一種南美白對蝦養殖池塘底質的調控改良方法與流程
2024-02-25 00:50:15 1
本發明屬於養殖領域，特別涉及一種南美白對蝦養殖池塘底質的調控改良方法。
背景技術：
隨著人類物質水平的不斷提高，人們對水產品的需求越來越大，水產養殖越來越廣泛。特別是我國的水產養殖業，近年來在全球動物性食品生產中增長最快。池塘養殖以規模小，可調控，可操作等優點在我國養殖業中的比重不斷加大。由於市場的需求不斷加大，高密度集約化養殖模式的廣泛應用，導致水體中氮、磷等元素的濃度增加，有機物分解加劇水體溶解氧的消耗以及有機物中氮、硫等元素在特定的環境下變為對養殖對象有毒害作用的亞硝酸鹽、氨氮和硫化氫等化合物，不僅汙染了養殖水體，還會直接危害養殖對象，使其病害頻繁發生，導致水產品品質的下降，使養殖水體生態遭到進一步的破壞。
另外，底泥在南美白對蝦養殖池塘中積累，一方面吸附水體中氮、磷等生物營養元素，形成營養元素的陷阱；另一方面底泥會逐漸敗壞南美白對蝦養殖池塘的水質，惡化水體溶氧狀況，增加養殖動物的發病機會。在水產養殖過程中，底泥狀況直接影響養殖水體，是南美白對蝦養殖池塘生態系統的重要組成部分。底質和水質共同構成水生生物的生活空間及水體物質能量循環的載體空間。底質與水體之間的物質交換是其營養鹽的主要來源，通過營養鹽的交換及物質再循環過程，底泥成為生長在池塘底層的水生動植物所需營養鹽的重要來源。一定厚度的底泥能起到緩衝水質突變、調節水體生態平衡的作用。因此，底質的改良是池塘養殖環境調控的重要部分。
池塘底泥的改良方法一般包括異位處理，原位處理。池塘底泥的異位處理一般採取定期清理淤泥的方法。原位處理包括投加含氧量高的化合物，補充底泥中有機物分解所需的氧，減少h2s、nh3等厭氧代謝產物生成的原位化學處理；通過人工曝氣、破壞分層等方法造成異重流，提高底層水體的溶解氧含量和水體溫度，加速水體和底泥中汙染物降解的物理方法；利用底泥中的生物代謝活動降解染物或改變汙染物的化學或物理特性以及在環境中的遷移、轉化和降解速率等，對底泥汙染物進行處理的生物方法。異位處理、原位物理處理、原味化學處理等方法存在投資成本大以及可能造成二次汙染形成新的生態危機等問題。
本發明的內容
本發明所要解決的技術問題改善南美白對蝦養殖池塘底質和減少池塘養殖沉積汙染，同時具有易操作，成本低、無二次汙染等優點。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：
一種南美白對蝦養殖池塘底質的生物改良方法，包括以下步驟：
(1)設置投放區和布置增氧與水流設備；
(2)當南美白對蝦養殖池塘水的溫度為15℃～35℃時，在投放區投放玉米澱粉，使得玉米澱粉的含碳量與池塘水的比例為40-80mg/l；由於蝦飼料是高蛋白和高脂肪的，所以缺少碳源，而玉米澱粉能提供反硝化細菌、厭氧氨氧化菌所需的碳源，而且玉米澱粉形成小顆粒，適合細菌附著。另外玉米澱粉中含有機碳，有機碳是反硝化菌進行反硝化反應的底物，玉米澱粉不會二次汙染，本身對養殖對象無任何毒害作用。
(3)投放蝦飼料，使得蝦飼料的投放總量的含氮量與玉米澱粉的含碳量的質量比為1.5-2：1；這個含氮量與含碳量的設置有利於硝化細菌、厭氧氨氧化菌形成微循環。
(4)用步驟(1)中增氧與水流設備對南美白對蝦養殖池塘水體進行增氧擾動，形成全池同向水流，使水體溶氧量高於2mg/l；表層水流速為0.2-1.5m/s，擾動水深不低於1.5m，上下水流速差不大於0.2m/s。剛把玉米澱粉放入投放區時，上表層水流速可以慢一點，幾天以後，再將上表層水流速調快，這樣有利於玉米澱粉更均勻的分布。擾動水深不低於1.5m，上下水流速差不大於0.2m/s，在這樣的攪動效果下，能形成更好的微循環。
步驟(1)中所述南美白對蝦養殖池塘為矩形；所述投放區包括在位於南美白對蝦養殖池塘的四角呈順時針排列的第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區和位於南美白對蝦養殖池塘中心的中心投放區；所述增氧水流設備包括兩個位於池塘對角位置的水車增氧機，所述水車增氧機為1.5～3kw槳葉式水車增氧機，按照水面0.75kw/hm2配置，旋轉方向一致。投放區設置與水車增氧機的位置配合，能使玉米澱粉施放分布更均勻持久。
所述南美白對蝦養殖池塘為矩形，寬和長的比例為1：1～2，池深低於2.5m，水深低於2m，池底平坦，底部傾斜度小於0.1％。
所述第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區與池塘的面積比不小於1：5000；中心投放區的面積與池塘的面積比不小於4：5000，深度0.3～0.5m。
