光合細(xì)菌調(diào)控水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)水質(zhì)的探討

周惠敏

摘要：在水體兼性厭氧層中，光合細(xì)菌是其中一種主要的初級(jí)生產(chǎn)者。光合細(xì)菌中某些科的菌種能夠在厭養(yǎng)光照條件下以多種狀態(tài)的低分子有機(jī)物形式作為光合作用的電子載體，進(jìn)行光能異氧生長(zhǎng)。比如多種二羧酸、糖類、醇類等，這些低分子有機(jī)物可以在好氧并黑暗的條件下，以有機(jī)物呼吸基礎(chǔ)質(zhì)進(jìn)行好氧異氧生長(zhǎng)。本文以光合細(xì)菌的分類為基礎(chǔ)，研究光合細(xì)菌的培養(yǎng)與作用，最后總結(jié)出光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用，為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)水質(zhì)的改善和提高提供參考建議。

關(guān)鍵詞：光合細(xì)菌;水產(chǎn)養(yǎng)殖;調(diào)控水質(zhì)

引言：

光合細(xì)菌只是一種簡(jiǎn)單稱謂，其主要是指一群在厭氧光照或好氧黑暗環(huán)境中利用有機(jī)物作氧體和碳源，進(jìn)行不放氧光合作用的細(xì)菌群體。這種細(xì)菌群體現(xiàn)廣泛分布于田野、池塘、湖泊、沼澤等地，近年來(lái)在我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，對(duì)光合細(xì)菌的運(yùn)用取得了很大進(jìn)步。我國(guó)正逐步加深光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中運(yùn)用的研究，正積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，不斷在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中總結(jié)培養(yǎng)和應(yīng)用方法，使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提高對(duì)光合細(xì)菌的利用率，有效提升養(yǎng)殖水質(zhì)。

一、光合細(xì)菌的分類

（一）產(chǎn)氧光合細(xì)菌

產(chǎn)氧光合細(xì)菌是光合細(xì)菌的一種類型，產(chǎn)氧細(xì)菌包括了藍(lán)細(xì)菌和原綠細(xì)菌，這兩中細(xì)菌內(nèi)部均含有葉綠素a，并以水作為自身電子的供體。藍(lán)細(xì)菌比較廣泛分布于海洋和淡水質(zhì)中，是一群能夠進(jìn)行產(chǎn)氧光合作用的菌種，種類繁多形式也多樣。藍(lán)細(xì)菌捕光的核心是藻膽體，一般來(lái)說(shuō)還會(huì)伴隨著光合反應(yīng)的中心PAII。原綠菌群體的光捕獲系統(tǒng)除了含有葉綠素a之外，還含有葉綠素b，在同等的條件和環(huán)境下能夠迅速發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氧。這兩種菌群是產(chǎn)氧光合細(xì)菌的常見(jiàn)菌群體，在相等水質(zhì)環(huán)境下這兩類菌群的作用會(huì)更明顯些。光合作用的同時(shí)會(huì)伴隨產(chǎn)氧的化學(xué)分解，能夠?yàn)樵撍w系下的水生物提供足夠的氧環(huán)境。

（二）不產(chǎn)氧光合細(xì)菌

不產(chǎn)氧光合細(xì)菌顧名思義，就是在進(jìn)行基礎(chǔ)光合作用時(shí)不會(huì)伴隨產(chǎn)氧的化學(xué)反應(yīng)。日光桿菌、酸桿菌、綠色硫細(xì)菌、紫色細(xì)菌等四大菌群均屬于不產(chǎn)氧光合細(xì)菌。這些菌群體內(nèi)均含有茵綠素和類胡蘿卜素，以硫化物和硫酸鹽作為產(chǎn)生電子的載體和供體。日光桿菌是不產(chǎn)氧細(xì)菌中最特殊的一種菌群，是有且僅有能進(jìn)行孢子生殖的革蘭氏陽(yáng)性光合細(xì)菌，有獨(dú)特的光合作用機(jī)制。酸桿菌體內(nèi)的反應(yīng)中心與其他菌類稍顯不同，酸桿菌體類有一個(gè)FeS-type反應(yīng)中心，有高速運(yùn)轉(zhuǎn)的蛋白、基質(zhì)蛋白，還有由菌葉綠素a和甲基化茵葉綠素c組合形成的酶。綠色硫細(xì)菌又是唯一一個(gè)能夠通過(guò)方向反應(yīng)固定二氧化碳的光合細(xì)菌，其體內(nèi)擁有的有光介質(zhì)可以存在能量之間的移動(dòng)。紫色細(xì)菌是能夠在好氧和厭氧環(huán)境下都能生長(zhǎng)繁殖的原核微生物。不產(chǎn)氧光合細(xì)菌群體都有各自的特殊性，其作用反應(yīng)和處理機(jī)制其他種類的菌群都不能代替。綜上所述對(duì)不產(chǎn)氧光合細(xì)菌的研究要根據(jù)其特殊性著手，從每一種類別進(jìn)行研究，以此發(fā)現(xiàn)每種菌群反應(yīng)的條件和中心處理系統(tǒng)。

