复合型微生物制剂在水产养殖上的应用
2014-04-16谢小平丁华林王春林
谢小平 丁华林 王春林
(1.金溪县农业局,江西 金溪 344800;2.大余县农业局,江西 大余 341500)
自然水生态环境中,生产者、消费者、分解者处于相对平衡状态。在目前养殖生态系统中,养殖鱼类的数量大大增加,养殖水中有益生物极少,改变了自然生态系统的相对平衡。养殖鱼类的食物来源于人工投喂的配合饲料,池塘中残存饲料、浮游生物残体加上自身的排泄物等有机物失去了被其它生物转化利用的机会,只能依靠池中微生物的分解矿化。如何在现有的养殖模式中,针对养殖池塘生态环境的特点,采取有效的措施,调控好养殖生态环境,成为促进养殖对象健康生长、水产养殖业持续发展的重要一环。应用有益微生物治理养殖生态环境,具有成本低、收效大、无再污染等优点。
1 池塘微生物作用机制
在养殖池塘中物质的分解转换主要依靠微生物的活动来完成。养殖池塘中自有有好氧性、厌氧性和兼性厌氧性微生物。当氧气充足时,好氧性微生物占主导地位,物质的分解转换速度快而且彻底,产物无毒;当氧气不足或缺乏时,池塘中一些厌氧性或兼性厌氧性微生物的活动占主导地位,物质的分解转换速度慢且形成有毒的中间产物。对养殖动物来说,好氧性微生物一般都是有益的或者无害的,池塘中一些厌氧性和兼性厌氧性微生物有部分是有害的,条件致病性的,甚至是致病性的。
在养殖初期,池塘里生物量小,有机物质不多,溶氧充足,有机物在好氧性微生物分解作用下,产生二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等无机盐类,为单细胞藻类进行光合作用提供营养,而单细胞藻类的光合作用又为养殖动物的呼吸和有机物的氧化分解提供溶氧。这时池塘处于相对的良性生态平衡状态。随着养殖期的延长,池塘中的有机物越来越多,在池塘的中上层,由于单细胞藻类的光合作用尚可以维持足够的氧气,供给好氧性微生物活动,而在池塘的下层和底层,光合作用微弱,有机物的氧化分解很快就耗掉了水中的溶氧,使得厌氧性或兼性厌氧性微生物大幅生长而成优势菌群,有机物的厌氧消化取代了氧化分解。厌氧消化速度慢,分解有机物不彻底,易产生氨、有机酸、胺类、硫化氢、低级脂肪酸、醇类、甲烷、亚硝酸盐等中间产物。这些产物对动物有毒害作用,能使养殖动物中毒,致使病原微生物大量滋生,引起致病、死亡。由于分解有机物速度慢,进入池塘中的有机物得不到及时降解,从而在池底淤积,造成池塘老化。
2 复合型微生物制剂作用机制
池塘中的残余饲料、鱼虾的排泄物、浮游生物的残体等有机物质是依靠微生物来分解的,但池塘中自然存在的微生物种群不足以分解进入水体的大量有机物,造成有机物在池塘中累积,引起池塘生态环境的恶性循环。添加有益微生物后(有益微生物包括需氧微生物与厌氧微生物),当需氧微生物耗尽了厌氧微生物周围微环境的氧,便为厌氧微生物的生长创造了良好的条件,即使大环境中有氧,而在某一微环境中,由于好氧菌的作用而成厌氧条件,就能使厌氧细菌良好生长。好氧细菌与厌氧细菌多功能的协同作用,大大加快了有机物的分解速度,能把进入水体的大量有机物质快速而彻底地分解掉,减少或避免有机物质在池底的沉积,保持池底的清洁,达到改善生态环境的目的。一般而言,有益微生物包含枯草芽孢杆菌、EM菌、乳酸菌、硝化细菌和亚硝化细菌等。目前在水产养殖业上应用的细菌,主要有化能异养细菌和光合细菌两大类。
2.1 光合细菌
