郭小澤，唐艷強(qiáng)，侯玉潔，劉文舒，陳彥良，方 劉，肖海紅，李思明

( 1.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 畜牧獸醫(yī)研究所，江西 南昌 330200； 2.南昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，江西 南昌 330008；3.長(zhǎng)江大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023 )

隨著我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模化、集約化的發(fā)展，養(yǎng)殖水體的水質(zhì)處理技術(shù)成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)研究的熱點(diǎn)。研究表明，水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物只能有效吸收投喂飼料中蛋白質(zhì)的20%～25%，其余部分則以殘餌、氨氮和糞便的形式排放到養(yǎng)殖水體中[1]。在高溫季節(jié)，隨著人工飼料投喂量的增加，養(yǎng)殖水體中氨氮、亞硝酸鹽氮的含量會(huì)逐漸升高，從而導(dǎo)致養(yǎng)殖動(dòng)物發(fā)病或死亡[2]。因此，集約化養(yǎng)殖條件下，有效解決養(yǎng)殖水體水質(zhì)問(wèn)題成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的重要因素之一。

生物絮團(tuán)技術(shù)(BFT)是通過(guò)在養(yǎng)殖系統(tǒng)中培育和調(diào)控微生物群落來(lái)促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物健康生長(zhǎng)，是一種將水處理系統(tǒng)和養(yǎng)殖生長(zhǎng)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的新型人工綜合生態(tài)技術(shù)[3]。該技術(shù)通過(guò)微生物群落吸收、轉(zhuǎn)化水體中的氮磷代謝廢物，達(dá)到維持水體水質(zhì)穩(wěn)定的作用。同時(shí)，形成的生物絮團(tuán)可作為部分養(yǎng)殖動(dòng)物的天然餌料，節(jié)約了養(yǎng)殖成本。該技術(shù)的核心是通過(guò)調(diào)節(jié)水體的C/N來(lái)控制生物絮團(tuán)的形成， Avnimelech[4]通過(guò)建立假設(shè)模型，根據(jù)微生物自身蛋白合成對(duì)C/N需求，計(jì)算得出飼料中C/N為15.75∶1時(shí)有利于異養(yǎng)菌的繁殖，可有效降低水體中氨氮和亞硝酸鹽氮含量。隨后，C/N對(duì)羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)[5]、凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeusvannamei)[6]、尼羅羅非魚(yú)(Oreochromisniloticus)[7]、鯽魚(yú)(Carassiusauratus)[8]等養(yǎng)殖水質(zhì)的影響及生物絮團(tuán)調(diào)控方面的研究均有報(bào)道。

目前，生物絮團(tuán)技術(shù)在集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖中作為一種改善養(yǎng)殖水體環(huán)境的手段得到了廣泛的研究和應(yīng)用，但該技術(shù)的研究更多集中于蝦和羅非魚(yú)等單一養(yǎng)殖模式中，對(duì)其在混養(yǎng)模式及其水體中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的研究還較少。筆者利用細(xì)菌16S rRNA測(cè)序技術(shù)，分析通過(guò)投放糖蜜調(diào)控水體C/N水平對(duì)草魚(yú)(Ctenopharyngodonidellus)混養(yǎng)池塘水體細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響，以期從水體微生物角度為C/N調(diào)控養(yǎng)殖水體水質(zhì)技術(shù)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)不同處理組，每組3個(gè)平行，各處理組通過(guò)添加糖蜜調(diào)控C/N水平，分別為15∶1、20∶1、25∶1，以不投放糖蜜組為對(duì)照組(C/N為10∶1)。根據(jù)文獻(xiàn)[4]總結(jié)的生物絮團(tuán)養(yǎng)殖系統(tǒng)的C/N調(diào)控公式，及飼料投喂量調(diào)整不同處理組糖蜜的添加量。糖蜜添加量按下式計(jì)算：

C/N=(m1×ρ1+m2×ρ2)/(m2×ρ3)

