本發(fā)明屬于養(yǎng)殖領(lǐng)域，特別涉及一種南美白對蝦養(yǎng)殖池塘底質(zhì)的調(diào)控改良方法。

背景技術(shù)：

隨著人類物質(zhì)水平的不斷提高，人們對水產(chǎn)品的需求越來越大，水產(chǎn)養(yǎng)殖越來越廣泛。特別是我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，近年來在全球動(dòng)物性食品生產(chǎn)中增長最快。池塘養(yǎng)殖以規(guī)模小，可調(diào)控，可操作等優(yōu)點(diǎn)在我國養(yǎng)殖業(yè)中的比重不斷加大。由于市場的需求不斷加大，高密度集約化養(yǎng)殖模式的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致水體中氮、磷等元素的濃度增加，有機(jī)物分解加劇水體溶解氧的消耗以及有機(jī)物中氮、硫等元素在特定的環(huán)境下變?yōu)閷︷B(yǎng)殖對象有毒害作用的亞硝酸鹽、氨氮和硫化氫等化合物，不僅污染了養(yǎng)殖水體，還會(huì)直接危害養(yǎng)殖對象，使其病害頻繁發(fā)生，導(dǎo)致水產(chǎn)品品質(zhì)的下降，使養(yǎng)殖水體生態(tài)遭到進(jìn)一步的破壞。

另外，底泥在南美白對蝦養(yǎng)殖池塘中積累，一方面吸附水體中氮、磷等生物營養(yǎng)元素，形成營養(yǎng)元素的陷阱；另一方面底泥會(huì)逐漸敗壞南美白對蝦養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)，惡化水體溶氧狀況，增加養(yǎng)殖動(dòng)物的發(fā)病機(jī)會(huì)。在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，底泥狀況直接影響?zhàn)B殖水體，是南美白對蝦養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。底質(zhì)和水質(zhì)共同構(gòu)成水生生物的生活空間及水體物質(zhì)能量循環(huán)的載體空間。底質(zhì)與水體之間的物質(zhì)交換是其營養(yǎng)鹽的主要來源，通過營養(yǎng)鹽的交換及物質(zhì)再循環(huán)過程，底泥成為生長在池塘底層的水生動(dòng)植物所需營養(yǎng)鹽的重要來源。一定厚度的底泥能起到緩沖水質(zhì)突變、調(diào)節(jié)水體生態(tài)平衡的作用。因此，底質(zhì)的改良是池塘養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控的重要部分。

池塘底泥的改良方法一般包括異位處理，原位處理。池塘底泥的異位處理一般采取定期清理淤泥的方法。原位處理包括投加含氧量高的化合物，補(bǔ)充底泥中有機(jī)物分解所需的氧，減少h2s、nh3等厭氧代謝產(chǎn)物生成的原位化學(xué)處理；通過人工曝氣、破壞分層等方法造成異重流，提高底層水體的溶解氧含量和水體溫度，加速水體和底泥中污染物降解的物理方法；利用底泥中的生物代謝活動(dòng)降解染物或改變污染物的化學(xué)或物理特性以及在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和降解速率等，對底泥污染物進(jìn)行處理的生物方法。異位處理、原位物理處理、原味化學(xué)處理等方法存在投資成本大以及可能造成二次污染形成新的生態(tài)危機(jī)等問題。

本發(fā)明的內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題改善南美白對蝦養(yǎng)殖池塘底質(zhì)和減少池塘養(yǎng)殖沉積污染，同時(shí)具有易操作，成本低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種南美白對蝦養(yǎng)殖池塘底質(zhì)的生物改良方法，包括以下步驟：

(1)設(shè)置投放區(qū)和布置增氧與水流設(shè)備；

(2)當(dāng)南美白對蝦養(yǎng)殖池塘水的溫度為15℃～35℃時(shí)，在投放區(qū)投放玉米淀粉，使得玉米淀粉的含碳量與池塘水的比例為40-80mg/l；由于蝦飼料是高蛋白和高脂肪的，所以缺少碳源，而玉米淀粉能提供反硝化細(xì)菌、厭氧氨氧化菌所需的碳源，而且玉米淀粉形成小顆粒，適合細(xì)菌附著。另外玉米淀粉中含有機(jī)碳，有機(jī)碳是反硝化菌進(jìn)行反硝化反應(yīng)的底物，玉米淀粉不會(huì)二次污染，本身對養(yǎng)殖對象無任何毒害作用。

