蝦病暴發(fā)和水質(zhì)惡化之間存在一定的聯(lián)系,其中硫化物是水質(zhì)惡化最重要的污染指標(biāo)之一
近年來,我國對蝦養(yǎng)殖業(yè)蓬勃發(fā)展,高度集約化的養(yǎng)殖模式,為養(yǎng)殖水環(huán)境改良和病害防治提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。蝦病暴發(fā)和水質(zhì)惡化之間存在一定的聯(lián)系,其中硫化物是水質(zhì)惡化最重要的污染指標(biāo)之一,本文的目的是希望廣大養(yǎng)殖業(yè)者在關(guān)注亞硝酸氮、氨氮、pH值等水質(zhì)指標(biāo)的同時,更要關(guān)注硫化物,盡量消除或者減少硫化物產(chǎn)生的危害,健康養(yǎng)蝦。
一、硫化物的來源
對蝦養(yǎng)殖水體的硫化物生成主要有兩個途徑:
1、硫素礦化作用
飼料殘渣、糞便以及死亡細(xì)菌、藻類和動物殘體中含硫有機物如蛋白質(zhì)、含硫氨基酸等在異養(yǎng)微生物作用下,分解成簡單硫化物的過程就是硫素礦化作用。礦化后的產(chǎn)物包括了其它無機態(tài)硫,若水體溶解氧缺乏,產(chǎn)生量最大的還是H2S,故在此過程中沒有專一性微生物參與,池塘水體或者底泥中的土著微生物或者我們使用的外源微生物(微生物制劑)都會參與這個過程。
2、反硫化作用
厭氧環(huán)境下,養(yǎng)殖水體中的硫酸鹽,在硫酸鹽還原菌的參與下形成H2S的過程,同時以C3和C4脂肪酸、揮發(fā)性脂肪酸以及醇類如乳酸鹽,丙酸鹽等作為碳源和電子供體,參與此過程的微生物主要是專性厭氧的硫酸鹽還原菌(Sulfate
Reducing
Bacteria,簡稱為SRB),如脫硫弧菌屬(Desulfovibrio),脫硫腸狀菌屬(Desulfotomaculum),脫硫單胞菌屬(Desulfomonas),此外個別的芽孢桿菌、假單胞菌、酵母等也可進行硫酸鹽的還原。
在精養(yǎng)蝦塘中下層水體和底泥中,殘餌、排泄物以及動植物殘骸會不斷積累,易造成水體或者底部有機質(zhì)含量過高,這些有機污染物分解時,礦化成硫酸鹽(好氧)和硫化物(厭氧),同時也消耗大量溶解氧,這在客觀上為硫化物的生成創(chuàng)造了還原性環(huán)境,促進了硫化物的生成。
二、硫化物的危害
通常硫化物是以H2S,HS-,S2-三種形態(tài)存在于養(yǎng)殖水體中,而且三種形態(tài)的比例主要取決于水體的pH值,當(dāng)
pH小于5時,幾乎(99%左右)以H2S存在,大于9時基本(98%左右)以HS-存在,硫化物隨著pH值的下降毒性增強。硫化物對蝦類的毒性很強,可能是通過鰓表面粘膜與組織(Na+)或血液中(Cu2+)的化學(xué)離子結(jié)合形成具有強烈刺激作用的物質(zhì),抑制了某些酶化反應(yīng)從而產(chǎn)生毒害。李建等研究表明硫化氫對日本對蝦蚤狀幼體,糠蝦幼體和仔蝦的安全濃度(mg/L)分別是0.043、0.055、0.0705;Affonoso等也曾經(jīng)報道,日本對蝦在硫化氫0.1mg/L時蝦體容易失去平衡,甚至死亡;海水中0.051硫化氫,4天內(nèi)就可以致死50%斑節(jié)對蝦;張呂平等(2002)研究表明H2S是引發(fā)集約化養(yǎng)殖白對蝦大量死亡或病害流行的水質(zhì)因子之一,其閾值是H2S≥0.1mgS/L。
