生物絮团技术在池塘养殖中的应用

张美彦 杨 星 蒋晓红 闵文武 李建光*

1.贵州省农业科学院水产研究所，贵阳550025；2.贵州省特种水产工程技术中心，贵阳550025

目前，我国的淡水养殖鲤模式主要以传统池塘养殖为主。据统计，2018年我国淡水养殖面积514.6 万hm2，养殖产量2 959.8 万t，其中池塘养殖面积为266.7 万hm2，养殖产量为2 210.9 万t，池塘养殖面积占总淡水养殖面积的51.8%，池塘养殖产量占总淡水养殖产量的74.7%[1]。在池塘养殖过程中，不断地积累残饵、养殖动物粪便、动植物尸体等有机质，有机质的大量积累，对池塘水体造成污染，影响池塘养殖的可持续发展。传统池塘养殖解决池塘内污染的方法是不断换水，这种做法不仅造成水资源的严重浪费，还污染周边环境。因此，研究出一种降低池塘自身污染、减少养殖废水排出的方式对池塘养殖来说非常重要。

生物絮团技术（biofloc technology,BFT）是通过人为添加碳源，调节水体中的碳氮比（C/N），增加水体中异养细菌的活性和数量，使水体菌群系统由自养细菌为主转变为异养细菌为主，利用异养细菌的同化作用，将水体中的氨氮等养殖代谢产物转化成菌体自身蛋白，并且通过水体中的细菌絮凝成聚合物，被养殖动物摄食，起到促进营养物质的循环再利用、提高饲料利用率、净化水质、提高养殖动物的成活率等作用。本文结合生物絮团形成原理、影响因素，讲述了生物絮团在池塘养殖，特别是在池塘养鲤中的应用，并对生物絮团在池塘养殖中的应用前景进行展望。

1 生物絮团原理、选择及添加

1.1 生物絮团原理

生物絮团技术的理论方程式：

生物絮团是由细菌、丝状菌、藻类、原生动物等结合水体中的浮游动植物、有机质等组成，形状不规则。生物絮团发生絮凝作用，需要消耗水体中的氨氮、有机碳源、碱度和水体溶解氧。异养细菌代谢过程中，每转化水体中1 g 氨氮，需消耗水体中4.71 g 溶解氧，3.57 g 碱度和15.17 g 碳水化合物，产生8.07 g 菌体和9.65 g 二氧化碳[2]。

1.2 碳源的选择

选择碳源，需要考虑到碳源的成本、溶解性、利用率等，形成生物絮团的时间周期、稳定性等。目前，常用的碳源主要分为3 类，第一类是简单糖类，如葡糖糖、果糖、蔗糖、糖蜜等，水体中添加单糖碳源后可以快速形成生物絮团，但形成的生物絮团不稳定，容易消失[3]。第二类是复合碳源，包括淀粉等，添加此类碳源后，形成的生物絮团较为稳定。第三类是发酵产物，如小麦秸秆、麦麸等，这类碳源属于高分子物质，需经过较长时间的分解过程才能被利用，故生物絮团形成速度慢，但一旦形成絮团后，絮团稳定。

1.3 碳源的添加

碳源添加量，需对池塘水体溶解氧、氨氮等指标进行测定。根据测定的养殖水体氨氮值计算碳源添加量。

式（2）中，△CH 为需要添加的碳源量，kg；H为池塘水深，m；S为池塘养殖面积，m2；

CNH3-N 为池塘水体测定的氨氮浓度，mg/L。

2 影响生物絮团形成的因素

2.1 碳氮比

碳氮比（C/N）是影响生物絮团形成的重要因素，Avnimelech[4]通过建立模型，计算出饲料中当水体中的C/N 为15.75 时，可促进微生物菌体蛋白的合成，去除水体中的氨氮和亚硝酸盐氮。C/N 低于8时水体主要依赖自养微生物、藻类等清除无机氮；C/N 在8～10 时，水体中无机氮的消除靠自养微生物和异养微生物共同作用；C/N 在15 以上时，主要依赖异养微生物清除无机氮[5]。

