搜索
微生物制剂在水产养殖中的应用杨剑虹2012年5月•近年来，由于工业“三废”、城市生活污水、医用污水等污染物的大量排放，全球气候的异常变化，水产养殖业的自身污染和水资源的日益紧缺原因，使得我国水产养殖业水质恶化和供水不足问题日趋严重，从而在一定程度上限制了我国水产养殖业的发展，危及了水产养殖生产的安全和产品质量安全。•目前，养殖水质污染较为严重的指标是氨氮和亚硝酸盐含量过高、PH值不适、化学耗氧量（COD）过高、溶解氧含量过低。•在水产养殖系统中，尤其是高密度养殖系统中，残饵、粪便及动植物尸体等有机污染物沉积量较大，外加药物残留和外源污染物过多等。这些有机物在厌氧微生物的分解作用下产生大量有害物质，如氨态氮、亚硝酸、硫化氢等，直接危害水产养殖动物。轻度污染可导致养殖动物的生活不适、生长缓慢、饲料系数升高等一系列问题；严重污染时可导致养殖动物发生疾病，甚至缺氧死亡。•对上述问题，传统的解决方法是采取机械或化学增氧及大换水措施，从而造成养殖成本增加及需水量加大等问题，不能从根本上解决问题。什么是微生物制剂微生物制剂，是将从自然界中分离出的光合细菌、芽孢菌、乳酸菌、酵母菌、亚硝化细菌、反硝化细菌等多种有益微生物菌株，通过分别驯化、复壮、单克隆技术及液态或固态发酵培养，加入保护剂，经低温真空冷凝干燥制成。养殖生产上实际应用的微生物制剂应包括活菌体、死菌体、菌体成份、代谢产物及具有活性的生长促进物质等部分。微生物制剂在水产养殖中的应用•1、利用微生物制剂代替抗生素防治疾病•2、微生物做水产饲料的添加剂•3、微生物在改良水质上的作用•4、微生物肥料在水产养殖中的应用•5、有益微生物群能在水体污染中起指示作用•6、微生物多糖可刺激水产动物免疫系统,提高免疫力,改善肉质•7、微生物对有害藻类的防治•8、微生物可以诱导贝类附着变态微生物制剂在水产养殖应用的优缺点•微生物制剂在水产养殖上无毒副作用，无药物残留，无抗药性等优点，可用来改善养殖生态环境、净化水质、作为饲料添加剂等广泛使用；•对于水产养殖动物而言，药物防治疾病只是暂时性的手段，而且存在水产品食用安全性等问题，生态防治才是解决问题的根本出路。因此，要加强对微生物群的作用特点和优化养殖水域生态结构的研究，使养殖活动良性循环发展，才能取得更大的经济、社会和生态效益。长期合理地应用有益微生物必定会使养殖水域形成良好的生态系统，促进养殖活动健康发展。•然而，迄今为止关于水产养殖用微生物制剂的研究仅限于产品开发和使用效果方面。而在不同种类合理配伍、测水施用技术、抑制与清除技术等方面还有许多问题有待研究，以确保其使用的安全性和有效性。后续影响问题还没有开展什么研究工作；在各种形式的宣传中也只见其利，不见其害。微生物制剂的科研与开发概况•微生物制剂的研究起始于1905年，当时，梅奇尼科夫（Eliemetchnikoff）用酸奶（乳酸杆菌）治疗幼畜腹泻，并研究得出乳酸杆菌具有抑制大肠杆菌的作用。此后，有关微生态制剂的研究引起了社会各界的广泛关注。1978年，卡特（Carter）和柯林斯（Colins）实验证明，10个肠炎沙门氏菌（Salmonellaenteritidis）可以杀死1头无菌豚鼠，但要杀死1头携带完整的正常菌群的普通豚鼠（conventionalguineapig）却需要109个菌群。这就引起了人们对正常肠道菌群以应有的重视。此试验也带动了微生物制剂产品的研究；其后，微生物制剂在人类、畜牧业、农业等方面的应用研究取得较快发展，但在水产业中的应用研究起步较晚。我国的发展现状•我国微生物制剂在水产养殖业中的应用研究始于20世纪80年代初期，最早应用于水产养殖业的微生物制剂是“光合细菌”，主要是用于调节养殖水质，同时也在光合细菌的培养扩增技术、干法和湿法保存技术及应用效果方面做了大量工作；其后，水产养殖用微生物制剂的研究和开发领域与内容也更加广泛，到目前为止，已有乳杆菌属、双歧杆菌属、弧菌属、假单孢菌属、芽孢杆菌属的众多种类及硝化细菌、光合细菌等应用于水产养殖业。