海水养殖废水灌溉对碱蓬和海蓬子生长和品质的影响郑春芳

浙江农业学报ActaAgriculturaeZhejiangensis，2012，24(4):663－669．zjnyxb．cn郑春芳，陈琛，彭益全，等．海水养殖废水灌溉对碱蓬和海蓬子生长和品质的影响［J］．浙江农业学报，2012，24(4):663－669．海水养殖废水灌溉对碱蓬和海蓬子生长和品质的影响郑春芳1，2，3，陈琛1，2，3，彭益全4，5，冀德伟1，2，3，於俊琦1，2，3，陈少波1，2，3，谢起浪1，2，3，曾国权1，2，3，*，刘伟成1，2，3，*(1浙江省海洋水产养殖研究所，浙江温州325005;2浙江省近岸水域生物资源开发与保护重点实验室，浙江温州325005;3浙江永兴水产种业有限公司，浙江温州325005;4南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京210095;5江苏省海洋生物学重点实验室，江苏南京210095)收稿日期:2012－01－04基金项目:浙江省科技计划项目(2010F20007);浙江省海洋经济和渔业新兴产业“海涂海水蔬菜种植与水产养殖复合高效利用技术开发与示范”;浙江省重大科技资助项目“海水多生态位品种设施化耦合养殖技术研究与示范”;浙江省科技计划项目(2011F20032);温州市科技计划项目(S20110010)作者简介:郑春芳(1979－)，女，山东巨野人，博士，副研究员，主要从事海岸带生物资源保护理论研究。E-mail:[e-mail]*通讯作者，曾国权，E-mail:[e-mail];刘伟成，E-mail:[e-mail]摘要:通过田间试验，研究了海水养殖废水灌溉对碱蓬和海蓬子生长特性和品质的影响。结果表明:在7月中下旬，海水养殖废水灌溉显著降低了碱蓬的株高、基茎以及生物量，但并未影响海蓬子生物量。海水养殖废水灌溉对两种海水蔬菜的品质也产生了影响。海水养殖废水灌溉条件下碱蓬的蛋白质、可溶性总糖以及游离氨基酸含量均显著降低，而海蓬子可溶性总糖和游离氨基酸含量却显著增加。从矿质品质来看，7月15日，海水养殖废水显著降低了碱蓬Na+含量和海蓬子Ca2+含量，却提高了碱蓬K+，Mg2+含量和海蓬子Na+，K+含量。7月28日，海水养殖废水灌溉提高了碱蓬Na+含量和海蓬子Mg2+含量，却抑制了碱蓬的K+，Mg2+吸收。总体来说，在浙江温州滩涂上，海蓬子较碱蓬更适合海水养殖废水灌溉。关键词:海水养殖废水;碱蓬;海蓬子;生长特性;品质中图分类号:S641.1文献标志码:A文章编号:1004－1524(2012)04－0663－07EffectsofirrigationwithsalineaquaculturewastewaterongrowthandqualityofSuaedasal-saandSalicorniabigeloviiZHENGChun-fang1，2，3，CHENChen1，2，3，PENGYi-quan4，5，JIDe-wei1，2，3，YUJun-qi1，2，3，CHENShao-bo1，2，3，XIEQi-lang1，2，3，ZENGGuo-quan1，2，3，*，LIUWei-cheng1，2，3，*(1ZhejiangMaricultureResearchInstitute，Wenzhou325005，China;2ZhejiangKeyLaboratoryofExploitationandPreservationofCoastalBio-resource，Wenzhou325005，China;3ZhejiangYongxingAquaticProductsCo．，LTD，Wenzhou325005，China;4CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences，NanjingAgriculturalUniversity，Nan-jing210095，China;5JiangsuProvincialKeyLaboratoryofMarineBiology，Nanjing210095，China)Abstract:TheeffectsofagriculturaluseofsalineaquaculturewastewaterforirrigationofSuaedasalsaandSalicorniabigeloviiongrowthandqualityinafield-trialwerestudied．Theresultsshowedthatplantheight，stemwidthandshootbiomassofSuaedasalsaandplantheightofSalicorniabigeloviisignificantlydecreasedbyirrigationwithsalineaquaculturewastewater，butnotsignificantlyaffectedbiomassofSalicorniabigeloviiinmid-to-lateJuly．Contentsofprotein，totalsolublesugarsandfreeaminoacidinSuaedasalsasignificantlydecreasedunderirrigationwithsalineaquaculturewastewater，whiletotalsolublesugarsandfreeaminoacidinSalicorniabigeloviiincreased．OnJuly15th，contentsofNa+inSuaedasalsaandCa2+inSalicorniabigeloviisignificantlydecreasedunderirrigationwithsa-lineaquaculturewastewater，whilecontentsofK+andMg2+inSuaedasalsaandNa+andK+inSalicorniabigeloviiincreased．