植物化感作用控制天然水體中有害藻類的機理與應用
富(fu)營(ying)養(yang)化水體(ti)會導(dao)致藻(zao)類(lei)爆(bao)發性生長(chang),形成水華或(huo)(huo)赤潮。水華和(he)赤潮能耗(hao)盡水體(ti)中溶解氧,使水生動(dong)物窒息而(er)死,給(gei)水產(chan)(chan)養(yang)殖帶來(lai)損失(shi)。很多藻(zao)類(lei)能產(chan)(chan)生藻(zao)毒素,會使各(ge)種動(dong)物中毒或(huo)(huo)通過食物鏈傳遞,威脅(xie)人(ren)類(lei)的(de)健康(kang)。因(yin)此如何有效控制(zhi)有害(hai)(hai)藻(zao)類(lei)一(yi)直是人(ren)們關(guan)注的(de)領域。目(mu)前(qian)湖內藻(zao)類(lei)控制(zhi)技術主要(yao)有物理法(fa)、化學(xue)法(fa)和(he)微(wei)生物抑藻(zao)、動(dong)物捕食法(fa)等。但這(zhe)些方法(fa)都(dou)在(zai)不(bu)同程度上存在(zai)費用高,產(chan)(chan)生生態(tai)危害(hai)(hai),不(bu)易控制(zhi)等缺點,因(yin)而(er)限制(zhi)丁它們的(de)推廣。
化(hua)感作(zuo)用(yong)和化(hua)感物(wu)(wu)質的發現為解決(jue)以(yi)上問(wen)題提(ti)供了一(yi)種可能(neng)的思路(lu)。在一(yi)個植物(wu)(wu)群落里(li),植物(wu)(wu)和微生(sheng)物(wu)(wu)通(tong)過釋放化(hua)學(xue)物(wu)(wu)質促進(jin)或(huo)抑制(zhi)其他個體或(huo)自體的現象稱(cheng)(cheng)為生(sheng)物(wu)(wu)化(hua)感作(zuo)用(yong)(Allelopathy)”[1],這些物(wu)(wu)質稱(cheng)(cheng)為化(hua)感物(wu)(wu)質(Allelochemical)。Allelopathy一(yi)詞是(shi)Mo1isch于1937年提(ti)出的。化(hua)感作(zuo)用(yong)廣泛存(cun)在于水(shui)生(sheng)態(tai)系統(tong),加香蒲,水(shui)盾草(cao),穗狀狐尾(wei)藻(zao),金魚藻(zao)、荸(bi)薺、眼(yan)子(zi)菜、石(shi)龍(long)尾(wei)、苦(ku)草(cao)、埃(ai)格草(cao)、菹草(cao)、珊瑚(hu)藻(zao)等水(shui)生(sheng)植物(wu)(wu)對特定藻(zao)類有化(hua)感作(zuo)用(yong)[2,3]。水(shui)花生(sheng)、水(shui)浮蓮、滿江紅、紫萍、浮萍、西洋菜、水(shui)葫蘆、石(shi)菖蒲對藻(zao)類的抑制(zhi)作(zuo)用(yong)也有報道[4,5]。利用(yong)大麥秸稈控制(zhi)水(shui)體中有害藻(zao)類也有較深(shen)入的研究[6]。
抑(yi)(yi)藻化(hua)感(gan)物質是水生植物生長過程中產生的(de)(de)次生代謝物質[1),一(yi)般只特定性地抑(yi)(yi)制(zhi)某些藻類(lei)的(de)(de)生長[2—5]。同時化(hua)感(gan)物質一(yi)般能在自然條件(jian)下(xia)降(jiang)解,不會在生態系統中積累,生態安(an)全性好[7]。因此,將(jiang)化(hua)感(gan)物質應(ying)用于藻類(lei)控制(zhi)具有良好的(de)(de)應(ying)用前景(jing)。
1 化(hua)感作(zuo)用(yong)抑(yi)藻機理
