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摘要 [目的]研究两口对虾地膜精养池营养盐的时空差异状况。[方法]在两口对虾地膜精养池投放一定密度虾苗，选取不同时间段和取样点取水样，检测地膜精养池中营养盐的时空差异变化。[结果]虾池水质中磷酸盐、硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮含量的平均值分别为0.369、0.393、0.775、0.525 mg/L，均已经超过了富营养化的阈值，试验过程中均呈持续上升趋势，其中硝酸氮和氨氮到了后期有所缓和；整个养殖过程中，垂直方向上各水层的营养盐差异不显著，而在水平方向上部分区域的营养盐则差异显著（P<0.05），且各区域的营养盐含量大小排列顺序是C区>D区>B区>A区。[结论]该研究为科学调控水质、降低养殖过程中的自身污染提供理论指导。
关键词 地膜池；仔虾；营养盐；时空差异
中图分类号 S945.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）17-05487-06
Abstract [Objective] The research aimed to study the spatial and temporal differences of the nutrients in two film intensive cultivation shrimp ponds. [Method] In two film intensive cultivation shrimp ponds put a certain density shrimp，the water samples were selected in different time period and sampling point，the spatial and temporal differences of the nutrients were tested in film intensive cultivation shrimp ponds.[Result] The content of phosphate，nitrate nitrogen，nitrite nitrogen and ammonia nitrogen of water quality were 0.369，0.393，0.775，0.525 mg/L，which were more than the threshold of eutrophication and showed a continuing upward trend during the experiment， and nitrate nitrogen and ammonia nitrogen were eased in late culture period.In entire breeding process， the nutrients differences of each water layer were not significant in the vertical direction，while the nutrients in the part of region in the horizontal direction were significant （P<0.05）， and size of the order of the regional area were C > D > B > A .[Conclusion] The study provides the theoretical guidance for the regulation of water quality in science and reduce the own pollution of the breeding process.
Key words Film pools； Larvae； Nutrients； Spatial and temporal differences
自1998年对虾地膜养殖模式在国内首次建立以来，目前已经得到了大面积的推广，是我国目前最主要的养殖模式之一[1-4]。但由于此精养模式的养殖密度高，投入物多，对保持良好的水质造成很大压力，特别是养殖后期，各项水质指标均很高甚至超标严重，对养殖对象造成极大伤害。同时，由于整个虾池水质因子空间分布不均，常會引起对虾偷死。目前，国内外已报道很多关于虾池营养盐等水体主要理化因子的研究[3-6]，但专门针对地膜对虾养殖池营养盐的时空差异研究较少。笔者研究地膜对虾养殖池水体中营养盐的时空差异，为科学调控水质、降低养殖过程中的自身污染、预防虾病的发生以及减少对虾偷死提供重要的理论指导和实践意义。
1 材料与方法
1.1 虾池概况
两口地膜养殖池选自湛江国联水产开发股份有限公司南三基地，编号为D1#和D2#。虾池形状为正方形，面积均为0.33 hm2，设有中央排污口。配备4台1.5 kW的水车式增氧机，到养殖后期补加2台1.5 kW潜水射流式增氧机，放养凡纳滨对虾虾苗量为150万尾/hm2。养殖过程投喂全价对虾配合饲料，养殖期间虾池的平均水深大约1.5 m。