OnJuly28th，contentsofNa+inSuaedasalsaandMg2+inSalicorniabigeloviiincreasedunderirrigationwithsalineaquaculturewastewater，whileabsorptionofNa+andMg2+wereinhibitedinSuaedasalsa．Thus，aqua-culturewastewaterirrigationwasmoresuitableforSalicorniabigeloviithanSuaedasalsa．Keywords:salineaquaculturewastewater;Suaedasalsa;Salicorniabigelovii;growthcharacteristic;quality沿海水产养殖业产生的大量废水不经过处理直接排放大大破坏了沿海生态系统［1］。因此，对养殖废水进行治理，成为社会可持续发展的迫切需求。一般来说，海水养殖废水的处理方法包括物理、化学以及生物等处理方法。其中，生物处理方法成为研究海水养殖废水处理和养殖污染控制的一个重要趋势［2］。目前，已建立了几种生物处理方法，如海藻在封闭系统内是有效的生物过滤器［3］，然而，海藻在开发系统内却可能会失去这种作用［4］。再如，利用高等植物构建湿地处理养殖废水［5］，但湿地从废水中去除固体残渣中的N和P效率要远高于水体的，并且也不能提供给栽培者经济价值［6］。所以，经济耐盐植物与海水养殖业的耦合处理技术就成为友好养殖的有效方式，而渐渐被中外科研工作者们关注。碱蓬(SuaedasalsaLinn．)和海蓬子(Salicor-niabigeloviiTorr．)为一年生藜科草本植物，具耐盐碱、耐涝等特点，已经作为有机蔬菜、药材和饲料等得到利用并开发［7，8］。同时，还作为生物过滤器去除海水养殖中的营养盐得以研究和利用，构建种—养复合系统等已渐渐为大家所重视［9，10］。然而，这些研究大多处于起步阶段，尤其在国内。我们从江苏滩涂上，引种碱蓬和海蓬子到温州滩涂种植，以虾塘养殖废水灌溉，探讨海水养殖废水灌溉条件下其生长、蛋白质、可溶性总糖、游离氨基酸以及离子含量等指标的变化，研究海水养殖废水灌溉对碱蓬和海蓬子生长和品质特性的效应，旨在为海涂海水蔬菜种植与水产养殖复合高效利用技术开发提供理论依据。1材料与方法1．1材料与试验处理试验地点位于浙江省东南部的温州市龙湾区永兴围垦南片(浙江省海洋水产养殖研究所永兴基地)。该地区属中亚热带季风气候，年平均降雨量约1800mm，年平均蒸发量为1310mm。供试材料碱蓬(SuaedasalsaLinn．)和海蓬子(SalicorniabigeloviiTorr．)的种子由南京农业大学提供。供试土壤为青紫塥粘土，母质为近代浅海与江涂沉积物，质地轻粘，土壤pH值7.1，有机质2.8g·kg－1，碱解氮111.2mg·kg－1，速效磷(P2O5)35.1mg·kg－1，速效钾(K2O)670.0mg·kg－1，氯化钠0.98g·kg－1。试验设2个处理，即海水和对虾养殖废水，各处理设3次重复，按随机区组排列设计。每个小区6m2，小区间隔40cm，以防止灌溉水在各个小区间互相渗透。2011年4月21日播种，播种前施过磷酸钙375kg·hm－2，有机肥600kg·hm－2，复合肥300kg·hm－2作为基肥。播种量为25kg·hm－2，播后分别用海水和对虾养殖废水浇透，水渗后覆盖地膜增温。当幼苗长至7～10cm时，株间距约6cm×7cm。在整个生育期内，海蓬子和碱蓬根据生长的需要，分别浇灌等量的海水和对虾养殖废水。在生长旺盛期共采集2次，7月15日第1次采样，13d后第2次采样。每个小区选取5个有代表性的点，每点采集3株，进行测定。供试水样的基本性质见表1。1．2测定项目与方法1．2.1株高和茎基的测定用卷尺量株高，游标卡尺量基茎。1．2.2地上部生物量的测定取植株地上部，置于烘箱于120℃杀青15min，再经70℃烘干至恒重，称得生物量。1．2.3可溶性总糖和游离氨基酸总量的测定采用蒽酮法［11］测定植株各器官的可溶性总糖含量，采用茚三酮比色法［12］测定其游离氨基酸含量。1．2.4植株地上部分K+，Na+含量测定取0.1g干样，加5mL浓H2SO4消煮，30%H2O2作为催化剂，定容到100mL，稀释数倍，采用TAS-986型原子吸收分光光度计测定K+，Na+，Ca2+以及Mg2+含量。·466·浙江农业学报第24卷第4期(2012年7月)表1灌溉水质基本化学特征Table1Thebasicchemicalpropertiesofirrigatedwater水样pH盐度/%亚硝酸盐/(mg·L－1)硝酸盐/(mg·L－1)铵盐/(mg·L－1)活性磷/(mg·L－1)海水7.1～7.417.6～19.50.03～0.060.04～0.060.009～0.0100.05～0.08养殖废水7.8～8.415.3～17.24.42～5.003.91～4.460.29～0.340.72～1.011．2.5植株蛋白质含量测定植株全氮测定采用半微量凯式定氮法［13］，植株含氮量乘以5.7得到蛋白质含量。1．3数据处理采用SPSS软件对试验数据进行方差分析和LSD显著性测验。数据结果为平均值+标准差。2结果与分析2．1海水养殖废水浇灌对碱蓬和海蓬子生长的影响与海水浇灌相比，7月15日浇灌养殖废水后碱蓬的株高、基茎粗度分别下降了10.0%和18.8%，均达到显著水平(P＜0.05);7月28日，其株高和基茎粗度分别下降6.1%和17.9%，仅基茎粗度间存在显著差异(P＜0.05)。与碱蓬生长特性不同，养殖废水浇灌后海蓬子的株高和基茎变化因不同生育期而不同。与海水浇灌相比，7月15日、28日时海蓬子的株高均显著降低(P＜0.05)，而基茎粗显著增加(P＜0.05)(图1)