水產養殖用微生物制劑的特性和作用與使用方法

                                                                      2018-09-19 09:04:29      點擊:

                                                                      中國水產頻道報道,近年來,人們開始嘗試在養殖水體中施用有益微生物制劑來改善養殖生態環境,提高養殖動物的免疫力,抑制病原微生物,從而減少疾病的發生。

                                                                      微生物制劑是由一些對人類和養殖對象無致病危害并能改良水質狀況,能抑制水產病害的有益微生物制成。主要有硝化細菌、光合細菌、枯草桿菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、鏈球菌和EM微生物菌群等。它們具有改良水質、增加溶氧、降低氨氮、抑制致病菌生長、改善動物體內水環境生態平衡、提高動物抗病與免疫力,促進養殖對象生長等功能。


                                                                        如今我國微生態制劑雖在水產養殖中取得了不錯的效果,但存在的問題仍是顯而易見的,要想水產微生態制劑能有一個良好的發展前景,正確認識和使用水產微生態制劑變得十分關鍵。盡管有益微生物制劑在水產養殖業的應用結果表明其有許多優點,研究和開發工作日益加深,應用范圍也日益擴大,但仍存在一些問題和待研究領域,這一點應引起足夠的重視。

                                                                        一、微生物制劑概念及種類

                                                                        微生物制劑是將自然界有益細菌通過人工篩選培育,再經過生物工程工廠化生產出來,用于生態調控及動物營養保健的活菌制劑,F在市場上銷售的這類產品名目繁多,如EM菌、光合細菌、芽孢桿菌、硝化細菌、乳酸菌、酵母菌等,都屬微生物制劑的同類產品。就有益菌種來講,美國發布了40種安全有效的有益菌種,我國農業部允許使用的有益菌種有干酪乳桿菌、嗜乳酸桿菌、乳鏈球菌、枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、啤酒酵母菌、沼澤紅假單胞菌等12種。依活菌種的組成,有單一菌制劑和復合菌制劑。市售的多為復合菌制劑,只是其中的菌種種類和數量有別而異。

                                                                        應用于水產養殖上的微生態制劑按用途可分為兩大類:內服、外用。

                                                                        一類是內服。以提高魚蝦免疫力的飼料微生態添加劑,目前應用較多的菌類有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌等;

                                                                        另一類是外用。以改良水質的微生態調控劑,主要菌類有光合細菌、芽孢桿菌、硝化細菌等。各類菌有其自身特性,使用時要針對不同目的采用不同方法,才能最大限度地發揮其功效。

                                                                        二、微生物制劑作用與特點

                                                                        (1)對水體的作用

                                                                        微生物制劑可有效降低養殖水質中亞硝酸鹽、氨氮、硫化氫等濃度,抑制水體中有害微生物繁殖和生長,凈化水質。

                                                                        (2)對養殖動物的作用

                                                                        微生物制劑可使養殖動物提高機體免疫力。防止水產養殖動物體內有害物質產生。同時,轉化養殖動物腸道、血液及糞便中有害物質濃度,降低有害物質在機體內的累積,有利于機體的健康。

                                                                        (3)降低成本,保護環境

                                                                        微生物制劑具有投資小、效益高、使用方便等優點。既能全池潑灑,也能做為飼料添加劑。無毒、無害、無藥物殘留,長期使用可以減少養殖過程中抗生素的使用量,減少病害發生,排放的污水對環境污染也較小。

                                                                        三、微生態制劑用于調控水質的使用原則

                                                                        自然水體自身存在一定的細菌生態平衡系統,施用微生態制劑是人為改變條件,定向培育優勢菌群并發揮其作用,形成新的動態平衡。在微生態制劑的使用過程中,首先要根據水體的理化因子正確選用菌種;其次,施放微生態制劑要達到一定的濃度、確保水體中活菌數達到一定數量,并營造適合培育菌種的生長條件,使之盡早形成并維持優勢菌群,以取得良好的使用效果。

