李濤+楊平凹+白海鋒+高志+袁永鋒+楊希+賈秋紅

摘 要：為了研究生物絮團(tuán)對(duì)觀賞魚類生長(zhǎng)影響及對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)凈化效果，通過設(shè)置對(duì)照組和生物絮團(tuán)組（碳氮比為20：1）進(jìn)行了錦鯉養(yǎng)殖效果對(duì)比試驗(yàn)。30 d的試驗(yàn)結(jié)果顯示，生物絮團(tuán)組錦鯉的特定生長(zhǎng)率相比對(duì)照組顯著提高（P<0.05），飼料系數(shù)相比對(duì)照組顯著降低（P<0.05），成活率兩者之間無顯著差異（P>0.05）。在池塘水質(zhì)凈化方面，生物絮團(tuán)組的亞硝酸鹽氮濃度和氨氮含量變化趨勢(shì)一致，呈現(xiàn)先升高后逐漸下降的趨勢(shì)，生物絮團(tuán)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，生物絮團(tuán)組的二態(tài)氮含量顯著低于對(duì)照組（P<0.05）。研究表明，生物絮團(tuán)技術(shù)應(yīng)用在錦鯉養(yǎng)殖中能有效凈化池塘水質(zhì)，同時(shí)可促進(jìn)錦鯉生長(zhǎng)。生物絮團(tuán)通過實(shí)現(xiàn)飼料中蛋白質(zhì)的二次有效利用，提高了飼料利用效率，降低了養(yǎng)殖成本、減少了水體污染。

關(guān)鍵詞：生物絮團(tuán)技術(shù)；錦鯉；養(yǎng)殖水質(zhì)；特定生長(zhǎng)率；成活率

近年來，隨著水產(chǎn)品需求量的提高，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向著集約化、工廠化的方向發(fā)展，飼料投喂量和養(yǎng)殖密度也相應(yīng)增加，養(yǎng)殖動(dòng)物排泄到水里的污染物也隨之增多，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染日益嚴(yán)重[1]。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，絕大多數(shù)養(yǎng)殖者看重的是眼前的短期經(jīng)濟(jì)利益，往往忽視了長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)的生態(tài)影響，導(dǎo)致很多養(yǎng)殖集中區(qū)域環(huán)境日益惡化。傳統(tǒng)的、高密度的養(yǎng)殖引起致病微生物大量繁殖、導(dǎo)致病害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物大批量死亡，這些結(jié)果給水產(chǎn)養(yǎng)殖從業(yè)者帶來了較大的經(jīng)濟(jì)損失，阻礙了行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)破壞了生態(tài)環(huán)境。因此，采取有效措施解決高密度精養(yǎng)池塘的水質(zhì)惡化，以及由此造成的養(yǎng)殖動(dòng)物死亡率高等問題已成為實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提質(zhì)增效的重要內(nèi)容之一。

生物絮團(tuán)技術(shù)是一項(xiàng)通過生物學(xué)原理改善養(yǎng)殖池塘水質(zhì)、提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物自身免疫力的生態(tài)型養(yǎng)殖新型技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)結(jié)合生產(chǎn)高效與環(huán)境友好的發(fā)展理念，在降低養(yǎng)殖成本的同時(shí)減少養(yǎng)殖池塘自身污染，實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)利用。生物絮團(tuán)技術(shù)關(guān)鍵是在人為可控條件下，將異養(yǎng)型細(xì)菌、浮游藻類和小型浮游動(dòng)物等微型生物共同培養(yǎng)，通過絮凝作用形成各式各樣的絮團(tuán)狀微生物聚集體，這種團(tuán)狀物質(zhì)能起到在凈化水質(zhì)的同時(shí)為水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物提供優(yōu)質(zhì)生物餌料等作用[2]。近年來，國(guó)內(nèi)對(duì)生物絮團(tuán)進(jìn)行了一系列的應(yīng)用研究[3-7]，但是有關(guān)生物絮團(tuán)技術(shù)在觀賞性魚類的養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究很少見報(bào)道。因此，本試驗(yàn)于2015年在西安觀賞魚養(yǎng)殖基地通過利用蔗糖作為碳源將生物絮團(tuán)技術(shù)應(yīng)用到錦鯉商品魚養(yǎng)殖中，通過對(duì)比試驗(yàn)探討生物絮團(tuán)技術(shù)對(duì)錦鯉的生長(zhǎng)及其成活率的影響，為生物絮團(tuán)技術(shù)在觀賞魚養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)池塘與材料

