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有机物的分解如何影响水产养殖池塘

克劳德E. Boyd,Ph.D.

细菌是水产养殖系统中的主要分解机构

细菌,无处不在的血液和水生栖息地,如孢子,休息或积极生长细胞的细胞,是水产养殖系统中的主要分解生物,包括其有机物。照片由Darryl Jory。

在水产养殖中,有机物直接适用于肥料(动物粪,草和农业残留物)和食物的池塘。它也通过浮游植物和其他水生植物的光合作用。这些植物死亡,它们的遗体变成了死亡的有机物。

有机物是水和沉积物中许多小动物的食物,有机物被细菌和真菌分解。有机物质的一小部分转化为小动物,细菌和真菌的体,但大多数它被氧化成无机化合物,主要是二氧化碳和氨。栽培动物消耗的有机物质而没有被排出为粪便,大多数是生锈的能量,释放二氧化碳,氨和其他无机物质。其余的构成培养动物的生物质。

穿透水的有机物最初是颗粒状的,如果足够大,则颗粒沉积在背景中。否则,它们保持悬浮在水中作为颗粒物质。有机物,无论是商定还是悬浮,都被水溶性物质浸出。这导致水柱中可溶性有机物。

细菌纸

细菌是水产养殖系统中分解的原生物体。它们在陆地和水生栖息地(如孢子,常规细胞或细胞)中无处不在。如果将新鲜有机物质应用于初始低栖息地的有机物质和细菌活性,则细菌将迅速响应该基材(食物)并随着基质分解的数量增加。

细菌通过二元裂变再现,其中细胞被简单地分为两个细胞,这两个细胞再次分开等。划分之间的时间只能是一个或两个小时,并且细胞逐渐增加。它们还以指数增加的速率使用基板。响应微生物分解的易于分解基板的分数将降低–假设它不适用更多。微生物生长将降低,并且当易于分解的基材被耗尽时,细菌群将在低水平下降。

当然,如果添加更多基质,则将重复上述方法。培养基中的细菌生长模式在图1中示出。1。

几个因素会影响细菌的生长。这些是以下内容:适当的湿度;温度(30至35摄氏度可能是理想的);略微碱性条件(pH 7.5-8.5通常是最佳的);供应分子氧(适用于有氧细菌);足够的基材和易于分解

水产养殖池通常为有机物分解出现优异的环境。有足够的湿度。池塘的大多数水产养殖是在热带,亚热带或温带地区完成的,其中水温足够高,以便全年快速微生物活动,或者每年至少七到八个月。如果池塘是天然酸性的,则施用农业石灰来改善pH,处理池塘,以确保水柱和沉积物 - 水界面中的相当溶解的氧气。

有机物在池塘背景中

添加到水产养殖池中的有机物通常具有良好的微生物降解质量。食品由高品质植物和动物面粉制成,具有低碳比:快速微生物分解所需的氮。

死水生植物材料具有相对较小的纤维状含量,因为水漂浮了这些植物,并且不需要多种细胞材料(纤维素,半纤维素和木质素)作为结构寄托。 Fifoplankton特别是低碳比:氮。粪肥的质量远低于食物或死水生植物,其碳比:氮比其他形式的有机物聚集在池塘中。

然而,粪肥仍然具有大量的有机物容易分解。此外,在一些池塘中施用氮肥,并且该氮气可以通过细菌从水中消除,以促进有机物质的分解。

有机物质由碳水化合物,蛋白质和润滑脂容易分解,但也具有纤维和其他更耐分解的组分。在作物期间,易于分解的有机物(不稳定级分)通常几乎完全生锈。当池塘被排出时,从出口水中的底部消除了相当大量的有机物。

如果池塘在作物之间的两三周内,池塘地板上有有机物质的额外分解。将更慢的剩余有机物被称为难治性有机物。它很少呈现出水产养殖池塘的问题。在培养期间添加的新鲜和不稳定的有机物是对池塘中大部分对氧气的负责负责池塘中的许多水质问题。

沉积物中沉积物中沉积物的深度随着时间的推移而增加,导致池塘资金中有机物质总量逐渐增加,尽管有机物质的浓度仍然是恒定的。照片由Darryl Jory。

池塘基金中的有机物趋于增加,在新池塘生产的第一作物期间浓度增加,但它很快达到平衡 - 通常以2-3%的有机碳(约4%至6%的有机材料)达到平衡。这是因为池塘底部有机质达到了足够大的浓度,使得沉积物中残留有机质的年分解等于该系统的年度贡献。在沉积物未被消除的池塘中,沉积物的深度增加导致池塘资金中有机物质总量逐渐增加,尽管有机物质的浓度仍然是相当恒定的。

颗粒与池塘的水质相互作用,但这种相互作用仅发生在上厘米。另外,溶解的氧在沉积物中仅穿过几毫米,而表面层是有氧(氧化)的同时,沉积物是厌氧(非氧化)。

在厌氧沉积物中,微生物活性继续,但它由发酵释放二氧化碳,醇,醛,有机酸和酮的发酵。发酵不会将有机碳与二氧化碳完全氧化成二氧化碳。然而,还有其他细菌可以使用氧化物,硫酸盐,硫酸盐和二氧化碳的氧化物和氢氧化物作为分子氧气中的替代品。这些细菌将有机碳完全氧化成二氧化碳(或在可以使用来自二氧化碳的生物的情况下的甲烷)。

不稳定有机物的分解率在有氧和厌氧条件下以大致相等的速率发生。难治性有机物比不稳定的有机物更缓慢地分解。如果沉积物的表面层是有氧的,则在厌氧条件下产生的有毒代谢物通常不会进入水柱。另一方面,如果池塘的水具有3-4mg / L或更高的溶解氧浓度,则通过硝化化学纺叶细菌促进氨氧化对硝酸盐。溶解氧的存在也有利于硫化亚铁的氧化和沉积物的其他还原物质。

机械通气是一种显着的管理措施,以维持足够水平的溶解氧,促进有机物的分解。照片由Darryl Jory。

透视

通过产生氧需求和通过释放氨,水中的氨,水中含有毒性代谢物,在水中产生大多数水质问题,导致水产养殖池中的大多数水质问题。尤其需要在水产养殖池中有机质的有效分解,特别是可接受的pH(7.5-8.5)和大量的溶解氧。

在非充气池塘中,有机物质的贡献不应超过自然来源可获得的氧气量。可以通过监测溶解的氧浓度来验证这一点;浓度不应低于3-4 mg / L过夜,特别接近黎明。在曝气的池塘中,曝气率必须与进料速率成比例。通过每10 kg / ha每日进料速率增加约1 hp曝气,通常可以保持溶解的氧浓度以上保持在4mg / L以上。曝气率的另一个一般规则为每300-400公斤/尺寸增加了1次HP曝气。

许多鱼类和虾的生产者都让他们涂抹于池塘的细菌作物。没有科学的逻辑原因,这种做法是有效的。如果细菌已经有效地氧化有机物和氨,因此是因为天然环境条件,例如温度或pH,不合适或有机物质超过自然能力或通电能力供应溶解氧。没有实验证据表明细菌作物的应用提高了水质。