養殖池中藻類過度生長之控制

 

一、藻類是什麼?

        藻類一詞有時很難加以定義,為方便起見,在此將藻類定義為具葉綠體,以光合作用為營養方式之單細胞或多細胞最小植物。藻類的種類非常多,不過卻具有若干共同的特性,例如藉著光合作用利二氧化碳來生產有機物,故屬於自營性 ( Autotrophic ) 生物;生長密度自水面向下遞減,主要光線越來越弱之故;大量繁殖會耗掉水中二氧化碳,使 pH 值上升,但在黑暗中會耗掉水中溶氧,放出二氧化碳使 pH 值下降;以及會吸收水中的營養元素,如氮 ( 常以 NO3-形式吸收 )、磷 ( 常以磷酸鹽形式吸收 )、硫 ( 常以 SO42- 之形式吸收 ),和一些微量元素如鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、銅、鉬等。

        藻類的組織分化甚少,不具真正的根、莖、葉。因種類的不同,藻類的色澤及形體差異很大,不過在一般養殖池中主要以呈綠色的藻類居多。又依藻類的生長方式不一,有些微小的藻類漂浮在水中稱浮游藻,有些附著在其他生物或無生物體上生活稱固著藻。浮游藻通常多屬於單細胞,而肉眼無法明視;固著藻雖有不同生長形態,但以絲狀藻佔絕大部份,且多為多細胞藻類。

        浮游性單細胞藻類具有利用太陽能效率高、生長繁殖迅速、對環境的適應性強和容易在一般養殖池中大量滋生等重要特性,因而較受到重視。相較之下,固著性多細胞絲狀藻類因繁殖較慢,通常僅著生於池岸或淺水域之底床,對水質之影響較小。職事之故,普通在討論養殖池中藻類過度生長之控制時,主要是以浮游藻為探討的對象。

二、藻類與水產養殖的關係如何?

        近年來國內養殖事業為了提高單位面積產量,以期獲得最大的經濟效益,往往採用高密度集約飼養,並大量使用人工餌料,結果連帶亦讓養殖環境容易受到破壞。其中最為人詬病的是池水中藻類過度生長所衍生的水質惡化問題,若不加以控制及改善,一旦發生這個問題,將對養殖生物造成危害。

        在養殖池中發生藻類是很正常的事。事實上,在魚類養殖方面,養殖池中有適當而足夠的藻類是必須的,理由是藻類不僅能吸收水中的無機鹽類,提供良好的水質環境,亦可做為天然餌食給魚類食用。故在水產養殖中,藻類既參與了對水質的淨化,藻體本身又可為魚蝦的餌料,從而構成了水環境中物質循環和食物鏈的重要環節,其重要性不容視。

        但是,一般業者極可能因投入過多飼料等人為污染或其他原因,使得藻類繁生過多,嚴重時甚至產生藻華( Algae  bloom ) 的現象。所謂藻華是指池水因藻類過度繁殖而呈現藻色的景觀,它主要是由一些單細胞藻類大量增殖所引起的。例如,一些單細胞綠藻一旦形成藻華,則水色將明顯轉變為綠色,這種現象也稱「水綠」。

        藻華對養殖環境所造成的不良影響主要有二:(1)由於藻類增殖量太多,在夜間會消耗大量的氧氣,造成池水溶氧不足,導致養殖生物缺氧甚至死亡。(2)藻體死亡被微生物分解,造成水質惡化直接對養殖生物的生存構成嚴重的威脅。這些不良的影響,一般稱為「藻害」。

        藻華的形成與水中累積太多的硝酸鹽及磷酸鹽有密切的關係,這些營養鹽主要來自於食物的殘餌及魚蝦排池物受水中微生物分解而產生。若能定期實施局部性換水,以減少水中的硝酸鹽及磷酸鹽之濃度,間接可減少藻華之發生機會。因此一般業者面對此問題時,多以換水的方式解決。

        然而,當受限於水源短缺而無法經常實施局部換水時,如何防止藻害的形成,將是一個十分具挑戰性的技術性問題。藻害一旦形成,不僅是新手當會感到束手無策,就是老手也會大傷腦筋。因為至目前為止,尚無一種有效的方法可以馬上將藻類消滅,而不傷害到水中其他生物的。因此在兼顧其他水中生物的安全考量之下,乃衍生了許多除藻的方法,一般可將它們歸類為:(1)機械控制法、(2)化學控制法、(3)生物控制法。這些方法將在以下三節分別論述。

三、何謂機械控制法?

