本发明涉及水产养殖技术领域，具体涉及一种池塘养殖的精准施肥方法。
背景技术：
池塘养殖是我国水产养殖的主要方式，其产量约占淡水水产养殖总产量的75%。在当前渔业资源和可养殖水面有限的情况下，养殖户为了寻求更高的产量，往往通过增加养殖密度，向水体中投入大量的饵料、肥料等方式，以满足养殖对象快速生长的需求。这种高投入的养殖方式虽然能够在一定程度上提高产量，但也具有较高的养殖风险，其带来的水质恶化情况不容忽视，尤其是养殖水体的氨氮、亚硝酸盐和硫化氢的升高以及溶解氧的下降。养殖对象长期生活在此环境中，免疫力下降，病害频发，影响水产品质量及带来食品安全隐患。高密度集约化养殖池塘水质恶化的本质原因是残饵、排泄物、生物残骸等污染输入超过了水体自净能力。因此，如何提高养殖水体的自净能力是池塘养殖可持续发展面临的主要挑战之一。
池塘施肥技术在我国有悠久的历史，实践证明施肥能增加池塘中的营养物质，促进饵料生物的大量繁殖，增加水体溶解氧，加速水体物质循环和能量流动，维护生态系统平衡。在高密度、高投喂的养殖池塘中，通过施用无机肥（或称化肥）可快速提高水体初级生产力，提升池塘水体的自净能力，实现生态系统稳定的目的。当前，养殖户普遍根据养殖经验直接向水体中投放无机肥料，其效果往往事倍功半，主要表现为：有的水体难肥，有的施肥过度，同一水域不同时间的施肥效果不同或同一时间不同水域的施肥效果差异很大，其后果是不仅会浪费肥料，增加生产成本，而且还会造成水体一定程度的污染，破坏生态环境。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种池塘养殖的精准施肥方法，该方法通过检测溶氧量的变化探究养殖水体中的限制性营养元素种类和最适浓度，为生产应用提供一套合理施肥的方案，以达到改善池塘高密度养殖过程中水质恶化的目的，并可促进养殖对象生长，减少病害发生，推进水产养殖业可持续健康发展。
为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种池塘养殖的精准施肥方法，包括如下步骤：
（1）采集水样并分装到多个容器中；
（2）将容器分为一个对照组和若干个处理组，每组各3个重复，其中，在处理组中分别加入不同种类或复配的营养元素，使各营养元素的最终浓度达到如下标准：氮元素浓度为1~2mg/l，磷为0.1~0.5mg/l，钾为0.05~0.3mg/l，钙、镁分别为0.01~0.05mg/l；
（3）将步骤（2）中的对照组和处理组密封并移至通风、光线良好的地方，同时避免阳光直射；
（4）将步骤（3）中的对照组和处理组放置培养24-48h，采用便携式溶氧仪快速测定各组容器瓶中的溶氧量，并记录各组溶氧数据；
（5）将各处理组平均溶氧量与对照组进行比较，溶氧量高且差异显著的一组或几组所加的或共有的营养元素即为养殖水体中的限制性营养元素；
（6）重复步骤（1）取水样，分组后在水体中加入不同浓度梯度的限制性营养元素，重复步骤（3）和步骤（4），将各处理组平均溶氧量与对照组进行比较，溶氧量高且差异显著的处理组所加的限制性营养元素浓度即为最适浓度；
（7）选定肥料种类，计算施肥量，选择无风或微风、天气晴朗的上午，将肥料溶解后均匀泼洒到池塘中。
本发明步骤（3）中避免阳光直射是为了避免容器瓶内水温温度过高导致浮游生物死亡。
在其中一些实施例中，所述步骤（1）中采集水样具体为：用采水器采集池塘表层10~30cm深的水样，用浮游生物网过滤掉水体中的大型浮游动物。
在其中一些实施例中，所述浮游生物网为13号浮游生物网。
在其中一些实施例中，所述步骤（1）中的容器为无色透明窄口容器。
在其中一些实施例中，所述容器的体积为≥5l。
在其中一些实施例中，所述步骤（2）中处理例添加的营养元素还包括铁、锌、锰等微量元素，所述铁、锌、锰等微量元素浓度不高于0.05mg/l。
在其中一些实施例中，所述步骤（3）中对照组和处理组容器瓶中的水温为15℃~35℃。
