ABSTRACT

Effects of mater convolvulus in the form of the floating floor on the indicators of water quality in high density breeding pond in the north were researched by transparency, dissolved oxygen, pH, ammonia nitrogen, nitrite nitrogen, total nitrogen, total phosphorus and potassium permanganate as the main water quality indicators. The results showed by tracing test that three trails of water convolvulus coverage rate of 0% (control), 8% and 15% in the form of the floating floor were implemented in high density breeding pond in the north. Transparency in ponds of planting water convolvulus was significantly higher than that of control pond, but ammonia nitrogen, nitrite nitrogen, total nitrogen, total phosphorus was significantly lower, dissolved oxygen, pH, potassium permanganate was not significant, fish yield in test pond significantly increased. Research shows that it can play very good role in purifying aquaculture water for high density breeding pond in the north to plant mater convolvulus in the form of the floating floor and effectively improve the economic benefits of aquaculture.

Keywords:Cold Region in the Northern, High Density Aquaculture Ponds, Planting in the Floating Floor, Water Spinach, Purify Aquaculture Water

北方地区高密度养殖池塘栽植空心菜对养殖 水体水质指标的影响

郭贵良^*，闫先春，杨立军，刘永波，潘发林，蒋翠红，綦天华，刘畅

长春市水产品质量安全检测中心，吉林 长春

收稿日期：2017年3月9日；录用日期：2017年3月28日；发布日期：2017年3月31日

摘 要

以透明度、溶解氧、pH值、氨氮、亚硝酸盐氮、总氮、总磷、高锰酸盐为主要水质指标研究在北方高密度养殖池塘内以浮床形式栽培空心菜对养殖水质指标的影响。通过跟踪测试，结果表明，在北方地区高密度养殖池塘内以生物浮床的形式栽植空心菜，在空心菜覆盖率为8%和15%的两个试验池塘与正常养殖池塘的对比中，栽植空心菜的试验池塘的透明度明显要高，而氨氮、亚硝酸盐氮、总氮、总磷则明显要低，溶解氧、pH值和高锰酸盐的对比则不明显，试验塘的鱼类产量有所提高。研究说明，在北方寒冷地区高密度养殖池塘内以浮床的形式栽培空心菜能够起到很好的净化养殖水体的作用，并且能够有效地提高养殖的经济效益。

关键词 :北方寒冷地区，高密度养殖池塘，浮床栽种，空心菜，净化养殖水体

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1. 引言

北方寒冷地区水产养殖周期短，每年只有120多天的有效养殖期。为了获得较高的产量和收益，北方寒冷地区的水产养殖大多都采用高密度的饲养方式。这种养殖方式是以饲料的大量投入为基础的，这虽然保证了较高的产量，但也造成了鱼类排泄物多、残饵堆积等严重的后果，最后使得养殖水体产生过多的有害物质，且大量消耗水体的溶解氧，最终危害养殖鱼类的健康，影响鱼类的成活率和产量。本试验是通过在北方寒冷地区高密度养殖池塘内以浮床的形式栽种空心菜，以期待通过养殖池塘内的鱼、菜、微生物等的协同共生作用，达到改良养殖水体的水质，增加养殖效益的目的。

2. 材料与方法

2.1. 池塘准备

2015年4月末，课题组在九台市九郊乡选择3口面积和养殖方式完全相同的池塘进行试验，池塘上口面积均为10亩。1号和2号池塘为设置生物浮床栽种空心菜的试验池塘，3号池塘为正常养殖的对照池塘。3口池塘按照正常方法用生石灰清塘消毒后注水备用。每口池塘设置3千瓦的增氧机2台备用。

九台市九郊乡位于东经125˚和北纬44˚左右，九台市西南方向。地形以平原为主，属中温带大陆性季风气候。春季短暂多风；夏季湿热多雨，秋季低温早霜；冬季寒冷漫长。年平均气温4.6℃，无霜期平均138天，冰冻期平均138天。夏季最高气温可达37.8℃；冬季最低气温可达−37.9℃。