        機械控制法又稱物理控制法,它是一種最安全的方法。這個方法基本是徒手或使用工具、設備等將水中的藻類除掉。對絲狀藻而言,使用本法具有某種程度的時效,可以將大部份的絲狀藻從水中移走。但對單細胞藻類則效果極為有限,即使運用機械過濾方式來處理,不僅既費電力,且過濾微細藻類的效率也不佳。

        機械控制法特別有利於著生在岸邊的絲狀藻之移除,但對於水底絲狀藻的移除,則較為困難,因為它們不容易被發現。使用過濾設備要濾除微細藻類時,因受到處理效率的限制,也只能應用於小池子,故本法並不能真正解決藻害問題。

        此外,在水產養殖之經營上,本法與另外兩法相較,甚費勞力或電力。因此為減低養殖的費用,利用化學控制法乃成為最經濟且方便的方法。

四、何謂化學控制法?

        化學控制法是一種最有效但卻是最不安全的方法。這個方法基本上是使用化學藥品或稱為除藻劑將水中藻類除掉的方法。絕大部份的業者均用此法來控制過度生長的藻類,雖然它的安全性堪慮,但因比機械控制法較為經濟得多,故仍然受到業者歡迎。

        本法之使用,理論上應由有能力與有技術的人員來擔任比較適合,因為化學藻藥品處理的成敗,要看除藻劑的品質與種類、所要控制藻類的種類、魚的安全性、施用的時間與技術,以及使用時的專業程度而定。但是,事實上,在多數情況下,本法均由業者自行處理,坦白說這是相當不妥當的作法。

        除藻劑的種類不少,業者在選擇使用時,最好選擇一些已經被證明可用於控制藻害,以及正確使用對魚蝦也很安全的產品使用,不宜任意使用及濫用。如果自己不了解這方面的問題,最好先請教有經驗的業者或專家,相信他們一定會給您許多寶貴的意見。

        除藻劑使用劑量也會直接影響其成效。劑量使用不足,除藻的效果不彰,若使用過量也可能對魚蝦造成傷害。因此,在使用除藻劑時,必須適切地控制其濃度正好能達到滅藻又不傷害魚類的最佳範圍內。

        從毒物生物累積層面的考量,除藻劑使用頻率要越少越好,因為一般除藻劑對魚或多或少有直接的毒害,長期使用除藻劑對魚蝦的健康仍有不良影響,同時更有一些除藻劑是否會累積於魚體中還不太清楚,如果過度濫用,亦可能間接對人體造成傷害。

        利用止水式養殖且無法大量換水時,若因池中藻類過度繁殖而必控給予控制,在藥物的施用上必須小心謹慎,不僅要考慮其藻效,同時要兼顧其安全性。茲介紹目前兩種常用除藻劑的用法及注意事項如下:

       (一)硫酸銅除藻劑

        硫酸銅 ( CuSO4 ) 是一種有效且價廉的除藻劑,也是傳統上業者常用來消除池中過多藻類的化學處理藻劑。就抑制藻類生長繁殖而言,硫酸銅不失是一良好的化學藥劑。其優點是除藻效率高、成本低廉,以及持續時間長;其缺點是水中銅離子無法排出,易造成銅離子在水體中累積,甚至於累積於養殖生物體內。

        硫酸銅的滅藻原理是藉由銅離子的毒性去干擾藻類光合反應系統,使之無法正常行使光合作用而逐漸達到滅藻的目的。故使用硫酸銅作為除藻劑時,應一併打動水車,供應足夠氧氣,以免因藻類無法行光合作用放出氧氣,又大量消耗氧氣,使魚蝦有缺氧之危險。

        因銅離子在呈鹼性的水質中,易形成氫氧化銅沉澱,而逐漸喪失其藥效,所以同一劑量的硫酸銅,在酸性水域中使用比在鹼性水域中使用要來得有效,或要達到相同的效率,則鹼性水質之用量應多於酸性水質之用量。