在其中一些实施例中，所述步骤（7）中，施肥量的计算公式为：
式中：
m——应施肥料的重量，kg；
v——池塘水体体积，m3；
ρ——限制性营养元素的最适浓度，mg/l；
ω1——应施肥料的有效含量，%；
ω2——限制性营养元素在肥料有效成分中的质量分数，%。
在其中一些实施例中，在施肥7-15天后，按权利要求1所述方法再次测定施肥种类和适宜浓度，向养殖水体再次施肥。通过后续施肥，能够大幅度提高水体的初级生产力，使养殖水体保持高溶氧水平。
本发明所提供的一种池塘养殖的精准施肥方法，相比于现有技术具有如下有益效果：
本发明通过检测溶氧量的变化实现不同养殖水体中限制性营养元素种类和最适浓度的精准诊断，减少因盲目施肥带来的水质恶化和环境污染，节约肥料成本，并可充分利用高密度养殖池塘水体中富余的营养物质，降低水体营养盐负荷，加速物质转化速度，实现生态系统良性循环和高产高效，促进水产养殖业可持续健康发展。本发明所用的方法在养殖生产中操作简单，且应用效果非常显著，使用该方法可提高池塘溶氧量30%以上，鱼产量增收10%以上。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作详细说明。
本发明中，溶氧仪为丹麦欧仕卡（oxyguardhandypolaris泊锐斯）便携式溶氧仪，购自广东瀚海投资有限公司。
实施例1
在广东省珠三角的一个以养殖草鱼种（从100g/尾养至400g/尾规格，密度4000尾/亩）为主的10亩面积池塘1（水深2m）中使用：用采水器采集池塘表层20cm深的水样，用13号浮游生物网滤掉大型浮游动物后将滤液分装入27个5l无色透明窄口容器中，每3个容器为一组，除一组作为空白对照组外，在其它处理组中分别加入不同种类或复配的营养元素，分别为氮组1mg/l、磷组0.2mg/l、钾组0.2mg/l、钙组0.05mg/l、镁组0.05mg/l、氮+磷组1+0.2mg/l、氮+钾组1+0.2mg/l、磷+钾组0.2+0.2mg/l。将各组容器密封后移至通风、光线良好的地方，避免阳光直射，使瓶内水温维持在25℃左右，培养48h后，用便携式溶氧仪快速测定各组瓶中的溶氧量，将各处理组平均溶氧量与对照组比较。结果表明，分别加氮、钾、钙、镁、氮+钾的5个处理组与对照组差异不显著（p>0.05），而加磷、氮+磷、磷+钾的3个处理组与对照组差异极显著（p<0.01），且与对照组差异极显著的3组中，相互差别不显著，说明磷是该池塘水体的限制性元素。再次从该池塘取水样滤掉大型浮游动物后分装到18个5l无色透明容器中，每3个容器为一组，除一组作为空白对照外，在其它处理组中分别加入不同浓度梯度的磷元素，使磷浓度分别达到0.05mg/l、0.1mg/l、0.2mg/l、0.3mg/l、0.4mg/l，将容器密封后移至通风、光线良好的地方，避免阳光直射，使瓶内水温维持在25℃左右，培养48h后，用便携式溶氧仪快速测定各组瓶中的溶氧量，将各处理组平均溶氧量与对照组比较。结果表明，0.05mg/l磷组的溶氧量与对照组差异不显著（p>0.05），其它4个浓度组与对照组差异极显著（p<0.01），且与对照组差异极显著的4组中，相互差异不显著，另外0.05mg/l磷组的溶氧量与其它4个浓度磷组的差异显著（p<0.05）。综合考虑肥效及经济效益，以在该养殖水体中加磷0.1mg/l为宜。选定过磷酸钙（含五氧化二磷20%）为施肥种类，根据公式
选择无风（或微风）、天气晴朗的上午，将15.3kg过磷酸钙在船上充分溶解后均匀泼洒到池塘中，泼洒当日白天不开增氧机，以免增氧机搅动底泥吸附磷肥，降低肥效。在施肥后12天左右，用本发明中的方法再次测定适宜施肥种类和浓度，准备下一次施肥。
实施例2
