微生態制劑的種類及其在水產健康養殖中的應用

中科-小楊

1、 微生態制劑的種類及其在水產健康養殖中的應用
按照用途，微生態制劑可以分兩大類：一類是體內微生態改良劑，將其添加到飼料中用以改良養殖對象體內微生物群落的組成，應用較多的乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌、EM菌等；另一類是水質微生態改良劑，將其投放到養殖水環境中以改良底質或水質，主要有光合細菌、芽孢桿菌、硝化細菌、反硝化細菌、EM菌等。
1.1光合細菌
光合細菌是能進行光合作用的一類細菌。其菌體含有豐富的蛋白質、多種維生素，以及生物素、類胡蘿卜素、輔酶Q等生理活性物質。該細菌能吸收水體中的氨氮、亞硝基氮、硫化氫和有機酸等有害物質，抑制病原菌生長。王怡平（1999）等將固態光合細菌用于中華絨螯蟹的人工育苗中，當其質量分數為（1.5~2.5）×109 個/ml時，氨氮和亞硝酸氮的去除率在90%左右，水體中的化學需氧量明顯下降，并且蟹苗的成活率也比對照組提高了15.7%。筆者曾做過試驗，在飼養中華絨螯蟹的池塘內施用光合細菌，每千平方米放蟹種750只，每15~20d施用一次光合細菌，整個養殖周期未施用任何魚藥，池塘保持水質清新、底質良好，且未發生病害。
1.2芽孢桿菌
芽孢桿菌為革蘭氏陽性菌，是普遍存在的一類好氧性細菌。該菌能以內孢子的形式存在于水生動物的腸道內并分泌活性很強的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶，可有效提高飼料的利用率，促進水生動物生長；它也可以通過消滅或減少致病菌來改善水質；芽孢桿菌還可以分解并吸收水體及底泥中的蛋白質、淀粉、脂肪等有機物以改善水質和底質。劉克琳、何明清等用芽孢桿菌的添加量為1×107個/g的飼料對鯉魚進行生長及免疫功能試驗，結果試驗組的體重增長對比組提高11.8%，飼料系數下降0.24；試驗組鯉魚的免疫器官---胸腺、脾臟生長迅速，T、B淋巴細胞成熟快、數量增多，產生的抗體增多，免疫功能增強，腸粘膜也出現有利于增重、防病治病的生理變化。李卓佳、張慶等利用以芽孢桿菌為主導菌的微生物復合制劑進行養魚池有機污泥的分解試驗，有益菌的質量分數為（1.5~4.5）106個/L。1個月后，池底原有厚3~5的有機污泥被分解，魚類的生長明顯加快。
1.3硝化細菌
硝化細菌是亞硝化細菌和硝化細菌的統稱，屬于自營性細菌的一類。亞硝化細菌將水體中的氨氮轉化為亞硝酸氮，硝化細菌能將亞硝酸鹽化為對水生動物無害的硫酸氮。硝化細菌主要與其它細菌一起制成復合微生物制劑。筆者曾試用硝化細菌和反硝化細菌處理泥鰍的養殖廢水，24h后，化學需氧量下降80.6%，亞硝基氮的去處率達90.2%，氨氮的去除率達98.5%。
1.4反硝化細菌
反硝化細菌由具有反硝化作用的微生物種群組成，主要是把硝酸鹽或亞硝酸鹽轉變成氮氣釋放出來，多用于處理底泥。在養殖池底層溶解氧低于0.5mg/L、pH值8~9的條件下，反硝化細菌能利用有機物中的底泥作為碳源，將底泥中的硝酸鹽轉化為無害的氮氣排入大氣中。反硝化過程能大量消耗池塘底層的發酵產物和沉積于底層的有機物，使底層污泥中有機物和硝酸鹽的含量迅速減少，有效防止氣候突變引起的水質巨變。
1.5乳酸菌
乳酸菌是一種能使糖類發酵產生乳酸的細菌，它能抑制有害微生物的活動、致病菌的增殖、有機物的腐敗。乳酸菌可以分解在常溫下不易分解的木質素和纖維素，使有機物發酵轉化成對動、植物有效的成分。
1.6酵母菌
