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KMPS对水产养殖池塘沉积物-水界面的影响基于氮赋存形态、DOM组分和微生物群落结构

时间: 2025-08-18 00:32 来源:wg_wind 点击:61

本论文于2025年8月发表于国际水产养殖领域顶级期刊《Aquaculture》(SCI一区),论文引用:Peng Yin,Dugeng Wang,Xiaoyu Zhang,et al. Effects of KMPS on eutrophic sediment-water interface in pond aquaculture: Based on physicochemical properties,DOM characteristics and microbial community structure[J]. Aquaculture,2026,612:743089


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近年来,过硫酸氢钾复合盐(KMPS)在水产养殖底质改良中广泛应用,但其在池塘沉积物-水界面(SWI)系统中的真实作用机制一直缺乏权威性解释。 

国际水产养殖领域顶级期刊《Aquaculture》(SCI一区)在2025年8月最新发表了扬州大学杨辉教授团队与江苏永荣生物发展有限公司合作完成的研究成果——《Effects of KMPS on eutrophic sediment-water interface in pond aquaculture Based on physicochemical properties, DOM characteristics and microbial community structure》(《过硫酸氢钾复合盐对水产养殖池塘沉积物-水界面的影响:基于氮赋存形态、DOM组分和微生物群落结构》)。该研究系统揭示了过硫酸氢钾片剂在池塘底质改良中的关键机制和应用潜力。


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作者与团队介绍:

该论文由扬州大学动物科学与技术学院杨辉教授团队完成。团队长期致力于水产养殖生态环境调控、环境污染物毒理学及水质修复技术研究,已在国际顶级期刊发表多篇相关成果。本研究与江苏永荣生物发展有限公司紧密合作,该公司 20 余年来专注于过硫酸氢钾复合盐产品的研发与生产,产品广泛应用于水产养殖、医院污水、泳池消毒、公共卫生以及宠物用品等多个领域。

研究主要发现:

该研究通过模拟池塘 SWI 系统,首次揭示了过硫酸氢钾片剂在沉积物理化性质、氮素循环、可溶性有机物DOM 结构以及微生物群落等方面的深度作用:

1.优化沉积物结构:显著降低沉积物粒径,增加粉粒与黏粒比例,提升沉积物与水体的物质交换能力。

2.调控氮素赋存形态:显著降低离子交换态氮(IEF-N),尤其是 NH₄⁺-N 含量,减少易释放氮储量,促进氮素在沉积物与水体间的转化。

3.改善有机质组成:提升溶解性有机碳(DOC),加速复杂有机物降解,生成低分子量、亲水性 DOM,提高其生物可利用性。

4.促进酶活性提升:增强纤维素酶和过氧化物酶活性,加快有机物分解,推动物质循环。

5.优化微生物群落:提升功能菌群的相对丰度,增强底质污染降解潜力,促进池塘生态系统健康。

本次发表于国际顶级期刊 Aquaculture 的最新研究,首次系统揭示了过硫酸氢钾片剂在养殖池塘沉积物-水界面(SWI)中的作用机制。研究发现,过硫酸氢钾能够优化沉积物结构、降低可释放氮素、改善溶解性有机质组成、提升酶活性,并重塑微生物群落,从而显著增强池塘底质的物质循环与生态功能。这一成果不仅为富营养化沉积物修复提供了科学依据,也凸显了过硫酸氢钾产品在绿色健康养殖中的应用潜力。

水产养殖行业对过硫酸氢钾底改产品的一般认知,主要基于其“氧化”和“消毒”功能,普遍认为长期使用可能对底泥产生未知的负面影响。然而,本次研究明确指出,过硫酸氢钾底改片能够重新启动底泥的生态构建,有效促进底泥生态向健康状态转变,为过硫酸氢钾底改产品的科学应用提供了坚实的数据支持。


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我们也特别专访了江苏永荣生物发展有限公司的赵海永经理,以期结合这篇论文,深入探讨永荣生物的市场策略与发展思路。

小编:鉴于论文研究存在结果不确定性和较高的成本投入,且这种投入并未带来直接产出,为何永荣生物仍选择与杨辉教授合作完成这项研究性论文?

