王丹薇
摘 要:在目前的集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖模式下,養(yǎng)殖水體中常會累積大量的氨氮類污染物,對養(yǎng)殖生物造成危害。硝化細菌可分解水中的氨氮,并將其轉化為可被生物利用的硝酸鹽,是水產(chǎn)養(yǎng)殖中常用的有益微生物。本文主要探討其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用。
關鍵詞:水產(chǎn)養(yǎng)殖;硝化細菌
文章編號:1004-7026(2018)08-0061-02 中國圖書分類號:S948 文獻標志碼:A
1 硝化細菌的特性及作用
硝化細菌是一類自養(yǎng)型細菌,利用氨或亞硝酸鹽作為主要能源,利用二氧化碳作為主要碳源。硝化細菌是好氧性細菌,分為硝化細菌和亞硝化細菌兩種。亞硝化細菌可以將氨氮轉化為亞硝酸鹽,硝化細菌則可以將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽。
目前常見的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式多為集約化養(yǎng)殖,養(yǎng)殖密度大、周期短,養(yǎng)殖生物的營養(yǎng)來源主要依靠投入品如飼料和肥料。因此養(yǎng)殖水體中往往會累積大量的剩殘餌料、肥料藥品、養(yǎng)殖生物排泄物、水生動植物尸體等有機物質。在異養(yǎng)性細菌的作用下,有機物質中的蛋白質及核酸會被分解,產(chǎn)生氨等含氮有害物質。氨氮可在亞硝化細菌或光合細菌的作用下轉化成亞硝酸,與金屬離子結合可形成亞硝酸鹽。氨氮和亞硝酸鹽均對水生動物具有毒性,對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)有很大威脅。
1.1 氨氮的危害
非離子氨態(tài)氮具有脂溶性,能穿透細胞膜,對水生動物具有很強的毒性。氨氮的毒性與水體PH、溶氧量相關,通常水體PH越高,溶氧濃度越低,毒性越大。
氨氮進入魚、蝦等的體內后會導致血液pH上升,抑制生物體內多種酶的活性,影響?zhàn)B殖動物的正常生長和代謝;氨氮還會損傷魚鰓組織,降低鰓的血液吸收和輸氧能力。氨氮對水生動物的危害可分為急性和慢性。慢性氨氮中毒表現(xiàn)為動物攝食量降低、生長緩慢、蛻殼不遂,魚蝦貝類的產(chǎn)卵能力降低等,中毒會使水生生物長期處于應激狀態(tài),導致動物抵抗力下降,更易感染疾病。急性氨氮中毒會導致水生生物表現(xiàn)亢奮、抽搐、喪失平衡甚至直接死亡。
1.2 亞硝酸鹽的危害
亞硝酸鹽具有較強的毒性,較低濃度就能使魚類中毒,嚴重時會造成大批死亡。亞硝酸鹽也受水體pH的影響,pH越低時毒性越高。
亞硝酸鹽能夠與血液中的血紅蛋白結合,形成高鐵血紅蛋白,高鐵血紅蛋白無法與氧結合,會造成血液輸氧能力下降,導致生物體缺氧,代謝功能下降。亞硝酸鹽對苗種的傷害作用更大,會導致苗種生長發(fā)育遲緩或停止。亞硝酸鹽長期積累中毒,會引起水生動物攝食量減少、反應緩慢、活動能力下降、抵抗力降低、易感染疾病。嚴重中毒時,會出現(xiàn)大面積浮頭,甚至導致死亡。
1.3 硝化作用的意義
硝化作用是一種氧化作用,由硝化細菌和亞硝化細菌分階段完成,在溶氧充足的條件下效率最高。亞硝化細菌可對氨進行氧化分解,生成亞硝酸鹽,硝化細菌則可將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽,這一系列反應稱為硝化反應。硝化反應可以將對水生動物有毒的氨態(tài)氮和亞硝酸鹽轉化為無毒的硝酸鹽,降低水體中氨氮和亞硝酸鹽的含量,減輕甚至完全解除其對養(yǎng)殖動物的危害,凈化養(yǎng)殖水體水質,保障水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的健康生長。
2 硝化細菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的使用方法和注意事項
2.1 使用方法
在目前的水產(chǎn)養(yǎng)殖特別是高密度養(yǎng)殖中,由于水中有機污染物含量過高、使用消毒殺菌劑、添加的各種微生物制劑消耗了大量硝化細菌生長所需的無機營養(yǎng)鹽等因素,經(jīng)常會導致水體中硝化細菌的數(shù)量嚴重不足。亞硝化細菌也會面臨這些問題,但由于亞硝化細菌生長速率較快,所以當水體中的不利因素消除后,亞硝化細菌的數(shù)量很快就能夠恢復,一般情況下水體中并不缺乏。但硝化細菌的生長則很慢,一般繁殖一代約需20~40h,依靠自然生長無法滿足養(yǎng)殖水體的凈化需求,常需要人為補充。
