蔡景波，吳國豪，馬建忠，張穎茁

（浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所浙江省近岸水域生物資源開發(fā)和保護重點實驗室，浙江溫州 325005）

文獻著錄格式：蔡景波，吳國豪，馬建忠，等.不同硝化細(xì)菌源對海水水族箱中氮轉(zhuǎn)化的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（3）：443-445.

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不同硝化細(xì)菌源對海水水族箱中氮轉(zhuǎn)化的影響

蔡景波，吳國豪，馬建忠，張穎茁

（浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所浙江省近岸水域生物資源開發(fā)和保護重點實驗室，浙江溫州 325005）

文獻著錄格式：蔡景波，吳國豪，馬建忠，等.不同硝化細(xì)菌源對海水水族箱中氮轉(zhuǎn)化的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（3）：443-445.

摘 要：采用模擬海水水族箱，研究不同硝化細(xì)菌源（成熟濾料菌源、紅樹林區(qū)表層土壤、市售超級活性硝化細(xì)菌和城市污水處理廠活性污泥）對海水水族箱各形態(tài)氮的影響，通過定期測定水族箱中其含量變化來判定箱中硝化功能的成熟程度。結(jié)果表明，成熟濾料菌源構(gòu)建的水族箱建立硝化功能的速率最快，僅需20 d，接種紅樹林區(qū)表層土壤、市售硝化菌和城市污水處理廠活性污泥建立硝化的時間分別需要22，26和36 d。

關(guān)鍵詞：硝化功能；海水水族箱；氮轉(zhuǎn)化；觀賞魚

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民群眾物質(zhì)文化需求越來越高，飼養(yǎng)海水觀賞魚作為一種休閑文化越來越普遍［1-2］。但目前海水觀賞魚存在著不易飼養(yǎng)、成活率低等問題，其最主要原因是海水生態(tài)系統(tǒng)在水族箱中不易模擬，海水水質(zhì)不夠穩(wěn)定［3］。生物膜是海水水族箱生態(tài)系統(tǒng)的核心組成部分，主要用于去除觀賞魚養(yǎng)殖過程中由于魚類排泄，殘餌、糞便的分解而產(chǎn)生的溶解態(tài)的有害無機物和有機物質(zhì)。

海水觀賞水族箱，因其飼養(yǎng)環(huán)境特殊、養(yǎng)殖對象價值高等原因，生物膜的培養(yǎng)尤其重要［4］。因為硝化細(xì)菌在海水中生長較緩慢，所以新建水族箱形成成熟的生物膜所需時間較長，一般認(rèn)為需要40～80 d［5］。而實際應(yīng)用中，水族愛好者往往希望快速建立硝化功能。本文通過研究不同的硝化細(xì)菌源對氮轉(zhuǎn)化的影響來判定硝化功能建立的快慢，以期為新建海水觀賞水槽提供參考。

1　材料與方法

1.1試驗裝置及環(huán)境條件

采用自制海水水族箱，水體體積20 L，由玻璃箱、控溫器和充氣裝置組成，選擇珊瑚砂作為基質(zhì)，使用前充分沖洗并煮沸消毒。試驗海水來自浙江溫州洞頭海域。設(shè)置4個試驗組，將其依次編號為A，B，C，D，分別添加成熟濾料菌源、紅樹林區(qū)表層土壤、市售超級活性硝化細(xì)菌和城市污水處理廠活性污泥等4種硝化細(xì)菌源，對照組不添加硝化細(xì)菌，每組設(shè)2個重復(fù)。在試驗開始運行時，向5組處理中加入NH4C1，調(diào)節(jié)NH+4初始濃度至10 mg·L-1，試驗過程中利用自動控溫和充氣裝置保持水族箱溫度（25±1）℃，DO＞5 mg·L-1。

1.2硝化細(xì)菌源

分別從穩(wěn)定運行的水族箱濾料、紅樹林區(qū)表層沉積物、市售硝化菌（法國科迪BIO DIGEST超級活性硝化細(xì)菌）、城市污水處理廠活性污泥中取得菌源。接入的硝化細(xì)菌數(shù)量相同。

1.3監(jiān)測指標(biāo)及方法

1.4試驗儀器

SEAL Auto Ana1yzer 3雙通道連續(xù)流動分析儀、YSI 556水質(zhì)分析儀。

2　結(jié)果與分析

圖1　不同處理含量變化曲線

圖2　不同處理含量變化曲線

圖3　不同處理含量變化曲線

3　討論

水族箱的硝化功能建立與否可以通過測定水中不同形態(tài)氮濃度的時間變化來指示其過程。一般來說，當(dāng)水中的濃度出現(xiàn)一個峰值后開始轉(zhuǎn)化為，就表明硝化功能開始建立［9］；當(dāng)濃度持續(xù)增加并出現(xiàn)一個穩(wěn)定峰值后，一個具備成熟硝化功能的水族箱就構(gòu)建完畢。這個時間越短，說明這種方式構(gòu)建的水族箱硝化功能建立越快，那么，這種掛膜方式就應(yīng)該被推薦在水族箱開箱養(yǎng)水期時使用。

從本研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，不同硝化細(xì)菌源對海水水族箱中氮轉(zhuǎn)化中起著非常關(guān)鍵的作用，添加硝化細(xì)菌后水族箱氮轉(zhuǎn)化，即建立硝化功能的速率加快，同時不同硝化細(xì)菌源在相同試驗工況條件下構(gòu)建海水水族箱硝化功能的能力也存在著一定的差異，這主要與硝化細(xì)菌的適應(yīng)性有關(guān)。一般來說，新建的水族箱系統(tǒng)的環(huán)境條件越適合硝化細(xì)菌生長，建立硝化功能的時間越短。在本次試驗構(gòu)建的海水水族箱中，成熟濾料菌源效果最好，建立硝化功能的時間為20 d，接種紅樹林區(qū)表層土壤、市售硝化菌和城市污水處理廠活性污泥的效果次之，分別為22，26和36 d。分析其可能的原因如下：