赵:永荣生物的创始人自2002年起,20多年来始终专注于过硫酸氢钾复合盐的研发,从未涉足其他产品领域,这充分体现了我们专注、专心和专一的企业精神。

在水产养殖行业中,过硫酸氢钾复合盐系列产品中的底改片是用量最大的产品。然而,自该产品面世以来,尚无任何企业从原理层面深入探讨其真实效果及作用机制,这恰恰是水产动保产品领域的一大痛点。

作为一家坚持20多年专注于过硫酸氢钾复合盐产品的公司,永荣生物深感有责任解答这一疑问,必须让养殖户明确了解过硫酸氢钾底改产品在水产养殖中的实际效果。因此,我们在2022年开始积极寻找合作伙伴,希望就此展开深入研究,最终与扬州大学动物科学与技术学院的杨辉教授达成合作。经过多次深入沟通,我们确定了研究课题,并经过近一年的努力,于2024年正式结题。论文投稿后,成功发表于国际水产养殖领域的顶级期刊《Aquaculture》。

该论文的研究结果明确指出,过硫酸氢钾底改产品对水产养殖底泥改良具有显著的正向效果。这使得过硫酸氢钾底改片成为当前水产养殖所用底改产品中,唯一能够明确说明其真实作用机制的产品。

水产养殖本身面临诸多不确定性,永荣生物致力于生产效果明确、作用机制清晰的产品,这也正是我们开展这项论文研究的初衷。

小编:这项研究首次揭示了过硫酸氢钾在“沉积物-水界面”的真实作用机制。在探索这个“黑箱”的过程中,最让研究团队感到意外或颠覆传统认知的发现是什么?这个机制的解释如何从根本上改变了我们使用过硫酸氢钾产品的方式?

赵:确实,这个过程充满了惊喜。最颠覆我们传统认知的发现是:过硫酸氢钾的核心价值远不止于“氧化”和“消毒”。

过去,我们和养殖户都认为,过硫酸氢钾底改片就是把池底的有机物“氧化掉”,同时会杀灭一部分底泥中的细菌。但研究发现,它在适量浓度下,更像一位高效的“生态系统工程师”。它通过温和氧化,将大分子有机物“剪裁”成小分子、亲水性的碎片(即低分子量DOM),这非但没有破坏生态,反而为水体中的益生菌提供了极易吸收的“营养餐”。这直接导致了微生物群落的繁荣和酶活性的飙升,从而启动了一个良性的、自循环的池塘“自我清洁”过程。

现实中,我们有很多养殖户全程使用永荣的过硫酸氢钾底改片,但行业内一直有人认为氧化型底改是不能长期使用的,通过这次研究,我们可以确定地说,品质保真、配方优质的过硫酸氢钾底改片是可以在水产养殖中长期使用的。只要剂量科学,定期、长期地使用过硫酸氢钾底改片是可以优化沉积物结构、改善有机质组成,同时可以调控氮元素形态、促进底泥中某些酶活性、优化微生物群落。

小编:研究结果证明了优质过硫酸氢钾产品能优化微生物群落、提升酶活性,从而“促进池塘生态系统健康”。这是否意味着水产养殖的底质管理理念正在从简单的“消毒、改底”向构建“生态系统工程”转变?永荣生物的研究如何推动这一行业范式的变革?

赵:您的观察非常准确,这正是一场深刻的行业范式变革。传统的“消毒改底”是一种对抗性的思维,而“生态系统工程”是一种和谐共生的调控思维。

我们的研究,正是为这场变革提供一些理论依据和可量化的科学工具。过去我们说“调水”“养泥”,更多是凭经验,感觉“有效果”。但现在,我们通过这篇论文,首次用全球同行都能读懂的科学语言和数据指标,多角度探索什么是“健康的底泥”,比如底泥粒径该是多少,IEF-N含量在什么范围是安全的,DOM的组成应该如何等等。

这就像为行业提供了一本“操作手册”和“体检报告”。养殖户和从业者未来可以更有方向性地使用产品,而不是盲目尝试。我们希望通过这项研究,推动整个行业从一种模糊的、经验主义的传统农业,向一种清晰的、可数据化的现代生态农业迈进。

小编:早在几年前,便有业内人士指出水产动保领域的过硫酸氢钾产品存在大量造假行为,您对此问题有何看法?

