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肥料與水產養殖I 兩者淵源及化學肥料的應用

2020-10-16
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文・圖/ 研發處 邱仕彰
 
肥料,印象中都是農業在使用的,為什麼又跟水產養殖有關係呢?應該是飼料與養殖才相關吧!況且筆者之前都常說,現在台灣的養殖池都超過20-30年,池底的淤泥都可以做有機肥了。其實,水產養殖與肥料一直是有密切的關係的。肥料可以分為化學肥類、有機肥類、土壤改良劑以及活菌類產品以及本系列中特別提到的微量元素類。筆者將就這些肥料的特性,與如何利用這些特性發揮最大效果,以及如何避免因錯誤使用這些肥料所導致的危害,加以說明。
 1. 肥料與養殖歷史關係
肥料可以肥沃土地,幫助陸上植物的生長。而水中的微細藻類,也算是一種植物。所以,當施肥之後水色穩定,此時基礎生產量力提升,單位面積的養殖生產量能夠增加。這一點在年代久一點的養殖報告中都可以查到。例如水質管理課程所用的教科書,陳建初教授編著的『水質管理』中的第五章,就有專門講如何化學肥施肥,還有如何的計算等內容。其中有舉例「1962年在歐洲,每公頃施予25~30KG的P2O5,其鯉魚為不施肥的池子產量兩倍」。而在台灣1960年代所推廣的農漁牧綜合經營,利用發酵過的畜牧廢水,排放到淡水魚養殖池裡面,這樣增加魚類生產量又可解決廢水處理問題。而此法也在許多開發中國家中使用,增加人民可以攝食的肉類蛋白質數量。所以在較久遠的年代,養殖池施用肥料是為了增加生產量,所求的是彌補食物中肉類的蛋白質不足。

到了近代,水產養殖業要追求連續性穩定的工業化生產,要達到這個目標,首先就必須有持續穩定水色的技術,若過程中水色不穩定時,勢必會拖延到養殖的生產排程以及效率了,而使用化學肥就是常用資材。舉例來說,在70到80年代台灣是草蝦王國風光時期,化學肥的使用就經常作為水色穩定與調節之用。在書本上可以看到推薦的都是單質肥料,如尿素、硫酸銨或是過磷酸鈣,而在養殖現場有些人就會開始使用複合肥料。例如以前在宜蘭進行客戶訪問的時候,還常遇到有比較資深的養殖戶在誇讚說:「我以前養草蝦時,都用你們的5號仔肥,一次買都好幾板,做出來的水色喔有夠快有夠穩A,當時水色若穩,草蝦就有夠好養。喔!5號仔有夠讚的,想當年賺金多」。以上從養殖歷史脈絡中就能瞭解肥料的使用,在不同年代的水產養殖發展上有其不同的使用目的。
 2. 肥料三要素的應用簡介
無論什麼種類的肥料,其主要營養素是氮、磷、鉀,而彼與植物生理的關係,限於篇幅請讀者自行查閱,筆者將從水產養殖的角度來看他們的特性與應用。
    以氮素來說,最常用的單質肥料就是尿素、硫酸銨、硝酸銨鈣。當氮肥施用後在水中的型態是NO3_、NH4+,而且NH4+會變成NO2_,這些對於藻類是很好促進生長的肥料,但是對水生動物都是有毒性物質,甚至較無毒性的硝酸鹽沈積在土壤中,都還有可能會被還原成亞硝酸,再次造成魚類的危害。舉例來說,未解離氨NH3對魚蝦具有高到極高程度的毒性,會造成魚蝦黏膜受損,並且非常容易進入組織裡面導致魚類死亡。另外亞硝酸會造成魚類紅血球無法攜帶氧氣,而導致出現類似人類一氧化碳中毒缺氧現象而致命。所以這類的肥料,溶解性好、效果快。但是如果池子裡面有魚蝦的時候,使用上就要特別小心。而從養微細藻的配方及現場經驗來看,綠色水系的綠藻是比較偏好高氮素的肥料,這一點可以從以下藻類培養配方來得知。
表1.綠色藻培養肥料配方
表2.褐色藻培養用肥配方
資料來源:餌料生物之培養與利用 台灣省水產試驗所 東港分所出版
磷這種元素,對於養殖業者最常用到的單質肥料,就是過磷酸鈣Ca(H2PO4)與CaSO4這種混合物的肥料。因為磷的溶解度很低,在水中主要會解離成H2PO4-以及HPO42-,磷的化合物有許多種型態而且容易跟土壤結合而失效,讓藻類不能利用,此現象甚至有可能讓磷成為浮游植物的限制因子,讓水色做不出來。所以傳統養殖業者,會使用過磷酸鈣來補充水中的磷來培養水色。但是過於頻繁在養殖池中使用過磷酸鈣其效率會呈現遞減狀態,因為過磷酸鈣容易沈澱在泥土之中,過量的使用有可能成為未來土壤惡化的元凶。以現在過肥的養殖池狀態,配合使用溶磷效果的益生菌如活力漁寶、活力3號系列產品,將沈積在底泥的無效磷轉為浮游植物可以使用的有效磷釋放到水中,來穩定的維持水色這樣反而比較好。
 