水产动物养殖过程中，能够提高水体中C/N 的方式有2 种，一种是在配合饲料中增加碳水化合物、降低粗蛋白含量[6]。但水产动物主要的营养来源是配合饲料，若降低粗蛋白含量会影响其生长，另外，配合饲料中增加碳水化合物含量，会导致机体脂肪含量升高，影响养殖动物健康[7]。另一种提高C/N 的方式是额外添加碳源，通过控制向水体中添加碳源的量，调节C/N 至理想值。卢炳国等[8]在对草鱼池塘内生物絮团的研究中发现，当C/N 高于15时，水体中生物絮团浓度较高，随着C/N 的增高，生物絮团粗蛋白含量升高，但却对草鱼生长不利，这可能与草鱼的食性有关。Asaduzzaman 等[9]在虾的研究中发现，在虾的养殖过程中，C/N 为20 时，水体中的浮游植物数量显著增加，虾可利用水体中的浮游动物、固着生物和微生物团，从而提高蛋白质利用率。

2.2 溶 氧

水体中一定的溶解氧是保证养殖对象生长的基本因素。在生物絮团技术应用下，对溶氧的要求会更高。

异养细菌在清除无机氮的过程中需要消耗氧气，所以水体中的溶解氧是生物絮团形成过程中不可或缺的。在罗非鱼养殖过程中，要求溶解氧应在3 mg/L 以上，而在添加生物絮团后，溶解氧应高于4 mg/L[10]。养虾过程中，曝气增氧机的配备功率为7～11 kW/hm2，而使用了生物絮团技术后，功率要达到20～40 kW/hm2[11]。

2.3 水 温

温度是微生物代谢过程中重要的影响因子[12]。生物絮团自身是一个有机的生态群落，温度发生变化会影响微生物的生长繁殖及生理代谢，间接地影响生物絮团系统的形成与稳定。温度低时，水体中微生物酶活性低，特别是聚合物类和碳水化合物的代谢强度降低[13]，生理代谢及生长繁殖受到影响，导致水体中异氧微生物数量少，生物絮团形成缓慢[14]。温度过高，异养微生物分泌胞外多糖，抑制生物絮团形成。一般认为生物絮团形成的最适温度为18～25 ℃[2]，可能原因是生物絮团中各种生物的有效增殖及代谢均和温度有着一定的相关性[12]。但在对虾研究中表明，生物絮团的最适温度为30 ℃左右，此温度下，最利于对虾的生长[15]，这应该和养殖品种的最适生存温度有关。

3 生物絮团技术在池塘养殖中的应用

3.1 生物絮团对水体的影响

聂伟等[16]用枯草芽孢杆菌培育生物絮团后在池塘水体研究中发现，生物絮团形成前期，添加的碳源及其他有机物质转化为无机物，为浮游植物生长提供足够的营养，对浮游植物有促进作用，浮游植物丰度快速上升；后期对蓝藻门、绿藻门有抑制作用，对轮虫、枝角类和桡足类有促进作用。

添加碳源后，养殖系统中的藻类、硝化细菌和异养细菌均可有效吸收和转化氨态氮[12]。养殖水体中随着生物絮凝团的增加，细菌大量繁殖，所需氮源量大于添加量，需要消耗水体中的氨氮，故而水体中的氨氮含量降低[14]。当有机碳充足时，异养细菌会优先利用氨态氮，当有机碳含量低时，硝化细菌发挥主要作用[17-18]。Hargreaves[19]认为，异养细菌的生长速度是硝化细菌的10 倍左右，生物絮团对于氨氮的异养转化速率显著高于硝化作用。另外，异养微生物在代谢过程中消耗水体中的碱度，与此同时还会释放出二氧化碳，从而使水体pH 值下降[14]。

3.2 生物絮团对水产动物生长性能的影响

生物絮团技术目前在对虾和罗非鱼等杂食性水产动物的养殖过程中应用较多[8,20]。但在草鱼养殖池塘生物絮团研究中发现，草鱼不能有效利用生物絮团，这可能和草鱼的草食性有关[8、21]。

