楊卓 李文紅 陳日釗 程光平 張紫英 陳禎東 徐紫娟

摘要：【目的】通過比較3種水生植物在羅非魚（GIFT Oreochromis niloticus）混養(yǎng)池塘中的應(yīng)用效果，探討綠狐尾藻（Myriophyllum elatinoides）在池塘養(yǎng)殖尾水處理中的應(yīng)用前景，為建立羅非魚池塘綜合養(yǎng)殖模式提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā吭谥黟B(yǎng)羅非魚、混養(yǎng)鰱魚（Hypophthalmichthys molitrix）和鳙魚（Aristichthys nobilis ）的池塘中，分別設(shè)置占池塘面積10%的綠狐尾藻、鳳眼蓮（Eichhornia crassipes）和大薸（Pistia stratiotes）3個(gè)浮床處理組及無植物對(duì)照組。試驗(yàn)初期和末期分別測定魚類重量、植物體重量和氮磷含量，試驗(yàn)期內(nèi)每月監(jiān)測試驗(yàn)水體的總氮（TN）、總磷（TP）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）及五日生化需氧量（BOD5），計(jì)算池塘中植株生長及氮磷移出量、魚單位凈產(chǎn)量、水體氮磷含量及氮磷比（N/P），以及水體TN、TP、CODMn與BOD5排放達(dá)標(biāo)率和排污量，對(duì)比分析3種植物的應(yīng)用效果?！窘Y(jié)果】試驗(yàn)?zāi)┢诰G狐尾藻、鳳眼蓮和大薸凈增生物量分別為1076.4、2278.4和3545.1 kg，單位面積氮磷移出量分別為0.37、0.23和0.35 kg;對(duì)應(yīng)的池塘魚單位凈產(chǎn)量分別為14497.5、12857.5和11274.7 kg/ha。試驗(yàn)期內(nèi)TN和TP變化范圍分別為0.53～2.21和0.108～0.279 mg/L，3個(gè)植物浮床組水體N/P值介于4.41～12.11，適合3種試驗(yàn)植物生長;鳳眼蓮和大薸生長迅速但后期植株出現(xiàn)發(fā)黃腐爛現(xiàn)象，后期綠狐尾藻生長優(yōu)于鳳眼蓮和大薸。綠狐尾藻、鳳眼蓮和大薸3個(gè)植物浮床組水體營養(yǎng)物質(zhì)TN、TP、CODMn和BOD5均達(dá)到淡水池塘養(yǎng)殖尾水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，水體排污量分別為221.32、229.62和229.24 kg/ha。綠狐尾藻組池塘單位面積魚凈產(chǎn)量及植株氮磷移出量最高，水體排污量最小，大薸組居中，鳳眼蓮組較差。【結(jié)論】綠狐尾藻能在池塘環(huán)境中漂浮生長且生產(chǎn)和生態(tài)效果俱佳，可替代鳳眼蓮和大薸用于淡水魚池塘綜合養(yǎng)殖模式構(gòu)建和養(yǎng)殖尾水處理。

關(guān)鍵詞： 綠狐尾藻;羅非魚池塘;氮磷移出量;排污量;單位凈產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S964.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2021）02-0491-10

