一种自循环式对虾养殖方法与流程

本发明属水产养殖设备技术领域，涉及一种对虾养殖方法，特别是一种自循环式对虾养殖方法，利用毛球包内毛球作为微生物生长的载体，通过投加硝化细菌菌剂，使硝化细菌在毛球上增殖，短时间内形成优势菌群，从而快速去除养殖水体中氨和亚硝酸盐等有毒物质，使养殖池能够养殖对虾并能自动净化水质。

背景技术：
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我国是水产养殖大国，养殖年产量居世界各国产量之首，长期以来，池塘养殖是我国对虾的主要养殖模式，多以粗放型为主，这种养殖方式存在两个缺陷，一是换水量较大，据现有数据统计，养殖1公斤对虾要消耗20立方米清洁水源，并且大多数养殖废水不经处理，直接排放，这种养殖方法不仅浪费了大量的水资源，还对环境造成一定的污染；二是在对虾养殖过程中，对虾排泄、残饵分解等都能产生氨和亚硝酸盐，如果不能及时得到去除，便会出现氨氮或亚硝酸盐氮的积累，从而对养殖生物造成危害，氨和亚硝酸盐对对虾呼吸系统影响较大，是诱发暴发性虾病的重要原因。水中亚硝酸盐经对虾鳃丝进入血液后，会使血液中运输氧气的血蓝蛋白载氧能力下降，引起组织缺氧、抗病力下降，摄食减少，进而出现软壳，严重时对虾在池底蜕壳，并因亚硝酸盐中毒而大量死亡，因此氨和亚硝酸盐是对虾养殖过程中的主要去除目标。为解决上述问题，现有技术探索出了一种循环水养殖系统模式(Recirculating aquaculture systems，RAS)，能够将系统每天换水量降到10％，被认为是一种环境友好的水产养殖模式。但RAS投资、运营成本及技术要求相对较高，大面积推广难度较大；而另一种生物絮团技术(Biofloc technology，BFT)采用的方法为通过添加有机碳源，调节C/N比，提高水中异养细菌数量，利用微生物将水体中的无机氮转化为自身成分，絮体被对虾二次摄食，达到调控水质、促进营养物质循环、降低饲料系数的目的，该生物絮团技术 虽然换水量较小，但是也存在一些缺陷，一是生物絮团通常需要采用添加蔗糖、淀粉、葡萄糖等方法来实现，使养殖成本提高；二是该生物絮团技术操作和管理过程较为复杂，在实际生产中难以稳定控制，可操作性和实用性较差；三是该方法采用投加有机碳源来促进异养细菌生长，但该方法对硝化细菌菌群生长不利，如果调控不当，养殖过程中会出现氨和亚硝酸盐大量积累；四是如果利用该方法产生的絮团沉降物质无法及时、合理地处理，也会影响到对虾的生长。

养殖系统中氨和亚硝酸盐的去除主要由硝化细菌(包括氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌)完成。氨氧化细菌(ammonium-oxidizing bacteria,AOB)可将氨转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐氧化细菌(Nitrite-oxidizing bacteria，NOB)则进一步将亚硝酸盐转化为硝酸盐，由于通过该过程硝化细菌(AOB和NOB)能够将氨和亚硝酸盐转化为相对低毒的硝酸盐，因此在对虾养殖过程中作用巨大。要使养殖系统中氨和亚硝酸盐维持在较低浓度，必须保证系统中存在一定数量的氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌。但由于氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌属化能自养菌，利用二氧化碳做碳源，利用氧化无机氮作为能量来源，生长繁殖速度慢、对环境因子变化敏感，使其在与异养细菌的竞争中处于劣势，针对上述问题，因此，设计一种自循环式对虾养殖方法，该系统充分考虑对虾养殖池水深大多在1米左右、对虾喜好在水体中下层生活、硝化细菌附着生长并利用无机物作为碳源的特点，建立一种自循环式对虾养殖方法，该系统充分利用养殖池空间，在养殖池水体上方放置毛球包，利用毛球包内毛球作为硝化细菌载体；通过往毛球包内投加硝化细菌制剂强化系统去除氨和亚硝酸盐的能力。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种自循环式对虾养殖方法，该系统充分考虑对虾生活习性和对虾养殖池空间，在养殖池水体上部悬挂毛球包，利用毛球包内毛球作为微生物生长的载体，通过投加硝化细菌菌剂，使硝化细菌在毛球上增殖，短时间内形成优势菌群，从而快速去除养殖水体中氨和亚硝酸盐等有毒物质， 避免养殖过程中氨和亚硝酸盐积累对虾造成伤害，使养殖池同时具有对虾养殖和水质净化双重功能，成为一个自循环养殖系统。

