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底质在对虾养殖中作用的研究

2012/6/5 16:31:37   文章来源:原创   浏览次数:69578
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底质在对虾养殖中作用的研究
白雪娥 国家水产总局黄海水产研究所
  近年来,我国对虾养殖进展较快,但就目前养虾池的结构来看,一般都是靠潮汐换水,一时尚难完全实现流水养虾。因此,在高密度放养和大量投饵的条件下,养殖的中期末,容易出现缺氧浮头现象,严重时可因大量死亡而造成欠产。如1977年山东即墨东百里大队和1979年文登小观的高产实验池,就先后出现过这种紧急情况而提前出池,可是新池子一般不出现这种情况,作者认为这种差别关键在于底质,因此积极探索解决问题的途径和办法,并收集不同来源的土壤进行底质实验研究。通过实验的结果表明,底质是对虾养殖池硫化氢(H2S)的自然良好吸附剂。

 一、材料和方法

 (一)材料
  本实验用的底质,有:(l)青岛鲁迅公园松林土;(2)青岛郊区浮山所新土壤;(3)青岛市区一般土壤;(4)青岛栈桥海滩污泥,部分样品经半年多曝气后使用;(5)青岛海泊桥沿岸海滩污泥;(6)山东文登后岛大队对虾养殖池(30亩)底泥,样品经6年多曝气(1973年6月一1979年8
  月);(7)模拟养殖池底泥,系将一定量经曝气过筛的鲁迅公园松林土,置于大小型玻璃干燥器内,用一般海水浇透,再加上碎鱼肉和花生饼等有机物后加盖。任有机物在里面发酵、腐化、沉积。经一年后(1979年10月一1980年11月),揭开取样,分别测试底泥曝气前、后的硫化物(S-)含量。 1#:用土3,243克,海水1,750毫升,有机物 269克c其中花生饼11克,鲍鱼肉82.8克,黄条 肉86.2克。平均每克土摊配有机物0.829 克额 2#:用土1,505克,海水700毫升,有机物 100克。其中花生饼40克,鲍鱼肉30克,黄条肉30克,平均每克土摊配有机物0.666克。

 (二)方法
  1.土样处理:采来的土样,除分析背景硫化含量外,土样均需风干研磨,并经0.9毫米孔径分样筛过筛后备用。
  2.实验程序:根据每次实验的目的要求,称取定量土样1克、5克、10克、20克、25克、30克或50克),置于250毫升碘量瓶内,再加人含硫化物海水[用硫化钠(Na2S·9H2O)事先配制好]200毫升或225毫升,振荡10分或20分钟,再静置数小时或48小时,然后按碘量会侧定水样中剩余的硫化物(S-)含量,即可求出底质(土壤)的硫化物吸附量。

 二、硫化氧的性质和危害
  硫化氢是具有剧毒的可溶性气体。其主要来源是有机硫化物及无机硫酸盐类受细菌还原作用而产生的。废物、底泥、藻类及其它有机物腐败分解亦能产生硫化氢。
  硫化氢对水生生物产生毒性的作用,在很大程度上是受水的州值所制约。因此,按硫化氢离解常数计算,当pH为9时,约有90%的硫化氢呈氢硫离子(HS)状态,硫化氢的比例很小,毒性小,在pH为7时,氢疏离子和硫化氢各占一半。当pH降至5时,,则有99%呈硫化氢(fos)状态,也就是说在低pH值水中,未离解的硫化氧比例大,毒性大,据美国环保局<<水质基准>>的规定:海水和淡水鱼及其它水生生物的未离解硫化氢的安全浓度为0.002毫克/升。一些国外实验的结果表明,不同生物种类甚至同种生物处于不同发育阶段的个体,均有其不同硫化氢的安全浓度要求。就对虾来说,据有关日本对虾(Penaeus japonicus Bate)养殖的实验资料,日本对虾在硫化氢含量为 0.1—2.0ppm时,虾体平衡失调,超过4.0ppm肘,引起死亡。
  至于中调对虾(Pe。aus onentdis AIShlnouye),据黄海水产研究所内部实验资料,体长2-3厘米幼虾的硫化物安全度为0.2毫克/升。养殖至9月份阶段的中国对虾,体长一般达到9-11厘米,忍受硫化氢毒性的浓度当较幼虾阶段为高。可是养殖对虾的旧池子,特别是放养密度较高的池子,人秋后仍常发生对虾浮头死亡的情况。因此,需要解决如何使旧池子的对虾养殖避免因硫化氢中毒或因硫化氢导致缺氧浮头致死的问题。本文将根据实验和探索性实践的结果,提出防。治的依据和途径。对于消除对虾养殖池硫化氢紧急危害的方法,将在“消除硫化氢(H2S)危害对虾养殖的实验研究”一文中讨论。