2.2. 苗种投放

5月8日，每口池塘均投放规格为250 g/尾的鲤鱼鱼种8000尾，草鱼鱼种4000尾；同时搭配规格为350 g/尾的鲢鱼鱼种1000尾，鳙鱼鱼种300尾。

每个养殖池塘都按以往的方式正常投喂，记录好投喂数量。

2.3. 浮床设置

2.3.1. 浮床制作

用PVC-U管(50管)、相应弯头和粘胶将其首尾相连，形成密闭的、具有一定浮力的长方形框架，规格1 m × 4 m。用聚乙烯绳将夏花网片固定在浮床框架的上下面，形成具有两层网布的人工浮床，以便于空心菜栽植在人工浮床上。

2.3.2. 浮床固定

试验池塘和对照池塘的主要养殖品种为鲤草鱼，为了防止鲤草鱼摄食空心菜及其根系，影响空心菜的长势和净化水体的能力，因而我们采取将浮床区与养殖区拦网隔离的方式，具体做法是：在养殖池塘的上风口用鱼种网布拦出一块长方形的浮床区，1号池塘浮床区占池塘面积的8%，2号池塘浮床区占池塘面积的15%。

6月10~12日，将在蔬菜大棚内用无土栽培方法培育好的空心菜菜苗带根通过扦插固定在浮床网眼中，株行距为20 cm × 20 cm。然后用绳索将栽好空心菜的浮床呈带状固定连接起来放置在浮床区，首尾固定在池塘边缘上，两端距离岸边1 m左右。

本试验采用的空心菜品种为泰国空心菜。该品种由泰国引进，叶片竹叶形，呈青绿色，梗为绿色；茎中空，粗壮，向上倾斜生长。该品种耐热耐涝，夏季高温多湿则生长旺盛，适合于水中栽培。该品种嫩枝可陆续采收2~3个月，质脆、味浓，品质优良，亩产可达3000千克以上。

2.4. 养殖管理

两个试验池塘和一个对照池塘均按平常的养殖方式正常养殖：架设同样的增氧机，同时开关机；投喂相同皮质和数量的饲料；其它管理方式也一并相同。

2.5. 水质监测

待人工浮床上的空心菜完全缓苗，正常生长后，开始对试验池塘和对照池塘进行水质监测。

2.5.1. 测定指标

水质的测定指标有：① 透明度、② 溶解氧、③ pH值、④ 氨氮、⑤ 亚硝酸盐氮、⑥ 总氮、⑦ 总磷、⑧ 高锰酸盐指数。

2.5.2. 检测方法

水质监测开始后，每隔10天在各试验池、对照池进行水样采集。水样采集的方法为“五点法”,即池塘水体采样时，在对照塘和实验塘的中央和4个拐角处各设1个采样点，取各点的混合水样进行水质指标检测分析。

水质指标的测定方法是：① 透明度(SD)，采用透明度盘现场测定；② 溶解氧(DO) ,采用便携式水质检测仪现场测定；③ pH值，采用便携式水质检测仪现场测试；④ 氨氮(-N)，采用纳氏试剂光度法测定；⑤ 亚硝酸盐氮(-N)，采用N-(1-萘基)-乙二胺光度法测定；⑥ 总氮(TN)，采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定；⑦ 总磷(TP)，采用硝酸-硫酸消解法测定；⑧ 高锰酸盐指数(CODMn)，采用酸性法测定。

2.5.3. 监测时间

水质监测从6月末开始到9月初结束，每约10天左右一次，分别为：6月30日、7月10日、7月20日、7月30日、8月9日、8月19日、8月29日、9月8日，共监测8次。采样时间为上午10点左右，当天检测完成。

2.6. 蔬菜收割

待蔬菜成熟后，适时采收。7月中旬开始采收，每15天左右采收一次，共采收6次。每次收割都记录好收割的数量。

2.7. 起捕

9月下旬开始对试验池塘和对照池塘进行拉网起捕，并做好各项指标的记录。

3. 结果与分析

3.1. 水质测试结果与分析

3.1.1. 水质测试结果

试验中，我们对实验池和对照池的水质进行了测试，6月末开始到9月初结束，共测试8次，测试结果见下表1。

表1. 水质测试结果表

3.1.2. 水质结果分析

1) 透明度

由图1可以看出，栽植空心菜的试验塘的1号塘和2号塘的透明度呈现逐渐升高的趋势，而2号塘的透明度略高于1号塘。而对照塘的透明度一直较低，并随着养殖投喂量的增加还有所降低。这与陈家长等 [3] 在试验中描述的随着鱼类养殖时间的延续，对照组水体透明度呈逐渐降低趋势，60 d时降至最低；2个处理组池塘水体透明度均呈逐渐升高趋势，90 d时均升至最高的结论是一致的。

