施用芽孢桿菌對蝦池底泥細菌群落的影響

cjlittlepig

摘自《生態學雜志》

摘要    對施用芽孢桿菌制劑后蝦池底泥細菌群落的變化進行了研究。結果表明，芽孢桿菌制劑改變了蝦池底泥細菌類群組成，增加了底泥好氧細菌的數量。利用Shannon-Wiener 指數進行生物多樣性分析，發現試驗池和對照池底泥細菌的多樣性指數(H) 、豐度(D) 和均勻度(J) 在整個養殖過程的動態變化相似，前期較低，中期、后期和末期都有不同程度的升高。但是，與對照池相比，試驗池的優勢菌屬發生了變化，黃桿菌屬和粘纖維菌屬數量增加，而弧菌和發光細菌數量相對減少，且對蝦的成活率、體重和產量提高。

關鍵詞 芽孢桿菌，細菌群落，斑節對蝦，底泥

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1 引言
    養殖過程實際上就是一個污染水體、破壞原水體微生態系統的過程。當有機物不斷積累，溶解氧慢慢耗盡時或有抑制微生物生長的物質時，水體的自凈作用就會受到限制甚至停止。通過添加外源的微生態制劑可以增強水體的自凈能力。微生態制劑在水產養殖中的有效應用已經得到了肯定，但是仍然存在著許多問題需要進一步探討和研究。國內外對微生態制劑的研究大多在應用效果上[ 4，，對其作用機制的研究是薄弱環節，特別是關于施用微生態制劑后細菌類群變化的研究報道較少。底泥細菌是養殖池生態系的重要組分，在促進池底有機物分解、減少有機物積累、保持良好水質環境等方面具有重要作用。本文研究了芽孢桿菌制劑對斑節對蝦養殖過程中蝦池底泥細菌類群的影響，探討了微生態制劑的作用機制，擬為養蝦生產科學管理水質、減免蝦病發生提供理論依據。

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2 材料與方法

2.1蝦池管理

    試驗共用三個條件相似，面積約5315 hm2 的土池，其中1# 、2# 池作為試驗池，3# 池作空白對照。在放苗前兩周，池內注水30~ 40 cm，用100 mg·L-1漂白粉、300 mg·L-1生石灰進行消毒，放苗前7~ 10 d，水深加至100 cm，并用115 mg·L-1藻類生長素，30 mg·L-1茶麩肥水。放苗前2~ 3 d，1# 、2#池施用115 g·m-3的芽孢桿菌( 中國水產科學研究院南海水產研究所生產，粉狀，含芽孢桿菌活菌數2×108 CFU·g - 1) 。放苗后，每隔14~ 21 d，試驗池按0175 g·m-3水體的用量投放芽孢桿菌1 次。對照池除了不投放芽孢桿菌外，其它管理措施與試驗池相同。

2.2樣品采集

    試驗時間為2001 年5~ 7 月，分別在前期( 5 月6 日) 、中期( 6 月19 日) 、后期( 7 月17 日) 和末期( 7月31 日) 用采泥器在蝦塘定點采底泥，用無菌的藥匙剝去表層約5 mm，無菌收集底泥，帶回實驗室。準確稱取5 g 底泥，溶于裝有45 ml 無菌海水的三角瓶中，加吐溫- 80 至終濃度5 mg·L-1，搖床震蕩20~ 30 min，10 倍系列稀釋，分別涂布普通海水培養基2216E 和弧菌選擇性培養基TCBS 平板，分離純化單菌落后保種待鑒定。

2.3總異養細菌計數

    底泥菌液經稀釋后，選取合適的稀釋度分別涂布普通海水培養基2216E，28℃培養7 d 后計數，計算出每1 g 底泥總異養細菌數TPC。

2.4 細菌鑒定

    按美國的Oliver 細菌鑒定系統[3] 及文獻[1] 將養殖前期、中期、后期和末期蝦池底泥的細菌鑒定到屬。鑒定項目包括形態觀察、革蘭氏染色、鞭毛染色、葡萄糖發酵實驗、運動性實驗、氧化酶反應、色素產生和觸酶反應等。

