CN105540867A - 培养生物絮团和有益菌的絮团营养素配方及制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

一种培养生物絮团和有益菌的絮团营养素配方及制备与应用。其特征是各组分的重量百分比为：膨化玉米粉20％～40％、稻壳粉5％～10％、腐殖酸5％～10％、糖蜜粉40％～60％和有益菌粉10％～20％，其中有益菌为1×10⁸～1×10¹⁰cell/克，包括:蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、嗜酸乳杆菌。本发明的絮团营养素广泛应用于对虾、海参和鱼类养殖水体中，以加速其中生物絮团的形成，快速降低水中氨氮和亚硝酸氮等有害物质，并可定向培养水体中有益菌。该絮团营养素绿色环保，能大大提高生产效益和降低生产成本，有广阔的市场前景，且使用方便，只需将其用水稀释，每天1次泼洒到养殖水中即可。

Description

培养生物絮团和有益菌的絮团营养素配方及制备方法与应用

技术领域

本发明属于海洋生物健康养殖技术，具体涉及一种培养生物絮团和有益菌的絮团营养素配方及制备方法与应用。

背景技术

对虾是我国重要的水产养殖品种之一，2012年，全国对虾产量已经达到169万吨，对虾养殖已成为我国渔业经济的重要支柱。近年来，随着工业的快速发展，水产养殖用地及水资源日益紧缺，在有限养殖空间条件下开展集约化对虾养殖成为未来养殖的发展趋势。集约化高密度的对虾养殖水体中，残饵、粪便及排泄物积累会产生大量的氨氮及亚硝氮等有毒物质，严重影响养殖对虾正常的生理代谢，降低对虾的免疫力，诱发虾病影响健康。至今在生产中只能通过加大换水量，适当降低污物浓度。近年来虽然利用生物絮团技术养殖对虾能通过调控水体中的碳氮比，达到去除部分有害含氮化合物的效果，但是该技术目前尚有许多技术参数需要完善，且在生产中形成的生物絮团量不易控制，组成生物絮团的菌群种类具有不确定性，缺乏实用的生物絮团操作技术和产品来推动养殖业的发展。

大量研究发现，自然养殖水体中存在多种有益微生物，如硝化细菌与反硝化细菌，该类细菌具有脱氮性能，可以将水体中的氨及亚硝氮转化为无毒物质。另外，水体中还存在多种对病原具有拮抗作用的细菌，只有当该类细菌处于优势地位时才能有效的抑制病原菌的繁殖；同时水体中还存在多种对对虾鱼类等养殖动物免疫力具有促进作用的菌，可以提高养殖动物的免疫抵抗力。但是由于目前对虾养殖模式多采用过滤或消毒后的水体进行养殖，多数的有益菌也被去除，造成益菌菌种缺少，另一方面，养殖水体中维持有益菌生长的营养物质欠缺且不均衡，成为有益菌增殖的限制因子，因此在常规养殖中培养有益菌难度大。实践结果也表明，即使在水体中泼洒有益菌，几天之后相应细菌的检出率极低，表明养殖环境并不适有益菌的存活。

显然，提供一种既能促进水体中生物絮团形成，同时还能增加其中有益菌数量的产品及应用技术，将对对虾养殖业的健康发展具有重要的推动作用。

发明内容

本发明的目的是为实现对虾生物絮团健康养殖及养殖水体中有益菌定向稳定培养，提供一种培养生物絮团和有益菌的絮团营养素配方及制备与应用。

已有研究表明，蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、嗜酸乳杆菌等可作为有益菌用于水产养殖，在水体中添加该类菌能够提高对虾多种酶活性和成活率，促进对虾生长。在养殖水体中培养该类有益菌，需要具备两个必要的条件，首先应保证水体中有一定密度的有益菌的菌种存在；另外，要满足有益菌生长的环境条件及营养物质。进一步研究表明，生物絮团中也含有多种菌，通过人工调控能够改变絮团中菌群组成。

因此，本发明提供了一种既能促进养殖水体中生物絮团形成又利于有益菌扩增的絮团营养素配方，同时添加了有益菌作为生物絮团中有益菌的菌种。大大改善了养殖水质，提高养殖成活率。

本发明的配方是由以下组分构成，其中各组分的重量百分比为：膨化玉米粉20％-40％、稻壳粉5％-10％、腐殖酸5％-10％、糖蜜粉40％-60％、有益菌粉10％-20％。

