藻类的控制(1) 传统池塘养殖水质控制本质上是藻类的控制,所谓“养鱼先养水”本质上也就是养好藻类。从地球宏观角度看,“植物合成,动物消费,微生物分解”,形成自然界闭合的能量流动和物质循环系统。就池塘而言,藻类合成,滤食性动物消费,微生物分解,形成池塘的基础生态系统。 池塘藻类生态系统的稳定是相对的,不稳定是绝对的。这里面包括两个层次,一个是气候条件在发生变化,藻类的种群结构也会发生相应的变化;其次,输入池塘生态系统的物质的量也在发生变化,也要求池塘藻类生态系统的承载能力发生相适应的变化。 要使池塘藻类生态相对稳定,每天被藻类消费的物质必须能稳定供应;同时,每天生长出来的藻类也必须被相应消费,才能保持池塘中藻类的密度和活性相对稳定。因此,藻类相对稳定(即生态系统稳定)的本质是生态系统各环节之间相对平衡。 池塘的藻类组成是池塘水质属性和当地气候条件所决定的。刻意去定向培养某种藻类经济上既不划算,实际上也很难实现。所以,藻类的控制只能是生物量上的控制而不是种群上的控制。 蓝藻藻华的出现是池塘水质恶化的标志,只是杀灭蓝藻并不意味着水质得到控制,养殖人员应该尽一切努力避免蓝藻藻华的发生而不是等到蓝藻藻华发生后再去寻找各种杀灭蓝藻的方法。 常规藻类生物量控制的方法有:水体生产力(总碱度)控制、滤食鱼类生物量控制、化学药物控制、物理控制和转移处理等。 藻类的控制(2) 藻类的生物量以及每天的光合作用速率必须与池塘的载鱼量相匹配。对于池塘养殖来说,无论作为净化功能,还是作为天然饵料,由于养殖前期各种鱼虾的生物量小,饲料投入也少,“污染”自然也小,不需要太高的藻类生产力来维护。相反,如果藻类的生产力太高,而消费藻类的鱼虾生物量小,有可能反过来导致生态系统失衡和紊乱。 因此,养殖前期有必要控制藻类生产力,使之与池塘中各种生物的生物量相平衡。传统上,对于养殖前期的藻类控制是采用降低总碱度来实现的。 众所周知,在传统养殖养殖过程中,池塘进水后都采用大剂量的生石灰处理,将池塘水体的pH值提高到11以上,令碳酸钙大量沉淀,从而使水体的总碱度大幅度降低,避免了藻类的过度生长。等待pH值降低以后,经过试水,安全以后就放苗进行养殖。随着鱼虾的长大,再时不时小剂量补充一点生石灰,提高总碱度,使藻类的光合作用与池塘的载鱼量相匹配。 这种藻类调控技术巧妙地利用了生石灰的特点:大剂量脱钙降碱度,小剂量补钙提碱度。这一种安全、有效、真正科学的水质控制技术沿用了数千年,直到上世纪八十年代反而被我们现代人的所谓“科学养殖”所抛弃,采用漂白粉替代生石灰“消毒”,实在可惜、可悲。 即使是池塘水质经典书籍——《池塘养殖水质》,Boyd先生建议的方法也是通过营养素——氮、磷的控制来控制藻类,而咱们老祖宗更绝,直接釜底抽薪,降低碱度!这不能不佩服我国古代劳动人民的智慧! 前面说过,不同地区放苗前“消毒”所用的生石灰剂量有所不同,教科书或文献上的描述也多是仅凭经验。因此,如何根据具体水质属性、养殖对象和养殖模式,对生石灰的使用进行精确计量,值得进一步深入探讨。 藻类控制(3) 我国传统的池塘养殖模式是四大家鱼(南方为青、草、鲢、鳙;北方为青、鲤、鲢、鳙)混养,此外,还有两条关键底栖鱼类——鲮和鲫。这是一种典型的生态组合。其中主养鱼类是草鱼或鲤鱼,而青、鲢、鳙、鲮或鲫则构成一个水质控制的生态链。 