硝化細菌制劑可分為活菌及休眠菌兩種。活菌制劑見效較迅速,適用于處理氨氮濃度較高的緊急情況。但是活菌在氧氣充足的條件下才能生存,硝化細菌不產(chǎn)生芽孢或孢子,如果制成液體或普通固體的制劑,菌體很快就會死亡,對保存條件要求很高,保質期也很短。休眠菌制劑的保存期限則較長,易于存儲,使用方便。不過硝化細菌繁殖較慢,投放后可能需要4~5h才可見效,所以休眠菌制劑更適合日常的水質管理,或根據(jù)需要提前投加。
硝化細菌使用前不需活化,也不需要用葡萄糖、紅糖等來擴大培養(yǎng),用水稀釋后潑灑使用即可。
影響硝化細菌生長速率的主要因素有溫度、溶氧量、pH值、有機污染物和無機營養(yǎng)鹽含量等。硝化細菌在中性到弱堿性環(huán)境中生長情況最好,在酸性水質中則效果會變差,最適宜的pH值范圍為7.5到9.0,最適宜的溫度則是20℃~30℃之間。硝化反應是需氧反應,因此溶氧量低的池塘使用硝化細菌后應注意補充溶氧。硝化細菌生長除需要亞硝酸鹽外,也需要其它無機營養(yǎng)鹽與微量元素,如果水體長期沒有補充過無機鹽與微量元素,在使用硝化細菌前應進行適量補充。
在池塘中施用硝化細菌后4~5d內最好不要排水或減少排水。硝化細菌有附著于固定物表面的習性,投放的前幾天細菌的繁殖還未進入高峰期,池壁等處附著的細菌量也較少,這時排水會排走大量的硝化細菌,影響凈水效果。也可人工投入載體,如在投放硝化細菌時配合顆粒型底質改良劑同時潑灑,可使硝化細菌附著于載體上快速沉在水底而不易隨水排走。
2.2 注意事項
硝化細菌不能與消毒殺菌藥劑同時使用。消毒劑在目前的水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛用來殺滅有害細菌,但目前常用的消毒劑都是廣譜型殺菌劑,在殺滅有害細菌的同時,也會殺滅大量的有益菌,其中也包括硝化細菌。其他微生物如亞硝化細菌等生長速度較快,依靠自身繁殖短時間內數(shù)量便可恢復。而硝化細菌的生長速度則慢得多,并且養(yǎng)殖池中的水質環(huán)境往往比自然界要差,硝化細菌生長所需的時間會更長。如果是必須使用殺菌藥劑的情況,一般需要在消毒3~7d后添加硝化細菌,以維持水體中有益菌群的平衡。
硝化細菌也不能與化學增氧劑同時使用,如過氧化鈣或過碳酸鈉。因為這類強氧化劑會在水中分解出氧化性較強的氧原子,具有很強的殺菌作用,硝化細菌可能會被大量殺死,通常在使用增氧劑一天后添加硝化細菌較為適宜。
維持水體健康的有益微生物種類很多,硝化細菌可以和大多數(shù)微生物配合使用,但也有一些不適于一同使用的種類。要同時放養(yǎng)不同的凈水細菌時,應該注意細菌之間的共容性。例如硝化細菌和光合細菌凈化水質的過程互有抑制作用,硝化細菌為好氧菌而光合細菌為厭氧菌,一同使用可能會降低凈化效果;蛭弧菌在消滅有害細菌的同時對硝化細菌也有裂解作用,不可同時使用;另外芽孢桿菌、光合細菌等繁殖都很快,也會增大活菌之間營養(yǎng)成分的競爭。想要共同使用這些微生物的話,應根據(jù)需求分開投放,以減輕不利因素對其活性的影響。
在目前高密度高負荷的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境下,很難防止養(yǎng)殖水體中過量氨氮的產(chǎn)生,不過通過提高硝化細菌的數(shù)量,保持其活性,可以消耗掉水體中大量的氨氮,保持養(yǎng)殖水體環(huán)境的健康。硝化細菌安全無毒,不會對養(yǎng)殖環(huán)境和水產(chǎn)動物構成任何威脅。能夠保持水體中這些凈水微生物的活力,氨氮等有害物質就不會大量累積下來,養(yǎng)殖水體系統(tǒng)的穩(wěn)定性就能獲得保證。
參考文獻:
[1]高方述,彭松.微生物群在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用[J].環(huán)境科技,2009,22(a02):76-79.
[2]朱曉東,張根玉,朱雅珠,張海明,施永海.硝化細菌的生物學特性以及在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用[J].水產(chǎn)科技情報,2009,36(5):221-224.
[3]劉瑞蘭.硝化細菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用[J].重慶科技學院學報(自然科學版),2005,7(1):67-69.
[4]龐德彬,周曉飛,楊詠梅.硝化細菌應用及實踐[J]. 中國水產(chǎn),2007,383(10):81-82.