高 超

(平度市河湖服務(wù)中心，山東平度 266700)

芽孢桿菌(Bacillus)是一種微生態(tài)制劑，擁有良好的擠壓特性、耐酸性、耐高溫性以及耐鹽性等特點(diǎn)，能夠?qū)λ|(zhì)進(jìn)行調(diào)控，并被大規(guī)模應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖當(dāng)中。對(duì)芽孢桿菌在草魚(Ctenopharyngodonidella)養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控作用上進(jìn)行研究分析，為草魚養(yǎng)殖水質(zhì)的調(diào)控提供依據(jù)，并為提高草魚養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益提供便利。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用的草魚為平度市尹府水產(chǎn)良種場所養(yǎng)殖，草魚的體重約在45g左右。而芽孢桿菌則是由實(shí)驗(yàn)室自己配制的，菌含量大概在108CFU/g，主要成分為地衣芽孢桿菌以及枯草芽孢桿菌，并依照1∶4比例配制而成；此外，1號(hào)飼料由0.5%的枯草芽孢桿菌與基礎(chǔ)日糧共同構(gòu)成。同時(shí)試驗(yàn)所使用的餌料全部按照實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制備而成，其中基礎(chǔ)日糧的營養(yǎng)水平與配方如表1所示。

表1 基礎(chǔ)日糧營養(yǎng)成分與配方

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物分組和飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在平度市尹府水產(chǎn)良種場開展。試驗(yàn)開始前，試驗(yàn)人員將草魚放在2.5%食鹽水中浸泡、消毒后，經(jīng)過10d飼養(yǎng)，從中選擇315尾體重45g的草魚進(jìn)行試驗(yàn)。將其隨機(jī)劃分成3組，每組當(dāng)中又分為3個(gè)平行重復(fù)，每個(gè)平行重復(fù)為35尾草魚。為了更好進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)人員在對(duì)照組的水體中沒有加入任何菌，而處理1組的水體中試驗(yàn)人員則每7d加入1×108cfu/m3的芽孢桿菌，而處理2組則每天飼喂基礎(chǔ)日糧；同時(shí)試驗(yàn)人員在對(duì)處理2組進(jìn)行處理時(shí)，在喂養(yǎng)1號(hào)飼料的情況下，每7d又向水體中加入1×108cfu/m3的芽孢桿菌。

不僅如此，該次試驗(yàn)使用的草魚都被養(yǎng)殖在圓形水桶當(dāng)中，養(yǎng)殖水體積約1m3，養(yǎng)殖水溫在15℃～20℃，并每天結(jié)合實(shí)際情況用空氣壓縮機(jī)向水桶中進(jìn)行增氧。每天投飼時(shí)間分別在9:00與17:00，日投飼量在體重的2%，整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期約為4周，并且為了保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在實(shí)驗(yàn)過程中不換水，只是定期對(duì)水桶中的殘餌與糞便進(jìn)行清除，其中所有的水源為曝氣過的自來水。

1.3 水樣采集以及測定方法

試驗(yàn)人員根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水樣進(jìn)行采集和測定，水樣采集時(shí)間分別為第0d、7d、14d、21d、28d的9:00投飼前進(jìn)行水樣采集，但需要注意的是，試驗(yàn)人員在對(duì)水樣進(jìn)行采集前，應(yīng)該把水箱內(nèi)的養(yǎng)殖水混合均勻，并在離水面大約15cm位置的地方進(jìn)行水樣采集，還要保證每次采集位置相同。采集的水樣為15mL，然后按照5000r/min的速度對(duì)采集的水樣進(jìn)行離心，取最上面的清液，通過試劑光度法對(duì)水樣中的氨氮進(jìn)行測定，然后利用乙二胺光度法對(duì)水樣中的亞硝酸鹽氮進(jìn)行檢測，借助紫外分光光度法對(duì)水樣中的硝酸鹽氮進(jìn)行檢測。另外，總無機(jī)氮濃度是硝酸鹽氮、氨氮以及亞硝酸鹽氮的濃度之和。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