在广东省珠三角的一个以养殖草鱼种（从100g/尾养至400g/尾规格，密度4000尾/亩）为主的10亩面积池塘2（水深2m）中使用：用采水器采集池塘表层10cm深的水样，用13号浮游生物网滤掉大型浮游动物后将滤液分装入27个5l无色透明窄口容器中，每3个容器为一组，除一组作为空白对照组外，在其它处理组中分别加入不同种类或复配的营养元素，分别为氮组2mg/l、磷组0.1mg/l、钾组0.05mg/l、钙组0.01mg/l、镁组0.04mg/l、氮+磷组2+0.1mg/l、氮+钾组2+0.05mg/l、磷+钾组0.1+0.05mg/l。将各组容器密封后移至通风、光线良好的地方，避免阳光直射，使瓶内水温维持在25℃左右，培养48h后，用便携式溶氧仪快速测定各组瓶中的溶氧量，将各处理组平均溶氧量与对照组比较。结果表明，分别加氮、钾、钙、镁、氮+钾的5个处理组与对照组差异不显著（p>0.05），而加磷、氮+磷、磷+钾的3个处理组与对照组差异极显著（p<0.01），且与对照组差异极显著的3组中，相互差别不显著，说明磷是该池塘水体的限制性元素。再次从该池塘取水样滤掉大型浮游动物后分装到18个5l无色透明容器中，每3个容器为一组，除一组作为空白对照外，在其它处理组中分别加入不同浓度梯度的磷元素，使磷浓度分别达到0.05mg/l、0.075mg/l、0.1mg/l、0.2mg/l、0.3mg/l，将容器密封后移至通风、光线良好的地方，避免阳光直射，使瓶内水温维持在25℃左右，培养48h后，用便携式溶氧仪快速测定各组瓶中的溶氧量，将各处理组平均溶氧量与对照组比较。结果表明，0.05mg/l、0.075mg/l磷组的溶氧量与对照组差异不显著（p>0.05），其它3个浓度组与对照组差异极显著（p<0.01），且与对照组差异极显著的3组中，相互差异不显著，另外0.05mg/l、0.075mg/l磷组的溶氧量与其它3个浓度磷组的差异显著（p<0.05）。综合考虑肥效及经济效益，以在该养殖水体中加磷0.1mg/l为宜。选定过磷酸钙（含五氧化二磷20%）为施肥种类，根据公式
选择无风（或微风）、天气晴朗的上午，将15.3kg过磷酸钙在船上充分溶解后均匀泼洒到池塘中，泼洒当日白天不开增氧机，以免增氧机搅动底泥吸附磷肥，降低肥效。在施肥后7天左右，用本发明中的方法再次测定适宜施肥种类和浓度，准备下一次施肥。
实施例3
在广东省珠三角的一个以养殖商品草鱼（从400g/尾养至1000g/尾规格，密度1500尾/亩）为主的30亩面积池塘3（水深2m）中使用：用采水器采集池塘表层30cm深的水样，用13号浮游生物网滤掉大型浮游动物后将滤液分装入27个5l无色透明窄口容器中，每3个容器为一组，除一组作为空白对照组外，在其它处理组中分别加入不同种类或复配的营养元素，分别为氮组1.5mg/l、磷组0.3mg/l、钾组0.3mg/l、钙组0.03mg/l、镁组0.01mg/l、氮+磷组1.5+0.3mg/l、氮+钾组1.5+0.3mg/l、磷+钾组0.3+0.3mg/l。将各组容器密封后移至通风、光线良好的地方，避免阳光直射，使瓶内水温维持在30℃左右，培养24h后，用便携式溶氧仪快速测定各组瓶中的溶氧量，将各处理组平均溶氧量与对照组比较。结果表明，分别加氮、钾、钙、镁、氮+钾的5个处理组与对照组差异不显著（p>0.05），而加磷、氮+磷、磷+钾的3个处理组与对照组差别极显著（p<0.01），且与对照组差异极显著的3组中，相互差别不显著，说明磷是该池塘水体的限制性元素。再次从该池塘取水样滤掉大型浮游动物后分装到18个5l无色透明容器中，每3个容器为一组，除一组作为空白对照外，在其它处理组中分别加入不同浓度梯度的磷元素，使磷浓度分别达到0.05mg/l、0.1mg/l、0.2mg/l、0.3mg/l、0.4mg/l，将容器密封后移至通风、光线良好的地方，避免阳光直射，使瓶内水温维持在30℃左右，培养24h后，用便携式溶氧仪快速测定各组瓶中的溶氧量，将各处理组平均溶氧量与对照组比较。结果表明，0.05mg/l磷组的溶氧量与对照组差异不显著（p>0.05），其它4个浓度组与对照组差异极显著（p<0.01），且与对照组差异极显著的4组中，相互差异不显著。综合考虑肥效及经济效益，以在该养殖水体中加磷0.1mg/l为宜。选定过磷酸钙（含五氧化二磷20%）为施肥种类，根据公式