式中，m1為糖蜜添加量，ρ1為糖蜜中有機(jī)碳含量，m2為飼料投喂量，ρ2為飼料中有機(jī)碳含量，ρ3為飼料中氮含量。

試驗(yàn)于12個(gè)25 m×25 m×2 m水泥護(hù)坡池塘中進(jìn)行。每個(gè)池塘放養(yǎng)850尾草魚(yú)，體質(zhì)量為(320.4±2.5) g；彭澤鯽(C.auratusvar.pengze)200尾，體質(zhì)量為(45.3±1.2) g；鰱魚(yú)(Hypophthalmichthysmolitrix)100尾，體質(zhì)量為(86.7±4.3) g；鳙魚(yú)(Aristichthysnobilis)50尾，體質(zhì)量為(98.4±4.8) g。上述魚(yú)苗均由九江市水產(chǎn)科學(xué)研究所提供。

1.2 試驗(yàn)管理

試驗(yàn)于2017年7月5日—10月5日在九江市水產(chǎn)科學(xué)研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。每日投喂飼料3次，分別為8:00—8:30、12:00—12:30和16:00—16:30，所有試驗(yàn)使用粗蛋白含量為30%的草魚(yú)混養(yǎng)飼料(江西海大飼料有限公司)，每日定量投飼，日投量約為草魚(yú)體質(zhì)量的3%，每周根據(jù)攝食和生長(zhǎng)情況作適當(dāng)調(diào)整。試驗(yàn)期間所有池塘不換水，只補(bǔ)充因滲漏和蒸發(fā)而損失的水量，使水位維持在約1.5 m。同時(shí)，每日1:00—5:00及晴天13:00—15:00打開(kāi)增氧機(jī)，并根據(jù)天氣情況調(diào)整。每次投喂飼料后1 h，將糖蜜與少量池塘水適時(shí)在桶中攪拌混合，全池均勻潑灑。

1.3 樣品采集與檢測(cè)

1.3.1 水質(zhì)檢測(cè)

每月上旬選擇晴天，于10:00用采水器在池塘四周及中心5個(gè)固定點(diǎn)水深0.5 m處分別采集1 L水樣混合，置于無(wú)菌聚乙烯瓶中靜置30 min后，經(jīng)800目篩絹過(guò)濾，冷藏帶回實(shí)驗(yàn)室立即進(jìn)行水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)。使用YSI-QS600水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)水體的溶解氧和pH；水體中的氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總氮、總磷測(cè)定參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析法》[9]進(jìn)行。其中，氨氮質(zhì)量濃度測(cè)定采用納氏試劑分光光度法，硝酸鹽氮質(zhì)量濃度測(cè)定采用萘乙二胺分光光度法，硝酸鹽氮質(zhì)量濃度測(cè)定采用紫外分光光度法，總氮和總磷采用過(guò)硫酸鉀氧化法檢測(cè)。

1.3.2 生物絮團(tuán)指標(biāo)的測(cè)定

生物絮團(tuán)沉積量測(cè)定采用文獻(xiàn)[10]的方法，使用沉淀漏斗(1000-0010，Nalgene)取1 L水樣經(jīng)過(guò)30 min的沉淀，統(tǒng)計(jì)生物絮團(tuán)沉積量；總固體顆粒懸浮物測(cè)定采用CJ/T 52—1999《城市污水懸浮固體的測(cè)定》，取水樣1 L，使用TOYO定量濾紙抽濾，于105 ℃烘箱烘干后稱量質(zhì)量。

1.3.3 水體細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)檢測(cè)

根據(jù)前期水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，選取最佳糖蜜添加組和對(duì)照組進(jìn)行水體中微生物菌群檢測(cè)。用采水器在水質(zhì)取樣固定點(diǎn)采水3 L，經(jīng)過(guò)0.22 μm的濾膜真空抽濾后，將濾膜置于無(wú)菌EP管中，并放置液氮中速凍，用于細(xì)菌DNA提取。細(xì)菌DNA提取使用土壤基因組DNA提取試劑盒(OMEGA，美國(guó))進(jìn)行。在超凈工作臺(tái)中，將采樣獲取的濾膜置于5 mL無(wú)菌EP離心管中，用滅菌后的剪刀將濾膜盡量剪碎，加入2.5 mL的 Buffer SLX Mlus。參照DNA提取試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作提取DNA，將提取到的樣品DNA進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。

