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水产人必看!你的池塘缺铁吗?浅析铁在水产养殖系统中的重要性

2016-11-8 08:02| 发布者: 渔歌子| 查看: 32487| 评论: 0|来自: 中国水产频道

摘要: 铁是细菌、植物和动物的基本元素,许多能量转化中的重要酶都含有铁,铁也是形成血红蛋白的中心,在脊椎动物和一些无脊椎动物血液的氧运输过程中起着重要的作用,此外,铁还参与植物的光合作用,可见,铁在水产养殖中 ...
编译/水产前沿杂志李钒

  中国水产频道独家报道,铁是细菌、植物和动物的基本元素,许多能量转化中的重要酶都含有铁,铁也是形成血红蛋白的中心,在脊椎动物和一些无脊椎动物血液的氧运输过程中起着重要的作用,此外,铁还参与植物的光合作用,可见,铁在水产养殖中的作用非常大,然而又常常被我们忽略。

  铁是地壳中第4丰富的元素,但它以非常低的浓度存在于谈水和海水中,主要原因就是铁矿物的不溶性。

  影响铁溶解度的因素

  在含有溶解氧的水中,铁的溶解度主要是由pH决定的,除非pH低于4,否则水中三价铁的浓度很少超过2mg/L。然而,淡水可能含有高于1mg/L的溶解铁,因为铁可形成可溶性氢氧化物和离子,同时还与溶解的有机物质形成可溶性复合物(螯合铁)。

  有数据表明,天然水中和土壤溶液中的铁浓度如果太低将不能支持植物生长,它是一些淡水水生植物生长的限制因素,特别是在含有少量溶解的有机物质的清澈水体中,铁的含量会更低。

  海水中溶解铁的平均浓度为0.01mg/L,有学者推测,铁是限制海洋中浮游植物生产力的主要因素,并且提出建议,用螯合铁对海水施肥,以提高海水中浮游植物的生产力。

  铁可影响池塘的命运

  一般来说,淡水养殖的肥料中通常不包括铁,在海水养殖中含铁的肥料比较常见,此类产品通过是将铁与柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)或三乙醇胺螯合,以使其更易溶解。

  铁在溶解氧不足的水体中会被还原成二价亚铁的形式,因此,低溶氧的地下水可能具有高浓度(20mg/L或更多)的亚铁,如果这种水暴露于空气中,它吸收氧后会被氧化成三价铁(通常为氢氧化铁沉淀物的形式),如果用含有亚铁离子的井水供应的池塘,氧化后的沉淀物沉到底部一般不会引起什么问题。

  但是,如果用含有高浓度亚铁的水用于集约化养殖池或孵化场中,氢氧化铁的形成可能会引起大问题,这种沉淀物可以沉积在卵上并损伤它们,还会堵塞鱼或虾的鳃部,因此,来自高浓度铁的井水最好经过暴气并过砂滤后再使用。

  在厌氧底泥中,可能具有高浓度的铁,特别是在pH相当低的沉积物中,铁的浓度会更高,长期在这种环境下长生的对虾可能会在鳃积累铁的阻塞物或在外壳上形成铁斑,从而影响健康和卖相。

  池塘中的厌氧底泥可能具有高水平的铁,这可能会损伤虾蟹等底栖动物(照片来源:DarrylJory)

  铁与底质的关系

  一些池塘排干水后,底泥干燥时会形成一层红色的氢氧化铁,虽然这不是一个有害的情况,但是可以表明这个池塘的底泥是偏酸性的,这个时候就要用石灰处理底质了。

  针对酸性底质下铁的不利影响,施用石灰是较为常见的管理措施。(照片:DarrylJory)

  在一些沿海地区,0.5-1米深度的土壤可能含有1%至5%或更多的黄铁矿,这种情况在红树林栖息地和其他沿海湿地特别常见。当底泥暴露于空气中时,黄铁矿被氧化形成硫酸和氧化铁,这种土壤称为酸性硫酸盐土壤,在酸性硫酸盐土壤中建造的池塘,底泥一般偏酸,pH通常为2-4,尽管可能修复,但是是一个非常费时费力的工程,因此,在选择池塘时,最好避免此类底质的池塘。

  建立在酸性硫酸盐土壤上的池塘管理起来非常困难和昂贵

  酸性硫酸盐土壤可以通过几种方式鉴定,当底泥湿润时,这种底泥的pH一般不低于5-6,但是在干燥几天后,底泥的pH值可以低至2-3。另一种检测酸性硫酸盐土壤的方法是用10%过氧化氢(双氧水)处理,过氧化物将黄铁矿氧化,同时产生许多气泡释放到溶液中,说明底泥含有较丰富的铁,这是一个酸性硫酸盐土壤的现场快速测试方法。

  观点

  池塘底泥中氧化铁的存在是有益的,例如,底泥中产生的硫化物和亚铁反应后生成沉淀物,这大大减少了硫化氢扩散到水体中对鱼虾产生毒性的可能性。

  通常情况下,水体中几乎不具有足够高的铁的浓度会直接对虾鱼造成影响,但是仍要注意酸性底泥会使铁的不利影响显现出来。

  当进行水和土壤分析时,极难稀释铁的浓度,但一般来讲,许多底泥都含有大量铁的氧化物和氢氧化物,因此,池塘管理者不应担心土壤中铁的浓度不够,反而应使用足够的石灰,以保持底泥的pH在7-8之间。

【关键字】: 池塘 缺铁 重要性 水产养殖
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