罗非鱼养殖过程中水体尿素含量的变化

袁嘉欣 陶志英 谢世红 邓宏奎 欧阳敏 周辉明

摘要： 为了解罗非鱼养殖过程中水体尿素含量的变化特征，分两期试验探讨了投喂和充气对罗非鱼养殖水体尿素、pH、氨氮、亚硝酸盐含量的影响。结果显示：前期试验中，充氧条件下喂食和不食组的尿素浓度一直处于较低水平，且保持相同的变化趋势，两组尿素浓度水平差异不明显。后期试验中，充气喂食条件下尿素浓度水平高于充气不喂食组，高于不充气不喂食组，充气喂食组的尿素含量呈波动上升趋势，充气不喂食和不充气不喂食组尿素浓度变化趋势一致；亚硝酸在三组中均处于较低的浓度水平，但不充气不喂食组高于其余两组；充气喂食组氨氮浓度水平最高，且是保持上升的趋势，其余两组氨氮浓度变化趋势保持一致。结果表明，本实验鱼类养殖水体尿素含量主要受到鱼类生理代谢活动影响，而饲料是水体氨氮的主要来源，充气对水体尿素浓度影响不明显。

关键词： 罗非鱼；养殖水体；尿素

中图分类号： S948     文献标识码： A

尿素（CH 4N 2O）是一种可溶性小分子有机氮，其氮元素以-3价还原态存在。进入水中的尿素，作为可溶性有机氮源的重要组成部分，有着较高的生物利用率。研究表明，浮游植物与细菌等吸收还原态氮所需能量更少，因此尿素相对于NO 3-更容易作为营养元素直接被浮游植物和细菌同化，在碳氮循环中起着重要的作用，可以作为一种有效氮源促进浮游植物的生长  ［1］ 。天然水体中尿素易被各种浮游植物和微生物吸收利用，尿素还易被脲酶水解生成铵盐  ［2］ 。天然水体中尿素的周转时间较快，一般为几分钟至几天  ［3］ 。前人研究显示，尿素对湖泊和海洋近岸水体的富营养化有重要的贡献  ［4］ ，尤其在富磷的水体中，尿素浓度的升高可引起水体毒性蓝藻的爆发，导致水质恶化  ［5］ 。赣江枯水期和丰水期总磷平均浓度分别为40μg/L和20μg/L  ［6-7］ ，该浓度已达到可引发水体富营养化的水平  ［8］ ，如果此时水体尿素含量高的话，容易导致出现蓝藻爆发的现象。因此，尿素可能是研究水体水质安全的一个重要指标。本研究以罗非鱼为试验对象，探究不同密度条件下的罗非鱼，在不同饲养条件下对尿素及水质的影响情况。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用罗非鱼来自江西省水产科学研究所养殖基地，经暂养一周后（完全摄食）开始试验。试验选择规格为（147.66±0.64）g的试验鱼200条。准备9个玻璃缸（57.5cm×47.5cm×48.5cm）中，24h连续充气。

1.2 试验设计

试验共分为两期，其中前期共设有不养鱼（NF）、充气喂食（FF）和充气不喂食（FN）三个处理组，每个组分别为3个平行，其中FF和FN组每个平行均养殖有16条罗非鱼。前期实验连续监测9d后发现养殖水体尿素含量持续升高，而且鱼出现死亡的情况，于是将养殖鱼类数量降低，开始了后期的实验。后期共设有充气喂食组（FF）、充气不喂食（FA）和不充气不喂食（FNA）三个处理，每个处理分别设3个平行，每个平行养殖10尾罗非鱼。因前期监测NF组尿素含量很低，而且一直处于稳定状态，所以后期未设NF处理组。试验期间每天观察罗非鱼的生长情況，发现死亡个体及时捞出，每天定时（10：00）补充蒸发损失的水量。每天9：00取水面下10cm处的水体200ml用于测定尿素及水质指标，其中前期主要监测了尿素含量，后期在监测尿素含量的基础上还监测了水体氨氮、亚硝酸盐和pH等水质指标。

1.3水质分析方法

尿素浓度用二乙酰一肟-安替比林分光光度法  ［9］ 测定，水体pH、氨氮、亚硝酸盐使用吉大小天鹅多功能水质分析仪测定。

1.4统计方法

采用Excel 2019软件对数据进行统计分析与做图，每次数据取3个重复的平均值。

2 结果

2.1 尿素的变化情况

试验过程中各组的尿素含量变化趋势如图1、2所示。在前期的试验中（图1），NF组的尿素含量一直维持在0.3mg/L的水平之下，而且最终是处于稳定的状态。而FF、FN组变化趋势较一致，均是在第一天就升到了1.0mg/L左右，然后呈现出波动变化的趋势，且均是在第5d出现一个低谷（<1mg/L），然后迅速上升，并均在第8d达到浓度最大值。

