CN110002611A - 一种养殖水体调节剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种养殖水体调节剂，该养殖水体调节剂包括如下质量份数的组分：光合细菌10‑15份、乳酸菌40‑50份、酵母菌10‑20份、放线菌10‑15份、丝状菌10‑20份、葡萄糖5‑10份、微量元素1‑5份、维生素1‑5份。该营养调节剂通过固体培养基培养、液体培养基培养、发酵罐发酵、过滤浓缩、调配等一系列步骤制得。本发明提供了一种优良的养殖水体调节剂，使用该调节剂改善养殖水体操作简便、净化效果好。

Description

一种养殖水体调节剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及微生物净水处理技术领域，更具体的说是涉及一种养殖水体调节剂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着我国水产养殖业精养、半精养等养殖模式的发展，集约化程度日益提高。但是我国水产养殖生产基本上还是静水、不排污、以投饵为主的养殖模式，残饵、粪便、水生动植物尸体等富营养因子共存于一个水体，加之水源的污染和池塘自净与调节能力的降低，使养殖水体中硝酸氮、化学耗氧量、氨氮、亚硝酸氮、活性磷酸盐等指标严重超标，病原微生物种类和数量上升，养殖环境恶化导致鱼虾病害频频发生，给养殖生产带来了极大的危害。
目前，改善养殖水体的方法主要有养殖滤食性鱼贝、人为决定藻类优势种、种植水生高等植物和安置生物载体填料。但是存在操作繁琐、效果不尽人意、投资大等缺点。而利用微生物对养殖水质进行生物调控是改善养殖生态环境、减少病害发生及保持水产养殖健康、稳定发展的重要手段。
因此，提供一种操作简便、净化效果好、投资小见效快的净化养殖水体的微生物菌剂是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种操作简便、净化效果好、投资小见效快的净化养殖水体的养殖水体调节剂。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种养殖水体调节剂，包括微生物菌剂及营养剂；
所述微生物菌剂包括如下质量份数的组分：光合细菌10-15份、乳酸菌40-50份、酵母菌10-20份、放线菌10-15份和丝状菌10-20份；
所述营养剂包括如下质量份数的组分：葡萄糖5-10份、微量元素1-5份和维生素1-5份。
微生物通过氧化、还原、光合、同化、异化等作用把残饵、粪便、水生动植物尸体分解矿化，从复杂的有机物转化为简单无机物，同时净化环境、保证水体正常功能、维持水产养殖环境的生态平衡。在这一复杂的物质循环过程中，有益微生物通过影响碳循环、氮循环、磷循环、硫循环等而发生作用。在碳循环过程中，有益微生物分解有机物，释放CO2，经浮游植物的光合作用合成构建自身组织的复杂的有机物，为浮游动物、底栖动物、鱼虾类提供O2和多糖类物质。在氮循环中，微生物通过氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用，在溶氧丰富的条件下，将水体中的氨态氮和亚硝态氮等有毒氨氮转化为硝态氮，为藻类所利用，从而起到净化水质的作用。在磷循环中，微生物使水体中溶解态的磷被悬浮颗粒吸附形成颗粒态磷，经凝絮作用转为沉淀，降低水体中有效磷的含量，从而控制水的富营养化和蓝藻等有毒藻类的繁殖生长。另，在水体修复过程中，水体中可生物利用有机物含量较低或缺乏氮、磷元素时，修复效果较差，添加某种营养物质可以加强生物修复。
优选的，所述微生物菌剂包括如下质量份数的组分：光合细菌12份、乳酸菌30份、酵母菌15份、放线菌12份和丝状菌15份；所述营养剂包括如下质量份数的组分：葡萄糖7份、微量元素3份和维生素3份。
优选的，所述光合细菌为沼泽红假单胞菌、深红红螺菌、云南红球菌中的一种或多种。
光合细菌在自身繁殖过程中能利用小分子有机物做碳源、供氢体，利用水环境溶解氮(如铵、硝酸盐、亚硝酸盐等)做氮源合成有机氮化物，因此可消耗水中的小分子有机物、铵、硝酸盐、亚硝酸盐，起净化水质的作用。
优选的，所述乳酸菌为鼠李糖乳杆菌、副干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌中的一种或多种。
乳酸菌可以分解利用水中的含氮有机大分子物质，因而从源头上控制了氨氮的积累，而光合细菌可以更有效地直接吸收利用水体中的小分子含氮化合物，从而有效去除氨氮。并且，乳酸菌通过生物拮抗来提高挥发性脂肪酸浓度和产生有机酸，从而降低pH值，阻止和抑制致病菌的侵入和定植，维持正常生态平衡。
优选的，所述酵母菌为酿酒酵母、海洋红酵母、啤酒酵母中的一种或多种。
酵母菌利用有机物的作用机理为，表面的水解酶先将有机大分子物质水解成小分子有机物，再通过糖酵解途径将其转化为丙酮酸，并产能供给酵母菌。发酵型酵母将通过酒精发酵将丙酮酸转化为乙醇，而氧化型酵母菌在线粒体内将丙酮酸转化成乙酰辅酶，再通过三磷酸循环转化成二氧化碳和水等小分子物质。
优选的，所述放线菌为细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌中的一种或多种。