在高溫季節(jié),南美白對蝦養(yǎng)殖中后期(40-70天)頻繁發(fā)生的偷死、耗底癥狀,給養(yǎng)殖業(yè)者造成了巨大的經(jīng)濟損失,雖然該病暴發(fā)是多方面因素如病毒、弧菌以及水質(zhì)等綜合作用引起的,但我們決不能把池塘底部缺氧產(chǎn)生硫化物對蝦造成的脅迫視而不見。
另外,硫化氫作為強還原劑,可以影響大多數(shù)需氧微生物和藻類的正常代謝,從而弱化了水體的自凈能力和外源微生物底質(zhì)改良和硝化細(xì)菌等類產(chǎn)品的使用效果。
所以這一切都應(yīng)該引起我們對硫化物控制的足夠重視。
三、硫化物的控制
硫化物是高密度、大量投餌的掠奪性養(yǎng)殖破壞水體生態(tài)平衡和弱化水體自凈能力的產(chǎn)物,要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展對蝦養(yǎng)殖業(yè),控制硫化物生成和修復(fù)養(yǎng)殖環(huán)境是非常有必要的。在實際操作中養(yǎng)殖者可以通過創(chuàng)造水體氧化性環(huán)境、池塘底部改良和生物強化技術(shù)來控制養(yǎng)殖水體中的硫化物。
1.創(chuàng)造水體氧化性環(huán)境
消除厭氧微生物存在的環(huán)境,減少硫酸鹽還原菌的活性,從而減少硫化物生成量。
1.1提高水中溶解氧
氧氣具有很強的氧化性,調(diào)查表明:溶解氧在0.16mg/L以上便停止形成硫化物,因此需要采取綜合措施增加水體溶解氧,減少溶氧消耗因子。提高溶解氧的主要措施如下:
(1)合理投餌
確定科學(xué)的投餌時間和投喂量,盡量減少池內(nèi)殘餌量。楊慶霄等(1999)試驗表明過量沉淀于池底的殘餌可使池底海水的溶解氧迅速下降,24小時內(nèi)由8mg/L下降到零。由此若池塘出現(xiàn)任何形式的缺氧現(xiàn)象,首先考慮到的就是減少投料。
(2)合理配備增氧機
增氧機對于水體混合、增氧、提高藻類光合作用和集污具有重要的作用。首先增氧機配置數(shù)量充足,有經(jīng)驗表明1千瓦的增氧機支持500公斤蝦產(chǎn)量是比較理想的。其次根據(jù)池塘水深配置增氧機,對于水深超過1.5米池塘,不僅要有水車式增氧機,打破水體垂直分層,促進上層富氧水和下層缺氧水的交換,需合理配置潛水式增氧機。
(3)保持水色穩(wěn)定
藻類的光合作用是水體溶解氧的主要提供者,因此保持水色穩(wěn)定就是維持穩(wěn)定的溶解氧供給。保持水色穩(wěn)定,關(guān)鍵是維持菌藻平衡,定期使用有益菌劑,一方面要防止水變、掉清、倒藻等,另一方面防止藻類過度繁殖。
(4)降低有機污染
有機污染導(dǎo)致了水體溶解氧降低,從而加速了硫化物的形成,試驗表明硫化物的生成數(shù)量與有機物量(生物耗氧量BOD)成正相關(guān)。因此要設(shè)法降低養(yǎng)殖水體有機污染,如加強換水,排污的高位池必要時使用絮凝劑沉淀懸浮性顆粒有機物,同時使用微生物制劑對有機物進行分解,減少耗氧因子,間接增氧。對此我們已經(jīng)在封閉式蝦蟹混養(yǎng)池塘試驗證實,使用4次諾碧清生物凈水劑(商品名)之后,底部溶氧比對照提高1.5mg/L以上。