赵:感谢您提出这个非常关键的问题。我们始终认为,行业内过去存在的这种乱象,恰恰是阻碍水产养殖技术进步和行业健康发展的最大绊脚石,也是我们下决心投入这项基础研究的初衷之一。

我们如何看待这个问题?可以从三个层面来谈:

第一,坦诚面对:乱象确实存在,且危害巨大。

您说的“造假行为”主要集中在中低端市场,表现为:一是含量造假,用含氯制剂或者其他低价的过氧化物完全替代或大幅降低过硫酸氢钾复合盐的添加量;二是配合不严谨,所用辅料质量过差,不能让过硫酸氢钾在水中进行正常的链式循环反应。

这种造假行为的直接危害是让水产养殖户在养殖中后期无法有效地控制底泥的恶化,因为质量差的底改产品没有很好地对底泥进行持续修复。更深远的危害在于,它摧毁了养殖户对“过硫酸氢钾”这一优秀成分乃至整个动保行业的信任,形成了“劣币驱逐良币”的恶性循环。

第二,正本清源:用科学定义“真”与“假”。

过去,行业对于“真假”的争论往往停留在“有没有检测出氯离子”等单一指标上。而我们的这项研究,恰恰为区分“真假”和“优劣”提供了一个更高维度的、系统性的科学标尺。

一项真正的、优质的过硫酸氢钾产品,应该能像我们论文中验证的那样,在沉积物-水界面完成“优化结构、调控氮素、改善有机质、提升酶活、优化菌群”这五大使命。如果一款所谓的过硫酸氢钾底改产品无法保真,或者配方极不严谨,它就不可能产生这些系统性的生态效益。这篇论文,就是我们交给行业的一份“真产品”的效果说明书和 “假产品”的照妖镜。

第三,解决方案:以真假鉴别驱动行业自律与升级。

我们坚信,解决造假问题不仅需要呼吁和抨击,更需借助实用的真假鉴别手段,使终端用户能够进行科学判断。对于养殖户来说,永荣生物多年来持续撰写供其分辨过硫酸氢钾产品真伪的实用指南,最终提出了pH值检测法、余氯检测法、可口可乐检测法、包装检测法、气味检测法和打黑泥检测法。通过这些方法的综合运用,养殖户能够识别出超过95%的假冒过硫酸氢钾产品,甚至可以对部分配方欠佳的产品进行初步判断,从而为水产养殖户提供了更为清晰的鉴别依据。

总结来说,造假是行业发展中一段令人遗憾的插曲。而永荣生物选择的做法是:不抱怨,去行动。我们用23年的专注和这份国际公认的研究成果,重新定义什么是好的过硫酸氢钾产品,为行业树立一个标杆。我们坚信,随着媒体持续关注,以及养殖户认知水平的不断提升,优质产品最终必将赢得市场,造假空间会越来越小,行业会走向更加健康、透明的未来。

小编:永荣生物如何保证所生产的过硫酸氢钾质量稳定如一?

赵:永荣生物通过硬件设施投入、软件体系建设、持续的数据研究、产品剂型优化以及防伪措施等多方面来保证所生产的过硫酸氢钾质量稳定如一,具体如下:

1.先进的硬件设施:永荣生物启用了总投资 1.15 亿元、占地 23 亩的新生产基地,该生产基地专为过硫酸氢钾研发、生产所建,其中 1 栋专为 GMP 车间所建。公司引入了自动化生产系统,包括全自动包装线、瓶装产品自动生产线、桶装产品自动生产线,以及应用机械臂辅助生产,还定制了全新的高速压片机,使生产过程更加标准,产品质量更加可控。此外,公司还采购了多种试验设备,如雷磁 PH 测试仪、恒温恒湿培养箱、片剂硬度测定仪等,用于产品的定期检测。

