池塘養殖水環境中的碳主要有兩種形式:無機碳和有機碳。有機碳存在于各種動植物、微生物、動植物、有機碎屑、海底沉積物和水中的有機物中。無機碳主要以CO2、HCO3ˉ、CO3ˉ及其鹽的形式溶于水,部分無機碳以碳酸鹽的形式存在于沉積物中。
通過在養殖水中添加復合碳源,增加了水中的碳氮比,異養細菌的數量大大增加。水中的氨氮等無機氮被異養細菌同化,產生自己的細菌蛋白物質。水中的細菌群落、浮游動物和懸浮顆粒物形成生物絮凝體,魚類可以通過生物絮凝體將其吃掉。絮體中大量的異養細菌可以同化和吸收水中的無機氮,殘留餌料糞便中的殘留營養物質可以再利用,不僅可以凈化養殖水體,還可以提高飼料蛋白的利用率。在培養后期,可以加入碳源,促進水中異養細菌的生長,從而吸收更多有毒的無機氮化合物,減少其對培養的危害。
當水體的C/N值很小時,無機氮的消除主要依靠水體中的藻類和一些自養微生物。當C/N值為8-10時,水體主要依靠自養微生物和異養微生物的協同作用來完成去除過程。當水中加入大量復合碳源使其C/N值提高到15以上時,系統主要依靠異養微生物去除養殖水中的大量無機氮。當C/N達到17.57時,能促進細菌蛋白的微生物合成,有效降低養殖水體中的氨氮和氮。
水體缺乏碳源,通常會出現兩種情況:1.不穩定藻相:倒伏藻、眼蟲和藍藻、黑水等爆發。2.細菌相的不穩定性:水體中細菌相的質量是通過水體的理化指標來表現的,通常表現為氨氮、硫化氫、甲烷、pH等。(水中的溶解氧會決定細菌的發展方向)。
輸入水產養殖水體的復合碳源好終被水產品和水生生物從水體中去除,從而完成水產養殖水環境中的碳循環。因此,通過提高動植物對餌料和肥料的利用率,減少池底泥沙,減少養殖尾水排放,是提高養殖水體碳循環效率的有效途徑。