在池塘水体中,自然发生的生物是藻类、原生动物和浮游动物,而鲢、鳙则一方面作为调节藻类、原生动物和浮游动物的生物量平衡手段,另一方面又作为生物净化系统的氮汇和碳汇,最终以水产品的形式输出。 要保持养殖水体的活、嫩、爽,就要保证藻类的周转率。即维持藻类生长与消费之间的平衡。一般情况下,开塘时需要相对比较大的鲢、鳙的生物量,才能保持藻类周转速度的需要。按照国外的相关研究,藻类的平均寿命维持在三天左右比较理想。如果滤食性鱼类对藻类的“捕食”压力太大,则藻类越来越少;如果“捕食”压力太小,则藻类容易老化。 藻类生物量与滤食性鱼类生物量之间的平衡是的动态的而不是恒定的,随着藻类控制终端的滤食性鱼类生长,其生物量在增加,同时,随着其它养殖动物的生长和饲料投入的增加,都要求藻类生长速度增加以便和整个生态系统生物量的增加相匹配,唯一的办法是提高藻类的光合作用效率。这就是为什么传统养殖十天半个月就要施一次生石灰的原因。通过提高碱度来提高光合作用效率以确保日益增加的饲料污染的得以净化以及提高生长速度来满足滤食性鱼类生物量增加的需要。 当然,藻类的生产力不可能无限制地提高以满足日益生长的滤食性鱼类的捕食压力和池塘饲料投入日益增加的污染,因此,必要的时候必须通过控制滤食性鱼类的生物量和饲料投入量以便与藻类的光合作用相平衡。具体办法是捕捞适量的大规格滤食性鱼类和主养鱼类,再补充相应的中小规格滤食性鱼类和主养鱼类,减少池塘生物量以降低饲料污染率和对藻类的“捕食”压力。这就是传统养殖为什么总是轮捕轮放的原因。 也就是说,传统的池塘养殖是通过调节池塘总碱度和滤食性鱼类和饲料投入量,即通过轮捕轮放来控制藻类的。如何根据水土、气候资源条件,构建最合理的、最有效的藻类、鲢、鳙生态链的最佳平衡,从而提高池塘的饲料承载能力,需要从藻类的生长速度与当地日照和水质属性的关系、鲢、鳙的摄食强度、生长速度等最基础的学科进行研究。 藻类控制(4) 降低水体二氧化碳浓度(总碱度)可以控制藻类的光合作用,同样,通过降低光照强度也可以控制藻类的光合作用。降低光照强度有两种方式,一种是物理遮荫,通过在池塘上方搭棚,根据需要盖上具有一定透光度的遮光网(下图)。 不同遮光度对藻类光合作用效率的影响程度的相关研究数据还很欠缺。就目前对虾幼体培养过程中高纯度藻类培养和许多室内藻类培养的光照强度来看,藻类对光强的要求不高。 另一种方法是采用粘土或染料对水体进行染色,降低水体的透光度以达到降低光合作用效率的目的。短时间遮荫可用粘土,也就是泼黄泥巴水;长时间遮荫可采用化学染料,最早见于文献的水产养殖遮荫用的产品是国外的“Aquashade(TM)”,目前国内产品如“黑土精”等。 控制总碱度或控制光照强度属于前端处理,后端处理除了滤食性鱼类外,还有化学絮凝(有机絮凝剂如聚丙酰胺系列;无机絮凝剂如聚合氯化铝系列)和化学毒杀(主要为硫酸铜及其衍生物)。这些方法是目前水产市场的主要方法,也是最不环保的方法,因为杀死藻类降低光合作用产氧、净化能力的同时有加大污染和耗氧;相信大家都很熟悉,不再赘述。 采用化学杀藻犹如在草坪上使用除草剂,这不是控藻,而是除藻,整个池塘的生态系统完全遭到破坏。大家都知道,草坪上草过量是不会采用除草剂的,而是采用割草机!