Abstract：【Objective】Through the analysis and comparison of the application effect of three aquatic plants in the mixed culture pond of tilapia（GIFT Oreochromis niloticus）， the application prospect of Myriophyllum elatinoides in the tail water treatment of pond culture was discussed， which provided scientific basis for the establishment of comprehensive culture mode of tilapia pond. 【Method】Three floating bed treatment groups， M. elatinoides， water hyacinth（Eichhornia crassipes）， water lettuce（Pistia stratiotes）， which accounted for 10% of the pond area，and no plant control group， were set up in the ponds of tilapia， Hypophthalmichthys molitrix and Aristichthys nobilis. Fish weight， plant weight and nitrogen and phosphorus content were measured at the beginning and end of the experiment. During the experiment period， the total nitrogen（TN）， total phosphorus（TP）， permanganate index（CODMn） and five-day biochemical oxygen demand（BOD5） of aquaculture water were monitored every month，and the plant growth and the removal amount of nitrogen and phosphorus from plants， the net fish production，the nitrogen and phosphorus content and ratio of nitrogen and phosphorus（N/P）， the discharge rate of water TN， TP， CODMn and BOD5， and the discharge amount were calculated. The application effects of three plants were compared and analyzed. 【Result】At the end of the experiment， the net biomass of M. elati-noides， water hyacinth and water lettuce were 1076.4， 2278.4 and 3545.1 kg， respectively， the nitrogen and phosphorus removal per unit area were 0.37， 0.23 and 0.35 kg，the fish yield of the corresponding ponds were 14497.5， 12857.5 and 11274.7 kg/ha.TN and TP varied from 0.53 to 2.21 mg/L and 0.108 to 0.279 mg/L respectively， and N/P in three plant floating bed treatments was between 4.41 and 12.11，which were suitable for the growth of three experimental plants. The growth of water hyacinth and water lettuce was rapid， but the plants appeared yellow and rotten in the later period. The growth of M. elatinoides was better than that of water lettuce and water hyacinth. The results showed that TN， TP， CODMn and BOD5 in the three plant treatment groups of M. elatinoides， water hyacinth and water lettuce all met the secondary discharge standard of freshwater pond aquaculture tail water， and the discharge amounts were 221.32， 229.62 and 229.24 kg/ha， respectively. The fish yield and the nitrogen and phosphorus removal per unit area of M. elatinoides pond was the highest， and the water pollution discharge was the smallest; the water lettuce group was in the middle， while the water hyacinth group was poor. 【Conclusion】The M. elatinoides can grow floating in a pond environment， and with fine productivity and ecology. It can be used instead of water lettuce and water hyacinth for the construction of comprehensive culture model and tail water treatment of freshwater fish in ponds.

Key words： Myriophyllum elatinoides; tilapia pond; removal amount of nitrogen and phosphorus; discharge capacity; net production per unit

Foundation item： Guangxi Tilapia Innovation Team Construction Project of National Modern Agricultural Techno-logy System（nycytxgxcxtd-08-03）; Guangxi Science and Technology Innovation Driven Project（Guike AA17204095-2）