                                                                        四、主要微生物制劑的特性及使用方法

                                                                        1、光合細菌

                                                                        光合細菌(Photosynthetic bacteria,簡稱PSB)是廣泛分布于水田、河川、海洋和土壤中的一種微生物類群。光合細菌為革蘭氏陰性細菌,光合細菌作為養殖水質凈化劑,目前國內外均已進入生產性應用階段?梢栽谟泄鉄o氧的條件下生長、繁殖,也可在無光有氧的條件下生長。有光時菌體能利用光能,以硫化氫(H2S)和有機物作為氫供體,以二氧化碳(C02)或有機物作為碳源而生長發育。當環境是有氧無光時,菌體則可以通過有氧呼吸,使有機物氧化,從中獲取能量。

                                                                        (1)光合細菌的特性

                                                                        在水產養殖中應用較多的有紅螺菌科的莢膜紅、沼澤紅、球形菌、深紅紅螺菌等種類,大多數種類為厭氧性或兼性厭氧性。光合細菌細胞內含有類似于植物葉綠素的細菌葉綠素,在無氧和無光照條件下,利用水體中有機物進行不產氧的光合作用。

                                                                        (2) 光合細菌凈化水質的機理

                                                                        光合細菌細胞內含有類似于植物葉綠素的細菌葉綠素,在無氧和無光照條件下,利用水體中魚蝦殘餌及排泄物等有機物進行不產氧的光合作用,合成大量菌體。所以其增氧機制是通過同化水中有機物,減少有機耗氧來實現的。光合細菌還能以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為生理代謝上的氧化劑,吸收利用水中的硝酸鹽及亞硝酸鹽。不少光合細菌還利用硫化物。以上機制形成了光合細菌很強的凈化水質的功能。

                                                                        (3)光合細菌的使用和保存

                                                                        在水溫28℃——36℃ ,pH偏堿(7.5——8.5)時,光合細菌生長較好。對有機物濃度較高、底質較差、有一定透明度的淺水池使用效果明顯。這是因為有機物高的底質易形成無氧條件,有一定透明度滿足光合細菌大量生長、繁殖的要求。養殖戶在使用光合細菌改善水質時,可選在晴天上午進行,光合細菌用沸石粉吸附后潑灑能提高使用效果。

                                                                        由于水中光合細菌的濃度會因換水及生物吞食而降低,不能穩定地發揮凈化水質的功能,已有人嘗試將光合細菌固定化并應用于試驗和生產中,使凈化水質的效果得到進一步的改善。由于光合細菌制品多為活菌液,為保證使用效果,應注意盡量使用新鮮菌液以保證活菌數。成品菌液應先逐漸降溫而后存放在溫度較低(15℃ 以下)并有一定光照的地方(每天2 小時以上),然后逐漸減少光照,再置于陰涼避光處。菌液開始發黑并有惡臭味可能是活菌死亡腐敗所致,使用效果不佳。

                                                                        2、芽孢桿菌

                                                                        (1) 芽孢桿菌的特性

                                                                        芽孢桿菌,革蘭氏染色陽性,是普遍存在的一類好氣性細菌,枯草芽胞桿菌的分布非常廣泛,土壤、湖泊、海洋、動植物體表及其棲息地皆能發現。該類菌無毒性,能分泌出活性強的蛋白酶等多種酶類,在其生命過程中又能以孢子體形式存在,易于生產和保存,作為飼料微生態添加劑和水體微生態調控劑都有廣闊前景?莶菅堪麠U菌在生長繁殖過程中能夠產生B1 、B2、 B6等B族維生素和維生素C、維生素K2,為水產動物提供維生素營養,日常食用的納豆芽孢桿菌就能產生大量的維生素K2。

                                                                        枯草芽孢桿菌能大量消耗水體中的有機質,將其分解為小分子有機酸、氨基酸及氨,枯草芽孢桿菌改善水質,為單胞藻提供營養,還可使腸道PH及氨濃度降低,凈化水質。在水體中使用枯草芽孢桿菌制劑后,對養殖水體的溶氧和PH無明顯影響,但對氨氮、亞硝酸鹽和硫化物均有大幅度降低。

