生物絮團(tuán)技術(shù)在凡納濱對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖中的研究現(xiàn)狀與展望

文/翁歆之

凡納濱對(duì)蝦（）又稱南美白對(duì)蝦，是隸屬節(jié)肢動(dòng)物門、甲殼綱、十足目、游泳亞目、對(duì)蝦科、對(duì)蝦屬的一種廣溫廣鹽性蝦類。由于較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和良好的養(yǎng)殖特性，目前已成為我國(guó)最主要的對(duì)蝦養(yǎng)殖品種之一。然而，隨著凡納濱對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖的迅速發(fā)展，高密度養(yǎng)殖不可避免地增加了疾病暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，病害問(wèn)題隨之成為制約凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。

在集約化養(yǎng)殖條件下，大量沒(méi)有被攝食的飼料和蝦體排泄物在水中不斷累積，產(chǎn)生有毒的氨氮、亞硝態(tài)氮，造成養(yǎng)殖水質(zhì)惡化。以換水為主的傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式不僅不符合綠色養(yǎng)殖發(fā)展要求，且容易造成水資源浪費(fèi)、加劇水生動(dòng)物病害傳播。因此，尋找一種新型生態(tài)高效的養(yǎng)殖技術(shù)迫在眉睫，生物絮團(tuán)養(yǎng)殖模式就是新型養(yǎng)殖模式方向之一。

一、生物絮團(tuán)技術(shù)在凡納濱對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖中的研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代，法國(guó)太平洋中心海洋開(kāi)發(fā)研究所最初提出生物絮團(tuán)技術(shù)理念的雛形，自此，生物絮團(tuán)技術(shù)逐步進(jìn)入水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域。1999年，以色列養(yǎng)殖專家Avnimelech首次系統(tǒng)闡述了生物絮團(tuán)技術(shù)概念，形成了生物絮團(tuán)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。

雖然我國(guó)生物絮團(tuán)技術(shù)的發(fā)展較國(guó)外晚，但一些科研教學(xué)單位進(jìn)行了研究，取得了一些進(jìn)展，部分專家學(xué)者從不同角度提出了他們的觀點(diǎn)。鄧應(yīng)能等通過(guò)不同種的碳源篩選，確定了合適的碳源種類、碳源添加量及生物絮團(tuán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中對(duì)蝦的養(yǎng)殖密度。趙大虎等研究了氨氮脅迫對(duì)生物絮團(tuán)養(yǎng)殖功效的影響，證實(shí)了生物絮團(tuán)具有清潔水質(zhì)、促進(jìn)對(duì)蝦生長(zhǎng)和生理健康的作用。Xu和Pan研究證實(shí)了，生物絮團(tuán)可以顯著提高養(yǎng)殖系統(tǒng)中對(duì)蝦的生理健康水平，減少病害暴發(fā)，阻絕病害傳播等。范鵬程等運(yùn)用生物絮團(tuán)技術(shù)對(duì)凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖水質(zhì)進(jìn)行原位調(diào)控，實(shí)現(xiàn)高密度、零換水的高效健康養(yǎng)殖。代文匯實(shí)現(xiàn)了高密度工廠化生物絮團(tuán)凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖，平均日換水率從40%下降至5%，養(yǎng)殖廢水排放量減少60%以上，餌料系數(shù)由1.8降為1.2，餌料利用率提高約30%。秦海鵬等研究發(fā)現(xiàn)，生物絮團(tuán)模式下凡納濱對(duì)蝦的最適生長(zhǎng)鹽度為15～20。周暉等研究表明，相對(duì)于傳統(tǒng)清水養(yǎng)殖模式，生物絮團(tuán)模式更適于在低溫季節(jié)養(yǎng)殖凡納濱對(duì)蝦，且與溫室大棚相結(jié)合可更有效地維持養(yǎng)殖水體溫度。

