施用芽孢桿菌對(duì)蝦池底泥細(xì)菌群落的影響

cjlittlepig

摘自《生態(tài)學(xué)雜志》

摘要    對(duì)施用芽孢桿菌制劑后蝦池底泥細(xì)菌群落的變化進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，芽孢桿菌制劑改變了蝦池底泥細(xì)菌類(lèi)群組成，增加了底泥好氧細(xì)菌的數(shù)量。利用Shannon-Wiener 指數(shù)進(jìn)行生物多樣性分析，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)池和對(duì)照池底泥細(xì)菌的多樣性指數(shù)(H) 、豐度(D) 和均勻度(J) 在整個(gè)養(yǎng)殖過(guò)程的動(dòng)態(tài)變化相似，前期較低，中期、后期和末期都有不同程度的升高。但是，與對(duì)照池相比，試驗(yàn)池的優(yōu)勢(shì)菌屬發(fā)生了變化，黃桿菌屬和粘纖維菌屬數(shù)量增加，而弧菌和發(fā)光細(xì)菌數(shù)量相對(duì)減少，且對(duì)蝦的成活率、體重和產(chǎn)量提高。

關(guān)鍵詞 芽孢桿菌，細(xì)菌群落，斑節(jié)對(duì)蝦，底泥

cjlittlepig

1 引言
    養(yǎng)殖過(guò)程實(shí)際上就是一個(gè)污染水體、破壞原水體微生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程。當(dāng)有機(jī)物不斷積累，溶解氧慢慢耗盡時(shí)或有抑制微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)時(shí)，水體的自凈作用就會(huì)受到限制甚至停止。通過(guò)添加外源的微生態(tài)制劑可以增強(qiáng)水體的自凈能力。微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的有效應(yīng)用已經(jīng)得到了肯定，但是仍然存在著許多問(wèn)題需要進(jìn)一步探討和研究。國(guó)內(nèi)外對(duì)微生態(tài)制劑的研究大多在應(yīng)用效果上[ 4，，對(duì)其作用機(jī)制的研究是薄弱環(huán)節(jié)，特別是關(guān)于施用微生態(tài)制劑后細(xì)菌類(lèi)群變化的研究報(bào)道較少。底泥細(xì)菌是養(yǎng)殖池生態(tài)系的重要組分，在促進(jìn)池底有機(jī)物分解、減少有機(jī)物積累、保持良好水質(zhì)環(huán)境等方面具有重要作用。本文研究了芽孢桿菌制劑對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦養(yǎng)殖過(guò)程中蝦池底泥細(xì)菌類(lèi)群的影響，探討了微生態(tài)制劑的作用機(jī)制，擬為養(yǎng)蝦生產(chǎn)科學(xué)管理水質(zhì)、減免蝦病發(fā)生提供理論依據(jù)。

cjlittlepig

2 材料與方法

2.1蝦池管理

    試驗(yàn)共用三個(gè)條件相似，面積約5315 hm2 的土池，其中1# 、2# 池作為試驗(yàn)池，3# 池作空白對(duì)照。在放苗前兩周，池內(nèi)注水30~ 40 cm，用100 mg·L-1漂白粉、300 mg·L-1生石灰進(jìn)行消毒，放苗前7~ 10 d，水深加至100 cm，并用115 mg·L-1藻類(lèi)生長(zhǎng)素，30 mg·L-1茶麩肥水。放苗前2~ 3 d，1# 、2#池施用115 g·m-3的芽孢桿菌( 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所生產(chǎn)，粉狀，含芽孢桿菌活菌數(shù)2×108 CFU·g - 1) 。放苗后，每隔14~ 21 d，試驗(yàn)池按0175 g·m-3水體的用量投放芽孢桿菌1 次。對(duì)照池除了不投放芽孢桿菌外，其它管理措施與試驗(yàn)池相同。