化(hua)感物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)種類(lei)(lei)(lei)很多,Rice[1]將其(qi)分(fen)為14類(lei)(lei)(lei)。此外,按照化(hua)感物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)化(hua)學結構(gou)也可以分(fen)為5大類(lei)(lei)(lei):脂(zhi)(zhi)肪族、芳香族、含(han)氧(yang)雜(za)環化(hua)合物(wu)(wu)、類(lei)(lei)(lei)萜和(he)含(han)氮化(hua)合物(wu)(wu)。目前已從不同植物(wu)(wu)中(zhong)分(fen)離到多種能(neng)抑制藻(zao)(zao)類(lei)(lei)(lei)生長的(de)(de)化(hua)感物(wu)(wu)質(zhi)。如(ru)從鳳眼蓮中(zhong)分(fen)離出(chu)(chu)3種:N—苯(ben)基—2—萘胺,亞(ya)油(you)(you)酸(suan),亞(ya)油(you)(you)酸(suan)甘(gan)油(you)(you)酯[引。其(qi)中(zhong),N—苯(ben)基—2—萘胺和(he)亞(ya)油(you)(you)酸(suan)甘(gan)油(you)(you)酯對雷氏(shi)衣藻(zao)(zao)的(de)(de)抑制效果明顯(xian)。狐尾藻(zao)(zao)中(zhong)的(de)(de)抑藻(zao)(zao)物(wu)(wu)質(zhi)主要是五倍子酸(suan)(桔(jie)酸(suan)) 和(he)焦桔(jie)酸(suan)[3],對銅(tong)綠微囊(nang)藻(zao)(zao)的(de)(de)抑制作用明顯(xian)。大麥(mai)稈腐敗后(hou)釋放出(chu)(chu)的(de)(de)化(hua)感物(wu)(wu)質(zhi)則包含(han)了長鏈脂(zhi)(zhi)肪酸(suan)、酚類(lei)(lei)(lei)、酸(suan)類(lei)(lei)(lei)、醇類(lei)(lei)(lei)等[8,9]。
化(hua)感(gan)物質可以通過多種方式抑制藻(zao)細胞的(de)分裂,從(cong)而減少藻(zao)細胞數量(liang)。對(dui)化(hua)感(gan)物質抑制藻(zao)類生(sheng)長的(de)機理研(yan)究(jiu)較少,且沒有統一的(de)結論,但(dan)不同的(de)研(yan)究(jiu)者根據(ju)自(zi)己(ji)的(de)試驗得到了一些初步結果。從(cong)目前(qian)的(de)報(bao)道看,化(hua)感(gan)物質抑制藻(zao)類生(sheng)長可能的(de)途徑主要如下。
1.1 破壞葉綠素
葉(xie)綠素(su)是(shi)光合(he)作(zuo)用(yong)的(de)場所。有些化感物質通過破壞(huai)藻(zao)類(lei)的(de)葉(xie)綠素(su),減(jian)少(shao)藻(zao)類(lei)的(de)同(tong)化產物,從而抑(yi)制(zhi)藻(zao)類(lei)的(de)生(sheng)長。鳳眼蓮根系附著的(de)藻(zao)細胞(bao)中(zhong)葉(xie)綠素(su)a的(de)含量明顯下(xia)降,而其(qi)降解產物脫鎂葉(xie)綠素(su)a酸酯的(de)含量升高(gao)。Hagmann和(he)Srivastava從側(ce)生(sheng)藻(zao)中(zhong)分離出的(de)側(ce)生(sheng)藻(zao)素(su)A對藻(zao)類(lei)和(he)其(qi)他光合(he)自養微(wei)生(sheng)物具有強抑(yi)制(zhi)作(zuo)用(yong),能(neng)抑(yi)制(zhi)光合(he)系統Ⅱ,具體表(biao)現在:影響QA-再氧(yang)化速率,初級(ji)光能(neng)捕(bu)獲,使(shi)PSⅡ活性中(zhong)心失活,使(shi)單(dan)元結構從系統中(zhong)分離[10,11]。
1.2 破壞細胞膜
化感(gan)(gan)物(wu)質(zhi)能降低細(xi)胞(bao)膜的(de)完整性(xing),使細(xi)胞(bao)內物(wu)質(zhi)大量滲出(chu),滲出(chu)液的(de)電導率(lv)增(zeng)(zeng)加[12,13]。化感(gan)(gan)物(wu)質(zhi)處(chu)理24 h后(hou)滲出(chu)液的(de)電導率(lv)與(yu)化感(gan)(gan)物(wu)質(zhi)的(de)濃(nong)度線性(xing)相關(guan)。經不同的(de)化感(gan)(gan)物(wu)質(zhi)處(chu)理后(hou),酵(jiao)母菌、甜菜、玉米等都出(chu)現細(xi)胞(bao)膜透性(xing)增(zeng)(zeng)加,K+流失的(de)現象[1]。