試驗(yàn)池塘選擇在西安市草灘養(yǎng)殖基地，池塘東西走向，池深2.2 m，池周混凝土護(hù)坡，坡度65°，池底淤泥厚度15 cm。池塘水面為0.4 hm2（長(zhǎng)40 m×寬100 m），水深1.6 m。

試驗(yàn)用觀賞魚為錦鯉，平均規(guī)格為80～100 g/尾，養(yǎng)殖密度為22 500～30 000尾/hm2。試驗(yàn)用蔗糖購(gòu)自西安糧油副食批發(fā)市場(chǎng)。復(fù)合芽孢桿菌（主要有枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、硝化細(xì)菌等）購(gòu)自西安富祺生物科技有限公司（總菌數(shù)≥280億/g）。養(yǎng)殖用水取自深井水，池塘配有微孔增氧系統(tǒng)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)時(shí)間選擇在2015年9月-10月，試驗(yàn)設(shè)置生物絮團(tuán)組和對(duì)照組，生物絮團(tuán)組每天根據(jù)配合飼料（粗蛋白含量約為35%～45%）的投喂量按C/N等于20∶1添加蔗糖，試驗(yàn)期間對(duì)照組僅投喂配合飼料，每個(gè)處理選擇兩個(gè)池塘。試驗(yàn)期間利用空氣壓縮機(jī)24 h間斷性充氧，溶解氧維持在5.0 mg/L以上，池塘日常管理中試驗(yàn)池和對(duì)照池盡量做到一致。

1.3 日常管理

試驗(yàn)周期30 d，整個(gè)試驗(yàn)期間不用交換水，只通過適當(dāng)補(bǔ)充新水來彌補(bǔ)因日照蒸發(fā)和池塘滲漏引起的水分損失。每日投餌量為魚體重的3%～4%，每隔10 d進(jìn)行一次抽檢，每次隨機(jī)抽取10尾錦鯉稱量調(diào)整投餌量。每日投喂3次（分別在8∶30、12∶30、17∶30），試驗(yàn)過程中每天上午于9∶30用池水溶解蔗糖后均勻潑灑在水體表面，保持水體中碳氮比。每7 d潑灑一次復(fù)合芽孢桿菌純粉，保持水體中存在大量有益微生物。

1.4 水質(zhì)監(jiān)測(cè)

試驗(yàn)過程中，每天使用便攜式水質(zhì)檢測(cè)儀測(cè)量水溫、溶解氧、pH、電導(dǎo)率。定期（3～5 d）檢測(cè)一次氨氮和亞硝酸鹽氮含量。檢測(cè)水樣采集時(shí)間在上午8∶30，取水位置設(shè)在池塘中央和池邊各一處，用250 mL有機(jī)玻璃采水器在水面下50 cm處和距池底50 cm處分別采取水樣，經(jīng)混勻后取1 000 mL于24 h內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。水質(zhì)指標(biāo)依據(jù)《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》[8]進(jìn)行測(cè)定。

1.5 指標(biāo)測(cè)定與統(tǒng)計(jì)分析

養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行抽樣稱重，同時(shí)進(jìn)行分塘統(tǒng)計(jì)活魚尾數(shù)。具體指標(biāo)計(jì)算公式如下：

特定生長(zhǎng)率（%/d）=（ln末體重-ln初體重）×100/試驗(yàn)時(shí)間

飼料系數(shù)=投飼量/魚增重量

成活率=試驗(yàn)?zāi)┗铘~尾數(shù)/試驗(yàn)初活魚尾數(shù)×100%

利用Excel數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并使用單因素分析中的最小顯著差數(shù)法檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較（P<0.05）。