所述南美白對蝦養殖池塘水溫為15℃～20℃，將玉米澱粉分20-30天投放；所述南美白對蝦養殖池塘水溫為20℃～25℃，將玉米澱粉分15-20天投放；所述南美白對蝦養殖池塘水溫為25℃～28℃，將玉米澱粉分10-15天投放，所述南美白對蝦養殖池塘水溫為28℃～35℃，將玉米澱粉分5-10天投放。分次投放，會使緩釋效果更好。而且不同的溫度，對於玉米澱粉中碳源緩釋效果是不一樣的，這樣的設置會更優化玉米澱粉的緩釋效果。
所述增氧與水流設備還包括曝氣裝置，所述曝氣裝置為曝氣管或曝氣盤結構的0.75-3kw微孔曝氣設備，所述曝氣管位於池底，所述曝氣盤安裝於所述池塘邊上池埂中心位置。所述微孔曝氣裝置結合水車增氧機：一是可以加速水體底部沉積的有機物和亞硝酸鹽等有害物質的氧化分解，並能把有害有毒氣體帶出水面，從而改善和穩定水質；二使整個水體有效溶解氧充足、更加均勻，提高了水體各層空間養殖對象的活動能力，增加食慾與生長速度。
所述曝氣管為高分子軟管，微細氣泡直徑20～30um，壓力範圍0.05～0.10mpa，在池塘底部間隔布置，間距5～10m；所述曝氣盤為abs工程塑料材質盤或微孔曝氣管盤狀支架體，通氣量2-8m3/h。
所述玉米澱粉的有機碳含量高於40％，乾物質大於86％，灰分小於0.15％，蛋白質小於0.45％。這樣的玉米澱粉的選擇使本生物改良的方法成本更低。
池塘底泥比上覆水中有如反硝化細菌、厭氧氨氧化菌。未被養殖對象攝食的飼料和水生動物糞便等有機態氮經氨化作用轉變成無機態氮如尿素、氨氮等；無機態氮通過好氧氨氧化作用轉變成no2--n,no2--n通過硝化作用轉變成no3--n,no3--n通過反硝化作用轉變成n2；無機態氮也可以通過厭氧氨氧化作用轉變為n2。空氣中n2和通過反硝化作用和厭氧氨氧化作用生成的n2可以通過微生物固氮作用重新會回歸到有機態氮。整個氮循環的有序進行需要各種微生物的參與，因此底泥中的微生物在整個氮循環中起著重要作用。養殖環境中的過多氮素主要是由底泥中反硝化菌和厭氧氨氧化菌等厭氧脫氮菌利用反硝化作用以及厭氧氨氧化作用將其轉變為氮氣。反硝化菌以及厭氧氨氧化菌在28℃左右時生長最合適，反硝化菌通過反硝化反應消耗有機碳且產生co2，為厭氧氨氧化菌解除有機物抑制並提供無機碳源；厭氧脫氮菌通過厭氧脫氮反應以co2為碳源產生一定量的co2--n2為反硝化提供電子受體。不論是反硝化反應還是厭氧氨氧化反應都是將亞硝氮，硝氮，氨氮等對養殖對象有毒害的氮素轉變為無毒害的氮氣。通過控制有機碳的含量添加，最大程度的發揮反硝化及厭氧氨氧化作用，從而降低沉積物以及養殖水中氨氮，亞硝氮、硝氮含量，減少對水產品的危害，另外，對改善養殖沉積物具有一定的促進作用，進一步改善養殖環境，提高水產品的產量。
附圖說明
圖1是本發明的投放區示意圖，1為南美白對蝦養殖池塘；2為投放區，其中2-1為第一投放區，2-2為第二投放區，2-3為第三投放區，2-4為第四投放區，2-5為中心投放區。
圖2是增氧水流設備布置圖，1為南美白對蝦養殖池塘；3為曝氣管；4為曝氣盤結構；5為水車增氧機。
具體實施方式
在松江泖港養殖基地選擇一養殖南美白對蝦池塘：100m×50m，池塘水深1m，南美白對蝦的養殖密度為120尾/m2，每天投放的蝦飼料為78-90kg，其中蝦飼料中含氮量為42％。實施例中投放的玉米澱粉的有機碳含量為45％。
在池塘底部四周和中心挖取共5個投放區，深度為0.3～0.5m。第一、二、三、四投放區面積為1m×1m，中心投放區面積為2m×2m。第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區位於南美白對蝦養殖池塘的四角呈順時針排列。
在池塘底部間隔10m布置曝氣管，微細氣泡直徑20um，壓力範圍0.05mpa；池塘水面對立位置布置2臺水車增氧機，水車增氧機為3kw槳葉式水車增氧機，按照水面0.75kw/hm2配置，旋轉方向一致。池埂布置曝氣盤，為微孔曝氣管盤狀支架體，通氣量5m3/h。池塘水流方向一致，水體溶氧量6mg/l，表層水流速為0.6m/s。
水溫為15℃左右時開始在投放區投放玉米澱粉,20天為一個周期，第一個投放周期20天投放總量為728kg：第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區分別每天投放4.55kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放18.2kg。，間隔5天後再進行一個周期投放。第二個投放周期20天投放總量為880kg：第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區分別每天投放5.5kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放22kg。
