淺談碳源和氮源在水質(zhì)調(diào)節(jié)中的作用：碳氮比是自凈能力的重要指標(biāo)

隨著養(yǎng)殖技術(shù)水平的不斷提高，傳統(tǒng)粗放型養(yǎng)殖模式已被集約化高密度養(yǎng)殖模式所取代。在高密度養(yǎng)殖過程中，人工配合飼料的大量投喂及養(yǎng)殖動(dòng)物代謝，產(chǎn)生的氨氮和亞硝酸鹽會(huì)引起養(yǎng)殖水質(zhì)的惡化，積累有毒有害物質(zhì)，滋生大量致病菌，影響?zhàn)B殖動(dòng)物的健康生長(zhǎng)。目前，養(yǎng)殖水質(zhì)惡化與水生動(dòng)物病害頻發(fā)，已經(jīng)成為阻礙水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。因此，水質(zhì)調(diào)控是養(yǎng)殖過程中的關(guān)鍵技術(shù)。現(xiàn)簡(jiǎn)述如何通過碳源和氮源調(diào)節(jié)水質(zhì)，促進(jìn)養(yǎng)殖水體生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和有機(jī)物質(zhì)分解，更好地維持水質(zhì)的穩(wěn)定，為養(yǎng)殖對(duì)象提供良好的生存環(huán)境。

1 養(yǎng)殖水體中碳和氮的來源

1.1 碳的來源

養(yǎng)殖水體中碳主要來源于浮游植物光合作用，吸收固定的二氧化碳、投喂的飼料及人工添加的有機(jī)碳源，如有機(jī)酸、糖蜜、蔗糖和葡萄糖等。

1.2 氮的來源

養(yǎng)殖水體中氮主要來源于殘餌、糞便和水生生物死亡后的尸體殘骸，還有少量來自肥水所用的肥料。研究表明，配合飼料中蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為養(yǎng)殖動(dòng)物蛋白質(zhì)的效率為11%~36%，均值為25%，因此，人工配合飼料中大多數(shù)的氮會(huì)沉積于養(yǎng)殖水體中。

2 碳和氮對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響

2.1 碳對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響

（1）對(duì)水體穩(wěn)定性的影響。水體中的碳充足與否和、總堿度的高低，密切相關(guān)。總堿度是水體中溶解的堿基物質(zhì)的總濃度，水體中溶解的堿基物質(zhì)主要以碳酸根和碳酸氫根離子形式存在，充足的碳源有助于保持水體中較高濃度的碳酸根和碳酸氫根離子。總堿度是減緩水體酸堿度變化和維持水體穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，總堿度較高時(shí)，養(yǎng)殖水體緩沖能力較強(qiáng)，酸堿度等理化指標(biāo)可保持相對(duì)穩(wěn)定，不易發(fā)生倒藻等現(xiàn)象，養(yǎng)殖對(duì)象應(yīng)激反應(yīng)小；總堿度過低時(shí)，易出現(xiàn)肥水困難和水質(zhì)易變等問題，一般要求養(yǎng)殖水體總堿度≥100mg/L。此外，堿性物質(zhì)還可以中和沉淀部分重金屬離子，降低重金屬的毒性。

（2）對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的影響。藻類光合作用需要二氧化碳參與，隨著藻類的生長(zhǎng)繁殖，水體中的碳不斷被消耗。同時(shí)，碳也是水體中其它生物正常生長(zhǎng)所需的基本元素，充足的碳可為藻類和有益微生物等提供營(yíng)養(yǎng)，碳的缺少易導(dǎo)致藻類老化甚至倒藻現(xiàn)象。

2.2 氮對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響

（1）對(duì)養(yǎng)殖對(duì)象的影響。在高密度養(yǎng)殖模式下，人工配合飼料中超過70%的氮元素未被養(yǎng)殖動(dòng)物吸收，大量的氮在水體中累積，致使亞硝酸鹽和氨氮等超標(biāo)，該現(xiàn)象在養(yǎng)殖中后期尤為嚴(yán)重。亞硝酸鹽和氨氮是水產(chǎn)養(yǎng)殖中主要的環(huán)境限制因子，影響?zhàn)B殖對(duì)象的生長(zhǎng)、代謝和排泄等正常生理功能，是引起養(yǎng)殖水質(zhì)惡化和威脅養(yǎng)殖動(dòng)物生存的重要因素。水體中亞硝酸鹽和氨氮濃度升高，易滋生有害菌，魚機(jī)體對(duì)病原微生物抵抗力也會(huì)下降，因此，易引起疾病的暴發(fā)。

（2）對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的影響。氮元素是養(yǎng)殖水體中各種生物生長(zhǎng)所需要的基本元素。水體中缺少氮元素會(huì)限制藻類和有益菌的生長(zhǎng)，致使肥水困難或水質(zhì)不穩(wěn)定。氮缺少的情況一般出現(xiàn)在新建池塘或地膜高位池的養(yǎng)殖早期。因大量投喂配合飼料，導(dǎo)致養(yǎng)殖中后期水體中氮元素過剩。

