生物絮團對錦鯉生長及養殖水體水質的影響

李濤+楊平凹+白海鋒+高志+袁永鋒+楊希+賈秋紅

摘 要：為了研究生物絮團對觀賞魚類生長影響及對養殖水質凈化效果，通過設置對照組和生物絮團組（碳氮比為20：1）進行了錦鯉養殖效果對比試驗。30 d的試驗結果顯示，生物絮團組錦鯉的特定生長率相比對照組顯著提高（P<0.05），飼料系數相比對照組顯著降低（P<0.05），成活率兩者之間無顯著差異（P>0.05）。在池塘水質凈化方面，生物絮團組的亞硝酸鹽氮濃度和氨氮含量變化趨勢一致，呈現先升高后逐漸下降的趨勢，生物絮團系統達到穩定后，生物絮團組的二態氮含量顯著低于對照組（P<0.05）。研究表明，生物絮團技術應用在錦鯉養殖中能有效凈化池塘水質，同時可促進錦鯉生長。生物絮團通過實現飼料中蛋白質的二次有效利用，提高了飼料利用效率，降低了養殖成本、減少了水體污染。

關鍵詞：生物絮團技術；錦鯉；養殖水質；特定生長率；成活率

近年來，隨著水產品需求量的提高，水產養殖業向著集約化、工廠化的方向發展，飼料投喂量和養殖密度也相應增加，養殖動物排泄到水里的污染物也隨之增多，對環境產生的污染日益嚴重[1]。隨著水產養殖業的快速發展，絕大多數養殖者看重的是眼前的短期經濟利益，往往忽視了長遠的可持續的生態影響，導致很多養殖集中區域環境日益惡化。傳統的、高密度的養殖引起致病微生物大量繁殖、導致病害頻繁發生，嚴重時出現水產養殖動物大批量死亡，這些結果給水產養殖從業者帶來了較大的經濟損失，阻礙了行業的發展，同時破壞了生態環境。因此，采取有效措施解決高密度精養池塘的水質惡化，以及由此造成的養殖動物死亡率高等問題已成為實現水產養殖業提質增效的重要內容之一。

生物絮團技術是一項通過生物學原理改善養殖池塘水質、提高水產養殖動物自身免疫力的生態型養殖新型技術，該項技術結合生產高效與環境友好的發展理念，在降低養殖成本的同時減少養殖池塘自身污染，實現營養物質循環利用。生物絮團技術關鍵是在人為可控條件下，將異養型細菌、浮游藻類和小型浮游動物等微型生物共同培養，通過絮凝作用形成各式各樣的絮團狀微生物聚集體，這種團狀物質能起到在凈化水質的同時為水產養殖動物提供優質生物餌料等作用[2]。近年來，國內對生物絮團進行了一系列的應用研究[3-7]，但是有關生物絮團技術在觀賞性魚類的養殖中的應用研究很少見報道。因此，本試驗于2015年在西安觀賞魚養殖基地通過利用蔗糖作為碳源將生物絮團技術應用到錦鯉商品魚養殖中，通過對比試驗探討生物絮團技術對錦鯉的生長及其成活率的影響，為生物絮團技術在觀賞魚養殖中的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗池塘與材料

試驗池塘選擇在西安市草灘養殖基地，池塘東西走向，池深2.2 m，池周混凝土護坡，坡度65°，池底淤泥厚度15 cm。池塘水面為0.4 hm2（長40 m×寬100 m），水深1.6 m。

試驗用觀賞魚為錦鯉，平均規格為80～100 g/尾，養殖密度為22 500～30 000尾/hm2。試驗用蔗糖購自西安糧油副食批發市場。復合芽孢桿菌（主要有枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、硝化細菌等）購自西安富祺生物科技有限公司（總菌數≥280億/g）。養殖用水取自深井水，池塘配有微孔增氧系統。

1.2 試驗設計

試驗時間選擇在2015年9月-10月，試驗設置生物絮團組和對照組，生物絮團組每天根據配合飼料（粗蛋白含量約為35%～45%）的投喂量按C/N等于20∶1添加蔗糖，試驗期間對照組僅投喂配合飼料，每個處理選擇兩個池塘。試驗期間利用空氣壓縮機24 h間斷性充氧，溶解氧維持在5.0 mg/L以上，池塘日常管理中試驗池和對照池盡量做到一致。

