池塘循环水养殖黄河鲤技术研究

季索菲，赵秀侠，侯冠军，方婷，高远，王芬

（1.安徽省农业科学院水产研究所，安徽 合肥230031；2.水产增养殖安徽省重点实验室，安徽 合肥230031；3.安徽万水源水产养殖科技有限公司，安徽 宿州234200）

黄河鲤（Cyprinuscarpiohaematopterus），属鲤形目（Cypriniformes），鲤科（Cyprinidae），鲤亚科（Cyprininae），鲤属（Cyprinus），鲤 亚 属（Cyprinus），鲤 种（Cyprinuscarpio）。同淞江鲈鱼（Trachidermusfasciatus）、兴凯湖鲌鱼（Culterdabryishinkainensis）、松花江鳜鱼（Sinipercachuatsi）被共誉为我国四大淡水名鱼。其肉质细腻鲜美，是故黄河原有的优质鱼类[1]。与普通鲤鱼相比，黄河鲤生长速度快、抗病能力强、营养丰富，深受广大养殖户和消费者的青睐，市场前景良好[2]。

池塘养殖是目前黄河鲤养殖使用最多的一种方式，但是饲料中只有20%～50%的氮和15%～60%的磷被鱼体吸收[3]，大量的氮磷等营养物质容易使养殖水体富营养化。且氨对于黄河鲤鱼的血清抗氧化性能及红细胞微核会产生有害的影响，降低消化道和肝胰脏中的蛋白酶的活性[4-5]，严重的情况还会造成死亡。目前，处理水体的主要方法有直接换水、增氧和植物净化。换水和物理增氧是最常用的方法。一般每天更换10%左右的水，增氧机可增加水体的溶解氧，促进池水对流、氧化，使有毒气体溢出[6]。利用植物净化水体的研究越来越受到人们的重视，植物净化水体的原理主要是利用植物对氮磷等营养元素的吸收和根系微生物对污染物的降解来达到净化水质的目的[7]。另外，植物净化还具有很好的景观效果和环境友好性，应用前景较好。

该文将主要研究植物对黄河鲤养殖废水的处理结果，植物选择有经济价值的水芹，空心菜，水稻、莲藕，在改善水体环境的同时，增加经济效益，既有利于控制污染物排放，又可变废为宝，实现零排放的目标，同时又便于管理，具有生态和经济双重效益，而且符合中国乡村发展的趋势[8]。

1 材料与方法

1.1 生态池构建

该试验设置两个养殖池塘，分为对照池（传统养殖池塘）和试验池，传统养殖池塘养殖期采用换水方式，养殖废水直接排放养殖基地蓄水池。试验池塘养殖废水采用植物净化循环利用方式。具体构造如图1所示，两个养殖池面积相同，均为648 m2。两个养殖池为东西走向的长方形（36 m×18 m）；池底平坦，底质为粘土，淤泥深约15～20 cm，池深2.5 m，养殖水深2 m；堤埂为水泥砖混结构，宽1 m。两个养殖池均配备1.5 kW增氧机各1台。试验池养殖废水经3个植物净化池进行处理，单个植物池面积相同，均为96 m2（12 m×8 m），分别种植水芹+空心菜，水稻，莲藕。

1.2 池塘消毒

池塘清整，清除塘内杂物，鱼种放养前15 d按每667 m2用块状生石灰150 kg化浆后全池均匀泼洒进行消毒，清塘7 d后注水，注水口用60目筛绢布过滤，防止敌害生物、野杂鱼（卵）进池，注入新水0.8 m。

1.3 鱼类放养

3月1日分别向传统养殖池塘和试验养殖池塘各投放972尾规格150 g的黄河鲤鱼种，体质健壮、活动力强、规格相对整齐。4月5日，投放滤食性鱼类鲢鱼、鳙鱼和吃食性鲫鱼，放养数量（规格）依次为100尾（150 g/尾）、30尾（250 g/尾）和30尾（150 g/尾）；鱼种放养前用5%浓度食盐溶液浸浴10 min严格消毒。

1.4 植物栽种

5月28日，植物池1号种植水芹和空心菜，采用在单独盆内种植，总盆数为648盆，单个盆面积30 cm×30 cm，深13 cm，植物池2号种植水稻，种植方式与1号池相同。植物池3号种植莲藕，莲藕种植面积为96 m2。