1.3 影響某些(xie)酶的活性(xing)
化(hua)感(gan)作用能(neng)(neng)影響(xiang)生物(wu)體的(de)(de)酶(mei)(mei)(mei)活(huo)性(xing)(xing)(xing),由于酶(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特性(xing)(xing)(xing)不(bu)同,化(hua)感(gan)物(wu)質(zhi)能(neng)(neng)提高某些(xie)酶(mei)(mei)(mei)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing),卻能(neng)(neng)抑(yi)制另外(wai)一些(xie)酶(mei)(mei)(mei)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)[1]。單寧能(neng)(neng)抑(yi)制纖維(wei)(wei)(wei)素(su)酶(mei)(mei)(mei)活(huo)性(xing)(xing)(xing),從而(er)延緩纖維(wei)(wei)(wei)素(su)和半纖維(wei)(wei)(wei)素(su)的(de)(de)降(jiang)解。化(hua)感(gan)物(wu)質(zhi)對植物(wu)過(guo)氧化(hua)物(wu)酶(mei)(mei)(mei)(POD)、超氧化(hua)物(wu)歧(qi)化(hua)酶(mei)(mei)(mei)(SOD)等抗性(xing)(xing)(xing)酶(mei)(mei)(mei)的(de)(de)影響(xiang)報道較(jiao)少(shao)[1]。Friebec [14]也發(fa)現化(hua)感(gan)物(wu)質(zhi)能(neng)(neng)影響(xiang)細胞膜ATP酶(mei)(mei)(mei)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)。
2 抑藻化感物質(zhi)施人水體的方式
化(hua)感物(wu)質是植物(wu)產(chan)生(sheng)(sheng)的次生(sheng)(sheng)代謝物(wu)質,可(ke)以(yi)通過多種方式(shi)釋(shi)放進入環境中(zhong),如:揮(hui)發、根(gen)際滲(shen)出、雨霧濾出、植物(wu)組織腐敗后(hou)釋(shi)放等[5,15,16]。水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)植物(wu)的化(hua)感物(wu)質也可(ke)以(yi)通過這些方式(shi)進入水(shui)(shui)體,從而(er)產(chan)生(sheng)(sheng)對藻類的抑制作用。本節著重(zhong)介紹(shao)植物(wu)化(hua)感物(wu)質人(ren)工(gong)施入水(shui)(shui)體的方式(shi),以(yi)指(zhi)導利用化(hua)感作用進行有害藻類的控制。
2.1 水生植物的活(huo)體栽培(pei)
活(huo)的(de)(de)(de)植(zhi)物(wu)體(ti)(ti)(ti)可以通過各種方(fang)式向水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)中釋放化(hua)感(gan)物(wu)質,這在(zai)許多研究中已(yi)經得到證實[2,3,5,9]。鳳眼蓮(lian)、狐尾藻(zao)等(deng)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)植(zhi)物(wu)通過葉(xie)片(pian)、根系等(deng)釋放的(de)(de)(de)化(hua)感(gan)物(wu)能(neng)(neng)較顯著抑(yi)制藻(zao)類的(de)(de)(de)生(sheng)長。