生物絮團(tuán)技術(shù)在池塘養(yǎng)殖中的應(yīng)用

張美彥 楊 星 蔣曉紅 閔文武 李建光*

1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水產(chǎn)研究所，貴陽550025；2.貴州省特種水產(chǎn)工程技術(shù)中心，貴陽550025

目前，我國的淡水養(yǎng)殖鯉模式主要以傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖為主。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年我國淡水養(yǎng)殖面積514.6 萬hm2，養(yǎng)殖產(chǎn)量2 959.8 萬t，其中池塘養(yǎng)殖面積為266.7 萬hm2，養(yǎng)殖產(chǎn)量為2 210.9 萬t，池塘養(yǎng)殖面積占總淡水養(yǎng)殖面積的51.8%，池塘養(yǎng)殖產(chǎn)量占總淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量的74.7%[1]。在池塘養(yǎng)殖過程中，不斷地積累殘餌、養(yǎng)殖動(dòng)物糞便、動(dòng)植物尸體等有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)的大量積累，對(duì)池塘水體造成污染，影響池塘養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖解決池塘內(nèi)污染的方法是不斷換水，這種做法不僅造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，還污染周邊環(huán)境。因此，研究出一種降低池塘自身污染、減少養(yǎng)殖廢水排出的方式對(duì)池塘養(yǎng)殖來說非常重要。

生物絮團(tuán)技術(shù)（biofloc technology,BFT）是通過人為添加碳源，調(diào)節(jié)水體中的碳氮比（C/N），增加水體中異養(yǎng)細(xì)菌的活性和數(shù)量，使水體菌群系統(tǒng)由自養(yǎng)細(xì)菌為主轉(zhuǎn)變?yōu)楫愷B(yǎng)細(xì)菌為主，利用異養(yǎng)細(xì)菌的同化作用，將水體中的氨氮等養(yǎng)殖代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成菌體自身蛋白，并且通過水體中的細(xì)菌絮凝成聚合物，被養(yǎng)殖動(dòng)物攝食，起到促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)再利用、提高飼料利用率、凈化水質(zhì)、提高養(yǎng)殖動(dòng)物的成活率等作用。本文結(jié)合生物絮團(tuán)形成原理、影響因素，講述了生物絮團(tuán)在池塘養(yǎng)殖，特別是在池塘養(yǎng)鯉中的應(yīng)用，并對(duì)生物絮團(tuán)在池塘養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

1 生物絮團(tuán)原理、選擇及添加

1.1 生物絮團(tuán)原理

生物絮團(tuán)技術(shù)的理論方程式：

生物絮團(tuán)是由細(xì)菌、絲狀菌、藻類、原生動(dòng)物等結(jié)合水體中的浮游動(dòng)植物、有機(jī)質(zhì)等組成，形狀不規(guī)則。生物絮團(tuán)發(fā)生絮凝作用，需要消耗水體中的氨氮、有機(jī)碳源、堿度和水體溶解氧。異養(yǎng)細(xì)菌代謝過程中，每轉(zhuǎn)化水體中1 g 氨氮，需消耗水體中4.71 g 溶解氧，3.57 g 堿度和15.17 g 碳水化合物，產(chǎn)生8.07 g 菌體和9.65 g 二氧化碳[2]。

1.2 碳源的選擇

選擇碳源，需要考慮到碳源的成本、溶解性、利用率等，形成生物絮團(tuán)的時(shí)間周期、穩(wěn)定性等。目前，常用的碳源主要分為3 類，第一類是簡(jiǎn)單糖類，如葡糖糖、果糖、蔗糖、糖蜜等，水體中添加單糖碳源后可以快速形成生物絮團(tuán)，但形成的生物絮團(tuán)不穩(wěn)定，容易消失[3]。第二類是復(fù)合碳源，包括淀粉等，添加此類碳源后，形成的生物絮團(tuán)較為穩(wěn)定。第三類是發(fā)酵產(chǎn)物，如小麥秸稈、麥麩等，這類碳源屬于高分子物質(zhì)，需經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的分解過程才能被利用，故生物絮團(tuán)形成速度慢，但一旦形成絮團(tuán)后，絮團(tuán)穩(wěn)定。

