病害防治

飼料、底泥、水質與水產病害的防控關系

  • 來源:水花魚
  • 訪問數:10
  • 時間:2019/6/27

池塘既作為養殖動物生存、活動和生長的場所,又是天然餌料的生產場所,同時也是養殖動物代謝物、排泄物的凈化場所。
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       眾所周知“養魚先養水”,“養水”有三個方面的含義:

      一是滿足養殖動物生存、生長的最佳條件。
      二是提高天然生產力水平。
      三是使凈化能力最大化。
      這三個內容又相互依存與相互作用。

       無論什么養殖模式,滿足養殖動物生存、生長的最佳條件是不變的,但是,在不同的養殖模式下,“養水”的內涵又有所不同。在低產或傳統養殖模式下,養好藻類,提高天然生產力,是維持良好水質和提高養殖效益的關鍵,而在高產養殖模式下,養殖動物自身污染物的凈化是關鍵,而凈化能力最強的是細菌,因此,養好細菌,是維持良好水質、確保養殖動物健康的關鍵。
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       一、飼料與病害的關系

       水產養殖業的快速發展,對水產動物營養需求的研發和飼料配方技術的進步貢獻最大。高產高密度養殖的情況下,養殖動物的營養需求基本上靠飼料提供,因此,飼料營養的“全價”性,是養殖動物健康生長的基本保證。
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       魚類營養性疾病常見的癥狀大致有以下8 種:
       ①發育不良,生長遲緩;
       ②尾鰭生長異常;
       ③眼球病變;
       ④貧血;
       ⑤魚鰭潰蝕;
       ⑥體表出血;
       ⑦肝臟病變;
       ⑧鰓病變。

       飼料是水產養殖過程中最大宗的投入品,因此飼料的選擇與管理是養殖成敗的關鍵因素之一。但是,水產飼料中也存在著一些與營養無關的,但又嚴重影響水產養殖的問題,它都與養殖動物病害的發生有直接或間接的聯系。
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       1、飼料中蛋白質的質與量

       國外許多先進國家對飼料蛋白的規定是上限(≤),而我國卻是下限(≥),造成多數養殖戶認為蛋白越高越好。許多飼料廠為了滿足法規的要求和市場不正當競爭,將飼料蛋白越做越高,其次,為了降低飼料成本,在滿足動物的基礎需求之外,用各種次蛋白、廢蛋白、甚至假蛋白去滿足法規及養殖戶的需要。

      水產動物對飼料中蛋白質的消化吸收率隨著蛋白質質量的提高而提高,但隨著蛋白質數量的提高而降低。蛋白質虛高(即含量高、質量低)造成養殖水體大量的氮污染,而高氨氮、高亞硝酸氮是阻礙水產養殖容量提高,導致病害多發的重要因素。
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       2、飼料中的有毒物質

       魚粉資源的缺乏,使得水產飼料中植物原料的使用量不斷增加,導致水產飼料中的有毒物質污染的風險也越來越高。飼料中的有毒物質有兩類:霉菌毒素和抗營養因子。近年來,水產動物肝膽綜合征表現日益突出,與飼料中的有毒物質在肝臟中積累造成慢性中毒有密切關系。
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       1) 霉菌毒素

       霉菌毒素是一種存在飼料和原料中的抗營養因子,是毒素很強的霉菌次生代謝產物。在飼料的加工、運輸和貯存過程中都會產生霉菌毒素。常見的霉菌毒素有:黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏馬毒素(B1、B2、B3)、玉米赤霉烯酮等。

       霉菌毒素對水產養殖品種影響的研究還很少,但已有的研究表明:霉菌毒素可導致不同魚蝦產生多種病癥和生長性能等問題。如盡霉菌毒素對鯰魚增重有顯著影響;赭曲霉毒素中毒的虹鱒魚病理癥狀包括肝細胞壞死、魚體蒼白、腎腫脹和病死率高等;伏馬毒素B1 對鯉魚的腎和肝有不良影響。這些影響必然導致養殖水產動物健康受損,引起慢性中毒、造成免疫力低下,最終引起病害發生。
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       2) 抗營養素