0 引言

【研究意義】運(yùn)用水域生態(tài)學(xué)原理，構(gòu)建動(dòng)植物合理復(fù)合的池塘生態(tài)養(yǎng)殖模式，實(shí)施養(yǎng)殖系統(tǒng)的生物調(diào)控與自我修復(fù)，達(dá)到改善池塘生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的目的（陳家長等，2010），是池塘養(yǎng)殖水處理最具發(fā)展前景的方法之一（董雙林，2016;方建光等，2016）。廣西是中國淡水養(yǎng)殖排污強(qiáng)度較高的區(qū)域之一（陳秋會(huì)等，2017），同時(shí)是我國羅非魚（GIFT Oreochromis niloticus）主產(chǎn)區(qū)之一（王志芳等，2019），羅非魚產(chǎn)量居全國第三位，羅非魚排污系數(shù)為76.79 g/kg，池塘養(yǎng)殖尾水處理是羅非魚產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展亟待解決的問題。水生植物篩選是構(gòu)建魚+水生植物綜合養(yǎng)殖模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。選擇適宜的水生植物，構(gòu)建羅非魚+水生植物綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)羅非魚產(chǎn)業(yè)生態(tài)化和降低尾水排放具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】主養(yǎng)吃食性魚、混養(yǎng)濾食性魚類鰱（Hypophthalmichthys molitrix）鳙（Aristichthys nobi-lis）是我國最常見的魚—魚混養(yǎng)模式，現(xiàn)有的淡水綜合養(yǎng)殖模式包括分池環(huán)聯(lián)（申玉春等，2007）、魚—水生植物（向文英和王曉菲，2012）、魚—菜（劉爽等，2020）等。外來入侵植物如原產(chǎn)巴西的鳳眼蓮（Eichhornia crassipes）和大薸（Pistia stratiotes）生長迅速、根系發(fā)達(dá)，對(duì)水體氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸收和吸附能力，是池塘等淡水水體凈化研究中的常用植物（杜興華等，2015;李敏等，2015;李潔等，2017;王奇杰和馬旭洲，2018;于振海等，2020），但二者生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高，一旦大面積瘋長，會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞和生物污染（王小欣等，2013）。近年來引入空心菜（Ipomoea aquatica）、魚腥草（Houttuynia cordata Thunb）、水芹（Oenanthe stolonifera）等經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的食用或藥用植物構(gòu)建魚—菜共生模式，在凈化養(yǎng)殖水體的同時(shí)增加收入，取得了一定成果（鄭堯等，2016，2018;郭忠寶等，2019）。但水培經(jīng)濟(jì)植物可利用周期性明顯，冬季大多數(shù)水生蔬菜生長緩慢甚至枯萎死亡，其適應(yīng)性不如外來水生植物（羅競等，2013）;且生長于廢水中的部分水生經(jīng)濟(jì)植物可能含有對(duì)人體有害的物質(zhì)，不能完全達(dá)到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（王圣瑞等，2004;利鋒等，2009）。因此，水培經(jīng)濟(jì)植物在池塘養(yǎng)殖水處理中的推廣應(yīng)用受到一定限制。原產(chǎn)于南美洲的綠狐尾藻（Myriophyllum elatinoides）是沉水植物，可漂浮生長;其耐污能力強(qiáng)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較大薸和鳳眼蓮低，主要以種植于人工濕地的方式用于高濃度畜禽養(yǎng)殖廢水的處理，效果良好（董文斌等，2017;Luo et al.，2017）?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】通過分析水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水（黃翔峰等，2016）及畜禽廢水（劉作云等，2016;董文斌等，2017）凈化效果的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，淡水池塘養(yǎng)殖尾水的營養(yǎng)鹽水平低于高濃度的畜禽養(yǎng)殖廢水，綠狐尾藻對(duì)池塘漂浮環(huán)境的適應(yīng)性和養(yǎng)殖尾水氮磷凈化能力尚不清楚，在淡水養(yǎng)殖池塘水處理中的應(yīng)用研究未見報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】采用綠狐尾藻、鳳眼蓮和大薸開展基于羅非魚混養(yǎng)鰱鳙的魚+水生植物池塘養(yǎng)殖模式研究，通過監(jiān)測分析池塘養(yǎng)殖過程中植物體氮磷移出量、魚單位凈產(chǎn)量、水體氮磷含量和氮磷比及水體總氮（TN）、總磷（TP）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）和五日生化需氧量（BOD5）排放達(dá)標(biāo)率和排污量的變化，比較3種水生植物在羅非魚池塘綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)中的應(yīng)用效果，探討綠狐尾藻在池塘養(yǎng)殖尾水處理中的應(yīng)用前景，為建立羅非魚池塘綜合養(yǎng)殖模式提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)池塘及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年6月6日—12月30日在廣西大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院水產(chǎn)教學(xué)基地的8口（1#～8#）養(yǎng)魚塘中進(jìn)行。除1#池塘面積為0.18 ha外，2#～8#池塘面積均為0.10 ha。池塘平均水深1.5 m左右，底泥厚度平均約35 cm，養(yǎng)殖過程中適當(dāng)補(bǔ)充新水，但不排水。每個(gè)池塘均配有一臺(tái)1.5 kW的增氧機(jī)。試驗(yàn)分為4組，以羅非魚混養(yǎng)鰱鳙模式為對(duì)照組，另設(shè)3個(gè)混養(yǎng)+植物處理組，分別記為綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組，每組設(shè)2個(gè)重復(fù)。于2017年6月6日開始向試驗(yàn)塘投放魚種，羅非魚、鰱和鳙放養(yǎng)密度分別為22500、795和795尾/ha，規(guī)格分別為9.42、102.32和35.62 g/尾，每天上午9：00和下午5：00投喂;7月底放置浮床，池塘浮床起始面積占池塘面積的10%，植物放置量為0.5 kg/m2。考慮到魚種和植物需要適應(yīng)水體環(huán)境，試驗(yàn)期定為8—12月，其中8月為試驗(yàn)前期，12月為試驗(yàn)?zāi)┢?。魚種放養(yǎng)數(shù)量及浮床放置情況見表1。

1. 2 水樣采集與檢測方法

試驗(yàn)期內(nèi)每月采集水樣一次，按照表2的方法監(jiān)測水質(zhì)指標(biāo)TN、TP、CODMn和BOD5。水樣的采集、運(yùn)輸、保存及管理均嚴(yán)格按照HJ 493—2009《國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。

