浮萍-生物絮团多营养级系统：提升凡纳滨对虾可持续养殖的环境效益与健康机制

本文创新性地构建浮萍-生物絮团多营养级系统（DBG），在零换水条件下显著提升硝酸盐（NO3?-N）、总磷（TP）等污染物去除率，并通过多组学联用揭示浮萍通过增强黄酮类物质（如vicenin-2）和调节5-羟色胺代谢通路，协同改善对虾肠道健康、抗氧化能力及肌肉品质，为BFT（Biofloc Technology）系统可持续发展提供新范式。

　　

亮点

• 浮萍-生物絮团多营养级系统（DBG）实现零换水养殖

• DBG有效去除硝酸盐（NO₃^?-N）、总磷（TP）等污染物

• 系统提升对虾肠道形态、消化酶活性和抗氧化能力

• 代谢组学发现水体黄酮类物质（如vicenin-2）显著富集

• 5-羟色胺代谢通路调控可能是改善免疫的关键机制

水质动态变化的影响

通过持续监测DBG与常规BFT组（CG）的碳氮磷循环与水质净化效果发现，两组总氨氮（TAN）和亚硝酸盐（NO₂^?-N）动态趋势基本一致（图1A,B），且浓度均处于凡纳滨对虾安全耐受范围。值得注意的是，CG组在第20天出现TAN显著升高（p=0.001），可能与低温期硝化效率下降有关。而DBG组通过浮萍对硝酸盐（NO₃^?-N）的吸收作用，有效控制硝态氮积累，其去除率达10.64%。在总氮（TN）、总磷（TP）、溶解性活性磷（SRP）和溶解性有机碳（DOC）的净去除率方面，DBG组分别达到17.77%、8.52%、10.78%和37.57%，显著优于CG组（p<0.05）。此外，DBG系统通过浮萍-生物絮团协同作用，在养殖后期将总悬浮固体（TSS）维持在更低水平，增强系统稳定性。

结论

在零换水运行模式下，浮萍-生物絮团多营养级系统展现出显著优于常规BFT对照组的水处理优势。浮萍有效同化硝酸盐（NO₃^?-N）、总氮（TN）、总磷（TP）、溶解性活性磷（SRP）和溶解性有机碳（DOC），显著降低养殖池内营养盐净积累量。浮萍与生物絮团的协同作用提升水体稳定性，增强系统对环境波动的抵抗能力。