微生態(tài)制劑水質(zhì)調(diào)控技術(shù)
發(fā)布人：農(nóng)富康??????2016-7-19 9:42:02??????點(diǎn)擊：
一、概念及種類
微生物制劑是將自然界有益細(xì)菌通過人工篩選培育，再經(jīng)過生物工程工廠化生產(chǎn)出來，用于生態(tài)調(diào)控及動物營養(yǎng)保健的活菌制劑?，F(xiàn)在市場上銷售的這類產(chǎn)品名目繁多，如EM菌、光合細(xì)菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌等，都屬微生物制劑的同類產(chǎn)品。就有益菌種來講，美國發(fā)布了40種安全有效的有益菌種，我國農(nóng)業(yè)部允許使用的有益菌種有干酪乳桿菌、嗜乳酸桿菌、乳鏈球菌、枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、啤酒酵母菌、沼澤紅假單胞菌等12種。依活菌種的組成，有單一菌制劑和復(fù)合菌制劑。市售的多為復(fù)合菌制劑，只是其中的菌種種類和數(shù)量有別而異。
應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖上的微生態(tài)制劑按用途可分為兩大類，一類是內(nèi)服以提高魚蝦免疫力的飼料微生態(tài)添加劑，目前應(yīng)用較多的菌類有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌等；另一類是用以改良水質(zhì)的微生態(tài)調(diào)控劑，主要菌類有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌等。各類菌有其自身特性，使用時(shí)要針對不同目的采用不同方法，才能最大限度地發(fā)揮其功效。
二、微生物制劑作用與特點(diǎn)
(一)對水體的作用
微生物制劑可有效降低養(yǎng)殖水質(zhì)中亞硝酸鹽、氨氮、硫化氫等濃度，抑制水體中有害微生物繁殖和生長，凈化水質(zhì)。
(二)對養(yǎng)殖動物的作用
微生物制劑可使養(yǎng)殖動物提高機(jī)體免疫力。防止水產(chǎn)養(yǎng)殖動物體內(nèi)有害物質(zhì)產(chǎn)生。同時(shí)，轉(zhuǎn)化養(yǎng)殖動物腸道、血液及糞便中有害物質(zhì)濃度，降低有害物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的累積，有利于機(jī)體的健康。
(三)降低成本，保護(hù)環(huán)境
微生物制劑具有投資小、效益高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。既能全池潑灑，也能做為飼料添加劑。無毒、無害、無藥物殘留，長期使用可以減少養(yǎng)殖過程中抗生素的使用量，減少病害發(fā)生，排放的污水對環(huán)境污染也較小。
三、微生態(tài)制劑用于調(diào)控水質(zhì)的使用原則
自然水體存在一定的細(xì)菌生態(tài)平衡系統(tǒng)，施用微生態(tài)制劑是人為改變條件，定向培育優(yōu)勢菌群并發(fā)揮其作用，形成新的動態(tài)平衡。在微生態(tài)制劑的使用過程中，首先要根據(jù)水體的理化因子正確選用菌種；其次，施放微生態(tài)制劑要達(dá)到一定的濃度、確保水體中活菌數(shù)達(dá)到一定數(shù)量，并營造適合培育菌種的生長條件，使之盡早形成并維持優(yōu)勢菌群，以取得良好的使用效果。
四、主要菌屬的特性及使用方法
1、光合細(xì)菌
1.1光合細(xì)菌的特性
在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用較多的有紅螺菌科的莢膜紅、沼澤紅、球形菌、深紅紅螺菌等種類，大多數(shù)種類為厭氧性或兼性厭氧性。光合細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含有類似于植物葉綠素的細(xì)菌葉綠素，在無氧和光照條件下，利用水體中有機(jī)物進(jìn)行不產(chǎn)氧的光合作用。
