芽孢桿菌對草魚養(yǎng)殖水質(zhì)的調(diào)控作用

高 超

(平度市河湖服務中心，山東平度 266700)

芽孢桿菌(Bacillus)是一種微生態(tài)制劑，擁有良好的擠壓特性、耐酸性、耐高溫性以及耐鹽性等特點，能夠?qū)λ|(zhì)進行調(diào)控，并被大規(guī)模應用在水產(chǎn)養(yǎng)殖當中。對芽孢桿菌在草魚(Ctenopharyngodonidella)養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控作用上進行研究分析，為草魚養(yǎng)殖水質(zhì)的調(diào)控提供依據(jù)，并為提高草魚養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益提供便利。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用的草魚為平度市尹府水產(chǎn)良種場所養(yǎng)殖，草魚的體重約在45g左右。而芽孢桿菌則是由實驗室自己配制的，菌含量大概在108CFU/g，主要成分為地衣芽孢桿菌以及枯草芽孢桿菌，并依照1∶4比例配制而成；此外，1號飼料由0.5%的枯草芽孢桿菌與基礎日糧共同構成。同時試驗所使用的餌料全部按照實驗標準制備而成，其中基礎日糧的營養(yǎng)水平與配方如表1所示。

表1 基礎日糧營養(yǎng)成分與配方

1.2 試驗動物分組和飼養(yǎng)管理

試驗在平度市尹府水產(chǎn)良種場開展。試驗開始前，試驗人員將草魚放在2.5%食鹽水中浸泡、消毒后，經(jīng)過10d飼養(yǎng)，從中選擇315尾體重45g的草魚進行試驗。將其隨機劃分成3組，每組當中又分為3個平行重復，每個平行重復為35尾草魚。為了更好進行試驗，試驗人員在對照組的水體中沒有加入任何菌，而處理1組的水體中試驗人員則每7d加入1×108cfu/m3的芽孢桿菌，而處理2組則每天飼喂基礎日糧；同時試驗人員在對處理2組進行處理時，在喂養(yǎng)1號飼料的情況下，每7d又向水體中加入1×108cfu/m3的芽孢桿菌。

不僅如此，該次試驗使用的草魚都被養(yǎng)殖在圓形水桶當中，養(yǎng)殖水體積約1m3，養(yǎng)殖水溫在15℃～20℃，并每天結(jié)合實際情況用空氣壓縮機向水桶中進行增氧。每天投飼時間分別在9:00與17:00，日投飼量在體重的2%，整個實驗周期約為4周，并且為了保證試驗結(jié)果的準確性，在實驗過程中不換水，只是定期對水桶中的殘餌與糞便進行清除，其中所有的水源為曝氣過的自來水。

1.3 水樣采集以及測定方法

試驗人員根據(jù)相關標準對水樣進行采集和測定，水樣采集時間分別為第0d、7d、14d、21d、28d的9:00投飼前進行水樣采集，但需要注意的是，試驗人員在對水樣進行采集前，應該把水箱內(nèi)的養(yǎng)殖水混合均勻，并在離水面大約15cm位置的地方進行水樣采集，還要保證每次采集位置相同。采集的水樣為15mL，然后按照5000r/min的速度對采集的水樣進行離心，取最上面的清液，通過試劑光度法對水樣中的氨氮進行測定，然后利用乙二胺光度法對水樣中的亞硝酸鹽氮進行檢測，借助紫外分光光度法對水樣中的硝酸鹽氮進行檢測。另外，總無機氮濃度是硝酸鹽氮、氨氮以及亞硝酸鹽氮的濃度之和。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析

在對水質(zhì)測定完成后，試驗人員借助Excel軟件對采集到的數(shù)據(jù)信息進行處理，并通過SPSS16.0軟件對處理后的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，計算出單因素方差。該次試驗的顯著水平P選擇0.05，同時試驗數(shù)據(jù)會采取平均數(shù)±標準差的形式來表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 對氨氮的影響

如圖1所示。隨著草魚養(yǎng)殖時間的不斷增加，各組水體當中的氨氮含量也在不斷提升。相較于對照組來說，當草魚養(yǎng)殖時間在21d內(nèi)時，兩個處理組的氨氮含量并沒有明顯的差異，不過處理組2的氨氮含量在第14d與21d時出現(xiàn)下降。此外當草魚養(yǎng)殖時間為21d時，處理1組與處理2組的水體氨氮含量相較于對照組來說有所下降，分別下降為13.18%以及48.09%。而且相較于處理1組來說，處理2組的氨氮含量下降了26.71%；與此同時，試驗的草魚出現(xiàn)呼吸困難的情況，開始在水桶中亂游亂竄，甚至還會上浮到水面上。通過上述試驗結(jié)果能夠得出結(jié)論，在養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌后，需要在經(jīng)過一定的時間才能夠發(fā)揮出降低水體氨氮含量的效果，并且在飼料以及水體內(nèi)同時加入芽孢桿菌，其產(chǎn)生的降氨效果更好，能夠有效降低養(yǎng)殖水體中氨氮含量。

