碳氮比調(diào)節(jié)在對蝦養(yǎng)殖中的作用及優(yōu)化.pdf

1、目前隨著我國對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、工場化和集約化程度的發(fā)展，高密度的養(yǎng)殖模式使得養(yǎng)殖環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單一，抵抗能力薄弱，長期使用的藥物也改變了對蝦腸道菌群的正常組成，導(dǎo)致了腸道內(nèi)微生態(tài)環(huán)境的失調(diào)，同時使藥物在養(yǎng)殖生物體內(nèi)形成殘留。近年來應(yīng)用范圍越來越廣泛的碳氮比調(diào)節(jié)(C/N)和有益菌添加等技術(shù)已在對蝦養(yǎng)殖業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，不僅從根本上完善和優(yōu)化了養(yǎng)殖微生態(tài)系統(tǒng)，改善了水質(zhì)狀況，還可以降低餌料成本，提高對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量。但是C/N調(diào)節(jié)

2、技術(shù)對養(yǎng)殖環(huán)境中特定細菌種群和浮游動物的影響還有待研究，同時有益菌添加技術(shù)也面臨著有益菌不能長時間維持，很難形成優(yōu)勢菌種等諸多問題。因此本文主要針對以上問題設(shè)計了如下實驗內(nèi)容。
　　 本文主要研究了以下幾個方面內(nèi)容：1.C/N調(diào)節(jié)在凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)養(yǎng)殖中的作用，具體包括對水質(zhì)因子、對蝦產(chǎn)量、浮游動物、異養(yǎng)細菌和氮循環(huán)菌的影響；2.對蝦養(yǎng)殖環(huán)境中多種不同種類的細菌對環(huán)境C/N的響應(yīng)，以及有益菌對

3、有害菌的抑制作用，3.如何利用產(chǎn)纖維素酶細菌對植物纖維素的分解作用來優(yōu)化C/N調(diào)節(jié)技術(shù)，降低技術(shù)成本。作者期望通過本實驗將C/N調(diào)節(jié)與有益菌添加兩種手段有效的結(jié)合在一起，通過向養(yǎng)殖水體中添加碳源來促進養(yǎng)殖環(huán)境中有益菌的生長，從而降低有毒無機氮化合物的水平，抑制有害細菌的繁殖，并可以形成大量生物絮團，為對蝦的生長提供良好的環(huán)境。本實驗的主要研究結(jié)果如下：
　　 1.碳源添加在對蝦養(yǎng)殖中的作用
　　 本實驗研究了在凡納濱對蝦

4、零換水養(yǎng)殖系統(tǒng)中通過添加碳源對水質(zhì)指標、對蝦生長、浮游動物密度、環(huán)境C/N、水體和底質(zhì)中的總菌和氮循環(huán)菌密度等的影響。將蔗糖作為碳源向養(yǎng)殖環(huán)境中進行添加，共分5個水平：理論碳源添加量(()CH=0.465×feed×(42％/30％))的0％、25％、50％、75％和100％。我們的實驗結(jié)果表明通過添加碳源，特別是75％和100％的理論碳源添加量可以在養(yǎng)殖后期有效的抑制氨氮(TAN)和亞硝氮(NO2-N)在水體中的積累(P<0.05)。

5、碳源添加對養(yǎng)殖水體中硝氮(NO3-N)、葉綠素a、COD和BOD的濃度水平?jīng)]有顯著的影響。此外碳源添加可以明顯提高水體中的C/N和總菌的密度水平(P<0.05)，但對于底質(zhì)中的C/N和總菌密度水平的影響不明顯。我們還發(fā)現(xiàn)通過添加碳源可以明顯影響水體和底質(zhì)中氮循環(huán)菌(亞硝酸細菌、硝酸細菌和反硝化細菌)的密度。碳源添加還可以明顯促進浮游動物的生長(P<0.05)。根據(jù)本次實驗結(jié)果我們可以得出結(jié)論：75％的理論碳源添加量最適于對蝦的生長，包括

6、提高產(chǎn)量、成活率和降低餌料系數(shù)。因此，向凡納濱對蝦零換水養(yǎng)殖系統(tǒng)中添加碳源可以有效的改善水質(zhì)，促進細菌和浮游動物生長，進而為對蝦生長提供有利的條件。
　　 2.對蝦養(yǎng)殖環(huán)境中細菌在C/N限制條件下的篩選和鑒定
　　 本實驗從我國北部沿海地下水養(yǎng)殖環(huán)境，中部沿海和南部沿海的多種凡納濱對蝦養(yǎng)殖環(huán)境的水體和底質(zhì)中富集分離出多種細菌，并利用化學(xué)方法進行了初步鑒定，共篩選出芽孢桿菌37株，乳酸菌42株，弧菌50株，亞硝酸細菌50株

7、，硝酸細菌60株，反硝化細菌10株。我們進一步利用碳限制和氮限制兩種環(huán)境進行細菌培養(yǎng)，篩選出對限定C/N條件響應(yīng)較明顯的菌株，并通過16S rDNA序列分析技術(shù)對其進行了分析和鑒定，最終共得到每種細菌各4株，鑒定芽孢桿菌、乳酸菌、弧菌、亞硝酸細菌、硝酸細菌和反硝化細菌分別屬于芽孢桿菌屬、腸球菌屬、弧菌屬、亞硝化單胞菌屬、硝化桿菌屬和交替假單胞菌屬。本實驗所篩選的多種菌株為下一步研究其對培養(yǎng)環(huán)境C/N的響應(yīng)和今后進一步的工作奠定了基礎(chǔ)。<