1.2 光合細(xì)菌凈化水質(zhì)的機(jī)理
光合細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含有類似于植物葉綠素的細(xì)菌葉綠素，在無氧和光照條件下，利用水體中魚蝦殘餌及排泄物等有機(jī)物進(jìn)行不產(chǎn)氧的光合作用，合成大量菌體。所以其增氧機(jī)制是通過同化水中有機(jī)物，減少有機(jī)耗氧來實(shí)現(xiàn)的。光合細(xì)菌還能以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為生理代謝上的氧化劑，吸收利用水中的硝酸鹽及亞硝酸鹽。不少光合細(xì)菌還利用硫化物。以上機(jī)制形成了光合細(xì)菌很強(qiáng)的凈化水質(zhì)的功能。
1.3光合細(xì)菌的使用和保存
在水溫28℃～36℃ ，pH偏堿(7.5～8.5)時(shí)，光合細(xì)菌生長較好。對有機(jī)物濃度較高、底質(zhì)較差、有一定透明度的淺水池使用效果明顯。這是因?yàn)橛袡C(jī)物高的底質(zhì)易形成無氧條件，有一定透明度滿足光合細(xì)菌大量生長、繁殖的要求。養(yǎng)殖戶在使用光合細(xì)菌改善水質(zhì)時(shí)，可選在晴天上午進(jìn)行，光合細(xì)菌用沸石粉吸附后潑灑能提高使用效果。由于水中光合細(xì)菌的濃度會因換水及生物吞食而降低，不能穩(wěn)定地發(fā)揮凈化水質(zhì)的功能，已有人嘗試將光合細(xì)菌固定化并應(yīng)用于試驗(yàn)和生產(chǎn)中，使凈化水質(zhì)的效果得到進(jìn)一步的改善。由于光合細(xì)菌制品多為活菌液，為保證使用效果，應(yīng)注意盡量使用新鮮菌液以保證活菌數(shù)。成品菌液應(yīng)先逐漸降溫而后存放在溫度較低(15℃ 以下)并有一定光照的地方(每天2 h以上)，然后逐漸減少光照，再置于陰涼避光處。菌液開始發(fā)黑并有惡臭味可能是活菌死亡腐敗所致，使用效果不佳。
2、芽孢桿菌
2.1 芽孢桿菌的特性
芽孢桿菌，革蘭氏染色陽性，是普遍存在的一類好氣性細(xì)菌，多屬芽孢桿菌屬。該類菌無毒性，能分泌出活性強(qiáng)的蛋白酶等多種酶類，在其生命過程中又能以孢子體形式存在，易于生產(chǎn)和保存，作為飼料微生態(tài)添加劑和水體微生態(tài)調(diào)控劑都有廣闊前景。
2.2 芽孢桿菌的作用機(jī)理
芽孢桿菌作為水體微生態(tài)調(diào)控劑的作用機(jī)理，是通過經(jīng)篩選出有類似于硝化細(xì)菌功能的菌株，可以降低水體中硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量，從而起到改善水質(zhì)的作用。芽孢桿菌還可以通過消滅病原體或是至少減少了病原體的影響來改善水質(zhì)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加芽孢桿菌控制弧菌等致病菌比加抗生素更好，許多不同的抗生素是由一系列的芽孢桿菌所產(chǎn)生，許多細(xì)菌在同一時(shí)間不可能對所有抗生素都有抗性基因，特別是如果它們以前未曾與芽孢桿菌有過接觸時(shí)。芽孢桿菌能分泌許多降解粘液和生物膜的酶，使得芽孢桿菌及其產(chǎn)生的抗生素能滲透進(jìn)革蘭氏陰性菌的粘液層；另外，芽孢桿菌與其它細(xì)菌競爭營養(yǎng)并且抑制其快速生長。基于以上功能，加上芽孢桿菌在生產(chǎn)過程中易保存等特點(diǎn)，芽孢桿菌制劑正成為目前研究和生產(chǎn)應(yīng)用的熱點(diǎn)。
2.3 芽孢桿菌的施用
芽孢桿菌在保存期間以芽孢的形式存在，養(yǎng)殖戶在使用前，可用一定配制好的培養(yǎng)基活化、增殖，然后潑灑，可提高使用效果。由于大多數(shù)芽孢桿菌屬好氣性菌，在施用芽孢桿菌制劑時(shí)要注意保持水體中的溶氧量，以更好地發(fā)揮其作用。