(5)潑灑增氧劑
速效的過碳酸鈉,緩釋的過碳酸鈣等都是常見的增氧劑,可以緩解池塘底部缺氧狀況。
1.2使用化學(xué)氧化劑
使用顆粒型氯制劑或者維持底部高濃度的硝酸鹽等,也可以改變池塘底部的氧化還原狀態(tài),但這些化學(xué)物質(zhì)極易被消耗,所以維持這種狀態(tài)的經(jīng)濟代價較高。
2、池塘底部改良
池塘底部是藏污納垢的場所,是硫化物生成的主要區(qū)域,也是我們控制的重點。
2.1徹底清除池底污泥,如不能清污,應(yīng)將底泥翻耕曝曬,促使硫化氫氧化;鋪沙塘底可用高壓水槍沖洗沙中沉積的有機污染物和硫化物;有條件的可用地膜覆蓋,阻止硫化物的滲出。
2.2利用硫化物和某些金屬離子結(jié)合成穩(wěn)定沉淀物的特點,使硫化物固定,減少沉積物的毒性。在對蝦養(yǎng)殖池塘中適當(dāng)使用鐵劑,提高底部活性鐵的濃度,可以和硫化物形成無毒的FeS固定在底泥中或者通過排污排出養(yǎng)殖體系。另外,還可以用適量銅鹽進行控制硫化物的產(chǎn)生。
2.3控制池塘底部pH值,硫化物隨著pH值的下降毒性增強。在高溫季節(jié)底層水體往往存在著生成硫化物的條件,要避免底質(zhì)呈酸性。對于酸性土壤池塘準(zhǔn)備時要進行堿化處理,在養(yǎng)殖中后期也要防止缺氧環(huán)境下有機物發(fā)酵產(chǎn)生有機酸的積累。
3、生物氧化處理
生物氧化就是在微生物作用下,把還原態(tài)的硫化物轉(zhuǎn)化成較高價態(tài)的硫或硫酸的過程。在自然界中參與生物氧化作用的微生物常見的有以下四類:
3.1硫桿菌屬(Thiobacillus)為專性或兼性自養(yǎng)好氣細(xì)菌。
3.2絲狀硫磺菌:如貝氏硫細(xì)菌(Beggiatoa)等,兼性化能自養(yǎng)菌,也可異養(yǎng)生活,能氧化硫化氫形成硫。
3.3光合硫細(xì)菌:綠菌科的如綠硫細(xì)菌(Chlorobium)和著色菌科的如紅硫細(xì)菌(Chromatium)在厭氧光照條件下以硫化氫作電子供體,以CO2為碳源把硫化氫氧化成硫。
3.4有些異養(yǎng)細(xì)菌,真菌和放線菌,如芽孢桿菌,黃桿菌,假單胞菌等在有機物存在的條件下也參與硫素氧化,但氧化過程比較緩慢,只是細(xì)胞內(nèi)主要代謝途徑的一種附帶進行的過程,并不從氧化中獲得能量。
由于養(yǎng)殖水體的過度污染,水體和底泥微生物區(qū)系也必然隨之發(fā)生變化,導(dǎo)致了水體自凈能力的下降。為了改良養(yǎng)殖水體環(huán)境,更多的養(yǎng)殖業(yè)者采用生物強化技術(shù),即利用外源微生物制劑來豐富和完善水體微生物體系。
目前市面上微生物制劑商品林林總總,紛紜繁雜,在有些產(chǎn)品介紹中提及了“能去除硫化氫等有毒物質(zhì)”,但是專門去除有毒硫化氫的產(chǎn)品并不多見。這些提及“能去除硫化氫”產(chǎn)品主要成分不外乎光合細(xì)菌,芽孢桿菌,乳酸菌,酵母菌等一種或者組合,現(xiàn)在簡要梳理一下,以供同行探討和養(yǎng)殖業(yè)者參考。
