陳暢

摘要：根據(jù)淡水池塘溶氧的來源、時空變化規(guī)律及常用增氧機(jī)的特點(diǎn)，綜合分析目前淡水池塘常用增氧機(jī)的配置和使用情況，提出了以水車增氧機(jī)或葉輪增氧機(jī)為主，與微孔增氧機(jī)、耕水機(jī)和涌浪機(jī)等的優(yōu)化配置及其合理使用技術(shù)。

關(guān)鍵詞：淡水池塘;增氧機(jī);優(yōu)化配置;合理使用

增氧機(jī)[1-2]和自動投餌機(jī)等漁業(yè)機(jī)械設(shè)備是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重要裝備，其使用是促使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。水體溶氧量的高低直接關(guān)系到養(yǎng)殖動物的生存，隨著集約化養(yǎng)殖水平的不斷提高，水體溶氧量也成為制約養(yǎng)殖對象健康生長發(fā)育的重要因素之一。溶氧也是養(yǎng)殖池塘水質(zhì)管理的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其變化是水體理化性質(zhì)和生物學(xué)過程的綜合反映，也是養(yǎng)殖池塘生產(chǎn)性能的重要參數(shù)[3]。因此，增氧機(jī)對實(shí)現(xiàn)高密度、高產(chǎn)量的水產(chǎn)養(yǎng)殖具有極其重要作用[4]。目前池塘機(jī)械增氧主要有葉輪、水車、微孔、耕水機(jī)等方式[5]，不同類型增氧機(jī)械合理搭配能優(yōu)勢互補(bǔ)[6]，但多數(shù)養(yǎng)殖戶采用單一的葉輪增氧機(jī)，或雖同時配置葉輪和水車增氧機(jī)，卻未能合理使用。本文根據(jù)淡水池塘溶氧的時空變化規(guī)律及常用增氧機(jī)的特點(diǎn)，綜合分析目前淡水池塘增氧機(jī)使用情況，提出增氧機(jī)的優(yōu)化配置和合理使用，可為指導(dǎo)池塘養(yǎng)殖生產(chǎn)和提高其養(yǎng)殖效益提供參考。

1水體溶氧

1.1來源

天然水體中溶氧主要來源于水生植物的光合作用和空氣的直接溶入[3，5，7]。浮游植物的光合作用能產(chǎn)生大量氧氣，因此，白天池水中的溶氧量一般較高;氧氣第二來源為大氣通過氣水界面交換的溶入。此外，加注新水等也能帶入溶氧量高的水。

1.2變化規(guī)律

養(yǎng)殖池塘水體溶氧量呈有規(guī)律的時空變化：

一般日變化規(guī)律：存在明顯的晝夜起伏變化。夜間由于池塘生物代謝和有機(jī)物分解，溶氧量逐漸降低，至黎明日出前降至最低[8];日出后，隨著浮游植物光合作用的增強(qiáng)而逐步升高，午后達(dá)最高，但由于季節(jié)、池塘條件等情況不同，最高值即峰值[5]出現(xiàn)的具體時間會有所差異[9];日落后又重新進(jìn)入夜間模式，即溶氧量日變化一般呈低→高→低。在池塘養(yǎng)殖密度大、水溫高、投喂量大時，水生生物生長繁殖旺盛，耗氧量增大，常需要人工增氧。

一般空間分布規(guī)律：上層高、下層低。由于浮游植物光合作用產(chǎn)生氧氣，上層水溶氧量受光合作用的影響大于下層的，上層水溶氧量常達(dá)到飽和甚至超飽和狀態(tài)[5-7]，也導(dǎo)致晴天白天上層水溶氧量的變化幅度大于下層的;下層水由于光照不足，溶氧量一般較低。但水體溫差常會導(dǎo)致上下層水體對流或因分子擴(kuò)散作用，下層水的溶氧量也會逐漸升高，若水體太深，水層對流或分子擴(kuò)散作用較弱，下層水的溶氧量就會明顯低于上層水的。