2.2樣品采集

    試驗(yàn)時(shí)間為2001 年5~ 7 月，分別在前期( 5 月6 日) 、中期( 6 月19 日) 、后期( 7 月17 日) 和末期( 7月31 日) 用采泥器在蝦塘定點(diǎn)采底泥，用無(wú)菌的藥匙剝?nèi)ケ韺蛹s5 mm，無(wú)菌收集底泥，帶回實(shí)驗(yàn)室。準(zhǔn)確稱取5 g 底泥，溶于裝有45 ml 無(wú)菌海水的三角瓶中，加吐溫- 80 至終濃度5 mg·L-1，搖床震蕩20~ 30 min，10 倍系列稀釋?zhuān)�分別涂布普通海水培養(yǎng)基2216E 和弧菌選擇性培養(yǎng)基TCBS 平板，分離純化單菌落后保種待鑒定。

2.3總異養(yǎng)細(xì)菌計(jì)數(shù)

    底泥菌液經(jīng)稀釋后，選取合適的稀釋度分別涂布普通海水培養(yǎng)基2216E，28℃培養(yǎng)7 d 后計(jì)數(shù)，計(jì)算出每1 g 底泥總異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)TPC。

2.4 細(xì)菌鑒定

    按美國(guó)的Oliver 細(xì)菌鑒定系統(tǒng)[3] 及文獻(xiàn)[1] 將養(yǎng)殖前期、中期、后期和末期蝦池底泥的細(xì)菌鑒定到屬。鑒定項(xiàng)目包括形態(tài)觀察、革蘭氏染色、鞭毛染色、葡萄糖發(fā)酵實(shí)驗(yàn)、運(yùn)動(dòng)性實(shí)驗(yàn)、氧化酶反應(yīng)、色素產(chǎn)生和觸酶反應(yīng)等。

2.5 細(xì)菌多樣性

    根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，按屬的水平來(lái)分析蝦池微生物多樣性，分別用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H) 、豐度( D) 和均勻度( J) [13] 的指數(shù)值表示。計(jì)算公式如下:

    H = -∑Pi log2 P 1

    D = ( S - 1) / log2N

    J = H / log2S

    式中，Pi為i種的個(gè)數(shù)與樣品中總個(gè)數(shù)的比值，S為采樣點(diǎn)中樣品的總種類(lèi)數(shù)，N為樣品中細(xì)菌總數(shù)。

cjlittlepig

3 結(jié)果與分析

3.1 養(yǎng)殖效果

    使用SAS 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)表1 數(shù)據(jù)進(jìn)行T 檢驗(yàn)，結(jié)果表明，試驗(yàn)組對(duì)蝦的成活率，體重以及產(chǎn)量都顯著高于對(duì)照組( P < 0105) ，說(shuō)明施用了芽孢桿菌的池塘養(yǎng)殖效果明顯比未施放芽孢桿菌的池塘好。

3.2 總異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)的變化

    如圖1所示，在整個(gè)養(yǎng)殖過(guò)程中，試驗(yàn)池底泥總異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量大致呈增加的趨勢(shì)，而對(duì)照池的呈下降趨勢(shì)。1# 池從前期的0.74 × 106 CFU·g - 1增加到末期的14 × 106 CFU·g - 1，2# 池從前期的7.8 ×106 CFU·g - 1增加到末期的9.5 × 106 CFU·g - 1，而3# 對(duì)照池從前期42 × 106 CFU·g - 1一直下降到末期的1.6 × 106 CFU·g - 1。微生物的生長(zhǎng)繁殖具有生物特異性和環(huán)境適應(yīng)性，芽孢桿菌是人為添加入池塘的外源細(xì)菌，不一定能盡快成為優(yōu)勢(shì)菌而進(jìn)行微生態(tài)調(diào)節(jié)，其對(duì)于池塘的影響是要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能表現(xiàn)出來(lái)的。

3.3細(xì)菌類(lèi)群的組成

    如表2 所示，在斑節(jié)對(duì)蝦養(yǎng)殖過(guò)程中，從3個(gè)蝦池底泥細(xì)菌共鑒定出244 株，其中對(duì)照池在整個(gè)過(guò)程均為革蘭氏陰性菌，而使用了芽孢桿菌的兩個(gè)試驗(yàn)池都有革蘭氏陽(yáng)性菌出現(xiàn)，但還是以革蘭氏陰性菌占優(yōu)勢(shì)。