2 結(jié)果

2.1 生物絮團(tuán)對(duì)水質(zhì)的影響

試驗(yàn)期間，對(duì)照池和試驗(yàn)池的水溫、溶解氧和pH無顯著差異（P>0.05），水溫變化范圍在23.6～28.4 ℃，溶解氧維持在5.6～8.2 mg/L，pH維持在6.5～7.8。這表明碳源強(qiáng)化對(duì)養(yǎng)殖池塘水體的pH影響不顯著。如圖1所示，隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)照組氨氮水平呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，試驗(yàn)組的氨氮含量呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，在試驗(yàn)第15 d時(shí)氨氮濃度達(dá)到峰值（2.48 mg/L），直到第20 d以后，生物絮團(tuán)組的氨氮濃度逐漸低于對(duì)照組（P<0.05）。此外，試驗(yàn)組的亞硝酸鹽氮變化規(guī)律與氨氮水平趨勢(shì)相近，也呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)（如圖2）。而對(duì)照組的亞硝酸鹽氮的含量整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)其濃度達(dá)最大值（0.286 mg/L），試驗(yàn)組亞硝酸氮濃度在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)降到最低值（0.004 mg/L），從第18 d開始，生物絮團(tuán)組與對(duì)照組之間出現(xiàn)顯著差異（P<0.05）。生物絮團(tuán)有效降低了水體中氮素含量，防止了富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生，凈化了魚類生長(zhǎng)的水環(huán)境。

2.2 生物絮團(tuán)對(duì)生長(zhǎng)及成活率的影響

經(jīng)過30 d的對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)生物絮團(tuán)組錦鯉的特定生長(zhǎng)率為1.26%/d，相比對(duì)照組提高了18.7%（P<0.05）。實(shí)驗(yàn)組飼料系數(shù)（2.12）顯著低于對(duì)照組（2.68）（P<0.05）。在養(yǎng)殖成活率上，生物絮團(tuán)組與對(duì)照組之間差異不顯著（P>0.05），分別為98.6%、96.3%。說明生物絮團(tuán)技術(shù)應(yīng)用在錦鯉的養(yǎng)殖過程中能有效促進(jìn)魚類生長(zhǎng)，提高養(yǎng)殖成活率。

3 分析與討論

3.1 生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖水體凈化作用

有研究表明，傳統(tǒng)的集約化池塘養(yǎng)殖對(duì)池塘水體pH的影響較大，隨著養(yǎng)殖時(shí)間的推移pH值逐漸降低，養(yǎng)殖動(dòng)物的排泄物、投喂的殘餌中的溶出性營(yíng)養(yǎng)鹽和溶解性有機(jī)質(zhì)是導(dǎo)致池塘養(yǎng)殖自身污染的重要因素[9]。本試驗(yàn)中以蔗糖為碳源，通過添加芽孢桿菌形成生物絮團(tuán)，有效去除了錦鯉養(yǎng)殖池水體中的二態(tài)氮。生物絮團(tuán)通過自身?yè)碛械娜N微生物環(huán)境（好氧、兼氧和厭氧），為各種菌類的生長(zhǎng)繁殖提供優(yōu)良場(chǎng)所，使其通過硝化和反硝化的生物脫氮作用，改變水體中氮元素的形態(tài)，有效凈化養(yǎng)殖水體。此試驗(yàn)中通過對(duì)比氨氮和亞硝酸氮的變化，發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)的第15～20 d生物絮團(tuán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，此后的二態(tài)氮含量得到了有效控制，此時(shí)氮源的處理效果最好。許多研究證實(shí)，向養(yǎng)殖水體中添加碳源后許多異養(yǎng)微生物被激活，通過快速擴(kuò)繁并以水體中懸浮的顆粒為核心形成微小團(tuán)形體，此外，這種團(tuán)狀體通過黏液黏附大量微型藻類、原生動(dòng)物以及其他的池塘小型有機(jī)物質(zhì)，最終形成成熟的生物絮團(tuán)[10]。有研究表明[4]，在生物絮團(tuán)技術(shù)系統(tǒng)中，異養(yǎng)細(xì)菌是氨氮去除的主要力量。因此，在生物絮團(tuán)形成過程中，適量添加芽孢桿菌等微生態(tài)制劑有利于形成較高的活性絮凝物，通過改善絮團(tuán)中菌類群結(jié)構(gòu)促進(jìn)生物凈水[11]。