將檢測(cè)合格的細(xì)菌DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增引物根據(jù)細(xì)菌16S rRNA的V3～V4區(qū)設(shè)計(jì)引物U341F/U806R。具體序列為：U341F，5′-CGGCAACGAGCGCAACCC-3′；U806R，5′-CCATTGTAGCACGTGTGTAGCC-3′。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)檢測(cè)合格后進(jìn)行純化及測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建，測(cè)序服務(wù)由北京諾禾致源科技股份有限公司提供。測(cè)序結(jié)果經(jīng)過(guò)拼接、過(guò)濾得到Clean Tags，再經(jīng)過(guò)嵌合體的去除得到有效數(shù)據(jù),根據(jù)特定的閥值(97%)進(jìn)行可操作分類單元聚類，并結(jié)合微生物數(shù)據(jù)庫(kù)——SILVA進(jìn)行物種注釋和物種分類分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析

測(cè)序結(jié)果的可操作分類單元聚類采用RDP classifier貝葉斯算法；利用Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)和Chao1指數(shù)計(jì)算細(xì)菌生態(tài)多樣性指數(shù)；主成分分析利用R 3.1.0軟件進(jìn)行。利用SPSS 19軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘水質(zhì)指標(biāo)的影響

潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘水質(zhì)指標(biāo)的影響見(jiàn)表1。在試驗(yàn)前期(7月)，各組的水質(zhì)指標(biāo)無(wú)顯著差異(P>0.05)。隨著試驗(yàn)進(jìn)行，潑灑糖蜜組的池塘水體中溶解氧水平較對(duì)照組有降低趨勢(shì)，尤其是C/N 20∶1組和C/N 25∶1組與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)。各組池塘水體中總磷含量隨著試驗(yàn)進(jìn)行均逐漸升高，潑灑糖蜜組與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)。潑灑糖蜜后，水體中氮元素的變化主要表現(xiàn)為氨氮、亞硝酸鹽氮的含量下降，硝酸鹽氮的含量升高，其中C/N 20∶1組與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)。

表1 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體水質(zhì)指標(biāo)的影響

注：同列中字母不同的平均值差異顯著(P<0.05)，下同.

2.2 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘生物絮團(tuán)形成的影響

草魚(yú)混養(yǎng)池塘中潑灑糖蜜可顯著促進(jìn)生物絮團(tuán)的形成。在試驗(yàn)前期(7月)，各組生物絮團(tuán)沉積量和總固體顆粒懸浮物量無(wú)顯著差異(P>0.05)(圖1、圖2)。試驗(yàn)組生物絮團(tuán)沉積量和總固體顆粒懸浮物量隨糖蜜潑灑量的增加而升高，并且在8月達(dá)到最大值，隨后9月和10月開(kāi)始降低，而對(duì)照組則無(wú)顯著變化。其中，8月、9月和10月C/N 20∶1組和C/N 25∶1組的生物絮團(tuán)沉積量與對(duì)照組相比均有顯著性差異(P<0.05)；潑灑糖蜜的池塘水體中總固體顆粒懸浮物量在8月、9月和10月均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。