(3)投放蝦飼料，使得蝦飼料的投放總量的含氮量與玉米淀粉的含碳量的質(zhì)量比為1.5-2：1；這個(gè)含氮量與含碳量的設(shè)置有利于硝化細(xì)菌、厭氧氨氧化菌形成微循環(huán)。

(4)用步驟(1)中增氧與水流設(shè)備對南美白對蝦養(yǎng)殖池塘水體進(jìn)行增氧擾動(dòng)，形成全池同向水流，使水體溶氧量高于2mg/l；表層水流速為0.2-1.5m/s，擾動(dòng)水深不低于1.5m，上下水流速差不大于0.2m/s。剛把玉米淀粉放入投放區(qū)時(shí)，上表層水流速可以慢一點(diǎn)，幾天以后，再將上表層水流速調(diào)快，這樣有利于玉米淀粉更均勻的分布。擾動(dòng)水深不低于1.5m，上下水流速差不大于0.2m/s，在這樣的攪動(dòng)效果下，能形成更好的微循環(huán)。

步驟(1)中所述南美白對蝦養(yǎng)殖池塘為矩形；所述投放區(qū)包括在位于南美白對蝦養(yǎng)殖池塘的四角呈順時(shí)針排列的第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)和位于南美白對蝦養(yǎng)殖池塘中心的中心投放區(qū)；所述增氧水流設(shè)備包括兩個(gè)位于池塘對角位置的水車增氧機(jī)，所述水車增氧機(jī)為1.5～3kw槳葉式水車增氧機(jī)，按照水面0.75kw/hm²配置，旋轉(zhuǎn)方向一致。投放區(qū)設(shè)置與水車增氧機(jī)的位置配合，能使玉米淀粉施放分布更均勻持久。

所述南美白對蝦養(yǎng)殖池塘為矩形，寬和長的比例為1：1～2，池深低于2.5m，水深低于2m，池底平坦，底部傾斜度小于0.1％。

所述第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)與池塘的面積比不小于1：5000；中心投放區(qū)的面積與池塘的面積比不小于4：5000，深度0.3～0.5m。

所述南美白對蝦養(yǎng)殖池塘水溫為15℃～20℃，將玉米淀粉分20-30天投放；所述南美白對蝦養(yǎng)殖池塘水溫為20℃～25℃，將玉米淀粉分15-20天投放；所述南美白對蝦養(yǎng)殖池塘水溫為25℃～28℃，將玉米淀粉分10-15天投放，所述南美白對蝦養(yǎng)殖池塘水溫為28℃～35℃，將玉米淀粉分5-10天投放。分次投放，會(huì)使緩釋效果更好。而且不同的溫度，對于玉米淀粉中碳源緩釋效果是不一樣的，這樣的設(shè)置會(huì)更優(yōu)化玉米淀粉的緩釋效果。

所述增氧與水流設(shè)備還包括曝氣裝置，所述曝氣裝置為曝氣管或曝氣盤結(jié)構(gòu)的0.75-3kw微孔曝氣設(shè)備，所述曝氣管位于池底，所述曝氣盤安裝于所述池塘邊上池埂中心位置。所述微孔曝氣裝置結(jié)合水車增氧機(jī)：一是可以加速水體底部沉積的有機(jī)物和亞硝酸鹽等有害物質(zhì)的氧化分解，并能把有害有毒氣體帶出水面，從而改善和穩(wěn)定水質(zhì)；二使整個(gè)水體有效溶解氧充足、更加均勻，提高了水體各層空間養(yǎng)殖對象的活動(dòng)能力，增加食欲與生長速度。

所述曝氣管為高分子軟管，微細(xì)氣泡直徑20～30um，壓力范圍0.05～0.10mpa，在池塘底部間隔布置，間距5～10m；所述曝氣盤為abs工程塑料材質(zhì)盤或微孔曝氣管盤狀支架體，通氣量2-8m³/h。

所述玉米淀粉的有機(jī)碳含量高于40％，干物質(zhì)大于86％，灰分小于0.15％，蛋白質(zhì)小于0.45％。這樣的玉米淀粉的選擇使本生物改良的方法成本更低。

