地衣芽孢桿菌De株對黃鰭鯛生長及其養殖池塘主要環境因子的影響

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地衣芽孢桿菌De株對黃鰭鯛生長及其養殖池塘主要環境因子的影響

——摘自《南方水產》

摘要:運用綜合對比分析法,對黃鰭鯛養殖中定期潑灑地衣芽孢桿菌De的應用效果進行了探討。結果表明,施用地衣芽孢桿菌De可在一定程度上優化水體環境和養殖生產性能,使養殖黃鰭鯛的成活率、體長增長率和體質量增長率分別提高18.2%、21.0%和312%;顯著降低水中氨氮、亞硝酸鹽、活性磷酸鹽質量濃度及底泥中有機碳的質量分數,其中養殖前、后期的底泥有機碳質量分數分別較對照組降低49.77%和22.63%,亞硝酸鹽、活性磷酸鹽質量濃度則總體較對照組降低25.82%和41.00%,氨氮質量濃度在養殖前、中和后期較對照組降低36.33%、18.10%和14.28%;水體中弧菌數量在養殖后期較對照組降低61.76%,底泥中的總異養細菌數量在養殖中、后期較對照組提高38.61%,整個養殖期間水體及底泥中的芽孢桿菌數量分別較對照組提高15.34%和26.37%。

關鍵詞:地衣芽孢桿菌;黃鰭鯛;環境因子

    黃鰭鯛俗稱黃墻、黃腳立、赤翅等,紅海、阿拉伯海、印度洋和西太平洋沿岸均有分布,中國華南沿海分布普遍。其生活于近岸海域及河口灣,屬雜食性魚類,主要攝食貝類、小型甲殼類、沙蠶、短尾類、藻類和有機碎屑等。適鹽范圍廣,有時進入河口淡水區生活,是增養殖的優良種類,為中國南方沿海池塘和網箱養殖的重要對象。但隨著其集約化養殖的發展,自源性污染日益嚴重,對其產業的健康發展與環境的和諧性造成相當程度的負面影響。近年來芽孢桿菌作為益生菌,已被廣泛應用于水產養殖業中,它能分泌高活性的胞外產物,其中包含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等水解酶和一些分解植物性餌料中非淀粉多糖的酶類,如果膠酶、葡聚糖酶和纖維素酶等,不僅可作為生物型餌料添加劑提高養殖生物的消化機能,促進其對營養物質的吸收,還可作為池塘水質和底質改良劑,降解養殖環境中的有機碎屑,減少氨氮、亞硝酸鹽和硫化氫等有毒有害物質,起到優化養殖環境,促進水環境生態良性循環等功效。該研究將地衣芽孢桿菌De定期施入黃鰭鯛養殖池塘中,以3個層面的指標,1)黃鰭鯛的成活率、體長增長率和體質量增長率;2)養殖水體的pH及水中硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、總無機氮及活性磷酸鹽質量濃度和養殖池塘底泥中的有機碳質量分數等;3)養殖池塘底泥及水體中的異養細菌、弧菌及芽孢桿菌數量,綜合分析其對養殖池塘幾個關鍵環境因子及生產效益的影響,為進一步研究芽孢桿菌生態調控技術與傳統優質魚類養殖技術有機糅合、建立優質魚類池塘安全高效養殖技術體系提供參考,并為推動芽孢桿菌制劑在優質黃鰭鯛養殖實際生產中的科學應用提供理論依據。

1 結果分析

1.1 養殖黃鰭鯛的成活率及增長率

      養殖6個月后,對照組黃鰭鯛的成活率、體長增長率和體質量增長率分別為(47.2±3.3)%、(180.0±5.3)%和(1755±109)%;試驗組則分別為(65.4±5.6)%、(201.0±6.8)%和(2067±98)%。各項指標相比較,試驗組較對照組分別提高18.2%、21.0%和312%。