3.2 生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物生長(zhǎng)的影響

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，生物絮團(tuán)能有效促進(jìn)錦鯉的生長(zhǎng)，生物絮團(tuán)組的錦鯉特定生長(zhǎng)率顯著高于對(duì)照組，飼料系數(shù)顯著低于對(duì)照組。這說明試驗(yàn)中錦鯉攝食了部分生物絮團(tuán)，使原來的飼料蛋白得以二次利用，降低了飼料成本。有研究利用羅非魚培育生物絮團(tuán)發(fā)現(xiàn)，生物絮團(tuán)可以作為替代餌料，替代魚粉和大豆蛋白[12]。通過測(cè)定，試驗(yàn)池塘生物絮團(tuán)系統(tǒng)穩(wěn)定后，其含量保持在100～200 mg/L，其中的菌體蛋白含量在25%以上，這完全滿足錦鯉對(duì)蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求。而且，生物絮團(tuán)所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有益微生物可以作為動(dòng)物基礎(chǔ)餌料中某些營(yíng)養(yǎng)成分的補(bǔ)充，有些內(nèi)含物質(zhì)可通過刺激動(dòng)物消化道內(nèi)消化酶促進(jìn)消化吸收，滿足錦鯉的營(yíng)養(yǎng)需求，從而加快了錦鯉的生長(zhǎng)。此外，生物絮團(tuán)內(nèi)富含多糖類化合物，而多糖類化合物與免疫調(diào)節(jié)存在密切關(guān)系。藥理研究表明[13]，多糖類化合物具有免疫增強(qiáng)與調(diào)節(jié)、抗病毒、激活補(bǔ)體系統(tǒng)和增加宿主防御機(jī)制等作用。本試驗(yàn)中，雖然試驗(yàn)組與對(duì)照組的錦鯉成活率差異不顯著，但是在相同管理?xiàng)l件下，生物絮團(tuán)組的錦鯉成活率高出對(duì)照組2.3%，說明生物絮團(tuán)在提高養(yǎng)殖動(dòng)物免疫性能、減少病害死亡方面具有一定的作用。

3.3 生物系團(tuán)技術(shù)的適用性

生物絮團(tuán)技術(shù)是以養(yǎng)殖水體中異養(yǎng)微生物為主體，經(jīng)過持續(xù)的生物絮凝作用黏連水中的微型有機(jī)質(zhì)顆粒、原生動(dòng)物、浮游藻類以及絲狀菌體等形成的絮凝團(tuán)狀物。在本試驗(yàn)條件下，一般經(jīng)過15～18 d的培養(yǎng)時(shí)間即可形成穩(wěn)定狀態(tài)。目前，生物絮團(tuán)因具有凈化水質(zhì)，降低病害發(fā)生，提高養(yǎng)殖成活率，增加養(yǎng)殖動(dòng)物免疫力以及提高飼料蛋白利用率等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在高密度集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖中[14]。有研究顯示[15]，在養(yǎng)殖過程中飼料中約有10%～20%的氮未被養(yǎng)殖動(dòng)物攝食而直接溶解到養(yǎng)殖水體中，被動(dòng)物攝食的飼料中約有20%～25%的氮被養(yǎng)殖動(dòng)物利用于生長(zhǎng)，而剩余的75%～80%的氮以糞便和代謝物的方式排到水中。這些殘餌和排泄物沉入池底被細(xì)菌分解，不僅耗氧，同時(shí)還產(chǎn)生氨氮和亞硝酸鹽等有害污染物質(zhì)。這些污染物積累到一定程度會(huì)導(dǎo)致水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化，不良的水環(huán)境影響了養(yǎng)殖動(dòng)物的生長(zhǎng)，降低了養(yǎng)殖動(dòng)物的免疫功能，使養(yǎng)殖動(dòng)物發(fā)病率增加。在此背景下，生物絮團(tuán)技術(shù)的推廣示范對(duì)解決池塘水質(zhì)自身污染和提高養(yǎng)殖成活率等問題具有極其重要的生態(tài)及經(jīng)濟(jì)意義。此外，生物絮團(tuán)技術(shù)是以環(huán)境友好的理念為基礎(chǔ)的新興生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)與飼料有效替代技術(shù)，其在當(dāng)今水產(chǎn)集約化養(yǎng)殖時(shí)期可解決飼料成本和環(huán)境制約等水產(chǎn)養(yǎng)殖問題，因此生物絮團(tuán)技術(shù)的推廣應(yīng)用勢(shì)在必行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 姜紅，李月紅，黃權(quán).養(yǎng)殖水體的有機(jī)物負(fù)荷及其減輕對(duì)策[J].中國(guó)水產(chǎn)，2000（2）：32-33