2.5 細菌多樣性

    根據生態學原理，按屬的水平來分析蝦池微生物多樣性，分別用Shannon-Wiener 多樣性指數(H) 、豐度( D) 和均勻度( J) [13] 的指數值表示。計算公式如下:

    H = -∑Pi log2 P 1

    D = ( S - 1) / log2N

    J = H / log2S

    式中，Pi為i種的個數與樣品中總個數的比值，S為采樣點中樣品的總種類數，N為樣品中細菌總數。

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3 結果與分析

3.1 養殖效果

    使用SAS 統計軟件對表1 數據進行T 檢驗，結果表明，試驗組對蝦的成活率，體重以及產量都顯著高于對照組( P < 0105) ，說明施用了芽孢桿菌的池塘養殖效果明顯比未施放芽孢桿菌的池塘好。

3.2 總異養細菌數的變化

    如圖1所示，在整個養殖過程中，試驗池底泥總異養細菌數量大致呈增加的趨勢，而對照池的呈下降趨勢。1# 池從前期的0.74 × 106 CFU·g - 1增加到末期的14 × 106 CFU·g - 1，2# 池從前期的7.8 ×106 CFU·g - 1增加到末期的9.5 × 106 CFU·g - 1，而3# 對照池從前期42 × 106 CFU·g - 1一直下降到末期的1.6 × 106 CFU·g - 1。微生物的生長繁殖具有生物特異性和環境適應性，芽孢桿菌是人為添加入池塘的外源細菌，不一定能盡快成為優勢菌而進行微生態調節，其對于池塘的影響是要經過一段時間才能表現出來的。

3.3細菌類群的組成

    如表2 所示，在斑節對蝦養殖過程中，從3個蝦池底泥細菌共鑒定出244 株，其中對照池在整個過程均為革蘭氏陰性菌，而使用了芽孢桿菌的兩個試驗池都有革蘭氏陽性菌出現，但還是以革蘭氏陰性菌占優勢。

    在對照池，前期以假單胞菌屬占優勢( 57.7%) ，中期以發光桿菌屬( 38.9% ) 為主，到了后期，以不動桿菌屬( 41.2%) 占優勢，末期，假單胞菌屬、發光桿菌屬和弧菌屬稍占優勢。在試驗池，細菌類群發生了變化，前期、中期以假單胞菌( 25% ~ 63%) 占優勢，后期主要以黃桿菌屬( 44.4%，2，池) 或假單胞菌屬( 23.8% ，1，池) 為優勢，到了末期黃桿菌屬( 25%~ 43.8%) 占優勢。

3.4細菌多樣性

    試驗池和對照池底泥細菌的多樣性指數、豐度和均勻度在整個養殖過程的動態變化相似，前期較低，中期、后期和末期都有不同程度的升高(表3) 。

cjlittlepig

4 討 論

    與海洋、湖泊等自然水體比較，養殖池塘是人工控制的小生態系統，其中的各種理化因子、生物因子關系十分復雜，并且處于不斷波動變化之中。底泥細菌群落由多種細菌類群組成，是養殖池塘生態環境的重要組成部分，底泥細菌的組成直接或間接受控于底泥內部復雜的理化及生物因子的綜合作用。養殖過程中，添加外源的有益菌種，目的在于通過人工調控作用，改變底泥菌種組成，及時分解底泥的有機污染物，有效地抑制病原菌的繁殖，為對蝦生長創造良好的生態環境。

    在養殖過程中的飼料利用率并不高，僅有小部分的飼料轉為水產品，未被利用的有機飼料轉化為溶解性的養分或沉積于底泥中，使得底泥中的有機污染物大量積聚，為異養菌的繁殖創造了條件，但同時也會造成缺氧影響異養細菌的生存和功能。芽孢桿菌存在于底泥環境中，能直接利用底泥中一些不溶性有機物( 如殘餌、動物排泄物) ，減少了可溶性有機物的數量，從而使底泥的化學需氧量降低[ 5，，促進了好氧細菌的繁殖，增加了底泥異養細菌的數量，從而加速了對有機污染物的降解。因此，大多數施用了芽孢桿菌制劑后的池塘，在養殖后期都可以保持相對好的水質和藻相[2] 。本研究明，施用了芽孢桿菌后，試驗池底泥總異養細菌數量增加了，在一定程度上增強了對有機污染物的分解能力。