                                                                        枯草芽孢桿菌作為水產微生物飼料添加劑的菌株,在生產中的應用比光合細菌、硝化細菌、乳酸菌等菌株晚。隨著近幾年在水產養殖中的應用實踐,枯草芽孢桿菌類微生物飼料添加劑充分顯示出以下的優勢:枯草芽孢桿菌穩定性好、抗性強,具有耐高溫、耐酸堿、耐擠壓等特點,枯草芽孢桿菌在工業生產制粒過程中以及通過養殖動物酸性胃環境時均能保持高度穩定性。芽孢一旦形成,便能耐受各種不利條件,如干熱、濕熱、紫外線、射線、強酸、強堿、有機溶劑、真空干燥、氧化作用等。

                                                                        枯草芽胞桿菌的生物學性質與作用機理,枯草芽胞桿菌是一種短桿狀、無莢膜能運動的革蘭氏陽性細菌,能產生中生芽胞,最適生長條件為:溫度37℃,pH值7.0左右,一般為嚴格好氧。

                                                                        (2) 芽孢桿菌的作用機理

                                                                        芽孢桿菌作為水體微生態調控劑的作用機理,是通過經篩選出有類似于硝化細菌功能的菌株,可以降低水體中硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量,從而起到改善水質的作用。芽孢桿菌還可以通過消滅病原體或是至少減少了病原體的影響來改善水質。實驗發現添加芽孢桿菌控制弧菌等致病菌比加抗生素更好,許多不同的抗生素是由一系列的芽孢桿菌所產生,許多細菌在同一時間不可能對所有抗生素都有抗性基因,特別是如果它們以前未曾與芽孢桿菌有過接觸時。芽孢桿菌能分泌許多降解粘液和生物膜的酶,使得芽孢桿菌及其產生的抗生素能滲透進革蘭氏陰性菌的粘液層;另外,芽孢桿菌與其它細菌競爭營養并且抑制其快速生長;谝陨瞎δ,加上芽孢桿菌在生產過程中易保存等特點,芽孢桿菌制劑正成為目前研究和生產應用的熱點。

                                                                        (3) 芽孢桿菌的施用

                                                                        芽孢桿菌在保存期間以芽孢的形式存在,養殖戶在使用前,可用一定配制好的培養基活化、增殖,然后潑灑,可提高使用效果。由于大多數芽孢桿菌屬好氣性菌,需要有充足的溶氧其使用效果才好,在施用芽孢桿菌制劑時要注意保持水體中的溶氧量,以更好地發揮其作用。

                                                                        3、硝化細菌

                                                                        (1) 硝化細菌的特性

                                                                        硝化細菌屬化能自養菌,專性好氧,大多是專性無機型。硝化細菌可分為2個亞群:亞硝化細菌和硝化細菌。亞硝化細菌將水體中的氨氧化為亞硝酸氮,硝化細菌將亞硝酸氮氧化為對水生動物無害的硝酸氮。硝化細菌是一類自養型生物,尤其是亞硝化細菌,無法利用現成的有機物,水體中無機物太多反而會抑制其生長。與異養性細菌相比,硝化細菌的繁殖周期特別長,因此在水中很難形成優勢菌群。

                                                                        (2) 硝化細菌的作用

                                                                        硝化細菌的主要作用是降解水體中的氨氮,如果水體中無機鹽類如游離態氨(NH4+)等營養元素大量存在,能更好地促進硝化細菌的生長,起到明顯的降氨氮效果。

                                                                        (3) 硝化細菌的施用

                                                                        使用硝化細菌有2種方法,一種是應用預先培養附著硝化細菌的生化培養球;另一種是向池中直接潑灑硝化細菌制劑。硝化細菌發揮作用的適宜條件為:pH 值7——9,低于6不利硝化細菌生長;水溫在30℃ 時活性最高;水中溶解氧對硝化細菌作用影響很大,和光合細菌一樣,也需要有充足的溶氧其使用效果才好,溶解氧含量高則硝化作用能更好進行。此外,光對硝化細菌的生長繁殖有抑制現象。建議在使用硝化細菌制劑時,要注意水中溶解氧含量及光照強度。