1. 3 植物氮磷移出量測算

植物生物量的測算：將植物撈起后，晾干至無滴水時(shí)稱取其質(zhì)量;終止的質(zhì)量減去初始的質(zhì)量即為植物凈增生物量;將3種植物殺青烘干后，計(jì)算其干重Qd（干質(zhì)量）。藻體用去離子水沖洗后在60 ℃下干燥至恒重（24～48 h），經(jīng)粉碎機(jī)粉碎充分混勻后待測，采用混合催化劑硫酸消化凱式滴定法測定植物干物質(zhì)全氮含量（CN，%）;采用硫酸高氯酸消煮鉬銻抗比色法測定植株干物質(zhì)全磷含量（CP，%）。水生植物氮磷含量采用以下公式計(jì)算：

式中，AN和AP分別為單位面積的植株氮磷含量（kg/m2）;Qd為植株干質(zhì)量（g/m2）;CN為植株干物質(zhì)全氮含量（%）;Cp為植株干物質(zhì)全磷含量（%）;利用終止的植株氮磷含量減去初始的植株氮磷含量即得到移出的氮磷含量。

1. 4 水體氮磷比及水質(zhì)指標(biāo)排放達(dá)標(biāo)率計(jì)算

水體氮磷比（N/P）為水體TN實(shí)測值與TP實(shí)測值的比值。達(dá)標(biāo)率為試驗(yàn)期內(nèi)水質(zhì)指標(biāo)實(shí)測值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值月份占試驗(yàn)期總月份的百分比（%）。參照SC/T 9101—2007《淡水池塘養(yǎng)殖水排放標(biāo)準(zhǔn)》中TN、TP、CODMn和BOD5的排放標(biāo)準(zhǔn)（表3），評(píng)價(jià)得出一級(jí)和二級(jí)排放達(dá)標(biāo)率。

1. 5 水體排污量計(jì)算

參照韓士群等（2018）的方法，利用增量估算法計(jì)算養(yǎng)殖廢水的排污量，計(jì)算公式如下：

式中，Mi為某種污染物的排放量（kg/ha），Q為養(yǎng)殖過程中單位面積廢水排放量（m3/ha），C△i為排放水體中某種污染物的增量（mg/L）。

1. 6 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)用Excel 2010初步處理后，利用SPSS 17.0進(jìn)行ANOVA單因素方差分析，組間差異采用LSD進(jìn)行多重比較，以P<0.05作為顯著性差異標(biāo)準(zhǔn);相關(guān)圖表制作在Excel 2010中完成。

2 結(jié)果與分析

2. 1 植物生長及氮磷移出量、魚單位凈產(chǎn)量結(jié)果

2. 1. 1 植物生長及氮磷移出量 實(shí)地觀測發(fā)現(xiàn)：試驗(yàn)期內(nèi)3種植物在淡水池塘的漂浮環(huán)境中長勢良好。其中，綠狐尾藻在夏季高溫期后生長加快，生物量高峰期與魚類養(yǎng)殖后期重合，且其根系發(fā)達(dá)交織成緊密的毯狀，植物形態(tài)整齊具觀賞性，是較理想的浮床植物;鳳眼蓮生長旺盛，植株高大，試驗(yàn)?zāi)┢谏俨糠种仓陼?huì)擴(kuò)張到浮床圍欄外且逐漸出現(xiàn)死亡現(xiàn)象;大薸在試驗(yàn)期內(nèi)有2個(gè)生長高峰期，暴長后大量植物體漂出浮床框外并發(fā)黃腐爛。

試驗(yàn)期內(nèi)3種池塘植物生長情況如表4所示。綠狐尾藻組的凈增生物量為1076.4 kg，通過采收分別移出水體TN 38.8 kg和TP 18.7 kg;TN和TP單位面積移出量分別為0.25和0.12 kg/m2，合計(jì)移出氮磷0.37 kg/m2。鳳眼蓮組的凈增生物量為2278.4 kg，通過采收分別移出水體TN 40.9 kg和TP 8.2 kg;TN和TP單位面積移出量分別為0.19和0.04 kg/m2，合計(jì)移出氮磷0.23 kg/m2。大薸組的凈增生物量為3545.1 kg，通過采收分別移出水體TN 86.7 kg和TP 34.3 kg;TN和TP單位面積移出量分別為0.25和0.10 kg/m2，合計(jì)移出氮磷0.35 kg/m2。

