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在集约化养殖水体中,水产动物放养密度高,投喂饵料量大,养殖水体中极易蓄积大量的残饵、动植物排泄物、死亡残体等含氮有机物,加之,未经处理的养殖废水和工业、生活污水被排放或被雨水冲刷进入养殖水体,导致养殖水体中氨氮和亚硝酸盐严重超标。高浓度的氨氮或亚硝酸盐易导致有害细菌和条件致病菌大量滋生,鱼、虾等养殖动物的体质下降,抗应激能力差,易受病原茵的侵袭,引起水产动物疾病的大面积爆发。目前,主要通过物理、化学和微生物等方法降低水体中氨氮和亚硝酸盐浓度。微生物方法是随着人们对水体中自然存在的微生物和养殖动物益生菌的研究的深入而发展起来的,是从生态学的角度探索出的一种立足自我修复、长效、安全的方法,具有天然、无毒、无副作用、无污染、无残留、安全可靠等特点。本研究通过对芽孢杆菌、光合细菌、硝化细菌及乳酸杆菌培养条件及其对水质净化作用的研究,开发出一种可用于池塘养殖水体净化的四联活菌制剂,并对该制剂的生产工艺及使用效果进行验证,以期解决生产中池塘养殖水体在养殖中后期氨氮、亚硝酸盐升高的问题。1芽孢杆菌芽孢的培养与其净化水质特性研究为了提高纳豆芽孢杆菌芽孢形成率及芽孢数量,考察了C源、N源、无机盐、溶氧水平对钠豆芽孢杆菌液体培养形成芽孢的影响。结果表明:芽孢形成的最适的培养基组成为:葡萄糖15g/L,酵母膏10g/L,KH2PO4 3g/L,NaCl 5g/L,MnSO4.H2O 0.4g/L,pH7.0,控制溶氧水平不低于30%。培养20h,芽孢数量可达7.7×109个/ml,芽孢率达98%以上。同时进行了纳豆芽孢杆菌降氨氮、亚硝酸盐及COD的效果研究。结果表明:在接种了纳豆芽孢杆菌的养殖池塘中,20天后其氨氮、亚硝酸盐浓度可降为0,COD去除率达40%,因而具有显著的净化水质的作用。2光合细菌的分离、筛选及其净化水质特性的研究从养殖塘分离得到一株光合细菌PSB-1,经初步鉴定为沼泽红假单孢菌。实验采用光吸收法测定了环境因子温度、盐度、pH、光照强度及溶氧对菌株生长的影响,结果表明PSB-1生长的最适条件为:温度30℃、光照强度1500lx-3000lx、盐浓度1.0%、pH为7.0、微好氧。该菌能分解水体中的氨氮,亚硝酸盐等有害物质,增加溶氧,改善水质,对水产养殖水体具有较好的净化作用。3硝化细菌的富集分离与其降氨氮亚硝酸盐特性研究本研究通过采集水样-分离-鉴定-培养-硝化作用测定-细菌浓度测定-发酵培养-菌种保存,于精养池塘污泥中分离和筛选了一株在数量上占优势且功能明显的硝化细菌,并对其生理生化指标进行了测定。菌体为短杆状,革兰氏染色阴性,不产芽孢。菌落直径较小,约100μm。该菌可利用亚硝酸盐作为唯一能源。最适生长温度为28℃,最适pH值为8.0。硝化细菌具有较好的氨氮、亚硝酸盐降解性能,特别是对亚硝酸盐的去除效果极为明显,5天亚硝酸盐去除率达80%。4乳酸菌培养条件的优化及降氨氮亚硝酸盐特性的研究本研究对乳酸菌JSIM-LCA0403的培养条件及培养基成分进行了研究。结果表明:蛋白胨是最适氮源,最佳浓度为20g/L,兼性厌氧生长,采用150 mL/250 mL装量最适,初始pH应控制在6.5~7.0范围内,采用饱和ca(OH)2作为中和剂为宜,在15-55℃温度范围内均能生长,最适生长温度为40~45℃,该菌株应用于水产养殖中,能大大降低水体中的氨氮及亚硝酸盐含量。5四联活菌制剂对养殖水体净化作用的研究本研究得到四联活菌制剂的发酵工艺如下:纳豆芽孢杆菌将菌悬液在85℃水浴中加热5min,以体积比5%的接种量接入100L种子罐,装量系数为60%(v/v),搅拌转速150r/min,通气量1-2m3/h,37℃培养17h。种子培养液以体积比10%的接种量接入1m3发酵罐,装量系数为65%(v/v),搅拌转速150r/min,通气量1.5m3/h,37℃培养20h。在培养过程中根据泡沫的情况,加豆油或泡敌进行消泡,防止因泡沫逃选出发酵罐而引起杂菌污染的情况。光合细菌试管或小型盐水瓶培养液以10%接种量接入5L三角瓶,装量系数为80%(v/v),2000 Lx光照,28-30℃静置培养5天。将种子培养液以体积比10%的接种量接入20个50公斤塑料桶,装量系数为80%(v/v),室内控制光照2000 Lx,温度28-30℃,静置培养5-10天,至培养液呈暗红色,桶底有大量菌体沉淀。硝化细菌三角瓶菌液以体积比5%的接种量接入100L种子罐,装量系数为60%(v/v),搅拌转速150r/min,通气量0.5 m3/h,28℃培养5d。将种子培养液以体积比5%的接种量接1m3发酵罐,装量系数为60%(v/v),搅拌转速150r/min,通气量0.5m3/h。28℃培养5d。乳酸菌三角瓶菌液以体积比5%的接种量接入100L种子罐,装量系数为70%(v/v),搅拌转速100r/min,通气量0.5 m3/h,40℃培养48h。将种子培养液以体积比5%的接种量接1m3发酵罐,装量系数为70%(v/v),搅拌转速100r/min,通气量1m3/h。40℃培养48h。四联活菌制剂的最佳配方为纳豆芽孢杆菌、光合细菌、硝化细菌、乳酸菌按比例1:2:10:2混合,以0.3-0.45mg/L的使用剂量泼洒后,养殖池塘的亚硝酸盐、氨氮含量可得到显著降低。6四联活菌制剂对水体氨氮、亚硝酸盐降解效果的研究将四联活菌制剂以0.5g/m3的剂量在中国水产科学院淡水渔业研究中心实验基地养鱼池塘、高邮罗氏沼虾养殖池塘、无锡马山垂钓中心翘嘴红触养殖池塘分别应用,结果显示,四联活菌制剂对池塘溶解氧、pH值影响不大,能显著降低养殖池塘中氨氮、亚硝酸盐的含量。