       所謂抗營養素(也稱抗營養因子)是指一系列具有干擾營養物質消化吸收的生物因子。抗營養因子存在于所有的植物性食物中,也就是說,所有的植物都含有抗營養因子,這是植物在進化過程中形成的自我保護的物質基礎。抗營養因子有很多,已知道抗營養因子主要有蛋白酶抑制劑、植酸、凝集素、芥酸、棉酚、單寧酸、硫苷等。這些抗營養因子會造成動物消化不良、中毒、甚至死亡。

       在自然界,包括水生動物在內的所有動物對植物抗營養素能夠通過自身敏銳的嗅覺和味覺而回避,隨著魚粉資源的緊缺,大多數水產飼料中應用的植物性飼料原料越來越多,尤其是一些蛋白源,如豆粕、菜粕、棉粕等,但這些飼料原料中的抗營養因子并沒有預先處理。水產動物雖然能夠本能地拒食,但飼料配方中采用呈味劑———香味劑、甜味劑等誘食劑,掩蓋了植物飼料原料中的抗營養因子,使動物不能靠本能去識別飼料中抗營養因子的存在而攝食,從而造成養殖魚類抗營養因子的“慢性中毒”,降低了免疫力,甚至肝功能障礙而引起發病。
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       二、底泥與病害的關系

       池塘底泥是池塘底部土壤、沉淀物或淤泥的統稱。池塘底泥是池塘生態系統的重要組成部分。池塘底部的土壤是許多積累在池塘生態系統中的物質倉庫,發生在池塘底部土壤表層的化學、生物學過程影響水質和養殖產量,池塘底質對池塘水質有決定性影響。
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       1、池塘土壤的特性

       池塘土壤的構成非常復雜,可以說沒有兩口池塘的土壤完全一致,即使在同一口池塘,不同位置的土壤組成也有所不同。

       1)多樣性

       構成池塘土壤的主要成分是礦物和有機物質。決定土壤質地的因素是土壤中礦物粒子的大小和比例。從土壤分類上講,土壤礦物粒子分為粘粒(<0.002 毫米)、粉粒(0.02~0.002 毫米)、沙粒(2.00~0.02 毫米)和沙礫(>2.00 毫米)。土壤質地是根據土壤中粘粒、粉粒和沙粒的比例來確定的。一般而言,池塘底部中間(池塘水體比較深的地方)比靠近岸邊(淺處)土壤質地來得細,有機物質含量也比較高。

       2)還原性

      池塘底泥由于承接了大量來自水體的有機物質(如養殖動物糞便、殘餌、死亡的各種水生生物等),對氧的消耗很大,而養殖水體中的溶解氧又難以到達池塘底部,少量達到池塘底部的溶解氧也難以擴散的底泥內部。因此,池塘底泥在養殖一段時間后,基本上呈還原性。土壤還原性越高,產毒的能力越強,生產力、緩沖能力也越低。
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       2、底泥與病害的關系

       底泥是池塘生態系統的重要組成部分,與池塘生產力關系密切。底泥的性質及管理與養殖病害有著千絲萬縷的關系。

       1)底泥成分與病害的關系

       ①有機物質含量

       池塘底泥中含有一些難以分解的有機物質,主要為腐殖質。這些腐殖質是底泥中各種營養元素的絡合體,對池塘肥力起著緩沖作用,也決定著池塘水體的“肥力”。底泥中理想的有機物質含量為1.5%~2.5%,低則池塘偏瘦,不利于浮游植物的生長,高則大量消耗池塘底泥中的溶解氧,引起底泥快速進行還原反應。池塘底泥中有機物質過高或偏低都影響養殖水質的穩定性,從而引起養殖動物病害。

       ②鈣含量

       池塘底泥中可溶性鈣含量影響池塘水體的硬度和堿度。理想的鈣含量應該在200~300 毫克/升。鈣濃度偏低的池塘光合作用效率低,池塘pH晝夜變化大,溶解氧低、氨氮高,容易引發養殖動物病害。