由表4還可看出，通過植物采收共移出水體TN 166.4 kg和TP 61.2 kg，3種植物氮磷移出總量為227.6 kg。綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組單位面積移出TN依次排序?yàn)榫G狐尾藻組=大薸組>鳳眼蓮組;單位面積移出TP依次排序?yàn)榫G狐尾藻組>大薸組>鳳眼蓮組;單位面積移出氮磷總量依次排序?yàn)榫G狐尾藻組>大薸組>鳳眼蓮組，且鳳眼蓮組與綠狐尾藻組、大薸組有顯著差異（P<0.05，下同）。說明本研究條件下，單位面積綠狐尾藻凈化水體氮磷能力優(yōu)于大薸和鳳眼蓮，應(yīng)用于養(yǎng)殖尾水處理中具有少占池塘面積的優(yōu)勢。

2. 1. 2 試驗(yàn)池塘魚單位凈產(chǎn)量 養(yǎng)殖結(jié)束時(shí)，對(duì)4個(gè)試驗(yàn)組收獲的羅非魚、鰱魚和鳙魚單位凈產(chǎn)量進(jìn)行匯總，結(jié)果（表5）表明，對(duì)照組、綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組的魚單位凈產(chǎn)量分別為10450.0、14497.5、12857.5和11274.7 kg/ha，依次排序?yàn)榫G狐尾藻組>鳳眼蓮組>大薸組>對(duì)照組，3個(gè)植物浮床組魚單位凈產(chǎn)量均高于對(duì)照組，且綠狐尾藻組、鳳眼蓮組與對(duì)照組間有極顯著差異（P<0.01，下同），大薸組與對(duì)照組間有顯著差異。即3個(gè)植物浮床組中，綠狐尾藻組魚單位凈產(chǎn)量最大，鳳眼蓮組居中，大薸組最低。說明3種植物適合主養(yǎng)羅非魚、混養(yǎng)鰱鳙的水體環(huán)境，具有較高的生產(chǎn)效益，且綠狐尾藻與主養(yǎng)羅非魚、混養(yǎng)鰱鳙的池塘養(yǎng)殖模式適配性最佳，生產(chǎn)效益最高。

2. 2 池塘水體氮磷含量及排放達(dá)標(biāo)情況

2. 2. 1 池塘水體氮磷含量變化 試驗(yàn)期內(nèi)4個(gè)處理組的TN、TP含量及N/P值變化情況見圖1～圖3。由圖1可知，對(duì)照組、綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組的TN含量分別介于0.60～2.06、0.78～1.96、0.84～2.21和0.53～2.16 mg/L，各處理組間TN含量變化無顯著差異（P=0.964>0.05），且TN含量均呈先降低后升高的變化趨勢，除對(duì)照組在10月達(dá)最小值外，3個(gè)植物浮床組均在11月達(dá)最小值，試驗(yàn)?zāi)┢赥N含量均低于前期，且試驗(yàn)前期和末期的TN含量有顯著差異。由圖2可知，對(duì)照組、綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組的TP含量分別介于0.172～0.285、0.108～0.245、0.121～0.275和0.122～0.279 mg/L，綠狐尾藻組的TP含量變化與鳳眼蓮組有顯著差異，各處理組的TP含量均呈先降低后升高的變化趨勢，且均在11月降至最小值，試驗(yàn)?zāi)┢赥P含量均低于前期，且試驗(yàn)前期與末期的TP含量有顯著差異;比較試驗(yàn)?zāi)┢?個(gè)植物浮床組TP含量發(fā)現(xiàn)，綠狐尾藻組最低，顯著低于大薸組和鳳眼蓮組。由圖3可知，對(duì)照組、綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組的N/P值分別介于3.11～8.17、6.86～12.11、5.22～8.36和4.41～8.84，各處理組的N/P值組內(nèi)變化明顯，但組間變化幅度較小。綜合水生植物生長情況，本試驗(yàn)氮磷含量及氮磷比條件下，3種水生植物在淡水池塘的漂浮環(huán)境中生長良好，能夠有效降低水體氮磷含量。