    本實驗多樣性指數的分析說明，施用了芽孢桿菌后，對蝦池底泥細菌多樣性指數影響不大，但是，試驗池與對照池的細菌組成的變化有一定差異。養殖過程中，試驗池由于芽孢桿菌的存在，促進了其他革蘭氏陽性細菌的生長，如小球菌屬和棒狀桿菌屬等，但是同時也控制了另一些微生物的繁殖，如弧菌和發光桿菌等。革蘭氏陽性菌和陰性菌共存可使底泥細菌群落結構更為完善，對維持養殖水體微生態環境的穩定性具有一定的生態學意義。同時，試驗池施用了芽孢桿菌后，促進了黃桿菌屬和粘纖維菌屬細菌的生長。黃桿菌屬- 粘纖維菌屬是海洋中的重要細菌類群，可占細菌總量的15% ~ 25%[ 9，12] 。黃桿菌屬和粘纖維菌屬的增加，意味著蝦池底泥環境更接近海洋的自然生態環境，有利于對蝦生長。

    另外，底泥細菌群落中也存在著大量病原微生物如弧菌屬和發光細菌[6]、條件致病微生物如假單胞菌屬和氣單胞菌屬[7] 以及非致病微生物( 包括有益微生物) 等，它們之間相互影響與制約，一類微生物群體的消長將會影響到另一類微生物的數量變化，進而影響到養殖對象的健康。本研究表明，芽孢桿菌改善了底泥中細菌的組成，控制了主要病原菌如弧菌和發光細菌的生長。從表2 可以看到，在對照池中期、后期和末期中，發光桿菌一直占據優勢地位( 24% ~ 38.9% ) ，但是使用了芽孢桿菌的兩個試驗池，發光桿菌在后期明顯地減少( 1，池占9.5% ，2，池占5.6%) ，并在中后期有效地控制了弧菌的數目。假單胞菌屬也是對蝦致病菌之一[ 6] ，在三個池中，假單胞菌屬都占有一定的比例，但在養殖末期試驗池中的假單胞菌屬數量明顯減少。施用了芽孢桿菌后，試驗池的革蘭氏陽性細菌都開始增長，也可抑制部分革蘭氏陰性細菌的繁殖。

    因此，添加有益微生物不僅可以控制、減少或促進其他微生物的繁殖，同時改善環境中的微生物群落結構，維持微生態系統的生態平衡，為對蝦的生長提供了一個穩定的生態環境。

    本文初步探討了芽孢桿菌制劑對蝦池底泥細菌群落的影響，是對施用芽孢桿菌制劑后，蝦池底泥生物因子變化的初步研究。從實驗的養殖效果來看，芽孢桿菌的施用提高了對蝦成活率、體重和產量。但是，對蝦的生長不僅取決于池塘各種生物因子，還取決于池塘各種理化因子。關于芽孢桿菌的施用引起的底泥細菌群落的變化與水質的關系以及對對蝦生長的影響機制較為復雜，有待進一步的研究。

syusuke

蟲子的悲哀

這樣大篇幅額粘貼文章，哥還是分析一下吧 如何利用這些信息應用生產！

cjlittlepig

蟲子的悲哀 發表于 2012-9-17 11:20
這樣大篇幅額粘貼文章，哥還是分析一下吧 如何利用這些信息應用生產！

呵呵，我只是信息傳播者！我缺乏這方面的實踐，不能隨便分享經驗咯，誤導人，那就不好啦！你說是吧，呵呵！

小小御醫

樓主，經常分享這些資料，還是多少有些指導意義的！{:soso_e129:}

cjlittlepig

小小御醫 發表于 2012-9-17 14:16
樓主，經常分享這些資料，還是多少有些指導意義的！

謝謝支持，不枉費我的堅持

apple

謝謝分享，學習！

cjlittlepig

apple 發表于 2014-10-22 11:33
謝謝分享，學習！

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