1.2 样品采集和营养盐测定方法及数据处理
根据虾池形状，水平区域分为4个，分别为A、B、C、D。每个区设置4个采样点，然后每个采样点，根据水深情况，再平均分5个水层采样，从上到下分别设为W1、W2、W3、W4、W5（表层和底层距离分别离水面和池底各为5 cm）（图1）。试验时间为2012年4月26日～7月16日。取样时间为07：00，10 d一次，共采9次水样。用2 L的钢化玻璃采水器采集水样，然后装入洁净的聚乙烯瓶，迅速带回用0.45 μm滤膜抽滤处理，用于测定硝氮（NO3-N）（锌镉还原比色法）、亚硝氮（NO2-N）（萘乙二胺分光光度法）、氨氮（NH4+N）（纳氏试剂法）、磷酸盐（PO43-P）（磷钼蓝分光光度法）[7-8]。试验数据用SPSS17.0统计软件分析完成。 3.3 亚硝酸氮
有研究报道了亚硝酸盐的致毒机理，其毒性作用是由于NO2N进入血液后，将血红蛋白分子的Fe2+氧化成为Fe3+，使之失去载氧能力，导致组织缺氧、神经麻痹、代谢紊乱甚至窒息死亡[18]。孙国铭等研究表明在水温27 ℃、pH 8.15、盐度20时，亚硝酸盐对凡纳滨对虾的安全浓度为5.551 mg/L[19]。该试验研究的亚硝酸氮质量浓度变化范围为0.004～3.140 mg/L，平均为0.775 mg/L，均不超过安全浓度，不妨碍凡纳滨对虾的正常生长。该试验中亚硝酸氮的含量前期较低，且变化平缓，之后跃增，并一直呈上升趋势。而在开始时，D1#池比D2#池高，主要是因为D2#池肥水时间比D1#池早几天的原因。李世凯等研究指出NO2N作为硝酸盐和铵盐还原与氧化过程的中间产物，其含量在水体中不稳定，池塘水中含量分别为0.005～1.820 mg/L，随着养殖周期而呈上升趋势[20]；齐明研究表明各虾池水体中亚硝态氮质量浓度变化范围为1.3～81.0 μg/L，平均值为33.0 μg/L，虾池水体中的亚硝态氮含量均随着养殖的进行呈持续上升趋势[21]。该试验结果与之相比，亚硝酸氮的含量偏高，这可能是因为养殖方式（放苗密度、换水频率）不同的原因，该试验过程换水较少。而变化趋势基本相同，后期均呈持续上升态势，主要是因为养殖后期有机物大量积累且长期不换水，透明度低，对虾活动增强，导致水中溶氧减少，微生物的厌氧作用加强所致。
3.4 氨氮
有研究表明随着氨氮水平升高，凡纳滨对虾免疫力明显下降，对病原体的易感性提高，因此在养殖过程中，氨氮不应超过0.5 mg/L[22]。孙国铭等认为总氨氮对南美白对虾的安全浓度为2.667 mg/L[19]。而该试验研究氨氮的变化范围是0.105～2.407 mg/L，平均为0.525 mg/L。氨氮含量虽然处于以上研究的中间，但还是偏大，不过该试验过程中，对虾生长并没有受到影响。事实上，氨氮对生物生长的不良影响是由下列因素造成的：①由于鳃的损伤引起氧呼吸下降；②由于使用预备脱毒途径引起额外的能量消耗；③干扰渗透压调节；④各种组织的物理损伤[23]。氨氮变化趋势的结果为前期含量较少，且变化平缓，中后期骤然升高，而随后又迅速下降，在养殖结束前，变化趋于平稳。这与裴宇等的研究结果[24]一致。因为养殖前期，投入物较少，氨氮的含量较低，随着养殖时间的推移，残饵、排泄废物和有机碎屑不断积累，养殖池内生物量逐渐增大，Chin等研究指出池塘中氨氮的主要来源是甲壳类的直接分泌[25]，导致氨氮的含量不断增大。而之后迅速下降，可能是因为人工加水，也可能是浮游植物群落优势种发生改变，即偏爱氨氮作为营养的藻类大量繁殖所致。
硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮3种营养盐的含量在虾池水体中空间分布相同。在垂直方向上，3种物质的含量差异不显著；在水平方向上，3种物质的含量差异显著（P<0.05），各区域的平均含量大小排列顺序一样，均是C区>D区>B区>A区。至于在垂直方向上，3种物质含量在前期或后期的个别时间段出现差异显著，以及在水平方向上，在前期或后期的个别时间段出现差异不显著的原因与磷酸盐的情况一致。
由硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮组成的无机氮，在整个试验过程中以氨氮为主要形式。无机氮的平均值为1.693 mg/L。根据邹景忠等富营养化阈值标准（无机氮为 200～300 μg/L）[11]，无机氮的含量已经远超了营养盐的阈值，达到了富营养化状态。但在这样水体进行3个月的养殖生产，并没有对养殖对虾造成明显的危害。生产实践中，在养殖中后期，虾池水体经常呈现富营养化状态[26]。但如果能够采取合理的生产管理措施（如添加适当的微生物制剂，以控制营养盐；合理地使用增氧机，保证水体处于富氧状态；施放水体pH调节剂；适当的换水等），仍能使对虾养殖生产得以顺利进行。
参考文献
[1]孙承波，何建国，吴琴瑟，等.地膜养虾模式的建立[J].中国水产，1999（3）：40.
[2] 齐明，申玉春，吴灶和，等.凡纳滨对虾高位养殖池氮，磷营养盐与初级生产力研究[J].广东农业科学，2010，37（9）：170-172.
[3] 张瑜斌，章洁香，詹晓燕，等.高位虾池养殖过程主要理化因子的變化及水质评价[J].水产科学，2009（11）：628-634.
[4] 李婷，高位精养模式日本囊对虾生长及浮游生物演替规律[D].湛江：广东海洋大学，2011.