2. 2. 2 池塘水質(zhì)指標(biāo)排放達(dá)標(biāo)情況 依據(jù)SC/T 9101—2007《淡水池塘養(yǎng)殖水排放標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)試驗(yàn)期內(nèi)TN、TP、CODMn和BOD5排放達(dá)標(biāo)率進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果（表6）表明，試驗(yàn)期內(nèi)對(duì)照組和植物浮床組水體TN、TP和BOD5的一級(jí)、二級(jí)排放達(dá)標(biāo)率均為100%;CODMn的二級(jí)排放達(dá)標(biāo)率均為100%，一級(jí)排放達(dá)標(biāo)率植物浮床組為47%，對(duì)照組為20%，其中，鳳眼蓮組水體CODMn的一級(jí)排放達(dá)標(biāo)率最佳，為80%;綠狐尾藻組次之，為40%;大薸組水體CODMn的一級(jí)排放達(dá)標(biāo)率較差，為20%。但3個(gè)植物浮床組間的一級(jí)排放達(dá)標(biāo)率無顯著差異（P=0.901>0.05），提示3個(gè)植物浮床組對(duì)水體TN、TP、BOD5和CODMn的凈化均優(yōu)于對(duì)照組，且鳳眼蓮組對(duì)水體CODMn凈化效果最佳，綠狐尾藻組居中，大薸組相對(duì)次之。

2. 3 試驗(yàn)?zāi)┢谒wTN、TP和CODMn排污量

以試驗(yàn)?zāi)┢冢?2月）TN、TP和CODMn實(shí)測值為基礎(chǔ)，計(jì)算各組水體排污量，排放水深均為1.5 m，最后排水量為養(yǎng)殖水的90%。結(jié)果（表7）表明：對(duì)照組、綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組通過養(yǎng)殖尾水向外排放的TN分別為20.90、17.17、17.87和21.79 kg/ha，大薸組TN排放量最大，綠狐尾藻組TN排放量最小;向外排放的CODMn分別為208.21、202.70、209.09和204.99 kg/ha，鳳眼蓮組CODMn排放量最大，綠狐尾藻組CODMn排放量最小;向外排放的TP分別為2.56、1.45、2.66和2.46 kg/ha，鳳眼蓮組TP排放量最大，綠狐尾藻組TP排放量最小;各處理組間的TN、CODMn排放量無顯著差異，綠狐尾藻組TP排放量與對(duì)照組、大薸組和鳳眼蓮組有極顯著差異。對(duì)照組、綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組通過養(yǎng)殖尾水向外排放污染物的總量分別為231.67、221.32、229.62和229.24 kg/ha，依次排序?yàn)閷?duì)照組>鳳眼蓮組>大薸組>綠狐尾藻組。3個(gè)植物浮床組排污總量均低于對(duì)照組，且鳳眼蓮組水體排污量最大，大薸組居中，綠狐尾藻組水體排污量最小，但差異不顯著。說明羅非魚+鰱鳙+綠狐尾藻模式池塘水體排放污染物總量最少。

3 討論

3. 1 3種植物對(duì)羅非魚+鰱鳙混養(yǎng)池塘水質(zhì)和魚產(chǎn)量的影響

羅非魚精養(yǎng)池塘中NO2--N、NH4+-N、TN和TP含量會(huì)隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長逐漸增加（李志波等，2015），郭忠寶等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，在羅非魚養(yǎng)殖池塘中設(shè)空心菜浮床能將池塘水體中的氮磷化合物控制在較低水平，從而促進(jìn)羅非魚的生長，減少羅非魚疾病發(fā)生，提高其存活率，同時(shí)增加羅非魚養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。說明在養(yǎng)殖系統(tǒng)中適時(shí)引入適宜的水生植物，不僅有利于脫氮除磷，水生植物還能將水體中的耗氧有機(jī)物轉(zhuǎn)化為養(yǎng)分并進(jìn)行吸收，提高水體有機(jī)污染物去除能力，降低水體污染程度（劉作云等，2016），提高水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的產(chǎn)量（向文英和王曉菲，2012）。本研究條件下，綠狐尾藻、鳳眼蓮和大薸3種植物構(gòu)建的羅非魚+鰱鳙+水生植物綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)，其水體TN、TP、CODMn和BOD5均達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn);試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組單位面積氮磷移出量分別為0.37、0.23和0.35 kg/m2，綠狐尾藻組略優(yōu)于鳳眼蓮組和大薸組;3個(gè)植物浮床組水體排污總量分別為221.32、229.62和229.24 kg/ha，均低于對(duì)照組;綠狐尾藻、鳳眼蓮和大薸3個(gè)植物浮床組魚單位凈產(chǎn)量分別為14497.5、12857.5和11274.7 kg/ha，植物浮床組顯著高于對(duì)照組，且綠狐尾藻組極顯著高于鳳眼蓮組和大薸組。本研究結(jié)果與前人的結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，綠狐尾藻、鳳眼蓮和大薸3種植物均具有消減水體氮磷的作用，其中綠狐尾藻組單位面積氮磷移出量最大，且排污量最少，凈化效果最佳，用于池塘養(yǎng)殖尾水處理可少占池塘水面，優(yōu)于鳳眼蓮和大薸。