1.5 饲养管理

黄河鲤采用投饵机投喂，饲料为浮性膨化颗粒料，蛋白质含量28%～32%，每日投喂两次，分别为7：00和16：00，投喂量约为黄河鲤体重的5%；养殖期间适时开增氧机进行增氧，从芒种时开始晴天每天中午开机1～2 h，阴雨天气随时开机，连阴雨天气夜间保持开机一定时间，保持池塘水质肥、活、嫩、爽，防止泛塘。

1.6 水体调控

5—6月养殖池塘水位由0.8 m逐渐加水至1.8 m，7—9月水位控制在1.8 m。对照池7—9月每10天换水1次、每次换水为15 cm、整个养殖期换水9次，试验池仅在8月中旬换水1次、换水15 cm；对照池和试验池7—9月因自然蒸发各补水3次，每次补水量相同。

1.7 水质检测方法

水体中氨氮，亚硝酸氮、总氮、pH值、溶解氧等采用奥克丹W-1便携式水质检测仪每个月测定一次。每个池塘设置3个采样点，同一池塘采集的水样等量混合均匀后进行水质测定。

1.8 生长性能的计算

放养鱼类的生长参数计算方法如公式①～④所示：

FCR（Feed Conversion Rate），SGR（Specific Growth Rate）和WG（WeightGain）分别为饵料系数，特定生长率和增重率，N0和Nt分别表示放养鱼的起始和最终数量，W0和Wt是起始和最终的平均质量。t是饲养天数，为200 d；Ln是自然对数；Df是饲料干重（g）。

1.9 数据处理

统计分析采用SPSS 22.0软件处理，显著性水平设置为P<0.05，图表采用Origin 8.0进行绘制。

2 结果与讨论

2.1 水质

图2和图3是2018年5月至10月期间测定的5个池塘的氨氮和总磷的浓度。氨氮主要来源于剩饵、死亡动植物尸体的含氮物质经微生物分解产生。2018年5月至10月期间，池塘1的氨氮浓度保持在0.061～0.069 mg/L之间，养殖池2的氨氮浓度保持在0.059～0.068 mg/L之间，两者之间差异无统计学意义。当氨氮浓度高于0.071 mg/L时，黄河鲤组织抗氧化酶活性和非特异性免疫降低；高于0.143 mg/L血清抗氧化酶活性降低[9]。氨氮浓度过高会威胁养殖个体的健康，破坏养殖池塘的生态环境。该试验池的水体经过植物池净化后，氨氮浓度逐渐降低，第3个植物池的氨氮浓度最低，在0.021~0.065 mg/L之间，与试验池养殖水体之间有统计学意义差异。数据表明经过换水和植物净化养殖废水均能使养殖水体中的氨氮浓度保持在黄河鲤健康生活的安全范围内。

在人工养殖水体中，磷的来源以饵料和肥料为主，一般饵料占磷总输入的50%左右，肥料占10%～20%。此外，动植物尸体、底泥沉积物的释放及粪便对水体中的磷的增加也有贡献。磷对黄河鲤健康的危害较氨氮小很多，但是养殖废水排放会使周边水体富营养化。养殖水体中磷的消耗除了生物吸收利用、养殖体收获及随水流失外，主要由化学沉淀与吸附沉淀积聚在沉积物中，占磷总耗量的50%～80%。该试验过程中，养殖池总磷含量在0.029～0.035 mg/L之间，与对照池中的总磷含量无显著性差异。另外，试验中还发现，随着植物池对水体的逐级净化，水体中的总磷含量亦逐渐降低，第3个养殖池中的总磷为0.01～0.0315 mg/L，与养殖池水体中总磷含量有显著性差异。

亚硝酸盐是养殖过程中水体检测的一个重要参数，该试验过程中，亚硝酸盐含量较低，仅在初始未栽种植物和放养鱼类前，测定亚硝酸盐浓度为0.01 mg/L，在栽种植物后，均未检测到，仪器检测限度为0.005 mg/L，表明水体中亚硝酸盐浓度极低，对黄河鲤的健康养殖没有影响。