草原上的草是通过食草动物来控制的,也可以用机械收割的方法来控制。因此,池塘中的藻类可以通过滤食性鱼类来控制,也可以采用物理删除方法——电光杀藻来定量强制循环。 电光杀藻设备的作用类似于割草机,定量删除而不伤害其它藻类,不破坏生态环境。或许,将来池塘藻类密度完全可以采用滤食性鱼类同时辅以现代化高科技设备来精确定量,根据池塘饲料投入量自动控制藻类密度,该保留多少该删除多少全部自动控制。该设备目前国内已有公司研发,期待中。 藻类控制(5) 藻类的光合作用是处于池塘的光照层,一旦光照层溶解氧饱和或营养盐耗竭,光合作用效率就会降低;或者表层溶解氧过饱和,就有可能导致溶解氧逸出而挥发到大气中,造成“负增氧”的后果。因此,当光照层溶解氧饱和时,将表层溶解氧输送到溶解氧低的底层,并将底层富含藻类营养盐的水体输送到表层,可以大幅度提高光合作用的效率,并大幅度提高整个池塘水体的溶解氧储存总量,并且可以提高藻类的活度,避免老化。 采用机械设备促进水体上下流转是提高光合作用效率最有效的方法。常见的设备有: 耕水机 耕水机功率小,适应于养殖密度低、没有配置其它增氧装置的小池塘或景观水体。 涌浪机 涌浪机功率比较大,适应于常规池塘养殖。具有强有力的提水功能。 耕水机也好,涌浪机也好,其原理都是起着养殖水体的消层作用,这些设备本身不具备增氧功能,都是通过促进水体流转、强化溶解氧向下扩散、营养素向上扩散的作用达到促进藻类的光合作用,从而达到提高太阳辐射的利用效率,提高溶解氧产量。因此,只有在晴天表层水体溶解氧饱和或过饱和、水体分层影响溶解氧和营养素扩散时才使用。阴天或夜晚缺氧是不能当作增氧机使用。由于池塘底部一般情况下有机物质浓度比较高,溶解氧消耗比较快,池塘底部溶解氧比表层溶解氧的浓度要低得多。如果夜间或阴天池塘缺氧时开动耕水机或涌浪机,会加速池塘水体溶解氧的消耗,反而加速池塘水体缺氧! 叶轮增氧机 叶轮增氧机的消层作用不如涌浪机,但具有机械增氧和促进水体流转的双重作用。所以,叶轮增氧机晴天白天可作为消层器使用,促进水体流转而提高光合作用效率。阴天、夜间池塘缺氧时可作为机械增氧机进行增氧,因此,叶轮增氧剂是池塘养殖最常见的增氧设备之一。但是,值得注意的是,叶轮增氧机启动后,池塘溶解氧浓度会先下降,然后再上升。因此,使用叶轮增氧机时不能等到严重缺氧再启动,必须在溶解氧降低到鱼虾临界缺氧前启动。 藻类控制(6) 藻类每天都在光合作用,每天都在生长。必然连续不断地消耗水体中的营养素。氮、磷可来自每天投入的饲料,二氧化碳可来自鱼虾的呼吸和大气的补充,但是,一些微量营养素却不一定能得到连续提供。因此,这些微量营养素会越来越少。 藻类吸收这些微量营养素后,只有很少一部分被沉积在终极生产力的产品——滤食性鱼类的肌体中,大部分作为有机矿物随着粪便沉淀到池塘的底部。 池塘底泥中的微生物将这些有机矿物进一步分解为无机矿物,对于一些变价元素,在有氧状态下是氧化态,在无氧状态下是还原态。 底泥中的这些被微生物矿化的微量营养素只有非常小的一部分能扩散到池塘水体中供应藻类再次利用,大部分滞留在淤泥中。因此,随着光合作用的进行,水体中微量营养素(主要是微量元素)就这样源源不断地随着食物链转移到淤泥中。这也是为什么“塘泥”种花种菜很好的原因。 随着养殖密度的提高,藻类的周转速度加快,更容易导致水体的微量元素的缺乏。