用途包括预防疾病、净化水质及作为饲料添加剂等。•为保持我国水产养殖业的持续发展，并确保养殖水产品质量水平的稳步提高，近十多年来，水产养殖用微生物制剂产业应运而生，目前全国已有10多个专业生产企业，年销售量近万吨，销售额达4亿多元。水产养殖业中应用的主要微生态制剂种类•单一菌群微生物制剂•复合微生物制剂单一菌群微生物制剂•1、光合细菌•2、硝化细菌•3、芽孢杆菌•4、蛭弧菌•5、放线菌•6、酵母菌复合微生物制剂•1、益生素•2、EM菌•3、海肥菌•4、益水宝•5、生物抗菌肽1、光合细菌•在水产养殖业中研究得较多、应用较广泛的微生态制剂是光合细菌。光合细菌是地球上最早出现的具有原始光合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称。根据《伯杰细菌鉴定手册》（第九版）可分为6个类群，即着色菌科、外硫红螺菌科、红色非硫细菌、绿硫细菌、多细胞绿丝菌和盐杆菌。•目前在水产养殖业中应用的是科研人员利用生物工程技术，从土壤中分离出来、经过人工选育和繁殖扩增制成的液体或固体微生物制剂。光合细菌•光合细菌具有多种不同的生理功能，如固氮、固碳、氧化硫化物和促进有机物充分分解等，能将嫌气细菌分解出的有毒物质如氨态氮、亚硝酸等吸收利用，并吸收二氧化碳及硫化氢等，促进有机物的循环，达到净化水质的目的。光合细菌在进行光合作用时不消耗氧气，也不释放氧气，而是通过吸收水体中的耗氧因子，如有机质和硫化氢等物质，从而使好氧微生物因缺乏营养而转为弱势，降低氧气的消耗而直接起到增氧作用。另外，通过上述作用，可提高水体的透明度，促进浮游植物的光合作用，增大放氧量，也可间接起到增氧作用。•光合细菌主要利用小分子有机物而非二氧化碳合成自身生长繁殖所需要的各种养分。光合细菌因有光合色素，呈现淡粉红色，能在厌氧和光照的条件下，利用化合物中的氢并进行不产生氧的光合作用，将有机质或硫化氢等物质加以吸收利用，而使好氧的异养性微生物因缺乏营养而转为弱势，同时使水质得以净化。但光合细菌不能氧化大分子有机物，对有机物污染严重的底泥作用则不明显.•目前，养殖水质污染较为严重的指标是氨氮和亚硝酸盐含量过高、PH值不适、化学耗氧量（COD）过高、溶解氧含量过低。在水产养殖系统中，尤其是高密度养殖系统中，残饵、粪便及动植物尸体等有机污染物沉积量较大，外加药物残留和外源污染物过多等。这些有机物在厌氧微生物的分解作用下产生大量有害物质，如氨态氮、亚硝酸、硫化氢等，直接危害水产养殖动物。轻度污染可导致养殖动物的生活不适、生长缓慢、饲料系数升高等一系列问题；严重污染时可导致养殖动物的缺氧死亡，甚至引发疾病。对上述问题，传统的解决方法是采取机械或化学增氧及大换水措施，从而造成养殖成本增加及需水量加大等问题，不能从根本上解决问题。光合细菌在生产上的应用1、净化水质近年来，随着水产养殖业的发展，水产养殖单位产量大幅度提高，但水质污染严重，特别是饲养后期，水中有机物、氨及亚硝酸盐含量偏高，严重影响了鱼的生长。光合细菌施入水体后，它可降解水体中的残存饲料、鱼类的粪便及其它有机物；同时，还能吸收利用水体中的氨、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质。施用光合细菌，能有效避免固体有机物和有害物质的积累，起到净化水质的作用。2、减少鱼类病害的发生光合细菌施入水体后，迅速繁殖成为水体中的优势细菌种群，既改善了水质，又抑制了有害病菌的生长和繁殖，降低了有害病菌数量，从而减少了鱼类病害的发生。光合细菌的防病效果非常有效。3、培养有益藻类水体中施入光合细菌后，硅藻、小球藻等鱼类喜欢摄食的藻类成为优势藻类，而蓝藻等有害藻类受到抑制。光合细菌能大量利用水中的氨氮，能有效避免“水华”的产生，如蓝藻的大量繁生。4、作为鱼苗的开口饲料和饲料添加剂光合细菌是一种营养丰富、营养价值高的细菌，菌体含有丰富的氨基酸、叶酸、b族维生素，尤其是维生素b12和生物素含量较高，还有生理活性物质辅酶Q。