朱日同,武國兆*
(1.延津縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,河南 新鄉(xiāng) 453200;2.河南省鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,鄭州 450052)
光合細(xì)菌(簡稱PSB),普遍存在于自然界水環(huán)境中光線能透射但缺乏氧氣的區(qū)域,是具有原始光能合成體系的原核生物的總稱。能充分利用自然界中的硫化物、有機(jī)物、氨等作為碳源和供氫體,在好氧黑暗條件下或厭氧光照的條件下進(jìn)行光合作用,雖然屬于革蘭氏陰性菌但是不能形成芽孢,在自然界中廣泛分布于江河湖海、沼澤、富含水分的土壤、水田等地方。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,光合細(xì)菌能凈化水質(zhì),有效分解養(yǎng)殖水體中的亞硝酸鹽、硫化物等有害物質(zhì),降低水產(chǎn)病害的發(fā)生。同時(shí)還是水生生物的天然餌料,可作為養(yǎng)殖飼料添加劑使用。光合細(xì)菌具有很強(qiáng)適應(yīng)性,分解和轉(zhuǎn)化能力強(qiáng),諸多特點(diǎn)都非常適合應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中。
光合細(xì)菌主要分為兩大類:光能自養(yǎng)菌和光能異養(yǎng)菌。
光能自養(yǎng)菌又稱為產(chǎn)氧光合細(xì)菌,以藍(lán)細(xì)菌為主,又稱藍(lán)藻和原綠藻,是藻類中最原始的一種。這類能利用光能作為能量來源的菌能在光合反應(yīng)中以硫化氫、硫代硫酸根為電子供體,以二氧化碳為碳源,可以將簡單的二氧化碳、氮等無機(jī)物合成為適合自身生長所需要的有機(jī)物,但是對(duì)外界的有機(jī)物不能加以利用。
光能異養(yǎng)菌可以有效地利用光能,以有機(jī)物或二氧化碳作為碳源,將外界小分子有機(jī)物作為主要供氫體,并將其轉(zhuǎn)化為自身有機(jī)物。這類小分子有機(jī)物主要指琥珀酸、氨基酸、低級(jí)脂肪酸等。光合異養(yǎng)菌在自身同化代謝過程中,能將水體中的硫化氫、氨氮等有毒有害的物質(zhì)吸收分解,完成自然界三個(gè)循環(huán)中極為重要的化學(xué)過程,即:固氮、產(chǎn)氫、分解有機(jī)物質(zhì)。這個(gè)過程一般是在厭氧的光照下進(jìn)行,但是不產(chǎn)氧。
水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中經(jīng)常用到的光合細(xì)菌主要分為四個(gè)科,分別為綠菌科、綠曲菌科、紅螺菌科等。都含有菌綠素(一種光合色素),是這些原核生物的統(tǒng)一特征,其作用是能夠在厭氧光照條件下進(jìn)行光合作用并且不產(chǎn)生氧氣。
水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用中最常見的是光合細(xì)菌液體制劑。光合細(xì)菌液體制劑的培養(yǎng)物活性強(qiáng)、代謝物含量豐富且更容易大量培養(yǎng),能滿足批量生產(chǎn)的需要。是目前最常見的一種,應(yīng)用效果較好。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用的光合細(xì)菌主要是沼澤紅假單胞菌,它屬于光能異養(yǎng)型、紅螺菌科。2008年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部1126號(hào)公告《飼料添加劑品種目錄》中,沼澤紅假單胞菌可以作為養(yǎng)殖動(dòng)物飼料添加劑使用。沼澤紅假單胞菌以氨、銨鹽、硝酸鹽或亞硝酸鹽作為氮源,以二氧化碳、小分子有機(jī)物等作為碳源。