2.完善的软件体系:公司已获批GMP兽药生产许可证、消毒产品卫生许可证,通过了 ISO9001 质量管理体系认证、环境管理体系认证、职业健康安全管理体系认证、国际 SGS 认证、中国环境标志认证(十环认证)等,这些认证确保了公司在生产、管理等各个环节都有严格的标准和规范。

3.持续的数据研究:从2016年开始,永荣就与相关大专院校合作,不断进行过硫酸氢钾的数据研究,陆续推出系列研究论文,包括:《一种渔药对四种水产养殖动物幼苗的急性毒性研究》(2016)、《水产用过硫酸氢钾去藻毒素去除效果研究》(2017)、《消毒剂的毒性与安全范围》(2017)、《过硫酸氢钾对五种水产动物病原菌的敏感性研究》(2018)、《消毒剂的实效性研究(淡水)》(2018)、《消毒剂的实效性研究(海水)》(2018)、《水产养殖改底14问》(2020)、《水产养殖水体及底泥中的细菌变化分析》(2020)、《水产用过硫酸氢钾复合盐真假鉴别方法的探讨》(2020)、《不懂消毒,莫谈养殖》(2021)、《过硫酸氢钾的相关概念、发展及在水产上的应用研究》(2022)、《水产养殖用底改产品的统一分类标准探讨》(2024)、《过硫酸氢钾复合盐粉对水产病原菌的杀灭效果》(2024)、《水体中单过硫酸氢钾复合盐氧化还原电位的动态变化以及对水产动物的毒性研究》(2025)、《Effects of KMPS on eutrophic sediment-water interface in pond aquaculture Based on physicochemical properties, DOM characteristics and microbial community structure》(2025)

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这些研究论文的推出能让行业内对过硫酸氢钾复合盐的认知更加深入,为永荣生物及其合作伙伴提供了强有力的学术支撑。这些研究成果不仅增强了养殖户对过硫酸氢钾底改产品的信心,也推动了整个水产动保行业向更加科学、规范的方向发展。通过系统的数据研究和科学验证,永荣生物不仅证明了其产品的有效性,还为行业树立了新的标杆,引导其他企业加强产品研发和质量控制,共同提升整个行业的竞争力。

4.优化产品剂型:为了使过硫酸氢钾在保存过程中更加稳定,永荣生物一直坚持压制圆柱形颗粒,并根据养殖户的反馈不断调整片剂的重量和尺寸。从最初的单粒 1 克,到后来的 0.63 克左右,再到现在的 0.42 克左右,颗粒的硬度也进一步增强,使得产品抛撒得更加均匀,同时也能完全承受全自动抛撒设备的高强度运行。

5.产品防伪措施:永荣生物在2020年底投入重金并组织人员推动了产品防伪码的诞生。2022年起,公司向客户承诺,其过硫酸氢钾复合盐产品不但保真而且防伪。每一包产品都有自己独一无二的单元识别代码,养殖户可以通过微信扫一扫防伪码,查看产品的相关信息,确保购买到的是正品。

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永荣生物通过以上“五位一体”模式,构建了一套完整的产品质量保障体系。这确保了送到每一位养殖户手中的过硫酸氢钾产品,不仅是含量足、效果好的,更是性能稳定、每一片都值得信赖的。

小编:永荣生物与扬州大学联合发表的这篇论文确实提出了关于过硫酸氢钾底改产品的颠覆性认知,让我们看到一款高品质的过硫酸氢钾底改产品是可以长期使用的,并且可以正向推动底泥生态的重建,间接增强了底泥的自净能力。

永荣生物专注于过硫酸氢钾复合盐20多年,坚持用数据说话,这为行业动保产品的研发提供了一个可以借鉴的思路,即通过严谨的科学研究,明确产品的作用机制,用数据和理论支持产品的效果描述,从而为养殖户提供更为科学、可靠的选择依据。

我们相信,随着更多企业加入这一行列中来,水产动保行业将会迎来一个更加健康、透明、科学的发展阶段。


文档下载:Effects of KMPS on eutrophic sediment-water interface in pond aquaculture Based on physicochemical properties, DOM characteristics and microbial community structure.pdf



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