为了实现上述目的，本发明涉及的自循环式对虾养殖方法具体包括以下步骤：

(1)建立对虾养殖池：建立一面积在50平方米以内的养殖池，将养殖池按照常规养殖方法进行清理、消毒和冲洗干净；将养殖池内注入水源，水源的温度范围为24-28℃，溶解氧含量范围为5-8mg/L，pH值为7.5-8.5，深度为0.8-1.2米；将养殖池的四侧池壁上方分别固定一不锈钢或铝合金或木制材质的横杠；

(2)制作毛球包：长方体形状的毛球包的外层材质为双层筛绢结构，内部为空腔结构，用以盛装毛球，双层筛绢结构的内层筛绢为200-300目，外层筛绢为100-200目，毛球包的尺寸为长40-60cm、宽20-40cm、高20-30cm，毛球包的上壁中间处开有长条状开口，开口两侧分别固定置有固定带，固定带绑在横杠上用以固定毛球包，固定带通过开口两侧的固定扣与毛球包的上表面固定连接；将毛球从开口处装入毛球包内，并使毛球包的内部腔室盛满毛球；所述毛球用改性纤维丝结扎而成，也称改性纤维球，毛球直径为2-6cm；

(3)固定毛球包和注入水源：将毛球包的固定带捆绑固定于四侧池壁的横杠上，并在一侧池壁处预留出一定位置方便投放虾苗、水质检测和投加饵料；毛球包悬挂在对虾养殖池中，将养殖池中注入水源，水源的液面高于毛球包的上表面1-100mm；养殖池内悬挂毛球包的总体积不超过对虾养殖池水体的5％；养殖池放置毛球包后，毛球上附着的微生物会增加水体中溶解氧的消耗，需要根据监测的养殖池中溶解氧的含量来调节曝气量，确保溶解氧在适宜范围内；

(4)投放硝化细菌制剂：打开毛球包预留开口，将100ml硝化细菌制剂充分摇匀后，投入毛球包内的毛球上，然后按常规养殖方法对虾养殖流程增氧、养水、投放虾苗，养殖周期内无须再次投放硝化细菌制剂；

(5)养殖条件监测和调控：在养殖过程中检测氨氮、亚硝酸盐 氮、溶解氧，如果初期出现氨氮、亚硝酸氮指标偏高情况，采用换水的方式使其降低；在系统稳定后，则不会出现氨氮和亚硝酸盐氮偏高情况；

(6)毛球包的保存与重复利用：将经过一个养殖周期使用的毛球包收集起来，集中放置在1个养殖池水体中保存，保存条件是：增氧机增氧，维持水体溶解氧在4.0mg/L以上，在下一个养殖周期将毛球包重新固定在养殖池内直接使用，不需再添加菌剂；如果两个养殖期间隔时间在6个月以上，则将毛球包内毛球清洗干净后晾晒备用，在下一个养殖周期使用时，按照步骤(2)至步骤(5)的方法重新培养微生物后使用；在毛球包使用时间超过1年后，检查毛球和双层筛绢结构的破损情况，将破损的毛球替换处理，实现毛球包的安装备用。

本发明与现有技术相比不需要额外投加有机碳源，操作简单，同时本发明所用毛球包可以长时间保存，并多次使用，实施成本低，利用在毛球上增殖的硝化细菌来去除养殖水体中氨和亚硝酸盐等有毒物质，效果明显；克服了传统养殖系统需要定时定量添加微生物菌液的缺陷，养殖过程中只需要在装置建立时投放一次硝化细菌制剂；该系统使用后能够减少养殖系统换水频率，提高养殖效率，避免外源致病菌侵入，减少对虾发病率，显著提高养殖效率、对虾出苗率以及对虾产量，应用环境好，适用于高密度对虾养殖方法；对其他水生生物养殖系统也具有参考价值，市场前景广阔。

附图说明：

图1为本发明涉及的毛球包的主体结构原理示意图。

图2为本发明涉及的毛球包放置位置的俯视示图。

图3为本发明涉及的毛球包放置位置的剖面示意图。

图4为本发明涉及的模拟养殖系统的氨氮浓度变化图。

图5为本发明涉及的模拟养殖系统的亚硝酸盐氮浓度变化图。

图6为本发明涉及的养殖池中对虾生长情况图。

图7为本发明涉及的养殖池中水体氨氮浓度变化图。

图8为本发明涉及的养殖池中水体亚硝酸盐氮浓度变化图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的自循环式对虾养殖方法包括以下步骤：

