甘蔗渣悬浮颗粒和芽孢杆菌在凡纳滨对虾高位池养殖中的应用

叶建勇，单洪伟，李色东，马　甡

（1.江苏省农业科学院，宿迁农科所，江苏宿迁　223800；2.中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室，山东青岛　266003；3.湛江恒兴南方海洋科技有限公司，广东湛江　524000）

甘蔗渣悬浮颗粒和芽孢杆菌在凡纳滨对虾高位池养殖中的应用

叶建勇1，2，单洪伟2，李色东3，马甡2

（1.江苏省农业科学院，宿迁农科所，江苏宿迁223800；2.中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室，山东青岛266003；3.湛江恒兴南方海洋科技有限公司，广东湛江524000）

向凡纳滨对虾高位池（面积均为0.067m2）养殖环境中添加甘蔗渣悬浮颗粒与芽孢杆菌，设置不同梯度放养量，分别放养6万与16万尾虾苗，各处理组为对照组6、蔗渣和菌组6，对照组16、蔗渣和菌组16，通过测定水质、细菌数量和对虾生长等指标，评估对养殖环境和对虾生长的影响，实验结果表明：各组生物絮团含量最大值分别为1.1 mL/L，1.0 mL/L，0.4 mL/L，0.4 mL/L，都维持在较低水平，各养殖密度条件下添加蔗渣和菌组都大于相应对照组，这说明甘蔗渣悬浮颗粒和芽孢杆菌的添加，对水体中生物絮团的形成有一定的促进作用。各养殖密度下蔗渣和菌组水体中芽孢杆菌数量维持在104cfu/mL左右，而对照组都则维持在102cfu/mL左右，蔗渣和菌组分别大于相应对照组，而弧菌数量在实验后期要低于相应对照组，原因可能是甘蔗渣悬浮颗粒的添加，为芽孢杆菌提供了大量的附着基，有效增加了水体中芽孢杆菌数量，抑制了弧菌生长。收获时，蔗渣和菌组6对虾体重为9.09±0.43 g，对照组6为8.19±0.36 g，显著大于对照组（P＜0.05）；蔗渣和菌组16（10.42±0.55 g）也显著大于对照组16（8.33±0.51 g）（P＜0.05）；蔗渣和菌组6的产量为325 kg，比对照组6高100 kg；蔗渣和菌16组最终产量为381 kg，比对照组16高276.5 kg。研究表明：甘蔗渣悬浮颗粒和芽孢杆菌的添加，能促进生物絮团的形成，增加和维持水体中芽孢杆菌等有益菌的数量，改善养殖环境，促进对虾生长，提高对虾产量和成活率。

甘蔗渣悬浮颗粒；凡纳滨对虾；高位池养殖；芽孢杆菌

在高密度对虾养殖中，随着养殖动物残饵、粪便等有机物的大量积累，特别是养殖中后期，水质将会持续恶化，影响养殖效果［1］。目前用于调控对虾养殖池塘水体水质的方法主要有添加有益微生物和生物絮团技术等。芽孢杆菌在水产养殖中已经得到广泛应用，其能够促进养殖动物生长、减少病害发生、改善养殖环境、快速降解有机物，是水产养殖中常用于调节水质的一类有益微生物［2］。已有研究表明：在凡纳滨对虾幼体养殖池内添加芽孢杆菌，可显著降低水体中的COD、氨氮和亚硝态氮浓度［3］。生物絮团技术（BFT）在水产养殖中也得到广泛应用，能吸收利用水体中多余的营养物质，降低有害物质浓度，且能为养殖动物提供额外的食物来源，改善养殖水体水质［4］。

我国甘蔗种植面积广，产量大，具有丰富的甘蔗渣资源，且价格低廉，较易获得。美国赫莱特热带水产养殖研究所以废弃的甘蔗渣为主，经过粉碎处理加入适量的糖酵母、蛋白粉、油脂及矿物质微量元素，制成对虾饵料，降低了养殖成本［5］。甘蔗渣比表面大，能为养殖环境中细菌、藻类等提供大量附着基，另外，甘蔗渣的缓慢分解能源源不断地提供C源，提高水体C/N，利于养殖环境中有益菌的生长，促进生物絮团的形成，改善水质，同时可被对虾摄食，使对虾获得更好的生长效果［6-7］。但在实际应用中存在甘蔗渣堆积、影响排污换水等问题，大大降低微生物、藻类可附着的比表面，使用方法上有待进一步的完善，目前在将其制成甘蔗渣悬浮颗粒方面的研究鲜有报道。