在(zai)合適(shi)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)中栽培(pei)某些水(shui)(shui)(shui)生(sheng)植(zhi)物(wu),能(neng)(neng)在(zai)一定(ding)程(cheng)度上滿(man)足抑(yi)制藻(zao)類生(sheng)長的(de)(de)(de)需要。但是許多嚴重富營(ying)養化(hua)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)不適(shi)合水(shui)(shui)(shui)生(sheng)植(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)生(sheng)長,或者在(zai)藻(zao)類已(yi)經爆發的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)中水(shui)(shui)(shui)生(sheng)植(zhi)物(wu)也不能(neng)(neng)存(cun)活(huo)。另外(wai),這種方(fang)法還受(shou)季節的(de)(de)(de)影響,抑(yi)制藻(zao)類時(shi)效性差,栽培(pei)植(zhi)物(wu)后(hou)需要較長時(shi)間才能(neng)(neng)產生(sheng)明(ming)顯的(de)(de)(de)抑(yi)藻(zao)效果。
2.2 干植物體(ti)(ti)施(shi)入水(shui)體(ti)(ti)
收獲(huo)后(hou)干(gan)燥的(de)(de)(de)植物體(ti)(ti)仍(reng)具有釋(shi)放化(hua)感物質(zhi)的(de)(de)(de)潛(qian)能(neng)。將干(gan)燥的(de)(de)(de)植物體(ti)(ti)投放到水(shui)體(ti)(ti)中(zhong),植物組織(zhi)腐敗(bai)后(hou),向水(shui)體(ti)(ti)中(zhong)釋(shi)放出化(hua)感物質(zhi),從而抑制藻類的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)。向水(shui)體(ti)(ti)中(zhong)投加(jia)(jia)(jia)大麥稈,經過(guo)幾周后(hou)可以(yi)起到明顯(xian)的(de)(de)(de)抑藻效(xiao)果[17,18]。但是(shi)對這種(zhong)方法(fa)有人持有不同的(de)(de)(de)看法(fa):麥稈的(de)(de)(de)施入必將增加(jia)(jia)(jia)水(shui)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)有機物含(han)量,會加(jia)(jia)(jia)重水(shui)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)富營養化(hua)程度,使水(shui)質(zhi)惡化(hua)。
2.3 提取出(chu)化感物質(zhi)后投入水體抑制藻類
不同的(de)(de)研究者已經從水(shui)生植物中分離得(de)到多種(zhong)具有(you)抑(yi)藻活(huo)性的(de)(de)化(hua)感(gan)物質,但在(zai)自然(ran)水(shui)體中的(de)(de)應用(yong)仍未(wei)見(jian)報道。在(zai)農業領域,已經有(you)化(hua)感(gan)物質作為除草劑應用(yong)的(de)(de)報道。向水(shui)體投加化(hua)感(gan)物質抑(yi)藻比前(qian)兩種(zhong)施入方式(shi)具有(you)快速,易(yi)控制,生態危(wei)害小等(deng)優點,同時(shi),化(hua)感(gan)物質的(de)(de)抑(yi)藻效果較好[3,19],是(shi)一種(zhong)有(you)前(qian)景的(de)(de)方法。
3 化感作用抑制(zhi)藻類應用實例