       ③pH 值

       理想的池塘底泥pH 值應該在7.5~8.5 之間。含硫量高的池塘底泥引起池塘水體偏酸而含鹽堿的池塘底泥引起池塘水體偏堿,池塘水體偏酸或偏堿都直接在生理上影響養殖動物的健康、影響池塘的天然生產力,引發養殖動物病害。

       ④氧化還原電位

       自然界的所有生物都是通過氧化還原反應獲得生存能量的,因此,環境的氧化還原電位決定了物種的組成。所有養殖動物都屬于有氧呼吸動物,因此,氧化還原電位過高或過低對養殖動物都有一定有害的影響。池塘水環境以氧化態為主,在某些局部微環境存在著還原條件,如生物膜、菌膠團的內部、池塘底泥表層以下。不同的氧化還原電位環境分布著相應的微生物種群,如好氧細菌分布在電位比較高的有氧環境而厭氧微生物分布于電位比較低的無氧環境。許多無氧環境的微生物的代謝產物有毒,如硫酸還原菌的代謝產物——硫化氫。
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       2) 底泥管理與病害的關系

       底泥在養殖期間由于飼料的投入、養殖動物的活動和有機物質的積累以及泥水之間的物質交換而發生一系列復雜的生物化學變化,這些變化反過來影響池塘水質。

       ①干塘期間的底泥管理

       養殖期間隨著時間的延長,有機物質厭氧分解過程中產生的大量氫離子和電子(CH2O+H2O→CO2+4H++4e-)滯留在池塘底泥中,使池塘底泥中的氧化態礦物變為還原態,pH 值和氧化還原電位越來越低。

       傳統的方法是通過干塘、暴曬,讓底泥中存儲電子的還原態礦物被空氣中的氧氣氧化而恢復;同時采用生石灰中和底泥中的氫離子,以恢復池塘底泥在下一批次的養殖過程中對電子和氫離子的緩沖能力。同時,積累于底泥中的大量容易分解的有機物質在好氧微生物的作用下快速分解,降低底泥在養殖期間對溶解氧的消耗。

       高密度、高產池塘在干塘期間的池塘底泥應該移走部分,留下15~20厘米,作為下一批養殖的緩沖系統。為了徹底氧化底泥,傳統干燥到龜裂的方式已經不能滿足目前高投入養殖帶來的有機污染,必須進行翻耕、破碎,使底泥盡量與空氣接觸,促進礦物的氧化和微生物對有機物質的好氧分解。
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       ②養殖期間的底泥管理

     底泥與水體之間的物質交換,尤其是溶解氧的供應(O2+4H++4e-→2H2O)以及沉積于底泥中被微生物礦化的微量元素的釋放是維持底泥良好狀態和水質穩定的關鍵。由于養殖密度增加,沉淀到池塘底部的有機物質也迅速增加,因此隨著底泥溶解氧的消耗,底泥中氧化態礦物質的還原速度也不斷提升。因此,如果不進行合理養護管理,容易產生大量有毒有害物質進入養殖水體而引起養殖動物發生病害。

       底泥在養殖期間的管理主要是使沉淀的物質“再懸浮”。在再懸浮的過程中與水體中的溶解氧接觸發生氧化反應。

       池塘底泥的再懸浮方法主要是通過攪動來實現的。一種是通過底棲動物本身進行生物攪動,如在養殖中合理混養;另一種方法是人工攪動,即采用一定的物理方法使底泥再懸浮。如用綱繩或鐵鏈刮動底泥,可以達到很好的效果。底泥刮動要注意底泥的現狀和氣候。一般來說,長期沒動過的池塘,不能一次性進行全塘攪動,最好是分三到四次攪動,其次是應該在天氣良好、溶解氧高的時候(晴天中午前后)進行。一般情況下十天到半個月攪動一次比較理想。
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       3 水質與病害的關系