1.3 碳源的添加

碳源添加量，需對(duì)池塘水體溶解氧、氨氮等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)測(cè)定的養(yǎng)殖水體氨氮值計(jì)算碳源添加量。

式（2）中，△CH 為需要添加的碳源量，kg；H為池塘水深，m；S為池塘養(yǎng)殖面積，m2；

CNH3-N 為池塘水體測(cè)定的氨氮濃度，mg/L。

2 影響生物絮團(tuán)形成的因素

2.1 碳氮比

碳氮比（C/N）是影響生物絮團(tuán)形成的重要因素，Avnimelech[4]通過建立模型，計(jì)算出飼料中當(dāng)水體中的C/N 為15.75 時(shí)，可促進(jìn)微生物菌體蛋白的合成，去除水體中的氨氮和亞硝酸鹽氮。C/N 低于8時(shí)水體主要依賴自養(yǎng)微生物、藻類等清除無機(jī)氮；C/N 在8～10 時(shí)，水體中無機(jī)氮的消除靠自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物共同作用；C/N 在15 以上時(shí)，主要依賴異養(yǎng)微生物清除無機(jī)氮[5]。

水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖過程中，能夠提高水體中C/N 的方式有2 種，一種是在配合飼料中增加碳水化合物、降低粗蛋白含量[6]。但水產(chǎn)動(dòng)物主要的營(yíng)養(yǎng)來源是配合飼料，若降低粗蛋白含量會(huì)影響其生長(zhǎng)，另外，配合飼料中增加碳水化合物含量，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體脂肪含量升高，影響?zhàn)B殖動(dòng)物健康[7]。另一種提高C/N 的方式是額外添加碳源，通過控制向水體中添加碳源的量，調(diào)節(jié)C/N 至理想值。盧炳國等[8]在對(duì)草魚池塘內(nèi)生物絮團(tuán)的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)C/N 高于15時(shí)，水體中生物絮團(tuán)濃度較高，隨著C/N 的增高，生物絮團(tuán)粗蛋白含量升高，但卻對(duì)草魚生長(zhǎng)不利，這可能與草魚的食性有關(guān)。Asaduzzaman 等[9]在蝦的研究中發(fā)現(xiàn)，在蝦的養(yǎng)殖過程中，C/N 為20 時(shí)，水體中的浮游植物數(shù)量顯著增加，蝦可利用水體中的浮游動(dòng)物、固著生物和微生物團(tuán)，從而提高蛋白質(zhì)利用率。

2.2 溶 氧

水體中一定的溶解氧是保證養(yǎng)殖對(duì)象生長(zhǎng)的基本因素。在生物絮團(tuán)技術(shù)應(yīng)用下，對(duì)溶氧的要求會(huì)更高。

異養(yǎng)細(xì)菌在清除無機(jī)氮的過程中需要消耗氧氣，所以水體中的溶解氧是生物絮團(tuán)形成過程中不可或缺的。在羅非魚養(yǎng)殖過程中，要求溶解氧應(yīng)在3 mg/L 以上，而在添加生物絮團(tuán)后，溶解氧應(yīng)高于4 mg/L[10]。養(yǎng)蝦過程中，曝氣增氧機(jī)的配備功率為7～11 kW/hm2，而使用了生物絮團(tuán)技術(shù)后，功率要達(dá)到20～40 kW/hm2[11]。

2.3 水 溫

溫度是微生物代謝過程中重要的影響因子[12]。生物絮團(tuán)自身是一個(gè)有機(jī)的生態(tài)群落，溫度發(fā)生變化會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖及生理代謝，間接地影響生物絮團(tuán)系統(tǒng)的形成與穩(wěn)定。溫度低時(shí)，水體中微生物酶活性低，特別是聚合物類和碳水化合物的代謝強(qiáng)度降低[13]，生理代謝及生長(zhǎng)繁殖受到影響，導(dǎo)致水體中異氧微生物數(shù)量少，生物絮團(tuán)形成緩慢[14]。溫度過高，異養(yǎng)微生物分泌胞外多糖，抑制生物絮團(tuán)形成。一般認(rèn)為生物絮團(tuán)形成的最適溫度為18～25 ℃[2]，可能原因是生物絮團(tuán)中各種生物的有效增殖及代謝均和溫度有著一定的相關(guān)性[12]。但在對(duì)蝦研究中表明，生物絮團(tuán)的最適溫度為30 ℃左右，此溫度下，最利于對(duì)蝦的生長(zhǎng)[15]，這應(yīng)該和養(yǎng)殖品種的最適生存溫度有關(guān)。

