养虾时如何处理氨氮异常升高

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        氨氮过高是对虾养殖中需要克服的最大挑战之一。随着农民寻求增加利润和集约化生产,氨毒性问题比以往任何时候都更加重要,导致高死亡率和严重的经济损失。本文着眼于氨对太平洋白对虾(南美白对虾)的影响,以及养殖者防止氨在养殖场过度积聚的实用方法。

 

氨是水柱中有机物的进料和微生物分解产生的含氮废物。虾饲料通常含氮量高。在南美白对虾养殖中,有时只有22%的氮输入转化为收获的虾。57%被排放到环境中,14%留在沉积物中。过量饲料、虾粪便固体、微生物种群和死亡浮游植物的微生物分解都有助于培养水中的氨氮循环。

Jackson等人(2003年)的《对虾养殖中氮输入的命运》 

© Jackson等人(2003年)

           许多常规水产养殖管理致力于控制总氨浓度作为氮的形式和浓度,或通常称为总氨氮(TAN)。TAN由两种形式的氨组成,即游离氨(NH3)和电离铵(NH4+)。离子铵相对无毒,而游离氨对养殖虾有毒。

 

氨浓度如何影响虾

 

         氨对南美白对虾有毒,因为高浓度会损害鳃、肝胰腺,甚至可能损害肠道内壁。这种损害可能会影响虾健康的各个方面,例如呼吸、新陈代谢、免疫力、渗透调节、营养吸收、排泄、换羽和生长。由于这些生理和免疫影响,高氨可能会使病原体占据主导地位,导致死亡。

 

         除了毒性外,TAN还因其对虾池承载能力的影响而令人担忧。承载能力定义为池塘在不违反对养殖生物及其周围环境影响极限的情况下可以支撑的养殖虾的最大生物量。

 

         Alune*的团队对TAN水平对几个参数的敏感性进行了数学分析,如放养密度、水交换率、硝化率、生长率和死亡率,发现TAN对放养密度最敏感。如下图所示,TAN水平在较高的放养密度中趋于增加。

 

TAN ppm 对不同放养密度水平的敏感性模型。假设每 m3 生物絮凝体和浮游植物对 TAN 同化的基本速率恒定。 

© 阿鲁恩

        放养密度高的池塘会投食更多食物,因此随着时间的推移,TAN浓度往往会更高,这将导致承载能力降低。

 

         随着氨积聚的增加,池塘中生物所需的总需氧量也会增加。这可能超出池塘基础设施通过光合作用或曝气所能补充的量。随着氨浓度的升高,池塘环境对虾来说会变得压力很大,并导致食欲不振和生长停滞。

 

        如下图所示,这是达到临界站立作物 (CSC) 的时间,或者是生长从最大生长线放缓的情况。这将导致池塘达到其承载能力,或者出现完全停止生长的情况。高浓度的TAN可能导致池塘在虾达到可销售规格之前就达到其承载能力,从而减少养殖场的收入。

 

虾塘承载能力和生长速率动态的说明性表示。实际CSC根据每个池塘的实际承载能力而有所不同。 

© 阿鲁恩

     是什么导致了氨中毒?

 

       氨的毒性和游离氨到离子氨的平衡是由pH值、温度、盐度、碱度和溶解氧等因素驱动的。对虾养殖的理想水pH值在7至8之间。

 

       温度的升高会导致TAN中游离氨的比例增加。这通常会造成困难的管理决策,因为最佳生长条件与较高的 NH3 分数相吻合,而不是在较低的 pH 值和温度下实现。

 

       溶解氧和碱度很重要,因为它们可以提高应力条件下的化学和生理过程效率。它们在支持通过好氧硝化过程去除氨方面也至关重要。

 

        硝化作用是氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐。硝酸盐的毒性比氨和亚硝酸盐小。氨通过硝化细菌转化为亚硝酸盐,然后转化为硝酸盐。亚硝基单胞菌将氨转化为亚硝酸盐,硝酸杆菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。硝化作用需要氧气,建议碱度超过 120 以支持硝化细菌的生长。池塘曝气水平低会导致氨积聚达到毒性水平。

 

防止氨积聚的方法

 

       为了防止虾池中的氨问题,需要适当的管理,以将浓度保持在最大阈值或致死浓度以下。以下是防止氨浓度增加的重要管理方法。

 

     每周测量

      建议每周测量一次,当出现疾病或溶解氧低等问题时,将测量增加到每天一次。可以使用易于使用的现场套件、现场实验室或第三方实验室进行测量。建议偶尔将实验室测试与现场测试一起使用,以检查可靠性和准确性。应同时测定TAN、亚硝酸盐和硝酸盐、碱度、溶解氧、盐度和pH值。

 

应每周测量和监测水质,以防止氨积聚 

© 正大食品

 

      喂养方式

       对虾养殖中氨的主要来源来自饲料投入。防止氨积聚的一种方法是通过饲喂方案规划进行适当的饲料管理。喂养制度规定了饮食、数量和时间表。

        饮食是指指定的饲料类型(例如活饲料或人工饲料)和蛋白质含量,这决定了释放到水中的氨量。量是指系统中使用的进料速度。饲喂率必须考虑生物量和平均日生长目标 (ADG)。而喂食时间表是每个喂食小时的喂食时间和部分。

