生态植物浮床对养殖池塘水质的净化效果

王延晖， 陈 杰

（河南省水产科学研究院，郑州450044）

传统的鱼类高密度养殖模式主要依靠物理和化学的方法来净化水质，但是设备设施与运行的成本极高，水质管理技术复杂。鱼菜共生生态混养技术，通过在生物浮床上种植水生植物，利用其庞大的根系吸收水体中的氮、磷等富营养化元素和转化对鱼类生长有害的盐类物质，为鱼的高密度养殖提供可循环利用的水资源，达到节水节能提高养鱼综合效益的目的。同时，为优化浮床净化性能，在传统浮床基础上结合生物挂膜技术（基质添加复合菌），通过植物吸收、基质吸附和微生物净化三者的协同作用，达到水体净化的目的。本实验通过植物浮床面积梯度对比，分析养殖池塘水体水质的变化，探索适合池塘养殖水体的鱼菜共生模式。

1 材料与方法

1.1 材料

放养鱼种为同一池塘中养殖的健康黄河鲤鱼，每个池塘放养50 kg，约200尾，所有池塘由同一个养殖场工人进行养殖。种植蔬菜品种为空心菜、苋菜、荆芥。浮床采用景观用泡沫板，泡沫板面积为0.75 m2/块，每个泡沫板上面16个空穴，空穴底部有小孔，可栽种16棵水培蔬菜。泡沫板可通过拼接来调整种植面积与池塘面积的比例（覆盖率）。

1.2 方法

试验在河南省水产科学研究院科研中心基地进行。试验分植物组、挂膜组和对照组。植物组为在浮床空穴中填充1/3体积的基质，固定菜苗；挂膜组为在基质中额外添加3%～5%的复合菌。植物组和挂膜组覆盖率分设三组：10%、15%、20%。

试验时间为2018年8月上旬至10月上旬，为期3个月，每半个月在上午9:00取1次水样进行水质分析。

1.3 指标测定

pH值用HANNA便携式pH计现场测定，氨氮、亚硝酸盐、总磷用德国SEAL AA3-连续流动分析仪测定，总氮用岛津TOC-V CPH分析仪测定。

2 结果与分析

2.1 TP

如图1所示，对照组（没有栽培水培蔬菜）总磷含量随养殖生产进行逐渐升高，而植物组水体中总磷的升速较缓，15%植物组总磷含量持续下降，20%植物组总磷含量前期下降迅速，后期略有增长。同时，采用生物挂膜后，除10%挂膜组总磷含量略有增加，其余两个挂膜组总磷含量均持续下降，尤其20%挂膜组，去除水体总磷含量效果显著。

图1 各组池塘水体TP含量的变化

2.2 pH值

对照组与实验组pH值变幅为7.5～8.8，均为弱碱性。就同一日期相比，对照组pH值相对高于植物组和挂膜组。植物组和挂膜组在植物生长期间，pH变化基本无规律且差异不明显（表1）。

表1 各组池塘水体pH值的变化

2.3 NH4+-N

随时间增加，对照组和处理组水体中氨氮含量均有明显下降。如图2所示，植物组氨氮含量下降尤其明显，其中，10%植物组从试验开始1.02 mg/L下降到0.249 mg/L，氨氮去除效果最好；同时，10%、15%和20%挂膜组氨氮含量分别下降0.218 mg/L、0.403 mg/L和0.679 mg/L，20%挂膜组去除氨氮效果最好。

图2 各组池塘水体NH4+-N含量的变化

2.4 TN

如图3所示，随着时间增加，各组之间总氮含量变化趋势基本相同，均出现两个上升期，并随后下降。

图3 各组池塘水体TN含量的变化

2.5 NO2--N

各组池塘水体中NO2--N浓度前期上升，后期下降。总体来看，植物组和挂膜组对随着植物生长和有机物分解产生的NO2-—N均有明显的抑制作用，在试验结束时，各组池塘水体中NO2--N依旧维持在较低水平。另外，挂膜组与植物组之间没有明显差异。

图4 各组池塘水体NO2--N含量的变化

3 讨论

利用浮床种植水培蔬菜，可以达到很好的净化养殖池塘水质的效果。选择合适的水培蔬菜品种对于能否达到良好的净化效果至关重要时，经过前期的试验，本实验最终选择了空心菜、苋菜、荆芥进行种植，主要考虑以下几点：一是一次栽培可多次采摘；二是抗虫抗病耐涝能力强；三是生长旺盛根系发达。

在本实验过程中，放养了较大规格的鱼进行试验，因为大规格试验鱼适应性强，食量大，能产生较多粪便用于肥水，为蔬菜的初期生长提供大量养分。另外，放养鲤鱼品种主要原因是鲤鱼很少摄食草根，对水培蔬菜根系影响小。

由于水培蔬菜的净水作用，渔业生产过程中换水次数明显减少，一般精养池塘每年至少换水10次以上，而采用鱼菜生态混养每年最多换水3次。试验表明，由于植物生长对藻类的抑制作用，栽培水培蔬菜的池塘没有发生大规模蓝藻水华，而一般精养池塘很容易发生蓝藻水华。其次，由于池塘换水次数较少，使得养殖水环境相对较稳定，水生生物多样性增加，养殖水体藻相稳定，因而养殖鱼类体质健壮，疾病发生较少。

试验表明，适宜的水培蔬菜种植面积为池塘养殖面积的10%～15%，面积太小，净化水质的效果不明显；但也不宜太大，太大对养殖水体光照、水温等影响较大，水培蔬菜面积不宜超过池塘养殖面积的20%。