本发明各组分之间的重量百分比还可以为：膨化玉米粉25％-35％、稻壳粉7％-9％、腐殖酸7％-9％、糖蜜粉40％-50％、有益菌粉10％-15％；或者为：膨化玉米粉30％、稻壳粉7％、腐殖酸7％、糖蜜粉44％、有益菌粉12％。

上述有益菌包括:蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌或者嗜酸乳杆菌其中的一种或几种，其中有益菌的总菌数量为1×10⁸～1×10¹⁰cell/g。

本发明的制备方法：首先分别称取所需的膨化玉米粉、稻壳粉和腐殖酸以及糖蜜粉混匀，再用粉碎机粉碎至直径小于80～300微米颗粒成为具有促进生物絮团及有益菌生长的营养粉；再将发酵后的有益菌干燥后，粉碎至粒径100微米以下制成有益菌粉，最后将粉碎后的有益菌粉与上述营养粉混匀，即得絮团营养素。

本发明广泛应用于对虾、海参、鱼类养殖水体中，以加速生物絮团的形成，快速降低中氨氮、亚硝酸氮等有害物质，同时定向培养对虾养殖水体中有益菌。

显然，本发明提供了一种既能稳定促进养殖水体中生物絮团形成、又能使生物絮团菌群中含有大量有益菌的营养素，从而促进水体中生物絮团与有益菌增殖，大大提高对虾健康和养殖成活率。在养殖生产中具有较高的应用价值与广阔的市场推广前景。

使用时，将制备好的絮团营养素用水稀释，泼洒到养殖水体中，每次每立方水体用量2～5g，每天使用1次。该产品成本较低，使用安全无毒副作用，提高生产效益。

附图说明

图1应用本发明(组方1)于对虾养殖水体中氨氮浓度变化曲线图。

图2应用本发明(组方1)于对虾养殖水体中亚硝氮浓度变化曲线图。

图3应用本发明(组方2)于刺参养殖水体中氨氮浓度变化曲线图。

图4应用本发明(组方2)于刺参养殖水体中亚硝氮浓度变化曲线图。

图5应用本发明(组方3)于罗非鱼养殖水体中氨氮浓度变化曲线图。

图6应用本发明(组方3)于罗非鱼养殖水体中亚硝氮浓度变化曲线图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1絮团营养素组成为(组方1)：膨化玉米粉2kg、稻壳粉0.5kg、腐殖酸1kg、糖蜜粉5.5kg，蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌及枯草芽孢杆菌粉总重1kg(三种菌比例1:1:1，总菌浓度1×10¹⁰cell/g)。养殖动物为凡纳滨对虾。

1材料

1.1试验用虾及养殖管理

凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)平均体长(1.52±0.36)cm，平均体重(0.045±0.003)g。试验前暂养1周，养殖试验为期51d，实验用水为沉淀后的自然海水，整个养殖过程不换水，养殖过程中连续充气，每天投喂4次(8:00、12:00、16:00、20:00)，投喂量按照对虾体重的3％计算。

2试验方法

2.1试验分组：试验设A组(空白对照组)、B组(添加絮团营养素)，每组设三个平行，每组3×30尾对虾。实验用桶为有效水体10升的整理箱，将制备好的絮团营养素用水稀释，泼洒到养殖水体中，浓度每次每立方水体2g，每天使用1次

2.2对虾生长及存活率测定

实验结束统计各组对虾的存活数、生物学体长和体重，分别计算对虾存活率、体长增长率和饵料系数。存活率(％)＝终末尾数/初始尾数×100；体长增长率(％)＝(终末体长-初始体长)/初始体长×100；饵料系数＝饵料用量/对虾增重量。

2.3水质指标测定

养殖期间，每天使用YSI556便携式水质测定仪对养殖水体的温度、盐度、溶氧和pH值进行测量；水质分析方法均采用国家标准分析方法，每隔7天取一次水样，经0.45um微孔滤膜过滤后，分别采用纳氏试剂分光光度法和盐酸萘乙二胺分光光度法测定养殖水体的氨氮和亚硝酸氮浓度。养殖结束时，使用Nalgene沉淀漏斗测定养殖池内生物絮团的沉积量，取样静置20min后读数。每次实验均设置3个平行，取平均值进行分析。

