在海上,一位科学家将浮游生物样本放在灯光下观察上面闪闪发光的奇观。这是由数千个生活在海面上的微生物引起的,他们复杂的晶体的骨骼对让光线发生折射和反射。

肥水是养殖过程中的重要环节。然而在生产实践中,尤其是在养殖初期往往会遇到肥水困难的问题,现将肥水困难原因及解决方法介绍如下:

滇池之所以富营养化与泛重金属化,是因为来自于生活有机物、工业废水入湖后的藻相显化。最明显的就是黄昏时眼见湖泊藻相为暗绿,再转为蓝色。此类藻相的色泽来自于湖底的氮、磷、硫所转出的非常态养源,它亦是水体中元素的衍化。

这些有机体是一种称为Acantharians的浮游生物。他们在全球所有海洋中都大量存在,并且是海洋生态系统中碳和其他营养物质的关键回收者。

1、原因:清塘时生石灰用量过大,造成池塘水质和底质短时间内p
H值偏高,肥料难以发挥肥效,造成肥水困难。

任何有机物入池,在不同的元素组合下会衍生出不同的单位蛋白。该蛋白养源会顺向或逆行于水中植物的忍受度来显化。适者生存,不适者就会出现亡故与转变,可见滇池的蓝藻源自于水体中有机物在元素衍化后所转出单位蛋白。换句话说,就蓝藻而言,哪一种元素与pH值所衍生的食物链是固定的,哪一种食物链转出的生物链也是固定的,蓝藻来自于食物链与生物链,食物链来自于湖中元素与有机物的衍化。可见蓝藻的生存与成长需要元素供给食物链的养源,也就是说湖中元素是生成蓝藻的根本因素。

对Acantharians的研究面临着很多挑战。他们不能在实验室环境中繁殖,并且非常脆弱,在取样过程中非常容易被破坏。由于他们太小而不能用肉眼看到,因此对研究人员他们的兴趣远不如其他海洋生物。但是,冲绳科学技术大学的Margaret
Brisbin认为这些生物体非常值得仔细观察。

解决方案:大剂量用生石灰清塘后,最好间隔半个月左右,待池塘内的酸碱度恢复正常后再施用肥料。或用醋酸、硼酸、柠檬酸等弱酸将酸碱度降到正常范围后肥水。

现有的蓝藻水华治理技术与存在的问题

Acantharians最有趣的事情是:他们与体内的光合藻类形成共生关系。藻类向这些浮游生物他们提供有机碳,使他们能够生活在其他许多生物无法生存的低营养环境中。

2、原因:前期水温较低,限制了藻类的繁殖速度,造成肥水困难。

滇池蓝藻污染治理技术,目前所使用的方法归纳起来就是物理机械法、养鱼法、种草法、生态修复法。这些方法在滇池中围栏小面积治理蓝藻是有效可行的,但也存在着只能去除水体中蓝藻,却不能去除生成蓝藻的根本养源。这就是说,只能治标,不能治本,只是“斩草”,未能“除根”。滇池现有的蓝藻污染治理技术存在如下缺陷:一、现有的蓝藻污染治理技术只是暂时去除了湖中的蓝藻,却不能去除水体中与湖底淤泥生成蓝藻的基本养源,即是由湖中元素所转出的养源。只要湖中与湖底淤泥生成蓝藻的基本养源存在,它会卷土重来,再次造成蓝藻污染。

这些微小的浮游生物及其藻类伴侣,可能在“消除大气二氧化碳”方面发挥重要作用。共生藻类在光合作用过程中以较高的速率固定二氧化碳;但是,当主体浮游生物死亡时,他们的比重较高的锶晶体骨架将他们沉入海底,因此,将碳锁定在海洋表面以下的大气之外。

解决方案:待连续晴天、光照较强时再施肥,也可施豆浆、海藻粉等来增强藻类的光合作用,刺激藻类繁殖。

二、水体中与湖底淤泥生成蓝藻的基本养源未能去除,那么它会因风浪流动的特性重新带来养源,这样湖水也会因养源与元素再度结合重新衍化,形成蓝藻的二次污染,亦如韭菜割了一茬又会生一茬。

对于我们目前的富含碳的大气,从某种意义上讲,光合作用能够快速固定碳,这是最好的选择。

3、原因:水体中重金属含量超标及有害细菌大量繁殖,造成肥水困难。

三、现有的蓝藻治理技术,只能在滇池局部小面积中实施,不能在全湖中实施治理。

但是,藻类从这种共生中获得什么东西?对此,科学家们还没有定论。一些生物学家认为,浮游生物与共生藻类之间的关系是“反向寄生”:也就是一种奴役,主人在利用藻类。但是,Brisbin认为,这个故事可能没有这么简单。