前人研究發(fā)現(xiàn)，綠狐尾藻、鳳眼蓮和大薸對(duì)水環(huán)境氮磷去除效果較佳，如綠狐尾藻對(duì)受污染水體和底泥中NH4+-N、TN的去除率達(dá)90%以上（周娟等，2018），鳳眼蓮和大薸對(duì)再生水中TN和TP的去除率分別為96.3%、73.7%和94.0%、100.0%（趙麗君等，2019）;鳳眼蓮、狐尾藻等水生植物對(duì)氮磷的去除主要依靠植物吸附作用（Lu et al.，2018）。綠狐尾藻在水體TN含量為2 mg/L時(shí)，有最大生物量（李紅麗等，2014）;當(dāng)水體TN≤3 mg/L時(shí)，狐尾藻的凈光合速率和暗呼吸速率隨水中氮濃度的升高而增大，光合作用增強(qiáng)，生長加快（金相燦等，2007）。許立婧等（2016）和張迎穎等（2017）研究表明，大薸和鳳眼蓮等漂浮植物在氮磷比為4.5～5.0時(shí)達(dá)最大生物量，此時(shí)植物吸收和去除含磷污染物效果最佳。本研究條件下，大薸組與鳳眼蓮組氮磷比分別介于4.41～8.84和5.22～8.36，綠狐尾藻組TN含量介于0.78～1.96 mg/L，接近綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸獲得最大生物量時(shí)的濃度。結(jié)合3種植物在試驗(yàn)期內(nèi)的生長情況，綠狐尾藻、鳳眼蓮和大薸組的植物凈增生物量分別為1076.4和2278.4和3545.1 kg，證實(shí)試驗(yàn)期內(nèi)池塘水體氮磷營養(yǎng)鹽濃度和配比基本適合3種植物的生長要求。試驗(yàn)?zāi)┢诖笏i和鳳眼蓮出現(xiàn)發(fā)黃腐爛現(xiàn)象，可能與溫度及氮磷含量變化有關(guān)。大薸和鳳眼蓮最適生長溫度分別為23～35 ℃和30～35 ℃，冬季容易枯萎死亡（趙祥華等，2019）;當(dāng)?shù)诐舛冉档蜁r(shí)，鳳眼蓮和大薸的光合活性會(huì)顯著降低，出現(xiàn)葉片發(fā)黃甚至腐爛現(xiàn)象（秦紅杰等，2016;徐寸發(fā)等，2018）。本研究條件下，試驗(yàn)?zāi)┢冢?2月）試驗(yàn)池塘水溫降低至20 ℃以下，綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組池塘水體TN含量分別由前期（8月）的1.96、2.21和2.16 mg/L降低至末期（12月）的1.28、1.33和1.62 mg/L，TP含量分別由0.245、0.275和0.279 mg/L降至0.108、0.198和0.183 mg/L，末期氮磷含量較前期顯著降低。說明水體溫度及氮磷含量降低可能是本試驗(yàn)?zāi)┢邙P眼蓮和大薸出現(xiàn)發(fā)黃、腐爛現(xiàn)象的原因。

結(jié)合植物生長情況、氮磷移出量及魚單位凈產(chǎn)量來看，3種植物在主養(yǎng)羅非魚、混養(yǎng)鰱鳙的池塘漂浮水體環(huán)境中均長勢良好，具有較強(qiáng)的氮磷凈化能力，適配性較佳。大薸和鳳眼蓮生長較快但暴長時(shí)難以管理，且在試驗(yàn)?zāi)┢谥仓瓿霈F(xiàn)葉片發(fā)黃、腐爛現(xiàn)象;綠狐尾藻在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)長勢較好，具有觀賞性且根系交織成毯狀易于管理，是良好的池塘浮床植物。綠狐尾藻組單位面積氮磷移出量大于鳳眼蓮組和大薸組，其所在池塘水體排污總量小于鳳眼蓮組和大薸組，水質(zhì)凈化效果最佳且養(yǎng)殖魚單位凈產(chǎn)量高于鳳眼蓮組和大薸組，經(jīng)濟(jì)效益較佳。說明綠狐尾藻與主養(yǎng)羅非魚、混養(yǎng)鰱鳙的復(fù)合系統(tǒng)適配性最佳，具有較好的生產(chǎn)和生態(tài)效益。

