養(yǎng)殖過(guò)程中硫化物的控制
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近年來(lái)，我國(guó)對(duì)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(shí)，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(lái)源
對(duì)蝦養(yǎng)殖水體的硫化物生成主要有兩個(gè)途徑：
1、硫素礦化作用
飼料殘?jiān)?、糞便以及死亡細(xì)菌、藻類和動(dòng)物殘?bào)w中含硫有機(jī)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(jiǎn)單硫化物的過(guò)程就是硫素礦化作用。礦化后的產(chǎn)物包括了其它無(wú)機(jī)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(guò)程中沒(méi)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(huì)參與這個(gè)過(guò)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(guò)程，同時(shí)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(guò)程的微生物主要是專性厭氧的硫酸鹽還原菌（Sulfate Reducing Bacteria，簡(jiǎn)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(gè)別的芽孢桿菌、假單胞菌、酵母等也可進(jìn)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(dòng)植物殘骸會(huì)不斷積累，易造成水體或者底部有機(jī)質(zhì)含量過(guò)高，這些有機(jī)污染物分解時(shí)，礦化成硫酸鹽（好氧）和硫化物（厭氧），同時(shí)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(jìn)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(shí)，幾乎(99%左右)以H2S存在，大于9時(shí)基本(98%左右)以HS-存在，硫化物隨著pH值的下降毒性增強(qiáng)。硫化物對(duì)蝦類的毒性很強(qiáng)，可能是通過(guò)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(qiáng)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(duì)日本對(duì)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(bào)道，日本對(duì)蝦在硫化氫0.1mg/L時(shí)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(duì)蝦；張呂平等（2002）研究表明H2S是引發(fā)集約化養(yǎng)殖白對(duì)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(duì)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(jì)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(duì)蝦造成的脅迫視而不見(jiàn)。
另外，硫化氫作為強(qiáng)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(duì)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(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展對(duì)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(shí)際操作中養(yǎng)殖者可以通過(guò)創(chuàng)造水體氧化性環(huán)境、池塘底部改良和生物強(qiáng)化技術(shù)來(lái)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(qiáng)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(shí)間和投喂量，盡量減少池內(nèi)殘餌量。楊慶霄等（1999）試驗(yàn)表明過(guò)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(shí)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(jī)
增氧機(jī)對(duì)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(jī)配置數(shù)量充足，有經(jīng)驗(yàn)表明1千瓦的增氧機(jī)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(jī)，對(duì)于水深超過(guò)1.5米池塘，不僅要有水車式增氧機(jī)，打破水體垂直分層，促進(jìn)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(jī)。
（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(guò)度繁殖。
（4）降低有機(jī)污染
有機(jī)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(yàn)表明硫化物的生成數(shù)量與有機(jī)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(jī)污染，如加強(qiáng)換水，排污的高位池必要時(shí)使用絮凝劑沉淀懸浮性顆粒有機(jī)物，同時(shí)使用微生物制劑對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解，減少耗氧因子，間接增氧。對(duì)此我們已經(jīng)在封閉式蝦蟹混養(yǎng)池塘試驗(yàn)證實(shí)，使用4次諾碧清生物凈水劑（商品名）之后，底部溶氧比對(duì)照提高1.5mg/L以上。
（5）潑灑增氧劑
速效的過(guò)碳酸鈉，緩釋的過(guò)碳酸鈣等都是常見(jiàn)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(jì)代價(jià)較高。
2、池塘底部改良
池塘底部是藏污納垢的場(chǎng)所，是硫化物生成的主要區(qū)域，也是我們控制的重點(diǎn)。
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(jī)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(diǎn)，使硫化物固定，減少沉積物的毒性。在對(duì)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(wú)毒的FeS固定在底泥中或者通過(guò)排污排出養(yǎng)殖體系。另外，還可以用適量銅鹽進(jìn)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(qiáng)。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(duì)于酸性土壤池塘準(zhǔn)備時(shí)要進(jìn)行堿化處理，在養(yǎng)殖中后期也要防止缺氧環(huán)境下有機(jī)物發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)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(jià)態(tài)的硫或硫酸的過(guò)程。在自然界中參與生物氧化作用的微生物常見(jiàn)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(jī)物存在的條件下也參與硫素氧化，但氧化過(guò)程比較緩慢，只是細(xì)胞內(nèi)主要代謝途徑的一種附帶進(jìn)行的過(guò)程，并不從氧化中獲得能量。
由于養(yǎng)殖水體的過(guò)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(qiáng)化技術(shù)，即利用外源微生物制劑來(lái)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(jiàn)。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(jiǎn)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(jìn)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(jī)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(zhǎng)條件將大大限制其在對(duì)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(qiáng)，保質(zhì)期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)成為了活菌制劑的主力軍。國(guó)內(nèi)有些研究表明使用芽孢桿菌制劑后與對(duì)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(lái)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(shí)驗(yàn)池比對(duì)照池硫化物濃度低的結(jié)果，主要通過(guò)對(duì)有機(jī)污染的礦化分解，減少耗氧因子達(dá)到的，可以看作一個(gè)間接的去除過(guò)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(jī)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(duì)蝦過(guò)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(gè)關(guān)鍵階段，必要時(shí)采取生物強(qiáng)化措施，選用針對(duì)性強(qiáng)的生物制劑進(jìn)行預(yù)防和處理，以免延誤處理的最佳時(shí)間造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
在池塘準(zhǔn)備時(shí)，若遇到連作，清淤曬底不充分，或酸性土壤等情況，建議進(jìn)水消毒后使用生物制劑浸泡處理，通過(guò)微生物的氧化，減少滲出的硫化物對(duì)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(zhǎng)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(shí)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(zhǎng)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(duì)性強(qiáng)的生物制劑來(lái)消除硫化物的危害，因?yàn)樵孱愃劳?，過(guò)度投餌等都會(huì)存在產(chǎn)生硫化物的可能。即使沒(méi)有上述的情形發(fā)生，我們也建議在上述兩個(gè)關(guān)鍵階段進(jìn)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(duì)蝦養(yǎng)殖中重要的污染因子，加強(qiáng)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?qiáng)化技術(shù)進(jìn)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(jìn)對(duì)蝦健康生長(zhǎng)。
(諾維信生物公司 耿英慧)
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