    在對(duì)照池，前期以假單胞菌屬占優(yōu)勢(shì)( 57.7%) ，中期以發(fā)光桿菌屬( 38.9% ) 為主，到了后期，以不動(dòng)桿菌屬( 41.2%) 占優(yōu)勢(shì)，末期，假單胞菌屬、發(fā)光桿菌屬和弧菌屬稍占優(yōu)勢(shì)。在試驗(yàn)池，細(xì)菌類(lèi)群發(fā)生了變化，前期、中期以假單胞菌( 25% ~ 63%) 占優(yōu)勢(shì)，后期主要以黃桿菌屬( 44.4%，2，池) 或假單胞菌屬( 23.8% ，1，池) 為優(yōu)勢(shì)，到了末期黃桿菌屬( 25%~ 43.8%) 占優(yōu)勢(shì)。

3.4細(xì)菌多樣性

    試驗(yàn)池和對(duì)照池底泥細(xì)菌的多樣性指數(shù)、豐度和均勻度在整個(gè)養(yǎng)殖過(guò)程的動(dòng)態(tài)變化相似，前期較低，中期、后期和末期都有不同程度的升高(表3) 。

cjlittlepig

4 討 論

    與海洋、湖泊等自然水體比較，養(yǎng)殖池塘是人工控制的小生態(tài)系統(tǒng)，其中的各種理化因子、生物因子關(guān)系十分復(fù)雜，并且處于不斷波動(dòng)變化之中。底泥細(xì)菌群落由多種細(xì)菌類(lèi)群組成，是養(yǎng)殖池塘生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，底泥細(xì)菌的組成直接或間接受控于底泥內(nèi)部復(fù)雜的理化及生物因子的綜合作用。養(yǎng)殖過(guò)程中，添加外源的有益菌種，目的在于通過(guò)人工調(diào)控作用，改變底泥菌種組成，及時(shí)分解底泥的有機(jī)污染物，有效地抑制病原菌的繁殖，為對(duì)蝦生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。

    在養(yǎng)殖過(guò)程中的飼料利用率并不高，僅有小部分的飼料轉(zhuǎn)為水產(chǎn)品，未被利用的有機(jī)飼料轉(zhuǎn)化為溶解性的養(yǎng)分或沉積于底泥中，使得底泥中的有機(jī)污染物大量積聚，為異養(yǎng)菌的繁殖創(chuàng)造了條件，但同時(shí)也會(huì)造成缺氧影響異養(yǎng)細(xì)菌的生存和功能。芽孢桿菌存在于底泥環(huán)境中，能直接利用底泥中一些不溶性有機(jī)物( 如殘餌、動(dòng)物排泄物) ，減少了可溶性有機(jī)物的數(shù)量，從而使底泥的化學(xué)需氧量降低[ 5，，促進(jìn)了好氧細(xì)菌的繁殖，增加了底泥異養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量，從而加速了對(duì)有機(jī)污染物的降解。因此，大多數(shù)施用了芽孢桿菌制劑后的池塘，在養(yǎng)殖后期都可以保持相對(duì)好的水質(zhì)和藻相[2] 。本研究明，施用了芽孢桿菌后，試驗(yàn)池底泥總異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量增加了，在一定程度上增強(qiáng)了對(duì)有機(jī)污染物的分解能力。

    本實(shí)驗(yàn)多樣性指數(shù)的分析說(shuō)明，施用了芽孢桿菌后，對(duì)蝦池底泥細(xì)菌多樣性指數(shù)影響不大，但是，試驗(yàn)池與對(duì)照池的細(xì)菌組成的變化有一定差異。養(yǎng)殖過(guò)程中，試驗(yàn)池由于芽孢桿菌的存在，促進(jìn)了其他革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的生長(zhǎng)，如小球菌屬和棒狀桿菌屬等，但是同時(shí)也控制了另一些微生物的繁殖，如弧菌和發(fā)光桿菌等。革蘭氏陽(yáng)性菌和陰性菌共存可使底泥細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)更為完善，對(duì)維持養(yǎng)殖水體微生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性具有一定的生態(tài)學(xué)意義。同時(shí)，試驗(yàn)池施用了芽孢桿菌后，促進(jìn)了黃桿菌屬和粘纖維菌屬細(xì)菌的生長(zhǎng)。黃桿菌屬- 粘纖維菌屬是海洋中的重要細(xì)菌類(lèi)群，可占細(xì)菌總量的15% ~ 25%[ 9，12] 。黃桿菌屬和粘纖維菌屬的增加，意味著蝦池底泥環(huán)境更接近海洋的自然生態(tài)環(huán)境，有利于對(duì)蝦生長(zhǎng)。

