厉害了！这种养虾新模式，真正能够实现零换水，极大的提高虾产量

在集约化水产养殖系统面临的一个主要挑战，无机氮（尤其是氨和亚硝酸盐）在动物摄食过程中的积累，这可能会产生毒性作用和环境影响。频繁换水以稀释有毒氨和亚硝酸盐的浓度是一种常见的管理策略，但这会增加传染病爆发的风险。此外，水产养殖过程产生的悬浮物会影响水处理 、环境质量、动物福利和公众健康，而过量的悬浮物会影响虾的生存和生长，必须加以管理。

一、悬浮物对养虾的影响

除了循环水产养殖系统 (RAS) 之外，在南美白对虾养殖系统中添加基质，是另一种保持理想水质，并实现低换水或零换水的方法，还可以显著提高对虾性能，并降低饲料转化率 (FCR)。

海绵生物载体（SBs）由于其重量轻、水解稳定性高和比表面积大等优点，被广泛认为是微生物附着和生长的理想。特别是海绵生物载体具有很强的物理吸附性能，可以去除养殖水体中的悬浮物。在这项研究中，使用带有预培养生物膜 (SBBF) 的海绵生物载体来建立和评估南美白对虾的零换水系统。

二、研究设置

1、该研究在采用南美白对虾虾苗（8日龄，PL8）从商业孵化场采购，被投放到12个装满15ppt人工海水和机械曝气的立方米水箱，将用作人工基质的2cm海绵生物载体（SBs）包装在60x60cm的涤纶网袋中，网袋尺寸为2mm，向系统中添加了当地的商业硝化细菌制剂，还添加了各种营养素，以支持生物膜的形成。

2、测试了四种实验组，每种实验组有3个水箱：(1) 海绵生物载体对照组（SBC）； (2) 海绵生物载体预培养生物膜 (SBBF2.5，2.5% v/v)，SBBF并在涤纶网袋中曝气； (3) SBBF5a（5% v/v）； SBBF在涤纶网袋中曝气； (4) SBBF5（5% v/v），SBBF在涤纶网袋中，但是没有曝气。在整个实验期间，网贷都浸没在水箱中。

图1：带有海绵生物载体的南美白对虾零换水系统示意图。

3、每天用当地商业饲料投喂饲料四次，每天评估虾的生长和饲料消耗，用于指导饲料剂量。

4、实验期间，水温为28±1.0摄氏度，溶解氧为6.5–8.0毫克/升，每隔10到15天，将带有SBBF的涤纶网袋从水箱中取出，以去除孔隙中的吸附物，并恢复海绵生物载体的吸附能力。

三、结果与讨论

1、在整个实验过程中，所有处理的水浊度始终保持在较低水平，远低BFT系统报告的值。这一结果证实，使用基质可以帮助颗粒附着在生物膜上，过滤水并减少悬浮固体，添加到罐中的SBBF具有很强的吸附能力，可以吸附大量的SSs，这可以通过SBs的颜色变化、扫描电子显微镜成像和干重增加来证实。在另一项研究中，我们发现采用SBs的养虾池的浊度明显低于换水处理 (WE)，尤其是在养虾后期。SBBF实验组的浊度高于SBC对照组，这表明生物膜的形成可以减少SBs的吸附空间。

图2：研究期间海绵生物载体清洁前后（12小时和24小时），南美白对虾换水系统平均浊度（NTU）的变化。

2、所有四种实验组的总氨氮 (TAN) 浓度始终低于0.3毫克/升，并且在整个实验过程中始终低于南美白对虾的安全水平，尽管SBC对照组的TAN平均浓度和峰值浓度高于SBBF实验组，但它们远低于使用人工基质和生物絮团培养系统进行的虾类养殖中报道的浓度。

3、SBC和SBBF组之间的亚硝酸盐浓度差异非常显著，SBC对照组的亚硝酸盐平均浓度和峰值浓度也明显高于SBBF实验组。众所周知，过量的亚硝酸盐积累，会降低氧气输送能力，并削弱水生动物的免疫反应。这可能与亚硝酸盐达峰时间短、溶解氧浓度高、盐度高有关。

硝酸盐是硝化过程的最终产物，在对虾养殖期间不断累积，最高浓度出现在SBBF5a实验组中（98.99 毫克/升）。然而，在SBC对照组中，最高浓度仅为13.43毫克/升。与SBC对照度相比，SBBF处理表现出更高的氧化亚硝酸盐和硝酸盐的能力，并且氧化性能随着添加的SBBF百分比的增加而增加。一旦SBBF被部署到水箱中，它们几乎可以立即开始硝化反应。

图3： 南美白对虾零换水系统中无机氮平均浓度（毫克/升）的变化。 (a) TAN，(b) 亚硝酸盐氮，(c) 硝酸盐氮。

4、在这项研究中，SBBF实验组预培养的硝化生物膜，它通过硝化作用将氨氧化成硝酸盐。我们的实验结果证实，添加SBBF后硝化过程是有效的，并且在整个实验期间发生了氨和亚硝酸盐去除过程。这一结果可以通过实验过程中TAN、亚硝酸盐、硝酸盐浓度和pH值降低的变化来证实。尽管SBC对照组没有预培养生物膜，但氨浓度仍保持在南美白对虾的安全水平，这应该归因于实验初期对虾摄食量和排泄物较少。

5、在我们的SBBF组中生长的虾，表现出比在SBC组中生长的虾更高的平均最终重量、存活率和生产力。这得益于SBBF中TAN和亚硝酸盐氮的平均浓度和峰值浓度较低，这些值证实了其他研究的结果，即人工基质对南美白对虾的性能有积极影响。

图4：利用海绵生物载体（SBs）的硝化功能和吸附/解吸特性。(a) 没有培养生物膜的SB； (b) 生物膜培养25天后的SB； (c) 涤纶网袋中的SBBF； (d) 罐中使用的SBBF； (e) 清洁后吸附能力再生的SBBF； (f) 从SBBF中去除的吸附物。

四、研究观点

我们评估了SBBF在控制无机氮和悬浮固体方面的作用，及其对南美白对虾生长性能的影响，结果表明，在SBBF组中生长的南美白对虾的平均最终重量、存活率和生产力高于在SBC对照组中生长的南美白对虾。