本实验通过在凡纳滨对虾高位池中使用悬浮絮团发生装置，促进形成附着芽孢杆菌的甘蔗渣悬浮颗粒，定向生产生物絮团和调控水体中芽孢杆菌数量，通过养殖环境中水质指标、细菌数量和对虾生长指标的检测，评估该技术对凡纳滨对虾生长和养殖环境的影响，旨在为凡纳滨对虾养殖提供一种切实可行的水质调控技术。

1　材料与方法

1.1实验设计

实验于2014年9-11月在湛江恒兴南方海洋科技有限公司进行，选取4个面积为0.067 hm2的高位池，蔗渣和菌组使用悬絮团发生装置，添加甘蔗渣和芽孢杆菌。甘蔗渣经过粉碎处理，粒径为40～80目，比表面积为30.2m2/g，经过24～48 h消毒处理，洗净后置于装置内。芽孢杆菌（Bacillus sp.）菌粉经发酵低温冷冻制成，菌体浓度约1 010～1 011 cfu/g，活化后使用。芽孢杆菌名称为BZ-5，已于2014年3月14日保藏在位于北京朝阳区北辰西路1号院3号的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.8919。对照组不使用悬絮团发生装置，不添加甘蔗渣和芽孢杆菌。各组分别设置6万和16万两个梯度放养量，放养初始规格为（0.70±0.05cm）的凡纳滨对虾。具体分组见表1。

表1　实验设计分组情况Tab.1　Design of the treatment

实验期间采用增氧机增氧，维持池塘溶解氧不低于5 mg/L，每天分别在07：00、12：00、17：00投喂恒兴对虾配合饲料3次，根据实际摄食情况，调整饵料投喂量。实验期间每天排污换水，换水量为10%，未使用其它药物。实验持续7周。

1.2数据监测

每天早上使用多功能水质检测仪（YSI-6600）测定pH、温度、盐度、溶解氧等水质指标。水体中总氨氮（次溴酸盐氧化法）、亚硝酸盐（萘乙二胺分光光度法）、叶绿素a（Chl.a）浓度（靛酚蓝分光光度法）、总碱度等水质指标测定方法按照《海洋监测规范》（2007a）进行；使用Nalgene沉淀漏斗测定养殖池内生物絮团的沉积量，取样静置15 min后读数；水体中芽孢杆菌数量、总菌数量和弧菌数量用平板计数法测定。其中芽孢杆菌和总菌用LB培养基计数，培养基成分如下：蛋白胨10 g，酵母粉5 g，琼脂18 g，NaCl 30 g，加水至1 L，调节pH=7.0～7.2，芽孢杆菌计数前将水样于80℃水浴锅中加热20 min，弧菌用TCBS培养基计数。实验结束时，统计各实验单元对虾的平均体重、成活率和产量。

1.3数据处理

所测数据用Excel和SPSS统计软件处理，各组间差异用t检验，P＜0.05为差异显著。

2　结果

2.1水质指标

2.1.1养殖水体中氨氮浓度变化

实验期间各组氨氮浓度维持在较低水平，维持在0.04～0.18 mg/L之间。在放养量为16万尾时，在5～7周期间，添加蔗渣和菌组氨氮浓度低于对照组16。

2.1.2养殖水体中亚硝态氮浓度的变化

在7周的养殖周期内，各组亚硝态氮浓度都维持在很低的水平，均未超过0.01 mg/L，各组后期浓度稍高于前期。

2.1.3养殖水体中生物絮团含量变化

各组生物絮团含量都维持在较低水平，放养量为16万和6万条件下，添加蔗渣和菌组最大生物絮团含量分别为1 mL/L和1.1 mL/L，对照组则为0.4 mL/L、0.4 mL/L，实验组都大于对照组。

2.1.4养殖水体中叶绿素a浓度变化

在放养量为16万时，各组叶绿素a含量在51.9～206.7μg/L，第4周起添加蔗渣和菌组要高于对照组。在养殖密度为6万/hm2时，各组叶绿素a含量波动较大，维持在20～170 μg/L。