        另外,銅離子也很容易被有機物質和含碳酸鈣的物質吸收,因此要在池水中正確控制其有效的作用濃度並不容易,最好的添加劑量方式是配合銅離子的濃度檢測,以確保藻效維持在有效,但不致傷害的程度。

        硫酸銅較不適合使用於海水養殖作為除藻劑,因為海水的 pH 較高,銅離子在水中停留的時間較短,很容易產生氫氧化銅沉澱。此時無妨考慮改用螯合銅,如 EDTA 銅,它是一種淡藍色的粉末,對魚的毒性遠較硫酸銅低,而且在海水中可保持一般期間不沉澱,以及不受硬水影響而減低其效果。故使用一次之後,至少可維持二星期之久。但 EDTA 銅的除藻效率比硫酸銅差得多,一般評估僅約硫酸銅的十分之一而已,必須提高 EDTA 銅的劑量才能達到滅藥目的,但這又會增加銅在水體中的累積量。

        一般言之,硫酸銅的有效作用濃度在酸性水中約為每立方公尺 0.5 ~ 1.0 公克 ( 約為 0.5 ~ 1.0 ppm ),鹼性水中為每立方公尺 1.5 公克 ( 1.5 ppm ),由於兩種濃度已接近對魚有毒害作用的濃度,故不可一下子就將硫酸銅結晶粒直接拋入水中,最好先將它溶解成溶液且有規則性地平均撒佈並轉動水車使之均勻擴散。兩次連續施用的時距,最好間隔至少二星期以上。此外,小心測量水體體積是很重要的,因為施用劑量的安全性及有效性皆與水體的正確體積息息相關。

        (二)BKC 除藻劑

        BKC 是 Benzalkonjum  chloride 的簡稱,中文名稱叫「氯化h烷銨」,分子式 C6H5CH2N ( CH3 )2RCl,其中 R 為 C8H17 ~ C18H37 的烷基混合物。純品為白色至黃白色不定形粉末或膠狀片,有芳香族氣味及極苦味,可溶於水,商品多以其水溶液出售,有 80%、50% 等不同規格,水溶液搖動時會起強烈泡沫,其商業用途很多,可用作陽離子的清潔劑、表面防腐劑、活性劑、消毒劑、殺真菌劑及除藻劑等。

        BKC 的滅藻原理是它可使細胞外膜產生疏水特性變化,而抑制細胞生長,並使細胞外膜有剝落的現象,而易導致細胞中鉀離子的疏失,使藻體細胞失去正常的生理代謝作用而逐漸死亡。

        BKC 在臺灣已成為水產常用藥物之一,它不僅可以消除池中過多的藻類,維持適當的水色,而且也具有消毒殺菌功能。再加上 BKC 施用後在水中殘留時間短、易於被分解也是硫酸銅所不及的,故廣受一般業者歡迎。但是 BKC 用作除藻劑仍有相當危險性,因此在施用時,必須注意到不危害養殖生物的安全。

        目前市面上所銷售的 BKC 是由各種不同烷基 ( R ) 結構所組成的混合物,R 基不同,即使同為 BKC 產品,其滅藻的效果也有所不同,故在選用時要特別注意。前面提到 R 為 C8H17 ~ C18H37 之烷基,商業上的術語常以 C8 表示 C8H17、C9 表示 C9H19、C10 表示 C10H21……等,將 BKC 於之分類為 C8BKC、C9BKC、C10BKC……等。依此 C14BKC 的分子結構應為 C6H5CH2N ( CH3 )2C14H29Cl,餘類推。

        BKC 分子結構中 R 基碳數不同,對藻類的傷害程度也不一樣。根據若干國內外的水產養殖專家的相關研究指出,應用於滅藻的 BKC 產品中,以 C14BKC 的效果最佳,因此 C14BKC 應是最佳的選擇,其次是 C16BKC、C18BKC 等。

        C14BKC 滅藻的最佳濃度是 1.5 ~ 2.0 ppm,但在此濃度之下,有極少數的養殖生物可能會受到傷害,為安全起見,一般使用濃度為 0.5 ~ 1.0 ppm,但滅藻的效果會降低。由於商品中的 BKC 濃度不同,所以施用的劑量也不相同,通常商品中均有指示如何使用,請業者參照之。

        BKC 的最大優點是不容易在魚蝦體內被累積,對人體不會造成間接的傷害。但因其在水中易被分解,故藥效不會持久,通常僅約 2 ~ 4 天左右。復因 BKC 本身亦可與其他物質發生吸附作用,如水中懸浮物質或是投放的飼料等均可能降低其藥效,故最好每隔 3 ~ 5 天即應追加一次,直到藻害改善為止。

五、何謂生物控制法?