选择无风（或微风）、天气晴朗的上午，将45.9kg过磷酸钙在船上充分溶解后均匀泼洒到池塘中，泼洒当日白天不开增氧机，以免增氧机搅动底泥吸附磷肥，降低肥效。在施肥后10天左右，用本发明中的方法再次测定适宜施肥种类和浓度，准备下一次施肥。
实施例4
在广东省珠三角的一个以养殖商品草鱼（从400g/尾养至1000g/尾规格，密度1500尾/亩）为主的30亩面积池塘4（水深2m）中使用：用采水器采集池塘表层20cm深的水样，用13号浮游生物网滤掉大型浮游动物后将滤液分装入36个5l无色透明窄口容器中，每3个容器为一组，除一组作为空白对照组外，在其它处理组中分别加入不同种类或复配的营养元素，分别为氮组1.5mg/l、磷组0.5mg/l、钾组0.1mg/l、钙组0.04mg/l、镁组0.03mg/l、氮+磷组1.5+0.5mg/l、氮+钾组1.5+0.1mg/l、磷+钾组0.5+0.1mg/l、铁0.01mg/l、锌0.05mg/l、锰0.03mg/l。将各组容器密封后移至通风、光线良好的地方，避免阳光直射，使瓶内水温维持在30℃左右，培养48h后，用便携式溶氧仪快速测定各组瓶中的溶氧量，将各处理组平均溶氧量与对照组比较。结果表明，分别加氮、钾、钙、镁、氮+钾、铁、锌、锰的8个处理组与对照组差异不显著（p>0.05），而加磷、氮+磷、磷+钾的3个处理组与对照组差异极显著（p<0.01），且与对照组差异极显著的3组中，相互差别不显著，说明磷是该池塘水体的限制性元素。再次从该池塘取水样滤掉大型浮游动物后分装到21个5l无色透明容器中，每3个容器为一组，除一组作为空白对照外，在其它处理组中分别加入不同浓度梯度的磷元素，使磷浓度分别达到0.05mg/l、0.075mg/l、0.1mg/l、0.2mg/l、0.3mg/l、0.5mg/l，将容器密封后移至通风、光线良好的地方，避免阳光直射，使瓶内水温维持在30℃左右，培养48h后，用便携式溶氧仪快速测定各组瓶中的溶氧量，将各处理组平均溶氧量与对照组比较。结果表明，0.05mg/l、0.075mg/l磷组的溶氧量与对照组差异不显著（p>0.05），其它4个浓度组与对照组差异极显著（p<0.01），且与对照组差异极显著的4组中，相互差别不显著。综合考虑肥效及经济效益，以在该养殖水体中加磷0.1mg/l为宜。选定过磷酸钙（含五氧化二磷20%）为施肥种类，根据公式
选择无风（或微风）、天气晴朗的上午，将45.9kg过磷酸钙在船上充分溶解后均匀泼洒到池塘中，泼洒当日白天不开增氧机，以免增氧机搅动底泥吸附磷肥，降低肥效。在施肥后7天左右，用本发明中的方法再次测定适宜施肥种类和浓度，准备下一次施肥。
测试一个养殖周期内（80~90天），实施例1-4和对比例1-2（对比例1为广东省珠三角的一个10亩面积以养殖草鱼种为主的池塘2相邻的池塘5，其中，池塘5未施肥；对比例2为广东省珠三角的一个30亩面积以养殖商品草鱼为主的池塘4相邻的池塘6，其中，池塘6未施肥）的池塘溶氧量、鱼体生长速度和产量对比，结果如表1所示：
表1实施例与对比例池塘的溶氧量、鱼体生长速度及产量对比
注：溶氧量为晴好天气下一个养殖周期内下午四点左右水表层30cm处的溶氧平均值。
由表1可知，采用本发明的精准施肥方法，实施例1-2与对比例1相比，水体溶氧量至少高30%，鱼体生长速度更快，产量更高，比对比例1至少高10%；实施例3-4与对比例2相比，水体溶氧量高30%以上，鱼体生长速度更快，产量更高，比对比例2至少高13%。说明本发明池塘养殖的精准施肥方法能够明显提高池塘溶氧量和鱼产量。
在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。