                                                                        4、EM菌制劑

                                                                        EM菌 (有效微生物菌群)是采用適當的比例和獨特的發酵工藝將篩選出來的有益微生物混合培養,形成復合的微生物群落,并形成有益物質及其分泌物質,通過共生增殖關系組成了復雜而又相對穩定的微生態系統。

                                                                        "EM"為有效微生物群的英文縮寫,由光合細菌、乳酸菌、酵母菌等5科10屬80余種有益菌種復合培養而成。EM具有結構復雜、性能穩定、功能廣泛、使用方便、價格便宜,促進動、植物生長,增強抗病能力,去除糞便惡臭,改善生態環境,提高成活率等優點。

                                                                        EM菌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,減少換水次數。

                                                                        另外,EM菌與動物腸道內有益菌的大量增殖,能夠抑制大腸桿菌的活動,并促進機體對餌料的消化吸收,從而降低蛋白質向氨和胺的轉化,使排泄物中的氨氮含量減少,達到凈化水質、促進生長的作用。由于池塘潑灑EM菌后,水質相對較清,故這些塘不宜或少養肥水魚,如鰱、鳙等魚。

                                                                        5、復合微生態制劑

                                                                        復合微生物制劑是采用存在于自然環境中的多種微生物菌株經誘變選育,擴培后得到混合菌劑。應用復合微生物制劑對養殖水體進行處理,它能有效降解有機淤泥,抑制有害微生物和有害藻類的繁殖,平衡養殖水體的微生態環境,促進養殖生物健康生長,利用這一菌劑對養殖水體的微生態環境進行調控,是目前水產養殖中水處理的一種較為理想的辦法。

                                                                        在養殖池添加比如以芽孢桿菌屬菌類為主導菌的微生物復合制劑時,利用其需氧微生物與厭氧微生物共棲,兼有需氧與厭氧代謝機制的特性,迅速而徹底地降解進入養殖池的有機物,減少有機物在池底的沉積,避免有毒因子的產生。

                                                                        現在,許多學者和生產廠家試圖利用不同菌株的不同特性,將多種微生物菌株培育后復合為復合微生態制劑,以期發揮它們的綜合效果。但由于不同微生物菌株的生長、繁殖條件不同,同一水質條件能否同時滿足所有復合菌株發揮作用,值得進一步深入研究。

                                                                        五、當前我國微生物制劑存在的問題

                                                                       。1)使用安全性問題

                                                                        從抗生素的替代實踐證明,一種新產品的安全性評價需要一個較長的過程。對有益微生物制劑的毒副作用等問題目前還未見有報道,人們對此還缺乏了解,但并不表明不存在這方面的問題,有益微生物制劑的天然性并不能從邏輯上就能保證其是安全的。事實上,大多數有益微生物制劑并非單純制品,常含有培養基殘留物、無機鹽、防腐劑和稀釋劑等,大多數屬未知成分,因此,發酵菌種、雜菌污染、培養基原料、酶的化學性質、雜質的種類和含量等因素都有可能影響到有益微生物制劑的安全性;此外,由于目前還沒有國家統一的質量標準,很多菌種在投入生產前及生產過程中缺乏生物學、遺傳學特征的檢驗,可能存在一定的安全隱患。

                                                                        具體而言,這一問題包括這些方面:如選用菌種沒有進行針對性的選擇和嚴格馴化,可能對水產動物和人的健康存在潛在威脅;菌種的變異使得產品質量得不到保證;缺少對代謝產物的系統研究,一株現在無毒無副作用的菌種無法保證其長期安全;在開發生產過程中常有偏重于產生抑菌作用的傾向,病原菌生長時間與其接觸有可能產生抗性,等等。