1.2 池塘各環境因子的變化

1.2.1 水體pH和底泥有機碳質量分數

        池塘水體的pH相對較為穩定,對照組的變化范圍7.20～7.72,試驗組為7.32～7.73,均適宜黃鰭鯛的健康生長。對照組pH總體呈先低后高的逐漸上升趨勢,直到養殖后期略有降低;試驗組的pH前、中期均稍高于對照組,到養殖中期開始逐漸降低,中、后期的pH均略低于對照組。但2組間的差異不顯著。養殖過程中施加地衣芽孢桿菌可顯著促進池塘底泥中有機碳的轉化,其中對照組和試驗組池塘于養殖初始、中期和后期的底泥有機碳質量分數平均分別為1.50%、2.13%、1.84%和1.13%、1.07%和1.35%,養殖中、后期試驗組較對照組降低49.77%和22.63%。

1.2.2 硝酸鹽、氨氮及亞硝酸鹽

        水體中硝酸鹽的質量濃度隨養殖時間的推移不斷升高。前期上升幅度相對較小,到中期水體硝酸鹽的質量濃度急劇升高至0.788～0.806mg·L-1,較前期的0.138～0.166mg·L-1提高471.01%～385.54%。中、后期水體硝酸鹽的質量濃度一直保持在相對較高的水平,達0.700mg·L-1以上。其中試驗組的硝酸鹽質量濃度總體低于對照組,整個養殖過程中前者較后者降低12.99%～25.66%。對照組和試驗組水體中氨氮質量濃度的總體變化趨勢相似,均隨養殖時間的延長而逐漸升高,至養殖中期氨氮質量濃度達到峰值,分別為0.422和0.367mg·L-1,其后略有降低,但中、后期始終處于較高水平,平均達0.361和0.311mg·L-1。養殖過程中芽孢桿菌菌劑的使用可顯著降低水體中氨氮質量濃度,試驗組前、中和后期的氨氮質量濃度分別較對照組降低36.33%、18.10%和14.28%。2個組的池塘水體亞硝酸鹽均呈逐漸升高的趨勢,但6～7月期間其質量濃度驟然升高,對照組和試驗組亞硝酸鹽質量濃度的上升率分別為33.33%和45.00%。此后對照組的亞硝酸鹽保持在0.013～0.016mg·L-1,試驗組為0.009～0.012mg·L-1,后者較前者總體降低25.82%。

1.2.3 總無機氮和活性磷酸鹽

        對照組和試驗組水體中總無機氮的變化基本與氨氮和硝酸鹽變化趨勢一致,峰值出現在養殖中期,達1.243和1.165mg·L-1,后期均保持在0.950～1.300mg·L-1的較高水平;相對而言,活性磷酸鹽質量濃度的變化趨勢較為平緩,試驗組一直保持在0.024～0.028mg·L-1,對照組7月的活性磷酸鹽較6月提高65.28%,其后一直保持在0.037～0.039mg·L-1,試驗組的活性磷酸鹽較對照組總體平均降低41.00%。

1.3 養殖水體及底泥中的微生物數量

      池塘底泥中各項微生物數量指標多處于105～106cfu·mL-1水平,遠高于養殖水體的102～104cfu·mL-1。就養殖水體而言,試驗組池水中總異養細菌數量在養殖前期總體較對照組高53.93%,中、后期其數量則低于后者56.21%;弧菌數量于中、前期高于對照組47.57%,而養殖后期其數量較對照組低61.76%;由于定期施放芽孢桿菌制劑,整個養殖期間試驗組池水中的芽孢桿菌數量總體較對照組提高15.34%。試驗組池塘底泥中的總異養細菌數量在養殖前期較對照組低54.35%,但在中、后期則較之高38.61%;整個養殖期間試驗組底泥中的芽孢桿菌數量總體較對照組高26.37%。