池塘底泥比上覆水中有如反硝化細(xì)菌、厭氧氨氧化菌。未被養(yǎng)殖對象攝食的飼料和水生動(dòng)物糞便等有機(jī)態(tài)氮經(jīng)氨化作用轉(zhuǎn)變成無機(jī)態(tài)氮如尿素、氨氮等；無機(jī)態(tài)氮通過好氧氨氧化作用轉(zhuǎn)變成no2--n,no2--n通過硝化作用轉(zhuǎn)變成no3--n,no3--n通過反硝化作用轉(zhuǎn)變成n2；無機(jī)態(tài)氮也可以通過厭氧氨氧化作用轉(zhuǎn)變?yōu)閚2?？諝庵衝2和通過反硝化作用和厭氧氨氧化作用生成的n2可以通過微生物固氮作用重新會(huì)回歸到有機(jī)態(tài)氮。整個(gè)氮循環(huán)的有序進(jìn)行需要各種微生物的參與，因此底泥中的微生物在整個(gè)氮循環(huán)中起著重要作用。養(yǎng)殖環(huán)境中的過多氮素主要是由底泥中反硝化菌和厭氧氨氧化菌等厭氧脫氮菌利用反硝化作用以及厭氧氨氧化作用將其轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)?。反硝化菌以及厭氧氨氧化菌?8℃左右時(shí)生長最合適，反硝化菌通過反硝化反應(yīng)消耗有機(jī)碳且產(chǎn)生co2，為厭氧氨氧化菌解除有機(jī)物抑制并提供無機(jī)碳源；厭氧脫氮菌通過厭氧脫氮反應(yīng)以co2為碳源產(chǎn)生一定量的co2--n2為反硝化提供電子受體。不論是反硝化反應(yīng)還是厭氧氨氧化反應(yīng)都是將亞硝氮，硝氮，氨氮等對養(yǎng)殖對象有毒害的氮素轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒害的氮?dú)?。通過控制有機(jī)碳的含量添加，最大程度的發(fā)揮反硝化及厭氧氨氧化作用，從而降低沉積物以及養(yǎng)殖水中氨氮，亞硝氮、硝氮含量，減少對水產(chǎn)品的危害，另外，對改善養(yǎng)殖沉積物具有一定的促進(jìn)作用，進(jìn)一步改善養(yǎng)殖環(huán)境，提高水產(chǎn)品的產(chǎn)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的投放區(qū)示意圖，1為南美白對蝦養(yǎng)殖池塘；2為投放區(qū)，其中2-1為第一投放區(qū)，2-2為第二投放區(qū)，2-3為第三投放區(qū)，2-4為第四投放區(qū)，2-5為中心投放區(qū)。

圖2是增氧水流設(shè)備布置圖，1為南美白對蝦養(yǎng)殖池塘；3為曝氣管；4為曝氣盤結(jié)構(gòu)；5為水車增氧機(jī)。

具體實(shí)施方式

在松江泖港養(yǎng)殖基地選擇一養(yǎng)殖南美白對蝦池塘：100m×50m，池塘水深1m，南美白對蝦的養(yǎng)殖密度為120尾/m²，每天投放的蝦飼料為78-90kg，其中蝦飼料中含氮量為42％。實(shí)施例中投放的玉米淀粉的有機(jī)碳含量為45％。

在池塘底部四周和中心挖取共5個(gè)投放區(qū)，深度為0.3～0.5m。第一、二、三、四投放區(qū)面積為1m×1m，中心投放區(qū)面積為2m×2m。第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)位于南美白對蝦養(yǎng)殖池塘的四角呈順時(shí)針排列。

在池塘底部間隔10m布置曝氣管，微細(xì)氣泡直徑20um，壓力范圍0.05mpa；池塘水面對立位置布置2臺水車增氧機(jī)，水車增氧機(jī)為3kw槳葉式水車增氧機(jī)，按照水面0.75kw/hm²配置，旋轉(zhuǎn)方向一致。池埂布置曝氣盤，為微孔曝氣管盤狀支架體，通氣量5m³/h。池塘水流方向一致，水體溶氧量6mg/l，表層水流速為0.6m/s。