                                                                       。2)菌種的選擇問題

                                                                        雖然目前有許多商品性的有益微生物制劑應用于水產養殖業,但大多數是為陸生動物設計的,有的菌株并不適合水產養殖動物的消化和養殖水體的環境,因水產養殖動物為低等動物或冷血動物,其消化道內的微生態系統與陸生動物有很大不同,養殖水體環境也與陸地環境有很大不同,在選擇菌種時應引起充分注意,要在研究基礎上加以選擇和確認。

                                                                       。3)施用技術的不明確

                                                                        有益微生物制劑對養殖水體的生物修復存在一定局限性,養殖水體的水型較為復雜,有海水、內陸鹽水、淡水之分,也有按鹽型的不同劃分的鹽酸鹽型、碳酸鹽型、硫酸鹽型、硝酸鹽型等水型,而每一種微生物都有其特定的生存適應環境要求,有益微生物制劑中的特定有益菌只能降解特定類型的化學物質,狀態稍有變化的化合物就不可能被同一微生物所降解或破壞,有益微生物制劑并不能適用于所有養殖水體環境或不能降解所有養殖環境中的有毒有害物質。因此,要在已有的研究基礎上,研究測水施用技術。對于不同水型確定不同微生物種的配伍、用法與用量等技術內容,確保使用的有效性。

                                                                        另外,許多養殖戶對有益微生物制劑一知半解,或受廣告夸大宣傳的影響,簡單地認為使用有益微生物制劑是只要向池中潑灑既可,不管是什么菌種的制劑、有何使用要求等,使用上存在著盲目性問題。事實上,因有益微生物制劑是由活菌組成的,其作用的發揮與施用活菌的數量、時間、氣候、水質條件等均有直接影響;且有益微生物制劑只有在水體中增殖到優勢種群后才能發揮作用,這需要幾天的時間才能反應出來,應在使用后加以觀察和檢測有關指標。

                                                                        六、正確認識和使用水產微生物制劑

                                                                        (1)、安全性

                                                                        許多微生態制劑源于環保制劑,當應用于水產養殖時,應注意菌株的特異性,考慮對水生生物的安全性,如假單胞菌中的熒光假單胞菌和銅綠假單胞菌對魚類就是病原菌。目前,除光合細菌外,其他的微生態制劑尚無國家統一的產品標準。國內生產廠家眾多,產品難免魚龍混雜,所選的菌種應進行針對性的選擇和嚴格的馴化,防止對漁業生產和人的健康造成損害。因此,應選擇那些有研發實力,技術成熟的生產廠家的產品,確保產品的安全性。

                                                                        (2)、針對性

                                                                        目前市場上常見的應用于水產上的微生態制劑產品不是很多,根據其在水產殖中的應用大致可分為兩類:

                                                                        一類是用于改良水質的,即水質微生態調控劑;

                                                                        另一類是內服以提高魚類抗病力的,即飼料微生態添加劑。

                                                                        不同種類的微生態制劑其針對性和作用效力不盡相同。

                                                                        高濃度的光合細菌增氧效果最佳;

                                                                        EM菌和硝化細菌消除氨氮效力最高;

                                                                        芽孢桿菌有明顯的降低亞硝酸鹽的作用;

                                                                        EM菌有助于提高水體的pH。

                                                                        實際應用時,應該根據具體的要求,合理選擇微生態制劑,發揮它的最大效力。近年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,以期發揮他們的綜合效果。但由于不同菌株的生長,繁殖條件不同,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,其作用值得進一步探討。

                                                                        (3)、實效性

                                                                        1.注意微生態制劑的質量。

                                                                        使用微生態制劑時,一定要注意菌體的數量和活力,一般要求每毫升含3億個以上的活菌體,且活力要強。試驗表明,隨著微生態制劑保存期的延長,活菌數量逐漸減少,其作用效果明顯降低。所以除應注意妥善儲存外,還應盡早使用,制劑的顏色和氣味發生明顯變化,則可能意味著菌體已開始死亡腐敗,盡量不要再使用。

