池塘里的那些事儿:pH值的管理(25、26、27)
简介:林文辉,中国水产科学研究院珠江水产研究所研究员,并担任社会经济发展咨询委员会顾问。主要研究、探索健康养殖的环境问题,大力推广健康养殖,得到了行业的广泛认可。曾参与国家兽医协会《水产执业兽医考试指南》编写,翻译美国奥本大学池塘环境经典专著《池塘养殖水质》和《池塘养殖底质》,奠定了我国池塘生态研究理论基础。
以下文章来自于林文辉的QQ空间连载文章:池塘里的那些事儿!已出版成书,内容很多,西南渔业网经少许调整后将分批转载分享!
(25)pH的管理(14)pH原点。
pH原点是指水体中二氧化碳浓度与大气平衡时的pH值。是水体的自然属性之一,它代表着水体中阳离子和阴离子当量的平衡度。了解pH原点才能对池塘pH变化是否正常做出判断。
例如,早上池塘水体的pH应该低于原点,说明池塘中的生物呼吸作用能补偿前一天藻类光合作用所消耗的二氧化碳。否则表明池塘微生物活性不足或微生物活性降低。下午池塘水体的pH应该高于原点,说明藻类活性正常,否则表明藻类老化,光合作用能力降低。
日常管理中,如果pH的昼夜变化围绕着原点波动,即日均pH位于pH原点,说明藻菌处于平衡状态;如果日均pH向原点上方移动,说明微生物活性降低,此时应该考虑提高微生物活性;如果日均pH向原点下方移动,说明藻类在老化,此时应该调节藻类活性。
也就是说,只有了解池塘的pH原点,才能根据早上和下午的实际检测的pH做出判断,并采取相应的处理措施。
所以,pH的管理有两个方面,pH原点的调节和pH走向和幅度的控制。
原点的调节是通过离子的调节来实现的,前面已经说过(水的属性调节本身包括了pH原点的调节)。原点偏低可通过补充阳离子来提高(根据水体的离子平衡补充钙或镁或钾或钠);原点偏高可通过补充阴离子来降低,但只能补充硫酸根或盐酸根,不能补充碳酸根或碳酸氢根,因为碳酸根和碳酸氢根是与大气平衡的,不可能单独提高。
pH的昼夜变化幅度。
引起池塘pH变化的根源是二氧化碳的消长,当水体中二氧化碳浓度增加时候,pH降低,当二氧化碳浓度减少时,pH上升。
pH早晚变化小有三种情况:1、水中很少或没有生物,既不产生二氧化碳,也不消耗二氧化碳;2、呼吸作用所产生的二氧化碳等于光合作用所消耗的二氧化碳(多云的天气会出现这种状况);3、死水——藻类和微生物都没有活性。
对于池塘养殖而言,第一种情况是瘦水,需要培水;第二种情况是健康状态;第三种情况是池塘生态系统崩溃!
