微生态制剂水质调控技术

superfisherliu · 发表于 2011-3-20 23:57:09

一、概念及种类 微生物制剂是将自然界有益细菌通过人工筛选培育，再经过生物工程工厂化生产出来，用于生态调控及动物营养保健的活菌制剂。现在市场上销售的这类产品名目繁多，如EM菌、光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌、乳酸菌、酵母菌等，都属微生物制剂的同类产品。就有益菌种来讲，美国发布了40种安全有效的有益菌种，我国农业部允许使用的有益菌种有干酪乳杆菌、嗜乳酸杆菌、乳链球菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、沼泽红假单胞菌等12种。依活菌种的组成，有单一菌制剂和复合菌制剂。市售的多为复合菌制剂，只是其中的菌种种类和数量有别而异。
应用于水产养殖上的微生态制剂按用途可分为两大类，一类是内服以提高鱼虾免疫力的饲料微生态添加剂，目前应用较多的菌类有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等；另一类是用以改良水质的微生态调控剂，主要菌类有光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌等。各类菌有其自身特性，使用时要针对不同目的采用不同方法，才能最大限度地发挥其功效。
二、微生物制剂作用与特点
   (一)对水体的作用
微生物制剂可有效降低养殖水质中亚硝酸盐、氨氮、硫化氢等浓度，抑制水体中有害微生物繁殖和生长，净化水质。
   (二)对养殖动物的作用
微生物制剂可使养殖动物提高机体免疫力。防止水产养殖动物体内有害物质产生。同时，转化养殖动物肠道、血液及粪便中有害物质浓度，降低有害物质在机体内的累积，有利于机体的健康。
   (三)降低成本，保护环境
微生物制剂具有投资小、效益高、使用方便等优点。既能全池泼洒，也能做为饲料添加剂。无毒、无害、无药物残留，长期使用可以减少养殖过程中抗生素的使用量，减少病害发生，排放的污水对环境污染也较小。
三、微生态制剂用于调控水质的使用原则
自然水体存在一定的细菌生态平衡系统，施用微生态制剂是人为改变条件，定向培育优势菌群并发挥其作用，形成新的动态平衡。在微生态制剂的使用过程中，首先要根据水体的理化因子正确选用菌种；其次，施放微生态制剂要达到一定的浓度、确保水体中活菌数达到一定数量，并营造适合培育菌种的生长条件，使之尽早形成并维持优势菌群，以取得良好的使用效果。
四、主要菌属的特性及使用方法
1、光合细菌
1.1光合细菌的特性
在水产养殖中应用较多的有红螺菌科的荚膜红、沼泽红、球形菌、深红红螺菌等种类，大多数种类为厌氧性或兼性厌氧性。光合细菌细胞内含有类似于植物叶绿素的细菌叶绿素，在无氧和光照条件下，利用水体中有机物进行不产氧的光合作用。
1.2 光合细菌净化水质的机理
   光合细菌细胞内含有类似于植物叶绿素的细菌叶绿素，在无氧和光照条件下，利用水体中鱼虾残饵及排泄物等有机物进行不产氧的光合作用，合成大量菌体。所以其增氧机制是通过同化水中有机物，减少有机耗氧来实现的。光合细菌还能以硝酸盐或亚硝酸盐作为生理代谢上的氧化剂，吸收利用水中的硝酸盐及亚硝酸盐。不少光合细菌还利用硫化物。以上机制形成了光合细菌很强的净化水质的功能。
1.3光合细菌的使用和保存
