芽孢杆菌对草鱼养殖水质的调控作用

高 超

(平度市河湖服务中心，山东平度 266700)

芽孢杆菌(Bacillus)是一种微生态制剂，拥有良好的挤压特性、耐酸性、耐高温性以及耐盐性等特点，能够对水质进行调控，并被大规模应用在水产养殖当中。对芽孢杆菌在草鱼(Ctenopharyngodonidella)养殖水质调控作用上进行研究分析，为草鱼养殖水质的调控提供依据，并为提高草鱼养殖的经济效益提供便利。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用的草鱼为平度市尹府水产良种场所养殖，草鱼的体重约在45g左右。而芽孢杆菌则是由实验室自己配制的，菌含量大概在108CFU/g，主要成分为地衣芽孢杆菌以及枯草芽孢杆菌，并依照1∶4比例配制而成；此外，1号饲料由0.5%的枯草芽孢杆菌与基础日粮共同构成。同时试验所使用的饵料全部按照实验标准制备而成，其中基础日粮的营养水平与配方如表1所示。

表1 基础日粮营养成分与配方

1.2 试验动物分组和饲养管理

试验在平度市尹府水产良种场开展。试验开始前，试验人员将草鱼放在2.5%食盐水中浸泡、消毒后，经过10d饲养，从中选择315尾体重45g的草鱼进行试验。将其随机划分成3组，每组当中又分为3个平行重复，每个平行重复为35尾草鱼。为了更好进行试验，试验人员在对照组的水体中没有加入任何菌，而处理1组的水体中试验人员则每7d加入1×108cfu/m3的芽孢杆菌，而处理2组则每天饲喂基础日粮；同时试验人员在对处理2组进行处理时，在喂养1号饲料的情况下，每7d又向水体中加入1×108cfu/m3的芽孢杆菌。

不仅如此，该次试验使用的草鱼都被养殖在圆形水桶当中，养殖水体积约1m3，养殖水温在15℃～20℃，并每天结合实际情况用空气压缩机向水桶中进行增氧。每天投饲时间分别在9:00与17:00，日投饲量在体重的2%，整个实验周期约为4周，并且为了保证试验结果的准确性，在实验过程中不换水，只是定期对水桶中的残饵与粪便进行清除，其中所有的水源为曝气过的自来水。

1.3 水样采集以及测定方法

试验人员根据相关标准对水样进行采集和测定，水样采集时间分别为第0d、7d、14d、21d、28d的9:00投饲前进行水样采集，但需要注意的是，试验人员在对水样进行采集前，应该把水箱内的养殖水混合均匀，并在离水面大约15cm位置的地方进行水样采集，还要保证每次采集位置相同。采集的水样为15mL，然后按照5000r/min的速度对采集的水样进行离心，取最上面的清液，通过试剂光度法对水样中的氨氮进行测定，然后利用乙二胺光度法对水样中的亚硝酸盐氮进行检测，借助紫外分光光度法对水样中的硝酸盐氮进行检测。另外，总无机氮浓度是硝酸盐氮、氨氮以及亚硝酸盐氮的浓度之和。

1.4 数据统计学分析

在对水质测定完成后，试验人员借助Excel软件对采集到的数据信息进行处理，并通过SPSS16.0软件对处理后的数据进行统计，计算出单因素方差。该次试验的显著水平P选择0.05，同时试验数据会采取平均数±标准差的形式来表示。

2 结果与分析

2.1 对氨氮的影响

如图1所示。随着草鱼养殖时间的不断增加，各组水体当中的氨氮含量也在不断提升。相较于对照组来说，当草鱼养殖时间在21d内时，两个处理组的氨氮含量并没有明显的差异，不过处理组2的氨氮含量在第14d与21d时出现下降。此外当草鱼养殖时间为21d时，处理1组与处理2组的水体氨氮含量相较于对照组来说有所下降，分别下降为13.18%以及48.09%。而且相较于处理1组来说，处理2组的氨氮含量下降了26.71%；与此同时，试验的草鱼出现呼吸困难的情况，开始在水桶中乱游乱窜，甚至还会上浮到水面上。通过上述试验结果能够得出结论，在养殖水体中加入芽孢杆菌后，需要在经过一定的时间才能够发挥出降低水体氨氮含量的效果，并且在饲料以及水体内同时加入芽孢杆菌，其产生的降氨效果更好，能够有效降低养殖水体中氨氮含量。