適宜生長的水溫15~40℃,30~36℃水溫最適宜。沼澤紅假單胞菌含有維生素、β-類胡蘿卜素、生物素等大量促進(jìn)養(yǎng)殖水產(chǎn)品生長發(fā)育的活性因子并且菌體蛋白質(zhì)的含量極高。這些物質(zhì)能縮短水產(chǎn)養(yǎng)殖周期并具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,能耐受高濃度有機(jī)廢水并具有較強(qiáng)的分解轉(zhuǎn)化能力,對(duì)一些有毒有害物質(zhì)(如酚、氰等)也有一定的分解耐受能力。在應(yīng)用方面,光合細(xì)菌制劑獨(dú)特的抗病、促生長功能讓生產(chǎn)性能提高顯著,潛力極大。同時(shí)在水體凈化、畜禽養(yǎng)殖、有機(jī)肥料和新能源開發(fā)等方面應(yīng)用前景顯著。
光合細(xì)菌能對(duì)水體中的小分子有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解,對(duì)亞硝酸鹽、氨氮和硫化氫等有毒有害物質(zhì)進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化,促進(jìn)養(yǎng)殖水體中的菌藻平衡,從而達(dá)到保護(hù)和凈化作用。通過潑灑施用光合細(xì)菌,可以防止藻類或者菌類過度繁殖,改善水質(zhì),降低水體的生物耗氧量以及化學(xué)耗氧量等指標(biāo),起到調(diào)節(jié)、凈化水質(zhì)的作用。因此在生產(chǎn)中我們可以利用光合細(xì)菌控制藍(lán)藻水華、藻類瘋長等水質(zhì)問題。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中,光合細(xì)菌的使用應(yīng)采取同其他飼料混合投喂的方式進(jìn)行。光合細(xì)菌在代謝過程中能產(chǎn)生多種抗病因子,能極大地提高養(yǎng)殖水產(chǎn)品的免疫力和抗病能力。當(dāng)光合細(xì)菌在養(yǎng)殖水體中形成優(yōu)勢(shì)菌群后,就能有效抑制水體中有害物質(zhì)的滋生,從而達(dá)到降低水產(chǎn)病害發(fā)生的目的。
光合細(xì)菌作為飼料添加劑,富含較高的維生素B、胡蘿卜素等脂類化合物,營養(yǎng)豐富??梢詾樗a(chǎn)動(dòng)物提供較高的植物蛋白,起到促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長,縮短養(yǎng)殖周期的作用;光合細(xì)菌所含的酶能促進(jìn)養(yǎng)殖水產(chǎn)品更容易消化吸收飼料的各種營養(yǎng),達(dá)到提高飼料利用率、降低餌料系數(shù)的目的。
光合細(xì)菌是養(yǎng)殖水體中浮游動(dòng)物的餌料,還能促進(jìn)綠藻、硅藻等浮游植物的快速繁殖,浮游動(dòng)植物都是養(yǎng)殖水產(chǎn)品的天然餌料。同時(shí)光合細(xì)菌還能夠促進(jìn)在水體中形成懸浮菌團(tuán),這些菌團(tuán)可以作為養(yǎng)殖水產(chǎn)品的開口餌料。
由于光合細(xì)菌能在缺氧光照條件下繁殖生長,與吸附劑(沸石粉等)合用,將其沉降至池底,可以在池塘底部直接作用,并定植底部,對(duì)養(yǎng)殖池塘底部的環(huán)境改良效果較好。
光合細(xì)菌可以有效促進(jìn)養(yǎng)殖水體中浮游植物的光合作用,防止藻類老化,起到間接增加池塘溶氧的效果。
光合細(xì)菌適宜水溫為15~40℃,最適宜的水溫為30~36℃,在水溫超過20℃時(shí)使用為宜。
光合細(xì)菌繁殖需要光照,不可在下雨天、沒有充足的光照時(shí)使用。光合細(xì)菌本身不耗氧,但由于光合細(xì)菌制劑中含有大量的代謝產(chǎn)物以及培養(yǎng)基,這些物質(zhì)耗氧,因此在池塘嚴(yán)重缺氧時(shí)勿用。
