微生物制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用

張 禮，李炳乾，張云澤,鄭秀潔,劉洪巖

(中鹽工程技術(shù)研究院有限公司,天津 300450)

目前，養(yǎng)殖水質(zhì)污染較為嚴(yán)重的指標(biāo)是氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫含量過高，pH值不適，化學(xué)耗氧量(COD)過高[1]，溶解氧含量過低。在水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中，尤其是高密度養(yǎng)殖系統(tǒng)中，殘餌、糞便及其他有機污染物沉積量大，外加藥物殘留和外源污染物過多等。這些有機物在厭氧微生物的作用下會分解產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，直接危害水產(chǎn)養(yǎng)殖生物。輕則導(dǎo)致養(yǎng)殖生物生活不適、生長緩慢、餌料系數(shù)增加，嚴(yán)重時可導(dǎo)致病害增加、缺氧而大量死亡。

水產(chǎn)微生物制劑可迅速分解水體中的殘餌、糞便和其他有機污染物，特別是對水產(chǎn)養(yǎng)殖底泥有可觀的改善作用。同時，還能吸收利用水體中的氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì)，避免有害物質(zhì)的積累，促進(jìn)以藻類為主的浮游植物的光合作用，提高水體含氧量，形成水體良好的生態(tài)循環(huán)，抑制有害微生物繁殖，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖生物存活率和質(zhì)量，增加養(yǎng)殖戶經(jīng)濟收益。

1 概念及種類

微生物制劑是將有益微生物通過人工篩選培育，再經(jīng)過生物工程工廠化生產(chǎn)出來，專門用于動物營養(yǎng)保健的活菌制劑?，F(xiàn)在市場上銷售的這類產(chǎn)品種類繁多，如EM菌、光合細(xì)菌、枯草芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌等都屬于微生物制劑的同類產(chǎn)品[2]。我國農(nóng)業(yè)部公布允許使用的飼料級微生物有干酪乳桿菌、納豆芽孢桿菌、 乳鏈球菌、枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、 啤酒酵母、沼澤紅假單胞菌等12種。依菌種的組成，有單一菌制劑和復(fù)合菌制劑，市場上銷售的多為復(fù)合制劑，只是其中的菌種種類和數(shù)量上有所差異。

2 作用方式

微生物制劑催化降解環(huán)境中的某種或某幾種有機污染物，從而消除環(huán)境污染的一個受控或自發(fā)進(jìn)行的過程。水中的異養(yǎng)微生物靠分解有機物作為碳源和能源而生活，有機物可在微生物特別是細(xì)菌產(chǎn)生的各種酶的作用下經(jīng)過好氧或厭氧過程，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，被逐步降解，最后轉(zhuǎn)化成無機元素而被植物吸收利用[3]。目前國內(nèi)對有益微生物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用的研究主要集中在光合細(xì)菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、蛭弧菌、酵母等。

2.1 光合細(xì)菌

光合細(xì)菌在生長繁殖過程中能利用有機酸、氨、硫化氫、烷烴以及低分子有機物作為碳源和供氫體進(jìn)行光合作用[4]，提高水體的溶解氧，把池底不斷產(chǎn)生的氮離子和有機物初始的分解產(chǎn)物除去，這樣不換水就能基本保持池塘的水質(zhì)，另外，光合細(xì)菌維生素含量高，蛋白質(zhì)豐富，營養(yǎng)價值高，亦可做為餌料添加劑。對促進(jìn)養(yǎng)殖生物的生長和改善養(yǎng)殖水質(zhì)都有重要的作用。

2.2 芽孢桿菌

芽孢桿菌，無毒性，是普遍存在的一類好氣性細(xì)菌，起作用機理主要有2個方面：第一，有些芽孢桿菌屬在養(yǎng)殖生物腸道內(nèi)、體表上定植并繁殖，形成優(yōu)勢種群，促進(jìn)該部位有益細(xì)菌生長繁殖，競爭性抑制腸道、體表致病菌繁殖，提高生物免疫力，能有效預(yù)防腸道、體表疾病。第二，有些芽孢桿菌在繁殖擴大中，大量產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，能迅速降解殘留餌料和代謝物中蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等有機物。

2.3 硝化細(xì)菌

硝化細(xì)菌屬自養(yǎng)菌，兼性好氧，可分為2個亞群：亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌。亞硝化細(xì)菌將水體中的氨氮轉(zhuǎn)換成亞硝酸氮，硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)換成對水生生物無害的硝酸氮，減少氨和亞硝酸離子這兩種治病因子對水產(chǎn)生物的毒害性。硝化細(xì)菌主要與其他細(xì)菌一起制成復(fù)合微生物制劑，已在池塘養(yǎng)殖中得到廣泛使用。

