不同氮磷浓度对缢蛏养殖池塘中优势藻生长的影响

不同氮磷浓度对缢蛏养殖池塘中优势藻生长的影响
韩承义
【摘要】本实验以中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、亚心型扁藻(Platymonas subcordiformis)2种缢蛏养殖中常见优势藻为实验对象,研究不同N、P浓度对2种藻生长的影响.结果表明:中肋骨条藻最适生长的N、P浓度范围为
N:6mg/L-24 mg/L和P:1mg/L-2 mg/L,亚心型扁藻的最适N、P浓度范围为N:6 mg/L-24 mg/L和P:1mg/L-2 mg/L从实验结果来看,中肋骨条藻和亚心型扁藻对N、P的需求基本一致,N限制明显而P限制表现不显著.因此,通过调节N、P等主
要营养盐的浓度将会有效地控制缢蛏养殖池塘中藻类生物量及种群结构变化,使藻
相保持相对稳定,对于发展科学的缢蛏养殖池塘水质管理模式具有重要的意义.
【期刊名称】《宁德师范学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2011(023)003
【总页数】5页(P281-285)
【关键词】缢蛏养殖池塘;中肋骨条藻;亚心型扁藻;N、P;生长
【作者】韩承义
【作者单位】宁德渔业协会,福建,宁德,352100
【正文语种】中文
【中图分类】S967.4
缢蛏是我国传统四大海水养殖贝类之一，其味道鲜美、营养丰富，是我国传统滋补佳品[1].它具有生长快、周期短、易管理、成本低、产量高、投资少、效益高、见
效快等优点，是我国滩涂养殖贝类最主要的品种之一.宁德市海水池塘7万亩均以缢蛏养殖为主，年产值6亿元，是我国缢蛏的传统产区，也是国内缢蛏现代人工养殖技术的发源地[2].缢蛏主要饵料是藻类，厦门大学生物系海洋生物教研室（1960）分析九龙江北港的缢蛏食料，缢蛏食料中硅藻类数量占饵料生物总量的82.08%，其中又以壳薄的圆筛藻、骨条藻较好.王中元（1958）在福建长乐对缢蛏饵料进行了分析，也认为硅藻是主要的饵料，且以骨条藻为最多，占饵料生物的91.5%，其次为舟形藻、圆筛藻、菱形藻、小环藻[3].池塘养殖通过施肥培养底栖硅藻，确保了饵料生物供应，缢蛏养殖周期大大缩短.但多数养殖业者因藻类培育差而盲目加大施肥量，存在不同程度的滥施肥现象，一方面造成很大浪费，另一方面，肥料沉积导致池塘底质硬化，不利于贝类生长，最终造成水质富营养化，破坏海区生态环境.如何确定缢蛏养殖池塘中优势饵料藻类生长最适的氮磷浓度及其比例，引导养殖户科学施肥，是目前亟待解决的问题.本实验从不同藻类对氮磷等营养盐的不同需求出发，研究不同氮磷浓度对缢蛏养殖池塘具有代表性的2种优势饵料藻[4，5]：中肋骨条藻、亚心型扁藻生长的影响，以期得出缢蛏养殖池塘中优势饵料藻类生长最适的氮磷浓度及其比例，为缢蛏健康养殖提供理论依据，这对实现降低缢蛏养殖成本、提高产量、缩短养殖周期，节能减排、低碳环保的目标具有重要的意义.
本实验以缢蛏养殖池塘具有代表性的2种优势饵料藻：中肋骨条藻、亚心型扁藻为实验对象.所用中肋骨条藻购自青岛海洋大学藻种库、亚心型扁藻购自福建师范大学水生生物组藻种库.中肋骨条藻、亚心型扁藻均选用在f/2(Guillard.1962)改良培养基，温度为25±1℃，光照为2500 Lux的条件下培养.
1.2.1 实验条件实验用的藻液经4 000 r/min离心5 min，去除培养基，然后分别接入没有N、P的f/2(Guillard.1962)改良配方（海水）培养基饥饿培养，培养容器为250 mL锥形瓶，每瓶装入200 mL藻液，光照培养箱内培养，培养温度
(25±1)℃，光照度2500 Lux，光暗比12 h：12 h，培养3 d后进入正式实验.
1.2.2 实验设计本实验所设的N、P浓度梯度见表1，每组3个平行，为了减少因光照不均匀造成的影响，每天摇瓶4～5次并更换锥型瓶位置1次.