而鉀肥,常見的單質肥料就是氯化鉀,其中鉀離子對於水中生物並沒有太大的毒性影響,因為鉀在水中是可溶的,且通常水中的鉀含量是充足,不是浮游植物的限制因子。
 3. 化學肥料的演進與應用利弊分析
單質肥料的使用,在以前養殖產業剛興起時,那時候新養殖池土壤比較貧瘠,無法負荷大量的連續養殖,所以就有人開始使用化學肥料作水色,而最常使用的肥料就是一些單質肥料。而因為這些單質肥料的使用需要計算調配,對於養殖戶是很麻煩,之後就有人採用所謂複合肥料。就是筆者在上面寫到,有人在宜蘭使用台肥5號在養蝦上面,做為水色調控之用。但是時至今日,室外養殖池經過長期養殖之後,導致土壤已經老化以及養殖環境更加的複雜,讓養殖過程中要使用化學肥作為水色控制的資材,是更加的複雜與困難。但是化學肥的一些特性,仍能在水產養殖業中佔有一席之地,我們從化學肥的特性,瞭解其利、弊,再來看如何利用它。
    整體來說化學肥在室外養殖池的使用上,利弊分析如下。

有利:速度快,效果好,能容易產生水色,抑制大型的絲藻成長,而且相較其它有機類型的肥料來說較為乾淨,不會引進其它致病菌,而且有不同配方比例肥料可以使用。適當使用化肥,還可以增加生產量,增加生產的穩定性。

有弊:用化學肥之後水色來的快,倒掉的也快。當藻類大量死亡之後,接著養殖就會很不順利。氮素對水生動物的毒性以及磷的沈積在泥土中造成土壤劣化。另外就是推薦用肥之後,池子長出來不是想要的藻水,這會是另外一種很嚴重的麻煩,所以這也算弊端之一。
圖1
萬一施肥不小心長出甲藻(如紅色圈內黑色上浮黑影),這時候對魚蝦會有影響,輕則不吃,重則死亡。更糟糕的是這種水色有很高機會難以去除,此時之前推薦用肥的責任歸屬就難以脫免。
因此,以現今養殖環境複雜的狀況,若要進行水產養殖專用的化學肥料開發或是推薦,都會產生非常大的困難。這也就是本文也只以氮磷鉀三要素的介紹,提供初步的建議,讓要有意願使用化學肥的養殖戶,有基本的概念可以自行運用。
 4. 化學肥的使用時機—養殖初期
培養水色提高魚苗、蝦苗存活率
    化學肥的優點在於效果快,所以在有些地方或是特殊狀況下,使用化學肥培養藻類做水色是非常適合的。例如台南、嘉義冬天曬坪時間比較久的地區,尤其要趕在蝦苗、魚苗放進池塘前,趕快將水色做出來,不然這些苗存活率不高。首先可以使用化學肥,搭配有機肥來增加藻類數量培養水色。並避免化學肥做藻水來的快,倒的也快的現象。
培養水色避免長絲藻
    做出水色可以提高存活率之外,另一個更重要目的就是避免長出絲藻。其最有效果的方法就是讓水中微細藻快速繁殖做出水色,利用水色穩定的屏蔽光線讓絲藻長不起來。因為絲藻是養殖初期最可怕的夢魘。尤其是魚苗蝦苗放養後還沒有開始餵食,這時候池子裡面沒有一定的肥沃度來維持水色,或是遭遇天氣異常變化水色就會變淡,這時候就非常容易長出絲藻。此時要用人工或是化學方式消滅這些絲藻是非常困難的,這些舉措會造成魚苗蝦苗的死亡。所以在這個時機點酌量的施予化學肥以及少量有機肥,是有助於維持水色穩定避免絲藻的產生。而要使用甚麼化學肥以及有機肥的種類與用量,都會因為各地養殖池狀況、使用季節而不同,所以要選用哪一種肥料?多少劑量?大概只有問附近同業的經驗了。
圖2:養殖池出現絲藻,導致水色變清。
圖3:令養殖戶頭大的絲藻
圖4:打撈起來的絲藻,常會將躲在裡面的魚蝦苗一起撈出,並且將底土同時撈起,造成池子裡面環境嚴重且不可預測的變化。
 5. 即溶肥在餌料生物培養的優勢
化學肥用在培養餌料生物所需藻水或是附著性藻類時,有著絕佳的優勢。如蘇惠美博士在「餌料生物之培養與利用」一書上面,對於不同藻類在少量培養,都可以使用可溶性原料如NaNO3 以及NaH2PO4,依照這些藻的特性,例如高氮素、高磷的需求或是特定的N-P-K-Mg的比例去調配。但是在大量培養操作時,就只能採用尿素、硫酸銨以及過磷酸鈣以及氯化鉀這類便宜的肥料。尿素、硫酸銨是可溶解,但是過磷酸鈣是難溶解的。當他們使用之後水中N-P-K濃度必然與實驗室所使用的配方是不一致的。所以藻類無法〝即時〞吸收到均衡的『營養』,就會影響到藻水培養的穩定性以及營養價值,更進一步會影響種苗的品質。這有可能就是為何以實驗室的配方培養時都很穩定,但是大量培養時其藻水的質與量,都很難與實驗室培養者相比的原因。所以為了克服這問題,使用即溶肥就是很好的替代方案,因為即溶肥是快速可溶性的,更重要的是有不同的比例產品,可以依照藻類營養需求的特性選擇不同的產品,不需要再選用單質肥料去調配計算,現場方便、簡單好用。在此提出曾經聽過養殖戶的推薦說法,台肥的即溶43號,就是非常適合九孔苗附著板矽藻培養,而即溶1號這種高氮素配方就非常適合培養綠色的小球藻。因為本公司未曾進行相關實驗,所以僅提出曾聽過的經驗分享,而不同藻類的培養,可以讓有興趣的養殖業者採用即溶肥去找出最適合的匹配。
圖5:微藻養殖用的模組化微藻立體養殖架。
所以,化學肥並不因為池塘老化而不常使用,就消失在養殖舞台之中,反而因為其具有反應快速特殊的效果,以及新的即溶肥料配方的出現,在現代的養殖環境中仍然具備不可或缺的優勢。下一章將針對其它肥料的應用再向各位讀者說明。
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