       俗話說“養魚先養水”。水是養殖動物的生存環境,因此,如何將池塘水質控制在滿足養殖動物生存、生長的條件是養水的關鍵,其次,池塘也是一個生產、凈化場所,必須滿足環境生物生存、生長的要求。因此,池塘水體生態系統的生產力必須與養殖容量相匹配,否則環境就會惡化,引起病害發生。低產模式下,養水就是養藻類(通過光合作用同化氨氮),高產模式下,養水就是養細菌(光合作用未完全同化的氨氮,通過細菌同化)。所以,除了保證溶解氧、合適的溫度、pH 值、一定的浮游生物量外,養水的關鍵是氨氮的控制。
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       1)硬度、堿度與天然池塘生產力

       無論陸生環境還是水生環境,天然生產力都來自光合作用。光合作用效能也反應了池塘水質狀態。藻類進行光合作用、生長繁殖,除了需要一定比例的氮、磷、鉀等元素和微量元素之外,其主要原料是二氧化碳。而二氧化碳屬于難溶氣體,池塘中要獲得高效的天然生產力取決于光合作用過程中持續不斷的二氧化碳供應能力,池塘水體中的二氧化碳庫是碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2→O2+Ca2++CO32-+H2O](鈣濃度稱為硬度,碳酸氫根稱為堿度),因此,池塘的天然生產力取決于池塘水體的硬度和堿度。

        ①光合作用與池塘承載能力

        單位面積的池塘能養多少水生動物(即池塘的承載能力)取決于池塘水環境對這些動物的排泄物的處理能力,其中主要是氨氮的處理能力。對于池塘養殖來說,通過光合作用吸收氨氮是一個非常重要的途徑:
16NH4++92CO2+92H2O+14HCO3-+H3PO →C106H263O110N16P +106O2
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        很顯然,光合作用制造氧氣、吸收氨氮,同時產生天然飼料。在飼料污染率、生物種類確定的情況下,池塘的承載能力與光合作用效率成正比。

        ②堿度與光氧化

        在光合作用過程中,葉綠素捕捉光能,并利用光能將水分解,產生溶解氧,同時,經過一系列酶系(光反應),產生能量(ATP)和還原力(NADH)。藻類用這些能量和還原力在卡爾文循環中,固定二氧化碳,形成有機碳,用于藻類體內合成各種細胞物質,如糖、纖維、蛋白、維生素、酶等。如果池塘堿度低,當光照強烈、藻類密度高(相應的透明度也低),水體靜止的時候,由于二氧化碳供應短缺,氧就會替代二氧化碳與卡爾文循環中的二磷酸核酮糖羧化/ 加氧酶結合,發生光氧化,在光氧化過程中會產生大量的過氧化氫。當過氧化氫積累到一定程度,藻類就會受到傷害而老化死亡———俗稱“倒藻”。引起池塘藻相快速變化,進而引起水質惡化。
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        (硫代硫酸鈉)
       如果倒藻時水體中含有比較高水平的硝酸,藻類死亡時釋放的硝酸還原酶會將水體中的硝酸還原成亞硝酸,引起池塘水體中亞硝酸快速上升,嚴重時會引起養殖動物亞硝酸中毒。維生素C 是藻類將過氧化氫還原成水和氧氣的主要成分,因此,使用維生素C 可以緩解光氧化,保護藻類,防止倒藻。當由于倒藻造成大量硝酸還原酶釋放到水體中而引起亞硝酸快速上升時,采用硝酸還原酶抑制劑———硫代硫酸鈉(俗稱“海波”)可以降低亞硝酸鹽濃度。

       ③硬度、堿度與pH 值晝夜變化

       在光合作用過程中,Ca(HCO3)2 →CO2+Ca2++CO32-+H2O。如果池塘水體中硬度和堿度高(即Ca2+ 和CO32- 濃度高),則Ca2++CO32-→CaCO3 沉淀。如果硬度和堿度低,則Ca2+和CO32-游離于水中,由于硬度、堿度低的水體CO2 不足,水體中的CO32-會發生如下反應:CO32-+H+→HCO3- ,HCO3-+H+→CO2+H2O由于H+ 被吸收,則水體的pH 值快速升高。因此,硬度、堿度低比硬度、堿度高的池塘水體pH 值的晝夜變化大。