2 討論

2.1 芽孢桿菌對池塘水質的影響

      有不少學者對芽孢桿菌在水產養殖中的應用進行了研究,認為芽孢桿菌具有良好的脫氮去磷活性,在水產養殖過程中施用芽孢桿菌可有效降低水體中化學需氧量及氨氮、亞硝氮和活性磷酸鹽的質量濃度,促進養殖水體中的良性生態循環。該研究表明,在黃鰭鯛養殖過程中施用地衣芽孢桿菌De可在一定程度上使水體環境得到優化,顯著降低水中氨氮、亞硝酸鹽、活性磷酸鹽質量濃度及底泥中有機碳的質量分數,其中養殖前、后期的底泥有機碳質量分數分別較對照組降低49.77%和22.63%,亞硝酸鹽和活性磷酸鹽質量濃度則總體較對照組降低25.82%和41.00%,氨氮質量濃度在養殖前、中和后期較對照組降低36.33%、18.10%和14.28%,這與郝桂玉等和劉波等的研究結果相似。但有學者提出了不同看法,楊艷等認為巨大芽孢桿菌可有效降低養殖水體中的亞硝酸鹽質量濃度,但對氨氮則無降解效果,王彥波等在鯽養殖過程定期施加芽孢桿菌,可使水體中的亞硝酸鹽質量濃度降低50%以上,而水體中的氨氮則提高13%。筆者認為不同的研究結果可能與所選用的菌株不同有關,這與曹煜成等在研究芽孢桿菌影響草魚養殖水環境質量時所得出的結論類似。

2.2 芽孢桿菌對池塘水體及沉積物中微生物的影響

      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,其中的各種理化及生物因子關系十分復雜,且處于不斷波動變化中。養殖池塘中的微生物是該人工生態環境的重要組成部分,水體及底泥沉積物中的細菌直接或間接受其環境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,優化環境中的微生物組成,促進分解池塘中有機污染物,抑制病原菌的繁殖。該研究結果表明,地衣芽孢桿菌De可在一定程度上使養殖環境中的微生物組成得到優化,促進底泥沉積物中總異養細菌的增殖,其數量在養殖中、后期較對照組提高38.61%,而水體中的條件致病菌——弧菌的數量在養殖后期較對照組降低61.76%,這與王彥波等的結論相似。伴隨有益微生物數量的增長,池塘底泥有機污染物的降解效率得到大幅提高,該研究在養殖前、后期的底泥有機碳質量分數分別較對照組降低49.77%和22.63%。從物質轉化角度來看,芽孢桿菌降解池塘中的有機質,有利于避免因還原性有機質氧化而造成的化學需氧量升高,減少水體氧消耗,更使之轉化為可為浮游微藻直接吸收利用的無機營養鹽或小分子物質,促進微藻的生長與繁殖,進而通過優良菌相、藻相及菌藻平衡的共同作用使養殖池塘環境質量得到全面優化。

2.3 芽孢桿菌對養殖生物的影響

      芽孢桿菌對養殖生物的益生作用主要有2個方面:1)形成優良的菌相,促進池塘環境中的物質轉化,維持生態系統的動態平衡,同時抑制有害微生物的滋長,通過對養殖池塘環境的優化為養殖生物的健康生長提供一個優良的外部條件;2)由于養殖生物的胃腸道微生態結構與外部水體環境的菌群息息相關,水體中的優良菌相也可隨水流進入水生動物的機體內環境,通過對外部微生物生態的調控,達到內環境優化的效果。該研究表明,定期施放地衣芽孢桿菌De可使養殖環境得到相當程度的優化,促進養殖黃鰭鯛的健康生長,其中施菌組的成活率、體長增長率和體質量增長率分別較對照組提高18.2%、21.0%和31.2%。至于所施放芽孢桿菌對黃鰭鯛消化道內環境的益生作用以及飼喂型芽孢桿菌對其生長性能的影響,還有待進一步研究。

      雖然許多研究已證實益生菌劑的使用有利于提高養殖生物的健康水平,提升養殖生產的綜合效益,但不同種類的微生物其生理、生態特點有所差異。在水產養殖實際生產中使用芽孢桿菌制劑時,應充分考慮池塘環境中其他相關因素的影響,從多層面、多角度進行整體性研究分析,綜合考慮現有養殖池塘的生態結構及生產流程特點,科學運用生態調控技術,建立有效的生物管理調控方案,以滿足水產養殖可持續發展的技術需要。

地衣芽孢桿菌對養殖水體氨氮、殘餌降解特性研究http://m.sswork.com.cn/thread-33630-1-1.html

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