图2 不同月份测定的氨氮浓度

图3 不同月份测定的总磷浓度

养殖水体溶氧低、氨氮和亚硝酸盐氮浓度高三者协同作用，是诱发鱼类发病的主要因素。在本实验中，氨氮和亚硝酸盐浓度均较低，除了植物的吸收外，还与水体中较高的含氧量有关。该试验期间，养殖池内的含氧量主要通过曝气进行，而净化池内的溶氧主要是植物通过光合作用提供，让好氧微生物大量生长，促使有机氮分解为无机氮，使植物对氮的吸收加快，氮的去除率得到了最大化[10]。较高的溶氧量保障了养殖生物拥有良好的生存环境。上述结果说明，植物净化对水中氨氮和亚硝酸盐具有良好的去除效果，可以有效保障养殖池中黄河鲤的健康生长。

另外，从图2和图3清楚的发现，在温度较高的7月和8月，氨氮和总磷的去除效果均比其他月份好。主要是因为在温度较高的情况下，植物生长速率快，对氮磷的吸收快。

国内外对于池塘循环水养殖系统的研究已经有很多，该系统的应用也在逐步推广。现有研究证明池塘循环水养殖系统对水体中氨氮、亚硝酸盐和总磷等有着良好的去除效果，经净化的养殖尾水的水质标准较高，运行期间能够确保养殖水体中的氨氮和亚硝酸盐在黄河鲤健康生长的范围内，减少了养殖过程中由于排放未经净化的养殖尾水对环境造成的影响。董学鹏等设计的池塘工程化循环水养殖包括生态养殖净化区、水质净化区和、养殖水槽3部分，生态养殖净化区采用水生蔬菜浮床和鲢、鳙、南美白对虾，水质净化区采用水生蔬菜等进行净化，实现了养殖水体循环利用的目标[11]。英国南安普顿郡Test Valley虹鳟养殖场的养殖废水经湿地进行净化，湿地和养殖池塘面积比例达到1∶1，处理后，悬浮物总量明显下降，总氮和总磷去除率80%[12]。在本试验期间，试验池和对照池都会补充因蒸发而减少的水量，另外，试验池无养殖废水排放，而对照池（池塘养殖池塘）整个养殖周期换水9次，对照池养殖用水量是实验池的9倍。试验池比对照池在很大程度上减少了水资源的浪费。

2.2 生长性能

从水质参数可以看出，无论是传统的换水还是循环水养殖，都能使水质保持在黄河鲤健康生长的范围内，但是传统的换水在换水的时候水质变化较大，对养殖对象有一定的刺激；而循环水养殖的水体水质基本无变化，对养殖对象毫无影响。在该试验中，试验池养殖黄河鲤个体平均增长速率达到5.1 g/d，特定生长率为1.09，是对照池的1.6倍。对照池塘收获吃食性鱼类产量为938.6 kg，饵料系数为1.378，其中黄河鲤鱼产量为930.3 kg、成活率93.83%；试验池塘收获吃食性鱼类产量为1 107.8 kg，饵料系数为1.168，其中黄河鲤鱼产量为1 094.6 kg、成活率96.10%；试验池塘饵料系数比对照池塘饵料系数降低15.24%、试验池塘黄河鲤鱼生长速度比对照池塘黄河鲤鱼生长速度提高14.9%。由此可见，本循环水养殖系统在成活率以及鱼体生长速度等方面均优于常规池塘养殖，从而导致试验池的经济效益高于对照池。从表2可以看出，试验池的经济效益比对照池塘（传统养殖池塘）经济效益提高11.2%。

表1 鱼类生长性能

成活率和饵料系数是重要数值，直接关系到养殖户的经济效益，也是养殖户比较关心的数值，试验池黄河鲤的成活率和饵料系数分别为96.10%和1.168，分别是对照池的1.02倍和84.76%。

表2 经济效益概算

3 结论

在经过植物净化后，养殖废水中的营养盐得到了有效地净化吸收，使养殖水体中的氮、磷等保持在黄河鲤等鱼类健康生长范围内，节约了养殖用水，减少了废水排放对外界的污染。植物循环水养殖系统与常规的换水养殖系统相比，具有低换水量、低饵料系数，高成活率、经济效益高等优点。作为一项有效的水处理技术，用于水产养殖用水的净化回用和无污染排放，无论在技术上还是经济上都是可行的。