聚維酮碘對(duì)池塘消毒效果研究

劉 波，周群蘭，孫存鑫，鄭肖川，蔣火金

(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心，江蘇 無(wú)錫 214081；2.北京漁經(jīng)生物技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 101100)

雖然聚維酮碘應(yīng)用廣泛，但是目前尚未有試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐聚維酮碘消毒養(yǎng)殖池塘水體時(shí)對(duì)水體的水層及其細(xì)菌作用時(shí)間的影響。因此，本試驗(yàn)擬通過(guò)對(duì)消毒前后的養(yǎng)殖池塘細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)具體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)明確聚維酮碘對(duì)養(yǎng)殖池塘水體的細(xì)菌具有殺菌作用或者抑菌作用。為此，本試驗(yàn)在正常養(yǎng)殖的塘中進(jìn)行了聚維酮碘的殺菌試驗(yàn)，并對(duì)殺菌時(shí)間、水層對(duì)池塘養(yǎng)殖水體中的總菌、潛在病原菌氣單胞菌和弧菌進(jìn)行了計(jì)數(shù)，通過(guò)分析消毒濃度與消毒時(shí)間、消毒時(shí)間與池塘不同水層消毒作用、消毒濃度對(duì)池塘不同水層消毒作用的互作影響，闡明聚維酮碘的殺菌效果，為聚維酮碘用作水產(chǎn)養(yǎng)殖消毒劑提供數(shù)據(jù)支撐和理論支持。

一、材料與方法

1.試驗(yàn)塘口

選擇中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心南區(qū)基地的2 個(gè)養(yǎng)殖塘口，養(yǎng)殖塘口面積均為2 畝，其中1#池塘水深2.5 米、2#池塘水深2.3 米。養(yǎng)殖池塘內(nèi)主要放養(yǎng)團(tuán)頭魴魚種，每天早晚投喂2次。

2.聚維酮碘

聚維酮碘由北京漁經(jīng)生物技術(shù)有限責(zé)任公司提供，為紅棕色液體，含聚維酮碘10%，含有效碘1%，生產(chǎn)批號(hào)為202103153。

3.聚維酮碘消毒

選擇風(fēng)和日麗的晴天，聚維酮碘兌水后全池池面潑灑。其中1#池塘潑灑聚維酮碘消毒，濃度為0.6 毫克/升；2#池塘潑灑聚維酮碘消毒，濃度達(dá)1.2毫克/升。

4.采集水樣

在潑灑前(0 小時(shí))，潑灑后1、4、8、16、32、48 和72 小時(shí)分別采集每個(gè)養(yǎng)殖池塘的水樣。每個(gè)池塘選擇離岸邊約50 厘米處的3 個(gè)采樣點(diǎn)用采水器進(jìn)行水樣采集。水樣采集時(shí)分為上、中、下3 個(gè)采樣點(diǎn)，上層為水面下20 厘米處，中層為水面下1.2 米處，下層為塘底上方約20 厘米處。每個(gè)采樣點(diǎn)用采樣器采集水樣1升。

5.水質(zhì)測(cè)定

采集水樣的同時(shí)，用采水器上的溫度計(jì)記錄水溫，利用YSI 水質(zhì)測(cè)定儀測(cè)定養(yǎng)殖池塘上、中、下層水體的pH及溶氧量。

6.細(xì)菌菌落計(jì)數(shù)

利用滅菌后的生理鹽水將水樣倍比稀釋，稀釋至0、101、102、103、104、105共6 個(gè)濃度梯度，取100微升水樣置于培養(yǎng)基平板，用三角涂布棒均勻涂布，28℃培養(yǎng)24 小時(shí)后，對(duì)單菌落在30～200的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。其中可培養(yǎng)總菌培養(yǎng)使用LB培養(yǎng)基，氣單胞菌屬培養(yǎng)使用RS 培養(yǎng)基，弧菌屬培養(yǎng)使用TCBS培養(yǎng)基。

7.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)每個(gè)水樣的細(xì)菌菌落計(jì)數(shù)結(jié)果取10 的對(duì)數(shù)，以此為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 軟件進(jìn)行細(xì)菌菌落計(jì)數(shù)結(jié)果分析。采用Two-way ANOVA對(duì)消毒時(shí)間和消毒濃度、消毒時(shí)間和不同水層、消毒濃度和不同水層進(jìn)行雙因素的方差分析，并利用One-way ANOVA 進(jìn)行單因素方差分析以及獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析不同消毒濃度之間的差異顯著性。Duncan’s多重比較用來(lái)判別差異顯著性，P＜0.05 為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