目前，生物絮團(tuán)技術(shù)已被應(yīng)用于凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖研究中，在蝦苗培育階段也起到了積極作用。鮑鷹等研究指出，凡納濱對(duì)蝦標(biāo)苗階段改用基于生物絮團(tuán)的養(yǎng)殖模式，能有效解決循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中幼蝦生長(zhǎng)不均勻、存活率低等問(wèn)題，提高工廠化循環(huán)水養(yǎng)蝦的總體成功率。黎爽等研究表明，藻菌生物絮團(tuán)系統(tǒng)能較好控制氨氮、亞硝氮等水質(zhì)指標(biāo)，促進(jìn)蝦苗生長(zhǎng)發(fā)育。

二、生物絮團(tuán)技術(shù)要點(diǎn)

生物絮團(tuán)技術(shù)（Biofloc Technology，BFT），是指通過(guò)外加碳源，調(diào)節(jié)水體中的碳氮比（C/N），提高水體中異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量，有效去除養(yǎng)殖系統(tǒng)中過(guò)多的氨氮、亞硝酸鹽氮，從而達(dá)到降低飼料系數(shù)、增強(qiáng)養(yǎng)殖動(dòng)物免疫力、調(diào)控養(yǎng)殖水體等作用，是應(yīng)對(duì)當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染問(wèn)題的有效替代技術(shù)。

（一）合理篩選碳源和調(diào)控碳氮比

用于添加的有機(jī)碳有葡萄糖、蔗糖、淀粉、麩皮等。多個(gè)研究表明，不同碳源培養(yǎng)的生物絮團(tuán)均能有效降低凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖水體中的氨氮和亞硝酸鹽含量，提高對(duì)蝦成活率。因此，碳源的選擇可根據(jù)實(shí)際養(yǎng)殖情況進(jìn)行。同時(shí)，碳源要避免一次性大量添加，選擇滴灌或者少量多次添加的方法。

C/N比調(diào)控是促使生物絮團(tuán)構(gòu)建的重要條件，也是目前生物絮團(tuán)研究的主要方向。水體C/N比較低，主要依靠自養(yǎng)微生物和浮游藻類等來(lái)清除水體中的氮素；C/N值在8～10，主要依賴自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物協(xié)同作用來(lái)清除氮素；C/N值大于15，主要依靠異養(yǎng)微生物來(lái)清除氮素。一般凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖中C/N比選擇10～20較為合適。

（二）生物絮團(tuán)構(gòu)建與調(diào)控

穩(wěn)定的生物絮團(tuán)系統(tǒng)是養(yǎng)殖成功的關(guān)鍵。隨著生物絮團(tuán)密度的增大，水體耗氧需求也相應(yīng)增大，因而在后期養(yǎng)殖中需按時(shí)測(cè)量絮團(tuán)量，特別要注重生物絮團(tuán)密度維持在一個(gè)適宜范圍。凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖的生物絮團(tuán)濃度數(shù)量穩(wěn)定控制在8mL/L～12mL/L較為合適。養(yǎng)殖后期生物絮團(tuán)量較大，要視情況及時(shí)排出，以保障養(yǎng)成效果。此外，短時(shí)間建立起生物絮團(tuán)系統(tǒng)也很關(guān)鍵，由于生物絮團(tuán)對(duì)氨氮和亞硝酸鹽氮的去除有一定滯后現(xiàn)象，可在放苗前提前培養(yǎng)好生物絮團(tuán)，再將其移入養(yǎng)殖池中，使生物絮團(tuán)對(duì)氨氮和亞硝酸氮的去除作用得到更好發(fā)揮。

（三）溶解氧、水體攪拌強(qiáng)度與溫度的調(diào)控

首先，生物絮團(tuán)絮凝過(guò)程中需要有充足的溶解氧，養(yǎng)殖池內(nèi)需配有充分的增氧、充氣設(shè)備，使水體溶解氧穩(wěn)定在4mg/L～8mg/L。其次，水體攪拌強(qiáng)度需控制均勻，雖然攪拌水體可以使生物絮團(tuán)處于懸浮狀態(tài)，防止形成沉積死角，但攪拌強(qiáng)度太高不僅容易加速絮凝體破裂，而且可能對(duì)凡納濱對(duì)蝦的生活生長(zhǎng)造成影響。最后，溫度是影響絮團(tuán)微生物代謝的一個(gè)重要指標(biāo)，研究表明溫度在20℃～25℃絮體生長(zhǎng)最好。