圖1 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中生物絮團(tuán)沉積量的影響

圖2 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中總固體顆粒懸浮物量的影響

2.3 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘細(xì)菌群落多樣性的影響

根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，分別選取對(duì)照組和C/N 20∶1組進(jìn)行水體細(xì)菌群落分析，結(jié)果見(jiàn)表2。通過(guò)測(cè)序后對(duì)各樣品的有效序列進(jìn)行系譜分類，以97%相似性水平為標(biāo)準(zhǔn)劃分可操作分類單元，對(duì)照組-1、對(duì)照組-2、對(duì)照組-3組和C/N 20∶1-1、C/N 20∶1-2、C/N 20∶1-3組樣品數(shù)據(jù)分別可劃分為7210、7310、7636和6056、6369、5698個(gè)可操作分類單元。通過(guò)在同一樣本中檢測(cè)到的隨機(jī)選擇擴(kuò)增子序列的覆蓋率評(píng)估抽樣的完整性發(fā)現(xiàn)，可操作分類單元的覆蓋率為93.23%～96.75%。根據(jù)樣品多樣性指數(shù)(Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù))可知，潑灑糖蜜組的草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中微生物多樣性高于對(duì)照組。然而，Chao1指數(shù)表明，潑灑糖蜜組草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體菌群的豐度與對(duì)照組相比有所下降。

表2 各樣品多樣性指數(shù)

2.4 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘菌群結(jié)構(gòu)的影響

通過(guò)對(duì)有效序列進(jìn)行系譜分類，統(tǒng)計(jì)各個(gè)樣品中重要的細(xì)菌門類及其相對(duì)豐度，共獲得10個(gè)重要菌門(表3)，分別為藍(lán)細(xì)菌門、變形菌門、放線菌門、擬桿菌門、綠彎菌門、梭桿菌門、綠菌門、糖桿菌門、厚壁菌門、酸桿菌門。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在門類水平上，C/N 20∶1組和對(duì)照組水體微生物中優(yōu)勢(shì)菌門為藍(lán)細(xì)菌門、變形菌門、放線菌門和擬桿菌門。其中，對(duì)照組藍(lán)細(xì)菌門相對(duì)豐度(32.34%～38.71%)高于C/N 20∶1組(20.17%～24.77%)，而C/N 20∶1組放線菌門(14.29%～17.01%)、綠彎菌門(4.33%～6.19%)和厚壁菌門(1.15%～1.48%)的相對(duì)豐度均高于對(duì)照組[放線菌門(7.84%～10.01%)、綠彎菌門(1.24%～1.75%)、厚壁菌門(0.18%～0.44%)]。

對(duì)篩選出的相對(duì)豐度較高的前10種微生物群落進(jìn)行屬水平菌群結(jié)構(gòu)及分布統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)照組和C/N 20∶1組水體中的優(yōu)勢(shì)菌屬均為聚球藻屬(Synechococcus)、CL500_29_marine_group和hgcI_clade(圖3)，但各優(yōu)勢(shì)菌屬的相對(duì)豐度在不同組中變化卻不同。與對(duì)照組相比，C/N 20∶1組的聚球藻屬豐度有明顯的降低，而CL500_29_marine_group和hgcI_clade菌屬的豐度則明顯升高。

表3 草魚(yú)池塘水體中優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門類及相對(duì)豐度 %

圖3 樣品中優(yōu)勢(shì)菌屬及其相對(duì)豐度

2.5 樣品聚類分析

通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行主成分分析(圖4)發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組和C/N 20∶1組的樣品分布在不同區(qū)域，說(shuō)明在草魚(yú)混養(yǎng)池塘中潑灑糖蜜可有效改變水體中細(xì)菌群落的主成分。同時(shí)，為了研究樣品間的相似性，對(duì)樣品進(jìn)行聚類分析(圖5)，構(gòu)建樣品的聚類樹(shù)發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組3個(gè)樣品和C/N 20∶1組3個(gè)樣品各自聚為一支，說(shuō)明樣品的相似性較為接近。

圖4 細(xì)菌群落的主成分分析

圖5 樣品聚類樹(shù)