解决方案:先使用二氧化氯、聚维酮碘等消毒剂对水体进行消毒,然后再使用EDTA、硫代硫酸钠等络合水中的有毒物质,间隔2-3天后再施肥。

四、滇池目前治理蓝藻污染的方法,只是取得了一些治理试验数据及治理试验阶段性的初步成果,却不能根治蓝藻污染,滇池蓝藻污染仍然严重。

“我很想知道藻类是否从这种关系中得到了什么?或者他们是否被浮游生物养殖,然后被消化。”

4、原因:底泥板结,和水体间的物质交换停滞,造成肥水困难。

物理的机构法是可以根治滇池蓝藻污染,但这种方法是要将滇池全湖淤泥全部挖走。可是这种方法又不能在滇池实施。如要实施,那么就需要上百亿元的巨额资金。此前,武汉东湖中的一个水果湖,面积只有0.14平方公里,挖走全部淤泥花费2000万元。由此可见,物理的机械法治污在滇池也是不能使用的方法。

在为期一个月的东海考察旅行中,Brisbin及其同事收集了充满小型浮游生物的海水样本。
他们通过浮游生物网过滤海水,以收集Acantharians;然后使用玻璃微量移液器将每个宿主细胞逐个转移到单独的培养皿中。他们还保留了每个地点的一些海水样本,以便将水中的自由藻类与浮游生物内部的藻类进行比较。

解决方案:施肥后第二天使用EM活菌制剂,或将肥料与EM活菌制剂混合浸泡1-2小时后施用。

元素与生态修复因子互动治理蓝藻污染

接下来,他们进行了生物体的遗传分析,从个体宿主细胞中提取RNA,并在OIST测序部门的支持下,对一个标记基因进行测序,以确定每个Acantharians宿主内不同类型的藻类的数量。他们发现每个寄主中都含有多种共生藻类群落,这表明浮游生物寄主在其一生中多次收集藻类。

5、原因:水体中浮游动物较多,藻种基本被摄食,造成肥水困难。

已知生成蓝藻的原因是基本养源,又知水体富营养化主要是由元素起决定性的作用。那么,只要去除了蓝藻的基本养源,就能根治蓝藻污染。笔者在研究元素与藻相互动的形成机制中,破解了武汉东湖蓝藻水华消失之迷。上个世纪70年代中期,东湖发生了严重的蓝藻水华污染,可是此后30年来,东湖再未发生蓝藻水华。未经治理蓝藻自然消失,成了一个不解之迷。生物科学研究者对东湖蓝藻水华消失的原因有许多议论及见解。有的说是全球气候变化造成的,可是在其它湖泊,如太湖、滇池、千岛湖、巢湖蓝藻水华照样在发生,并未中止。有的说是由于东湖富营养化加剧,水质肥得连蓝藻都不能形成水华,可是东湖水质数据不能支持这一观点。有人用鲢鳙鱼的大量放养来解释蓝藻水华消失,并认为大量放养鲢鳙鱼是蓝藻水华消失的决定性因素,可是太湖、滇池采用大量放养鲢鳙鱼,也只是去除了水体中部分蓝藻。原因何在呢?前述议论只是客观地诠释了蓝藻水华会消失的外因。大量放养鲢鳙鱼去除蓝藻,实验也只是去除了水体中蓝藻,而未能去除生成蓝藻的根本养源。要知道,生成蓝藻的养源未能去除,当水体中与湖底淤泥的根本养源还存在着,就会再度与湖中有机蛋白结合衍化后,重新造成蓝藻污染。由此可见,东湖蓝藻水华消失的原因不是气候变化,不是湖泊富营养化加剧,不是用鲢鳙鱼的大量放养来食蓝藻。那么东湖蓝藻水华是怎样消失的呢?这就是大量有机物入湖与生化污染(当然不是生化武器污染),使该水域生成蓝藻的根本养源元素消失,该水域自动转变食物链,再衍生另一品种生物,这才是东湖蓝藻水华消失的真正原因。

研究人员还发现,浮游生物寄主内藻类的基因序列,与从发现地点海水中的藻类的基因序列显着不同;这意味着两个群体含有不同类型的藻类。也就是说:要么浮游生物主动选择特定的藻类,要么共生藻类长时间留在其宿主之中。