[5] 孙成波，李义军，李婷，等.凡纳滨对虾精养池养殖水体的富营养状况时空差异[J].热带生物学报，2013，4（2）：105-110.
[6] GUERREROGALVN S，PEZOSUNA F，RUIZFERNANDEZ A，et al.Seasonal variation in the water quality and chlorophyll a of semi-intensive shrimp ponds in a subtropical environment[J].Hydrobiologia，1998，391（1/3）：33-45.
[7] 王心芳，魏复盛，齐文启.水和废水监测分析方法[M].4版.北京：中国环境科学出版社，2002：243-284.
[8] 雷衍之.养殖水环境化学实验[M].北京：中国农业出版社，2006.
[9] 王小谷，胡锡钢.杭州湾淡化对虾养殖池水中氮磷营养盐的存在特征[J].东海海洋，2004，22（3）：56-61.
[10] 查广才.凡纳滨对虾低盐度高产虾池理化因子研究[J].韩山师范学院学报，2006，27（3）：68-73.
[11] 邹景忠，董丽萍，秦保平.渤海湾富营养化和赤潮问题的初步探讨[J].海洋环境科学，1983，2（2）：41-54. [12] HICKLING C F.Fish culture[M].London：Faber and Faber，1962：295.
[13] LEE G F.Eutrophication[D].London：Univ.Wis.Water Resources Center，1970：239.
[14] 孔谦.凡纳滨对虾与鲻鱼混养中精养池的理化生物因子的研究[D].湛江：广东海洋大学，2010.
[15] 张才学，劳赞，刘玉莲，等.凡纳滨对虾常见养殖模式下养殖后期浮游植物及理化因子的变化[J].广东海洋大学学报，2007，27（4）：38-44.
[16] 李奕雯，曹煜成，李卓佳，等.凡纳滨对虾海水高位池养殖后期水环境因子日变化状况[J].广东农业科学，2011，38（20）：108-111.
[17] 崔阔鹏.凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）温棚和高位池养殖模式的水质因子变动及养殖效益的分析研究[D].青岛：中国海洋大学，2009.
[18] 吴中华，刘昌彬.中国对虾慢性亚硝酸盐和氨中毒的组织病理学研究[J].华中师范大学学报：自然科学版，1999，33（1）：119-122.
[19] 孙国铭，汤建华.氨氮和亚硝酸氮对南美白对虾的毒性研究[J].水产养殖，2002（1）：22-24.
[20] 李世凯，江敏，戴习林，等.凡纳滨对虾池塘水质及对虾肌肉品质的对比分析[J].上海海洋大学学报，2012，21（6）：955-964.
[21] 齐明.对虾高位池生态环境特征与能量转化效率研究[D].湛江：广东海洋大学，2009：13-14.
[22] 姜令绪，潘鲁青，肖国强.氨氮對凡纳对虾免疫指标的影响[J].中国水产科学，2005，11（6）：537-541.
[23] 林文辉.池塘养殖水质[M].广州：广东科技出版社，2003.
[24] 裴宇，黎东，朱春华.凡纳滨对虾与金钱鱼混养模式水质理化因子及浮游生物群落结构的变化[J].广东海洋大学学报，2012，32（1）：68-74.
[25] CHIN T S，CHEN J C.Acute toxicity of ammonia to larvae of the tiger prawn，penaeus monodon[J].Aquaculture，1987，66（3）：247-253.
[26] 申玉春，熊邦喜，叶富良，等.凡纳滨对虾高位池养殖系统的水质理化状况[J].湛江海洋大学学报，2006，26（1）：16-21.
关键词 地膜池；仔虾；营养盐；时空差异
中图分类号 S945.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）17-05487-06
Abstract [Objective] The research aimed to study the spatial and temporal differences of the nutrients in two film intensive cultivation shrimp ponds. [Method] In two film intensive cultivation shrimp ponds put a certain density shrimp，the water samples were selected in different time period and sampling point，the spatial and temporal differences of the nutrients were tested in film intensive cultivation shrimp ponds.[Result] The content of phosphate，nitrate nitrogen，nitrite nitrogen and ammonia nitrogen of water quality were 0.369，0.393，0.775，0.525 mg/L，which were more than the threshold of eutrophication and showed a continuing upward trend during the experiment， and nitrate nitrogen and ammonia nitrogen were eased in late culture period.In entire breeding process， the nutrients differences of each water layer were not significant in the vertical direction，while the nutrients in the part of region in the horizontal direction were significant （P<0.05）， and size of the order of the regional area were C > D > B > A .[Conclusion] The study provides the theoretical guidance for the regulation of water quality in science and reduce the own pollution of the breeding process.