因此,必须采取一定的手段促进这些滞留在底泥中的微量元素回到水体里面,重新进入池塘光合自养生态循环中。否则池塘水体就会因微量元素的缺乏导致藻类种群发生更替或老化甚至倒藻。 因此,科学合理底泥管理是藻类生态生态系统稳定的关键。所谓“养鱼先养水、养水先养泥”就是这个道理。 藻类控制(7) 池塘底部是池塘生态系统的重要组成之一。在生态结构上的特点是有机物质多而溶解氧少,尤其是在淤泥的内部。沉积在底部表面的有机物质被微生物矿化后,如果是不溶性矿物,就直接固定在淤泥表层,如果是可溶性矿物,则向上下两个方向扩散。 池塘底部既是藻类营养素的汇,又是藻类营养素的源。因此,池塘底部的科学管理,是池塘水质,尤其是藻类生态管理的重要手段。 在数千年的池塘养殖实践中,我国劳动人民总结了一套行之有效的底部管理措施。在传统池塘养殖区广东顺德、南海一带,养殖户有这么一句渔谚:“刮一次鱼,长一次大头扁”。译成普通话,意思是说:拉一次网,鲢、鳙就长得快。 通过拉网,搅动淤泥,促进泥水营养交换,不仅可以提高藻类的生长速度和光合作用效率,促进原生动物、浮游动物的生长,进而提高鲢、鳙的生长速度,提高氨氮的同化量,提高池塘的净化能力;还能由于微量营养素的补充,延缓藻类老化,稳定藻相。 上世纪八十年代珠江三角洲的池塘四大家鱼养殖基本上是一到两个月拉一次网捕大留小,再补充起捕的鱼的种类的中小规格鱼种,其中主要是调整鲢和鳙。以调整滤食性鱼类的生物量。 拉网的另一个重要作用是淤泥中还原物质在拉网过程的搅动下与水体中的溶解氧接触而氧化,从而能够控制淤泥氧化还原电位范围,防止淤泥恶化,避免有毒有害的物质产生。此外,稳定淤泥电位,既可以稳定淤泥中的微生物生态,还可以提高淤泥中底栖生物的活性和生物量,进而提高淤泥净化功能,进一步提高微量元素的周转速度,再次促进藻相稳定。 拉网的作用是搅动淤泥,起到沉淀物再悬浮、还原物再氧化、释放营养素、稳定氧化还原电位的作用。所以,任何能搅动淤泥,使沉淀物再悬浮的手段,都能达到与拉网相同的目的——促进藻类生态稳定和提高池塘物质循环效率。 藻类控制(8) 池塘底部是池塘生态系统中有机物质的接纳者,或者说,是氧债的汇。因此,底质管理除了搅动、再悬浮之外,合理转移这些氧债和过剩的营养盐可以提高池塘生态系统的承载能力和稳定性。 前面介绍过我国劳动人民数千年的池塘养殖实践总结出来的一些非常简单并且有效的经验与方法: 干塘清塘晒塘:还氧债和清除多余氧债、补充化学氧库、修复池塘底部环境条件; 撒石灰:改良底部土壤质地、调节土壤参数、促进底部土壤有机物质分解,调节生产力; 拉网:搅动底部淤泥、稳定底部生态、促进泥水营养交换、提高光合生物链周转速度、加速氮、碳同化和稳定藻相; 轮捕轮放:调整池塘载鱼量、维持合理的饲料输入量、控制藻类消费者生物量以维持藻类生产力与池塘污染率之间的平衡; 此外,还有一个高招:揇泥。 揇泥,一种几乎被遗忘的池塘底部管理手段。所谓揇泥,就是在天气晴朗的日子里(池塘表层溶解氧饱和以后),划条小船,用一种竹编的特制的工具,将池塘底部的淤泥捞到船上。捞上来的淤泥一般作为基岸上植物(一般有桑树、甘蔗、蔬菜或象草等)的肥料。 揇泥具有多重作用:扰动淤泥、再悬浮、氧债转移、底部电位控制、营养素转移等。