二、結(jié)果與討論

1.聚維酮碘對(duì)養(yǎng)殖池塘的殺菌消毒作用總體趨勢(shì)

全池潑灑聚維酮碘后4～16小時(shí)，池塘內(nèi)細(xì)菌總量顯著下降(P＜0.05)，32小時(shí)后池塘內(nèi)細(xì)菌總量恢復(fù)至消毒前的水平，之后的48 小時(shí)和72 小時(shí)，養(yǎng)殖池塘細(xì)菌總量顯著高于消毒前的水平(P＜0.05)。

全池潑灑聚維酮碘后4～8 小時(shí)，養(yǎng)殖池塘氣單胞菌水平顯著低于消毒前水平(P＜0.05)，16小時(shí)氣單胞菌水平略有升高但是仍低于消毒前水平，但是32小時(shí)又出現(xiàn)了顯著降低(P＜0.05)，之后48和72小時(shí)氣單胞菌維持在略低于消毒前的水平，但差異不顯著(P＞0.05)。

聚維酮碘對(duì)弧菌的殺滅效果較好，消毒后4～16 小時(shí)，養(yǎng)殖池塘弧菌水平顯著低于消毒前(P＜0.05)，且在8 小時(shí)達(dá)到最低水平；消毒后32、48及72小時(shí)養(yǎng)殖池塘弧菌恢復(fù)到消毒前的水平。

研究結(jié)果表明，聚維酮碘對(duì)養(yǎng)殖池塘中的總菌和包括氣單胞菌和弧菌在內(nèi)的病原菌均有較好的殺菌效果，比較有效的殺菌時(shí)間段為消毒后4～16 小時(shí)，之后消毒殺菌效果減弱，細(xì)菌會(huì)快速回升補(bǔ)足池塘內(nèi)之前的空缺，至48 小時(shí)，基本恢復(fù)至殺菌消毒之前的水平。因此在利用聚維酮碘消毒后24 小時(shí)，可以重復(fù)使用1 次加強(qiáng)效果，或者在24 小時(shí)后使用有益微生物制劑，快速補(bǔ)充占位，達(dá)到降低環(huán)境病原微生物的目的。

2.聚維酮碘消毒濃度對(duì)養(yǎng)殖池塘細(xì)菌的影響

對(duì)聚維酮碘不同的消毒濃度及消毒前后不同時(shí)間點(diǎn)的殺菌效果進(jìn)行雙因素方差分析，結(jié)果顯示，消毒前后不同時(shí)間點(diǎn)總菌數(shù)量、氣單胞菌數(shù)量和弧菌數(shù)量差異極顯著(P＜0.01)；聚維酮碘的不同消毒濃度對(duì)總菌數(shù)和氣單胞菌數(shù)影響不顯著(P＞0.05)，但是極顯著影響?zhàn)B殖池塘的弧菌數(shù)量(P＜0.01)；消毒濃度和消毒時(shí)間之間具有極顯著的交互作用(P＜0.01)。

使用0.6 毫克/升的聚維酮碘對(duì)水體進(jìn)行消毒時(shí)，消毒后4、16 和32 小時(shí)養(yǎng)殖池塘總菌數(shù)量顯著低于消毒前(P＜0.05)，其中16小時(shí)養(yǎng)殖池塘總菌數(shù)最低。之后的48小時(shí)和72小時(shí)，養(yǎng)殖池塘細(xì)菌恢復(fù)到消毒前的水平。1.2 毫克/升的聚維酮碘對(duì)水體進(jìn)行消毒時(shí)，消毒后8 小時(shí)和16 小時(shí)總菌數(shù)量顯著低于消毒前(P＜0.05)，其中8 小時(shí)養(yǎng)殖池塘總菌數(shù)最低。之后的32、48 和72 小時(shí)，養(yǎng)殖池塘細(xì)菌恢復(fù)至消毒前的水平。

0.6 毫克/升的聚維酮碘對(duì)水體進(jìn)行消毒時(shí)，消毒后32 小時(shí)，氣單胞菌數(shù)量顯著低于消毒前(P＜0.05)；之后的48 和72 小時(shí)，養(yǎng)殖池塘氣單胞菌數(shù)量恢復(fù)到消毒前的水平。1.2 毫克/升的聚維酮碘對(duì)水體進(jìn)行消毒時(shí)，消毒后自1 小時(shí)起至72 小時(shí)，氣單胞菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)，其中8小時(shí)養(yǎng)殖池塘氣單胞菌數(shù)最低。