二、光合細(xì)菌的培養(yǎng)與作用

（一）光合細(xì)菌的培養(yǎng)

光合細(xì)菌的培養(yǎng)需要從菌種、培養(yǎng)基、生態(tài)條件、方法等四個(gè)方面入手。首先是對(duì)于菌種的獲取，菌種的獲取可以從池塘淤泥中通過(guò)分離鈍化菌種，但在將菌種培養(yǎng)使用前還需要進(jìn)行提純復(fù)壯，這樣才能有效進(jìn)行培養(yǎng)。光合細(xì)菌的培養(yǎng)除了基礎(chǔ)的碳、氮、磷等元素外，還需要一定的鎂、鈉、鈣等微量元素，將這些元素按適當(dāng)比例調(diào)配成適合菌種生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，這樣才能進(jìn)行下一步培養(yǎng)工作。培養(yǎng)的生態(tài)條件主要是PH值、光源和溫度三大內(nèi)容。其中適合培養(yǎng)的PH值應(yīng)該穩(wěn)定在6.5-7.5之間，這個(gè)值域剛好是微酸性到中性，在培養(yǎng)的過(guò)程中需要不斷觀察PH值的變化，保證PH值的衡穩(wěn)。室內(nèi)培養(yǎng)光合細(xì)菌的光源一般以白熾燈為主，培養(yǎng)基不能離光源很近，要在適當(dāng)?shù)奈恢?，光照的?qiáng)度需要恒定在1000-2000Lux。光合細(xì)菌培養(yǎng)的適應(yīng)溫度一般在10-35℃，根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)其中最合適的溫度是25-28℃。此外，根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)觀察還發(fā)現(xiàn)，光合細(xì)菌還有一定的耐高溫性，在40-42℃的高溫環(huán)境中仍能生長(zhǎng)。對(duì)光合細(xì)菌的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究中一般采用的是三級(jí)培養(yǎng)法，一級(jí)使用試管或小型鹽水瓶，通過(guò)操作后將培養(yǎng)基移植到其中，并進(jìn)行后續(xù)的觀察;二級(jí)培養(yǎng)采用了更大型號(hào)的玻璃瓶，通過(guò)煮沸消毒后進(jìn)行接種培養(yǎng);三級(jí)培養(yǎng)公斤級(jí)的塑料桶和玻璃鋼桶，也是需要進(jìn)行消毒后才將培養(yǎng)基轉(zhuǎn)交到其中。

（二）光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的作用

光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的作用主要表現(xiàn)為改善和穩(wěn)定養(yǎng)殖水環(huán)境、預(yù)防和治療水產(chǎn)生物疾病、高營(yíng)養(yǎng)菌種作餌料或餌料添加劑等。不同類型的光合細(xì)菌有著不同的生理和生態(tài)特征，因此水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)者們需要根據(jù)自己所需來(lái)挑選合適的光合細(xì)菌菌種。這時(shí)養(yǎng)殖業(yè)主就應(yīng)該采取節(jié)約時(shí)間和成本的方法來(lái)進(jìn)行污染處理，其中最有效的方法就是投入光合細(xì)菌。投入光合細(xì)菌利用其脫氮作用就可以將水中的有機(jī)物和初始物分解出去。此外，一些具有高營(yíng)養(yǎng)的光合細(xì)菌還可作為餌料或餌料添加劑等被進(jìn)行二次利用，紅螺菌科的復(fù)合菌株就是一種高營(yíng)養(yǎng)光合細(xì)菌菌落。一些光合細(xì)菌還具有預(yù)防和治療養(yǎng)殖水生生物疾病的作用，在一定程度上也降低了養(yǎng)殖成本。