2常用增氧機(jī)

2.1水車增氧機(jī)

水車增氧機(jī)增氧原理：通過電機(jī)帶動漿葉轉(zhuǎn)動，在漿葉背面形成負(fù)壓，將空氣帶入水中，同時漿葉將池水提起并甩出水面，形成的大量水泡增加了空氣與水的接觸面積，加速氧氣的溶入，還可使水面沿漿葉推動方向形成定向水流是其最大特點(diǎn)。其提水及攪拌深度約1 m，對1.5 m以下的底層水體幾乎沒有直接增氧作用[7，10]。因此，較適合淺水池塘和鰻魚等需定向水流品種的養(yǎng)殖池。一般養(yǎng)魚池塘可按10 kW/hm2左右配備。

2.2葉輪增氧機(jī)

葉輪增氧機(jī)增氧原理：由電機(jī)帶動葉輪在水表面旋轉(zhuǎn)，將水提到表面，在離心力作用下被甩出水面，形成水躍和浪花，與空氣充分接觸，使空氣中的氧氣不斷地溶入水體，同時由于葉輪上的管子和葉片的旋轉(zhuǎn)，在葉片表面形成負(fù)壓區(qū)，當(dāng)空氣沿著氣管進(jìn)入時，加速了空氣溶解的過程。且葉輪旋轉(zhuǎn)還有提水和推水作用，可促進(jìn)上下水層對流，促使上下水層溶氧量趨于均勻。因此，葉輪增氧機(jī)具有增氧、攪水、曝氣等綜合功能[7]，尤其是應(yīng)急增氧功能，較適合水深1 m以上的大面積池塘，對水深1 m及水平距離為3 m處的增氧效果較佳[11]，也是目前采用最多的增氧設(shè)備。一般養(yǎng)魚池塘可按4.5 kW/hm2左右配備。

2.3微孔增氧機(jī)

微孔增氧機(jī)增氧原理：通過羅茨鼓風(fēng)機(jī)等空壓機(jī)將空氣壓入輸氣管道，輸入曝氣管/盤（微孔納米曝氣管/盤）后，空氣以微小氣泡形式由池底向上升浮，在高氧分壓作用下，氧氣充分溶入水中，并促使水流旋轉(zhuǎn)和上下流動，將高溶氧量的上層水帶入下層，同時水體的旋轉(zhuǎn)流動將微孔管周圍高溶氧量的水向外擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)池水的均勻增氧。目前，主要在蝦、蟹等甲殼類養(yǎng)殖池塘中使用較為普遍[12-13]。其對水體底層溶氧增加速率是普通增氧機(jī)的5倍[14]，可加快池底氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫的氧化，抑制有害微生物的生長，還可將底部有害氣體帶出水面。但其綜合增氧效果較葉輪增氧機(jī)的差[15]，沒有應(yīng)急增氧、提水及攪拌能力[7]，故四大家魚等常規(guī)魚種的養(yǎng)殖池塘不宜單獨(dú)使用。

2.4耕水機(jī)

耕水機(jī)工作原理：由電機(jī)通過減速箱帶動耕板緩慢旋轉(zhuǎn)撥動水體，使底層水上提，再由表層中心緩慢往外推開，形成大范圍的立體循環(huán)弱水流，使作用區(qū)域的水體都有機(jī)會與空氣接觸，被陽光輻照[16]。耕水機(jī)比傳統(tǒng)增氧設(shè)備更能在水體底部構(gòu)建良好的微生物系統(tǒng)[16]，增強(qiáng)亞硝酸鹽和氨氮的硝化作用，逐步降低有毒有害物質(zhì)含量[17]。但耕水機(jī)沒有直接增氧功能[16]，曝氣效果不如葉輪增氧機(jī)[18]，且功效易受光照時間、風(fēng)速、風(fēng)向等影響[2]，缺氧時不宜單獨(dú)使用。