利(li)(li)用(yong)(yong)化感作(zuo)用(yong)(yong)抑制(zhi)有(you)害藻類(lei)的(de)國內外研究(jiu)均處在(zai)(zai)(zai)起(qi)步階段,尤其是在(zai)(zai)(zai)自然水(shui)體(ti)中的(de)應(ying)用(yong)(yong)研究(jiu)還很缺(que)乏。美國水(shui)生(sheng)植物(wu)管理(li)中心開發(fa)了一種新的(de)控(kong)制(zhi)藻類(lei)的(de)方法(fa),即利(li)(li)用(yong)(yong)大(da)麥(mai)秸(jie)稈(gan)直接投入水(shui)體(ti)抑制(zhi)藻類(lei),這也(ye)是目前為(wei)止最(zui)為(wei)成功(gong)的(de)利(li)(li)用(yong)(yong)化感作(zuo)用(yong)(yong)控(kong)制(zhi)藻類(lei)的(de)應(ying)用(yong)(yong)實例[6,16,17]。這種方法(fa)在(zai)(zai)(zai)世界(jie)上很多國家(jia)經過大(da)范圍測試,證(zheng)明(ming)在(zai)(zai)(zai)大(da)多數情況下是成功(gong)的(de),而且沒有(you)副作(zuo)用(yong)(yong)[17]。它提供了一種廉(lian)價而且環(huan)境(jing)上易接受的(de)控(kong)藻方法(fa),可行水(shui)體(ti)面積小至(zhi)花(hua)園水(shui)池大(da)至(zhi)大(da)型(xing)水(shui)庫、溪流(liu)、河(he)流(liu)以(yi)及湖泊(bo)。大(da)麥(mai)稈(gan)的(de)提取(qu)物(wu)也(ye)具有(you)很強的(de)抑藻作(zuo)用(yong)(yong),證(zheng)實了化感物(wu)質(zhi)是存在(zai)(zai)(zai)于麥(mai)稈(gan)中而不是在(zai)(zai)(zai)麥(mai)稈(gan)腐敗(bai)過程中產生(sheng)的(de)新物(wu)質(zhi)[9]。這種方法(fa)雖然簡單,但實踐證(zheng)明(ming)有(you)很多基本原則(ze)需要遵守(shou)以(yi)保證(zheng)麥(mai)稈(gan)成功(gong)發(fa)揮作(zuo)用(yong)(yong)。以(yi)下為(wei)如何最(zui)適宜地利(li)(li)用(yong)(yong)麥(mai)稈(gan)的(de)建議。
3.1 麥稈的作用機理
大(da)麥麥稈放(fang)進水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)后(hou)(hou)(hou),開始(shi)腐(fu)爛,抑(yi)制(zhi)(zhi)藻(zao)類(lei)生(sheng)(sheng)長的(de)(de)化(hua)(hua)學物質(zhi)釋放(fang)出(chu)(chu)來(lai)。腐(fu)解過程的(de)(de)長短(duan)受(shou)溫(wen)度(du)影響,一般要1~8周,夏天(tian)比(bi)冬天(tian)快(kuai)(kuai)。腐(fu)解初始(shi)階段并(bing)不能(neng)抑(yi)制(zhi)(zhi)藻(zao)類(lei)生(sheng)(sheng)長。一定時間后(hou)(hou)(hou),化(hua)(hua)感物質(zhi)才開始(shi)釋放(fang)出(chu)(chu)來(lai),顯(xian)示出(chu)(chu)抑(yi)藻(zao)活性(xing),這(zhe)種(zhong)活性(xing)保持(chi)4—6 個月(yue),之后(hou)(hou)(hou)很(hen)快(kuai)(kuai)降低(di)。在水(shui)(shui)體(ti)中(zhong)(zhong)加入麥稈后(hou)(hou)(hou),主要經歷以下幾個階段:①當麥稈剛放(fang)進水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)時,麥稈中(zhong)(zhong)可溶成(cheng)分(fen)(fen)被洗出(chu)(chu),使水(shui)(shui)變成(cheng)棕色。