Key words Film pools； Larvae； Nutrients； Spatial and temporal differences
自1998年对虾地膜养殖模式在国内首次建立以来，目前已经得到了大面积的推广，是我国目前最主要的养殖模式之一[1-4]。但由于此精养模式的养殖密度高，投入物多，对保持良好的水质造成很大压力，特别是养殖后期，各项水质指标均很高甚至超标严重，对养殖对象造成极大伤害。同时，由于整个虾池水质因子空间分布不均，常會引起对虾偷死。目前，国内外已报道很多关于虾池营养盐等水体主要理化因子的研究[3-6]，但专门针对地膜对虾养殖池营养盐的时空差异研究较少。笔者研究地膜对虾养殖池水体中营养盐的时空差异，为科学调控水质、降低养殖过程中的自身污染、预防虾病的发生以及减少对虾偷死提供重要的理论指导和实践意义。
1 材料与方法
1.1 虾池概况
两口地膜养殖池选自湛江国联水产开发股份有限公司南三基地，编号为D1#和D2#。虾池形状为正方形，面积均为0.33 hm2，设有中央排污口。配备4台1.5 kW的水车式增氧机，到养殖后期补加2台1.5 kW潜水射流式增氧机，放养凡纳滨对虾虾苗量为150万尾/hm2。养殖过程投喂全价对虾配合饲料，养殖期间虾池的平均水深大约1.5 m。
1.2 样品采集和营养盐测定方法及数据处理
根据虾池形状，水平区域分为4个，分别为A、B、C、D。每个区设置4个采样点，然后每个采样点，根据水深情况，再平均分5个水层采样，从上到下分别设为W1、W2、W3、W4、W5（表层和底层距离分别离水面和池底各为5 cm）（图1）。试验时间为2012年4月26日～7月16日。取样时间为07：00，10 d一次，共采9次水样。用2 L的钢化玻璃采水器采集水样，然后装入洁净的聚乙烯瓶，迅速带回用0.45 μm滤膜抽滤处理，用于测定硝氮（NO3-N）（锌镉还原比色法）、亚硝氮（NO2-N）（萘乙二胺分光光度法）、氨氮（NH4+N）（纳氏试剂法）、磷酸盐（PO43-P）（磷钼蓝分光光度法）[7-8]。试验数据用SPSS17.0统计软件分析完成。 3.3 亚硝酸氮
有研究报道了亚硝酸盐的致毒机理，其毒性作用是由于NO2N进入血液后，将血红蛋白分子的Fe2+氧化成为Fe3+，使之失去载氧能力，导致组织缺氧、神经麻痹、代谢紊乱甚至窒息死亡[18]。孙国铭等研究表明在水温27 ℃、pH 8.15、盐度20时，亚硝酸盐对凡纳滨对虾的安全浓度为5.551 mg/L[19]。该试验研究的亚硝酸氮质量浓度变化范围为0.004～3.140 mg/L，平均为0.775 mg/L，均不超过安全浓度，不妨碍凡纳滨对虾的正常生长。该试验中亚硝酸氮的含量前期较低，且变化平缓，之后跃增，并一直呈上升趋势。而在开始时，D1#池比D2#池高，主要是因为D2#池肥水时间比D1#池早几天的原因。李世凯等研究指出NO2N作为硝酸盐和铵盐还原与氧化过程的中间产物，其含量在水体中不稳定，池塘水中含量分别为0.005～1.820 mg/L，随着养殖周期而呈上升趋势[20]；齐明研究表明各虾池水体中亚硝态氮质量浓度变化范围为1.3～81.0 μg/L，平均值为33.0 μg/L，虾池水体中的亚硝态氮含量均随着养殖的进行呈持续上升趋势[21]。该试验结果与之相比，亚硝酸氮的含量偏高，这可能是因为养殖方式（放苗密度、换水频率）不同的原因，该试验过程换水较少。而变化趋势基本相同，后期均呈持续上升态势，主要是因为养殖后期有机物大量积累且长期不换水，透明度低，对虾活动增强，导致水中溶氧减少，微生物的厌氧作用加强所致。
3.4 氨氮
有研究表明随着氨氮水平升高，凡纳滨对虾免疫力明显下降，对病原体的易感性提高，因此在养殖过程中，氨氮不应超过0.5 mg/L[22]。孙国铭等认为总氨氮对南美白对虾的安全浓度为2.667 mg/L[19]。而该试验研究氨氮的变化范围是0.105～2.407 mg/L，平均为0.525 mg/L。氨氮含量虽然处于以上研究的中间，但还是偏大，不过该试验过程中，对虾生长并没有受到影响。事实上，氨氮对生物生长的不良影响是由下列因素造成的：①由于鳃的损伤引起氧呼吸下降；②由于使用预备脱毒途径引起额外的能量消耗；③干扰渗透压调节；④各种组织的物理损伤[23]。氨氮变化趋势的结果为前期含量较少，且变化平缓，中后期骤然升高，而随后又迅速下降，在养殖结束前，变化趋于平稳。这与裴宇等的研究结果[24]一致。因为养殖前期，投入物较少，氨氮的含量较低，随着养殖时间的推移，残饵、排泄废物和有机碎屑不断积累，养殖池内生物量逐渐增大，Chin等研究指出池塘中氨氮的主要来源是甲壳类的直接分泌[25]，导致氨氮的含量不断增大。而之后迅速下降，可能是因为人工加水，也可能是浮游植物群落优势种发生改变，即偏爱氨氮作为营养的藻类大量繁殖所致。
硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮3种营养盐的含量在虾池水体中空间分布相同。在垂直方向上，3种物质的含量差异不显著；在水平方向上，3种物质的含量差异显著（P<0.05），各区域的平均含量大小排列顺序一样，均是C区>D区>B区>A区。至于在垂直方向上，3种物质含量在前期或后期的个别时间段出现差异显著，以及在水平方向上，在前期或后期的个别时间段出现差异不显著的原因与磷酸盐的情况一致。
由硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮组成的无机氮，在整个试验过程中以氨氮为主要形式。无机氮的平均值为1.693 mg/L。根据邹景忠等富营养化阈值标准（无机氮为 200～300 μg/L）[11]，无机氮的含量已经远超了营养盐的阈值，达到了富营养化状态。但在这样水体进行3个月的养殖生产，并没有对养殖对虾造成明显的危害。生产实践中，在养殖中后期，虾池水体经常呈现富营养化状态[26]。但如果能够采取合理的生产管理措施（如添加适当的微生物制剂，以控制营养盐；合理地使用增氧机，保证水体处于富氧状态；施放水体pH调节剂；适当的换水等），仍能使对虾养殖生产得以顺利进行。
参考文献
[1]孙承波，何建国，吴琴瑟，等.地膜养虾模式的建立[J].中国水产，1999（3）：40.
[2] 齐明，申玉春，吴灶和，等.凡纳滨对虾高位养殖池氮，磷营养盐与初级生产力研究[J].广东农业科学，2010，37（9）：170-172.
[3] 张瑜斌，章洁香，詹晓燕，等.高位虾池养殖过程主要理化因子的變化及水质评价[J].水产科学，2009（11）：628-634.
[4] 李婷，高位精养模式日本囊对虾生长及浮游生物演替规律[D].湛江：广东海洋大学，2011.
[5] 孙成波，李义军，李婷，等.凡纳滨对虾精养池养殖水体的富营养状况时空差异[J].热带生物学报，2013，4（2）：105-110.
[6] GUERREROGALVN S，PEZOSUNA F，RUIZFERNANDEZ A，et al.Seasonal variation in the water quality and chlorophyll a of semi-intensive shrimp ponds in a subtropical environment[J].Hydrobiologia，1998，391（1/3）：33-45.
[7] 王心芳，魏复盛，齐文启.水和废水监测分析方法[M].4版.北京：中国环境科学出版社，2002：243-284.
[8] 雷衍之.养殖水环境化学实验[M].北京：中国农业出版社，2006.
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[10] 查广才.凡纳滨对虾低盐度高产虾池理化因子研究[J].韩山师范学院学报，2006，27（3）：68-73.
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[16] 李奕雯，曹煜成，李卓佳，等.凡纳滨对虾海水高位池养殖后期水环境因子日变化状况[J].广东农业科学，2011，38（20）：108-111.
[17] 崔阔鹏.凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）温棚和高位池养殖模式的水质因子变动及养殖效益的分析研究[D].青岛：中国海洋大学，2009.
[18] 吴中华，刘昌彬.中国对虾慢性亚硝酸盐和氨中毒的组织病理学研究[J].华中师范大学学报：自然科学版，1999，33（1）：119-122.
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[20] 李世凯，江敏，戴习林，等.凡纳滨对虾池塘水质及对虾肌肉品质的对比分析[J].上海海洋大学学报，2012，21（6）：955-964.
[21] 齐明.对虾高位池生态环境特征与能量转化效率研究[D].湛江：广东海洋大学，2009：13-14.
[22] 姜令绪，潘鲁青，肖国强.氨氮對凡纳对虾免疫指标的影响[J].中国水产科学，2005，11（6）：537-541.
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