光合细菌是一类能进行光合作用的原核生物的总称,它们的共同点是体内具有光合色素,在厌氧、光照条件下进行光合作用,利用太阳光获得能量,但不产生氧气。目前在养殖生产上应用的是红螺菌目红螺菌科的菌种。这些菌种在硫化氢浓度很低时,也能利用硫化氢作为供氢体,但总的来说它们是利用小分子有机物作为供氢体,同时以这些小分子有机物作为碳源利用。它们能利用氨盐、氨基酸或氮气作为氮源,有的菌种也利用硝酸盐和尿素作为氮源。因此,光合细菌施放于池塘中,能迅速消除水体中的氨氮、硫化氢、有机酸等有害物质,改善水体质量,平衡酸碱度。对于进入水体中的大量大分子有机物质,如养殖动物的排泄物、残存饲料、浮游生物残体等却无法分解利用。
2.2 化能异养细菌
化解异养细菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、乳酸杆菌、乳链球菌、假单胞菌属菌类、亚硝化单胞菌属菌类、硝化杆菌属菌类、硫杆菌属菌类等,这些细菌有好氧的、厌氧的、兼性厌氧的,能利用大分子有机物,对养殖动物无病原性。它们能分泌多种胞外酶,把大分子有机物质如淀粉、脂肪、蛋白质、核酸、磷脂等分解成小分子有机物,再进一步矿化生成硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等无机盐类。有益微生物进入养殖水体以后,发挥其氧化、氨化、硝化、反硝化、解磷、硫化、固氮等作用,将养殖动物的排泄物、残存饲料、浮游生物残体等有机物迅速分解为二氧化碳、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等,提供营养促进单细胞藻类繁殖生长,同时自身迅速繁殖而成为优势菌群,抑制病原微生物的滋长。单细胞藻类的光合作用又为有机物的氧化分解、微生物的呼吸、养殖动物的呼吸提供溶氧,构成一个良性的生态循环,使水体中的菌相与藻相达到平衡,维持稳定水色,营造良好水质条件。乳酸菌和芽孢杆菌的作用机制如下:
(1)乳酸菌:能够分解糖类以产生乳酸为主要代谢产物的无芽孢的革兰氏阳性菌,厌养或兼性厌氧生长,在pH 3.0~4.5酸性条件下仍能够生存。包括乳杆菌属、链球菌属、明串珠菌属、片球菌属。目前主要应用的有嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌和粪链球菌。特点是多种动物消化道主要的共生菌,在动物肠道能形成正常有益菌群;在微需氧或厌氧条件下产生乳酸,有较强的耐酸性,能抑制其他有害微生物的生长。乳酸菌不耐热,65~75℃下死亡,并产生一种特殊抗生素-酸菌素(Acidoline),能有效抑制大肠杆菌、沙门氏菌的生长。
(2)芽孢杆菌:属于需氧芽孢杆菌中的不致病菌,是以内孢子的形式零星存在于动物肠道的微生物群落中。目前主要应用的有地衣杆菌、枯草杆菌、蜡样芽孢杆菌、东洋杆菌等,在使用时多制成该菌休眠状态的活菌制剂,或与乳酸菌混合使用。由于芽孢杆菌具有芽孢,其产品具有耐酸、耐盐、耐高温、耐挤压和稳定性能较好等优点,同时具有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性。能帮助鱼类分解饲料中的蛋白、脂肪、淀粉等物质,使养殖鱼类快速生长。随着微生物生态学的研究进展,人们日益认识到水环境中微生物在水产养殖中的重要性。应用复合型微生物制剂的作用效果要大大优于单一型微生物制剂,可以较好地保持水中生态平衡,使综合防治取得更佳效果。
应用复合型微生物制剂,改善养殖池塘的水环境,有利于池塘养殖增产增收,实现无公害养殖。但需要提醒广大养殖户的是,将有益微生物直接加入养殖水体中,要注意环境是否适合有益微生物的生存和繁殖,如池塘应用微生物制剂后应避免使用抗生素、杀虫药等化学药物。只有在养殖水体中有益微生物成为优势,复合型微生物制剂才能发挥最大作用。
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