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時(shí)間:2023-05-12
前文提要
氨,作為氮循環(huán)的引發(fā)物,對(duì)整個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程有著深遠(yuǎn)的影響。(點(diǎn)擊回顧推文《知氨懂氨,助力養(yǎng)殖無(wú)憂》)。
一方面,內(nèi)源性的氨本身就會(huì)對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物造成危害;另一方面,氨及其他含氮廢物進(jìn)入養(yǎng)殖水體,開(kāi)啟了池塘氮循環(huán),經(jīng)過(guò)亞硝化反應(yīng),轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)亞硝酸鹽,會(huì)對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物造成二次傷害。
如何應(yīng)對(duì)氨氮帶來(lái)的不良影響?我們先來(lái)看看養(yǎng)殖水體的“氮循環(huán)”。
氮循環(huán)是養(yǎng)殖水體中各個(gè)形態(tài)的氮在生物和非生物因素的作用下不斷遷移、轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)循環(huán)。為了方便理解,我們將復(fù)雜的經(jīng)典氮循環(huán)圖進(jìn)行了簡(jiǎn)化,如下圖所示。
氮循環(huán)是養(yǎng)殖水體中各個(gè)形態(tài)的氮在生物和非生物因素的作用下不斷遷移、轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)循環(huán)。為了方便理解,我們將復(fù)雜的經(jīng)典氮循環(huán)圖進(jìn)行了簡(jiǎn)化,如下圖所示。
如圖所示,水產(chǎn)動(dòng)物排泄物和含氮有機(jī)物進(jìn)入養(yǎng)殖水體,轉(zhuǎn)換成我們熟知的氨氮(NH3+NH4+)后,銨離子(NH4+)最主要的去路有兩條:
1. 同化作用
浮游植物(藻類)及水生植物(水草)將銨(NH4+)作為營(yíng)養(yǎng)元素吸收利用,合成自身的物質(zhì)。
2. 硝化作用
銨(NH4+)在有氧條件下,經(jīng)亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化成硝酸態(tài)氮,然后作為營(yíng)養(yǎng)被浮游植物和水生植物吸收利用。硝化作用包含兩個(gè)階段:
I. 亞硝化反應(yīng):
NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+
II. 硝化反應(yīng):
NO2-+0.5O2→NO3-
硝化作用主要受溶解氧、pH等因素影響。在溶解氧充足的情況下,硝化作用的效率會(huì)大大提升;而在溶解氧不足的情況下,就會(huì)停留在生成亞硝酸態(tài)氮(NO2-)的步驟。
另一方面:
從含氮有機(jī)物到銨(NH4+)的轉(zhuǎn)化由生長(zhǎng)繁殖較快的多種異養(yǎng)微生物來(lái)?yè)?dān)任,如芽孢桿菌、光合細(xì)菌等,因此轉(zhuǎn)化時(shí)間較短。
從銨(NH4+)到亞硝酸態(tài)氮(NO2-)轉(zhuǎn)化由亞硝化細(xì)菌擔(dān)任,其繁殖速度約為18分鐘一個(gè)世代,因此轉(zhuǎn)化的時(shí)間也較短。
從亞硝酸態(tài)氮(NO2-)到硝酸態(tài)氮(NO3-)是由生長(zhǎng)緩慢的硝化細(xì)菌擔(dān)任,其世代速度約為18小時(shí),從而導(dǎo)致亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成硝酸鹽的時(shí)間長(zhǎng)很多。
在了解氮循環(huán)相關(guān)知識(shí)后,我們?cè)倩氐揭婚_(kāi)始的問(wèn)題:如何應(yīng)對(duì)氨氮帶來(lái)的不良影響?
從氮循環(huán)同化作用可知,無(wú)論是銨(NH4+)還是硝酸態(tài)氮(NO3-)都能被浮游植物吸收利用,而藻類也能通過(guò)光合作用產(chǎn)生氧氣,使得硝化作用更加順暢,所以培養(yǎng)藻類并維持藻類豐富度能間接控制氨氮和亞硝酸鹽。
然而,水產(chǎn)養(yǎng)殖已經(jīng)進(jìn)入集約化、高密度階段,單單依靠藻類已經(jīng)無(wú)法有效控制氨氮的不良影響。一方面是富營(yíng)養(yǎng)水體引起藻類過(guò)度繁殖,會(huì)導(dǎo)致pH高等問(wèn)題,即使是正常死亡的藻類又會(huì)沉積底部導(dǎo)致底部有機(jī)物堆積。另一方面,類似小棚蝦養(yǎng)殖中后期,高密度養(yǎng)殖引起的水體掃渾,渾濁的水體也會(huì)大大抑制藻類的作用。
或許我們可以換一個(gè)思路,或者多一條途徑。如何從源頭更好的控制“氨氮”進(jìn)入養(yǎng)殖水體?建明水產(chǎn)科技提供了一套新穎且獨(dú)特的解決方案,下期推文為您詳細(xì)道來(lái)!
以上循環(huán)過(guò)程可以看到,池塘氮循環(huán)在最終生成無(wú)害的硝酸鹽過(guò)程中容易受阻并積累有害的亞硝酸鹽。因此從源頭有效控制養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽的累積至關(guān)重要的一步是控制水體中氨氮(NH3+NH4+)的濃度。