光合细菌的体积为小球藻的二十分之一，特别适合作为刚孵出仔鱼的开口饵料。使用光合细菌作为开口饵料，可大幅度提高鱼苗成活率。光合细菌还可作为饲料添加剂添加在饲料中，光合细菌所含的酶类，可以促进鱼类对饲料的消化吸收，提高饲料利用率，降低饵料系数，同时还可显著提高鱼的生长速度。•光合细菌也可作为饲料添加剂使用。其所含的蛋白质和矿物质较多，能起到降低饲料系数、提高饲料转化率、降低养殖成本、增强机体免疫力、促进养殖对象健康生长的作用；因其个体较小，施用于养殖水体中的群体可以被滤食性鱼类摄取利用和为浮游动物提供饵料来源，起到增加天然饵料的作用。•在2002年谷军的报道在养鱼池塘中施用光合细菌后，水中的氨态氮平均降低0.077毫克/升,溶解氧提高1.64毫克/升。减少换水量达30%。•王彦波（2004年）的研究发现，光合细菌降解水体中氨态氮的能力十分显著，还可降低COD的含量，减轻水体中PH值的变化，如果与芽孢杆菌混合使用效果更好。•大连水产学院利用光合细菌净化养虾池水质的试验表明，氨、氮下降77.8%，溶解氧提高84.8%。•光合细菌作为饲料添加剂的研究较多，如言世贤等人将其作为添加剂用于养鱼试验，连续两年中，夏花鱼种的生长速度分别较上年提高24.1%和9.9%，而饲料系数则分别降低26.0%和20.7%，鱼种亩产分别提高23.9%和91.8%。2、硝化细菌•硝化细菌属于自营养性细菌，包括两种不同的代谢群体，亚硝化菌属(Nitrosomonas)及硝化杆菌属(Nitrobacter)。它们都是好气性细菌，能在有氧的水中生长，并在水质净化过程中起着重要作用。•硝化细菌在氮的循环中将亚硝酸盐转化为硝酸盐而被藻类利用，从而起到净化水质的作用。硝化细菌广泛存在，但因其繁殖时间长（约20小时一个繁殖周期）而限制了亚硝酸盐的降解。硝化细菌硝化细菌是不需要有机物就能生存及繁衍的细菌。首先，亚硝化菌属细菌把水中的氨离子(NH4+)氧化成为亚硝酸离子(N02-)并从中获得生存所需要的能量，再从二氧化碳或碳酸氢根离子(CO2或HCO3-)中制造自身所需的有机物。而硝化菌属细菌能把水中的亚硝酸根离子N02-氧化成为硝酸根离子(N03-)并也能从中获得生存所需要的能量。亚硝化菌属细菌和硝化杆菌属细菌通过接力的方式，把水中的有毒氨(NH3)最终氧化成无毒的硝酸根(N03-)。2NH3+302————2NO2-+2H++2H20+能量2N02-+02————2N03+能量硝化细菌是自养性微生物，需要在体内制造有机物供其生长，这就决定了硝化细菌的繁殖速度要比异养生物慢得多，一般异养性微生物可几十分钟内增殖一倍，而硝化细菌则要1—2d才能增殖一倍的；另外，硝化细菌不喜欢有机物，水体中过多的有机物反而会抑制硝化细菌的生长。养殖水体中氨氮、亚硝酸盐高的原因：1、投饵量过多，没做好科学的日常管理工作。2、没有做好清底净水工作。3、定期的使用消毒药剂，把有害的和有益的细菌通通杀灭。4、氨氮的转化率快过亚硝酸盐，造成亚硝酸盐累积量更大。5、溶解氧低、温度过高或过低、pH值波动等因素造成转化亚硝酸盐细菌效率差。亚硝酸盐过高对水产养殖的危害性•亚硝酸盐对鱼虾的毒性较强，作用机理主要是通过鱼虾的呼吸作用，由鳃丝进入血液，可使正常的血红蛋白丧失输送氧气的能力，出现组织缺氧从而导致鱼虾缺氧，甚至窒息死亡。很多池塘出现鱼虾厌食现象，亚硝酸盐过高就是主要原因之一。当亚硝酸盐浓度增高到一定程度，虾类往往出现厌食的现象；游动缓慢，触动时反应迟钝；呼吸急速，经常上水面呼吸；体色变深，鳃丝呈暗红色，体弱，极易感染多种疾病。•硝化细菌制剂能在降解毒性较大的亚硝酸盐的同时产生藻类可以利用的硝酸盐，促进藻类的生长和水质净化，缓解和治疗亚硝酸盐中毒症。3、芽孢杆菌•芽孢杆菌为芽孢菌属的种类，革兰氏染色阳性，是一类好气性细菌。广泛存在于土壤、水体、植物表面以及其他自然环境中。•该菌无毒性，能分泌蛋白酶等多种酶类和抗生素。其可直接利用硝酸盐和亚硝酸盐，从而起到净化水质的作用；另外还能利用分泌的多种酶类和抗生素来抑制其他细菌的生长，进而减