解决方案:鱼苗期可以采取减少投喂量的方法,促使鱼苗大量摄食浮游动物;养成期则可选用阿维菌素类药物进行局部杀灭,然后再引进部分新鲜水源进行肥水。

笔者从东湖蓝藻水华未经治理自然消失与对虾养殖即要先去除丝藻,又要使虾池衍生出新藻,才能获得养虾的成功中得到启发,从而发现了元素与生态修复因子互动是治理蓝藻污染的最佳有效的技术方法。这一技术才是根治滇池蓝藻污染的关键所在,它具有如下优势:

研究人员利用共聚焦荧光显微镜观察acantharians的消化细胞器,结果发现,acantharians并没有消化藻类。这与“宿主和海藻长期共存”的想法是一致的。

6、原因:塘底青苔较多,施用的肥料大部分被青苔吸收利用,造成肥水困难。

1.该技术不仅可去除水体中蓝藻,而且还能去除水体中与湖底淤泥生成蓝藻的基本(根本)养源,治标又治本。

在浮游生物宿主中长时间逗留,可能会保护藻类免受其他生物的侵袭,或屏蔽他们免受病毒感染。进一步的研究需要探索藻类是否真正从共生中获益;但研究人员认为,至少有可能是一种互惠的关系,而不是像以前所提出的那样是剥削性的。

解决方案:鱼苗期时可使用石膏粉、草木灰或采取加深水位等方法阻碍青苔的光合作用来消灭青苔;养成期则可选用表面活性剂、扑草净等药物拌沙土后进行局部杀灭,然后引进有藻种的水源进行肥水。

2.该技术不仅可在小范围操作,还能够在全湖(滇池)中实施治理,其特点是操作简单,又便于在全湖中实施操作。

7、原因:水体透明度较低,水体中的悬浮杂质容易将肥料中的有效成分吸附络合,阻碍了藻类的光合作用,从而引起肥水困难。

3.该技术省工省钱,从成本上考虑比现有方法合算。

解决方案:可选用以聚合物或明矾等为主要成分的水质改良剂来澄清水质,提高水体透明度,然后再施肥。

元素与生态修复因子互动治理蓝藻污染的原理

8、原因:水体中及周围水域缺乏天然藻种,造成肥水困难。

1.认知元素与生物互动。地球上所有生物与物质都是由元素所组成的,元素是生物生存与进化的基本养源,水中植物的成长来自元素所演化的藻相,这就是说哪一种元素组成哪一种生物是固定的,哪一种元素组成哪一种藻相也是固定的,在固定的水域里由元素衍化再演生的食物链与生物链是固定的。蓝藻来自于湖中食物链所演生的生物链群。所以,不同的元素当然就能抑制蓝藻的生长与分裂。

解决方案:人工向水体中补充藻种,如引进一部分有藻种的池塘水,也可向水体中施入适量的螺旋藻粉,然后再施肥。

2.元素解原。元素解原就是借助生物科技找出蓝藻基因排列的DNA,然后将不同的元素入湖衍化再转换原湖中生成蓝藻的基本养源。换句话说,就是将原湖中生成蓝藻的基本养源转换掉。如此一来,蓝藻就无法生存,这是因为元素促使蓝藻养源断层,元素改变了蓝藻分裂,蓝藻自然就不会生成,也就不会造成蓝藻的污染。

9、原因:施用的肥料中营养元素不全面或搭配比例不合适,容易培养起不良水色。

3.生态修复因子就是用生物科技的菌项入池衍化,将元素转换后的非常态养源进行分解与再转换。同时,它能消除湖中有机物所形成的NH4,能抑制或去除生成蓝藻基本养源的衍化。湖中与湖底淤泥生成蓝藻的基本养源被抑制或去除了,那么蓝藻生长与分裂所需的养源也就没有了。湖中有机蛋白与元素结合后所转化的单位蛋白就会转为常态养源,这样就恢复了湖水生态修复功能,使湖水转为常态。由此可见,湖中生态修复因子来自于元素与菌项入湖后的衍化。若没有元素与菌项的入湖衍化,湖泊是不可能恢复生态修复功能的,这是不争的事实。

解决方案:若使用传统肥料如鸡粪、菜籽饼及复合肥,最好配合使用EM菌或复合芽孢杆菌等;也可选用含有钾元素及磷元素的生物肥料进行肥水。

10、原因:水体中不良藻类过度繁殖抑制了有益藻类的生长繁殖。

解决方案:换去表层10-20厘米的水,然后再施用配比合理的生物肥料进行肥水。