图1　养殖周期中水体总氨氮浓度的变化Fig.1　The change trend of TAN during the culture

图2　养殖周期中水体亚硝态氮浓度的变化Fig.2　The change trend of NO2-N during the culture

2.1.5养殖水体中总碱度变化

在放养量为16万时，各组总碱度较稳定，维持在108～125 mg/L。

在放养量为6万时，维持在92～127 mg/L。

图3　养殖周期中水体生物絮团含量的变化Fig.3　The change trend of Bio-Floccules during the culture

图4　养殖水体中叶绿素a含量变化Fig.4　The variation of Chl.a concentration

图5　养殖水体中总碱度变化Fig.5　The variation of total alkalinity

2.2细菌指标

2.2.1养殖水体中芽孢杆菌数量变化

在放养量为6万和16万/时，从第2周起，添加蔗渣和菌组水体中芽孢杆菌数量维持在104cfu/mL，而对照组则维持在102cfu/mL，添加蔗渣和菌组分别都大于对照组。

2.2.2养殖水体中总菌数量变化

各养殖密度下，各组水体中总菌维持在104～105cfu/mL。

2.2.3养殖水体中弧菌数量的变化

在各养殖密度下，水体中弧菌数量维持在102～104cfu/mL，第5周起，添加蔗渣和菌组弧菌数量要低于对照组。

图6　水体中芽孢杆菌数量变化Fig.6　The variations of bacillus density in water

图7　水体中总菌数量变化Fig.7　The variations of bacteria density in water

图8　水体中弧菌变化Fig.8　The variations of vibrio density in water

2.3对虾生长指标

实验结束后，各组产量、成活率、平均体重见表1。蔗渣和菌组6对虾体重显著大于对照组6（P＜0.05），蔗渣和菌组16也显著大于对照组16（P＜0.05）；放养量为6万时，成活率要高于16万；而在各放养量下，添加蔗渣和菌组成活率都要高于对照组。蔗渣和菌组6的产量为325 kg，比对照组6高100 kg；蔗渣和菌16组最终产量为381 kg，比对照组16高276.5 kg。

表1　对虾的产量、成活率、平均体重Tab.1　The yield，average weight，survival of L.vannamei

3　讨论

芽孢杆菌在水产养殖中已经得到广泛应用，能够促进养殖动物生长、减少病害发生、改善养殖环境、快速降解有机物，是水产养殖中常用于调节水质的一类有益微生物［2］。丁贤等在凡纳滨对虾养殖过程中，往饲料中添加芽孢杆菌，发现能提高凡纳滨对虾消化酶活性，提高对虾消化吸收能力，从而达到增产的效果［8］。甘蔗渣在水产养殖中也有广泛应用，在鲫鱼、罗非鱼养殖池内添加甘蔗渣作为底质，结果甘蔗渣表面能形成生物膜，促进了浮游动植物的生长，从而提高了养殖动物生长率［9］。单洪伟等将甘蔗渣作为底质添加于凡纳滨对虾养殖环境中，发现能增加亚硝化细菌和硝化细菌的数量，促进氨氮、亚硝态氮的转换降解，促进水体中浮游动物繁殖，提高对虾成活率和对虾产量［10］。本实验结果表明，添加附着了芽孢杆菌的甘蔗渣悬浮颗粒于凡纳滨对虾高位养殖池中，有利于提高对虾产量，促进对虾生长，蔗渣和菌组6的产量比对照组6高100 kg，蔗渣和菌组16的产量比对照组16高276.5 kg，且添加蔗渣和菌组对虾体重分别都显著大于对照组（P＜0.05）。原因可能是甘蔗渣悬浮颗粒的添加，给芽孢杆菌提供了适宜的附着基，有利于增加和维持水体中的芽孢杆菌数量，添加蔗渣和菌组水体中芽孢杆菌数量要高出对照组2个数量级，从而改善了养殖环境，且为对虾提供了额外的食物，促进了对虾的生长。庞少华等［11］将甘蔗渣和芽孢杆菌共同添加于凡纳滨对虾养殖池中，发现能提高对虾肠道芽孢杆菌数量，提高对虾成活率和产量。

本研究中各组氨氮浓度维持在较低水平，最大值均未超过0.2 mg/L，并且各组亚硝态氮浓度均未超过0.01 mg/L，这可能是因为养殖初期池塘生物量较小，而换水量较大，所以养殖环境负荷较小，且在池塘环境中，藻类的繁殖生长吸收了许多营养盐，实验期间叶绿素a含量维持在较高浓度，降低了氨氮、亚硝态氮浓度。生物絮团是养殖水体中以好氧微生物为主体的有机体和无机物，经生物絮凝形成的团聚物。甘蔗渣比表面大，能为水体中细菌、藻类等提高大量附着基，另外，甘蔗渣的缓慢分解能源源不断地为养殖水体提供C源，提高水体C/N，有益养殖环境中有益菌的生长，有利于生物絮团的形成［7］。本研究中养殖密度为16万和6万条件下，添加蔗渣和菌组最大生物絮团含量分别为1 mL/L和1.1 mL/L，对照组则为0.4 mL/L、0.4 mL/L，表现出了较好的使用效果。但是，各组生物絮团含量都维持在较低水平，这可能是因为养殖水体面积大，且换水量大，难以形成较大量的生物絮团。