酵母菌是一群屬于真菌的單細胞動物，含有較高的氨基酸、維生素等營養成分。在有氧條件下，酵母菌可將溶于水的糖類轉化為二氧化碳和水。在缺氧的條件下，酵母菌可利用糖類作為碳源進行發酵和繁殖酵母菌體。所以酵母菌能有效分解溶于池水中的糖類，迅速降低水體中的生物耗氧量。在試驗中利用假絲酵母處理水體中的亞硝基氮時，亞硝基氮的降解速率達0.036mg/L•h,并發現水體中亞硝基氮的含量、化學需氧量及鈣與鎂的比例對其降解率有影響。
1.7革蘭氏陽性放線菌群
革蘭氏陽性放線菌屬好氣性菌群。它能從光合細菌中獲得基質，產生各種抗生素及酶，直接抑制病菌，促進有益微生物增殖。放線菌和光合細菌混合使用效果更好。它還能分解常態下不易分解的木質素、纖維素、甲殼素，有利于動、植物吸收。吳偉等（2000）在試驗中利用諾卡氏菌處理養殖水體中的氨氮時，取得了良好的效果，氨氮的最大去除率打到3.5mg/L•h。
1.8硫化細菌
硫化細菌是一種能將無機硫化物氧化為硫酸的自養型細菌，并從氧化無機硫中獲得能量。硫化細菌廣泛分布于池塘底泥和水體中，其氧化作用提供了水生植物可利用的硫酸態的硫元素，降低池內硫、硫化氫的含量。
1.9EM菌
EM為有效微生物群的英文縮寫，是由光合細菌、乳酸菌、酵母菌等多種有益菌種復合培養而成的微生物群落，它們能通過共生增殖關系組成復雜而又相對穩定的微生態系統。EM中的有益微生物經固氮、光合等一系列分解、合成作用，可使水中的有機物質形成各種營養元素，供自身及餌料生物的生長繁殖，同時增加水中的溶解氧，降低氨、硫化氫等有毒物質的含量，維持養殖水環境的平衡。另外，EM菌還能在腸道內形成優勢菌群抑制大腸桿菌的活動，并促進機體對餌料的消化吸收，使排泄物中的氨氮含量減少，起到凈化水質、促進生長的作用。筆者曾試驗，在羅氏澡蝦養殖池中施放EM菌，每隔20d施一次，施放后水體中溶氧量基本穩定在5mg/L左右，養殖水質保持良好，未發生危害性蝦病，試驗組羅氏澡蝦上市的時間比對照組提前10d以上，單產提高10%。
2微生態制劑在水產健康養殖中的作用
2.1分解有機污染物，凈化環境
體內微生態改良劑中的乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌、EM菌等能提高飼料中蛋白質等成分的利用率，抑制腐敗微生物的繁殖，減少氨及其它腐敗物質的產生，從而改善水體環境；水質微生態改良劑中的光合細菌、硝化細菌、芽孢桿菌等能參與有機物的降解，發揮氧化、氨化、亞硝化、硝化、硫化、固氮等作用，分泌胞外酶素，消除水體中的有機物、氨氮、硫化氫等有害物質，降低化學需氧量（COD）和生物耗氧量（BOD），間接增加水體中的溶解氧，改善水體環境。
2.2補充營養成分，促進養殖動物健康生長
微生態制劑中的許多細菌本身含有豐富的蛋白質、氨基酸、維生素等營養物質，是優質飼料添加劑或動物幼體的優良餌料。水生動物消化道內微生物菌群的存在及它們與宿主之間的平衡，保證了宿主正常的代謝，為機體的生長發育提供了豐富的營養物質，也促進了消化道內多種氨基酸、維生素等一系列營養成分的有效合成和吸收利用，從而促進機體生長發育。如光合細菌富含蛋白質、維生素和微量元素等；芽孢桿菌還可以產生淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等消化酶類，協助動物消化餌料，提高飼料利用率。
2.3抑制病原菌，提高機體免疫力