在后期试验中（图2），三个处理组的尿素含量均较高，但其中试验组的尿素含量都较高，其中FA组的尿素含量一直较高，维持在3.5mg/L左右，且呈现出波动下降的趋势。FF组前期虽然前期尿素浓度水平低于FA组，但是处于一个波动上升的过程，并在第8d时高于FA组。FNA组尿素浓度水平一直低于FA组，而且是呈波动下降的趋势，在第8d的尿素含量最低，为1.98mg/L。

2.2 氨氮的变化情况

后期试验中氨氮浓度变化的情况见图3，从图中可以看得到，FA和FNA组氨氮初始浓度均超过了10mg/L，但之后均处于稳定的状态，而FF组则一直处于快速上升的趋势，在第7d时达到峰值34.8mg/L。

2.3 亚硝酸盐的变化情况

后期试验亚硝酸盐的监测结果见图4，从图中可以看到FF和FA组中，亚硝酸盐浓度均是处于波动上升的趋势，但总体浓度水平均较低（<0.1mg/L），而且均低于FNA组亚硝酸盐的浓度水平。而FNA组则在前5d是呈现出上升的趋势，最高浓度达到了0.12mg/L，之后则呈现出波动下降的趋势。

2.4 pH的变化情况

后期试验各组pH值结果见图5。从图中可以看到处于前三天有一定的波动情况外，其余时间均是FA组最高，其次是FA组，最低为FNA组。但所有试验组的pH值均高于7，小于8；而且在第6d后均是保持稳定的状态。

3 討论

养殖水体中高浓度的尿素含量通常与施肥、养殖活动、污水排放等人类活动有关  ［10］ 。大量的尿素经过多种途径汇入河流，使得沿岸水域富营养化程度加剧，赤潮频发，不仅破坏了生态环境，也对水生生物的生存构成了威胁，给当地水产养殖产业造成了损失。鱼类养殖水体尿素的来源主要是由鱼类排尿而来，与水体氨氮不同的在于氨氮除了由尿素转化而来之外，还有水体残饵等有机物分解而来。所以知道养殖水体尿素含量可能了解鱼类基本的代谢情况，同时也可以预测尿素对水体氨氮含量的贡献，同时了解养殖动物对水体氨氮等水质因子的影响程度。

3.1 投喂对养殖水体尿素变化的影响

本试验结果显示，前期在同等充氧条件下，喂食与不喂食对尿素的排放没有显著的影响，主要原因在于可能前期试验时间较短或者是尿素易分解成氨氮等物质，在取水样时没有及时取到含尿素的水样。但放养鱼组的尿素含量高于未放鱼组，未放鱼组尿素含量很低，表明水体尿素的主要来源于养殖动物。罗非鱼的存在，其生理活动代谢产生尿素排泄进入水体，所以水体尿素含量均有所增加。而从后期养殖试验来看，充气不喂食组和不充气不喂食组水体氨氮变化趋势是一致的，而且尿素含量变化的趋势也是下降的。而充气喂食组则尿素含量保持稳定状态，而氨氮含量是上升的趋势。说明罗非鱼生理代谢产生的尿素是维持在稳定的水平。但如果没有摄食，鱼体代谢机能会下降而促使尿素排泄下降。而充气喂食组氨氮上升主要原因是残饵、粪便等有机物分解而来。

3.2 充氧对养殖水体尿素变化的影响

后期，在同等不投食的条件下，不充氧组的尿素含量始终低于充氧组，原因可能是不充氧组的氨氮在缺氧条件下反硝化成亚硝酸盐氮，而尿素一直在补充转化为氨氮，不充氧组的尿素相当于在转化过程中被消耗了，而且不充氧组的亚硝酸盐氮含量较其余两组较高也证实了这一点。而且从充气不喂食和不充气不喂食组氨氮浓度水平相差不大，且保持一致的变化趋势同样可以说明这一点。有研究显示随着湖泊水体深度的增加，尿素浓度逐渐升高，认为这与水体缺氧或者厌氧有关  ［11］ 。但本实验明显可以看到不充气条件下尿素的含量是低于充气条件下尿素的含量，这也有可能跟鱼生理代谢活动变慢有关。而且从后期试验可以发现无论充气与否，只要不投喂，水体氨氮水平变化趋势和浓度基本接近，而且尿素含量的变化趋势也是一致的，只是不充气不喂食条件下尿素浓度水平更低。所以从本实验来说，溶解氧对尿素的水平的影响并没有完全的证明，还需要进一步的实验，尿素与氨氮的转化与溶氧也没有明显的相关性，具体还需进一步实验解释。

3.3 后期养殖水体水质分析

后期氨氮的变化较大，充氧投食组的氨氮与充氧不投食组、不充氧不投食组差异较大，可能是因为充氧投食组一直在投食，有剩余饲料分解在水体中，导致氨氮的升高。不充氧组的亚硝酸盐升高，可能是因为溶氧不足，导致亚硝酸盐升高。

本试验探索了短期内养殖罗非鱼对水体尿素及水质情况的影响，表明尿素含量的变化受多方面因素的影响，其中，罗非鱼的活动代谢是养殖水体中尿素的主要来源，溶解氧对水体尿素含量影响不明显。

参考文献

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