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广东农业科学2009年第3期
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猪粪对淡水养殖水质及罗非鱼安全的影响
蔡卓,廖新俤,吴银宝
(华南农业大学动物科学学院,广东广州510640)
摘
要:探讨施用畜粪对淡水养殖水体及水产品安全的影响。试验设不施用猪粪、施用新鲜猪粪、施用发酵猪粪共3
组,分别养殖罗非鱼,定期测定水质及鱼体病原体指标。结果表明:投放发酵猪粪与新鲜猪粪均引起水体氨氮、COD升高,以及水体溶解氧、透明度下降,上述水质指标在新鲜猪粪组和发酵猪粪组之间没有显著差异。此外,施用发酵猪粪导致水体pH值下降。向水体施用发酵或新鲜猪粪,均可显著增加水体沙门氏菌数、大肠菌群数、罗非鱼肠道沙门氏菌数,并引起鱼SOD活力升高,施用新鲜猪粪对上述指标影响比发酵猪粪大。研究指出,向养殖水体投放新鲜或发酵猪粪对水体产生的不同效应主要体现在病原体指标变化(生物学效应),而水质理化效应差异不明显。
关键词:粪便;水环境;罗非鱼;安全中图分类号:S965.125;S963.91
文献标识码:B
文章编号:1004-874X(2009)03-0135-04
Effectsoffreshandfermentedpigmanureonsafeties
ofwaterandTilapiainaquaticculture
CAIZhuo,LIAOXin-di,WUYin-bao
(CollegeofAnimalSciences,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)
Abstract:Theexperimentswereconductedtoinvestigatetheeffectsoflivestockmanureonthesafetiesofaquaticenvironmentandproducts.Tilapiaswerefedintheaquaticsystemsaddedwithfreshorfermentedpigmanure.Thewaterandfishsamplewerecollectedformeasurement.TheresultsshowedthatapplicationsoffermentedandfreshpigmanureresultedinsignificantincreasesofammonianitrogenandCODcontent,whiledecreasesofDOandtransparencyofwater.Nosignificantdifferencesoftheaboveitemswerefoundbetweenfreshandfermentedmanureapplication.Inaddition,lowerpHvalueresultedfromfermentedmanureapplication.TotalE.coli,salmonellaofwater,salmonellaofTilapiaintestineandliver'sSODwereincreasedingroupseitherfreshorfermentedmanureapplied.Moreover,freshmanurewasmoredangerousthanfermentedmanureforstronglyincreasingthepathogens.Itconcludedthattheeffectsofapplyingfreshorfermentedpigmanureonaquaticenvironmentwerefocusednotonphysicalandchemicalindicatorsbutonbio-indicators(pathogen).
Keywords:manure;aquaticenvironment;Tilapia;safety
猪—鱼结合的生态养殖模式在我国农业生产中历史悠久,至今仍然发挥重要作用。在该模式中,通常将新鲜或发酵的猪粪或废水排入鱼塘,将养分转化为鱼塘生态系统的初级生产力,进而提高水产品产量和增强系统稳定性。对于猪—鱼结合模式,现具有2种不同的观点:一是认为发酵猪粪(或沼气肥)养鱼好,因为经无害化处理(如厌氧发酵)的猪粪中,寄生虫卵和有害菌被大量杀灭,作为鱼饲料能使塘鱼的发病率大大减少,而且猪粪中富含氮、磷、无机盐,十分有利于
收稿日期:2008-11-21
基金项目:国家科技支撑计划(2006BAD14B09-02)作者简介:蔡卓(1983-),女,硕士
通讯作者:廖新俤(1968-),博士,教授,E-mail:xdliao@scau.【猪粪可以养黄鳝吗】