2.4养殖水体中可培养菌群组成分析

实验结束时，采用2216E平板划线分离法，对养殖水体与生物絮团混合物中的细菌进行分离，采用细菌16SrDNA序列分析比对法对所分离的细菌进行初步分类鉴定，统计不同处理组可培养菌群的种类及所占比例。

3试验结果

3.1对虾存活率、生长指标及饵料系数

对虾养殖51d后，分别统计各组对虾的存活数，各组对虾的平均生物学体长及各组对虾的平均体重。分别计算对虾存活率、体长增长率及饵料系数结果见表1-1，结果显示：试验组对虾存活率为(42±1.57)％，对照组对虾存活率为(13±2.72)％，试验组对虾体长增长率为(44±1.88)％，高于对照组A组(39±2.1)％，试验组饵料系数为(1.05±0.263)，对照组饵料系数为(2.53±0.240)。可知添加絮团营养素组的对虾存活率及体长增长率显著高于对照组，而饵料系数显著低于对照组。表明本发明产品具有提高对虾存活率、促进生长及节省饲料的效果。

表1-1.试验组及对照组对虾成活率、体长增长率及饵料系数比较

组别	对虾成活率(％)	体长增长率(％)	饵料系数
				试验组	42±1.57	44±1.88	1.05±0.263
对照组	13±2.72	39±2.1	2.53±0.240
				差异显著性	差异显著(P<0.05)	差异显著(P<0.05)	差异显著(P<0.05)

3.2水质分析结果

养殖过程中对照组及实验组常规水质指标一致，水温(28±2.98)℃，海水盐度为31-33，溶解氧均大于5.5mg/L。实验组pH值7.75±0.4，对照组pH8.38±0.3。上述指标均在正常范围。

在养殖试验过程中，试验组与对照组水体中的氨氮浓度变化如图1，可见整个养殖期间，试验组水体中氨氮含量都低于对照组；水体中亚硝酸氮含量变化趋势见图2，试验组水体的亚硝酸氮含量在各测样点都低于对照组。

3.3生物絮团数量。

养殖结束时，使用Nalgene沉淀漏斗测定养殖池内生物絮团的沉积量，结果显示试验组生物絮团沉积量为(6.3±0.25)mL/L，对照组为(1.2±0.10)ml/L，表明添加絮团营养素后，显著提高了生物絮团的含量。

3.4养殖水体中可培养菌群组成分析

对养殖水体及生物絮团中可培养细菌进行鉴定分析，结果表明对照组中主要菌群是嗜盐杆菌属(48.9±3.09)％、弧菌属(21.7±2.17)％、极地杆菌属(14.1±1.09)％以及耐盐菌属(10.5±0.63)％；试验组中主要菌群是蜡样芽胞杆菌(25.1±2)％、地衣芽孢杆菌(22.7±3.1)％及枯草芽孢杆(28.5±5)％，交替单胞菌属(13.9±0.34)％，嗜盐杆菌属(9.8±3.09)％，没有致病弧菌检出。

实施例2

絮团营养素组成为(组方2)：膨化玉米粉3.5kg、稻壳粉0.9kg、腐殖酸0.6kg、糖蜜粉4.0kg、地衣芽孢杆菌及枯草芽孢杆菌粉总重1kg(两种菌比例1:1，总菌浓度1×10⁸cell/克)。养殖动物为刺参。

1试验用海参及养殖管理

海参平均体重(10.5±0.6)g，养殖试验为期51d，实验用水为沉淀后的自然海水，整个养殖过程不换水，养殖过程中连续充气，每天投喂人工饵料2次，投喂量按照刺参体重的6％计算。

2试验方法

2.1试验分组：试验设A组(空白对照组)、B组(添加絮团营养素)，每组设三个平行，每组3×30头刺参。实验用桶为有效水体10升的整理箱，将制备好的絮团营养素用水稀释，泼洒到养殖水体中，浓度每次每立方水体5g，每天使用1次.