在環(huán)境條件已知的前提下，從已穩(wěn)定運行的水族箱移植濾料已被證明是快而有效的方法［10］，有研究認(rèn)為，接種成熟濾料可以加快在新建系統(tǒng)中引入適宜種類的細(xì)菌的速率，但系統(tǒng)中硝化作用的建立也需3～4周［11-12］，這與本研究的結(jié)論基本一致。

表層土壤含有數(shù)量龐大的異養(yǎng)菌、硝化菌，由于土壤菌群的環(huán)境較不穩(wěn)定，因此，細(xì)菌本身的適應(yīng)能力也較強。本試驗從海水紅樹林種植區(qū)選取表層土壤，其微生物菌群還具有適應(yīng)鹽度的能力，雖在海水水族箱中的適應(yīng)能力也較強，但這并不能保證所有地區(qū)的表層土壤均存在相同積極的作用。

市售的超級活性硝化細(xì)菌的生化作用一般需要適合該菌類的合適的理化條件。有學(xué)者認(rèn)為，加入菌液或許可以加速系統(tǒng)硝化作用的建立，但同時也需提供適合所加細(xì)菌生長繁殖的理化條件。本試驗選取的法國科迪BIO DIGEST超級活性硝化細(xì)菌具有較強的適應(yīng)性，在不易得到成熟的水族箱濾料的前提下，接種硝化細(xì)菌或許是一種很好的建立硝化功能的途徑。

城市污水處理廠活性污泥微生物菌群中含有一定量的硝化細(xì)菌，但適應(yīng)性和豐度均不及表層土壤中的菌群，表現(xiàn)在其建立硝化功能的速度上不及后者。

本次試驗對照組中的天然海水也具有少量的硝化細(xì)菌，但這類硝化菌因數(shù)量較少，因而需要較長時間才能建立硝化作用。在本試驗中，其建立硝化作用的時間也最長。

綜上所述，成熟濾料菌源構(gòu)建的水族箱建立硝化功能的速率最快，僅需20 d，其次是接種紅樹林區(qū)表層土壤、市售硝化菌和城市污水處理廠活性污泥，它們分別需要22，26和36 d。綜合各種因素，從穩(wěn)定運行的海水水族缸中移植濾材可以快速建立新的海水水族缸的硝化功能，推薦在開缸時使用該方法，其次是市售超級活性硝化細(xì)菌。

參考文獻：

［1］劉雅丹.世界觀賞魚貿(mào)易現(xiàn)狀［J］.世界農(nóng)業(yè)，2004（4）：37-38.

［2］嚴(yán)芳，朱錫龍.淺談觀賞魚的養(yǎng)殖現(xiàn)狀及發(fā)展前景［J］.麗水農(nóng)業(yè)科技，2005（3）：12-13.

［3］劉煒明，林榮澄，蔡立哲.海水觀賞水族缸中不同掛膜法對氮轉(zhuǎn)化的影響［J］.應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報，2006，25（4）：521-525.

［4］羅國芝，劉艷紅，譚洪新，等.新建海水生物濾器接種培養(yǎng)的研究［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2004，20（6）：443-445.

［5］NIJHOFM.Bacteria1 stratification and hydrau1ic 1oading effects in a p1ug-f1ow mode1 for nitrifying trick1ing fi1ters app1ied in recircu1ating fish cu1ture systems［J］.Aquacu1ture，1995，134 （1）：49-64.

［6］全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.海洋監(jiān)測規(guī)范第4部分：海水分析：GB 17378.4—1998［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998.

［7］杰米里，蓋伊.完美水族箱-水族箱和觀賞魚完全指導(dǎo)手冊［M］.斯克瑞來克，譯.北京：世界圖書出版公司，2007.

［8］王婷.海水觀賞魚飼養(yǎng)手冊［M］.福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

［9］周洋，孔小蓉，宋志文，等.硝化細(xì)菌對海水水族箱硝化功能建立過程的影響［J］.河北漁業(yè)，2009（3）：4-6.

［10］BOWER C E，TURNER D T.Acce1erated nitrification in new seawater cu1ture systems：Effectiveness of commercia1 additives and seed media from estab1ished systems［J］.Aquacu1ture，1981，24：1-9.

［11］MOE M A.The marine aquarium reference：systems and invertebrates［EB/OL］.［2015-12-05］.http：//doc233.faxabooks.com/the-marine-aquarium-reference-systems-andinvertebrates-moe-martin-a-jr—P-7015222.pdf.

［12］BOWER C R，TUNER D T.Acce1erated nitrification in new seawater cu1ture systems：effectiveness of commercia1 additives and seed media from estab1ished systems［J］.Aquacu1ture，1981，24：1-6.

（責(zé)任編輯：高 峻）

作者簡介：蔡景波（1983—），男，浙江蒼南人，碩士，工程師，主要從事海洋環(huán)境與生態(tài)方面的研究工作，E-mai1：jingbocai @163.com。

基金項目：溫州市水產(chǎn)增養(yǎng)殖技術(shù)創(chuàng)新團隊項目（C20120004-04）

收稿日期：2015-11-29

中圖分類號：S965.89

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：0528-9017（2016）03-0443-03

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160349