最关键的是,揇泥是变废为宝:把在池塘中作为污染物的淤泥,变为陆生植物的优质肥料。 拉网和揇泥作为传统池塘养殖底部管理的手段是非常科学的。反观我们当今采用的所谓“科学”的底部管理——底改和底排污,其实大部分只是非常片面和不科学。 底改产品一般为氧化剂(最典型的就是过硫酸氢钾),即使大剂量使用,也只解决了淤泥表面的氧化还原电位问题,对泥水营养交换、物质循环毫无作用。更不用说剂量上大多数是杯水车薪,图个自我安慰而已。此外,化学改底还不可避免地给池塘带来化学污染。 底排污虽然也是一种氧债和过剩营养素转移的手段,但存在许多问题: (1)排污范围只局限于底部排污口周围,大部分池塘底部无法顾及; (2)只能排放泥水界面的一些具有流动性淤泥,对淤泥内部的搅动与氧的扩散毫无作用; (3)不能将底部的营养素输送到光照层供藻类利用,对池塘内部物质循环毫无意义; (4)导致微量元素流失,如果所补充的水体中不能带进相应的微量元素,将影响藻类的组成与生长,甚至加速藻类的老化; (5)底排污不可避免地要带走大量的水,不仅增加池塘养殖对水资源的消耗,还带来农药、化学和病原微生物污染的风险; (6)所排放的养殖污水造成大环境的污染,反过来导致池塘养殖无水可换。 藻类控制(9) 拉网搅动底泥或揇泥的确是一件辛苦而重体力的活儿,别说不是一般老弱病残的人干的事情,就是当今的年轻人也未必干得来。国内曾有一种设备比较接近可以替代这一功能,那就是“远控吸入式水下清淤机”(2005年我曾买过一台,改装成喷泥机,在鳗鱼池塘试用,翻底效果不错,但老板怕鳗鱼会被吸进去,没坚持使用,后被福州一家环保公司拿去河道疏浚)。2014年通威公司买了两台,分别在江苏大丰和成都用该机器进行池塘带水底部处理,操作情况如下: 设备外观: 机器在岸上行走: 机器在池塘里工作: 如果在池塘的岸上用可过滤水的材料(如彩条布)做一个池,在机器的喷泥口接一条管道,将带水的淤泥输送到彩条布池里(可输送200米),让水滤回池塘,就是名副其实的机械揇泥了。 该设备主要用于河道清淤,也可以用于平时池塘“揇泥”和池塘底部搅动。大丰使用的情况表明,池塘进水后用该设备搅底,可快速释放底部营养素并促进藻类生长。据成都通威科技公司反映,该设备在养殖鲤鱼的池塘使用,对池塘水质,尤其是藻相的控制,效果挺好。 当然,该设备原本只是一台水下清淤机,在池塘中作为底部管理设备还有些不尽人意之处:(1)机器过于笨重和庞大,动力要求高(三相11千瓦),灵活度太低;(2)由于动力系统和控制系统都必须由电缆连接,容易缠绕,操作不是很方便;(3)设备的吸力很大,只能用于草鱼、鲤鱼、鲫鱼、等反应灵敏的鱼类池塘,估计不适用于对虾池塘。 如果能生产一款低能耗、小体积、蓄电池驱动、完全无线遥控的底泥管理设备,应该对池塘养殖会有很大贡献。 池塘底部搅动和沉淀物再悬浮除了人工物理方法之外,还可以采用生物搅动,就是合理混养一些底栖鱼类。 传统池塘养殖用于搅动底部淤泥的鱼类是鲮鱼、鲫鱼、鲤鱼等,在咸淡水池塘中,鲻鱼(南方尤其是香港人也称乌头)。近年在养殖对虾的池塘中,也常见黄鮕鱼甚至鲶鱼(俗称塘鲺鱼)。 END 来源:林文辉老师QQ空间 |
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