在對(duì)水質(zhì)測定完成后，試驗(yàn)人員借助Excel軟件對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，并通過SPSS16.0軟件對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出單因素方差。該次試驗(yàn)的顯著水平P選擇0.05，同時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)采取平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式來表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)氨氮的影響

如圖1所示。隨著草魚養(yǎng)殖時(shí)間的不斷增加，各組水體當(dāng)中的氨氮含量也在不斷提升。相較于對(duì)照組來說，當(dāng)草魚養(yǎng)殖時(shí)間在21d內(nèi)時(shí)，兩個(gè)處理組的氨氮含量并沒有明顯的差異，不過處理組2的氨氮含量在第14d與21d時(shí)出現(xiàn)下降。此外當(dāng)草魚養(yǎng)殖時(shí)間為21d時(shí)，處理1組與處理2組的水體氨氮含量相較于對(duì)照組來說有所下降，分別下降為13.18%以及48.09%。而且相較于處理1組來說，處理2組的氨氮含量下降了26.71%；與此同時(shí)，試驗(yàn)的草魚出現(xiàn)呼吸困難的情況，開始在水桶中亂游亂竄，甚至還會(huì)上浮到水面上。通過上述試驗(yàn)結(jié)果能夠得出結(jié)論，在養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌后，需要在經(jīng)過一定的時(shí)間才能夠發(fā)揮出降低水體氨氮含量的效果，并且在飼料以及水體內(nèi)同時(shí)加入芽孢桿菌，其產(chǎn)生的降氨效果更好，能夠有效降低養(yǎng)殖水體中氨氮含量。

圖1 養(yǎng)殖水體中氨氮變化情況

2.2 對(duì)亞硝酸鹽氮的影響

根據(jù)圖2不難發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)過程中處理1組的亞硝酸鹽氮含量和對(duì)照組之間相差不大，含量在0.39mg/L下；不過在試驗(yàn)過程中處理組2的亞硝酸鹽氮含量全部高于對(duì)照組，并且從第14d以后，處理2組的亞硝酸鹽氮含量開始快速增加，并在第14d、21d以及28d時(shí)，分別照對(duì)照組增加了80.45%、166.04%以及119.49%；此外，當(dāng)草魚養(yǎng)殖時(shí)間超過14d后，試驗(yàn)的草魚攝食量明顯下降，并且出現(xiàn)呼吸困難與騷動(dòng)不安的情況。這代表在養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌并不會(huì)對(duì)水體中亞硝酸鹽氮含量有著明顯的影響，但若是在飼料與水體內(nèi)一同加入芽孢桿菌會(huì)導(dǎo)致水體中的亞硝酸鹽氮含量得到明顯提升。如圖2所示。

圖2 養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽氮的變化情況

2.3 對(duì)硝酸鹽氮的影響

根據(jù)圖3能夠得出結(jié)論，隨著草魚養(yǎng)殖時(shí)間的不斷增加，水體內(nèi)的硝酸鹽氮含量會(huì)出現(xiàn)先降低后升高的情況；相較于對(duì)比照而言，處理組1與處理組2在養(yǎng)殖過程中硝酸鹽氮的含量較低，并且在第21d時(shí)，兩組的硝酸鹽氮含量分別照對(duì)照組降低62.54%以及96.84。由此能夠發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)養(yǎng)殖的水體當(dāng)中加入芽孢桿菌，可以使水體中的硝酸鹽氮含量得到有效降低，不過若是在飼料與水體當(dāng)中共同加入芽孢桿菌，并不會(huì)提高降硝效果。

圖3 芽孢桿菌對(duì)養(yǎng)殖水體硝酸鹽氮的影響

2.4 對(duì)總無機(jī)氮的影響

通過圖4能夠得知，隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的不斷延長，水體內(nèi)的無機(jī)氮含量會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢；并且和對(duì)照組相比，當(dāng)草魚養(yǎng)殖時(shí)間在21d內(nèi)時(shí)，其余兩個(gè)處理組水體的無機(jī)氮含量沒有明顯的差異；不過當(dāng)草魚養(yǎng)殖時(shí)間在第28d時(shí)，兩個(gè)處理組的無機(jī)氮含量出現(xiàn)下降，分別下降了18.72%與29.07%。根據(jù)這一結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)人員在向養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌后，不會(huì)立即見效，而是需要等待一定時(shí)間才能發(fā)揮出應(yīng)有的作用，讓水體中的無機(jī)氮含量得到降低。此外，若是在飼料以及水體當(dāng)中同時(shí)加入芽孢桿菌，可以有效提高降氮效果，使養(yǎng)殖水體中的無機(jī)氮含量得到降低。