3 討 論

3.1 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘水質(zhì)指標(biāo)的影響

Avbimelech[4]提出了水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的C/N對(duì)水質(zhì)調(diào)控的生物絮團(tuán)反應(yīng)機(jī)制理論，并在實(shí)際應(yīng)用中有效降低了養(yǎng)殖水體中的氨氮及亞硝酸氮的含量。本研究以糖蜜為碳源調(diào)控草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中的C/N，結(jié)果表明，C/N為20∶1時(shí)對(duì)水體氨氮、亞硝酸鹽氮的含量降低效果最佳，說(shuō)明草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體C/N為20∶1時(shí)更適宜生物絮團(tuán)異養(yǎng)細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，而C/N低于或高于這個(gè)比例則會(huì)抑制其生長(zhǎng)繁殖，這與在養(yǎng)殖羅氏沼蝦池塘中潑灑糖蜜的試驗(yàn)結(jié)果一致[11]。然而，王金林等[12]以葡萄糖為碳源調(diào)控草魚(yú)養(yǎng)殖水體的C/N，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，C/N為25∶1時(shí)對(duì)水體氨氮、亞硝酸鹽氮的含量降低有顯著效果。這一差異可能與試驗(yàn)所用碳源、草魚(yú)放養(yǎng)模式等因素有關(guān)，因?yàn)椴煌奶荚磳?duì)水體生物絮團(tuán)的營(yíng)養(yǎng)成分、微生物菌群組成有影響[13]。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著水體中C/N逐漸升高，水體的溶解氧含量反而降低，這一現(xiàn)象在羅非魚(yú)[14]和凡納濱對(duì)蝦[15]的試驗(yàn)中也有報(bào)道。溶解氧含量降低可能是由水體的生物絮團(tuán)中異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量增加及積累的有機(jī)物增加而耗氧量增大所致[16]。因此，在應(yīng)用生物絮團(tuán)技術(shù)的過(guò)程中需要充分的曝氣，充足的氧氣有利于異養(yǎng)細(xì)菌的聚集，加速生物絮團(tuán)的形成。同時(shí)，持續(xù)的曝氣可使絮團(tuán)懸浮于水體中，有利于緩解絮團(tuán)的沉淀[17]。

3.2 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘細(xì)菌群落多樣性的影響

環(huán)境中細(xì)菌群落多樣性是群落穩(wěn)定性的重要衡量指標(biāo)，菌群組成越復(fù)雜，說(shuō)明菌群應(yīng)對(duì)外部環(huán)境變化和群落內(nèi)部種群波動(dòng)的緩沖能力就越強(qiáng)，群落結(jié)構(gòu)就越穩(wěn)定。本研究中，以Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)為指標(biāo)衡量水體中細(xì)菌群落多樣性。結(jié)果表明，潑灑糖蜜可提高草魚(yú)混養(yǎng)池塘細(xì)菌群落的多樣性。這與在蝦蟹混養(yǎng)系統(tǒng)中添加糖蜜對(duì)水體細(xì)菌群落多樣性的研究結(jié)果相似[18]。同時(shí)，有研究表明，當(dāng)水體中C/N水平過(guò)高時(shí)，可能會(huì)抑制水體中敏感細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖，造成菌群多樣性降低[19]。本研究只檢測(cè)了C/N為20∶1時(shí)菌群多樣性的變化，故無(wú)法確定是否C/N水平升高會(huì)導(dǎo)致草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中菌群多樣性下降，這還需進(jìn)一步的研究。

3.3 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘菌群結(jié)構(gòu)組成的影響

細(xì)菌在養(yǎng)殖水體中物質(zhì)和能量循環(huán)及轉(zhuǎn)化過(guò)程中具有重要的作用，細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)決定了水體環(huán)境生態(tài)功能的特性。本研究發(fā)現(xiàn)，草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中優(yōu)勢(shì)菌群主要有藍(lán)細(xì)菌門、變形菌門、放線菌門、擬桿菌門，這與李建柱等[20]對(duì)草魚(yú)養(yǎng)殖池塘水體中菌群檢測(cè)結(jié)果基本一致。然而，王金林等[12]研究發(fā)現(xiàn)，草魚(yú)養(yǎng)殖水體中優(yōu)勢(shì)菌群僅有變形菌、放線菌和擬桿菌。這一差異可能與養(yǎng)殖池塘、養(yǎng)殖魚(yú)類放養(yǎng)種類、檢測(cè)水樣季節(jié)及水樣采水位置等因素有關(guān)[21]。