[2] Avnimelech Y. Bio-filters：The need for an new comprehensive approach[J].Aquacultural Engineering，2006，34（3）：172-178

[3] 李志斐，王廣軍，余德光，等.生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖水體水質(zhì)和微生物群落功能的影響[J].上海海洋大學(xué)報(bào)，2015，24（4）：503-512

[4] 羅文，王廣軍，龔?fù)麑?，?生物絮團(tuán)技術(shù)對(duì)彭澤鯽生長(zhǎng)及養(yǎng)殖水質(zhì)的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，45（2）：318-322

[5] 張?jiān)S光，趙培，王國(guó)成，等.不同放苗密度凡納濱對(duì)蝦生物絮團(tuán)養(yǎng)殖的環(huán)境和產(chǎn)出效應(yīng)[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展，2013，34（3）：111-119

[6] 李爽，李耕，潘玉州，等.生物絮團(tuán)技術(shù)對(duì)工廠化養(yǎng)殖海參生長(zhǎng)及存活率的影響[J].科學(xué)養(yǎng)魚，2011，（11）：65-66

[7] 羅亮，張家松，李卓佳.生物絮團(tuán)技術(shù)特點(diǎn)及其在對(duì)蝦養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J].水生態(tài)學(xué)雜志，2011，32（5）：129-133

[8] 國(guó)家環(huán)保局制《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].第四版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002

[9] 計(jì)新麗，林小濤，許忠能，等.海水養(yǎng)殖自身污染機(jī)制及其對(duì)環(huán)境的影響[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2000，19（4）：66-71

[10] Schneider O， Sereti V， Eding E H， et al. Molasses as C source for heterotrophic bacteria production on solid fish waste[J]. Aquaculture， 2006，261（4）：1239-1248

[11] 李斌，張秀珍，馬元慶，等.生物絮團(tuán)對(duì)水質(zhì)的調(diào)控作用及仿刺參（Apostichopus japonicus）幼參生長(zhǎng)的影響[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展，2014，35（4）：85-90

[12] Kuhn D D， Lawrence A L， Boardman G D，et al. Evaluation of two types of bioflocs derived from biological treatment of fish effluent as feed ingredients for Pacific white shrimp，Litopenaeus vannamei[J].Aquaculture，2010，303（1）：28-33

[13] 盧杏通，戴鏡紅，廖明.多糖類免疫調(diào)節(jié)劑研究概況[J].動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2003，24（1）：10-12

[14] 白海鋒，袁永鋒，賈秋紅，等.生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)魚池塘水質(zhì)凈化效果試驗(yàn)[J].水產(chǎn)養(yǎng)殖，2015，（9）：32-33

[15] 李勤生，王業(yè)勤.水產(chǎn)養(yǎng)殖與微生物[M].武漢：武漢出版社，2000