本实验中2个实验池塘与对照池塘之间的透明度差异明显(P < 0.05)，但2个试验池塘之间的透明度差异不明显。说明在鱼类养殖池塘中栽种空心菜能够显著地提高水体透明度，但在空心菜栽植达到8%以上后，空心菜的栽植量对提高水体的透明度的变化不再明显。

2) 溶解氧

由图2可以看出，栽植空心菜的试验塘的1号塘和2号塘的溶解氧和对照池的溶解氧没有特别明显的差异。可能是由于池塘增氧设施的使用对养殖水体的溶解氧的调节有关。这与郭印等 [6] 的研究结果，对虾养殖池种植水蕹菜对水体的溶解氧未产生明显影响的结果一致。

3) pH值

由图3可以看出，栽植空心菜的试验塘的1号塘和2号塘的pH值有所降低，而对照池塘的pH值则一直较高。但都维持在适宜养殖的区间范围内，相差不大。因而养殖池塘种植和不种植空心菜对养殖水体的pH值影响不大。这与周楠楠等 [5] 的试验结果描述的水体设有空心菜浮床可维持水体酸碱度相对稳

图1. 池塘透明度变化

图2. 池塘溶解氧变化

定的结论相符。

4) 氨氮

由图4可以看出，栽植空心菜的试验塘的1号塘和2号塘的氨氮监测值明显低于对照塘。试验塘基本呈现稳定或略有降低的趋势，虽然降低幅度不是太大，但由于对照塘的氨氮值随着养殖投入量的增加一直处于升高状态，因而试验池塘的氨氮值随着养殖投入量的增加而越来越明显地低于养殖池塘。说明栽种空心菜的试验池塘对养殖水体的氨氮的含量起到了很好的控制作用。这与周楠楠等 [5] 的试验结果描述的空心菜浮床对试验水体中的铵氮的去除效果明显是一致的。

5) 亚硝酸盐氮

由图5可以看出，栽植空心菜的试验塘的1号塘和2号塘的亚硝酸盐氮监测值明显低于对照塘。试验塘基本呈现稳定或略有降低的趋势，虽然降低幅度不是太大。而对照塘随着养殖时间的增长和养殖投入的加大，监测值逐渐升高，明显高于试验塘监测值。说明栽种空心菜的试验池塘对养殖水体的亚硝酸盐氮的含量起到了很好的控制作用。

6) 总氮

由图6可以看出，栽植空心菜的试验塘的1号塘和2号塘的总氮监测值低于对照塘，1号塘2号塘监测值相近，差别不大。试验塘基本呈现稳定或略有降低的趋势，虽然降低幅度不是太大。而对照塘随着养殖时间的增长和养殖投入的加大，监测值逐渐升高，高于试验塘的监测值。说明栽种空心菜的试验池塘对养殖水体的总氮的含量起到了一定的控制作用。这与周楠楠等 [5] 的试验结果描述的空心菜浮床对

图3. 池塘pH值变化

图4. 池塘氨氮变化

试验水体中的总氮的去除效果明显是一致的。

7) 总磷

由图7可以看出，栽植空心菜的试验塘的1号塘和2号塘的总磷监测值低于对照塘，1号塘2号塘监测值相近，差别不大。试验塘基本呈现稳定或略有降低的趋势，虽然降低幅度不是太大。而对照塘随着养殖时间的增长和养殖投入量的加大，监测值逐渐升高，高于试验塘监测值。说明栽种空心菜的试验

图5. 池塘亚硝酸盐氮变化

图6. 池塘总氮变化

图7. 池塘总磷变化

图8. 池塘高锰酸盐变化

池塘对养殖水体的总磷的含量起到了很好的控制作用。这与周楠楠等 [5] 的试验结果描述的空心菜浮床对试验水体中的总磷的去除效果明显是一致的。

8) 高锰酸盐指数

由图8可以看出，栽植空心菜的试验塘的1号塘和2号塘和对照塘高锰酸盐指数监测值总体差别不大，只是随着养殖的深入，对照塘的监测值略高于试验塘。这与李欲如 [1] 等在试验中描述的空心菜对高锰酸盐的去除效果要低于对氮磷的去除效果是一致的。

