有益微生物在水產養殖中的應用
汪燕玲/南京農業大學漁業學院
趙永鋒/淡水漁業研究中心
長期使用抗生素和其他化學藥物防治養殖病害已引發了一系列環境和社會問題，近年來，人們開始嘗試在養殖水體中施用有益微生物製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，從而減少疾病發生。在歐美、日本及印尼、泰國等國家的水產養殖業中，微生物製劑得到日益廣泛的應用，並創造了巨大的經濟效益，有望成為未來水產養殖動物病害防治的一個新方向。微生物製劑是由一些對人類和養殖物件無致病危害並能改良水質狀況，抑制水產病害的有益微生物製成。主要由硝化細菌、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、促進養殖物件生長等功能。在水產養殖上根據用途可分為改善水質的水質調節劑、提高動物抵抗力增進健康的餌料添加劑以及控制病原的微生物控制劑等三類。本文對近幾年來國內外幾種主要的有益微生物製劑在水產養殖中的應用狀況予以系統介紹，並對今後的發展趨勢進行闡述。
一、有益微生物在水產養殖中的應用
水產養殖業中，長時間養殖常使養殖水域底部積累大量的殘餘餌料、排泄廢物、動植物殘體以及有害氣體（氨、硫化氫等）。這些物質往往導致水質敗壞使水產動物受到毒害，淨水微生物的使用使養殖者在不中斷養殖過程的情況下，清除這些有害物質。淨水微生物的代謝具有氧化、氫化、硝化、反硝化、解磷、硫化及固氮等作用，能將上述有害物質分解為二氧化碳、硝酸鹽、硫酸鹽等；不僅淨化了水質，而且能為單細胞藻類的繁殖提供營養物質促進藻類繁殖。這些藻類的光合作用，又為池內養殖動物的呼吸、有機物的分解提供氧氣，從而形成一個良性的生態迴圈，有利於水產動物的迅速生長。同時由於淨水微生物的大量繁殖，在池內形成優勢種，可抑制病原微生物的繁殖，減少疾病發生。硝化細菌和光合細菌是比較常用的淨水微生物；許多淨水微生物的商業製品是由多種細菌組成的，臺灣省生產的一種由氨氧化菌、硫化菌、甲烷氧化菌及纖維素分解菌等多種細菌組成。在應用這些細菌改良底質時，常將細菌先吸附到一些吸附物上，再將吸附物投到池底，這樣既可以使大多數微生物直接到達池底發揮作用，又使細菌脫離池底較惡劣的環境。
1.光合細菌菌劑
光合細菌（Photosynthetic bacteria，簡稱PSB）是廣泛分布於水田、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，可以在有光無氧的條件下生長、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H2S和有機物作為氫供體，以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。
光合細菌作為養殖水質淨化劑，目前國內外均已進入生產性應用階段。日本、中國、東南亞各國的養蝦池和養魚池均已普遍投放光合細菌以改善水質，亦有眾多取得明顯效果的報導文獻。丁愛中等用光合細菌來調節水質，增加水中氧氣的含量，靜態試驗由2.01mg/L增加至11.10mg/L，現場試驗則由3.70mg/L升至9.94mg/L；降低有害氨氮含量，靜態試驗由0.30mg/L降至0.01mg/L，現場試驗也較對照組降低很多。曾宇等用光合細菌對養魚塘進行養魚汙水處理試驗，結果證明：用光合細菌淨水劑處理污水效果理想。對各主要污染物去除率分別為：BOD5：81.4％∼87.8％、CODCr：76％∼78.9％、TN：63％∼65.3％、TP：36.7％∼52.5％、SS：72.6％∼93.3％。
筆者曾經做過一次試驗，5畝蟹塘，畝放豆蟹1000隻，扣蟹500隻，50克左右的幼蟹500隻，養殖密度較高，而且河蟹個體大小不等。從7月份開始，每15∼20天施用一次光合細菌，池塘水質明顯得到改善。至9月初，蟹塘沒有發生病害，可見光合細菌在實際應用中效果確實比較明顯。
2.EM菌菌劑
EM（有益微生物菌群）是採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，形成複合的微生物群落，並形成有益物質及其分泌物質，通過共生增殖關係組成了複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，系日本琉球大學比嘉照夫教授用幾十年時間研製出來的新型複合微生物菌劑，由光合細菌、乳酸菌、酵母菌等5科10屬80餘種有益菌種複合培養而成。EM具有結構複雜、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，並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，達到淨化水質、促進生長的作用。由於池塘潑灑EM後，水質相對較清，故這些塘不宜或少養肥水魚，如鰱、萖等魚。