        饲养制度需要考虑到对虾生长的需要以及水和池塘底层环境的能力。这样做是为了防止过度喂食,这会导致氨在水中积聚。

 

      保持碱度

 

       碱度是衡量水体中和酸碱的能力,从而保持相当稳定的pH值和稳定的水环境的能力。最大pH波动不应超过0.5。将稳定的pH值保持在安全范围内很重要,因为它会影响培养生物体的新陈代谢和其他生理过程。最佳碱度范围为 120-200 ppm。

     

      保持pH值稳定

 

         如上所述,pH值是氨电离的重要因素,它决定了氨本身的毒性。培养水的pH值应保持在7.7至8.3单位的最佳pH值范围内。

 

      管理盐度

 

        盐度影响培养水的离子强度,决定了氨电离的比例,也决定了氨本身的毒性。一项关于半硫酸磷的研究发现,盐度决定了培养生物的生长和耐氨性。因此,培养水应保持在 25 至 35 ppt 的最佳盐度范围内。

 

      溶解氧 

 

        足量的溶解氧有助于维持硝化过程,这对于去除培养水中的氨很重要。硝化过程平衡了铵、硝酸盐和亚硝酸盐的浓度,以促进虾的生长。防止铵积聚所需的合适溶解氧范围为 >5 ppm。

 

 

      解决氨问题

 

           如上所述,游离氨(NH3)对虾有毒。NH3 的上限如下表所示。

 

不同盐度下联合氨浓度的上限 

© 阿鲁恩

 

 

       如果养殖场中的氨浓度已经超过最大阈值,并且您发现养殖虾出现行为或身体异常,甚至死亡,则需要采取一些重要的对策。这些可以作为即时治疗,并可能有助于预防进一步的问题,例如疾病爆发。

     物理治疗

       降低虾塘中氨浓度的方法之一是稀释水,通常是通过换水或水循环。这不仅降低了氨浓度,还为虾创造了更好的环境。

        每天可以从总水量中进行 10% 到 40% 的水交换,直到氨浓度达到安全水平。换水时应采用彻底的水管理SOP,尤其是在换水率超过15%的情况下。

   

      提高硝化速率

      氨的积聚可能是由低硝化速率引起的。为了解决这个问题,可以通过从商业产品中添加硝化细菌来提高硝化速率。这将导致亚硝酸盐的增加,亚硝酸盐虽然毒性低于NH3,但仍然有毒,其他管理计划应与其他疗法联合使用。

 

     增加碱度

       氨的增加可能是由低碱度引起的pH值波动引起的。如果碱度较低,则每两至三天向水中加入约12.5 ppm的碳酸氢盐化合物,如CaO、CaCO、CaMg(CO3)或NaHCO,直到碱度达到120至200ppm的最佳范围。

 

生产商可以通过改变培养水的化学参数来控制氨的峰值 

© 库尔特·塞尔文

 

      维持细菌改良剂

 

       为了保持虾的健康,需要在水体中添加益生菌。这将为机会性病原体创造一个竞争环境。对虾养殖中常用的益生菌有芽孢杆菌属、乳酸杆菌属和假单胞菌属。

 

       减少和替代饲料投入

 

         饲料是水体中氨的主要来源之一。因此,当出现氨问题时,饲料量应减少30%至40%。此外,在高氨浓度下,虾的食欲会降低,减少饲料可以防止过度喂食。

除了减少外,还可以通过更换饲料来降低培养水中的氨浓度。用含有较低氮或蛋白质含量的进料代替目前的进料将减少进入水体的氮。

 

        虹吸

       

         氨通过有机负荷的分解释放到水体中,有机负荷以污泥的形式沉淀在池底。虹吸可以消除池塘底部的剩余饲料或任何有机物。这降低了氨的浓度,并防止了微生物分解导致氨的进一步积聚。

 

       后处理和半RAS

   

         后处理池塘是一种很好的做法,既可以减少环境污水负荷,又可以作为生物控制的水交换源。后处理主要用于降低释放到环境中的氨和病原体浓度,这有助于维持当地的水质和承载能力。

后处理池塘的另一种用途是修复水并降低氨浓度,然后将一些水泵回生长池塘。后处理可以通过多种方式实现,从含有遮目鱼和海藻的混养池塘到沉淀池、半机械工艺和化学处理。

 

      使用不同的策略来管理氨

         

         氨是虾生产的重要限制因素。它的堆积会达到毒性水平,影响虾的健康和水质。这可能导致养殖场生产力下降、经济损失和对虾死亡。

然而,可以通过保持重要的水参数(如碱度、pH值、盐度和溶解氧)来防止氨积聚。如果出现氨问题,可以采取一些对策。这包括物理处理、提高硝化速率和碱度、添加益生菌、保持适当的喂养制度和虹吸池塘。

  采用最新的科学、适当的技术和专家支持可以帮助虾农管理他们的氨问题,同时提高生产力和利润。