0.6 毫克/升的聚維酮碘對(duì)水體進(jìn)行消毒時(shí)，消毒后16 小時(shí)，弧菌數(shù)量顯著低于消毒前(P＜0.05)。之后的32、72小時(shí)，養(yǎng)殖池塘弧菌數(shù)量恢復(fù)到消毒前的水平，其中48 小時(shí)養(yǎng)殖池塘弧菌數(shù)量比消毒前還顯著增加(P＜0.05)。

對(duì)同一時(shí)間點(diǎn)的兩個(gè)池塘的細(xì)菌數(shù)量進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在消毒前，兩個(gè)池塘細(xì)菌數(shù)差異顯著(P＜0.05)，其中2#池塘(消毒濃度為1.2 毫克/升)的總菌數(shù)顯著低于1#池塘(消毒濃度為0.6 毫克/升)(P＜0.05)，氣單胞菌數(shù)極顯著高于1#池塘(P＜0.01)，弧菌數(shù)顯著高于1#池塘(P＜0.01)。而消毒后8 小時(shí)，2#池塘的總菌數(shù)、氣單胞菌數(shù)和弧菌數(shù)均極顯著低于1#池塘(P＜0.01)。由此可見(jiàn)消毒劑的濃度與消毒效果成正相關(guān)?？傊?，1.2毫克/升的聚維酮碘消毒后8小時(shí)，養(yǎng)殖池塘總菌數(shù)、氣單胞菌數(shù)和弧菌數(shù)達(dá)到最低值。由此可見(jiàn)，消毒劑量對(duì)于病原菌十分重要，用較高濃度消毒時(shí)可以顯著抑制或者殺滅病原菌的生長(zhǎng)。

3.聚維酮碘對(duì)池塘不同水層細(xì)菌的影響

由于聚維酮碘消毒劑主要是全池潑灑使用，灑入的聚維酮碘位于養(yǎng)殖池塘水體上層。為了探究消毒劑對(duì)養(yǎng)殖池塘上、中、下不同水層間細(xì)菌的影響，對(duì)消毒劑的消毒時(shí)間點(diǎn)和不同水層間的總菌數(shù)、氣單胞菌數(shù)和弧菌數(shù)進(jìn)行雙因素方差分析。消毒時(shí)間點(diǎn)顯著影響?zhàn)B殖池塘總菌數(shù)、氣單胞菌數(shù)和弧菌數(shù)(P＜0.05)，而上、中、下水層對(duì)養(yǎng)殖池塘的細(xì)菌數(shù)影響不顯著(P＞0.05)；消毒時(shí)間點(diǎn)和不同水層對(duì)池塘氣單胞菌數(shù)存在顯著的交互作用(P＜0.05)。

從上層水來(lái)看，聚維酮碘消毒后16 小時(shí)，總菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)，消毒后8、16 和32 小時(shí)養(yǎng)殖池塘氣單胞菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)，消毒后4 和8 小時(shí)弧菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)。

從中層水來(lái)看，聚維酮碘消毒后4、8 和16 小時(shí)養(yǎng)殖池塘總菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)，消毒后8 和32 小時(shí)氣單胞菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)，消毒后4、8 和16 小時(shí)的弧菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)。

從下層水來(lái)看，消毒后16 小時(shí)養(yǎng)殖池塘總菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)，消毒后4、8 和32小時(shí)氣單胞菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)，消毒后8小時(shí)弧菌數(shù)顯著低于消毒前(P＜0.05)。

從不同水層的消毒效果來(lái)看，聚維酮碘對(duì)中層水體的消毒效果優(yōu)于上層水體，而對(duì)池塘底部下層水體的消毒效果較差，這可能是因?yàn)榫劬S酮碘潑灑時(shí)為池塘表面潑灑，潑灑后隨著時(shí)間的遷移，聚維酮碘不斷朝中層水體擴(kuò)散，在中層水體停留時(shí)間較長(zhǎng)。而表層的聚維酮碘的碘分子解離后極易揮發(fā)進(jìn)入空氣，從而影響對(duì)上層水體的消毒效果。而下層水體中聚維酮碘水平較低，影響對(duì)水體的消毒效果。

針對(duì)同一時(shí)間不同水層間細(xì)菌數(shù)進(jìn)行比較可見(jiàn)，消毒后4和32小時(shí)的池塘總菌數(shù)、消毒后8和16 小時(shí)的氣單胞菌數(shù)以及消毒后8 小時(shí)的弧菌數(shù)，不同水層之間均存在顯著差異(P＜0.05)，且底層的細(xì)菌數(shù)顯著較高。這更說(shuō)明了聚維酮碘消毒劑對(duì)中上層水體的消毒作用較好，對(duì)底層水體的消毒作用較差。但是消毒后72 小時(shí)的總菌數(shù)和消毒后16 小時(shí)的弧菌數(shù)的結(jié)果卻顯示下層水體的細(xì)菌數(shù)顯著低于中上層水體，這可能是由于中上層水體在消毒后細(xì)菌更為迅速增殖的作用所致，具體的作用機(jī)制仍然需要進(jìn)一步研究。