圖1 養(yǎng)殖水體中氨氮變化情況

2.2 對亞硝酸鹽氮的影響

根據(jù)圖2不難發(fā)現(xiàn)，在試驗過程中處理1組的亞硝酸鹽氮含量和對照組之間相差不大，含量在0.39mg/L下；不過在試驗過程中處理組2的亞硝酸鹽氮含量全部高于對照組，并且從第14d以后，處理2組的亞硝酸鹽氮含量開始快速增加，并在第14d、21d以及28d時，分別照對照組增加了80.45%、166.04%以及119.49%；此外，當草魚養(yǎng)殖時間超過14d后，試驗的草魚攝食量明顯下降，并且出現(xiàn)呼吸困難與騷動不安的情況。這代表在養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌并不會對水體中亞硝酸鹽氮含量有著明顯的影響，但若是在飼料與水體內(nèi)一同加入芽孢桿菌會導致水體中的亞硝酸鹽氮含量得到明顯提升。如圖2所示。

圖2 養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽氮的變化情況

2.3 對硝酸鹽氮的影響

根據(jù)圖3能夠得出結(jié)論，隨著草魚養(yǎng)殖時間的不斷增加，水體內(nèi)的硝酸鹽氮含量會出現(xiàn)先降低后升高的情況；相較于對比照而言，處理組1與處理組2在養(yǎng)殖過程中硝酸鹽氮的含量較低，并且在第21d時，兩組的硝酸鹽氮含量分別照對照組降低62.54%以及96.84。由此能夠發(fā)現(xiàn)，在試驗養(yǎng)殖的水體當中加入芽孢桿菌，可以使水體中的硝酸鹽氮含量得到有效降低，不過若是在飼料與水體當中共同加入芽孢桿菌，并不會提高降硝效果。

圖3 芽孢桿菌對養(yǎng)殖水體硝酸鹽氮的影響

2.4 對總無機氮的影響

通過圖4能夠得知，隨著實驗時間的不斷延長，水體內(nèi)的無機氮含量會呈現(xiàn)上升趨勢；并且和對照組相比，當草魚養(yǎng)殖時間在21d內(nèi)時，其余兩個處理組水體的無機氮含量沒有明顯的差異；不過當草魚養(yǎng)殖時間在第28d時，兩個處理組的無機氮含量出現(xiàn)下降，分別下降了18.72%與29.07%。根據(jù)這一結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，試驗人員在向養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌后，不會立即見效，而是需要等待一定時間才能發(fā)揮出應有的作用，讓水體中的無機氮含量得到降低。此外，若是在飼料以及水體當中同時加入芽孢桿菌，可以有效提高降氮效果，使養(yǎng)殖水體中的無機氮含量得到降低。

圖4 養(yǎng)殖水體總無機氮的變化情況

2.5 對pH值的影響

由圖5能夠發(fā)現(xiàn)，在整個試驗過程中，3組的pH值沒有發(fā)生明顯的變化，全都維持在6.8～7.6這一范圍中，因此能夠得出結(jié)論，在養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌不會對pH值產(chǎn)生明顯的影響。

圖5 養(yǎng)殖水體pH值的變化情況

3 討論

3.1 對養(yǎng)殖水體氨氮的影響

通過本次試驗，試驗人員發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)殖水體當中加入芽孢桿菌后不會立即生效，而是需要經(jīng)過一段時間作用，才會發(fā)揮出降氨效果，使養(yǎng)殖水體中的氨氮含量得到明顯下降[1]。并且若是在水體以及飼料當中分別加入芽孢桿菌，能夠最大程度上提高降氨效果。其他實驗人員的研究結(jié)果基本一致，例如：魯璐等人將枯草芽孢桿菌種植在生物絮凝反應器當中進行試驗，然后發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)的亞硝酸氮以及氨氮含量分別得到下降。

芽孢桿菌能夠使水體中的氨氮含量降低，最關鍵原因是芽孢桿菌和養(yǎng)殖水體中的氮共同進行了循環(huán)，一方面是芽孢桿菌借助同化作用把水體中的氨氮轉(zhuǎn)變成了營養(yǎng)物質(zhì)，并在循環(huán)當中不斷吸收[2]。另一方面是芽孢桿菌借助硝化作用等方法使養(yǎng)殖水體當中的氨氮含量降低。而在水體以及飼料當中加入芽孢桿菌能夠有效提高降氨效果，是因為芽孢桿菌在進入到草魚的消化道以后能夠形成多種消化酶，使草魚能夠更好地消化餌料，使有機物排放得到減少，進行減少了排泄物中的氨氮含量，所以使得降氨效果得到提升，這需要得到重視。