3、硝化細(xì)菌
3.1 硝化細(xì)菌的特性
硝化細(xì)菌屬化能自養(yǎng)菌，專性好氧，大多是專性無機(jī)型。硝化細(xì)菌可分為2個(gè)亞群：亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌。亞硝化細(xì)菌將水體中的氨氧化為亞硝酸氮，硝化細(xì)菌將亞硝酸氮氧化為對水生動物無害的硝酸氮。硝化細(xì)菌是一類自養(yǎng)型生物，尤其是亞硝化細(xì)菌，無法利用現(xiàn)成的有機(jī)物，水體中無機(jī)物太多反而會抑制其生長。與異養(yǎng)性細(xì)菌相比，硝化細(xì)菌的繁殖周期特別長，因此在水中很難形成優(yōu)勢菌群。
3.2 硝化細(xì)菌的作用
硝化細(xì)菌的主要作用是降解水體中的氨氮，如果水體中無機(jī)鹽類如NH4+等營養(yǎng)元素大量存在，能更好地促進(jìn)硝化細(xì)菌的生長，起到明顯的降氨氮效果。
3.3 硝化細(xì)菌的施用
使用硝化細(xì)菌有2種方法，一種是應(yīng)用預(yù)先培養(yǎng)附著硝化細(xì)菌的生化培養(yǎng)球；另一種是向池中直接潑灑硝化細(xì)菌制劑。硝化細(xì)菌發(fā)揮作用的適宜條件為：pH 值7～9，低于6不利硝化細(xì)菌生長；水溫在30℃ 時(shí)活性最高；水中溶解氧對硝化細(xì)菌作用影響很大，溶解氧含量高則硝化作用能更好進(jìn)行。此外，光對硝化細(xì)菌的生長繁殖有抑制現(xiàn)象。建議在使用硝化細(xì)菌制劑時(shí)，要注意水中溶解氧含量及光照強(qiáng)度。
4、復(fù)合微生態(tài)制劑
許多學(xué)者和生產(chǎn)廠家試圖利用不同菌株的不同特性，將多種微生物菌株培育后復(fù)合為復(fù)合微生態(tài)制劑，以期發(fā)揮它們的綜合效果。但由于不同微生物菌株的生長、繁殖條件不同，同一水質(zhì)條件能否同時(shí)滿足所有復(fù)合菌株發(fā)揮作用，值得進(jìn)一步深入研究。
微生物制劑是將自然界有益細(xì)菌通過人工篩選培育，再經(jīng)過生物工程工廠化生產(chǎn)出來，用于生態(tài)調(diào)控及動物營養(yǎng)保健的活菌制劑?，F(xiàn)在市場上銷售的這類產(chǎn)品名目繁多，如EM菌、光合細(xì)菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌等，都屬微生物制劑的同類產(chǎn)品。就有益菌種來講，美國發(fā)布了40種安全有效的有益菌種，我國農(nóng)業(yè)部允許使用的有益菌種有干酪乳桿菌、嗜乳酸桿菌、乳鏈球菌、枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、啤酒酵母菌、沼澤紅假單胞菌等12種。依活菌種的組成，有單一菌制劑和復(fù)合菌制劑。市售的多為復(fù)合菌制劑，只是其中的菌種種類和數(shù)量有別而異。
應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖上的微生態(tài)制劑按用途可分為兩大類，一類是內(nèi)服以提高魚蝦免疫力的飼料微生態(tài)添加劑，目前應(yīng)用較多的菌類有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌等；另一類是用以改良水質(zhì)的微生態(tài)調(diào)控劑，主要菌類有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌等。各類菌有其自身特性，使用時(shí)要針對不同目的采用不同方法，才能最大限度地發(fā)揮其功效。
二、微生物制劑作用與特點(diǎn)
(一)對水體的作用
微生物制劑可有效降低養(yǎng)殖水質(zhì)中亞硝酸鹽、氨氮、硫化氫等濃度，抑制水體中有害微生物繁殖和生長，凈化水質(zhì)。
(二)對養(yǎng)殖動物的作用