图1 养殖水体中氨氮变化情况

2.2 对亚硝酸盐氮的影响

根据图2不难发现，在试验过程中处理1组的亚硝酸盐氮含量和对照组之间相差不大，含量在0.39mg/L下；不过在试验过程中处理组2的亚硝酸盐氮含量全部高于对照组，并且从第14d以后，处理2组的亚硝酸盐氮含量开始快速增加，并在第14d、21d以及28d时，分别照对照组增加了80.45%、166.04%以及119.49%；此外，当草鱼养殖时间超过14d后，试验的草鱼摄食量明显下降，并且出现呼吸困难与骚动不安的情况。这代表在养殖水体中加入芽孢杆菌并不会对水体中亚硝酸盐氮含量有着明显的影响，但若是在饲料与水体内一同加入芽孢杆菌会导致水体中的亚硝酸盐氮含量得到明显提升。如图2所示。

图2 养殖水体中亚硝酸盐氮的变化情况

2.3 对硝酸盐氮的影响

根据图3能够得出结论，随着草鱼养殖时间的不断增加，水体内的硝酸盐氮含量会出现先降低后升高的情况；相较于对比照而言，处理组1与处理组2在养殖过程中硝酸盐氮的含量较低，并且在第21d时，两组的硝酸盐氮含量分别照对照组降低62.54%以及96.84。由此能够发现，在试验养殖的水体当中加入芽孢杆菌，可以使水体中的硝酸盐氮含量得到有效降低，不过若是在饲料与水体当中共同加入芽孢杆菌，并不会提高降硝效果。

图3 芽孢杆菌对养殖水体硝酸盐氮的影响

2.4 对总无机氮的影响

通过图4能够得知，随着实验时间的不断延长，水体内的无机氮含量会呈现上升趋势；并且和对照组相比，当草鱼养殖时间在21d内时，其余两个处理组水体的无机氮含量没有明显的差异；不过当草鱼养殖时间在第28d时，两个处理组的无机氮含量出现下降，分别下降了18.72%与29.07%。根据这一结果不难发现，试验人员在向养殖水体中加入芽孢杆菌后，不会立即见效，而是需要等待一定时间才能发挥出应有的作用，让水体中的无机氮含量得到降低。此外，若是在饲料以及水体当中同时加入芽孢杆菌，可以有效提高降氮效果，使养殖水体中的无机氮含量得到降低。

图4 养殖水体总无机氮的变化情况

2.5 对pH值的影响

由图5能够发现，在整个试验过程中，3组的pH值没有发生明显的变化，全都维持在6.8～7.6这一范围中，因此能够得出结论，在养殖水体中加入芽孢杆菌不会对pH值产生明显的影响。

图5 养殖水体pH值的变化情况

3 讨论

3.1 对养殖水体氨氮的影响

通过本次试验，试验人员发现，在养殖水体当中加入芽孢杆菌后不会立即生效，而是需要经过一段时间作用，才会发挥出降氨效果，使养殖水体中的氨氮含量得到明显下降[1]。并且若是在水体以及饲料当中分别加入芽孢杆菌，能够最大程度上提高降氨效果。其他实验人员的研究结果基本一致，例如：鲁璐等人将枯草芽孢杆菌种植在生物絮凝反应器当中进行试验，然后发现装置内的亚硝酸氮以及氨氮含量分别得到下降。

芽孢杆菌能够使水体中的氨氮含量降低，最关键原因是芽孢杆菌和养殖水体中的氮共同进行了循环，一方面是芽孢杆菌借助同化作用把水体中的氨氮转变成了营养物质，并在循环当中不断吸收[2]。另一方面是芽孢杆菌借助硝化作用等方法使养殖水体当中的氨氮含量降低。而在水体以及饲料当中加入芽孢杆菌能够有效提高降氨效果，是因为芽孢杆菌在进入到草鱼的消化道以后能够形成多种消化酶，使草鱼能够更好地消化饵料，使有机物排放得到减少，进行减少了排泄物中的氨氮含量，所以使得降氨效果得到提升，这需要得到重视。