3.2 對養(yǎng)殖水體亞硝酸的影響

該次實驗能夠發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)殖水體當中加入芽孢桿菌不會對亞硝酸鹽氮含量產(chǎn)生影響，但是在水體以及飼料中分別加入芽孢桿菌會導致水體中的亞硝酸鹽氮含量上升，和其他實驗人員的研究結(jié)果存在明顯的差異。

導致實驗結(jié)果存在差異的關鍵原因可能在于，本次實驗是通過水箱進行的，并且在實驗過程中不換水，水體溫度相對較低，使得菌生長的環(huán)境十分惡劣，再加上芽孢桿菌的菌群相對單一，從而造成降氮效果不佳這一情況，而其他實驗人員在研究時，為菌生長營造了一個良好的生長環(huán)境，所以降氮效果好。

另外，在水體以及飼料當中分別加入芽孢桿菌導致水體的亞硝酸鹽氮含量上升的根本原因是芽孢桿菌在被草魚食用后，擁有良好的硝化作用，可以把飼料內(nèi)的氨氮轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽氮，進而導致水體中亞硝酸鹽氮的濃度得到提高。

3.3 對養(yǎng)殖水體硝酸鹽氮影響

芽孢桿菌是兼性厭氧菌以及好氧菌，主要以分子氧作為載體，但是在供氧不充足的情況下，能夠?qū)⑾跛猁}作為載體，然后利用反硝化作用，把硝酸鹽從系統(tǒng)當中清除[3]。根據(jù)上述實驗能夠發(fā)現(xiàn)，當試驗人員在養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌后，能夠降低水體當中的硝酸鹽含量，但是當試驗人員分別在水體以及飼料中加入芽孢桿菌后，并沒有提高其降解能力，和其他實驗人員的研究結(jié)構一致。因此在養(yǎng)殖水體當中加入芽孢桿菌，可以有效調(diào)節(jié)養(yǎng)殖水質(zhì)，降低硝酸鹽含量，為草魚生長提供一個良好的環(huán)境，使其能夠健康生長。

3.4 對養(yǎng)殖水體總無機氮影響

通過上述試驗不難發(fā)現(xiàn)，3組水體內(nèi)的總無機氮含量呈現(xiàn)上升趨勢，并且在養(yǎng)殖水體當中加入芽孢桿菌不會立即見效，需要經(jīng)過一段時間的等待，才能發(fā)揮出應有的作用與價值，使養(yǎng)殖水體當中的無機氮含量下降。導致這一情況的主要原因是養(yǎng)殖水體內(nèi)的有機物在進行待解消耗時，會把大分子有機物分解成小分子有機物，最終分解為無機物，從而造成養(yǎng)殖水體內(nèi)的無機氮含量持續(xù)增長。而在將芽孢桿菌添加到養(yǎng)殖水體中后，無機氮的降解效率依然低于無機氮生產(chǎn)效率，因此并不會對養(yǎng)殖水體中的無機氮含量產(chǎn)生明顯影響。

不僅如此，芽孢桿菌在被添加進養(yǎng)殖水體中后，要經(jīng)過一段時間的適應期，在這過程中芽孢桿菌會不停生長繁殖，直到其濃度達到一定標準后，才能起到降低無機氮含量的作用。而在水體以及飼料當中分別加入芽孢桿菌，導致無機氮降解效率提升的主要原因，是因為當芽孢桿菌進入到草魚的腸道內(nèi)后，能夠產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶以及脂肪酶等，使草魚能夠更好地對營養(yǎng)物質(zhì)吸收硝化，以此來減少草魚排泄，從而使無機氮含量發(fā)生變化。

3.5 對養(yǎng)殖水體pH值影響

有報道曾顯示微生物能夠?qū)λw中的pH值進行調(diào)節(jié)[4]。而本次實驗期間，3組養(yǎng)殖水體內(nèi)的pH值沒有明顯的變化，全部保持在6.8～7.6這一范圍，芽孢桿菌并沒有對水體pH值產(chǎn)生明顯的影響，和其他研究人員的實驗結(jié)果相似。

不過在將芽孢桿菌加入養(yǎng)殖水體中后，雖然沒有對pH值產(chǎn)生太大影響，卻是對亞硝酸、硝酸鹽氮以及氨氮等產(chǎn)生了影響，使得水體透明度得到顯著提升。同時，在試驗過程中處理組的pH值較為穩(wěn)定，可能是因為實驗期間氣溫相對較低，使得草魚的代謝下降，排泄減少，從而沒有對水體pH值造成影響，使得養(yǎng)殖水體的pH值始終保持在標準范圍當中，為草魚生長提供一個良好的環(huán)境。

綜上所述，要想加強芽孢桿菌對草魚養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控分析，還需要綜合考慮各種養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控方法與具體情況，從而進行有利方案選擇。在此基礎上，才能將各種養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控方法進行有效整合，以此來加強芽孢桿菌對草魚養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控。