1.2.3 生物量的测定
(1)藻细胞数量的计算.采用血球计数板在OLYMPUS显微镜下以显微镜视野法进行计数.自接种起每日定时采样计数.
(2)叶绿素a含量的测定.第10 d时，取50 mL藻液，经0.45 μm玻璃纤维滤膜抽滤，加入9 mL 90%丙酮混匀，放置4℃冰箱内抽提，每隔6 h振荡一次.24 h后
将抽提液经4 000 r/min离心10 min，吸取上清液，经754型可见分光光度计测定其在630 nm、647 nm、664 nm、750 nm处的吸光值，并计算叶绿素a的含量，计算公式[6]：
式中：ρchl－a－－样品中叶绿素a的含量（μg/L）;v－－样品提取液的体积（mL）;V－－过滤水样的体积（L）;L－－测定池光程（cm）
(3)数据处理.本实验的数据均由SPSS11.5软件进行单因素方差分析进行处理，以
P＜0.05作为差异显著水平.
从2种藻的生长曲线来看，亚心型扁藻对N浓度的适应范围比中肋骨条藻略宽（见图1、图2），高浓度的N和低浓度的N对亚心型扁藻抑制比较明显，随着
时间的推移，亚心型扁藻高盐组N－8和N－7以及低盐组N－1的生长速度逐渐放缓，细胞密度先后与其他组之间出现差异显著,P＜0.05(见图1)，而N－4、N－5中的亚心型扁藻生长较快，第10d时N－5中的亚心型扁藻细胞数量达到
481.81×104cells/mL，显著高于其他组,P＜0.05(见图1).与亚心型扁藻生长曲线
相似，中肋骨条藻高N组（N－7、N－8、）与低N组（N－1、N－2和N－3）第3d开始均显著低于N－5、N－6组P＜0.05(见图2)，第6d时N－5组细胞
数量为78.28×104cells/mL，是N－8、N－1组的两倍之多，显著高于高N组和
低N组,P＜0.05(见图2)，最适合中肋骨条藻的生长.
2种藻的叶绿素a含量测定结果显示(见图3～4)，亚心型扁藻和中肋骨条藻对N 的需求基本一致.对亚心型扁藻来说，随着N浓度的升高藻细胞叶绿素a含量显著提高，N－1至N－5各组之间叶绿素a含量差异不显著,P＞0.05(见图3)，N－5组最高，叶绿素a含量为0.683 μg/mL.当N浓度升高至N－7和N－8时，叶绿素a含量显著下降，B－N8组的叶绿素a含量最低,P＜0.05(见图3)，仅为N－5组的27.23%.中肋骨条藻叶绿素a含量受N浓度的影响也比较显著，随着N浓度的升高，叶绿素a检测结果显示均出现先升后降的现象(见图4)，最高组也是出现在N－5，为0.12 μg/mL，显著高于的其他组,P＜0.05(见图4).
不同P浓度下2种藻生长曲线图显示，高P与低P对亚心型扁藻与中肋骨条藻生长均未表现出抑制，随着时间的推移，2种藻细胞数量都有不同程度增加，但是高P浓度较低P浓度对2种藻的增殖影响更显著.第4 d开始，亚心型扁藻P－1组细胞数量显著高于P－8组（见图5）.从不同P浓度对影响亚心型扁藻生长的曲线来看，P－5、P－6自第4天开始均显著高于其他组，P＜0.05(见图5)，从最终的细胞密度来看，低P组(P1～P－6)显著高于高P组，P＜0.05(见图5)，P－6细胞密度最高，为505.51×104cells/mL，P－8的细胞密度最低，仅为P－6组的39.14%，显著低于其他组，P＜0.05(见图5).由图6可知，高P浓度和低P浓度均不适合中肋骨条藻的生长，相对于高浓度，低P对其生长的抑制作用较小.虽然高P与低P组藻细胞数量随着时间的推移均有增加，但是低P与高P组分别于第6d和第7d出现减少，而且细胞数目显著低于P－5、P－6组P＜0.05(见图6)。

从最终的细胞密度来看,第10d，P－5组藻细胞数目达到98.12×104cells/mL，是P－8组40.63×104 cells/mL的2.41倍.