3.2 对养殖水体亚硝酸的影响

该次实验能够发现，在养殖水体当中加入芽孢杆菌不会对亚硝酸盐氮含量产生影响，但是在水体以及饲料中分别加入芽孢杆菌会导致水体中的亚硝酸盐氮含量上升，和其他实验人员的研究结果存在明显的差异。

导致实验结果存在差异的关键原因可能在于，本次实验是通过水箱进行的，并且在实验过程中不换水，水体温度相对较低，使得菌生长的环境十分恶劣，再加上芽孢杆菌的菌群相对单一，从而造成降氮效果不佳这一情况，而其他实验人员在研究时，为菌生长营造了一个良好的生长环境，所以降氮效果好。

另外，在水体以及饲料当中分别加入芽孢杆菌导致水体的亚硝酸盐氮含量上升的根本原因是芽孢杆菌在被草鱼食用后，拥有良好的硝化作用，可以把饲料内的氨氮转变成亚硝酸盐氮，进而导致水体中亚硝酸盐氮的浓度得到提高。

3.3 对养殖水体硝酸盐氮影响

芽孢杆菌是兼性厌氧菌以及好氧菌，主要以分子氧作为载体，但是在供氧不充足的情况下，能够将硝酸盐作为载体，然后利用反硝化作用，把硝酸盐从系统当中清除[3]。根据上述实验能够发现，当试验人员在养殖水体中加入芽孢杆菌后，能够降低水体当中的硝酸盐含量，但是当试验人员分别在水体以及饲料中加入芽孢杆菌后，并没有提高其降解能力，和其他实验人员的研究结构一致。因此在养殖水体当中加入芽孢杆菌，可以有效调节养殖水质，降低硝酸盐含量，为草鱼生长提供一个良好的环境，使其能够健康生长。

3.4 对养殖水体总无机氮影响

通过上述试验不难发现，3组水体内的总无机氮含量呈现上升趋势，并且在养殖水体当中加入芽孢杆菌不会立即见效，需要经过一段时间的等待，才能发挥出应有的作用与价值，使养殖水体当中的无机氮含量下降。导致这一情况的主要原因是养殖水体内的有机物在进行待解消耗时，会把大分子有机物分解成小分子有机物，最终分解为无机物，从而造成养殖水体内的无机氮含量持续增长。而在将芽孢杆菌添加到养殖水体中后，无机氮的降解效率依然低于无机氮生产效率，因此并不会对养殖水体中的无机氮含量产生明显影响。

不仅如此，芽孢杆菌在被添加进养殖水体中后，要经过一段时间的适应期，在这过程中芽孢杆菌会不停生长繁殖，直到其浓度达到一定标准后，才能起到降低无机氮含量的作用。而在水体以及饲料当中分别加入芽孢杆菌，导致无机氮降解效率提升的主要原因，是因为当芽孢杆菌进入到草鱼的肠道内后，能够产生蛋白酶、淀粉酶以及脂肪酶等，使草鱼能够更好地对营养物质吸收硝化，以此来减少草鱼排泄，从而使无机氮含量发生变化。

3.5 对养殖水体pH值影响

有报道曾显示微生物能够对水体中的pH值进行调节[4]。而本次实验期间，3组养殖水体内的pH值没有明显的变化，全部保持在6.8～7.6这一范围，芽孢杆菌并没有对水体pH值产生明显的影响，和其他研究人员的实验结果相似。

不过在将芽孢杆菌加入养殖水体中后，虽然没有对pH值产生太大影响，却是对亚硝酸、硝酸盐氮以及氨氮等产生了影响，使得水体透明度得到显著提升。同时，在试验过程中处理组的pH值较为稳定，可能是因为实验期间气温相对较低，使得草鱼的代谢下降，排泄减少，从而没有对水体pH值造成影响，使得养殖水体的pH值始终保持在标准范围当中，为草鱼生长提供一个良好的环境。

综上所述，要想加强芽孢杆菌对草鱼养殖水质调控分析，还需要综合考虑各种养殖水质调控方法与具体情况，从而进行有利方案选择。在此基础上，才能将各种养殖水质调控方法进行有效整合，以此来加强芽孢杆菌对草鱼养殖水质调控。