        生物控制法是一種最自然但也最不容易採用的方法。這個方法基本上是利用生物競爭生存資源的原理來間接抑制藻類過度生長,或利用食物鏈的原理來直接消耗藻類的方法。在國內使用這個方法來控制藻害的業者並不多見。

        根據筆者個人的看法,藻害的形成通常與水質惡化有密切關係,其中又以硝酸鹽及磷酸鹽的含量太多為最。如果我們能引入或繁殖其他傷害性較少或較有用的水生植物於池中,藉以藻類競爭硝酸鹽及磷酸鹽,應該可以有效降低兩營養鹽的濃度,使藻類繁衍速度受到適當的控制。

        另外,若能混養一些藻食性的魚貝類,直接以藻類為食,以控制藻類濃度而達到改善養殖環境的目的,也是另一種可選擇的方法。例如,有一些濾食性的貝類可以直接攝取單細胞藻類,又如也有一些藻食性魚類對絲狀藻特別偏食。如果能在池中放養一些藻食性生物,應有助於藻類之控制。

        生物控制法最困難的地方,莫過於應選擇何種生物來控制比較適當?例如,何種水生植物適用於池水環境?對不同種類的藻類而言,貝類的濾食現表或魚類的攝食情況也不盡相同,試問混養的魚貝類應如何篩選?以及牠們是否能在相同的放養環境中正常生長等問題,都是值得我們進一步研究的方向。

六、業者對藻類控制的基本觀念如何?

        要消滅池中過度生長的藻類並不困難,例如只要簡單地利用一些高濃度的除藻劑就可以迅速將它們消滅,不過,要消滅藻類的同時,我們必須兼顧到不傷害水中養殖生物及養殖環境才是困難所在。

        俗語說:「預防重於治療」,這句話如果用於藻類的控制是最貼切不過了。有經驗的養殖業者對藻害的處理態度通常著重於如何防止藻害的形成,而不是事後的處理。至於如何防止藻害的發生則是屬於技術性問題,必須業者本人花一些時間去研究體驗才能獲得滿意的結果。

        不過,一般而言,只要水中的生態平衡未建立、不常換水、水中累積了過量自產氮肥及磷肥、養魚飼料施加過量,池底累積過量的有機廢物等等,都可能產生藻害問題,由於藻害產生所涉及的因素是如此之多,故必須將這些因素都控制得很好才能防止藻害發生。

        在不傷害生物及環境之前提下,不管是使用什麼方法來控制藻害問題,都是很溫和的以及多幾種除藻方法一起運用,可能比單純使用一種方法要來得好。

        雖然每一位業者都可以使用除藻劑來對付養殖池中的藻類,惟使用這類藥劑時,一定要遵照藥劑的使用指示來做以確保安全和成效,並且還要有耐心,因為它絕不可能在數天以內就將問題解決。絕不能因要縮短藻害的問題而自行增加劑量,這是很危險的事。另外,不要只求改善藻害問題卻忽略可能發生的後遺症,而得不償失,例如,過度濫用硫酸銅的結果,所產生之氫氧化銅沉澱,可能導致底床的微生物分解有機廢物的生態結構瓦解,這對養殖環境負面的影響並不亞於藻害問題,故須特別注意。

        總之,在處理藻害問題時,不要只單單倚賴化學藥物來解決。當發生藻害問題時,一定要先探討有什麼管理方法可控制藻害進一步惡化。最根本的解決方法,則是要設法使池內的生態平衡確實建立,以杜絕或減少藻害發生的機會。換言之,只有在標本兼治的共同運作下,藻害才能有效地獲得控制或改善。

 

養魚世界(p.35∼40)─柯清水、九九年四期