不同P浓度下2种藻的叶绿素a含量测定结果显示，亚心型扁藻对低P环境的适应能力较强，P－1～P－4的叶绿素a含量均显著高于高P组，P＜0.05(见图7)，
随着P浓度的提高抑制越来越显著，P－8的叶绿素a含量仅为0.306 μg/mL.与
亚心型扁藻在不同P浓度条件下的生长曲线一致，叶绿素a含量最高值出现在P
－6，为0.75 μg/mL，显著高于其他组P＜0.05(见图7).在P浓度充裕的条件下，中肋骨条藻的叶绿素a含量显著低于低P组，P＜0.05(见图8)，P－6～B－P8细胞的生长受到抑制，随着P浓度的提高抑制越来越显著，P－7和P－8的叶绿素
a含量仅为0.094 μg/mL和0.083 μg/mL，显著低于除低P－1、P－2其他组，
P＜0.05(见图8).P－5中肋骨条藻叶绿素a达到最高，高达0.202μg/mL，显著高于其他组，P＜0.05(见图8).
在水生态系统中，浮游藻类对生态系统的稳定性具有重要的影响，而藻类的生长又受水环境中营养盐的限制，因此营养盐的变化直接关系到整个生态体系.通常认为，N和P[7,8]是海洋和淡水生态系统中限制藻类生长的重要因素.本实验的结果显示，确实对2种藻生长产生显著的影响，2种藻对N、P的要求不同，各自都有一个最适的N、P浓度.综合不同N、P浓度下2种藻类生长曲线图和叶绿素a检测结果
显示亚心型扁藻和中肋骨条藻存在明显的N限制，而P限制表现不显著.
由于预先对2种藻进行氮和磷的饥饿处理，所以生物量和叶绿素a含量的变化更
能体现外界环境中营养盐的作用.图1和图2中亚心型扁藻和中肋骨条藻在低N组中，生物量和叶绿素a含量均较低，藻细胞受到显著地抑制，这是因为N作为两
种藻重要的物质合成元素[9]，对其细胞的生长具有重要的作用，特别是在叶绿素
的合成过程中需要大量的N源，因为叶绿素a是一种色素与蛋白质的结合体，所
以N源是否充足直接影响到叶绿素a的含量[10].
从图1和图2中还可以看出超富N组也影响亚心型扁藻和中肋骨条藻的生长和叶
绿素a的合成，这可能是由于经过饥饿处理的藻细胞突然受到外界高N环境的胁
迫作用，导致藻细胞内外的渗透压骤变，超出细胞的自我调节范围，进而影响细胞对N盐的吸收，细胞生长和叶绿素a合成受到抑制.此外，在一次培养试验中加入
过多N，往往导致N／P过高，磷含量相对缺乏，也会限制藻类生长[11].从两种
藻在不同N浓度下生长的状况来看，中肋骨条藻对N浓度波动更加敏感，在氮限制和超富氮的环境下，其细胞密度显著低于相同浓度下的亚心型扁藻,P＜0.05(见
图1、2),这主要是由两种藻自身的特性所决定，说明亚心型扁藻比中肋骨条藻更能适应环境的变化.
从不同P浓度下的2种藻生长情况来看，2种藻受P浓度变化的影响显著，这说
明了P是藻类生长的关键元素之一，对于藻细胞的生长具有重要的意义(见图5、6).本研究发现P限制组藻细胞数目均高于富P组，可能由于藻细胞内存在储存P
营养的物质，在环境胁迫例如低P环境下其物质释放以供藻类生长，而高浓度的P 导致渗透压增大，细胞长时间处于这种胁迫的环境下，导致细胞对营养盐的吸收下降，生长开始减慢，出现不同程度的抑制现象.从亚心型扁藻和中肋骨条藻叶绿素
a含量测定结果来看，两种藻均存在着明显的N限制而P限制表现不显著，低N
组的藻生长速度以及叶绿素a含量均显著低于低P组（见图7、图8），从这点可以看出2种藻对P的需求存在着显著地差别，这种差异可能是由于2种藻自身的
生理特性决定的，目前对于其中的真正原理还不太清楚，需要以后进一步的研究. 综合分析本实验所获得的各项结果，得知亚心型扁藻与中肋骨条藻之间对N、P的需求基本一致，但是N限制明显而P限制表现不显著，具体的实验结果见表2.从
2种藻的最佳N、P浓度范围及最佳浓度可知，通过调节N、P等主要营养盐的浓度将会有效地控制缢蛏养殖池塘中藻类生物量及种群结构变化，使藻相保持相对稳定，此外微量元素对于藻类生长的影响也很重要，这将是今后需要深入研究的方向，对于发展科学的缢蛏养殖池塘水质管理模式具有重要的意义.
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