水体中浮游植物的生长;而用未经处理的新鲜猪粪养鱼,对塘鱼及养殖水环境造成严重污染,水体溶解氧下降。二是认为新鲜猪粪养鱼好,因为新鲜猪粪中有较多的营养可供鱼利用,且投喂方便,不需要专门的发酵池,可降低成本;而猪粪经发酵后往往腐烂变质,其养鱼效果不如新鲜猪粪好。
丁介一等[1]研究报道在养殖池施加等量的新鲜猪粪与发酵猪粪,发酵猪粪组水体的氨氮含量、溶氧量、浮游植物生物量高于新鲜猪粪组,新鲜猪粪组的鱼净增重高于发酵猪粪组,但细菌浓度也相对比发酵猪粪组高。邵丽君等[2]研究报道了使用未经处理的生粪养鱼导致鱼体感染沙门氏菌,人食用这样的鱼就可能导致受感染。近年来,我国进出口的冻鱼(鱼糜)屡被检出大肠杆菌和沙门氏菌超标[3-5]。受污染的养殖环境中
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大量存在的大肠菌和沙门氏菌是污染罗非鱼的原因之一。当前猪病发生较以往复杂,且鱼塘养殖密度增加,水质下降加快,水产品安全问题日益突出,因此,传统养殖模式的卫生安全和可持续发展问题亟待解决。本研究拟探讨新鲜猪粪和发酵猪粪对淡水养殖水质及罗非鱼安全的影响,以期为评价和改进传统生态养殖模式、建设现代农业提供支撑。【猪粪可以养黄鳝吗】
1.4.3测定方法透明度、氨氮、COD、总大肠菌群数
参照文献[6]的方法测定,溶解氧(DO)采用便携式溶氧仪(雷磁TPB-607)测定,pH值采用便携式pH计(PHS-25数显)测定,沙门氏菌数采用二次增菌法(GBT47894-2003)测定,肝匀浆SOD活性采用南京建成生物有限公司生产的SOD试剂盒测定。
2
2.1
结果与分析
猪粪对水中氨氮、COD、DO、透明度、pH值的影响由图1可见,投放猪粪均能使水中的氨氮含量升
1材料与方法
试验在6个长、宽、高分别为1.5、1.2、1.5m的水
1.1试验分组
泥池里进行,设不投放猪粪组(对照组)、投放发酵猪粪组和投放新鲜猪粪组,每组2个重复。
高(P<0.05),且各组氨氮含量的变化呈先高后低的趋势。对照组的氨氮含量最高值出现在第6d,为1.01
mg/L;发酵猪粪组和新鲜猪粪组的氨氮含量最高值都
出现在第18d,分别为2.56mg/L和5.17mg/L。新鲜猪粪组的氨氮含量高于发酵猪粪组,但无显著差异。
1.2猪粪投放
抽地下水进6个试验池(池水深1m,试验水体体积为1.8m3),池水自然曝气48h后投放猪粪。
1.2.1新鲜猪粪投放供试新鲜猪粪为猪场早晨清洗【猪粪可以养黄鳝吗】
猪圈时冲出来的粪水混合物,每立方米水体施用新鲜猪粪(水分约为55%)1.0kg(折合每池使用1.8kg)。新鲜猪粪风干样含有机质60.75%、粗灰分70.06%、全氮
25.56g/kg、全磷19.39g/kg、全钾11.69g/kg、有效氮0.98g/kg。
1.2.2发酵猪粪投放
使用上述新鲜猪粪,沥干多余
水分后装进密封塑料薄膜袋内,发酵10d后使用。每立方米水体施用发酵猪粪(水分约为20%)1.8kg(折合每池使用3.3kg)。发酵猪粪风干样含有机质
图1猪粪对水体氨氮的影响
57.31%、粗灰分52.30%、全氮21.56g/kg、全磷33.25g/kg、全钾3.51g/kg、有效氮0.52g/kg。1.3
试验鱼投放
猪粪投放2d后投放试验鱼。每池放养20尾体重约80g的罗非鱼(Tilapia),入池前试验鱼先用5%食盐水消毒5min。试验期为31d,投放试验鱼的日期记为试验第0d。试验期间每天上午、下午各投饵1次,投喂量为鱼重的2%;每2d补充池水(地下水)1次,维持水深1m。
由图2可见,投放发酵猪粪与新鲜猪粪均引起水中COD含量升高(P<0.05),各组COD含量变化呈先高后低的趋势。对照组的COD含量最高值出现在第
26d,为19.76mg/L;发酵猪粪组与新鲜猪粪组的COD
含量最高值均出现在第8d,分别为94.91mg/L和
98.55mg/L。发酵猪粪组与新鲜猪粪组之间的COD含
量无显著差异
。
1.4样品采集和测定
1.4.1水样采集于水深0.45m处采用5点采水法采
集水样,每池采集1L,其中0.5L用于测定水质,用浓硫酸固定;另外0.5L用于微生物检测。每隔1d测定水质指标1次,每4d检测水中总大肠菌群数和沙门氏菌数1次。
1.4.2鱼样采集在试验的第2、16、30d,每池随机选择3尾罗非鱼测定鱼肝脏匀浆液的超氧化物歧化酶
(SOD)活性与鱼肠道内的沙门氏菌数。
图2
猪粪对水体COD
的影响
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由图3可见,添加猪粪引起水中DO含量下降(P<
2.2猪粪对水中大肠菌群数和沙门氏菌数的影响