3 生物絮團(tuán)技術(shù)在池塘養(yǎng)殖中的應(yīng)用

3.1 生物絮團(tuán)對(duì)水體的影響

聶偉等[16]用枯草芽孢桿菌培育生物絮團(tuán)后在池塘水體研究中發(fā)現(xiàn)，生物絮團(tuán)形成前期，添加的碳源及其他有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，為浮游植物生長(zhǎng)提供足夠的營(yíng)養(yǎng)，對(duì)浮游植物有促進(jìn)作用，浮游植物豐度快速上升；后期對(duì)藍(lán)藻門、綠藻門有抑制作用，對(duì)輪蟲、枝角類和橈足類有促進(jìn)作用。

添加碳源后，養(yǎng)殖系統(tǒng)中的藻類、硝化細(xì)菌和異養(yǎng)細(xì)菌均可有效吸收和轉(zhuǎn)化氨態(tài)氮[12]。養(yǎng)殖水體中隨著生物絮凝團(tuán)的增加，細(xì)菌大量繁殖，所需氮源量大于添加量，需要消耗水體中的氨氮，故而水體中的氨氮含量降低[14]。當(dāng)有機(jī)碳充足時(shí)，異養(yǎng)細(xì)菌會(huì)優(yōu)先利用氨態(tài)氮，當(dāng)有機(jī)碳含量低時(shí)，硝化細(xì)菌發(fā)揮主要作用[17-18]。Hargreaves[19]認(rèn)為，異養(yǎng)細(xì)菌的生長(zhǎng)速度是硝化細(xì)菌的10 倍左右，生物絮團(tuán)對(duì)于氨氮的異養(yǎng)轉(zhuǎn)化速率顯著高于硝化作用。另外，異養(yǎng)微生物在代謝過程中消耗水體中的堿度，與此同時(shí)還會(huì)釋放出二氧化碳，從而使水體pH 值下降[14]。

3.2 生物絮團(tuán)對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)性能的影響

生物絮團(tuán)技術(shù)目前在對(duì)蝦和羅非魚等雜食性水產(chǎn)動(dòng)物的養(yǎng)殖過程中應(yīng)用較多[8,20]。但在草魚養(yǎng)殖池塘生物絮團(tuán)研究中發(fā)現(xiàn)，草魚不能有效利用生物絮團(tuán)，這可能和草魚的草食性有關(guān)[8、21]。

向羅非魚養(yǎng)殖池塘中添加糖蜜，應(yīng)用生物絮團(tuán)技術(shù)的仔魚成活率為90%～98%，顯著高于空白對(duì)照組的67%～75%；在無乳鏈球菌致病菌的感染中，應(yīng)用生物絮團(tuán)技術(shù)的系統(tǒng)中仔魚存活率為75%～80%，對(duì)照組中存活率55%；對(duì)35 mg/L 的滲透壓脅迫1 h 和24 h 忍耐度測(cè)試中，應(yīng)用生物絮團(tuán)系統(tǒng)中的存活率分別為72%和42%，對(duì)照組為33%和5%?？煽闯觯镄鯃F(tuán)技術(shù)可改善尼羅羅非魚仔魚的品質(zhì)和性能[22]。

生物絮團(tuán)技術(shù)應(yīng)用在鳙養(yǎng)殖一段時(shí)間后，體重比空白組提高了8.67%，增重率提高了141.49%，且肥滿度也有所提高[23]。

在斑節(jié)對(duì)蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)研究中發(fā)現(xiàn)，蔗糖作為對(duì)蝦苗培育的良好營(yíng)養(yǎng)來源，最適添加量為日投飼量的75%[24]。利用氮元素追蹤對(duì)蝦對(duì)生物絮團(tuán)的消化利用研究中發(fā)現(xiàn)，對(duì)蝦攝食量中18%～29%的氮來自于生物絮團(tuán)[25]。