1.3 日常管理

試驗周期30 d，整個試驗期間不用交換水，只通過適當補充新水來彌補因日照蒸發和池塘滲漏引起的水分損失。每日投餌量為魚體重的3%～4%，每隔10 d進行一次抽檢，每次隨機抽取10尾錦鯉稱量調整投餌量。每日投喂3次（分別在8∶30、12∶30、17∶30），試驗過程中每天上午于9∶30用池水溶解蔗糖后均勻潑灑在水體表面，保持水體中碳氮比。每7 d潑灑一次復合芽孢桿菌純粉，保持水體中存在大量有益微生物。

1.4 水質監測

試驗過程中，每天使用便攜式水質檢測儀測量水溫、溶解氧、pH、電導率。定期（3～5 d）檢測一次氨氮和亞硝酸鹽氮含量。檢測水樣采集時間在上午8∶30，取水位置設在池塘中央和池邊各一處，用250 mL有機玻璃采水器在水面下50 cm處和距池底50 cm處分別采取水樣，經混勻后取1 000 mL于24 h內帶回實驗室測定。水質指標依據《水和廢水監測分析方法》[8]進行測定。

1.5 指標測定與統計分析

養殖試驗結束后，進行抽樣稱重，同時進行分塘統計活魚尾數。具體指標計算公式如下：

特定生長率（%/d）=（ln末體重-ln初體重）×100/試驗時間

飼料系數=投飼量/魚增重量

成活率=試驗末活魚尾數/試驗初活魚尾數×100%

利用Excel數據處理軟件進行數據處理，采用SPSS17.0軟件進行統計分析，并使用單因素分析中的最小顯著差數法檢驗進行多重比較（P<0.05）。

2 結果

2.1 生物絮團對水質的影響

試驗期間，對照池和試驗池的水溫、溶解氧和pH無顯著差異（P>0.05），水溫變化范圍在23.6～28.4 ℃，溶解氧維持在5.6～8.2 mg/L，pH維持在6.5～7.8。這表明碳源強化對養殖池塘水體的pH影響不顯著。如圖1所示，隨著試驗時間的延長，對照組氨氮水平呈現逐漸增加的趨勢，試驗組的氨氮含量呈現出先升后降的趨勢，在試驗第15 d時氨氮濃度達到峰值（2.48 mg/L），直到第20 d以后，生物絮團組的氨氮濃度逐漸低于對照組（P<0.05）。此外，試驗組的亞硝酸鹽氮變化規律與氨氮水平趨勢相近，也呈現出先升高后降低的趨勢（如圖2）。而對照組的亞硝酸鹽氮的含量整體呈現上升趨勢，試驗結束時其濃度達最大值（0.286 mg/L），試驗組亞硝酸氮濃度在試驗結束時降到最低值（0.004 mg/L），從第18 d開始，生物絮團組與對照組之間出現顯著差異（P<0.05）。生物絮團有效降低了水體中氮素含量，防止了富營養化的發生，凈化了魚類生長的水環境。

2.2 生物絮團對生長及成活率的影響

經過30 d的對比試驗，試驗結束時生物絮團組錦鯉的特定生長率為1.26%/d，相比對照組提高了18.7%（P<0.05）。實驗組飼料系數（2.12）顯著低于對照組（2.68）（P<0.05）。在養殖成活率上，生物絮團組與對照組之間差異不顯著（P>0.05），分別為98.6%、96.3%。說明生物絮團技術應用在錦鯉的養殖過程中能有效促進魚類生長，提高養殖成活率。