測得數據如下：
水溫為20℃左右時開始在投放區投放玉米澱粉，15天為一個周期。第一個投放周期15天投放總量為696kg：第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區分別每天投放5.8kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放23.2kg。間隔5天後再進行一個周期投放。第二個投放周期15天投放總量為720kg：分15天投放，第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區分別每天投放6kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放24kg。測得數據如下：
水溫為25℃左右時開始在投放區投放玉米澱粉，10天為一個周期。第一個投放周期10天投放總量為480kg：第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區分別每天投放6kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放24kg。間隔5天後再進行一個周期投放。第二個投放周期10天投放總量為496kg：第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區分別每天投放6.2kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放24.8kg。測得數據如下：
水溫為30℃左右時開始在投放區投放玉米澱粉，8天為一個周期。第一個投放周期8天投放總量為448kg：第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區分別每天投放7kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放28kg。間隔5天後再進行一個周期投放。第二個投放周期8天投放總量為256kg：分8天投放，第一投放區，第二投放區，第三投放區、第四投放區分別每天投放7kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放28kg。測得數據如下：
總結：添加玉米澱粉後，南美白對蝦養殖池溏中硝氮去除效率達到97-98％，亞硝氮去除效率達到96-97％，氨氮去除效率達到91-92％。因此添加澱粉對減少氨氮、亞硝氮、硝氮對南美白對蝦的毒害，以及對改良南美白對蝦養殖池塘底質和減少池塘養殖沉積汙染具有良好的效果。
對比案例：
在松江泖港養殖基地選擇另一養殖南美白對蝦池塘：100m×50m，池塘水深1m，南美白對蝦的養殖密度為120尾/m2，每天投放的蝦飼料為78-90kg，其中蝦飼料中含氮量為42％。對比例中投放的玉米澱粉的有機碳含量為45％。在池塘底部對角和中心挖取共3個投放區，第一、二投放區面積為1m×1m，中心投放區面積為2m×2m,深度為0.3～0.5m。
在池塘底部間隔10m布置曝氣管，微細氣泡直徑20um，壓力範圍0.05mpa；池塘水面對立位置布置2臺水車增氧機，水車增氧機為3kw槳葉式水車增氧機，按照水面0.75kw/hm2配置，旋轉方向相反。池埂布置曝氣盤，為微孔曝氣管盤狀支架體，通氣量5m3/h。池塘水流方向一致，水體溶氧量6mg/l，表層水流速為0.6m/s。
水溫為25℃左右時開始在投放區投放玉米澱粉，分10天投放，第一投放區，第二投放區分別每天投放12kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放24kg。10天為一個周期，間隔5天後再進行一個周期投放(分10天投放，第一投放區，第二投放區分別每天投放12.4kg的玉米澱粉，中心投放區每天投放24.8kg)。測得數據如下：
總結：對比案例中，添加玉米澱粉後，南美白對蝦養殖池溏中硝氮去除效率為60-62％，亞硝氮去除效率為63-64％，氨氮去除效率為52-53％。水車增氧機的方向與投放區的選擇對硝氮、亞硝氮、氨氮去除效率有一定的影響。