2.2刺参生长及存活率测定

实验结束时，统计各组刺参的存活数、生物学体重，分别计算刺参存活率、体重增长率和饵料系数。存活率(％)＝终末尾数/初始尾数×100；体重增长率(％)＝(终末体重-初始体重)/初始体重×100；饵料系数＝饵料用量/刺参增重量。

2.3水质指标测定方法同实施例1

2.4养殖水体中可培养菌群组成分析方法同实施例1

3试验结果

3.1刺参存活率、生长指标及饵料系数

刺参养殖51d后，分别统计各组刺参的存活数、平均生物学体长及各组的平均体重。分别计算刺参存活率、体长增长率及饵料系数结果见表2-1，结果显示：试验组刺参存活率为(95±3.1)％，对照组刺参存活率为(73±2.7)％，试验组刺参体长增长率为(89±2.1)％，高于对照组(65±2.1)％，试验组饵料系数为(1.68±0.31)，对照组饵料系数为(2.53±0.24)。可知添加絮团营养素组的刺参存活率及体重增长率显著高于对照组，而饵料系数显著低于对照组。表明本发明产品具有提高刺参存活率、促进生长及节省饲料的效果。

表1-1.试验组及对照组刺参成活率、体长增长率及饵料系数比较

组别	刺参成活率(％)	体重增长率(％)	饵料系数
				试验组	95±3.1	89±2.1	1.68±0.31
对照组	73±2.72	65±2.1	2.53±0.240
				差异显著性	差异显著(P<0.05)	差异显著(P<0.05)	差异显著(P<0.05)

3.2水质分析结果

养殖过程中对照组及实验组常规水质指标一致，水温(28±2.98)℃，海水盐度为31～33，溶解氧均大于5.5mg/L。实验组pH值7.95±0.6，对照组pH8.38±0.3。上述指标均在正常范围。

在养殖试验过程中，试验组与对照组水体中的氨氮浓度变化如图3，可以看出整个养殖期间，试验组水体中氨氮含量都低于对照组。水体中亚硝酸氮含量变化趋势见图4，试验组水体的亚硝酸氮含量在各测样点都低于对照组。

3.3生物絮团含量

养殖结束时，测定养殖池内生物絮团的沉积量，显示试验组絮团沉积量为(2.8±0.25)ml/L，对照组A组为(1.2±0.10)ml/L。试验组显著高于对照组。

3.4养殖水体中可培养菌群组成分析

对养殖水体中可培养细菌进行鉴定分析，结果表明对照组中主要菌群是嗜盐杆菌属(48.9±3.09)％、弧菌属(21.7±2.17)％、极地杆菌属(14.1±1.09)％以及耐盐菌属(10.5±0.63)％；试验组中主要菌群是主要菌群是地衣芽孢杆菌(38.3±3.8)及枯草芽孢杆菌(30.8±2.7)％、鲁杰氏菌属(23.8±2.70)％以及极地杆菌属(7.1±0.70)％，没有致病弧菌检出。可知实验组中有益菌含量显著高于对照组。

实施例3

絮团营养素组成为(组方3)：膨化玉米粉3kg、稻壳粉0.7kg、腐殖酸0.7、糖蜜粉4.4kg、蜡样芽胞杆菌粉0.4kg，乳酸杆菌粉0.4kg、嗜酸乳杆菌粉0.4kg。实验动物为罗非鱼。

1试验用罗非鱼及养殖管理

罗非鱼平均体重(15.5±1.1)g，养殖试验为期51d，实验用水为曝气后的地下淡水，整个养殖过程不换水，养殖过程中连续充气，每天投喂人工饵料2次，投喂量按照罗非鱼体重的3％计算。

2试验方法

2.1试验分组：试验设A组(空白对照组)、B组(添加絮团营养素)，每组设三个平行，每组3×15尾罗非鱼。实验用桶为有效水体10升的整理箱，将制备好的絮团营养素用水稀释，泼洒到水体中，浓度每次每立方水体5g，每天使用1次。

2.2罗非鱼生长及存活率测定

实验结束时，统计各组罗非鱼的存活数、生物学体重，分别计罗非鱼存活率、体长增长率和饵料系数。存活率(％)＝终末尾数/初始尾数×100；体长增长率(％)＝(终末体长-初始体长)/初始体长×100；饵料系数＝饵料用量/罗非鱼增重量。