                                                                        2.活化措施。

                                                                        除了注意保持原有產品中菌體活性外,還可采取適當的活化措施提高菌體的活性,增強使用效果。

                                                                        使用粉劑時,最好用池塘水浸泡30分鐘左右,再潑灑;

                                                                        芽孢桿菌在保存期間以芽孢的形式存在,可通過配制好的培養基進行活化,增殖,然后潑灑;

                                                                        光合細菌可用沸石粉吸附后再進行潑灑;

                                                                        使用EM菌時最好按1∶1的比例加入糖蜜紅糖水,攪拌均勻后放置半小時左右,促進菌體活化。

                                                                        3.降低環境因子的不良影響。

                                                                        各種環境因子都可能對微生態制劑產生一定的影響,我們應把不良影響降到最小,選擇適宜的水環境,一般控制pH 6-8,水溫15-35℃,水體溶解氧2毫克/升以上。

                                                                        當然,不同菌株受環境因子的影響也有所不同。

                                                                        陰雨天使用光合細菌效果不明顯,光合細菌需要光照為宜;

                                                                        亞硝酸鹽和pH偏高的水體,使用芽孢桿菌制劑的效果不明顯;

                                                                        pH值低于7或者高于8.5的水體,以及溶解氧含量低的水體,不利于硝化細菌的生長;

                                                                        光對硝化細菌的生長,繁殖也有一定的抑制作用,它和光合細菌相反以不要或微弱光照為宜。

                                                                        因此,在使用微生態制劑前,應測定有個水環境因子的指標,依此選擇相適應的微生態制劑,并通過改進措施,達到最為理想的效果。

                                                                        4.把握最佳的使用時期。

                                                                        由于微生物制劑起效具有滯后性,要發揮微生態制劑的治本防治作用,就必須提前使用。尤其是在幼苗開食,食性轉換,季節變化,魚病高發等關鍵時期,提前使用微生態制劑,才能夠收到良好的防病效果。

                                                                        5.掌握準確的使用周期。

                                                                        微生態制劑進入水產動物體內或者水體環境中,有益菌的數量具有先增后降的生長周期,其長短與菌群種類,密度,水體肥瘦,有害菌的數量等密切相關,一般為20-30天。所以在應用中應參考水體的透明度以及水質化學指標,及時調整。

                                                                        6.尋求合理有效的使用方法。

                                                                        使用方法好壞是決定微生態制劑效果的關鍵,應遵循一定的原則。

                                                                        首先要協調好與其它技術措施的關系,禁止與抗生素,殺菌化學藥以及具有抗菌作用的中草藥,殺蟲劑等同時使用,在施微生態制劑后的生長周期內,盡量不使用化學藥物,盡量加水不換水。

                                                                        此外應按照“交叉交替”原則進行使用,即根據不同的養殖期,不同的水質要求,交叉使用不同類型的微生態制劑,通過外用與內服相結合,潑灑與拌餌的交替使用,不僅使有益菌在養殖環境中形成優勢菌群,而且在水產養殖動物體內也成為優勢菌群,保障水產養殖動物始終處在健康的生長環境中。

                                                                        (4)、規范性

                                                                        很多存在的問題是由于使用不規范引起的,要想微生態制劑這一市場協調發展,應該對從事水產養殖業和微生態制劑銷售人員進行專業的技術培訓,提高其專業素質,使他們對微生態制劑有一個全面,客觀的了解;要求廠家生產規范,且在做廣告推介時,不允許任意夸大其微生態制劑產品的作用,以免誤導養殖戶;不同的微生態制劑,有著不同的生物學特征,因此對微生態制劑的儲運管理必須強調個體化原則,根據其不同的生物學特性,采取相應的管理方法。
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