3. 2 綠狐尾藻替代大薸和鳳眼蓮在池塘養(yǎng)殖水體處理中的應(yīng)用前景

鳳眼蓮為十大惡性外來入侵物種之一，大薸也已被列入中國100種最危險(xiǎn)入侵物種名錄，其具有生長快、易形成單優(yōu)群落及恢復(fù)難等特點(diǎn)，易對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的植物結(jié)構(gòu)和多樣性產(chǎn)生破壞。雖然大薸容易受到最冷季度平均溫度、海拔和土地利用類型等因素的影響（喜超等，2018），擴(kuò)散能力弱于鳳眼蓮，但管理不善也易發(fā)生危害。因此應(yīng)謹(jǐn)慎使用鳳眼蓮和大薸進(jìn)行養(yǎng)殖水體凈化，使用時(shí)應(yīng)固定區(qū)域種植，做好防擴(kuò)散措施避免其大面積瘋長，危害養(yǎng)殖環(huán)境，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)和生態(tài)損失。

本研究條件下，池塘漂浮環(huán)境和營養(yǎng)鹽水平適合綠狐尾藻生長，試驗(yàn)期間綠狐尾藻生長能力較強(qiáng)且未出現(xiàn)發(fā)黃腐爛現(xiàn)象。有研究表明，綠狐尾藻對(duì)于超高NH4+-N水體具有較強(qiáng)的耐受性，當(dāng)水體NH4+-N濃度達(dá)210 mg/L時(shí)，其依然能保持較高的氮磷吸收效率（劉少博等，2017）。此外，綠狐尾藻具有化感抑藻作用，能釋放化感物質(zhì)，抑制水體藻類的大量繁殖，降低藍(lán)藻水華發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)（王海萍和鄭立國，2019）。綠狐尾藻對(duì)受污染水體和底泥中NH4+-N和TN的去除率達(dá)90%以上，對(duì)不同濃度TP去除率達(dá)70%以上，已被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖廢水等凈化（董文斌等，2017;李遠(yuǎn)航等，2018;周娟等，2018）。與前人研究結(jié)果相比，本研究中綠狐尾藻組、鳳眼蓮組和大薸組3種植物處理對(duì)TN的去除效果雖無顯著差異，但對(duì)于TP的去除效果，綠狐尾藻組顯著高于鳳眼蓮組和大薸組;綠狐尾藻組單位面積水體氮磷移出量最多，水體氮磷凈化能力優(yōu)于鳳眼蓮組和大薸組。綠狐尾藻具有觀賞價(jià)值，可增加水體景觀且營養(yǎng)價(jià)值較高，其干草中蛋白質(zhì)含量達(dá)16.51%，粗纖維含量達(dá)20.82%，富含必需氨基酸和礦物元素等營養(yǎng)成分，是較為理想的飼料原料，有較高的二次利用價(jià)值（曾冠軍等，2017）;無論從生態(tài)競爭力、天敵危害方面，還是從綠狐尾藻自身生長特性來看，其在我國大陸地區(qū)大范圍自然擴(kuò)張的可能性十分有限，不容易形成全國性生態(tài)災(zāi)難（李裕元等，2018），生態(tài)安全性高于鳳眼蓮和大薸。綜上所述，綠狐尾藻具有替代鳳眼蓮和大薸作為池塘養(yǎng)殖水體凈化優(yōu)先物種的潛力。

4 結(jié)論

綠狐尾藻能在池塘環(huán)境中漂浮生長且生產(chǎn)和生態(tài)效果俱佳，可替代鳳眼蓮和大薸用于淡水魚池塘綜合養(yǎng)殖模式構(gòu)建和養(yǎng)殖尾水處理。

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（責(zé)任編輯 鄧慧靈）