田海軍 呂 瑛 陳志勤

1.固定化微生物技術(shù)

固定化微生物技術(shù)是在固定化酶技術(shù)的基礎(chǔ)上研究發(fā)展起來的，采用生物活性高的分子載體通過固定、誘導(dǎo)出穩(wěn)定的特殊菌群，提高其耐受性。

1.1 固定化微生物的制備

微生物的固定方法，常用的有包埋法、吸附法、共價(jià)結(jié)合法和交聯(lián)法。

包埋法：將微生物限制在能讓基質(zhì)滲入和產(chǎn)物擴(kuò)散出來的微膠囊或凝膠的小格子內(nèi)。包埋法對(duì)微生物的活性影響不大，顆粒硬度高，是用的最多最廣的方法。

吸附法：用的最早，技術(shù)也相對(duì)較為成熟些，一般有物理吸附和離子吸附兩類。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，對(duì)細(xì)胞活性影響小，條件相對(duì)溫和。缺點(diǎn)是穩(wěn)定性和重復(fù)性較差，對(duì)載體的要求高。

共價(jià)結(jié)合法：利用微生物細(xì)胞表面功能團(tuán)和載體形成化學(xué)鍵，起到固定細(xì)胞的作用。優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好。缺點(diǎn)操作復(fù)雜，結(jié)合時(shí)反應(yīng)激烈難控制。

交聯(lián)法：通過微生物與官能基團(tuán)的試劑反應(yīng)，從而使微生物互相連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形式存在，達(dá)到固定化微生物的目的。優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性很好，經(jīng)得起pH值和溫度的等劇烈變化。缺點(diǎn)是對(duì)細(xì)胞活性影響較大，成本也相對(duì)較高。

1.2 微生物制劑的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)藥物如抗生素，長(zhǎng)期使用的話會(huì)產(chǎn)生抗藥性，效果會(huì)越來越不理想，加上現(xiàn)在人們環(huán)保觀念的增強(qiáng)和國(guó)家對(duì)養(yǎng)殖藥物的限制，微生物制劑是水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中改善和維持水環(huán)境的不二選擇。相比傳統(tǒng)藥物，微生物制劑安全無毒副作用，成本相對(duì)低廉，而且不會(huì)產(chǎn)生抗藥性，更主要的是維持生態(tài)平衡。

2.日本對(duì)蝦養(yǎng)殖

2.1 養(yǎng)殖模式

日本對(duì)蝦俗稱竹節(jié)蝦、花蝦，中國(guó)東南沿海一帶多養(yǎng)殖。日本對(duì)蝦屬于大型甲殼動(dòng)物，喜好棲息泥沙底部，具備有較強(qiáng)的潛沙特性，晚上出來覓食。

對(duì)環(huán)境的要求：①鹽度在15‰-30‰，適宜溫度25～30℃。日本對(duì)蝦在8～10℃是不吃食的，5℃以下無法生長(zhǎng)。對(duì)溶解氧要求嚴(yán)格，不能低于2mg/L，過于高也不行，易發(fā)氣泡病。pH值在7.8～9之間為宜。

2.2 養(yǎng)殖池水環(huán)境問題

日本對(duì)蝦現(xiàn)在基本采用高位池養(yǎng)殖，由于養(yǎng)殖密度大，水質(zhì)更易更快變壞，從而打破蝦塘的生態(tài)平衡，使對(duì)蝦的發(fā)病率、死亡率大大提高。因此科學(xué)養(yǎng)殖日本對(duì)蝦，提高日本對(duì)蝦的成活率和產(chǎn)量，就要從根源入手，治理對(duì)蝦高位養(yǎng)殖池水環(huán)境問題。

日本對(duì)蝦對(duì)水質(zhì)有較高要求。主要面臨的問題有：①水體氨氮超標(biāo)。高密度的放養(yǎng)，水體富營(yíng)養(yǎng)化，水體中有機(jī)質(zhì)過多，以及殘餌、糞便的分解都會(huì)造成氨氮超標(biāo)。②亞硝酸鹽超標(biāo)。水體中菌類含量低，是導(dǎo)致亞硝酸鹽過高的主要原因。亞硝酸鹽過高，會(huì)破壞對(duì)蝦的呼吸系統(tǒng)，出現(xiàn)厭食、緩游等現(xiàn)象，造成中毒。③硫化氫問題。近年來水體中硫化氫問題越來越得到大家的關(guān)注，每年因硫化氫問題造成日本對(duì)蝦死亡的例子不在少數(shù)。產(chǎn)生的途徑主要有兩個(gè)：一是有機(jī)硫化物分解產(chǎn)生的，二是泥土中的硫酸鹽被厭氧性細(xì)菌還原成硫化氫。