在放养量为6万和16万/时，从第2周起，添加蔗渣和菌组水体中芽孢杆菌数量都维持在104cfu/mL左右，大于对照组，而水体中弧菌数量维持在102～104cfu/mL，第5周起，添加蔗渣和菌组弧菌数量要低于对照组，这可能是芽孢杆菌等有益菌的生长，抑制了弧菌生长。苏浩等［12］的研究表明当芽孢杆菌浓度大于104cfu/mL时，对环境中的许多致病弧菌有较好的抑制作用。向养殖水体中添加芽孢杆菌，能改善水体中菌群结构，抑制致病性弧菌、发光细菌的生长繁殖，减少弧菌数量，降低发病率［13］。

4　小结

添加甘蔗渣悬浮颗粒于凡纳滨对虾高位池养殖环境中，能在一定程度上促进生物絮团的形成，进而增加和维持水体中芽孢杆菌等有益菌的数量，在实验后期对弧菌有一定的抑制作用，能改善养殖环境，促进对虾生长，提高对虾产量和成活率。

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Effect of Addition of Suspended Bagasse with Bacillus sp.on the Growth of Litopenaeus vannamei and the Environment of Highplace Culture Pond

YE Jian-yong1，2，SHAN Hong-wei2，Li Se-dong3，et al
（1.Suqian Agriculture Science Institute of Jiangsu Academy of Agriculture Science，Suqian223800；2.Key Laboratory of Mariculture of Ministry of Education，Ocean University of China，Qingdao266003；3.Heng-Xing Marine Science and Technology Company，Zhanjiang524000，China）

Added suspended bagasse and Bacillus sp.to Litopenaeus vannamei high-place culture pond （the area was 0.067 hm2）.Set up two different density gradient（60 000 and 160 000），the treatment groups werecontrol group 6，added bagasse with Bacillus sp.6，control group 16，added bagasse with Bacillus sp.16 group. To estimate the effect of addition of suspended bagasse with Bacillus sp.on the environment of culture pond and the growth of shrimp，the quality of water，the quantity of bacteria and the growth of shrimp index were detected.The result suggested that the concentration of bio-floccules were 1.1 mL/L，1.0 mL/L，0.4 mL/L，0.4 mL/L respectively，each group maintained in low level，and added bagasse with Bacillus sp.groups were higher than that of control group，which indicated that the addition of suspended bagasse and Bacillus sp.could promote the formation of bio-floccules.The quantity of Bacillus sp.of added bagasse with Bacillus sp.Groups were 103-104cfu/mL，which was higher than that of corresponding control groups（102cfu/mL），while the quantity of vibrio during the latter stage of the culture were in contrast.The reason may be that the addition of suspended bagasse provide lots of substrata for Bacillus sp.，which could increase the quantity of Bacillus sp.and inhibit vibrio.The average weight of added bagasse with Bacillus sp.6（9.09±0.43 g）and added bagasse with Bacillus sp.16（10.42±0.55 g）were significantly higher than that of control group 6（8.19±0.36 g）and control group 16（10.42±0.55 g）respectively when harvest（P＜0.05）.The yield of added bagasse with Bacillus sp.6 group were 325 kg，which was higher than control group 6 by 100 kg，the final yield of added bagasse with Bacillus sp.16 group were 381 kg，while that of control group 16 were 104.5 kg.The addition of suspended bagasse with bacillus played a positive role in improving the culture environment，which could increase and maintain the quantity of beneficial bacteria，promote the formation of biological floccules and the growth of shrimp，enhance the production.

suspended bagasse；Litopenaeus vannamei；high-place culture pond；Bacillus sp.

S968.22

A

1008-830X（2016）02-0132-05

2015-12-20

国家科技支撑项目（2011BAD13B10）；宿迁市经济鱼类繁育公共服务平台（M201423）

叶建勇（1990-），男，浙江景宁人，硕士研究生，研究方向：水产养殖生态学.E-mail：ye-jian-yong@qq.com

马甡.E-mail：mashen@ouc.edu.cn