论文解读:稻-虾养殖池塘低氧条件解析

今天和大家分享一篇来自Aquaculture的文章:导致稻-虾养殖池塘低氧条件的因素解析,文章引用信息如下:


在越南湄公河三角洲的沿海地区,旱季的盐水入侵限制了当地的农业生产,因此产生了一种在雨季生产水稻,在旱季或全年养虾的生产模式。虾的代谢物可以为水稻的生长提供营养,虾收获后种植的水稻可以吸收利用任何可能对虾产生负面影响的过量有机物,而且在旱季,稻茬为虾提供了天然食物的基质。先前的研究已经发现,稻-虾养殖模式(IRSP)具有一段低溶解氧浓度的时期,这可能对虾的生长产生关键影响。为了了解造成低溶解氧的原因,本研究对越南卡茅省两年(两个雨季和两个旱季)的两个IRSP中的氧气流进行了检测。本实验对沉积物需氧量(SOD)和整个系统的氧流量进行了测量,并与一系列水和沉积物参数进行了比较,以解释低氧浓度的驱动因素。

结果如下:

一、实验区域



图1. 研究现场布置图显示了越南Ca Mau省Thoi Binh区和Tan Bang区的两个综合性稻虾池(符号tb1和tb2)。TB1总面积为1.5ha,即TB2的2.0ha。D=沟渠,P=平台

二、产量



表1 . 2016年和2017年两个综合稻虾池产量及相关数据对虾(P.monodon)的平均密度为4.5至5.0,但应注意,池塘中的密度不太可能如此高,因为对虾是半连续收获的

三、理化参数

1、水温监测


图2. 2016年和2017年两个综合稻虾池的平均(±sd)水温(°C)(A)和盐度(B)

2、水体物化参数



表2水体物化参数(平均值±标准差)
do=溶解氧.;afdw=无灰干重;don=溶解有机氮;DOP=溶解有机磷

在丰水期和枯水期,一系列营养参数的浓度无显著差异(P>0.05)。这是因为池塘、采样点和采样场合之间的浓度差异很大。

3、沉积物物化参数


表3沉积物物化参数(平均值±标准差)

沉积物中的营养物质和有机碳浓度非常多变,在池塘内或季节之间没有明显差异(p>0.05)。

4、沉积物中溶解氧



图3. 从2016年和2017年进行的试验中得出的两个综合稻虾池塘沉积物的平均溶解氧浓度(mgl-1)。在白天每一个或两个小时记录一次溶解氧浓度,在24小时以上的夜间每三个小时记录一次溶解氧浓度(n=12)

在实验期间,沉积物中的溶解氧浓度通常会降低,从上午10点时的9.0mgl−1左右降低到晚上接近零,然后随着藻类产氧量(OP)的增加,早上再次升高。

5、旱季和雨季参数比较


图4.旱季和雨季之间的产氧量(OP)、沉积物耗氧量(SOD)和总耗氧量(TOD)比率(gm-2·d-1)的比较。不同的字母表示季节之间的显著差异(p<0.05)

旱季计算的超氧化物歧化酶(SOD)率比雨季低(P<0.05)(即分别为1.42和2.33gm−2·d−1,图4)。旱季和雨季的SOD率分别占TOD的60%和80%。旱季的平均操作速率为0.63gm−2·d−1,约为雨季的一半(1.19gm−2·d−1),操作速率仅为SOD速率的45-50%。



图5. 2016年至2017年氧气产量(OP)、沉积物耗氧量(SOD)和总耗氧量(TOD)比率(gm-2·d-1)的比较。不同的字母表示不同年份之间的显著差异(p<0.05)

2016年的SOD率(p<0.05)高于2017年(分别为2.21和1.48gm-2.d-1)。



表4. 沟渠和平台的平均(±sd)产氧量(op)、沉积物耗氧量(sod)和总耗氧量(tod)率(gm−2·d−1)沟渠和平台的差异并不显著(P>0.05)。


表5超氧化物歧化酶与水柱参数的皮尔逊相关性,n=48
TEMP=温度、do=溶解氧、sal=盐度、Euph=透光深度、afdw=无灰干重、don=溶解有机氮、DOP=溶解有机磷、chl=叶绿素a

SOD随着叶绿素a浓度(0.875,P=0.002)和afdw(0.656,P=0.039)的增加而增加,随着平均盐度(-0.692,P=0.028)的增加而降低。


表6. 沉积物中SOD与参数的皮尔逊相关性,n=24
沉积物中SOD和TN和TP之间存在显著的负相关(p<0.05)

总结:

本研究发现,整个池塘的耗氧量较高的部分来自沉积物;因此,超氧化物歧化酶(SOD)驱动水体中的氧浓度较低。SOD速率与水体中叶绿素a浓度呈显著正相关。这些结果表明,水中的藻类生长,而不是底栖藻类生长或其他有机负载,提供了驱动SOD的有机碳源。此外,需氧量远高于IRSP内的产氧量,表明细菌活性高,藻类产量低。旱季测得的光合速率约为雨季的一半,分别约占SOD的44%和51%。同样,旱季的平均超氧化物歧化酶(SOD)率也低于雨季,约占TOD的60%和80%。低氧浓度对虾的生长和存活有很大影响,因此提高虾的存活率需要以降低SOD为重点的管理策略,尤其是在雨季。这项研究为降低SOD的负效应提供了新的管理方法。