3.2. 试验养殖结果与分析

3.2.1. 空心菜栽植结果

从7月15日开始收割空心菜，共采收6次。实验池1号塘共采收空心菜1700 kg，2号塘共收割空心菜3100 kg，共计生产空心菜4800 kg。具体情况见表2。

3.2.2. 鱼类喂养结果

9月25日开始拉网捕鱼，1号塘共捕获成鱼18,584 kg，2号塘共捕获成鱼18,626 kg，3号塘共捕获鲤成鱼18,049 kg。相比于对照池塘，1号试验池塘增产535 kg，平均亩增产53.5 kg，2号试验池塘增产577 kg，平均亩增产57.7 kg。

3.2.3. 经济效益分析

从养殖结果来看：

1号试验池塘总利润：6000 + 42,000 = 48,000元

2号试验池塘总利润：10,000 + 42,500 = 52,500元

3号试验池塘总利润：36,400元

相比于3号对照池塘，1号试验塘增收：48,000 − 36,400 = 11,600元。平均每亩增收：11600 ÷ 10 = 1160元。

相比于3号对照池塘，2号试验塘增收：52,500 − 36,400 = 16,100元。平均每亩增收：16100 ÷ 10 = 1610元。

4. 讨论

1) 实验结果表明，在北方寒冷地区进行鱼菜共生种养完全可行。可以确定采用PVC-U管做浮床框架，用上下不同规格的聚乙烯网布包裹框架，用下层网布对水生蔬菜的根系进行有效保护并用聚乙烯网布将蔬菜种植区同鱼类养殖区有效隔离的人工浮床铺设方式栽种水生蔬菜简便易行，栽种的空心菜长势非常好，这与林启存 [4] 等的论文观点是一致的。当然，除了空心菜，人工浮床上还可以选择栽培生菜、

表2. 空心菜投入产出

表3. 养殖鱼类投入产出

水芹菜等蔬菜进行栽培。

2) 从试验效果来看，空心菜覆盖率为8%和15%的两个试验池塘与对照塘相比，透明度有了明显提高，氨氮、亚硝酸盐氮、总氮、总磷均明显降低。说明在北方高密度养殖池塘以生物浮床的形式栽植空心菜，可有效分解、吸收养殖过程中产生的残饵、排泄物及动植物尸体释放出的氮磷。可以看出，在北方地区高密度精养塘种植空心菜时，空心菜覆盖率达到8%以上时，即可对养殖水体有很好的净化作用。

3) 从试验效果来看，栽种空心菜的试验池塘与对照塘相比，溶解氧、pH值和高锰酸盐的变化不明显。溶解氧的变化不明显，可能是由于高密度养殖水体要长时间使用增氧机，水体中的溶解氧大部分来源于增氧机物理增氧的原因。栽种空心菜的试验池塘与对照塘相比，pH值更稳定一些，则有可能是水体栽植空心菜后使养殖水体内的浮游生物量相对稳定，从而使水体酸碱度相对更稳定有一些。高锰酸盐的变化不明显，则是由于空心菜对于高锰酸盐的去除效果不明显的直接表现。

4) 由表2可以看出，在浮床上种植的空心菜能够良好生长，产量较高，品质良好，与黄婧等 [2] 的试验结果一致。因而，在北方高密度养殖池塘内以人工浮床的形式种植空心菜，在有效净化养殖水体的同时还可以有效增加蔬菜的收入。由表3可以看出，种植蔬菜的试验池塘不仅未影响鱼类产量，并且由于养殖水质的改善鱼类养殖产量有了一定程度的提高，增加了产量，提高了养殖效益。

基金项目

吉林省重点科技攻关项目：寒冷地区高产池塘鱼类和水生植物健康集成养殖技术研究。项目编号20150204075NY。

文章引用

郭贵良,闫先春,杨立军,刘永波,潘发林,蒋翠红,綦天华,刘畅. 北方地区高密度养殖池塘栽植空心菜对养殖水体水质指标的影响
Effect of Mater Convolvulus on the Indicators of Water Quality in High Density Breeding Pond in the North[J]. 水产研究, 2017, 04(01): 16-24. http://dx.doi.org/10.12677/OJFR.2017.41003

参考文献 (References)