細(xi)(xi)菌(jun)是這(zhe)個階段的(de)(de)優勢微(wei)生(sheng)(sheng)物體(ti);②大(da)約兩周后(hou)(hou)(hou),優勢微(wei)生(sheng)(sheng)物體(ti)變成(cheng)真菌(jun)。這(zhe)時木質(zhi)素和(he)別的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)壁成(cheng)分(fen)(fen)開始(shi)降解;③當麥稈腐(fu)解時,細(xi)(xi)胞(bao)壁成(cheng)分(fen)(fen)以不同的(de)(de)速(su)率分(fen)(fen)解,產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)某些物質(zhi)轉化(hua)(hua)成(cheng)腐(fu)殖質(zhi),同時釋放(fang)出(chu)(chu)化(hua)(hua)感物質(zhi)[16]; ④在陽光(guang)作用下,腐(fu)殖質(zhi)與溶解氧作用,產(chan)生(sheng)(sheng)過氧化(hua)(hua)氫(qing)。這(zhe)可能(neng)是殺滅(mie)藻(zao)類(lei)的(de)(de)原因(yin)之一。已有試驗(yan)證明(ming)持(chi)續(xu)低(di)濃度(du)的(de)(de)過氧化(hua)(hua)氫(qing)對(dui)藻(zao)類(lei)具有和(he)麥稈類(lei)似的(de)(de)抑(yi)制(zhi)(zhi)作用。
3.2 麥(mai)稈的應用(yong)方式
麥(mai)稈的用量受(shou)(shou)水(shui)(shui)體(ti)深度(du)影響很(hen)小,只受(shou)(shou)水(shui)(shui)面面積限制,一(yi)般(ban)用量為25 g/m2。應用麥(mai)稈的最佳方式因水(shui)(shui)體(ti)規模和類型的不同而(er)各(ge)異。以下是(shi)針對不同類型水(shui)(shui)體(ti)的最合(he)適方法的建議。
3.2.1 快(kuai)速流(liu)動(dong)的河(he)流(liu)和溪流(liu)
由于水的(de)流(liu)動可(ke)以保持足夠高的(de)氧(yang)水平(ping)以防麥稈厭氧(yang)分解,麥稈可(ke)以采用捆(kun)(kun)的(de)形式(shi),最好使用小捆(kun)(kun) (大約20kg)。麥稈捆(kun)(kun)應用網線或金屬絲纏(chan)起來,然后安(an)全地錨固到岸(an)邊或河床上的(de)柱子(zi)上。
3.2.2 緩慢流(liu)動的河流(liu)
麥(mai)稈可以采用松散的形式(shi),放(fang)在金屬筐里或(huo)做成(cheng)麥(mai)稈腸的形式(shi)。這樣可增加分解點氧的擴散,從而加速(su)分解進程。
3.2.3 花園池塘
在靜態或(huo)很慢的流水中,麥稈(gan)不(bu)宜(yi)采用捆的形(xing)式,而更宜(yi)采用放在某種(zhong)網(wang)或(huo)籠內(nei)的松(song)散形(xing)式。在只需少(shao)量麥稈(gan)的小型(xing)花園池塘里,麥稈(gan)可(ke)以(yi)放進網(wang)袋、尼龍(long)長(chang)襪或(huo)以(yi)細繩簡(jian)單地扎成一捆,將其捆綁在石(shi)頭或(huo)磚塊做成的錨上,扔進池塘即(ji)可(ke)。
3.2.4 大(da)型池塘湖泊和水(shui)庫
這(zhe)類水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)需要更大量的(de)麥稈(gan)。麥稈(gan)可以(yi)用(yong)管狀網包裝,做(zuo)(zuo)成類似香腸(chang)的(de)長(chang)(chang)段。可以(yi)做(zuo)(zuo)到(dao)20 m長(chang)(chang),含(han)有50kg的(de)麥稈(gan)。麥稈(gan)腸(chang)的(de)長(chang)(chang)度和尺寸是由水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)的(de)規模和類型決定的(de)。最好(hao)在網中(zhong)加入一些漂浮材(cai)料以(yi)保證麥稈(gan)浸滿水(shui)(shui)(shui)(shui)時仍可停在水(shui)(shui)(shui)(shui)面附近。