酸性水體對(duì)光合細(xì)菌的生長不利,若養(yǎng)殖水體呈酸性,應(yīng)先調(diào)節(jié)水體如潑灑生石灰等使養(yǎng)殖水體的pH值至弱堿性,再使用光合細(xì)菌。
光合細(xì)菌配合有機(jī)肥或化肥使用能有效避免肥料用量過大,水質(zhì)不好調(diào)控的弊端,還可防止水體中因藻類老化死亡引起的水質(zhì)變壞。
由于各種菌類的生態(tài)位以及生長條件不同,與其它有益菌類合用可顯著提高效果。如與凈水芽孢桿菌合用可顯著有效凈化水質(zhì),分解池塘中懸浮有機(jī)物。
光合細(xì)菌的使用要根據(jù)養(yǎng)殖水體的肥瘦情況酌情使用。水肥時(shí)施用光合細(xì)菌,可有效促進(jìn)有機(jī)污染物的轉(zhuǎn)化,避免有害物質(zhì)積累,提高水體中氧含量,使水體環(huán)境得到改善,浮游動(dòng)植物等天然餌料得到培育。水體過瘦時(shí)不能直接施用光合細(xì)菌,需要通過施肥肥水后才能使用,這樣能保證養(yǎng)殖水體中光合細(xì)菌的生命力和快速繁殖能力,減少光合細(xì)菌的用量,減低養(yǎng)殖成本。
光合細(xì)菌屬于活菌,消毒殺菌藥物對(duì)其有殺滅作用。所以在使用光合細(xì)菌前后72 h內(nèi)不要使用消毒殺菌劑。要確保光合細(xì)菌能在養(yǎng)殖水體中具有競(jìng)爭的優(yōu)勢(shì),從而對(duì)有害菌的生長繁殖起到抑制作用。
光合細(xì)菌是一種不能在惡劣環(huán)境下形成的休眠芽孢活菌,常溫條件下貯存時(shí)間不應(yīng)超過6個(gè)月,時(shí)間太長會(huì)因?yàn)闋I養(yǎng)缺乏而大量死亡,影響使用效果。
優(yōu)質(zhì)的光合細(xì)菌從外觀看應(yīng)無分層,整體比較均勻。如果出現(xiàn)菌液上層邊稀,氣味不佳,底部形成深色果凍團(tuán)狀物等不均勻狀況時(shí),很可能是因?yàn)榫簝?chǔ)存過久、儲(chǔ)存時(shí)間過長而造成光合細(xì)菌老化死亡。
光合細(xì)菌產(chǎn)品為紅色,因?yàn)檫@是光合細(xì)菌菌體本身的顏色。一些假冒偽劣產(chǎn)品經(jīng)常利用這點(diǎn)通過添加紅色素達(dá)到以次充好的目的。但是光合細(xì)菌種的顏色不溶于水,光合細(xì)菌產(chǎn)品通過長時(shí)間的靜置隨著菌體下沉就會(huì)出現(xiàn)分層,同時(shí)容器內(nèi)的顏色會(huì)出現(xiàn)上部顏色變淺,下部顏色變深的狀況。所以通過看顏色分辨優(yōu)質(zhì)的光合細(xì)菌需要通過稀釋后放置在陽光下1~2 h候再比色。顏色越深表明光合細(xì)菌產(chǎn)品中菌體活動(dòng)力較強(qiáng),活菌濃度高。
優(yōu)質(zhì)的光合細(xì)菌有特殊酵香味(有臭味),而絕不是惡臭。
光合細(xì)菌大量死亡后會(huì)在容器內(nèi)壁形成粘附性菌膜,所以優(yōu)質(zhì)的光合細(xì)菌產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中,能直接利用養(yǎng)殖水體中的各種無機(jī)營養(yǎng)鹽,合成菌體蛋白的光合細(xì)菌是常見微生物制劑中唯一一種能進(jìn)行光合作用且不在光照缺氧條件產(chǎn)生氧的微生物,屬于水體中生產(chǎn)者。其它常用菌類均為異養(yǎng)型微生物,多以分解水體中大分子有機(jī)質(zhì)為能源,最終將其分解為單純的無機(jī)物,在水體中屬于分解者。在養(yǎng)殖生產(chǎn)中充分了解光合細(xì)菌的生物學(xué)特性、功能和作用,學(xué)會(huì)鑒別光合細(xì)菌的優(yōu)劣,科學(xué)使用光合細(xì)菌,起到事半功倍的效果。