微生態制劑水質調控技術

superfisherliu · 發表于 2011-3-20 23:57:09

一、概念及種類 微生物制劑是將自然界有益細菌通過人工篩選培育，再經過生物工程工廠化生產出來，用于生態調控及動物營養保健的活菌制劑。現在市場上銷售的這類產品名目繁多，如EM菌、光合細菌、芽孢桿菌、硝化細菌、乳酸菌、酵母菌等，都屬微生物制劑的同類產品。就有益菌種來講，美國發布了40種安全有效的有益菌種，我國農業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，有單一菌制劑和復合菌制劑。市售的多為復合菌制劑，只是其中的菌種種類和數量有別而異。
應用于水產養殖上的微生態制劑按用途可分為兩大類，一類是內服以提高魚蝦免疫力的飼料微生態添加劑，目前應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的微生態調控劑，主要菌類有光合細菌、芽孢桿菌、硝化細菌等。各類菌有其自身特性，使用時要針對不同目的采用不同方法，才能最大限度地發揮其功效。
二、微生物制劑作用與特點
   (一)對水體的作用
微生物制劑可有效降低養殖水質中亞硝酸鹽、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。
   (二)對養殖動物的作用
微生物制劑可使養殖動物提高機體免疫力。防止水產養殖動物體內有害物質產生。同時，轉化養殖動物腸道、血液及糞便中有害物質濃度，降低有害物質在機體內的累積，有利于機體的健康。
   (三)降低成本，保護環境
微生物制劑具有投資小、效益高、使用方便等優點。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殖過程中抗生素的使用量，減少病害發生，排放的污水對環境污染也較小。
三、微生態制劑用于調控水質的使用原則
自然水體存在一定的細菌生態平衡系統，施用微生態制劑是人為改變條件，定向培育優勢菌群并發揮其作用，形成新的動態平衡。在微生態制劑的使用過程中，首先要根據水體的理化因子正確選用菌種；其次，施放微生態制劑要達到一定的濃度、確保水體中活菌數達到一定數量，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、光合細菌
1.1光合細菌的特性
在水產養殖中應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，大多數種類為厭氧性或兼性厭氧性。光合細菌細胞內含有類似于植物葉綠素的細菌葉綠素，在無氧和光照條件下，利用水體中有機物進行不產氧的光合作用。
1.2 光合細菌凈化水質的機理
   光合細菌細胞內含有類似于植物葉綠素的細菌葉綠素，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物進行不產氧的光合作用，合成大量菌體。所以其增氧機制是通過同化水中有機物，減少有機耗氧來實現的。光合細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。不少光合細菌還利用硫化物。以上機制形成了光合細菌很強的凈化水質的功能。
1.3光合細菌的使用和保存
在水溫28℃～36℃ ，pH偏堿(7.5～8.5)時，光合細菌生長較好。對有機物濃度較高、底質較差、有一定透明度的淺水池使用效果明顯。這是因為有機物高的底質易形成無氧條件，有一定透明度滿足光合細菌大量生長、繁殖的要求。養殖戶在使用光合細菌改善水質時，可選在晴天上午進行，光合細菌用沸石粉吸附后潑灑能提高使用效果。由于水中光合細菌的濃度會因換水及生物吞食而降低，不能穩定地發揮凈化水質的功能，已有人嘗試將光合細菌固定化并應用于試驗和生產中，使凈化水質的效果得到進一步的改善。由于光合細菌制品多為活菌液，為保證使用效果，應注意盡量使用新鮮菌液以保證活菌數。成品菌液應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菌，多屬芽孢桿菌屬。該類菌無毒性，能分泌出活性強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，易于生產和保存，作為飼料微生態添加劑和水體微生態調控劑都有廣闊前景。
2.2 芽孢桿菌的作用機理
芽孢桿菌作為水體微生態調控劑的作用機理，是通過經篩選出有類似于硝化細菌功能的菌株，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。實驗發現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生，許多細菌在同一時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。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生的抗生素能滲透進革蘭氏陰性菌的粘液層；另外，芽孢桿菌與其它細菌競爭營養并且抑制其快速生長。基于以上功能，加上芽孢桿菌在生產過程中易保存等特點，芽孢桿菌制劑正成為目前研究和生產應用的熱點。
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，養殖戶在使用前，可用一定配制好的培養基活化、增殖，然后潑灑，可提高使用效果。由于大多數芽孢桿菌屬好氣性菌，在施用芽孢桿菌制劑時要注意保持水體中的溶氧量，以更好地發揮其作用。
3、硝化細菌
3.1 硝化細菌的特性
硝化細菌屬化能自養菌，專性好氧，大多是專性無機型。硝化細菌可分為2個亞群：亞硝化細菌和硝化細菌。亞硝化細菌將水體中的氨氧化為亞硝酸氮，硝化細菌將亞硝酸氮氧化為對水生動物無害的硝酸氮。硝化細菌是一類自養型生物，尤其是亞硝化細菌，無法利用現成的有機物，水體中無機物太多反而會抑制其生長。與異養性細菌相比，硝化細菌的繁殖周期特別長，因此在水中很難形成優勢菌群。
3.2 硝化細菌的作用
硝化細菌的主要作用是降解水體中的氨氮，如果水體中無機鹽類如NH4+等營養元素大量存在，能更好地促進硝化細菌的生長，起到明顯的降氨氮效果。
3.3 硝化細菌的施用
使用硝化細菌有2種方法，一種是應用預先培養附著硝化細菌的生化培養球；另一種是向池中直接潑灑硝化細菌制劑。硝化細菌發揮作用的適宜條件為：pH 值7～9，低于6不利硝化細菌生長；水溫在30℃ 時活性最高；水中溶解氧對硝化細菌作用影響很大，溶解氧含量高則硝化作用能更好進行。此外，光對硝化細菌的生長繁殖有抑制現象。建議在使用硝化細菌制劑時，要注意水中溶解氧含量及光照強度。
4、復合微生態制劑
許多學者和生產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合為復合微生態制劑，以期發揮它們的綜合效果。但由于不同微生物菌株的生長、繁殖條件不同，同一水質條件能否同時滿足所有復合菌株發揮作用，值得進一步深入研究。