    另外，底泥細(xì)菌群落中也存在著大量病原微生物如弧菌屬和發(fā)光細(xì)菌[6]、條件致病微生物如假單胞菌屬和氣單胞菌屬[7] 以及非致病微生物( 包括有益微生物) 等，它們之間相互影響與制約，一類(lèi)微生物群體的消長(zhǎng)將會(huì)影響到另一類(lèi)微生物的數(shù)量變化，進(jìn)而影響到養(yǎng)殖對(duì)象的健康。本研究表明，芽孢桿菌改善了底泥中細(xì)菌的組成，控制了主要病原菌如弧菌和發(fā)光細(xì)菌的生長(zhǎng)。從表2 可以看到，在對(duì)照池中期、后期和末期中，發(fā)光桿菌一直占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位( 24% ~ 38.9% ) ，但是使用了芽孢桿菌的兩個(gè)試驗(yàn)池，發(fā)光桿菌在后期明顯地減少( 1，池占9.5% ，2，池占5.6%) ，并在中后期有效地控制了弧菌的數(shù)目。假單胞菌屬也是對(duì)蝦致病菌之一[ 6] ，在三個(gè)池中，假單胞菌屬都占有一定的比例，但在養(yǎng)殖末期試驗(yàn)池中的假單胞菌屬數(shù)量明顯減少。施用了芽孢桿菌后，試驗(yàn)池的革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌都開(kāi)始增長(zhǎng)，也可抑制部分革蘭氏陰性細(xì)菌的繁殖。

    因此，添加有益微生物不僅可以控制、減少或促進(jìn)其他微生物的繁殖，同時(shí)改善環(huán)境中的微生物群落結(jié)構(gòu)，維持微生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡，為對(duì)蝦的生長(zhǎng)提供了一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境。

    本文初步探討了芽孢桿菌制劑對(duì)蝦池底泥細(xì)菌群落的影響，是對(duì)施用芽孢桿菌制劑后，蝦池底泥生物因子變化的初步研究。從實(shí)驗(yàn)的養(yǎng)殖效果來(lái)看，芽孢桿菌的施用提高了對(duì)蝦成活率、體重和產(chǎn)量。但是，對(duì)蝦的生長(zhǎng)不僅取決于池塘各種生物因子，還取決于池塘各種理化因子。關(guān)于芽孢桿菌的施用引起的底泥細(xì)菌群落的變化與水質(zhì)的關(guān)系以及對(duì)對(duì)蝦生長(zhǎng)的影響機(jī)制較為復(fù)雜，有待進(jìn)一步的研究。

syusuke

蟲(chóng)子的悲哀

這樣大篇幅額粘貼文章，哥還是分析一下吧 如何利用這些信息應(yīng)用生產(chǎn)！

cjlittlepig

蟲(chóng)子的悲哀 發(fā)表于 2012-9-17 11:20
這樣大篇幅額粘貼文章，哥還是分析一下吧 如何利用這些信息應(yīng)用生產(chǎn)！

呵呵，我只是信息傳播者！我缺乏這方面的實(shí)踐，不能隨便分享經(jīng)驗(yàn)咯，誤導(dǎo)人，那就不好啦！你說(shuō)是吧，呵呵！

小小御醫(yī)

樓主，經(jīng)常分享這些資料，還是多少有些指導(dǎo)意義的！{:soso_e129:}

cjlittlepig

小小御醫(yī) 發(fā)表于 2012-9-17 14:16
樓主，經(jīng)常分享這些資料，還是多少有些指導(dǎo)意義的！

謝謝支持，不枉費(fèi)我的堅(jiān)持

apple

謝謝分享，學(xué)習(xí)！

cjlittlepig

apple 發(fā)表于 2014-10-22 11:33
謝謝分享，學(xué)習(xí)！

敬請(qǐng)關(guān)注中國(guó)水產(chǎn)頻道【微生寶——后抗生素時(shí)代】淘貼專(zhuān)區(qū)，更多精彩與您分享！
http://m.ganweiyuan.com.cn/forum.ph ... id=13&fromop=my