(2)建立对虾养殖池1：建立一面积在50平方米以内的养殖池1，将养殖池1按照常规养殖方法进行清理、消毒和冲洗干净；养殖池1内水源2的条件为：温度范围为24-28℃，溶解氧含量范围为5-8mg/L，pH值为7.5-8.5，深度为0.8-1.2米；将养殖池1的四侧池壁上方分别固定一不锈钢或铝合金或木制材质的横杠3；

(2)制作毛球包4：长方体形状的毛球包4的外层材质为双层筛绢结构6，内部为空腔结构，用以盛装毛球5，双层筛绢结构6的内层筛绢为200-300目，外层筛绢为100-200目，毛球包4的尺寸为长40-60cm、宽20-40cm、高20-30cm，毛球包4的上壁中间处开有长条状开口8，开口8两侧分别固定置有固定带7，固定带7绑在横杠3上用以固定毛球包4，固定带7通过开口8两侧的固定扣9与毛球包4的上表面固定连接；将毛球5从开口8处装入毛球包4内，并使毛球包4的内部腔室盛满毛球5；所述毛球5用改性纤维丝结扎而成，也称改性纤维球，毛球5直径为2-6cm；

(3)固定毛球包4和注入水源2：先将毛球包4的固定带7捆绑固定于四侧池壁的横杠3上，并在一侧池壁处预留出一定位置方便投放虾苗、水质检测和投加饵料；毛球包4悬挂在对虾养殖池1中，将养殖池中注入水源2，水源2的液面高于毛球包4的上表面1-100mm；养殖池1内悬挂毛球包4的总体积不超过对虾养殖池1水体的5％；养殖池1放置毛球包4后，毛球5上附着的微生物会增加水体中溶解氧的消耗，需要根据监测的养殖池1中溶解氧的含量来调节曝气量，确保溶解氧在适宜范围内；

(4)投放硝化细菌制剂：打开毛球包4预留开口8，将100ml硝化细菌制剂充分摇匀后，投入毛球包4内的毛球5上，然后按常规养殖方法对虾养殖流程增氧、养水、投放虾苗，养殖周期内无须再次投放硝 化细菌制剂；

(5)养殖条件监测和调控：在养殖过程中检测氨氮、亚硝酸盐氮、溶解氧，如果初期出现氨氮、亚硝酸氮指标偏高情况，采用换水的方式使其降低；在系统稳定后，则不会出现氨氮和亚硝酸盐氮偏高情况；

(6)毛球包4的保存与重复利用：将经过一个养殖周期使用的毛球包4收集起来，集中放置在1个养殖池1水体中保存，保存条件是：增氧机增氧，维持水体溶解氧在4.0mg/L以上，在下一个养殖周期将毛球包4重新固定在养殖池1内直接使用，不需再添加菌剂；如果两个养殖期间隔时间在6个月以上，则将毛球包4内毛球清洗干净后晾晒备用，在下一个养殖周期使用时，按照步骤(2)至步骤(5)的方法重新培养微生物后使用；在毛球包4使用时间超过1年后，检查毛球5和双层筛绢结构6的破损情况，将破损的毛球5替换处理，实现毛球包4的安装备用。

实施例2：

本实施例对自循环式对虾养殖方法在净化水体中氨和亚硝酸盐的效果进行验证，采用3个模拟养殖系统进行对比实验，模拟养殖系统由玻璃缸、控温仪和曝气泵等组成，玻璃缸大小为1.2米×0.6米×0.6米，添加水的体积为0.36立方米，实验期间控制3个模拟养殖系统的水质条件相同，温度在28℃，pH 8.0-8.5，溶解氧在5-6mg/L，用海水素将盐度调至18‰；

养殖系统I添加1个毛球包4，毛球包4内装有直径为4.0厘米的毛球5，毛球包4大小为0.4米×0.2米×0.2米，毛球包4总体积0.016立方米，相当于养殖系统水体总体积的4.4％，毛球包4内添加硝化细菌菌剂100毫升；养殖系统II不添加毛球包4，但添加硝化细菌菌剂100毫升；养殖系统III不添加菌剂和毛球包4；往每个养殖系统中投加氯化铵试剂，使得氨氮含量为2mg/L；定期检测养殖系统水质条件变化，盐度、pH和温度，并采用哈希便携式溶解氧测定溶解氧的含量，采用靛酚蓝分光光度法测定氨氮的含量，采用萘乙二胺分光光度法测定亚 硝酸盐的含量，实验过程中3个系统的氨氮和亚硝酸盐氮含量变化情况见图4和图5，从图中能够看出，添加毛球包4的系统I在第8天时将氨氮降低至检测不出，系统II则需要20天，而系统III在第20天将氨氮降低了0.29mg/L。另外，系统I经过3天后含有的亚硝酸盐的量达到峰值，系统II需要7天，并且系统I亚硝酸盐峰值明显低于系统II，而系统III在实验过程中始终维持较高的氨氮浓度和较低的亚硝酸盐浓度，说明添加毛球包4有利于系统中硝化细菌的增殖，能够加快养殖系统硝化功能的建立过程。