3 分析與討論

3.1 生物絮團對養殖水體凈化作用

有研究表明，傳統的集約化池塘養殖對池塘水體pH的影響較大，隨著養殖時間的推移pH值逐漸降低，養殖動物的排泄物、投喂的殘餌中的溶出性營養鹽和溶解性有機質是導致池塘養殖自身污染的重要因素[9]。本試驗中以蔗糖為碳源，通過添加芽孢桿菌形成生物絮團，有效去除了錦鯉養殖池水體中的二態氮。生物絮團通過自身擁有的三種微生物環境（好氧、兼氧和厭氧），為各種菌類的生長繁殖提供優良場所，使其通過硝化和反硝化的生物脫氮作用，改變水體中氮元素的形態，有效凈化養殖水體。此試驗中通過對比氨氮和亞硝酸氮的變化，發現在試驗的第15～20 d生物絮團系統處于穩定狀態，此后的二態氮含量得到了有效控制，此時氮源的處理效果最好。許多研究證實，向養殖水體中添加碳源后許多異養微生物被激活，通過快速擴繁并以水體中懸浮的顆粒為核心形成微小團形體，此外，這種團狀體通過黏液黏附大量微型藻類、原生動物以及其他的池塘小型有機物質，最終形成成熟的生物絮團[10]。有研究表明[4]，在生物絮團技術系統中，異養細菌是氨氮去除的主要力量。因此，在生物絮團形成過程中，適量添加芽孢桿菌等微生態制劑有利于形成較高的活性絮凝物，通過改善絮團中菌類群結構促進生物凈水[11]。

3.2 生物絮團對養殖動物生長的影響

本試驗結果顯示，生物絮團能有效促進錦鯉的生長，生物絮團組的錦鯉特定生長率顯著高于對照組，飼料系數顯著低于對照組。這說明試驗中錦鯉攝食了部分生物絮團，使原來的飼料蛋白得以二次利用，降低了飼料成本。有研究利用羅非魚培育生物絮團發現，生物絮團可以作為替代餌料，替代魚粉和大豆蛋白[12]。通過測定，試驗池塘生物絮團系統穩定后，其含量保持在100～200 mg/L，其中的菌體蛋白含量在25%以上，這完全滿足錦鯉對蛋白質等營養物質的需求。而且，生物絮團所含的營養物質和有益微生物可以作為動物基礎餌料中某些營養成分的補充，有些內含物質可通過刺激動物消化道內消化酶促進消化吸收，滿足錦鯉的營養需求，從而加快了錦鯉的生長。此外，生物絮團內富含多糖類化合物，而多糖類化合物與免疫調節存在密切關系。藥理研究表明[13]，多糖類化合物具有免疫增強與調節、抗病毒、激活補體系統和增加宿主防御機制等作用。本試驗中，雖然試驗組與對照組的錦鯉成活率差異不顯著，但是在相同管理條件下，生物絮團組的錦鯉成活率高出對照組2.3%，說明生物絮團在提高養殖動物免疫性能、減少病害死亡方面具有一定的作用。

3.3 生物系團技術的適用性

生物絮團技術是以養殖水體中異養微生物為主體，經過持續的生物絮凝作用黏連水中的微型有機質顆粒、原生動物、浮游藻類以及絲狀菌體等形成的絮凝團狀物。在本試驗條件下，一般經過15～18 d的培養時間即可形成穩定狀態。目前，生物絮團因具有凈化水質，降低病害發生，提高養殖成活率，增加養殖動物免疫力以及提高飼料蛋白利用率等優點被廣泛應用在高密度集約化水產養殖中[14]。有研究顯示[15]，在養殖過程中飼料中約有10%～20%的氮未被養殖動物攝食而直接溶解到養殖水體中，被動物攝食的飼料中約有20%～25%的氮被養殖動物利用于生長，而剩余的75%～80%的氮以糞便和代謝物的方式排到水中。這些殘餌和排泄物沉入池底被細菌分解，不僅耗氧，同時還產生氨氮和亞硝酸鹽等有害污染物質。這些污染物積累到一定程度會導致水體出現富營養化，不良的水環境影響了養殖動物的生長，降低了養殖動物的免疫功能，使養殖動物發病率增加。在此背景下，生物絮團技術的推廣示范對解決池塘水質自身污染和提高養殖成活率等問題具有極其重要的生態及經濟意義。此外，生物絮團技術是以環境友好的理念為基礎的新興生態養殖技術與飼料有效替代技術，其在當今水產集約化養殖時期可解決飼料成本和環境制約等水產養殖問題，因此生物絮團技術的推廣應用勢在必行。

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