       一般情況下,在堿度、硬度低的池塘水體中,二氧化碳供應不足,光合作用效率低,氨氮往往偏高。高氨氮再加上高pH 值,猶如雪上加霜,容易造成養殖動物氨中毒。
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        2)碳氮平衡

        限制池塘養殖密度的關鍵因素是養殖動物的代謝終產物——氨氮,處理池塘中氨氮的兩種主要方法是,要么被同化為蛋白質,然后通過食物鏈轉化為養殖動物蛋白質;要么通過生物脫氮變成氮氣離開池塘。隨著養殖密度的不斷提高,光合作用已經不能完全同化所產生的氨氮。而高密度養殖的池塘必須大量增氧,高濃度氧的存在限制了池塘中的生物脫氮。因此,高密度養殖的池塘中氨氮過剩是常見主要的水質問題。其本質問題就是氮過剩、碳不足,即碳氮失衡。
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        ①池塘中氮的輸入與碳的輸入

        池塘中氮的輸入有兩種來源,并分為兩個階段,第一個階段是池塘回水后,為了迅速培養藻類而施用的氮肥,包括有機氮和無機氮。第二階段的氮輸入主要是來自養殖魚類對飼料蛋白的代謝。

       池塘中碳的輸入也分為兩個來源,一個是光合作用固定的二氧化碳,也是最大宗的碳輸入,另一個是飼料中所含的有機碳。飼料中氮的輸入隨著養殖動物的生長,生物量的增加而增加,是相對穩定增長的。池塘中最大宗的碳輸入——光合作用是不穩定的。隨著天氣變化(光照強度)、氣溫(水溫)、藻相及其密度以及池塘的肥力,尤其是二氧化碳供應等因素而變化。因此,相對于氮的輸入而言,碳輸入是不穩定的。碳能不足造成池塘水體中的生物種群饑荒,從而引發各種各樣的細菌病和寄生蟲病。

       在高產養殖模式下,光合作用只能同化一部分氨氮,剩余的氨氮在池塘中積累,當氨氮過高時,養殖者往往采用換水的方法將過剩的氨氮排放出養殖環境,大量換水的結果導致池塘中生長緩慢的脫氮細菌難以形成所需要的種群生物量,反過來不僅造成生物脫氮生態難以建立,而且造成池塘中生態系統結構簡化,生態系統脆弱,水質難以持續穩定。
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        ②“人工”生產力

        如前所述,池塘的承載能力由生產力決定,而所謂生產力,是有機碳和氧的輸入。

       天然生產力——光合作用(CO2+H2O→CH2O+O2)輸入的本質是CH2O+O2,如果天然生產力不足,人工直接輸入CH2O+O2,即“人工”生產力。

        因此,對于高密度養殖來說,池塘中所產生的氨氮可通過天然生產力加人工生產力來解決:
天然生產力:16NH4++92CO2+92H2O +14HCO3-+H3PO4→C106H263O110N16P +106O2
人工生產力:NH4++7.08CH2O +HCO3-+2.06O2→C5H7O2N+6.06H2O+3.07CO2
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     天然生產力是利用光合作用將氨氮轉化為藻體蛋白:C106H263O110N16P;人工生產力是通過人工輸入碳水化合物和氧氣將氨氮轉化為菌體蛋白:C5H7O2N。

       只要總生產力與氨氮負荷相適應,就可以維持池塘的正常生態系統,保持良好的水環境,避免養殖動物病害的發生。因此,只要在早上太陽出來之前檢測池塘中的氨氮濃度(即光合作用同化剩余部分),按人工生產力方程的平衡量補充碳水化合物和氧氣,即可達到生態平衡。

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