在水温28℃～36℃ ，pH偏碱(7.5～8.5)时，光合细菌生长较好。对有机物浓度较高、底质较差、有一定透明度的浅水池使用效果明显。这是因为有机物高的底质易形成无氧条件，有一定透明度满足光合细菌大量生长、繁殖的要求。养殖户在使用光合细菌改善水质时，可选在晴天上午进行，光合细菌用沸石粉吸附后泼洒能提高使用效果。由于水中光合细菌的浓度会因换水及生物吞食而降低，不能稳定地发挥净化水质的功能，已有人尝试将光合细菌固定化并应用于试验和生产中，使净化水质的效果得到进一步的改善。由于光合细菌制品多为活菌液，为保证使用效果，应注意尽量使用新鲜菌液以保证活菌数。成品菌液应先逐渐降温而后存放在温度较低(15℃ 以下)并有一定光照的地方(每天2 h以上)，然后逐渐减少光照，再置于阴凉避光处。菌液开始发黑并有恶臭味可能是活菌死亡腐败所致，使用效果不佳。
2、芽孢杆菌
2.1 芽孢杆菌的特性
芽孢杆菌，革兰氏染色阳性，是普遍存在的一类好气性细菌，多属芽孢杆菌属。该类菌无毒性，能分泌出活性强的蛋白酶等多种酶类，在其生命过程中又能以孢子体形式存在，易于生产和保存，作为饲料微生态添加剂和水体微生态调控剂都有广阔前景。
2.2 芽孢杆菌的作用机理
芽孢杆菌作为水体微生态调控剂的作用机理，是通过经筛选出有类似于硝化细菌功能的菌株，可以降低水体中硝酸盐、亚硝酸盐的含量，从而起到改善水质的作用。芽孢杆菌还可以通过消灭病原体或是至少减少了病原体的影响来改善水质。实验发现添加芽孢杆菌控制弧菌等致病菌比加抗生素更好，许多不同的抗生素是由一系列的芽孢杆菌所产生，许多细菌在同一时间不可能对所有抗生素都有抗性基因，特别是如果它们以前未曾与芽孢杆菌有过接触时。芽孢杆菌能分泌许多降解粘液和生物膜的酶，使得芽孢杆菌及其产生的抗生素能渗透进革兰氏阴性菌的粘液层；另外，芽孢杆菌与其它细菌竞争营养并且抑制其快速生长。基于以上功能，加上芽孢杆菌在生产过程中易保存等特点，芽孢杆菌制剂正成为目前研究和生产应用的热点。
2.3 芽孢杆菌的施用
芽孢杆菌在保存期间以芽孢的形式存在，养殖户在使用前，可用一定配制好的培养基活化、增殖，然后泼洒，可提高使用效果。由于大多数芽孢杆菌属好气性菌，在施用芽孢杆菌制剂时要注意保持水体中的溶氧量，以更好地发挥其作用。
3、硝化细菌
3.1 硝化细菌的特性
硝化细菌属化能自养菌，专性好氧，大多是专性无机型。硝化细菌可分为2个亚群：亚硝化细菌和硝化细菌。亚硝化细菌将水体中的氨氧化为亚硝酸氮，硝化细菌将亚硝酸氮氧化为对水生动物无害的硝酸氮。硝化细菌是一类自养型生物，尤其是亚硝化细菌，无法利用现成的有机物，水体中无机物太多反而会抑制其生长。与异养性细菌相比，硝化细菌的繁殖周期特别长，因此在水中很难形成优势菌群。
3.2 硝化细菌的作用
硝化细菌的主要作用是降解水体中的氨氮，如果水体中无机盐类如NH4+等营养元素大量存在，能更好地促进硝化细菌的生长，起到明显的降氨氮效果。
3.3 硝化细菌的施用
使用硝化细菌有2种方法，一种是应用预先培养附着硝化细菌的生化培养球；另一种是向池中直接泼洒硝化细菌制剂。硝化细菌发挥作用的适宜条件为：pH 值7～9，低于6不利硝化细菌生长；水温在30℃ 时活性最高；水中溶解氧对硝化细菌作用影响很大，溶解氧含量高则硝化作用能更好进行。此外，光对硝化细菌的生长繁殖有抑制现象。建议在使用硝化细菌制剂时，要注意水中溶解氧含量及光照强度。
4、复合微生态制剂
许多学者和生产厂家试图利用不同菌株的不同特性，将多种微生物菌株培育后复合为复合微生态制剂，以期发挥它们的综合效果。但由于不同微生物菌株的生长、繁殖条件不同，同一水质条件能否同时满足所有复合菌株发挥作用，值得进一步深入研究。