在南美白對(duì)蝦的研究中證明，向南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖池中添加糖蜜和米糠，生物絮團(tuán)技術(shù)應(yīng)用后，平均日換水率從40%降到5%，養(yǎng)殖廢水的排放量減少了60%以上，餌料系數(shù)由1.8 降至1.2，餌料利用率提高了30%[26]。

4 生物絮團(tuán)在池塘養(yǎng)鯉中的應(yīng)用

鯉屬于雜食性魚類，理論上應(yīng)該和對(duì)蝦、羅非魚等一樣，能夠有效利用水體中形成的生物絮團(tuán)。在羅亮等[20]的研究中發(fā)現(xiàn)，向養(yǎng)鯉池塘中添加碳源能夠明顯降低水體氨氮、亞硝酸鹽態(tài)氮濃度和COD等。馮志云[27]在北方鹽堿高原池塘中的養(yǎng)鯉池塘中添加碳源，水體pH 降低了0.5，氨氮降低了0.1，亞硝酸鹽由原來的0.015 降至0。在內(nèi)蒙古自治區(qū)哈素?！?814”項(xiàng)目區(qū)池塘使用國家大宗淡水魚類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北方區(qū)養(yǎng)殖崗位（中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所）研發(fā)的“生物絮團(tuán)”調(diào)控劑后，NH4+-N 和NO2-N 有明顯降低，產(chǎn)量比空白對(duì)照組提高3.93%，餌料系數(shù)降低7.95%[28]。同樣，在對(duì)錦鯉的研究中，經(jīng)過30 d 的養(yǎng)殖試驗(yàn)，生物絮團(tuán)組錦鯉的特定生長(zhǎng)率比對(duì)照組提高了18.7%，餌料系數(shù)降低了26.4%。對(duì)水質(zhì)的影響方面，試驗(yàn)20 d 后，生物絮團(tuán)組的氨氮、亞硝酸鹽濃度顯著低于對(duì)照組[29]。在對(duì)松浦鏡鯉的研究中表明，添加糖蜜和復(fù)合碳源在高密度和低密度池塘中，均能降低餌料系數(shù)，并能顯著降低水體氨態(tài)氮、亞硝酸態(tài)氮和正磷酸鹽的含量[17]。在超級(jí)鯉的研究中，生物絮團(tuán)組特定生長(zhǎng)率高于對(duì)照組，餌料系數(shù)低于對(duì)照組；亞硝酸鹽氮、COD 濃度均比對(duì)照組降低，腸道淀粉酶及非特異性免疫指標(biāo)均高于對(duì)照組[30]。

5 前景展望

近年來，生物絮團(tuán)技術(shù)在池塘養(yǎng)殖中的應(yīng)用，已得到多數(shù)人的認(rèn)可，但是距離應(yīng)用到廣泛生產(chǎn)還需要一定時(shí)間。生物絮團(tuán)形成的微生物群落及群落的動(dòng)態(tài)變化等還未完全清楚，不同的環(huán)境及養(yǎng)殖模式下，生物絮團(tuán)的形成及穩(wěn)定性也不同，還需繼續(xù)探索研究。隨著研究的不斷深入，對(duì)生物絮團(tuán)技術(shù)的不斷了解，相信在未來的水產(chǎn)養(yǎng)殖中，生物絮團(tuán)技術(shù)會(huì)越來越多的被應(yīng)用，從而充分發(fā)揮其重要作用。

獺兔螨病的防治措施

1）定期消毒。用10%或20%生石灰水、3%來蘇爾等消毒，定期對(duì)籠舍、食具等進(jìn)行消毒，并用1%～3%的殺螨劑進(jìn)行消毒殺螨蟲，經(jīng)常保持籠舍、食槽、水槽等清潔、干燥；定期檢疫，發(fā)現(xiàn)病兔及時(shí)隔離治療；保持兔舍通風(fēng)、干燥和光照，增強(qiáng)兔的抗病力。

2）病兔治療。用2.0%～2.5%的敵百蟲酒精溶液涂擦患處；肌肉注射蟲克星或滅蟲丁，0.2 mL/kg，或口服蟲克星粉劑，0.2 mg/kg。