8、br>　　 3.水體C/N對細菌生長及拮抗作用的影響
　　 本實驗將從凡納濱對蝦養(yǎng)殖池塘中采集分離出的多株芽孢桿菌、乳酸菌、弧菌、亞硝酸細菌、硝酸細菌和反硝化細菌在不同水體C/N(2、5、10、15、20)的環(huán)境下進行培養(yǎng)，研究養(yǎng)殖環(huán)境營養(yǎng)水平下六種細菌的生長，以及芽孢桿菌、乳酸菌和弧菌的競爭水平及細菌菌體C/N的變化。研究發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌在水體C/N=15時生長水平最好(密度最高為6.7x×107 cells/ml)，乳酸菌適

9、宜在較高的水體C/N下生長(水體C/N=10、15、20；密度最高為2.6x107cells/ml)，弧菌適宜在較低的水體C/N下生長(水體C/N=5、10；密度最高為5.1×107cells/ml)，亞硝酸細菌和硝酸細菌對C/N的響應(yīng)不明顯，反硝化細菌在水體C/N=10的環(huán)境中生長較好(密度最高為2.6×107cells/ml)。在芽孢桿菌與弧菌混合培養(yǎng)的實驗中，當(dāng)水體C/N=10、15與20時，培養(yǎng)24 h時芽孢桿菌密度>2.5×1

10、07cells/ml，明顯高于弧菌密度(P<0.05)，且在培養(yǎng)基環(huán)境和模擬養(yǎng)殖環(huán)境中實驗結(jié)果相似。在乳酸菌對弧菌的抑制實驗中，當(dāng)水體C/N=10與15時乳酸菌培養(yǎng)上清液對弧菌生長的抑制作用達到較高水平，抑菌圈直徑分別為3.2與3.1 cm，明顯高于其它處理組(P<0.05)。芽孢桿菌、乳酸菌與弧菌的菌體C/N均與水體C/N的變化成正相關(guān)，最低分別為5.41、3.92與5.44；最高分別為7.27、5.07與15.35。以上結(jié)果表明，較

11、高的水體C/N適合芽孢桿菌(水體C/N=15)和乳酸菌(水體C/N=10)的生長，較低的水體C/N適合弧菌(水體C/N=5或10)的生長，并且當(dāng)水體C/N較高時芽孢桿菌和乳酸菌可以明顯抑制弧菌的生長，并且在模擬養(yǎng)殖環(huán)境中芽孢桿菌對弧菌的抑制作用與培養(yǎng)基環(huán)境相似。因此向養(yǎng)殖水體中添加碳源，將水體的C/N提高至超過10的水平不僅可以促進芽孢桿菌、乳酸菌和反硝化細菌的快速生長，同時還可以起到有效抑制弧菌繁殖的作用。
　　 4.產(chǎn)纖維素

12、酶細菌的篩選及其分解碳源能力的研究
　　 本實驗從凡納濱對蝦的多種養(yǎng)殖環(huán)境(高密度高位池養(yǎng)殖池塘、添加甘蔗渣的高密度溫棚養(yǎng)殖池塘、粗放式養(yǎng)殖池塘)、生態(tài)凈水池以及排污池中富集分離出多株產(chǎn)纖維素酶細菌，并篩選出一株具有較全酶系和對纖維素具有較高分解能力的菌株GS-2。所篩選產(chǎn)纖維素酶細菌的剛果紅染色透明圈直徑及其與菌落直徑的比值范圍分別為12.3-41.7 mm和2.8-15.6，F(xiàn)PA、CMCase和β-葡萄糖苷酶的酶活力范圍分

13、別為2.30-8.03、2.34-7.43和2.03-34.98 U/ml；菌株GS-2的剛果紅染色透明圈直徑及其與菌落直徑的比值分別為41.7 mm和15.6，其FPA、CMCase和β-葡萄糖苷酶的酶活力分別為8.03，7.43和3.92U/ml，通過16S rDNA序列同源性比較確定其為短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)。菌株GS-2產(chǎn)酶最適的發(fā)酵液起始pH為8，最適溫度為30℃，最適培養(yǎng)時間為30 h，且適合在有氧

14、條件下進行產(chǎn)酶代謝，在厭氧條件下產(chǎn)酶效率較低。菌株GS-2對微晶纖維素(Avicel)的分解效率最高，在培養(yǎng)基環(huán)境下可達到21.24％，其次為稻草和稻殼，同時該菌的分解Avicel的產(chǎn)物可以顯著提高環(huán)境的溶解態(tài)碳含量和水體C/N(217.33 mg/l；59.27)，并且能夠明顯促進芽孢桿菌菌株Z5的生長。因此通過向養(yǎng)殖環(huán)境中投放產(chǎn)纖維素酶細菌與適合的天然纖維素底物，不僅可以實現(xiàn)其對底物的不斷分解，為養(yǎng)殖環(huán)境提供碳源，提高水體C/N，還