2.3水质指标测定方法同实施例1

2.4养殖水体中可培养菌群组成分析方法同实施例1

3试验结果

3.1罗非鱼存活率、生长指标及饵料系数

罗非鱼养殖51d后，分别统计各组罗非鱼的存活数，各组罗非鱼的平均生物学体重及各组罗非鱼的平均体重。分别计算罗非鱼存活率、体长增长率及饵料系数结果见表3-1，结果显示：试验组罗非鱼存活率为100％，对照组罗非鱼存活率为(87±4.7)％，试验组罗非鱼体长增长率为(64.3±8.8)％，高于对照组(53.0±6.1)％，试验组饵料系数为(1.37±0.5)，对照组饵料系数为(2.14±0.2)。可知添加絮团营养素组的罗非鱼存活率及体长增长率显著高于对照组，而饵料系数显著低于对照组。表明本发明絮团营养素明显提高罗非鱼存活率、促进生长及节省饲料的效果。

表1-1.试验组及对照组罗非鱼成活率、体长增长率及饵料系数比较

组别	罗非鱼成活率(％)	体长增长率(％)	饵料系数
				试验组	100	64.3±8.8	1.37±0.5
对照组	87±4.6	53.0±6.1	2.14±0.2
				差异显著性	差异显著(P<0.05)	差异显著(P<0.05)	差异显著(P<0.05)

3.2水质分析结果

养殖过程中对照组及实验组常规水质指标一致，水温(25±2.6)℃，溶解氧均大于5.5mg/L。实验组pH值6.5±0.4，对照组pH6.38±0.2。上述指标均在正常范围。

在养殖试验过程中，试验组与对照组水体中的氨氮浓度变化如图5，可以看出整个养殖期间，试验组水体中氨氮含量都低于对照组。水体中亚硝酸氮含量变化趋势见图6，试验组水体的亚硝酸氮含量在各测样点都低于对照组。

3.3水体中生物絮团含量

养殖结束时，使用Nalgene沉淀漏斗测定试验组与对照组内生物絮团的沉积量，结果显示，试验组絮团沉积量为(2.7±0.4)，对照组絮团沉积量为(1.2±0.1)。显然实验组絮团量显著高于对照组。

3.4养殖水体中可培养菌群组成分析

对照组中主要菌群是微小杆菌属(48.9±3.09)％、气单胞菌属(21.7±2.17)％、肠杆菌属(14.1±1.09)％以及弧菌属(10.5±0.63)％；试验组中主要菌群是蜡样芽胞杆菌(24.7±4.8)％、乳酸杆菌(6.1±2.1)％、嗜酸乳杆菌(8.9±1.2)％、微小杆菌(35.9±4.21)％、假单胞菌属(20.0±1.45)％以及微小杆菌属(4.4±0.84)％。显然实验组有益菌含量显著高于对照组。

本发明提供一种既能稳定促进养殖水体中生物絮团形成、又能使生物絮团菌群中含有大量益菌，在养殖生产中具有较高的应用价值与广阔的市场推广前景。

Claims (6)

1.一种培养生物絮团和有益菌的絮团营养素配方，其特征是，由以下以重量百分比计的组分组成：膨化玉米粉20％～40％、稻壳粉5％～10％、腐殖酸5％～10％、糖蜜粉40％～60％和有益菌粉10％～20％。

2.如权利要求1所述的絮团营养素配方，其特征是，上述营养素各组分之间的重量百分比为：膨化玉米粉25％～35％、稻壳粉7％～9％、腐殖酸7％～9％、糖蜜粉40％～50％和有益菌粉10％～15％。

3.如权利要求2所述的絮团营养素配方，其特征是，上述营养素各组分之间的重量百分比为：膨化玉米粉30％、稻壳粉7％、腐殖酸7％、糖蜜粉44％和有益菌粉12％。

4.如权利要求1或2或3所述的絮团营养素配方，其特征是，所述有益菌包括蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌或者嗜酸乳杆菌其中的一种或几种的混合，其中有益菌的总菌数量为1×10⁸～1×10¹⁰cell/g。

5.权利要求1或2或3所述的絮团营养素配方的制备方法，其特征是，首先分别称取所需的膨化玉米粉、稻壳粉和腐殖酸以及糖蜜粉混匀，再用粉碎机粉碎至直径小于80～300微米颗粒成为具有促进生物絮团及有益菌生长的营养粉；再将发酵后的有益菌干燥后，粉碎至粒径100微米以下制成有益菌粉，最后将粉碎后的有益菌粉与上述营养粉混匀，即得絮团营养素。

6.权利要求1或2或3所述的絮团营养素应用于对虾、海参、鱼类养殖水体中以加速养殖生物絮团的形成并达到快速降低水体中氨氮和亚硝酸氮有害物质。