3.3 麥稈的投放地點(dian)
在(zai)水(shui)(shui)體中采用(yong)多個小型的(de)(de)(de)麥(mai)(mai)稈捆往往比一個大(da)的(de)(de)(de)好。將麥(mai)(mai)稈放(fang)(fang)在(zai)水(shui)(shui)流(liu)劇烈的(de)(de)(de)水(shui)(shui)面附近,會發揮出最好的(de)(de)(de)抑藻(zao)(zao)作(zuo)用(yong)。因為這樣可以(yi)使麥(mai)(mai)稈充分(fen)氧(yang)化(hua),同時幫(bang)助抑藻(zao)(zao)物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)分(fen)配(pei)。而且,這樣可以(yi)保(bao)證化(hua)感(gan)物(wu)質(zhi)在(zai)大(da)多數藻(zao)(zao)類生長(chang)的(de)(de)(de)地方產生,遠離可使化(hua)感(gan)物(wu)質(zhi)失活的(de)(de)(de)底泥。在(zai)水(shui)(shui)體中投放(fang)(fang)麥(mai)(mai)稈時,應該考慮如下因素。
3.3.1 小池塘
在(zai)只需(xu)要一個麥稈網(wang)的(de)小池塘(tang)(tang)里,這個網(wang)應該(gai)放(fang)在(zai)池塘(tang)(tang)中央。然(ran)而,如果該(gai)水體有一個進水口,如溪流或噴泉,麥稈網(wang)應該(gai)放(fang)在(zai)有連續的(de)水流浸過麥稈的(de)地(di)方(fang)。這將幫助麥稈氧化(hua),使化(hua)學物質分散到(dao)池塘(tang)(tang)的(de)各(ge)個地(di)方(fang)。
3.3.2 湖泊和水(shui)庫(ku)
在一(yi)些(xie)靜態(tai)水體,可以假定抑(yi)藻(zao)物質將從麥稈網向各(ge)個方向擴散(san),逐(zhu)漸被(bei)藻(zao)類(lei)吸收,最終被(bei)泥漿吸附失活。超出這(zhe)個范圍,藻(zao)類(lei)生長就不(bu)能(neng)受抑(yi)制,這(zhe)些(xie)不(bu)受抑(yi)制的藻(zao)類(lei)逐(zhu)漸擴散(san)到處(chu)理(li)過(guo)的區(qu)域(yu),造成麥稈沒有發揮作用的印(yin)象。
3.3.3 河流(liu)和溪流(liu)
從最大利用麥(mai)(mai)稈(gan)(gan)的(de)(de)(de)觀點出發,最好是(shi)將麥(mai)(mai)稈(gan)(gan)作為橫穿水流(liu)的(de)(de)(de)一道屏障(zhang)。麥(mai)(mai)稈(gan)(gan)捆(kun)、麥(mai)(mai)稈(gan)(gan)網(wang)或(huo)金屬(shu)筐也可(ke)以成對地放在兩岸。在快速流(liu)動的(de)(de)(de)溪流(liu)里,幾乎沒有泥漿吸(xi)附化感物質,麥(mai)(mai)稈(gan)(gan)網(wang)之間的(de)(de)(de)距(ju)離可(ke)以長(chang)達(da) 100m(如(ru)果是(shi)只放一邊采用50m),但是(shi)在緩慢流(liu)動而(er)且多(duo)泥的(de)(de)(de)河道,這個距(ju)離應該降到不(bu)超過30m。
3.4 麥稈的投放時間(jian)