（四）投喂量調(diào)控

生物絮團(tuán)中異養(yǎng)微生物可利用殘餌、糞便及水體中氨氮等合成菌體蛋白，絮團(tuán)顆粒又可被攝食，實(shí)現(xiàn)飼料蛋白的二次利用，提高飼料利用率。Burford通過(guò)N標(biāo)記追蹤了對(duì)蝦對(duì)生物絮團(tuán)的被攝食情況，結(jié)果表明，蝦類日常攝入的氮有18%～29%來(lái)源于生物絮團(tuán)。因此，生物絮團(tuán)養(yǎng)殖模式下可適當(dāng)減少飼料投喂。此外，生物絮團(tuán)養(yǎng)殖模式下投喂應(yīng)少量多餐，選擇全價(jià)配合飼料。蝦苗培育階段，可在投喂配合飼料的同時(shí)配合投喂豐年蟲(chóng)。

（五）養(yǎng)殖管理調(diào)控

凡納濱對(duì)蝦生物絮團(tuán)養(yǎng)殖過(guò)程中基本可實(shí)現(xiàn)零換水或少量換水，因此應(yīng)注意每日監(jiān)測(cè)水溫、pH值、溶解氧、亞硝酸鹽及氨氮等相關(guān)水質(zhì)理化指標(biāo)，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。

三、生物絮團(tuán)技術(shù)在凡納濱對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖中的研究展望

（一）推廣生物絮團(tuán)技術(shù)在實(shí)際養(yǎng)殖中的應(yīng)用

生物絮團(tuán)技術(shù)雖然理論上較為成熟，但在水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)踐中并未得到廣泛推廣和應(yīng)用。主要原因一是生物絮團(tuán)技術(shù)的操作和管理過(guò)程相對(duì)較為復(fù)雜，所需技術(shù)含量較高，且在大規(guī)模養(yǎng)殖生產(chǎn)中很難控制，尤其是養(yǎng)殖中后期，容易引起生物絮團(tuán)不穩(wěn)定和養(yǎng)殖水域水質(zhì)變化。二是不同地域水環(huán)境、水體中的優(yōu)勢(shì)菌相存在差異?？筛鶕?jù)不同的養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖水域建立不同的養(yǎng)殖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成可行的操作技術(shù)規(guī)范，以便更好地推廣生物絮團(tuán)技術(shù)在實(shí)際養(yǎng)殖中的應(yīng)用。

（二）深化對(duì)生物絮團(tuán)技術(shù)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐研究

近幾年，生物絮團(tuán)技術(shù)雖已在羅非魚(yú)、凡納濱對(duì)蝦等養(yǎng)殖品種中得到應(yīng)用，但其內(nèi)在原理、群落結(jié)構(gòu)及活性調(diào)控等尚未完全探明。今后可針對(duì)生物絮團(tuán)中微生物多樣性和組成等開(kāi)展深入研究，以及加強(qiáng)對(duì)蝦育苗標(biāo)粗等各階段的研究和實(shí)踐。

（三）加強(qiáng)生物絮團(tuán)的控制和維護(hù)研究

在凡納濱對(duì)蝦生物絮團(tuán)養(yǎng)殖過(guò)程中，因生物絮團(tuán)有較大凈水能力，在養(yǎng)殖前期進(jìn)行水質(zhì)調(diào)控較為方便，不需要換水且養(yǎng)成效果較好，但養(yǎng)殖后期隨著投餌量的增加，生物絮團(tuán)量也逐漸增多且面臨老化問(wèn)題，甚至容易導(dǎo)致生物絮團(tuán)系統(tǒng)崩潰，需要根據(jù)實(shí)際情況排換水，因此如何移除老化細(xì)菌，防止生物絮團(tuán)老化，以維持穩(wěn)定的生物絮團(tuán)系統(tǒng)，也是今后的重要研究方向。