固定化微生物技術對日本對蝦高位養殖池水環境影響

田海軍 呂 瑛 陳志勤

1.固定化微生物技術

固定化微生物技術是在固定化酶技術的基礎上研究發展起來的，采用生物活性高的分子載體通過固定、誘導出穩定的特殊菌群，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、共價結合法和交聯法。

包埋法：將微生物限制在能讓基質滲入和產物擴散出來的微膠囊或凝膠的小格子內。包埋法對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，技術也相對較為成熟些，一般有物理吸附和離子吸附兩類。優點是操作簡單，對細胞活性影響小，條件相對溫和。缺點是穩定性和重復性較差，對載體的要求高。

共價結合法：利用微生物細胞表面功能團和載體形成化學鍵，起到固定細胞的作用。優點是穩定性好。缺點操作復雜，結合時反應激烈難控制。

交聯法：通過微生物與官能基團的試劑反應，從而使微生物互相連接成網狀結構形式存在，達到固定化微生物的目的。優點是穩定性很好，經得起pH值和溫度的等劇烈變化。缺點是對細胞活性影響較大，成本也相對較高。

1.2 微生物制劑的優點

傳統藥物如抗生素，長期使用的話會產生抗藥性，效果會越來越不理想，加上現在人們環保觀念的增強和國家對養殖藥物的限制，微生物制劑是水產養殖過程中改善和維持水環境的不二選擇。相比傳統藥物，微生物制劑安全無毒副作用，成本相對低廉，而且不會產生抗藥性，更主要的是維持生態平衡。

2.日本對蝦養殖

2.1 養殖模式

日本對蝦俗稱竹節蝦、花蝦，中國東南沿海一帶多養殖。日本對蝦屬于大型甲殼動物，喜好棲息泥沙底部，具備有較強的潛沙特性，晚上出來覓食。

對環境的要求：①鹽度在15‰-30‰，適宜溫度25～30℃。日本對蝦在8～10℃是不吃食的，5℃以下無法生長。對溶解氧要求嚴格，不能低于2mg/L，過于高也不行，易發氣泡病。pH值在7.8～9之間為宜。

2.2 養殖池水環境問題

日本對蝦現在基本采用高位池養殖，由于養殖密度大，水質更易更快變壞，從而打破蝦塘的生態平衡，使對蝦的發病率、死亡率大大提高。因此科學養殖日本對蝦，提高日本對蝦的成活率和產量，就要從根源入手，治理對蝦高位養殖池水環境問題。

日本對蝦對水質有較高要求。主要面臨的問題有：①水體氨氮超標。高密度的放養，水體富營養化，水體中有機質過多，以及殘餌、糞便的分解都會造成氨氮超標。②亞硝酸鹽超標。水體中菌類含量低，是導致亞硝酸鹽過高的主要原因。亞硝酸鹽過高，會破壞對蝦的呼吸系統，出現厭食、緩游等現象，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注，每年因硫化氫問題造成日本對蝦死亡的例子不在少數。產生的途徑主要有兩個：一是有機硫化物分解產生的，二是泥土中的硫酸鹽被厭氧性細菌還原成硫化氫。

3.實驗方法

選取一個問題養殖池，取池水分成1號，2號。

1號為對照組，不做任何處理。2號為實驗組，做微生物制劑處理。

觀察并記錄同時間點1號和2號要測物質的含量讀數。

4.固定化微生物對環境的影響

微生物具有修復水體的功能。日本對蝦養殖池本身就有一定的自凈能力，這是其中的“土著”微生物所發揮的作用。但到養殖中后期，投料量加大等原因嚴重破壞養殖地水環境的自凈能力，這時就需要向水中投放針對性強的分解菌來幫助和恢復養殖池的凈化能力，達到修復水體的目的。微生物在生長過程中，其新陳代謝過程就是吸收分解有機物的過程，微生物生長所需要的營養物質主要有碳素營養源、氮素營養源、無機鹽等。微生物通過這些物質來生長繁殖，有效地降低這些物質在養殖池中的含量。從而恢復養殖池水環境的碳循環和氮循環，達到凈化水質的目的。

微生物代謝過程：將有機污染物氧化分解為CO2和H2O等穩定有機物，并提供合成新細胞所需要的能量。

4.1 處理氨氮水

在日本對蝦高位養殖中，氨氮是很常見很頭疼的問題。氨氮對日本對蝦的毒性很大，所以控制水體氨氮含量十分重要。在浙江寧波某日本對蝦高位池進行實驗。根據本論文前面的實驗方法，得到數據如圖1。

圖1 微生物制劑對氨氮水的影響

4.2 處理亞硝酸鹽水

亞硝酸鹽超標易造成日本對蝦蛻殼不遂，軟殼和“偷死”。亞硝酸鹽會破壞日本對蝦的血液循環，造成缺氧和中毒。微生物對亞硝酸鹽的處理結果如圖2。

圖2 微生物制劑對亞硝酸鹽水的影響

4.3 處理硫化氫水

硫化氫是近幾年來備受關注的一個問題，能夠破壞日本對蝦的呼吸系統、血液循環，危害性之強，尤勝亞硝酸鹽。根據實驗，發現微生物對硫化氫的含量也能起到一定的作用，如表1。

表1 微生物制劑對硫化氫的影響

4.4 對殘餌、糞便和有機底質的處理研究

針對性得進行了為期一個月的對照實驗。我們選擇了三個相鄰的10畝日本對蝦高位池A、B和C來進行研究。A池每10天用一次微生物制劑（糞鏈球菌、光合細菌、芽孢桿菌等）來調節修復水質和底質。B池每10天用一次化學制劑來處理底質。C池不做任何微生物制劑處理。經過一個月的觀察，發現A池水質十分健康，底質干干凈凈，沒有任何污質殘留。B池水質不好，粘稠，水體有機污染物多，底部在剛用藥時有效果，但反彈快，維持時間短，而且有殘渣。C池水質氨氮、亞硝酸鹽都嚴重超標，底質有機污染物很多，不能達到日本對蝦的生活條件。

結果表明微生物制劑對殘餌、糞便、有機底質的處理，有明顯的效果。能夠徹底地分解殘餌、有機物，轉化為藻類能夠吸收的養料，保持蝦池的養殖環境健康。

5.結果與分析

通過為期兩個月的實驗研究，發現微生物制劑在日本對蝦高位池水環境的應用中效果顯著。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水體，維持養殖池的生態平衡和碳循環、氮循環，從本質上解決了氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等問題，有著很好的發展研究和應用前景。

（通聯：464000，1.信陽農林學院水產學院，信陽市水生動物病害防控工程技術研究中心；2.信陽市羅山縣水產局）