水溫為15℃左右時(shí)開始在投放區(qū)投放玉米淀粉,20天為一個(gè)周期，第一個(gè)投放周期20天投放總量為728kg：第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)分別每天投放4.55kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放18.2kg。，間隔5天后再進(jìn)行一個(gè)周期投放。第二個(gè)投放周期20天投放總量為880kg：第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)分別每天投放5.5kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放22kg。

測得數(shù)據(jù)如下：

水溫為20℃左右時(shí)開始在投放區(qū)投放玉米淀粉，15天為一個(gè)周期。第一個(gè)投放周期15天投放總量為696kg：第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)分別每天投放5.8kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放23.2kg。間隔5天后再進(jìn)行一個(gè)周期投放。第二個(gè)投放周期15天投放總量為720kg：分15天投放，第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)分別每天投放6kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放24kg。測得數(shù)據(jù)如下：

水溫為25℃左右時(shí)開始在投放區(qū)投放玉米淀粉，10天為一個(gè)周期。第一個(gè)投放周期10天投放總量為480kg：第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)分別每天投放6kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放24kg。間隔5天后再進(jìn)行一個(gè)周期投放。第二個(gè)投放周期10天投放總量為496kg：第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)分別每天投放6.2kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放24.8kg。測得數(shù)據(jù)如下：

水溫為30℃左右時(shí)開始在投放區(qū)投放玉米淀粉，8天為一個(gè)周期。第一個(gè)投放周期8天投放總量為448kg：第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)分別每天投放7kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放28kg。間隔5天后再進(jìn)行一個(gè)周期投放。第二個(gè)投放周期8天投放總量為256kg：分8天投放，第一投放區(qū)，第二投放區(qū)，第三投放區(qū)、第四投放區(qū)分別每天投放7kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放28kg。測得數(shù)據(jù)如下：

總結(jié)：添加玉米淀粉后，南美白對蝦養(yǎng)殖池溏中硝氮去除效率達(dá)到97-98％，亞硝氮去除效率達(dá)到96-97％，氨氮去除效率達(dá)到91-92％。因此添加淀粉對減少氨氮、亞硝氮、硝氮對南美白對蝦的毒害，以及對改良南美白對蝦養(yǎng)殖池塘底質(zhì)和減少池塘養(yǎng)殖沉積污染具有良好的效果。

對比案例：

在松江泖港養(yǎng)殖基地選擇另一養(yǎng)殖南美白對蝦池塘：100m×50m，池塘水深1m，南美白對蝦的養(yǎng)殖密度為120尾/m²，每天投放的蝦飼料為78-90kg，其中蝦飼料中含氮量為42％。對比例中投放的玉米淀粉的有機(jī)碳含量為45％。在池塘底部對角和中心挖取共3個(gè)投放區(qū)，第一、二投放區(qū)面積為1m×1m，中心投放區(qū)面積為2m×2m,深度為0.3～0.5m。

在池塘底部間隔10m布置曝氣管，微細(xì)氣泡直徑20um，壓力范圍0.05mpa；池塘水面對立位置布置2臺水車增氧機(jī)，水車增氧機(jī)為3kw槳葉式水車增氧機(jī)，按照水面0.75kw/hm²配置，旋轉(zhuǎn)方向相反。池埂布置曝氣盤，為微孔曝氣管盤狀支架體，通氣量5m³/h。池塘水流方向一致，水體溶氧量6mg/l，表層水流速為0.6m/s。

水溫為25℃左右時(shí)開始在投放區(qū)投放玉米淀粉，分10天投放，第一投放區(qū)，第二投放區(qū)分別每天投放12kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放24kg。10天為一個(gè)周期，間隔5天后再進(jìn)行一個(gè)周期投放(分10天投放，第一投放區(qū)，第二投放區(qū)分別每天投放12.4kg的玉米淀粉，中心投放區(qū)每天投放24.8kg)。測得數(shù)據(jù)如下：

總結(jié)：對比案例中，添加玉米淀粉后，南美白對蝦養(yǎng)殖池溏中硝氮去除效率為60-62％，亞硝氮去除效率為63-64％，氨氮去除效率為52-53％。水車增氧機(jī)的方向與投放區(qū)的選擇對硝氮、亞硝氮、氨氮去除效率有一定的影響。