由图6可见,新鲜猪粪组与对照组的大肠菌群数变化呈逐渐升高、达到最高值后逐渐降低的趋势,对照组最高值出现在第4d,为3000CFU/L,新鲜猪粪组最高值出现在第12d,为40000CFU/L;而发酵猪粪组的大肠菌群数持续增加,并在试验后期达到最大值(第28d),为14000CFU/L,但低于同期新鲜猪粪组。发酵猪粪组与新鲜猪粪组的水中总大肠菌群数均显著高于同期对照组(P<0.05),新鲜猪粪组的水中总大肠菌群数显著高于发酵猪粪组(P<0.05)。可见,与新鲜猪粪相比,施用发酵猪粪可以显著降低水体大肠菌群数。
0.05),且新鲜猪粪组在第12~18d的DO含量高于发
酵猪粪组,从第18d开始到试验结束,新鲜猪粪组的
DO含量略低于发酵猪粪组。新鲜或发酵猪粪对水体DO含量影响有差异的原因可能与粪便施用方法及水
体状况有关。
图3猪粪对水体DO
的影响
由图4可见,添加猪粪引起水体透明度下降(P<
0.05)。新鲜猪粪组的水体透明度下降幅度略大于发酵
猪粪组,这主要因新鲜猪粪与发酵猪粪的固体悬浮物含量相近所致。
图6
猪粪对水体总大肠菌群数的影响
由图7可出,对照组水中的沙门氏菌数均维持在
100CFU/L左右。发酵猪粪组沙门氏菌数的变化起伏
较大,最大值出现在第16d,为1000CFU/L,试验结束时则降到430CFU/L左右。新鲜猪粪组沙门氏菌最大值出现在第8d、16d,均为930CFU/L。试验结束时始终维持在900~1000CFU/L之间。试验结果表明,发酵猪粪组与新鲜猪粪组水中的沙门氏菌数均与对照组
图4
猪粪对水体透明度的影响
呈显著差异(P<0.05),两猪粪组间也呈显著差异(P<
由图5可见,施用新鲜猪粪只引起水体pH值略有下降,而施用发酵猪粪引起水体pH值较大幅度的下降(P<0.05),这主要由于发酵粪便产酸致使pH值降低。
0.05)。可见,施用猪粪可显著增加水体沙门氏菌数,其
中施用新鲜猪粪增加的幅度更大。
图7
猪粪对水体沙门氏菌数的影响
2.3猪粪对罗非鱼肠道沙门氏菌数的影响
图5猪粪对水体pH
的影响
由图8可见,各组罗非鱼肠道沙门氏菌数随着试
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升高,以及水体溶解氧、透明度下降,上述水质指标在投放新鲜猪粪和发酵猪粪组之间没有显著差异。此外,施用发酵猪粪导致水体pH值下降。无论向水体施用发酵或新鲜猪粪,均可显著增加水体沙门氏菌数和大肠菌群数、罗非鱼肠道沙门氏菌数,并引起罗非鱼肝脏
SOD活力升高,施用新鲜猪粪对上述指标的影响比发
酵猪粪大。综上所述,向养殖水体投放新鲜或发酵猪粪对水体产生的不同效应主要体现在病原体指标变化
图8
猪粪对罗非鱼肠道沙门氏菌数的影响
(生物学效应),而水质理化效应差异不大(除pH值外)。
本试验中猪粪造成的养殖水环境质量下降但没有超过罗非鱼肝脏的SOD代谢能力和解毒能力,因此,从养分利用角度可以使用一定量的猪粪作为罗非鱼养殖水体的肥料。从水产养殖安全来看,在水中加入推荐量的发酵猪粪都会引起水中总大肠菌群数的增长并超出安全养殖标准,若无节制地往水中投放新鲜猪粪,养殖水体中的总大肠菌群数将严重超标,水污染会更加严重,并进一步危害罗非鱼的健康。郭平等[7]和晏荣军等[8]研究指出,养殖水温越高则细菌繁殖越快;谢骏等[9]报道了大肠菌在水体和各种生物体上的高峰期通常在5~8月,因此高温季节生产上应减少猪粪的用量。当前鱼塘广泛被作为畜禽场废弃物处理系统的末单元,这必须重视系统前端的正常运行,并防止把鱼塘当作纳污设施而不顾水产品的安全生产。
参考文献:
验进行呈上升趋势,并在试验最后达到最高值。对照组、发酵猪粪组和新鲜猪粪组罗非鱼肠道内沙门氏菌数最大值分别为2750CFU/mg,4333CFU/mg和5667
CFU/mg。施用新鲜猪粪、发酵猪粪的两组试验鱼肠道
内的沙门氏菌数均显著高于对照组(P<0.05),两猪粪组间则无显著差异。可见,无论施用发酵或新鲜猪粪,均导致罗非鱼肠道沙门氏菌数显著增加。
2.4猪粪对罗非鱼肝脏SOD活性的影响
由图9可见,各组罗非鱼肝脏SOD活力随着试验
进行呈上升趋势,并在试验最后达到最大值,对照组、发酵猪粪组和新鲜猪粪组最大值分别为5.4U/mgprot、
6.2U/mgprot、7.1U/mgprot。试验期间,对照组试验鱼SOD活力变化自始至终无显著差异,发酵猪粪组第2d
与第30d的试验鱼SOD活力差异显著(P<0.05),新鲜猪粪组的情况与发酵猪粪组相同。试验第2d和第16d的测定结果表明,试验鱼SOD活力在三组之间无显著差异;第30d的检测结果表明,新鲜猪粪组与对照组之间差异显著(P<0.05),其他组间无显著差异。以上分析表明,施用猪粪可引起罗非鱼肝脏SOD活力升高,并具有时间效应;施用新鲜猪粪比发酵猪粪影响大。
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图9猪粪对罗非鱼肝脏SOD
活性的影响[8][9]
3结论与讨论
投放发酵猪粪与新鲜猪粪均引起水体氨氮、COD
2004,16(1):18-21.