实施例3：

本实施例对自循环式对虾养殖方法在水质净化方面的有效性进行验证，选用4个对虾养殖系统进行对比实验，每个养殖系统涉及的养殖池1尺寸为长8米、宽4米，养殖期间水源2的水深为1.0米，4个养殖系统均采用纳米曝气盘增氧；

在养殖系统I中悬挂32个毛球包4，毛球包4内装有直径为4.0厘米的毛球5，毛球包4的尺寸为0.4米×0.3米×0.3米，毛球包4的总体积1.152立方米，相当于养殖系统水体总体积的3.6％；养殖系统II中一共悬挂16个毛球包4，毛球包4的尺寸为为0.4米×0.3米×0.3米，毛球包4的总体积0.576立方米，相当于养殖系统水体总体积的1.8％；养殖系统I和养殖系统II中的每个毛球包4投加市售硝化细菌菌剂30毫升，养殖系统III采用生物絮团技术养殖方法，添加糖蜜作为碳源，投加量为每天饵料(蛋白质含量50％)投加量的77％，此时养殖水体的C/N比为10，同时每天投加枯草芽孢杆菌500ml；养殖系统IV采用常规换水养殖方法。每个养殖系统均放养南美白对虾苗2.2万尾，虾苗体长1.2cm，放苗时，各池水质条件相同，水温控制在28±1℃，盐度17，pH 8.0-8.5，溶解氧在5-6mg/L，养殖期间，各池投喂相同量的颗粒饵料，实验总计进行90天；养殖期间，定期检测对虾养殖系统中的水质变化，主要检测指标包括：盐度、pH、温度、溶解氧、氨氮、亚硝氮，其中溶解氧的含量采用哈希便携式溶解氧测定，氨氮和亚硝氮的检测方法参照国家标准GB17378.4-2007， 氨氮采用靛酚蓝分光光度法，亚硝酸盐采用萘乙二胺分光光度法；实验完成后，测量对虾体长、平均体重和产量，计算对虾的存活率；根据各池的投喂量，计算饵料系数，对虾90天的生长情况见图6，根据平均体长、平均体重以及产量推算出4个养殖系统的存活率分别为84.10％、82.70％、69.17％、62.88％，从上述实验数据计算出，采用本发明所述系统的养殖系统I比采用常规系统的养殖系统IV的对虾存活率提高33.75％；饵料系数分别为1.15、1.23、2.51、3.75，从上述实验数据计算出，采用本发明所述系统的养殖系统I比采用常规系统的养殖系统IV的对虾的饵料系数降低69.33％；4个养殖系统氨氮和亚硝酸盐氮含量变化情况如图7和8所示，悬挂32个毛球包4的养殖系统I和悬挂16个毛球包4的养殖系统II对氨氮和亚硝氮的去除效果明显优于养殖系统III和养殖系统IV；投加虾苗后，由于对虾排泄和残饵分解，养殖系统I和养殖系统II中氨氮在第5天达到峰值，此后开始下降；养殖系统I在第14天氨氮浓度降到0.1mg/L以下，从第24天开始到实验监测结束，氨氮浓度维持在0.015-0.025mg/L；亚硝酸盐在第9天达到峰值，再经过9天亚硝酸盐浓度降低到0.1mg/L以下，最终维持在0.015-0.025mg/L；养殖系统II则在第15天将氨氮浓度降低到0.1mg/L以下，最终将其维持在0.02-0.03mg/L，亚硝酸盐在第10天达到峰值，从第18天开始，亚硝酸盐的浓度降到0.02mg/L以下；养殖系统III和养殖系统IV中氨氮与亚硝酸盐浓度一直维持在0.3mg/L以上；经过90天监测，养殖系统III中氨氮的最终浓度维持在0.30-0.35mg/L，亚硝酸盐的最终浓度维持在0.30-0.40mg/L；养殖系统IV每经过11-13天，氨氮与亚硝酸盐浓度都会达到一个峰值，在达到峰值时换去池内三分之一的水以使浓度降低，才能保证对虾的正常生长；添加毛球包4有利于系统中硝化细菌的增殖，能够加快养殖系统硝化功能的建立过程；本实施例在应用于竹节虾养殖时，经过对比试验，其采用本发明养殖系统养殖时，相比于普通养殖方法，存活率提高19％，饵料系数降低21％，产量提高24％。