圖4 養(yǎng)殖水體總無機(jī)氮的變化情況

2.5 對(duì)pH值的影響

由圖5能夠發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)試驗(yàn)過程中，3組的pH值沒有發(fā)生明顯的變化，全都維持在6.8～7.6這一范圍中，因此能夠得出結(jié)論，在養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌不會(huì)對(duì)pH值產(chǎn)生明顯的影響。

圖5 養(yǎng)殖水體pH值的變化情況

3 討論

3.1 對(duì)養(yǎng)殖水體氨氮的影響

通過本次試驗(yàn)，試驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)殖水體當(dāng)中加入芽孢桿菌后不會(huì)立即生效，而是需要經(jīng)過一段時(shí)間作用，才會(huì)發(fā)揮出降氨效果，使養(yǎng)殖水體中的氨氮含量得到明顯下降[1]。并且若是在水體以及飼料當(dāng)中分別加入芽孢桿菌，能夠最大程度上提高降氨效果。其他實(shí)驗(yàn)人員的研究結(jié)果基本一致，例如：魯璐等人將枯草芽孢桿菌種植在生物絮凝反應(yīng)器當(dāng)中進(jìn)行試驗(yàn)，然后發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)的亞硝酸氮以及氨氮含量分別得到下降。

芽孢桿菌能夠使水體中的氨氮含量降低，最關(guān)鍵原因是芽孢桿菌和養(yǎng)殖水體中的氮共同進(jìn)行了循環(huán)，一方面是芽孢桿菌借助同化作用把水體中的氨氮轉(zhuǎn)變成了營養(yǎng)物質(zhì)，并在循環(huán)當(dāng)中不斷吸收[2]。另一方面是芽孢桿菌借助硝化作用等方法使養(yǎng)殖水體當(dāng)中的氨氮含量降低。而在水體以及飼料當(dāng)中加入芽孢桿菌能夠有效提高降氨效果，是因?yàn)檠挎邨U菌在進(jìn)入到草魚的消化道以后能夠形成多種消化酶，使草魚能夠更好地消化餌料，使有機(jī)物排放得到減少，進(jìn)行減少了排泄物中的氨氮含量，所以使得降氨效果得到提升，這需要得到重視。

3.2 對(duì)養(yǎng)殖水體亞硝酸的影響

該次實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)殖水體當(dāng)中加入芽孢桿菌不會(huì)對(duì)亞硝酸鹽氮含量產(chǎn)生影響，但是在水體以及飼料中分別加入芽孢桿菌會(huì)導(dǎo)致水體中的亞硝酸鹽氮含量上升，和其他實(shí)驗(yàn)人員的研究結(jié)果存在明顯的差異。

導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在差異的關(guān)鍵原因可能在于，本次實(shí)驗(yàn)是通過水箱進(jìn)行的，并且在實(shí)驗(yàn)過程中不換水，水體溫度相對(duì)較低，使得菌生長的環(huán)境十分惡劣，再加上芽孢桿菌的菌群相對(duì)單一，從而造成降氮效果不佳這一情況，而其他實(shí)驗(yàn)人員在研究時(shí)，為菌生長營造了一個(gè)良好的生長環(huán)境，所以降氮效果好。

另外，在水體以及飼料當(dāng)中分別加入芽孢桿菌導(dǎo)致水體的亞硝酸鹽氮含量上升的根本原因是芽孢桿菌在被草魚食用后，擁有良好的硝化作用，可以把飼料內(nèi)的氨氮轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽氮，進(jìn)而導(dǎo)致水體中亞硝酸鹽氮的濃度得到提高。