2.4 蛭弧菌

蛭弧菌是寄生在某些細(xì)菌上并導(dǎo)致其破裂的一類細(xì)菌，蛭弧菌能防止和減少對蝦病害的發(fā)生與蔓延，改善對蝦體內(nèi)外環(huán)境，促進(jìn)對蝦健康生長，增強對蝦機體免疫力。陳家長將蛭弧菌與光合細(xì)菌混合使用來改善養(yǎng)殖環(huán)境，25 d后實驗組比對照組池塘中的細(xì)菌總數(shù)減少了3個數(shù)量級，COD、氨氮、硫化氫等都維持在較低水平[5]。

2.5 酵母菌

酵母能有效分解水體中的可溶性糖類，迅速降低水體生物耗氧量，同時酵母又是一種單細(xì)胞蛋白，含有較高的營養(yǎng)成分，尤其富含B族維生素，氨基酸含量高，可廣泛用作餌料添加劑。

3 微生物制劑主要效果

(1)有助于提高養(yǎng)殖環(huán)境的自凈能力

通過在底泥—水界面噴灑土著微生物、促生劑、共代謝底物等，對養(yǎng)殖塘進(jìn)行底泥生物修復(fù)，促進(jìn)底泥微生物繁殖，底泥有機質(zhì)在微生物作用下，迅速分解，釋放NH3、H2S等有害氣體，使底泥好氧層加厚，黑泥層(厭氧層)減薄，通過在上海和廣東的老化養(yǎng)殖塘生物修復(fù)試驗，底泥修復(fù)3 d之后，肉眼可見底泥表面黑土層慢慢發(fā)白，大量氣體逸出，底泥好氧層明顯加厚，呈黃褐色。底泥好氧層加快底泥微量營養(yǎng)的釋放，有利于提高藻類多樣性，穩(wěn)定藻相，同時也可阻隔下層黑臭底泥有毒物質(zhì)釋放，泥水界面好氧微生物相強化底泥對池塘殘餌、糞便等有機污染物分解能力，加快池塘生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量循環(huán)，提高池塘自凈能力。

(2)有助于形成穩(wěn)定的藻相

通過水體增氧、補充經(jīng)腐殖質(zhì)螯合的微量營養(yǎng)，土著微生物和促生劑等，強化池塘水體中殘餌、糞便等有機污染物分解，微營養(yǎng)的補充有助于建立和維持優(yōu)良藻相，增加池塘溶氧，溶氧的增加和微量營養(yǎng)的補充，又加速了好氧微生物的生長繁殖和對有機污染物分解，形成良性好氧生態(tài)體系，提高池塘自凈能力和水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)量和品質(zhì)。

(3)建立穩(wěn)定的池塘生態(tài)系統(tǒng)，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量和品質(zhì)。我國從2001年已經(jīng)開始針對沿海地區(qū)養(yǎng)殖塘老化問題，摸索出一套利用生物修復(fù)技術(shù)改造老化養(yǎng)殖塘，生產(chǎn)高品質(zhì)水產(chǎn)品的技術(shù)，連續(xù)3 a在廣東和上海等地進(jìn)行老化養(yǎng)殖塘改造試驗，并取得較好的效果。主要技術(shù)措施包括底泥生物氧化、水體生物修復(fù)等。其基本技術(shù)路線是：取底泥—提取土著微生物—配制生物促進(jìn)劑—底泥生物

氧化—水體生物修復(fù)及藻相調(diào)節(jié)—保持自然生態(tài)健康養(yǎng)殖環(huán)境[6]。

利用微生物制劑干預(yù)水廠養(yǎng)殖環(huán)境的微生物相和水體藻相，使有機質(zhì)減少，好氧層加厚，增加水體藻類多樣性，形成良好而穩(wěn)定的藻相，提高池塘溶解氧含量，促進(jìn)有機污染物好氧分解，減少NH3、H2S、NO2-N等有毒物質(zhì)的釋放，強化池塘自凈功能，提高水產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。

4 結(jié)束語

綜上所述，利用微生物制劑干預(yù)水廠養(yǎng)殖環(huán)境的微生物相和水體藻相，使有機質(zhì)減少，好氧層加厚，增加水體藻類多樣性，形成良好而穩(wěn)定的藻相，提高池塘溶解氧含量，促進(jìn)有機污染物好氧分解，減少NH3、H2S、NO2-N等有毒物質(zhì)的釋放，強化池塘自凈功能，提高水產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。

為了確保海水養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展，世界各國以及我國都對海水養(yǎng)殖的方式、養(yǎng)殖技術(shù)、養(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖容量、海水養(yǎng)殖的生態(tài)問題和海水養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展問題等進(jìn)行研究。就近海水產(chǎn)養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展而言,盡管包括的方面很多,但它的實質(zhì)與方向只有一個,即生態(tài)化[7]。文章就微生物制劑對海水養(yǎng)殖的效果進(jìn)行研究討論，平衡海洋經(jīng)濟發(fā)展與海洋環(huán)境保護之間的關(guān)系，是我國的海水養(yǎng)殖走向可持續(xù)發(fā)展的道路[8]。