本研究結(jié)果表明，潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有顯著的影響。藍(lán)細(xì)菌又稱藍(lán)藻，是一種分布廣泛的、古老的原核生物類型，在全球的碳氮循環(huán)中扮演著重要的角色[22]。在養(yǎng)殖池塘中，水華藍(lán)藻會(huì)通過(guò)釋放藻毒素對(duì)養(yǎng)殖生物造成傷害，還會(huì)對(duì)池塘生態(tài)系統(tǒng)微生態(tài)環(huán)境造成影響[23]。本研究中潑灑糖蜜的池塘水體中藍(lán)細(xì)菌門的相對(duì)豐度與對(duì)照組池塘相比有降低，說(shuō)明通過(guò)C/N調(diào)節(jié)可有效控制草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中藍(lán)細(xì)菌的豐度。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)，潑灑糖蜜后，草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中放線菌門和綠彎菌門相對(duì)豐度升高。放線菌是一類廣泛分布于自然界的特殊菌種類型，因產(chǎn)生豐富的活性次生代謝產(chǎn)物(如抗生素、維生素和酶)而著名，其大量生長(zhǎng)繁殖，能改善水體氣味并對(duì)水體有消毒作用，對(duì)病原微生物特別是對(duì)抑制腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖有抑制作用，同時(shí)還具有轉(zhuǎn)化氮、磷等元素的功能[24]。綠彎菌是工廠廢水中常見(jiàn)的細(xì)菌，與化學(xué)耗氧量的去除有很好的相關(guān)性[25]。在優(yōu)勢(shì)菌屬方面，本研究發(fā)現(xiàn)，潑灑糖蜜后草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中CL500_29_marine_group和hgcI_clade菌屬的豐度與對(duì)照組相比有一定比例的升高。有研究表明，hgcI_clade具有很強(qiáng)的吸收碳水化合物和富氮化合物的遺傳能力，并耐受較低溶解氧水平，還可利用低溫中的低含量的溶解有機(jī)碳[26]；而CL500_29_marine_group能夠有效利用多種形式的碳水化合物[27]，推測(cè)CL500_29_marine_group和hgcI_clade通過(guò)促進(jìn)碳循環(huán)和氮循環(huán)來(lái)改善池塘水體的水質(zhì)。由此可見(jiàn)，在草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中潑灑糖蜜可優(yōu)化水體中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，有效改善水體生態(tài)環(huán)境。

3.4 潑灑糖蜜對(duì)草魚(yú)混養(yǎng)池塘菌群的聚類分析

多樣性的高低可以反映各群落物種組成的差異。利用距離表征出樣品間的關(guān)系，通過(guò)主成分分析作圖法將所有樣品在二維坐標(biāo)系中表現(xiàn)出來(lái)，從側(cè)面反映了各個(gè)組的多樣性及各樣品之間的相互關(guān)系[28]，有助于分析各樣品的群落組成結(jié)構(gòu)。樣品主成分分析表明，對(duì)照組和C/N 20∶1組的樣品各組分布在一側(cè)，說(shuō)明在草魚(yú)混養(yǎng)池塘中潑灑糖蜜可有效改變水體中細(xì)菌群落的主成分結(jié)構(gòu)。另外，利用加權(quán)UniFrac距離建立物種系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)來(lái)分析微生物群落樣品間的相似性[29]，結(jié)果顯示，對(duì)照組和C/N 20∶1組的樣品各組分別聚為一支。這進(jìn)一步證明，通過(guò)潑灑糖蜜來(lái)調(diào)節(jié)水體的C/N比分別為10∶1和20∶1可有效改變草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體中微生物菌群的種類和豐度。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，在草魚(yú)混養(yǎng)池塘中潑灑糖蜜調(diào)節(jié)水體C/N為20∶1時(shí)，可增加水體生物絮團(tuán)沉積量，并優(yōu)化水體細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，顯著降低水體氨氮和亞硝酸態(tài)氮的含量，是一種改善草魚(yú)混養(yǎng)池塘水體水質(zhì)的有效方法。