4.聚維酮碘消毒濃度對(duì)不同水層細(xì)菌的影響

在了解聚維酮碘的消毒濃度、消毒時(shí)間對(duì)養(yǎng)殖池塘細(xì)菌的影響后，筆者發(fā)現(xiàn)聚維酮碘的消毒作用主要發(fā)生在消毒后4～16小時(shí)，因此筆者希望能清楚地了解在聚維酮碘起消毒作用的時(shí)間段內(nèi)，聚維酮碘的消毒濃度與養(yǎng)殖池塘水層的細(xì)菌數(shù)量之間是否存在一定的影響。為此，筆者對(duì)消毒后4、8 和16 小時(shí)3 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的不同聚維酮碘濃度和上、中、下3個(gè)水層進(jìn)行雙因素方差分析，結(jié)果顯示，不同水層之間總菌數(shù)影響不顯著(P＞0.05)；消毒濃度顯著影響?zhàn)B殖池塘氣單胞菌數(shù)和弧菌數(shù)(P＜0.05)；消毒濃度和水層之間對(duì)養(yǎng)殖池塘氣單胞菌數(shù)和弧菌數(shù)不存在互作效應(yīng)(P＞0.05)，但是對(duì)養(yǎng)殖池塘總菌數(shù)存在交互作用(P＜0.05)。

使用0.6 毫克/升的聚維酮碘進(jìn)行消毒時(shí)，對(duì)上、中、下3個(gè)水層總菌數(shù)沒(méi)有顯著影響；而使用1.2 毫克/升的聚維酮碘進(jìn)行消毒時(shí)，上層的總菌數(shù)顯著高于中層和下層的總菌數(shù)(P＜0.05)。

使用0.6 毫克/升的聚維酮碘進(jìn)行消毒時(shí)，中層的氣單胞菌數(shù)顯著低于下層的氣單胞菌數(shù)(P＜0.05)，而使用1.2 毫克/升的聚維酮碘進(jìn)行消毒時(shí)，對(duì)上、中、下3個(gè)水層氣單胞菌數(shù)沒(méi)有顯著影響；但是上層和下層在使用較高濃度的聚維酮碘(1.2 毫克/升)時(shí)，氣單胞菌數(shù)顯著低于較低濃度組(0.6毫克/升)(P＜0.05)。

使用0.6、1.2 毫克/升的聚維酮碘進(jìn)行消毒時(shí)，對(duì)上、中、下3 個(gè)水層弧菌數(shù)沒(méi)有顯著影響；但是上層和下層在使用較高濃度的聚維酮碘(1.2 毫克/升)時(shí)，弧菌數(shù)顯著低于較低濃度組(0.6毫克/升)(P＜0.05)。

總之，上層和下層在使用較高濃度的聚維酮碘(1.2 毫克/升)時(shí)，氣單胞菌數(shù)和弧菌數(shù)顯著低于較低濃度組(0.6 毫克/升)(P＜0.05)。由此可見(jiàn)，消毒劑的濃度是影響消毒效果的重要因素。

5.聚維酮碘消毒對(duì)水質(zhì)的影響

聚維酮碘消毒前后，測(cè)定養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的溫度、pH 及溶氧含量。試驗(yàn)期間，養(yǎng)殖池塘水溫在27～31℃浮動(dòng)，pH 在8.08～9.21 變化，溶氧含量為8.13～12.00 毫克/升。聚維酮碘消毒對(duì)水溫、pH及溶氧無(wú)顯著影響。

三、結(jié)論

聚維酮碘的有效消毒時(shí)間為消毒后4～16 小時(shí)。高濃度的聚維酮碘消毒劑(1.2 毫克/升)對(duì)養(yǎng)殖水體的消毒殺菌效果更好。聚維酮碘消毒劑對(duì)中層水體的消毒殺菌作用優(yōu)于上層水體，對(duì)底層水體的消毒殺菌作用最差。在有效的殺菌消毒時(shí)間內(nèi)，消毒劑濃度是影響消毒效果的主要因素，而此時(shí)不同水層之間差異并不顯著。聚維酮碘消毒劑對(duì)養(yǎng)殖水體一般環(huán)境因子無(wú)顯著影響。