3.3 對(duì)養(yǎng)殖水體硝酸鹽氮影響

芽孢桿菌是兼性厭氧菌以及好氧菌，主要以分子氧作為載體，但是在供氧不充足的情況下，能夠?qū)⑾跛猁}作為載體，然后利用反硝化作用，把硝酸鹽從系統(tǒng)當(dāng)中清除[3]。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，當(dāng)試驗(yàn)人員在養(yǎng)殖水體中加入芽孢桿菌后，能夠降低水體當(dāng)中的硝酸鹽含量，但是當(dāng)試驗(yàn)人員分別在水體以及飼料中加入芽孢桿菌后，并沒有提高其降解能力，和其他實(shí)驗(yàn)人員的研究結(jié)構(gòu)一致。因此在養(yǎng)殖水體當(dāng)中加入芽孢桿菌，可以有效調(diào)節(jié)養(yǎng)殖水質(zhì)，降低硝酸鹽含量，為草魚生長提供一個(gè)良好的環(huán)境，使其能夠健康生長。

3.4 對(duì)養(yǎng)殖水體總無機(jī)氮影響

通過上述試驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，3組水體內(nèi)的總無機(jī)氮含量呈現(xiàn)上升趨勢，并且在養(yǎng)殖水體當(dāng)中加入芽孢桿菌不會(huì)立即見效，需要經(jīng)過一段時(shí)間的等待，才能發(fā)揮出應(yīng)有的作用與價(jià)值，使養(yǎng)殖水體當(dāng)中的無機(jī)氮含量下降。導(dǎo)致這一情況的主要原因是養(yǎng)殖水體內(nèi)的有機(jī)物在進(jìn)行待解消耗時(shí)，會(huì)把大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，最終分解為無機(jī)物，從而造成養(yǎng)殖水體內(nèi)的無機(jī)氮含量持續(xù)增長。而在將芽孢桿菌添加到養(yǎng)殖水體中后，無機(jī)氮的降解效率依然低于無機(jī)氮生產(chǎn)效率，因此并不會(huì)對(duì)養(yǎng)殖水體中的無機(jī)氮含量產(chǎn)生明顯影響。

不僅如此，芽孢桿菌在被添加進(jìn)養(yǎng)殖水體中后，要經(jīng)過一段時(shí)間的適應(yīng)期，在這過程中芽孢桿菌會(huì)不停生長繁殖，直到其濃度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后，才能起到降低無機(jī)氮含量的作用。而在水體以及飼料當(dāng)中分別加入芽孢桿菌，導(dǎo)致無機(jī)氮降解效率提升的主要原因，是因?yàn)楫?dāng)芽孢桿菌進(jìn)入到草魚的腸道內(nèi)后，能夠產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶以及脂肪酶等，使草魚能夠更好地對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)吸收硝化，以此來減少草魚排泄，從而使無機(jī)氮含量發(fā)生變化。

3.5 對(duì)養(yǎng)殖水體pH值影響

有報(bào)道曾顯示微生物能夠?qū)λw中的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)[4]。而本次實(shí)驗(yàn)期間，3組養(yǎng)殖水體內(nèi)的pH值沒有明顯的變化，全部保持在6.8～7.6這一范圍，芽孢桿菌并沒有對(duì)水體pH值產(chǎn)生明顯的影響，和其他研究人員的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。

不過在將芽孢桿菌加入養(yǎng)殖水體中后，雖然沒有對(duì)pH值產(chǎn)生太大影響，卻是對(duì)亞硝酸、硝酸鹽氮以及氨氮等產(chǎn)生了影響，使得水體透明度得到顯著提升。同時(shí)，在試驗(yàn)過程中處理組的pH值較為穩(wěn)定，可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)期間氣溫相對(duì)較低，使得草魚的代謝下降，排泄減少，從而沒有對(duì)水體pH值造成影響，使得養(yǎng)殖水體的pH值始終保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍當(dāng)中，為草魚生長提供一個(gè)良好的環(huán)境。

綜上所述，要想加強(qiáng)芽孢桿菌對(duì)草魚養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控分析，還需要綜合考慮各種養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控方法與具體情況，從而進(jìn)行有利方案選擇。在此基礎(chǔ)上，才能將各種養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控方法進(jìn)行有效整合，以此來加強(qiáng)芽孢桿菌對(duì)草魚養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控。