 三、实验结果
  (一)底质具有吸附硫化氢的通性
  如表1所列的实验结果,指出一般不同来源的土壤均有吸附硫化物的作用,而且在吸附硫化物后,土壤颜色经常变为黑灰色。按表中1.鲁迅公园;2.浮山所;3.青岛市区土壤;4栈桥海滩污泥;5.后岛养殖池底泥等排列次序,在225毫升实验水样硫公物(S-)含量为40.28毫克,用土量为20克的条件下,其吸附量按次序分别为29.13、29.41、26.79、29.20和27.71毫克。其中栈桥附近海滩污泥和后岛养殖池底泥系分别经半年和多年曝气处理的样品,原土样色黑、有机沉积物较多,但经曝气后,其吸附量与青岛郊区浮出所新土壤差别不大,说明一般底质(土壤)都具有一定的硫化物吸附作用。 
  (二)底质吸附硫化物的条件。
  1.底质吸附硫化物的作用随水中硫化物含量的高低而改变,如上所述,一般底质都具有吸附硫化物的通性,但其吸附作用的大小,经常随水域中硫化物含量的不同而有所变化。具体地说,在实验用土量、水容积相等的条件下,底质吸附硫化物作用的大小与水中硫化物含量的高低呈正相关。如表2实验6、7、8所列的结果,在水样硫化物含量分别为 11.50、6.43和3.67毫克,用土量和水容积相同的条件下,底质(土壤)吸附量的大小与水样中硫化物含量的高低趋势相一致,分别为 9.04、5l 和3.d毫克。
  2.底质吸附硫化物的作用随其本身硫化物背景值的高低而不同,从底质本底情况方面来看,底质背景硫化物含量不同,亦会影响底质吸附硫化物的作用。简单的说,即底质背景硫化物含量高低与其吸附量呈负相关。如表4底质曝气前一栏所示,青岛栈桥海滩污泥的背景硫化物含量高于海油桥沿岸海滩污泥(分别为2,244.2毫克/千克和817.5毫克/千克),其吸附量相应低于海泊桥的污泥(分别为12.63毫克和18.34毫克)。诚然,来自栈桥的污泥,在用作测试分析的土量比海泊桥的25克会影响吸附量。但如将来自栈桥25克湿土的实际吸附量换算为30克土的吸附量时,也只达到15.16毫克,仍较海泊桥沿岸背景值较低的污泥的18.34毫克吸附量为低。至于模拟养殖池底质1#、2#,二者背景硫化物含量分别为416.8毫克/千克和381.5毫克/千克,差距不大,但亦在其吸附量上显示出与硫化物背景值高低呈负相关(二者吸附量分别为13.08毫克和16.80毫克)。
  3.底质吸附硫化物的作用随实验用土量而变,根据表3实验结果所示,底质吸附硫化物的作用与实验用土量的多少有一定的关系。如青岛栈桥海滩经曝气的污泥,在水样硫化物含量为3.67毫克的情况下,以1克、5克、10克、20克、30克和50克用土量梯度组进行测试分析的结果指出,用30克土就几乎能将200毫升水样中的3.67毫克硫化物吸附殆尽。因而超过30克的土量,显然作用不大。从50克土的吸附量上,亦明确阐明了这一点。但在30克土吸附量的临界界限内,其硫化物吸附量有随土量的加大而增高的趋势。
  (三)底质通过曝气处理能提高硫化物的吸附作用

  通过底质曝气前、后实验分析的结果(表4),明确指明了底质通过曝气处理后,无论其来源或硫化物的背景值如何,吸附硫化物的作用均显著提高。如海泊桥沿岸海滩污泥,30克土量曝气前的吸附量为18.34毫克,等量上曝气后的干重为13.4克,其吸附量提高到40.40毫克,比原吸附量约提高一倍。当然,不可否认,本实验曝气后土样测试用的海水,硫化物含量比曝气前的高,会对曝气后土样吸附量的增高起作用。可是如以曝气前硫化物含量较低水样的比例来换算,则海泊桥曝气后污泥的吸附量为32.16毫克,仍比原18.34毫克的吸附量有较明显的提高。其它如栈桥海滩污泥、模拟养殖池底泥等样品测试分析的结果,亦均无例外地取得一致的结论。

 四、结论
  根据上述各实验的结果,从底质作为养殖池生态系结构的一个组成来看,可以确认底质在调节对虾养殖池自然动态相对平衡方面,是具有重要作用的。可是残饵和养殖动物的大量排泄物以及自然生物群体死亡的残骸等有机物,长年不断地在池中沉积腐化分解耗氧,往往超过池子本身所能自动调节平衡的限度,而破坏了池子相对平衡的状态,特别是一些年限长的旧池子,由于有机物逐年积累,底质背景硫化物含量大,其硫化物的吸附作用相应逐年降低,新池子的底质则无大量有机物积聚的基础,所以背景硫化物含量小,吸附硫化物作用的潜力较大,从而形成新旧池子本底上显著的差别。这也就是新池子能够获得丰产的主要因素。
  根据底质具有吸附硫化氢的通性和底质通过曝气能够恢复或提高吸附硫化氢作用的特点,提出减轻池子发生硫化氢危害和相对稳定对虾高产养殖的简便有效紧急措施如下:
  1.遇有池子发生硫化氢紧急危害时,根据土壤具有吸附硫化氢的通性,可采取撒土人池的办法,以减轻硫化氢对对虾的危害。
  2.在对虾养殖的闲季,进行池子耕耘翻底疏松曝气’域换底更新,以保持底质吸附硫化物作用的潜力,使池子生态相对平衡的状态得以维持,从而有利于对虾的养殖和获得高产。

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