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亚硝酸盐,是水产养殖的世纪难题解决方案 [复制链接]

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亚硝酸盐有*,并且不可避免地存在于所有封闭水产养殖系统中,因此,养殖户必须了解它的来源,以及如何管理它。

泰国的对虾养殖场

一、亚硝酸盐对于鱼虾的影响机制。

大多数鱼虾养殖户通过定期投喂不断向池塘添加饲料(氮),这些氮输入的很大一部分以氨的形式作为废物进入水中。当然,低浓度的氨对许多水生物种也是有*的,但浓度有多低在一定程度上取决于温度、pH值和养殖的物种。氨是蛋白质分解代谢的副产品,因此一般来说,饲料中较高的蛋白质含量通常会导致较高的氨含量。

在天然水生环境中,氨通常被两组不同的硝化细菌分解。在淡水和海洋环境中,其中一组将氨转化为亚硝酸盐,亚硝酸盐对鱼类和无脊椎动物也有*,而另一组将亚硝酸盐转化为相对无*的硝酸盐。近年来,从养虾设施中分离出的许多其他类硝化细菌,其中一些具有令人惊讶的名称,已证明具有去除氨和亚硝酸盐的能力。在咸水和含盐环境中。事实上,现代分子方法已经证明,许多细菌在基因上具有硝化作用(氧化氨和亚硝酸盐)、反硝化作用(将硝酸盐还原为氮气)或这些活动的某种组合(Prena,)。

在淡水鱼和大多数十足目动物中,亚硝酸盐主要通过鳃从周围环境进入,而在咸水鱼中,亚硝酸盐主要通过肠壁吸收。有鳍鱼类生产中亚硝酸盐含量高的一个主要问题被称为高铁血红蛋白血症或褐血病(受影响的鱼的鳃和血液通常呈棕色)。当亚硝酸盐通过鳃主动运输进入鱼的血液,并随后与血红蛋白结合时,就会出现这种情况。然后血红蛋白永久无法输送氧气,导致一种持续的部分缺氧。

二、亚硝酸盐,对虾类会造成什么影响。

在养虾场中,亚硝酸盐通过动物的鳃进入并积聚在内部组织中,导致各种条件下的生理应激和死亡,蓄积主要发生在血淋巴、肠道、肝胰腺、鳃和肌肉组织中(Lietal.)。在酸性更强的条件下,亚硝酸根离子可以形成亚硝酸(HNO2),更容易穿过鳃膜(Romano和Zeng,)。亚硝酸盐的直接*性作用是可变的且难以预测,但较高的盐度通常会导致对虾和其他十足目动物的亚硝酸盐耐受性增强。

对虾在25ppt盐度下暴露于ppm亚硝酸盐72小时后,死亡率为50%(Alcaraz,),但(Valencia-Casta?eda,)发现在低盐度条件下,虾苗的亚硝酸盐耐受性要低得多。在盐度分别为1和3ppt的水中,亚硝酸盐的*性比氨的*性更大,在这些条件下,亚硝酸盐的安全水平分别为0.17ppm和0.25ppm。

在典型的养虾条件下(盐度水平20ppt),亚硝酸盐含量通常为2.5至4.5ppm。虽然一些研究表明亚硝酸盐和亚硝酸会干扰某些十足目动物血蓝蛋白的携氧能力,但情况可能并非总是如此。一般来说,亚硝酸盐已被证明会抑制十足目动物的免疫功能,并增加氧化损伤,使它们更容易受到许多病原体的影响(Romano和Zeng)。

室内RAS养殖设施

三、RAS(循环水)养殖设施,能够解决亚硝酸盐的问题?

RAS中的亚硝酸盐动力学相当复杂,因此本讨论仅涵盖基础知识。在RAS中,亚硝酸盐水平取决于主要硝化菌(氨氧化菌和亚硝酸氧化菌)的细菌性能。这些细菌通常与参与废物分解的其他细菌一起生活在生物过滤器中(或更准确地说是生化池)。当生物过滤器首次建立时,氨首先积累,然后随着氨水平开始下降,亚硝酸盐积累,最后两种化合物的水平下降到适合、稳定的平衡。但是,冷水RAS中的细菌种群,表现出较慢的生长和活力下降。

不幸的是,尽管经过数十年的研究和开发,许多采用RAS养殖模式的养殖户仍然无法理解,如果没有健康的生物过滤器,他们就无法维持健康的亚硝酸盐水平。在RAS开发的早期,人们所能做的就是等待存在的细菌在生物过滤器中定植,但现在可以定值特定的细菌菌株。最终,多功能菌株可能会出现,但无论如何,都很难排除自行侵入的细菌。

疾病管理和预防对于RAS尤为重要。20世纪80年代的早期研究发现,当时的常见疾病治疗经常会破坏RAS生物过滤器内的细菌功能,导致氨或亚硝酸盐暂时升高。硫酸铜和硫酸新霉素与海水系统中亚硝酸盐的积累尤其相关。目前,在大多数国家,很少有化疗药物被标记为RAS使用,因此随着替代疾病管理策略的发展,这种考虑已不再那么令人担忧。