水產養殖動物體內、外環境中存在著一個微生物的動態平衡系統，其中有益菌群和有害菌群共同生存。當水生動物受到各種不良因素的影響時，如養殖環境惡化、營養不足以及長期使用藥物等，這種平衡就會被打破，原有的群落結構發生變化，引起致病菌群大量繁殖。微生態制劑具有生物活性，施放后能迅速繁殖而成為優勢種群，與有害菌群爭奪空間和有限的營養，使有害菌群處于不利的生存環境，抑制其生長和繁殖。微生態制劑還是良好的免疫激活劑，某些有益微生物除了能夠競爭型排斥病原菌外，還可產生或含有抗菌物質和多種免疫促進因子，可活化機體的免疫系統，強化機體的應激反應機制。
3使用微生態制劑的注意事項
3.1要降低外界因子的不良影響
水質微生態改良劑的作用易受環境因子，如水溫、pH值、溶氧、光照、有機物含量等影響，不同菌株受環境因子的影響也有所不同。如陰雨天使用光合細菌效果不明顯；亞硝酸鹽含量和pH值偏高的水體中使用芽孢桿菌制劑的效果不明顯；在水體中加入抗生素等物質，也會降低微生態制劑的作用效果。體內微生態改良劑在產品加工和貯運過程中易受干燥、高溫、高壓、氧化等因素的影響。因此，使用微生態制劑時應從實際出發，選擇相應的產品，并通過改進措施，盡量減少外界因子的不良影響。
3.2要盡早、長期使用
微生態制劑在養殖對象的整個生長過程都可以使用，但幼體期養殖對象體內、外的微生態平衡尚未完全建立，抗病能力較弱，此時使用微生態制劑，易形成優勢菌群效果最佳。另一方面，有益菌群均有一個數量遞增打到高峰、再遞減的生長周期，且微生態制劑的預防效果好于治療效果。因此，只有定期不間斷地投放微生態制劑，才能長期未定其種群優勢，維持微生態平衡。
3.3要注重微生態制劑的質量
使用微生態制劑時一定要注意有益菌的數量和活力。微生態制劑的作用是通過益生菌的一系列生理活動來實現的，其最終效果同所施益生菌的數量和活力密切相關，數量不夠或活力不強，不能形成菌群優勢，難以起作用。同時，試驗證明，隨著保存期的延長，微生態制劑的活菌數量逐漸減少，其作用效果明顯減弱，故保存期不宜過長。
4微生態制劑應用中存在的問題及建議
微生態制劑雖然因其具有純天然性、無殘留、無抗病性、對水生養殖動物無毒副作用等諸多優點，可在一定程度上替代或取代抗生素，被越來越廣泛地應用于水產養殖生產中，但它在水產養殖上的應用時間較短，仍存在一些亟待解決的問題。
4.1微生態制劑的針對性
目前國內已確認的，適合于作為益生菌的菌種僅12種，且不同種類的微生態制劑，其針對性和作用效果不僅不盡相同。如高質量分數的光合細菌，增氧效果最佳；EM菌和硝化細菌對氨氮的消除效果較好；芽孢桿菌有明顯的降低亞硝酸鹽含量的作用；EM有助于提高水體的PH。許多學者和生產廠家試圖利用不同菌株的不同特性，將多種菌株培育后復合，以期發揮其綜合效力。但不同菌株的生長、繁殖條件各異，同一環境條件難以同時滿足所有復合菌株發揮作用的要求，因而在實際生產中要根據不同的需要選擇合適的制劑，盡可能根據菌種、水生養殖動物的不同特點設計不同產品；要加強研究，進一步拓展可應用的微生物種類，開發耐酸性強、代謝產物多的優良菌種；采用分子生物學手段，改造現有菌株，加強其針對性，使之滿足人們的需求。
4.2微生態制劑的穩定性
保持菌種的穩定性乃是從事微生態制劑研究和生產時面臨的最實際的問題。影響微生態制劑穩定性的主要因素是溫度、濕度、酸堿度、存貯時間、機械摩擦和擠壓等。如體內微生態改良劑在飼料加工、儲存過程中易降低或失去活性，以致進入消化道后耐酸性不強，難以形成優勢菌群；水質微生態改良劑的施用時間、施用周期、環境因子影響。因而在實際生產中藥加強微生態制劑的劑型研究，減少加工等過程對菌體細胞的傷害，探討合理的使用方法，提高活菌的質量分數。
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