2.5涌浪機(jī)

涌浪機(jī)工作原理：利用浮體葉輪中央提水并共振造浪向四周擴(kuò)散，促使底層水流上升，構(gòu)成一個大范圍的立體循環(huán)水流，增加水體的光照強(qiáng)度，促進(jìn)藻類的生長，充分發(fā)揮和利用池塘的生態(tài)增氧能力[19]。具有優(yōu)越的增氧、提水、造浪功能[20]，可穩(wěn)定養(yǎng)殖水體良好的pH值[21]，要求水深應(yīng)大于1.5 m[22]。

3配置與使用

3.1優(yōu)化配置

不同增氧機(jī)的性能不同，如單從增氧能力看，葉輪>微孔>耕水機(jī)[5];單位能耗方面，涌浪機(jī)和耕水機(jī)的水層交換效率都明顯優(yōu)于葉輪增氧機(jī)的[2]，同功率的涌浪機(jī)增氧面積優(yōu)于葉輪增氧機(jī)的[22]。因此，養(yǎng)殖者可根據(jù)不同的養(yǎng)殖種類與模式，結(jié)合溶氧量的時空變化規(guī)律，選擇合適的組合進(jìn)行優(yōu)化配置，如養(yǎng)殖池塘配置“葉輪增氧機(jī)+涌浪機(jī)”，既可利用涌浪機(jī)凈化水質(zhì)、節(jié)能、攪水能力強(qiáng)的特點(diǎn)，又能發(fā)揮葉輪增氧機(jī)增氧能力強(qiáng)的優(yōu)勢[2]。

3.1.1以水車增氧機(jī)為主由于水車增氧機(jī)能使養(yǎng)殖池形成定向水流，但對1.5 m以下的底層水體幾乎沒有增氧能力等特點(diǎn)。因此，需要定向水流且水深1 m以下的淺水池塘，宜優(yōu)先考慮配備水車增氧機(jī)為主，可同時配置低能耗的微孔增氧機(jī);水深超過1 m的可同時配備耕水機(jī)，以降低能耗，并發(fā)揮其提水、攪拌功能[6]。如鰻鱺等工廠化養(yǎng)殖池，可同時在池子周邊布置微孔增氧盤/管;蝦蟹養(yǎng)殖池塘，可同時配備微孔增氧機(jī)或耕水機(jī);產(chǎn)前需要定時沖水刺激的親魚培育池，非沖水時間可以微孔增氧機(jī)增氧為主。

3.1.2以葉輪增氧機(jī)為主對水深1.5 m以上的大面積池塘，宜優(yōu)先考慮在池塘中間配備一定數(shù)量的葉輪增氧機(jī)（水平間隔大于6 m）為主，可同時在四周配置水車增氧機(jī)形成定向水流，將葉輪增氧機(jī)形成的高溶氧量水體引向周邊，避免死角局部缺氧。葉輪增氧機(jī)和耕水機(jī)兩者互補(bǔ)使用是四大家魚養(yǎng)殖池塘可優(yōu)先推廣的配置方式[6]，不僅可減少葉輪增氧機(jī)的開機(jī)時間，降低能耗，還可降低養(yǎng)殖水體中氨氮、硫化物、亞硝酸鹽等有毒有害物質(zhì)的含量，改善水質(zhì)[6]。因此，在配備葉輪增氧機(jī)和水車增氧機(jī)基礎(chǔ)上，可同時再在葉輪增氧機(jī)之間配置耕水機(jī)或涌浪機(jī)，既兼顧了養(yǎng)殖生產(chǎn)夜間應(yīng)急增氧（開啟葉輪和水車增氧機(jī)）的需求，又能在晴天白天（開啟耕水機(jī)或涌浪機(jī)）起到良好的水層交換作用。