據周剛等報導，在河蟹養殖池塘中施用EM菌製劑，試驗週期21天，結果施用EM菌的池塘NH4+含量為0.12mg/l，未施的池塘為1.47mg/l，明顯降低，且施用EM菌池塘NH4+變化幅度較小。NO2-、PO43-等含量也明顯降低，pH值也明顯提高。施用EM菌後，池塘溶解氧變化較明顯，從施用當天開始，溶解氧濃度逐漸升高，至第7天升到峰值，隨後略有下降，基本穩定在5mg/l左右。可見EM菌製劑對改善池塘水質，增加溶氧等有明顯效果，這對養殖品種需要有比較清新水質環境的池塘施用EM菌製劑有較好的效果。
3.複合微生物製劑
複合微生物製劑是採用存在於自然環境中的多種微生物菌株經誘變選育，擴培後得到混合菌劑。應用複合微生物製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，是目前水產養殖中水處理的一種較為理想的辦法。利用這一菌劑對養殖水體的微生態環境進行調控，為水產養殖品種提供一種有效的水質控制技術。
張玲華等製作複合微生物製劑的方法為：菌株從陽江自然水域和池底污泥中反復篩選而得，經交叉混合培養形成混合菌劑。其主要是由假單胞菌、芽孢桿菌和硝化細菌組成，包括：螢光假單胞菌、施氏假單胞菌、枯草桿菌、硝化桿菌和亞硝化單胞菌屬的細菌。擴培後的菌液為淡黃色懸濁液，每毫升菌含量為80×108。
複合菌劑應用於水產養殖已有很多成功的例子。丁雷在養魚水中加入不同濃度的芽孢菌，待其生長繁殖後測量各項水質指標，證明芽孢菌具有降解水中亞硝酸鹽含量的作用，其最適使用濃度為1.5×1010個/m3。張慶研究了羅非魚養殖池中投放以芽孢桿菌為主的複合微生物對水質條件、羅非魚生長狀況的影響，結果表明：魚池投放菌劑後底層溶氧明顯增加，溶氧量增加2倍以上；有效降低氨氮和亞硝酸鹽。菌劑還有促進羅非魚生長的作用，對照組魚增重14％左右，試驗組魚增重30％，降低了餌料係數。李卓佳在養殖池添加以芽孢桿菌屬菌類為主導菌的微生物複合製劑，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，避免有毒因數的產生。Moriarty報導用芽孢菌作為益生菌加入對蝦池中來控制Vibrio
spp病毒，超過160天而未出問題，蝦生長很好，而末加芽孢菌的對照池在80天之內幾乎全部對蝦感染Vibrio病毒而死亡。
二、有益微生物使用技術
微生物製劑作為活菌製劑，其作用效果及主觀因素的影響很大，在使用過程中應注意以下幾點：羏要儘早使用。根據先入為主的理論，通過先入菌的大量繁殖，形成優勢種群，這樣可以減少或阻礙病原菌的定居。样要長期使用。微生物製劑的預防效果好於治療效果，其作用發揮較慢，故應長期使用方能達到預期的效果。𦴥禁止與抗生素、殺菌藥或具有抗菌作用的中草藥同時使用，這些藥物會殺死或抑制其中的活菌，減弱或失去微生物製劑的作用。𦶡施用時注意菌體活力和菌體數量，微生物製劑必須含有一定量的活菌，一般要求每毫升含3億個以上的活菌體，且活力要強，同時注意製劑的保存期，大量實驗證明，隨著製劑保存期的延長，活菌數量逐漸減少，即意味著其作用越來越小，故保存期不宜過長。還要注意一些不利因素的影響，如：溫度、pH值等[21]。
三、結語
微生態製劑是我國“八五”“九五”科技攻關專案，其研究發展前景十分廣闊。目前在國內，在畜禽日糧中應用較多，在水產養殖中是光合細菌應用較多，其在改善控制水質和作為飼料添加劑方面己取得良好的效果。但菌種單一，不能滿足多種養殖物件和養殖環境的要求，應利用多菌株多功能的微生態製劑來適應水產養殖的需求。同時如能運用基因工程技術研究通過對一些優良菌種的遺傳改造，導入有用基因如必需氨基酸合成敍基因、疫苗基因等，那樣微生態製劑的應用將更廣泛。
同時，目前國內外對水產養殖病害的研究主要集中在疾病的種類、診斷、病理、致病菌的致病性及對疾病的控制方面，而在保健、防病方面的研究相對較少。各種菌劑的使用方法，合理劑量等方面的工作仍需要作進一步的研究、試驗、主動地推廣應用，可用於養殖水處理的微生物的篩選以及細胞固定化所選用的包埋劑種類，都將是今後水產養殖微生物研究和應用的方向。
◆本文刊登於養魚世界雜誌2004年8月號
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