池塘吊養(yǎng)梨形環(huán)棱螺凈水效果試驗初探

金武 王海華 余進(jìn)祥 李燕華 馬本賀 馬學(xué)艷 聞海波 黃濱

文章編號：1006-3188（2023）04-014-03

基金項目：國家重點研發(fā)計劃（2022YFD2400704）、江西省漁業(yè)種業(yè)聯(lián)合育種攻關(guān)項目（2022yyzygg-05）、江西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（JXARS）、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院院級基本科研業(yè)務(wù)費專項（2021XT0703）。

摘要：為探索池塘尾水凈化池吊養(yǎng)梨形環(huán)棱螺對水質(zhì)的影響規(guī)律，在2×667m2池塘中進(jìn)行凈水實驗。結(jié)果顯示：每畝吊養(yǎng)750kg時，3周內(nèi)水質(zhì)透明度可以達(dá)到1m。在不增加其它水處理功能單元的條件下，第1周到第3周氨氮、磷酸鹽逐漸上升，硝酸鹽、濁度逐步減低。與氨氮、硝酸鹽、磷酸鹽相比，亞硝酸鹽從第1周到第3周逐漸升高直到第4周達(dá)到峰值。建議根據(jù)水質(zhì)變化規(guī)律，搭配相應(yīng)的水處理措施，充分發(fā)揮梨形環(huán)棱螺凈水效果。

關(guān)鍵詞：梨形環(huán)棱螺；池塘；吊養(yǎng)；水質(zhì)

中圖分類號：S964.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

梨形環(huán)棱螺（Bellamya purificata）俗稱螺螄、豆田螺、石螺，是環(huán)棱螺屬個體最大的種［1］。梨形環(huán)棱螺以小型藻類、其他有機碎屑為食，在水域生態(tài)系統(tǒng)中既是消費者又是分解者，對保護(hù)水域環(huán)境具有重要作用［2，3］。室內(nèi)模擬和室外小規(guī)模散養(yǎng)實驗的結(jié)果都驗證了梨形環(huán)棱螺對水質(zhì)指標(biāo)的積極作用［4，5］，針對漁業(yè)從業(yè)人口老齡化進(jìn)行的籠式吊養(yǎng)生產(chǎn)方式的探索和傳統(tǒng)散養(yǎng)的區(qū)別較大，該生產(chǎn)方式是否也有類似的效果，相關(guān)的工藝參數(shù)如何也需進(jìn)一步探索。

1 材料與方法

1.1 種苗來源

梨形環(huán)棱螺種苗為中國水產(chǎn)科學(xué)研究院等單位聯(lián)合培育的速生新品系。

1.2 養(yǎng)殖時間

2023年3月13日-2023年4月14日，養(yǎng)殖周期為31d。

1.3 池塘條件和配套設(shè)施

選擇上年未干塘的精養(yǎng)池塘模擬尾水凈化區(qū)實驗，面積1334m2，水深2m，淤泥厚為30～40cm，保水性好，池塘底部平坦。池塘配備增氧機2臺，但為了單純評估螺螄吊養(yǎng)對水質(zhì)的影響規(guī)律，并未開機使用增氧機。

1.4 種苗放養(yǎng)

選擇健康、外殼無破損、受刺激回縮迅速的個體進(jìn)行吊養(yǎng)。吊籠按照500只/667m2密度吊養(yǎng)。每只吊籠放種苗1.5kg，平均750kg/667m2。

1.5 養(yǎng)殖管理

實驗周期內(nèi)，不開增氧機，不換水，不投餌。水樣采集點分布與池塘3個角，水深20cm處。每個點測量三次，取平均值。

2 結(jié)果

2.1 溫度變化

如圖1中A圖所示，第2周、第4周因強降雨水溫有所下降，整個試驗期間水溫10.5～20℃。

2.2 水質(zhì)指標(biāo)變化

如圖1中B～F所示，實驗周期內(nèi)，第1周到第3周氨氮、磷酸鹽逐漸上升，硝酸鹽、濁度逐步減低。亞硝酸從第1周到第4周也逐漸升高，與氨氮、硝酸鹽、磷酸鹽相比，要滯后1周達(dá)到峰值。