3.實(shí)驗(yàn)方法

選取一個(gè)問題養(yǎng)殖池，取池水分成1號(hào)，2號(hào)。

1號(hào)為對(duì)照組，不做任何處理。2號(hào)為實(shí)驗(yàn)組，做微生物制劑處理。

觀察并記錄同時(shí)間點(diǎn)1號(hào)和2號(hào)要測(cè)物質(zhì)的含量讀數(shù)。

4.固定化微生物對(duì)環(huán)境的影響

微生物具有修復(fù)水體的功能。日本對(duì)蝦養(yǎng)殖池本身就有一定的自凈能力，這是其中的“土著”微生物所發(fā)揮的作用。但到養(yǎng)殖中后期，投料量加大等原因嚴(yán)重破壞養(yǎng)殖地水環(huán)境的自凈能力，這時(shí)就需要向水中投放針對(duì)性強(qiáng)的分解菌來幫助和恢復(fù)養(yǎng)殖池的凈化能力，達(dá)到修復(fù)水體的目的。微生物在生長(zhǎng)過程中，其新陳代謝過程就是吸收分解有機(jī)物的過程，微生物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要有碳素營(yíng)養(yǎng)源、氮素營(yíng)養(yǎng)源、無機(jī)鹽等。微生物通過這些物質(zhì)來生長(zhǎng)繁殖，有效地降低這些物質(zhì)在養(yǎng)殖池中的含量。從而恢復(fù)養(yǎng)殖池水環(huán)境的碳循環(huán)和氮循環(huán)，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

微生物代謝過程：將有機(jī)污染物氧化分解為CO2和H2O等穩(wěn)定有機(jī)物，并提供合成新細(xì)胞所需要的能量。

4.1 處理氨氮水

在日本對(duì)蝦高位養(yǎng)殖中，氨氮是很常見很頭疼的問題。氨氮對(duì)日本對(duì)蝦的毒性很大，所以控制水體氨氮含量十分重要。在浙江寧波某日本對(duì)蝦高位池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)本論文前面的實(shí)驗(yàn)方法，得到數(shù)據(jù)如圖1。

圖1 微生物制劑對(duì)氨氮水的影響

4.2 處理亞硝酸鹽水

亞硝酸鹽超標(biāo)易造成日本對(duì)蝦蛻殼不遂，軟殼和“偷死”。亞硝酸鹽會(huì)破壞日本對(duì)蝦的血液循環(huán)，造成缺氧和中毒。微生物對(duì)亞硝酸鹽的處理結(jié)果如圖2。

圖2 微生物制劑對(duì)亞硝酸鹽水的影響

4.3 處理硫化氫水

硫化氫是近幾年來備受關(guān)注的一個(gè)問題，能夠破壞日本對(duì)蝦的呼吸系統(tǒng)、血液循環(huán)，危害性之強(qiáng)，尤勝亞硝酸鹽。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)微生物對(duì)硫化氫的含量也能起到一定的作用，如表1。

表1 微生物制劑對(duì)硫化氫的影響

4.4 對(duì)殘餌、糞便和有機(jī)底質(zhì)的處理研究

針對(duì)性得進(jìn)行了為期一個(gè)月的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。我們選擇了三個(gè)相鄰的10畝日本對(duì)蝦高位池A、B和C來進(jìn)行研究。A池每10天用一次微生物制劑（糞鏈球菌、光合細(xì)菌、芽孢桿菌等）來調(diào)節(jié)修復(fù)水質(zhì)和底質(zhì)。B池每10天用一次化學(xué)制劑來處理底質(zhì)。C池不做任何微生物制劑處理。經(jīng)過一個(gè)月的觀察，發(fā)現(xiàn)A池水質(zhì)十分健康，底質(zhì)干干凈凈，沒有任何污質(zhì)殘留。B池水質(zhì)不好，粘稠，水體有機(jī)污染物多，底部在剛用藥時(shí)有效果，但反彈快，維持時(shí)間短，而且有殘?jiān)?。C池水質(zhì)氨氮、亞硝酸鹽都嚴(yán)重超標(biāo)，底質(zhì)有機(jī)污染物很多，不能達(dá)到日本對(duì)蝦的生活條件。

結(jié)果表明微生物制劑對(duì)殘餌、糞便、有機(jī)底質(zhì)的處理，有明顯的效果。能夠徹底地分解殘餌、有機(jī)物，轉(zhuǎn)化為藻類能夠吸收的養(yǎng)料，保持蝦池的養(yǎng)殖環(huán)境健康。

5.結(jié)果與分析

通過為期兩個(gè)月的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)微生物制劑在日本對(duì)蝦高位池水環(huán)境的應(yīng)用中效果顯著。在氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等問題的處理上，都能起到很好的效果。而且沒有任何毒副作用和殘留。微生物制劑能夠修復(fù)水體，維持養(yǎng)殖池的生態(tài)平衡和碳循環(huán)、氮循環(huán)，從本質(zhì)上解決了氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等問題，有著很好的發(fā)展研究和應(yīng)用前景。

（通聯(lián)：464000，1.信陽農(nóng)林學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，信陽市水生動(dòng)物病害防控工程技術(shù)研究中心；2.信陽市羅山縣水產(chǎn)局）