近日,中國水產科學研究院珠江水產研究所淡水池塘養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境調控創(chuàng)新團隊在零換水養(yǎng)殖池塘氮循環(huán)及微生物群落結構方面取得新進展,相關研究分別在國際學術期刊FrontiersinMarineScience和AquacultureReports在線發(fā)表,論文題目分別為“Nitrification and denitrification processes in a zero-water exchange aquaculture system: characteristics of the microbial community and potential rates”和“Analysis of the structure and function of microbial community in late-stage of grass carp(Ctenopharyn-godonidella) farming ponds”。該論文得到國家重點研發(fā)計劃(項目編號2019YFD0900302)、中國水產科學研究院中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項(項目編號2020TD58)和國家現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系(CARS-45-21)等項目資助。

隨著池塘養(yǎng)殖密度的不斷提高,養(yǎng)殖系統(tǒng)中氮、磷等營養(yǎng)物負荷逐漸增加。解決養(yǎng)殖內源污染的關鍵是使營養(yǎng)素最大程度轉化為養(yǎng)殖對象的生物量,提高養(yǎng)殖系統(tǒng)的物質利用率和能量流動。研究團隊在草魚、鳙、鯽混養(yǎng)池塘的基礎上,結合水質指標、魚類攝食和養(yǎng)殖周期等參數(shù)確定池塘養(yǎng)殖容量,通過輪捕輪放調控池塘載魚量,形成了一種節(jié)水的綠色、生態(tài)、高效零換水養(yǎng)殖模式。水產養(yǎng)殖池塘中的微生物群落對池塘生產力和魚類生產成功起著關鍵作用。零換水養(yǎng)殖模式的生態(tài)功能(如脫氮機制)和微生物群落結構尚不清楚。本研究利用高通量測序技術和Biolog EcoPlates分析零換水養(yǎng)殖系統(tǒng)微生物群落結構和功能,并量化了潛在硝化和反硝化速率、功能基因豐度。結果表明,池塘底泥具有優(yōu)異的潛在硝化-反硝化性能,潛在硝化速率與底泥總有機碳濃度正相關;潛在反硝化速率與沉積物硝酸鹽濃度正相關;微生物群落具有一定的代謝偏好,部分氮循環(huán)功能細菌屬與底泥中微生物群落的碳源利用正相關。本研究結果揭示了零換水養(yǎng)殖模式的脫氮機制,為池塘養(yǎng)殖環(huán)境原位調控提供了新思路,也為淡水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)降低氮污染制定可持續(xù)的解決方案提供了理論依據(jù)。

(來源:珠江水產研究所)