3 分析與討論

3.1 吊養(yǎng)環(huán)棱螺凈水的原理

從梨形環(huán)棱螺攝食方式來看，它的分泌物質(zhì)可使水體中顆粒懸浮物迅速絮凝為團(tuán)狀，加快水體懸浮物質(zhì)的沉降，減少水懸浮物的含量［6］，水華狀態(tài)暫時消失，透明度顯著增加［3］，葉綠素A含量顯著降低［7-8］。另外，水體中氮磷的去除也可通過生物吸收過程，使水中的氮磷離開水相，進(jìn)入生物相和沉積相［5］。另一方面，一定溫度范圍內(nèi)，環(huán)棱螺在水體中進(jìn)行新陳代謝也會釋放出營養(yǎng)鹽。營養(yǎng)鹽的釋放速度隨溫度升高而增加，且進(jìn)食狀態(tài)下環(huán)棱螺的營養(yǎng)鹽釋放速度高于饑餓狀態(tài)。環(huán)棱螺雖然在短時間內(nèi)可以提高透明度，但其釋放的營養(yǎng)鹽可以引起水溶性氮磷含量的增加［9］。在本研究中，實驗前3周，環(huán)棱螺吊養(yǎng)也能通過分泌物絮凝水體中的顆粒物，水體透明度顯著上升。水體中利用磷酸鹽的藻類數(shù)量顯著減少，而梨形環(huán)棱螺的新陳代謝的磷酸鹽排放量不斷增加，造成磷酸鹽持續(xù)增加。巡塘過程中，均會發(fā)現(xiàn)在吊籠內(nèi)壁上有環(huán)棱螺覓食活動。

螺呼吸過程中截留水中的微囊藻顆粒，形成黏液包裹的高濃度微囊藻團(tuán)，螺的存在間接提高了劍水蚤等橈足類的數(shù)量，這是由于劍水蚤具有快速運動能力，能夠及時從濾食動物呼吸水流中逃脫有關(guān)［7］，而運動能力較弱的砂殼蟲（Difflugia）生物量隨著引起透明度增加而顯著降低。隨著時間推移，浮游動物因適口藻類減少，生物量又會顯著下降［10］。在本研究中，第3周也觀察到橈足類數(shù)量的顯著增加，但由于橈足類適口餌料嚴(yán)重不足，因此在第4周橈足類成體完全消失。

環(huán)棱螺作為底棲刮食性動物，從底泥中攝入底棲藻類和顆粒有機物，可使沉積物中的有機質(zhì)減少，另一方面其攝入的食物只有部分適口的食物被吸收同化，而其他較大顆粒被腮和外套膜分泌的粘液粘裹并排出體外，即，“假糞“（pseudo faeces）。“假糞”和被攝食消化后的糞便一起沉積在底層［11］。在藻類濃度較高時，環(huán)棱螺可濾食水體中的藻類和顆粒物質(zhì)，從而促進(jìn)有機物從水體向底泥的轉(zhuǎn)移，因此環(huán)棱螺的生物干擾可能導(dǎo)致底泥有機質(zhì)含量的增加［12-13］。本研究中僅采用吊養(yǎng)方式進(jìn)行環(huán)棱螺養(yǎng)殖，相比與底部散養(yǎng)對底泥有機物含量增加的貢獻(xiàn)有限。

3.2 水質(zhì)指標(biāo)改良的措施

室內(nèi)模擬實驗表明，“螺-草”協(xié)同調(diào)控水質(zhì)模型中，除了梨形環(huán)棱螺的絮凝沉降和刮食以外，水生植物在生長過程中需要吸收營養(yǎng)物質(zhì)，去除一定的氮磷?！奥?草”兩者存在明顯的互利關(guān)系，沉水植物為環(huán)棱螺提供了氧氣、食物及附著基質(zhì)，環(huán)棱螺刮食沉水植物上的附著生物，減少沉水植物的光限制及其與附著生物的營養(yǎng)鹽競爭等有害影響，促進(jìn)沉水植物的生長［5］。該模型中的水生植物可以是伊樂藻［14］、菹草［15］、金魚藻［16］、苦草［17］中任意一種。如果沒有水生植物等初級生產(chǎn)者爭奪營養(yǎng)鹽和光照，水體中藻類的再生速度會加快，且環(huán)棱螺難以對藻類的增殖起到抑制作用［9］。

野外實驗表明：“螺—草”互利的水體中葉綠素、硝態(tài)氮和正磷酸鹽磷含量顯著低于其他位點；“螺—草”生物量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；在水質(zhì)較好的情況下，螺的分布可能不依賴于水生植物。因此，在中、富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)工程中應(yīng)注意合理配置“螺—草”生物量比例［18］，但相關(guān)的具體的生物量配比仍需進(jìn)一步深入研究［19］。

螺類的活動能夠增加水體中總氮和氨氮的濃度，螺類密度越高，總氮、氨氮和總磷的濃度增加的越多。沒有水生植物時，隨著螺類密度的增大，螺類對水體的負(fù)面影響越大。當(dāng)螺類與水生植物共存時，螺類對水體的負(fù)面影響較小。在污染較嚴(yán)重的地區(qū)僅有水生植物僅能降低水體水化指標(biāo)的數(shù)值，不能減少浮游藻類的生物量，而螺類的存在可以減少浮游藻類的生物量［20］。

總之，梨形環(huán)棱螺作為一級凈化區(qū)水處理的重要功能單元，需要和水生植物按照科學(xué)比例搭配起來，結(jié)合定期開增氧機和微生態(tài)制劑等手段，多措并舉才能最大發(fā)揮環(huán)棱螺凈水的作用。

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作者簡介：金武，助理研究員，博士，主要從事水產(chǎn)動物種質(zhì)資源與遺傳育種，E-mail：jinw@ffrc.cn。

*通訊作者：黃濱，推廣研究員，E-mail：binjx@163.com。