pH昼夜变化幅度大有两个原因:1、碱度偏低(在光合作用产量相同的情况下,碱度越高,pH变化越小);2、水深太浅(水的深度直接与pH变化幅度成反比)。因此,控制pH的昼夜变化幅度可通过提高碱度和加大水深来实现。
(26)pH的管理(15)日均pH。
如果系统稳定,菌藻平衡,日均pH会是一条平滑的曲线。如果日均pH出现波动,说明系统的平衡出现了问题。
对于池塘养殖而言,如果池塘每天产生的污染量(饲料中没有转化为动物肌体的部分)在池塘净化能力的范围内,每天产生的藻类的生物量,都能由滤食生物链(原生动物、浮游动物、滤食性鱼类)所消费,日均pH也会相对稳定。
但是,随着饲料投入量的增加,每天产生氨氮的总量也在增加,当每天产生的污染量大于池塘的自净能力、或由于天气原因引起池塘自净能力降低时,水体中的生态平衡可能被打破,藻菌平衡就会失调。
其次,藻类在生长过程中持续不断吸收水体中的微量元素,这些微量元素被藻类同化后,随着食物链最终以有机碎屑和动物粪便的成分沉淀到池塘底部,导致水体中微量元素缺乏,进而导致藻类种群发生变化。
开始时,水体中的微量元素比较丰富,藻类种群结构的多样性也高。随着微量元素的减少,物竞天择的结果导致水体中的藻类种群结构趋于单一化。
优势藻类的单一化加速微量元素的消耗,藻类的繁殖速度降低,意味着光合作用产物没有完全用于生长,多余的光合作用产物被藻类作为胞外分泌物分泌到水体中。据有关研究报道,藻类胞外分泌物占光合作用产物的不足5%(初生藻类)到超过95%(老化藻类)。
藻类胞外分泌物的增加给微生物带来新的营养素,促进微生物密度的增加,微生物的增加反过来竞争微量元素,又导致藻类胞外分泌物的增加!微生物密度进一步增加。
这个过程将导致日均pH明显的降低。
接下来就是倒藻!倒藻释放硝酸还原酶,如果池塘中存在着硝酸,会在一夜之间产生大量的亚硝酸!
从藻类胞外分泌物增加,微生物密度增加,日均pH剧降,到倒藻,亚硝酸升高的过程中,日均pH降低是一个重要警示指标。
如果在发现日均pH降低,微生物密度增加的初期,通过搅动池塘底部,释放微量元素,恢复藻类活性,就可以避免池塘生态系统恶化——倒藻和亚硝酸。
(27)pH的管理(16)日均pH异常。
持续阴天会导致日均pH降低。这是光合作用下降,二氧化碳消耗减少引起的。
消毒杀菌、杀虫会导致日均pH上升。这是微生物、浮游动物呼吸减少,二氧化碳产量下降引起的。
反过来,杀藻导致日均pH陡然降低。这是由于光合作用降低的同时,死亡的藻类释放更多的有机物质,促进了微生物的生长,二氧化碳消耗降低而产生增加。
晴天降温会导致日均pH上升。这是温度降低,微生物活性下降引起的;相反,水温回升,微生物活性提高,日均pH会有所下降。
雨后持续晴天日均pH会先上升后降低,这是前期藻类生长生长旺盛,后期藻类营养失衡,活性降低,胞外分泌物增加引起的。
换水过后也会发生类似的情形。一方面,换水补充微量元素,藻类活性增加,胞外分泌物减少;其次,换水导致有机物含量降低、微生物密度降低,呼吸作用下降,日均pH上升。随着换水时间的延长,日均pH逐渐回落。
投饵过量,残饵过多,微生物密度增加,也会导致日均pH降低。
藻类是池塘生态系统能量输入来源,是驱动整个生态系统运转的基本动力。池塘的载鱼量越高,驱动池塘生态系统运行的能量需求也越高。因此,只有生产力高的池塘才能取得高产。
细菌(微生物)是池塘生态系统物质循环的还原者,是池塘生态系统可以持续稳定进行的关键因素。池塘中细菌的生物量取决于饲料投入量和藻类胞外分泌物的数量,对于中、低产池塘,藻类胞外分泌物可能提供了细菌的主要营养来源,或对池塘微生物密度起着主要的作用。
藻类和细菌的活性、密度构成了池塘生态系统的两个最为关键的基础。藻类和细菌既有相生作用,如藻类为细菌提供营养,细菌对有机物的矿化为藻类提供营养素;同时,藻类和细菌又有相克作用,如藻类和细菌都需要某些微量元素,具有竞争关系。
由于藻类和细菌是二氧化碳消长的两个方面,在水质参数上以pH变化的形式表现出来。因此,了解pH的变化规律,读懂pH,才能对池塘生态系统健康状态和演变走向洞察秋毫,及时做出判断,科学而合理处理。读懂了pH,自然就能对溶解氧、氨氮、亚硝酸等参数的走向做出预判。
所以,读懂pH,是池塘水质管理的基础。
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