向罗非鱼养殖池塘中添加糖蜜，应用生物絮团技术的仔鱼成活率为90%～98%，显著高于空白对照组的67%～75%；在无乳链球菌致病菌的感染中，应用生物絮团技术的系统中仔鱼存活率为75%～80%，对照组中存活率55%；对35 mg/L 的渗透压胁迫1 h 和24 h 忍耐度测试中，应用生物絮团系统中的存活率分别为72%和42%，对照组为33%和5%。可看出，生物絮团技术可改善尼罗罗非鱼仔鱼的品质和性能[22]。

生物絮团技术应用在鳙养殖一段时间后，体重比空白组提高了8.67%，增重率提高了141.49%，且肥满度也有所提高[23]。

在斑节对虾养殖系统研究中发现，蔗糖作为对虾苗培育的良好营养来源，最适添加量为日投饲量的75%[24]。利用氮元素追踪对虾对生物絮团的消化利用研究中发现，对虾摄食量中18%～29%的氮来自于生物絮团[25]。

在南美白对虾的研究中证明，向南美白对虾养殖池中添加糖蜜和米糠，生物絮团技术应用后，平均日换水率从40%降到5%，养殖废水的排放量减少了60%以上，饵料系数由1.8 降至1.2，饵料利用率提高了30%[26]。

4 生物絮团在池塘养鲤中的应用

鲤属于杂食性鱼类，理论上应该和对虾、罗非鱼等一样，能够有效利用水体中形成的生物絮团。在罗亮等[20]的研究中发现，向养鲤池塘中添加碳源能够明显降低水体氨氮、亚硝酸盐态氮浓度和COD等。冯志云[27]在北方盐碱高原池塘中的养鲤池塘中添加碳源，水体pH 降低了0.5，氨氮降低了0.1，亚硝酸盐由原来的0.015 降至0。在内蒙古自治区哈素海“2814”项目区池塘使用国家大宗淡水鱼类产业技术体系北方区养殖岗位（中国水产科学研究院黑龙江水产研究所）研发的“生物絮团”调控剂后，NH4+-N 和NO2-N 有明显降低，产量比空白对照组提高3.93%，饵料系数降低7.95%[28]。同样，在对锦鲤的研究中，经过30 d 的养殖试验，生物絮团组锦鲤的特定生长率比对照组提高了18.7%，饵料系数降低了26.4%。对水质的影响方面，试验20 d 后，生物絮团组的氨氮、亚硝酸盐浓度显著低于对照组[29]。在对松浦镜鲤的研究中表明，添加糖蜜和复合碳源在高密度和低密度池塘中，均能降低饵料系数，并能显著降低水体氨态氮、亚硝酸态氮和正磷酸盐的含量[17]。在超级鲤的研究中，生物絮团组特定生长率高于对照组，饵料系数低于对照组；亚硝酸盐氮、COD 浓度均比对照组降低，肠道淀粉酶及非特异性免疫指标均高于对照组[30]。

5 前景展望

近年来，生物絮团技术在池塘养殖中的应用，已得到多数人的认可，但是距离应用到广泛生产还需要一定时间。生物絮团形成的微生物群落及群落的动态变化等还未完全清楚，不同的环境及养殖模式下，生物絮团的形成及稳定性也不同，还需继续探索研究。随着研究的不断深入，对生物絮团技术的不断了解，相信在未来的水产养殖中，生物絮团技术会越来越多的被应用，从而充分发挥其重要作用。

獭兔螨病的防治措施

1）定期消毒。用10%或20%生石灰水、3%来苏尔等消毒，定期对笼舍、食具等进行消毒，并用1%～3%的杀螨剂进行消毒杀螨虫，经常保持笼舍、食槽、水槽等清洁、干燥；定期检疫，发现病兔及时隔离治疗；保持兔舍通风、干燥和光照，增强兔的抗病力。

2）病兔治疗。用2.0%～2.5%的敌百虫酒精溶液涂擦患处；肌肉注射虫克星或灭虫丁，0.2 mL/kg，或口服虫克星粉剂，0.2 mg/kg。