2.3 碳氮比對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響

碳氮比是指能夠被異養(yǎng)微生物利用的總有機(jī)碳與總氮的比值，是體現(xiàn)水體自凈能力的重要指標(biāo)。

異養(yǎng)細(xì)菌在水體生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程中有十分重要的作用，碳和氮作為細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需的基本元素，其含量對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)及細(xì)菌對(duì)有機(jī)物質(zhì)的分解作用至關(guān)重要。對(duì)每一種細(xì)菌來說，其菌體碳氮比是相對(duì)穩(wěn)定的，因此，在吸收和利用外界碳和氮元素組成自身菌體時(shí)，對(duì)碳氮是等比例吸收。當(dāng)水體的碳氮比低于細(xì)菌生長(zhǎng)所需要的水平時(shí)，碳元素成為細(xì)菌生長(zhǎng)的限制因子。異養(yǎng)細(xì)菌的生長(zhǎng)活力弱，水體中過剩的氮元素不能被充分吸收利用，使得細(xì)菌將有機(jī)氮分解成無機(jī)氮（比如亞硝酸鹽和氨氮等）且部分排向水體，增加水體中無機(jī)氮含量，加重養(yǎng)殖環(huán)境的負(fù)荷。當(dāng)水體的碳氮比高于細(xì)菌生長(zhǎng)所需要的水平時(shí)，異養(yǎng)細(xì)菌的生長(zhǎng)活力強(qiáng)，可充分地利用氮元素，同時(shí)細(xì)菌吸收轉(zhuǎn)化有機(jī)氮與無機(jī)氮組成自身菌體成分，減少水體中無機(jī)氮的含量，改善養(yǎng)殖水生態(tài)環(huán)境。

此外，水體中的碳氮比較高時(shí)，可促進(jìn)有益菌的繁殖，使其成為環(huán)境中的優(yōu)勢(shì)菌，為養(yǎng)殖對(duì)象提供良好的生存環(huán)境，也可以促進(jìn)浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)及生物絮團(tuán)的形成，為養(yǎng)殖對(duì)象提供更多適口性好且營(yíng)養(yǎng)豐富的優(yōu)質(zhì)天然餌料，增強(qiáng)養(yǎng)殖對(duì)象體質(zhì)，降低餌料系數(shù)及養(yǎng)殖成本。

3 在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 養(yǎng)殖前期

放苗前檢測(cè)水體總堿度，過低時(shí)可加入適量的生石灰提高水體的總堿度，確保其處在適宜的范圍。對(duì)于新挖池塘或地膜高位池，養(yǎng)殖前期水體缺氮，肥水時(shí)要適當(dāng)添加氮肥；對(duì)于老塘口，清塘?xí)r塘底存留10～20cm 深的淤泥，肥水時(shí)要補(bǔ)施一定的氮肥，使用糖蜜或紅糖活化芽孢桿菌潑灑，以補(bǔ)充碳和有益菌。

3.2 養(yǎng)殖中后期

在高密度養(yǎng)殖模式的中后期，隨著投喂量的不斷增加，大量的氮元素隨著殘餌和糞便等殘留在養(yǎng)殖水體中，氮逐漸積累，碳氮比隨養(yǎng)殖生產(chǎn)的過程而下降，此時(shí)，養(yǎng)殖水體缺乏碳元素?？上蝠B(yǎng)殖水體中投放各種形式的碳源，提高養(yǎng)殖水體的碳氮比，促進(jìn)水體中異養(yǎng)細(xì)菌（硝酸細(xì)菌、亞硝酸細(xì)菌和反硝化細(xì)菌等）的生長(zhǎng)，優(yōu)化有毒有害無機(jī)氮的去除方法并提高效率，減少亞硝酸鹽和氨氮等的產(chǎn)生，減輕對(duì)養(yǎng)殖對(duì)象造成的危害，維持優(yōu)良的水質(zhì)環(huán)境。養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中可以添加糖蜜、葡萄糖、蔗糖、米糠、麥麩和各種薯粉等，以補(bǔ)充碳源。

異養(yǎng)細(xì)菌的生長(zhǎng)、繁殖及發(fā)揮作用需要不斷地消耗水體中的氧氣，養(yǎng)殖后期水體中溶解氧往往較低，此時(shí)在調(diào)節(jié)水質(zhì)的過程中須注意增氧，必須重視增氧機(jī)的開啟。

來源：水產(chǎn)養(yǎng)殖 2021年10期

作者：邵明聰，丁樹軍，陳忠國(guó)。徐聞縣水產(chǎn)技術(shù)推廣站。

配圖并略有配改：西南漁業(yè)網(wǎng)

(備注：本網(wǎng)易號(hào)"養(yǎng)魚第一線"歡迎您的光臨！本文僅供參考和交流！內(nèi)容和圖片大多來源于網(wǎng)絡(luò)資料，如有異見請(qǐng)告知，歡迎指正和留言討論，更多精彩內(nèi)容請(qǐng)登錄西南漁業(yè)網(wǎng)和"養(yǎng)魚第一線"公眾號(hào)，如有不同見解或者內(nèi)容補(bǔ)充請(qǐng)私信或留言或評(píng)論分享！)