3.2合理開機(jī)增氧

傳統(tǒng)的增氧機(jī)開啟方式一般采取“三開兩不開”?！叭_”即晴天中午開、悶熱天或浮頭早開、養(yǎng)成后期或持續(xù)陰雨天下半夜開;“兩不開”即傍晚不開、陰雨天中午不開。由于養(yǎng)殖池塘水體中的溶氧主要來源于水生植物的光合作用和空氣的直接溶入。增氧機(jī)的增氧能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足增氧水域養(yǎng)殖魚類的氧需求[7]。增氧機(jī)在晴天白天主要發(fā)揮其均勻上下水體溶氧的攪拌功能，夜晚、凌晨或陰雨天氣時，主要發(fā)揮其“點(diǎn)增氧”功能[7]，即應(yīng)急增氧。

因此，養(yǎng)殖者應(yīng)根據(jù)不同的養(yǎng)殖種類與模式，在合理優(yōu)化增氧機(jī)配置的基礎(chǔ)上，根據(jù)溶氧量的日變化和分布規(guī)律，在不同的時間段合理開啟增氧機(jī)，以降低能耗，提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。如在溶氧量達(dá)到最低前提前2.5 h開機(jī)[11];飼料投喂前、后半小時開啟微孔、水車增氧機(jī)，提升投喂區(qū)的溶氧量， 可提高魚群的攝食效率[9];夜間微孔和低功率葉輪增氧機(jī)搭配使用，可提高微孔區(qū)域底層水體的溶氧量[9]。

3.2.1以水車增氧機(jī)為主鰻鱺等工廠化養(yǎng)殖池，早期水體載魚量較低時，可先以微孔增氧機(jī)增氧為主，在排污前1 h左右開啟水車增氧機(jī)，便于池子殘餌、糞便等沉積物的匯集與清理;親魚培育池的養(yǎng)殖密度一般較低，非沖水刺激時間以微孔增氧機(jī)增氧為主，一般即可滿足親魚對溶氧的需求。

普通養(yǎng)殖池塘尤其是蝦蟹類養(yǎng)殖池，養(yǎng)殖早期可先以微孔增氧機(jī)或耕水機(jī)增氧為主;后期下半夜以水車增氧機(jī)為主，日出后白天上層水體溶氧量高，單獨(dú)開啟微孔增氧機(jī)或耕水機(jī)，利用微孔增氧機(jī)促使水流旋轉(zhuǎn)和上下流動，同時將微孔管周圍富含氧氣的水向外擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)池水的均勻增氧，或利用耕水機(jī)的攪拌功能促使上下層水體交換，改善池底環(huán)境以滿足蝦蟹的底棲習(xí)性。

3.2.2以葉輪增氧機(jī)為主葉輪增氧機(jī)（+水車增氧機(jī)）+耕水機(jī)：晴天白天選擇耕水機(jī)增氧[5]，如在11：00～19：00開啟耕水機(jī)促進(jìn)上下水層不斷交換，可提高整個水體的溶氧量[6];夜間應(yīng)急增氧宜選擇葉輪增氧機(jī)[5]，尤其是水體溶氧量最低的00：00～8：00，應(yīng)使用葉輪增氧機(jī)（+水車增氧機(jī)），可較快地提高增氧機(jī)周圍水體的溶氧量[6]。

葉輪增氧機(jī)（+水車增氧機(jī)）+涌浪機(jī)：涌浪機(jī)在晴天的增氧效果優(yōu)于葉輪增氧機(jī)的[21]，如在晴天下午開機(jī)3～6 h， 可使其周邊20 m范圍內(nèi)底層水體的溶氧量增高[9];夜間和陰雨天不宜使用涌浪機(jī)，因涌浪機(jī)本身增氧量偏低，加上攪動池底缺氧層會增加水體耗氧，應(yīng)使用葉輪增氧機(jī)（+水車增氧機(jī)）為主。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔣樹義，韓世成，曹廣斌，等.水產(chǎn)養(yǎng)殖用增氧機(jī)的增氧機(jī)理和應(yīng)用方法[J].水產(chǎn)學(xué)雜志，2003，16（2）：94-96.