微生物制劑可使養(yǎng)殖動物提高機(jī)體免疫力。防止水產(chǎn)養(yǎng)殖動物體內(nèi)有害物質(zhì)產(chǎn)生。同時(shí)，轉(zhuǎn)化養(yǎng)殖動物腸道、血液及糞便中有害物質(zhì)濃度，降低有害物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的累積，有利于機(jī)體的健康。
(三)降低成本，保護(hù)環(huán)境
微生物制劑具有投資小、效益高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。既能全池潑灑，也能做為飼料添加劑。無毒、無害、無藥物殘留，長期使用可以減少養(yǎng)殖過程中抗生素的使用量，減少病害發(fā)生，排放的污水對環(huán)境污染也較小。
三、微生態(tài)制劑用于調(diào)控水質(zhì)的使用原則
自然水體存在一定的細(xì)菌生態(tài)平衡系統(tǒng)，施用微生態(tài)制劑是人為改變條件，定向培育優(yōu)勢菌群并發(fā)揮其作用，形成新的動態(tài)平衡。在微生態(tài)制劑的使用過程中，首先要根據(jù)水體的理化因子正確選用菌種；其次，施放微生態(tài)制劑要達(dá)到一定的濃度、確保水體中活菌數(shù)達(dá)到一定數(shù)量，并營造適合培育菌種的生長條件，使之盡早形成并維持優(yōu)勢菌群，以取得良好的使用效果。
四、主要菌屬的特性及使用方法
1、光合細(xì)菌
1.1光合細(xì)菌的特性
在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用較多的有紅螺菌科的莢膜紅、沼澤紅、球形菌、深紅紅螺菌等種類，大多數(shù)種類為厭氧性或兼性厭氧性。光合細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含有類似于植物葉綠素的細(xì)菌葉綠素，在無氧和光照條件下，利用水體中有機(jī)物進(jìn)行不產(chǎn)氧的光合作用。
1.2 光合細(xì)菌凈化水質(zhì)的機(jī)理
光合細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含有類似于植物葉綠素的細(xì)菌葉綠素，在無氧和光照條件下，利用水體中魚蝦殘餌及排泄物等有機(jī)物進(jìn)行不產(chǎn)氧的光合作用，合成大量菌體。所以其增氧機(jī)制是通過同化水中有機(jī)物，減少有機(jī)耗氧來實(shí)現(xiàn)的。光合細(xì)菌還能以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為生理代謝上的氧化劑，吸收利用水中的硝酸鹽及亞硝酸鹽。不少光合細(xì)菌還利用硫化物。以上機(jī)制形成了光合細(xì)菌很強(qiáng)的凈化水質(zhì)的功能。
1.3光合細(xì)菌的使用和保存
在水溫28℃～36℃ ，pH偏堿(7.5～8.5)時(shí)，光合細(xì)菌生長較好。對有機(jī)物濃度較高、底質(zhì)較差、有一定透明度的淺水池使用效果明顯。這是因?yàn)橛袡C(jī)物高的底質(zhì)易形成無氧條件，有一定透明度滿足光合細(xì)菌大量生長、繁殖的要求。養(yǎng)殖戶在使用光合細(xì)菌改善水質(zhì)時(shí)，可選在晴天上午進(jìn)行，光合細(xì)菌用沸石粉吸附后潑灑能提高使用效果。由于水中光合細(xì)菌的濃度會因換水及生物吞食而降低，不能穩(wěn)定地發(fā)揮凈化水質(zhì)的功能，已有人嘗試將光合細(xì)菌固定化并應(yīng)用于試驗(yàn)和生產(chǎn)中，使凈化水質(zhì)的效果得到進(jìn)一步的改善。由于光合細(xì)菌制品多為活菌液，為保證使用效果，應(yīng)注意盡量使用新鮮菌液以保證活菌數(shù)。成品菌液應(yīng)先逐漸降溫而后存放在溫度較低(15℃ 以下)并有一定光照的地方(每天2 h以上)，然后逐漸減少光照，再置于陰涼避光處。菌液開始發(fā)黑并有惡臭味可能是活菌死亡腐敗所致，使用效果不佳。
2、芽孢桿菌