跑道系统

四、温带池塘,会对于亚硝酸盐的影响

尽管高铁血红蛋白血症(褐血病)可在多种条件下发生,但在温带气候下,强降雨和冬季投喂往往会导致春季淡水池塘出现褐血病。氨在冬季容易积聚,因为水太冷,硝化细菌无法有效发挥作用。在极端情况下,高氨水平可能导致季节性疾病问题,例如:真菌感染。

随着春季池塘水温开始变暖,亚硝酸盐含量通常会增加,因为将氨转化为亚硝酸盐的细菌早于将亚硝酸盐转化为硝酸盐的细菌“苏醒”。此外,当氨水平持续较高时,亚硝酸盐转化细菌有时会受到抑制。因此,在池塘温度充分上升之前,亚硝酸盐水平可能会增加到导致褐血病成为问题的程度。

美国南部的鲶鱼养殖户发现,在生产池塘中添加盐有助于减少褐血病损失。这种做法的基础是添加足够的氯化物,以防止鱼类通过鳃吸收过多的亚硝酸盐并进入血液。只有一定数量的离子可以在任何时间点穿过鱼的鳃表面并进入其血液,并且溶液中的氯离子与亚硝酸盐离子竞争沿鳃表面的可用“通道”。这很重要,因为如上所述,进入血液的亚硝酸根离子会与红细胞结合,并阻止它们将氧气输送到身体的其他部位。

池塘中的鲶鱼

虽然在池塘中添加盐似乎可以很好地对抗亚硝酸盐中*,但根据当地的供应情况和价格,充分提高氯化物与亚硝酸盐的比例可能是一项成本高昂的工作。盐供应中不得含有抗结块添加剂,因为它们会引起许多鱼的不良反应。美国南部的研究人员最初建议鲶鱼养殖户采用3:1的氯化物与亚硝酸盐的比例,但随着养殖密度和投喂率的增加,建议的比例升至6:1。现在进一步的研究表明,需要10:1的比例才能充分保护斑点叉尾鮰及其杂交种免受褐血病的侵害。虽然16:1的比例可完全抑制鲶鱼的高铁血红蛋白血症,但健康鱼可以耐受10:1或更高比例时发现的低水平棕色血液形成。但是德国研究人员发现,要完全防止梭鲈(Sanderluceoperca)体内亚硝酸盐积累,需要24:1的比例。

已经记录到许多淡水鱼因暴露于高氮水平而产生不利影响。正如Matsche等人()所证明的那样,鲟鱼可能特别容易受到影响,而大口黑鲈和其他鳞科动物似乎对亚硝酸盐相对有抵抗力。安大略兽医学院的研究人员报告了一个与室外鳟鱼养殖场的高亚硝酸盐水平相关的春季死亡事件,该养殖场在浅水池塘中循环供水以供随后再利用(Speare和Backman))。尽管氧气水平正常,但鱼的表现就像缺氧一样,并出现巧克力色的血液。测量的亚硝酸盐含量0.8ppm。大多数野味鱼和养殖三文鱼都可以耐受防止出现褐血所需的氯化物水平。然而,在跑道道设施中,添加足够量的盐来持续防止亚硝酸盐*性通常不是一种选择,但幸运的是,大多数跑道养殖不会出现亚硝酸盐问题。

在许多温带地区(北半球和南半球),春季有鳍鱼类养殖池塘中的亚硝酸盐含量达到10ppm的情况并不少见,因此在水温开始上升之前应达到“安全”的氯化物水平将为ppm。不幸的是,由于上述原因,亚硝酸盐有时会跃升至20ppm的水平,如果发生这种情况,可能需要添加比相关物种所能耐受的更多的盐。在这些情况下,其他选择是尽可能让鱼没有压力,避免处理压力,并保持高溶解氧水平(5ppm),直到亚硝酸盐最终下降。

五、季节对亚硝酸盐的影响

即使高铁血红蛋白血症不会直接杀死鱼类,它也会削弱它们对疾病的抵抗力,特别是在春季,许多凉水和冷水鱼类已经处于压力之下。在接下来的几个月里,北美和欧洲的鱼类生产者应该记住,由于冬季降雨和融雪的稀释和冲刷,他们的氯化物水平可能会比秋季测量的值大幅下降。为了避免措手不及,应该进入冬季前记录氯化物水平,当然,这一完全相同的建议将在年中适用于南半球南美洲、南部非洲和澳大利亚等地区的鱼类养殖户。

池塘中的鳟鱼

在温带地区,盐通常是散装的,但在需要交货之前应尽早确定并联系供应商,避免批量供应含有抗结块或其他添加剂的产品至关重要。应在气温升高之前准确估计池塘的容量,并应以ppm等值计算散装盐的需求量。在某些地区,氯化物和亚硝酸盐的测试套件可能很难在当地找到,因此,需要提前准备。

从寒冷天气开始直到春季池塘变暖为止,应每周检查一次亚硝酸盐水平。养殖可以通过以下方式避免亚硝酸盐造成的损失:

1、在整个冬季认真监测水质和饲料使用情况;

2、明智地使用氯化物(盐);

3、在出现高铁血红蛋白血症的第一个要保持最佳溶解氧水平。

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