盡管(guan)麥(mai)稈(gan)(gan)可以在(zai)一(yi)(yi)年中的任(ren)何時候投(tou)放(fang),但是(shi)在(zai)藻(zao)(zao)類(lei)生(sheng)(sheng)長開(kai)始(shi)前投(tou)放(fang)效(xiao)果要(yao)好得多。這是(shi)因為麥(mai)稈(gan)(gan)釋放(fang)出的抑藻(zao)(zao)物質抑制(zhi)藻(zao)(zao)類(lei)生(sheng)(sheng)長往(wang)往(wang)比殺死現有(you)藻(zao)(zao)類(lei)更有(you)效(xiao)。因此,麥(mai)稈(gan)(gan)最好在(zai)春季和秋(qiu)季投(tou)放(fang),這時水(shui)溫還很低。麥(mai)稈(gan)(gan)將(jiang)在(zai)一(yi)(yi)個(ge)月(yue)(yue)內產(chan)生(sheng)(sheng)活性(xing),持續抑制(zhi)藻(zao)(zao)類(lei)生(sheng)(sheng)長約6個(ge)月(yue)(yue)。然(ran)而,一(yi)(yi)旦(dan)麥(mai)稈(gan)(gan)腐解完(wan)畢,藻(zao)(zao)類(lei)將(jiang)會很快生(sheng)(sheng)長,所(suo)以每隔4—6個(ge)月(yue)(yue)需(xu)要(yao)再次投(tou)加(jia)麥(mai)稈(gan)(gan)。必須注意到(dao),麥(mai)稈(gan)(gan)腐解的速率是(shi)很不一(yi)(yi)樣的,需(xu)要(yao)對麥(mai)稈(gan)(gan)進(jin)行定(ding)期(qi)觀察以便(bian)需(xu)要(yao)時在(zai)6個(ge)月(yue)(yue)期(qi)末前加(jia)入新鮮麥(mai)稈(gan)(gan)。
4 問題與展望
抑(yi)藻化感作用的(de)(de)研(yan)究(jiu)為(wei)(wei)有(you)效(xiao)控(kong)制有(you)害藻類的(de)(de)爆發提供(gong)了(le)一種前景方(fang)法(fa)。這種方(fang)法(fa)具有(you)的(de)(de)生態安全性好,快速高效(xiao)等(deng)優(you)點已經引起人(ren)們的(de)(de)重視。但是,作為(wei)(wei)一種仍處于研(yan)究(jiu)階段的(de)(de)抑(yi)藻方(fang)法(fa),還存在許多問(wen)題需要解決:
(1)雖(sui)然已經分離到多種具(ju)有抑(yi)(yi)藻活(huo)性的化(hua)感(gan)物(wu)質(zhi),但這些(xie)物(wu)質(zhi)在(zai)(zai)植物(wu)組(zu)織中(zhong)(zhong)的含量一般較小,要工(gong)業(ye)化(hua)生產(chan)并在(zai)(zai)實際中(zhong)(zhong)應用(yong)仍(reng)存(cun)在(zai)(zai)困難。因此(ci)尋找(zhao)含量豐富,抑(yi)(yi)藻效果好的化(hua)感(gan)物(wu)質(zhi),或者人工(gong)合成(cheng)具(ju)有活(huo)性的化(hua)感(gan)物(wu)質(zhi)是今后研(yan)究的重點之(zhi)一。
(2)目前對(dui)(dui)化(hua)感作用(yong)的機(ji)理(li)研究還不夠充(chong)分(fen)。對(dui)(dui)化(hua)感作用(yong)機(ji)理(li)的深入了解,必將(jiang)對(dui)(dui)尋找高(gao)效(xiao)、安全的化(hua)感物質提(ti)供理(li)論依據(ju)。
(3)利(li)用(yong)化感作用(yong)抑制藻類的工程應(ying)用(yong)也是將來研(yan)究的重(zhong)點(dian)之(zhi)一。現有的研(yan)究主要集中在麥(mai)稈的應(ying)用(yong)上,但對這種(zhong)方(fang)法(fa)可(ke)能引起(qi)的生(sheng)態危害人(ren)們仍存在不(bu)同的看(kan)法(fa)。只有解決了生(sheng)態安(an)全性問題才能將這種(zhong)方(fang)法(fa)推廣使用(yong)。
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