2.1 芽孢桿菌的特性
芽孢桿菌，革蘭氏染色陽性，是普遍存在的一類好氣性細(xì)菌，多屬芽孢桿菌屬。該類菌無毒性，能分泌出活性強(qiáng)的蛋白酶等多種酶類，在其生命過程中又能以孢子體形式存在，易于生產(chǎn)和保存，作為飼料微生態(tài)添加劑和水體微生態(tài)調(diào)控劑都有廣闊前景。
2.2 芽孢桿菌的作用機(jī)理
芽孢桿菌作為水體微生態(tài)調(diào)控劑的作用機(jī)理，是通過經(jīng)篩選出有類似于硝化細(xì)菌功能的菌株，可以降低水體中硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量，從而起到改善水質(zhì)的作用。芽孢桿菌還可以通過消滅病原體或是至少減少了病原體的影響來改善水質(zhì)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加芽孢桿菌控制弧菌等致病菌比加抗生素更好，許多不同的抗生素是由一系列的芽孢桿菌所產(chǎn)生，許多細(xì)菌在同一時(shí)間不可能對所有抗生素都有抗性基因，特別是如果它們以前未曾與芽孢桿菌有過接觸時(shí)。芽孢桿菌能分泌許多降解粘液和生物膜的酶，使得芽孢桿菌及其產(chǎn)生的抗生素能滲透進(jìn)革蘭氏陰性菌的粘液層；另外，芽孢桿菌與其它細(xì)菌競爭營養(yǎng)并且抑制其快速生長。基于以上功能，加上芽孢桿菌在生產(chǎn)過程中易保存等特點(diǎn)，芽孢桿菌制劑正成為目前研究和生產(chǎn)應(yīng)用的熱點(diǎn)。
2.3 芽孢桿菌的施用
芽孢桿菌在保存期間以芽孢的形式存在，養(yǎng)殖戶在使用前，可用一定配制好的培養(yǎng)基活化、增殖，然后潑灑，可提高使用效果。由于大多數(shù)芽孢桿菌屬好氣性菌，在施用芽孢桿菌制劑時(shí)要注意保持水體中的溶氧量，以更好地發(fā)揮其作用。
3、硝化細(xì)菌
3.1 硝化細(xì)菌的特性
硝化細(xì)菌屬化能自養(yǎng)菌，專性好氧，大多是專性無機(jī)型。硝化細(xì)菌可分為2個(gè)亞群：亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌。亞硝化細(xì)菌將水體中的氨氧化為亞硝酸氮，硝化細(xì)菌將亞硝酸氮氧化為對水生動物無害的硝酸氮。硝化細(xì)菌是一類自養(yǎng)型生物，尤其是亞硝化細(xì)菌，無法利用現(xiàn)成的有機(jī)物，水體中無機(jī)物太多反而會抑制其生長。與異養(yǎng)性細(xì)菌相比，硝化細(xì)菌的繁殖周期特別長，因此在水中很難形成優(yōu)勢菌群。
3.2 硝化細(xì)菌的作用
硝化細(xì)菌的主要作用是降解水體中的氨氮，如果水體中無機(jī)鹽類如NH4+等營養(yǎng)元素大量存在，能更好地促進(jìn)硝化細(xì)菌的生長，起到明顯的降氨氮效果。
3.3 硝化細(xì)菌的施用
使用硝化細(xì)菌有2種方法，一種是應(yīng)用預(yù)先培養(yǎng)附著硝化細(xì)菌的生化培養(yǎng)球；另一種是向池中直接潑灑硝化細(xì)菌制劑。硝化細(xì)菌發(fā)揮作用的適宜條件為：pH 值7～9，低于6不利硝化細(xì)菌生長；水溫在30℃ 時(shí)活性最高；水中溶解氧對硝化細(xì)菌作用影響很大，溶解氧含量高則硝化作用能更好進(jìn)行。此外，光對硝化細(xì)菌的生長繁殖有抑制現(xiàn)象。建議在使用硝化細(xì)菌制劑時(shí)，要注意水中溶解氧含量及光照強(qiáng)度。
4、復(fù)合微生態(tài)制劑
許多學(xué)者和生產(chǎn)廠家試圖利用不同菌株的不同特性，將多種微生物菌株培育后復(fù)合為復(fù)合微生態(tài)制劑，以期發(fā)揮它們的綜合效果。但由于不同微生物菌株的生長、繁殖條件不同，同一水質(zhì)條件能否同時(shí)滿足所有復(fù)合菌株發(fā)揮作用，值得進(jìn)一步深入研究。
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