(1)光合細(xì)菌:是一大類能進行光合作用的原核生物的總稱,養(yǎng)殖業(yè)者倍感親切,甚至很多人自己可以培養(yǎng)。目前市面上產(chǎn)品成分多為紅螺菌科的紅螺菌屬(Rhodospirillum),紅假單胞菌屬(Rhodopseudomomas)等,盡管在低H2S濃度下可以利用少量的硫化氫,但是基本上更加喜歡利用有機物作為供氫體;如上所述的著色菌科,綠菌科可以利用硫化物作為供氫體,光照厭氧的生長條件將大大限制其在對蝦池塘底部更好的發(fā)揮作用。
(2)芽孢桿菌制劑:芽孢桿菌以其產(chǎn)酶種類多,抗逆性強,保質(zhì)期長等優(yōu)點成為了活菌制劑的主力軍。國內(nèi)有些研究表明使用芽孢桿菌制劑后與對照池塘比較,能降低養(yǎng)殖水體和底泥硫化物的濃度,可是據(jù)目前的了解,芽孢桿菌并不能有效的氧化硫化氫來獲得能量,因此也不能在硫化物濃度很高的情況下,有效的去除硫化氫,之所以有實驗池比對照池硫化物濃度低的結(jié)果,主要通過對有機污染的礦化分解,減少耗氧因子達到的,可以看作一個間接的去除過程。
(3)復(fù)合微生物制劑:這類產(chǎn)品通常是以芽孢桿菌,乳酸菌,酵母菌等按照一定比例配合而成的,其功能更側(cè)重于降低池塘的有機污染負(fù)荷,從而預(yù)防硫化氫的積累。
(4)生物氧化劑(PondDtox)
精養(yǎng)對蝦過程中池塘準(zhǔn)備,養(yǎng)殖早期(20-30天左右),養(yǎng)殖中后期(60-70天左右)是控制硫化物三個關(guān)鍵階段,必要時采取生物強化措施,選用針對性強的生物制劑進行預(yù)防和處理,以免延誤處理的最佳時間造成不必要的經(jīng)濟損失。
在池塘準(zhǔn)備時,若遇到連作,清淤曬底不充分,或酸性土壤等情況,建議進水消毒后使用生物制劑浸泡處理,通過微生物的氧化,減少滲出的硫化物對蝦苗的毒害。
在養(yǎng)殖早期,放苗后20-30天,如果發(fā)現(xiàn):①池塘水色清并且池底發(fā)現(xiàn)青苔或底棲藻類;②水色不穩(wěn)定,水色多變;③池底有死亡藻體或者池底發(fā)黑;④酸性土壤;⑤蝦攝食不好;⑥蝦生長很慢,并且有些變形;⑦有些蝦發(fā)現(xiàn)體色變紅或者死亡等情形;在中后期,放苗后60-70天,同樣如果遇到:①水色很濃,并且有時倒藻;②出水口水發(fā)黑且有很濃的臭味(臭雞蛋味);③在底泥處發(fā)現(xiàn)有氣泡溢出;④蝦攝食不旺甚至減料;⑤生長緩慢,在早上不肯攝食;⑥腮呈現(xiàn)黑,紅,紫色;⑦早上蝦體發(fā)紅,甚至在底泥上發(fā)現(xiàn)死蝦;⑧殼上發(fā)現(xiàn)黑斑等情形,建議首先考慮使用針對性強的生物制劑來消除硫化物的危害,因為藻類死亡,過度投餌等都會存在產(chǎn)生硫化物的可能。即使沒有上述的情形發(fā)生,我們也建議在上述兩個關(guān)鍵階段進行預(yù)防處理,把硫化物控制在安全范圍之內(nèi)。
總之,硫化物是對蝦養(yǎng)殖中重要的污染因子,加強硫化物的控制理念應(yīng)貫徹始終,采取多種措施確保硫化物不超標(biāo),在關(guān)鍵階段恰當(dāng)?shù)牟扇∩飶娀夹g(shù)進行預(yù)防處理,保持良好的水質(zhì)環(huán)境,減少病害誘發(fā)因素,促進對蝦健康生長。
文章來源:中國農(nóng)業(yè)網(wǎng) |
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