[2] 顧兆俊，劉興國，王小冬，等.養(yǎng)殖機(jī)械的水層交換效果及對池塘浮游植物的影響研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2015，35（1）：134-135，139.

[3] 徐寧，李德尚.養(yǎng)殖池塘溶氧平衡與日最低值預(yù)報的研究概況[J].中國水產(chǎn)科學(xué)，1998，5（1）：84-88.

[4] 顧海濤，王逸清.我國池塘增氧技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2014，41（5）： 65-68.

[5] 張世羊，李谷，陶玲，等.不同增氧方式對精養(yǎng)池塘溶氧的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2013，29（17）： 169-175.

[6] 顧海濤，何雅萍，王賢瑞.典型增氧設(shè)備在養(yǎng)殖池塘中組合應(yīng)用的研究[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2013，40（4）： 36-39.

[7] 張祝利，顧海濤，何雅萍，等.增氧機(jī)池塘增氧效果試驗(yàn)的研究[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2012，39（2）：64-68.

[8] 王武.魚類增養(yǎng)殖學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[9] 焦寶玉，賈礫，張鳳枰，等.池塘養(yǎng)殖中不同機(jī)械增氧技術(shù)的組合及效果驗(yàn)證[J].淡水漁業(yè)，2016，46（5）：105-112.

[10] 何雅萍，顧海濤，門濤，等.水車式增氧機(jī)性能試驗(yàn)研究[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2011，38（5）： 38-41.

[11] 李立森，周亞，楊松，等.池塘中葉輪增氧機(jī)增氧效果的研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，29（3）： 415-419.

[12] 彭剛，陸全平，朱銀安.微孔增氧技術(shù)在青蝦養(yǎng)殖中的應(yīng)用試驗(yàn)[J].科學(xué)養(yǎng)魚，2009（2）：34.

[13] 涂桂萍，李洪進(jìn).蝦蟹池塘微孔增氧高產(chǎn)高效養(yǎng)殖技術(shù)初探[J].中國水產(chǎn)，2010（4）：85-86.

[14] 林海，周剛，周軍，等.池塘養(yǎng)殖增氧方式效果比較[J].水產(chǎn)養(yǎng)殖，2010，31（5）：42-44.

[15] 谷堅(jiān)，徐皓，丁建樂，等.池塘微孔曝氣和葉輪式增氧機(jī)的增氧性能比較[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2013，29（22）： 212-217.

[16] 顧海濤，何康寧，何雅萍.耕水機(jī)的性能及應(yīng)用效果研究[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2010，38（4）：40-43.

[17] 藥林桃，葉厚專，古新序，等.耕水機(jī)池塘養(yǎng)殖生態(tài)效益研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2011（5）：33-35.

[18] 李貴東，劉洪青.耕水機(jī)在淡水高密度池中的使用效果[J].河北漁業(yè)，2010（4）：60.

[19] 管崇武，劉晃，宋紅橋，等.涌浪機(jī)在對蝦養(yǎng)殖中的增氧作用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2012，28（9）：208-212.

[20] 王瑋，韓夢遐.涌浪機(jī)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)研究[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2014，41（3）： 69-72.

[21] 吳明林，李海洋，侯冠軍，等.涌浪機(jī)對翹嘴紅鲌精養(yǎng)塘溶氧調(diào)控效果研究[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2012，39（6）：15-20.

[22] 歐陽敏，徐節(jié)華，花麒，等.涌浪機(jī)與葉輪式增氧機(jī)在精養(yǎng)池塘使用效果對比試驗(yàn)[J].江西水產(chǎn)科技，2016（1）：21-24.