三、光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用

（一）水產(chǎn)品苗種培育

光合作用細(xì)菌在水產(chǎn)品如蝦、魚(yú)、貝殼的育苗培育中可作為一個(gè)基礎(chǔ)的餌料被投入使用，此外光合細(xì)菌還可凈化水質(zhì)，為生產(chǎn)養(yǎng)殖提供良好的水質(zhì)環(huán)境。作為餌料的光合細(xì)菌調(diào)配比例一般在0.2%-2%之間，作為水質(zhì)改良的光合細(xì)菌作用劑的配比應(yīng)該是5-10ppm，使用方法是進(jìn)行全池潑灑。在人工育苗的培育中，育苗的餌料主要以單胞藻為基礎(chǔ)，添加25ppm的光合細(xì)菌。通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明，我們發(fā)現(xiàn)餌料中添加光合細(xì)菌的幼苗成長(zhǎng)速度要大于普通餌料幼苗的成長(zhǎng)速度，且在一定比例支持下加入光合細(xì)菌的養(yǎng)殖水質(zhì)要高于普通養(yǎng)殖水質(zhì)。幼苗的成長(zhǎng)和成活率都有顯著提升。

（二）水產(chǎn)品病害防治

一般來(lái)說(shuō)，在密度比較高的水產(chǎn)養(yǎng)殖中不可避免地都會(huì)有排泄物、餌料殘留等有機(jī)物的污染，業(yè)主采取一般換水的方法是不能完全消除污染和影響的，且還會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和資本。根據(jù)日本的研究報(bào)道，光合細(xì)菌能夠?qū)δ承┧a(chǎn)品常見(jiàn)的病害起到防御和治療的作用。比如對(duì)由粘細(xì)菌引起的鯉魚(yú)粘細(xì)菌病，用原始的病源菌攻擊后均致使其發(fā)病，不加光合細(xì)菌的四天內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)死亡，加光合細(xì)菌的七天內(nèi)只出現(xiàn)了少量的死亡情況，且有存活，存活的鯉魚(yú)身上所有發(fā)病癥狀全部消失，體征也恢復(fù)正常。在這里不難看出，光合細(xì)菌對(duì)一些病狀的預(yù)防和治療都能起到一定的作用，把握此項(xiàng)作用在一定程度上能夠大大降低養(yǎng)殖成本與風(fēng)險(xiǎn)。

（三）養(yǎng)殖水質(zhì)的提高

有機(jī)物對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)的污染光靠排解是不夠的，有機(jī)物的降解需要通過(guò)群落來(lái)實(shí)現(xiàn)。換水和循環(huán)過(guò)濾都是常見(jiàn)的處理有機(jī)物污染的方法，但可以看出成效是不理想的。因此在水中投入培養(yǎng)好的光合細(xì)菌成為了當(dāng)前最理想的方法。在有機(jī)物污染的水池中投入光合細(xì)菌，其脫氮作用可以隨時(shí)把池底的氮和有機(jī)物的初始分解物除去，在不換水或者少量換水的情況下就能實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的降解，提高水質(zhì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

光合細(xì)菌因其自身優(yōu)勢(shì)，在厭氧光照和好氧黑暗的環(huán)境中都能尋找可以附著釋放光合作用，這種獨(dú)特的生理化優(yōu)勢(shì)為它贏得了在改善或提高水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)水質(zhì)應(yīng)用中的地位。光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用中顯現(xiàn)了巨大的潛力，未來(lái)相關(guān)研究人員會(huì)進(jìn)一步加快對(duì)光合細(xì)菌培養(yǎng)和應(yīng)用的研究?？偟膩?lái)說(shuō)，抓緊對(duì)光合細(xì)菌培養(yǎng)和應(yīng)用工作是一舉兩得的事，在前景十分開(kāi)闊的前提下，各養(yǎng)殖研究人員應(yīng)加快研究腳步，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光合細(xì)菌更快、更有效的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]畢光軍. 光合細(xì)菌調(diào)控水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)水質(zhì)的探討[J]. 商情， 2019， 000（001）：294.

[2]丁愛(ài)中， 陳繁忠， 雷劍泉，等. 光合細(xì)菌調(diào)控水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)水質(zhì)的研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)， 2000（06）：20-22+25.

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