceanologica Sinica,2004,26 (3):143-150.(in Chinese with English abstract)

[36]王俊,李洪志.渤海近岸葉綠素和初級生產(chǎn)力研究.海洋水產(chǎn)研究,2002,23(1):23-28.

WANG J,LIH Z.Study on chlorophylland primary production in inshore waters ofthe Bohai Sea.Marine Fisheries Research,2002, 23(1):23-28.(in Chinese with English abstract)

[37]陳宇煒,高錫云.浮游植物葉綠素a含量測定方法的比較.湖泊科學(xué),2000,12(2):185-188.

CHEN Y W,GAO X Y.Comparison of two methods for phytoplankton chlorophyll?a concentration measurement.Journal of Lake Science,2000,12(2):185-188.(in Chinese with English abstract)

[38]呂喚春,王飛兒,陳英旭,等.千島湖水體葉綠素a與相關(guān)環(huán)境因子的多元分析.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2003,14(8):1347-1350.

LüH C,WANG F E,CHEN Y X,et al.Multianalysis between chlorophyll?a and environmental factors in Qiandao Lake water. Chinese Journal of Applied Ecology,2003,14(8):1347-1350.(in Chinese with English abstract)

Preliminary study on effects of different areas of reed type rice on water purification in young crab pond.Journal of Zhejiang University(Agric.&Life Sci.),2017,43(3):350-358

WEN Xu1,2,MA Xuzhou1*,FAN Wei3,LI Xingxing4
(1.National Demonstration Center of Experimental Fish eries S cience Ed ucation/Key L aboratory of Freshwater Fish ery Germplasm Resources,Ministry of Agriculture/S hanghai Engineerin g Research Center of A quaculture/Sh an gh ai Collaborative Innovation Center for A quatic A nimal Genetics and Breed in g, Sh an gh ai Ocean University,S hanghai 201306,China;2.Fisheries Research Institute of Ganzh ou City,Ganzh ou 341100, Jiangxi,Ch ina;3.Fish eries Technology Extension S tation of Y unnan Province,Kunmin g 650034,Ch ina;4.Fish eries Station of Zun yi City,Zunyi 563000,Guizhou,Ch ina)

Chinese mitten crab;reed type rice;waterpurification;chlorophylla

）：溫旭（http://orcid.org/0000-0001-8855-8065），E?mail：wenxu.shou@foxmail.com

2016-06-11；接受日期(Accepted)：2016-09-20

S 966.16

A

10.3785/j.issn.1008-9209.2016.06.111

上海市中華絨螯蟹產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目（D-8003-10-0208）；上海海洋大學(xué)水產(chǎn)動物遺傳育種協(xié)同創(chuàng)新中心項目（ZF1206）。

*通信作者(Corresponding author)：馬旭洲（http://orcid.org/0000-0001-8317-3326）,E?mail：xuzhouma@126.com

（