优选的，所述丝状菌为浮游球衣菌。
优选的，所述微量元素为钾、钙、钠、镁、铝、锌、铜、锰、硫、铁中的一种或多种。
优选的，所述维生素为维生素A、维生素B、维生素C、维生素E中的一种或多种。
通过添加受污染水体缺乏而微生物必须的营养元素：微量元素、维生素，能够促进细菌的生长繁殖，强化微生物降解能力，提高水体净化效果。
一种养殖水体调节剂，其制备方法包括如下步骤：
(1)将光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌分别接种于固体培养基上进行活化；
(2)用接种环取平板上的单菌落分别接种于相应的液体培养基中培养，得到液体菌剂种子液；
(3)将所述种子液分别接入发酵罐中进行发酵，浓缩收集菌液，按照所需的比例混合，加入营养剂，得到养殖水体调节剂。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够快速分解养殖水体中的残饵、农药残留、大分子有机物质等，降解氨氮、活性磷酸盐、亚硝酸氮、硝酸氮等物质，增加水体的溶氧量，为水生动物创造良好的活动环境。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例中微生物原料来源：
沼泽红假单胞菌：Rhodopseudomonas palustris，CGMCC 1.2180，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
深红红螺菌：Rhodospirillum rubrum，CGMCC 1.3369，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
云南红球菌：Rhodococcus yunnanensis，CGMCC 4.3558，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
鼠李糖乳杆菌：Lactobacillus Rhamnosus，CGMCC 1.484，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
副干酪乳杆菌：Lactobacillus paracasei，CGMCC 1.9089，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
嗜酸乳杆菌：Lactobacillus acidophilus，CGMCC 1.1878，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
酿酒酵母：Saccharomyces cerevisiae Hansen，CAS编号：68876-77-7，购于郑州康源化工产品有限公司；
海洋红酵母：Rhodotorual glutinis，CGMCC 2.703，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
啤酒酵母：Saccharomyces cerevisiae，CGMCC 3217，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
细黄链霉菌：Streptomyces Microflavus，CGMCC 4.0891，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
枯草芽孢杆菌：Bacillus subtilis，CGMCC 1.7417，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；
浮游球衣菌：Sphaerotilusnatans，货号：GIM1.350，购于上海沪峥生物科技有限公司。
实施例1
(1)称取如下质量份数的营养剂备用：葡萄糖5g、KCl 2g、CaCl22.7g、NaCl 2.5g、维生素A 1g、维生素B 1g；
(2)将沼泽红假单胞菌、鼠李糖乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌和球衣菌分别接种于固体培养基上进行活化；
光合细菌固体培养基为：醋酸钠1.145g、蛋白胨0.055g、碳酸氢钠0.6g、硫代硫酸钠0.4g、氯化钠0.3g、硫酸镁0.1g、磷酸二氢钾0.05g、蒸馏水1000ml；
乳酸菌固体培养基为：牛肉膏3g、蛋白胨3g、酵母膏3g、乳糖20g、琼脂15g、蒸馏水1000ml；
酵母菌固体培养基为：酵母膏10g、蛋白胨20g、葡萄糖20g、琼脂粉20g、蒸馏水1000ml；
放线菌固体培养基为：淀粉5g、酵母膏2g、蔗糖10g、NaCl 2g、蛋白胨2g、K2HPO40.5g、MgSO4·7H2O 10g、葡萄糖0.5g、CaCO3 1g，黄豆粉浸汁1000ml；
丝状菌固体培养基为：黄豆粉35g、淀粉45g、葡萄糖1g、玉米粉10g、蛋白胨4g、KNO30.2g、(NH4)28O4 1g、CaCl2 0.01g、CaCO3 4g、蒸馏水1000ml。
(3)用接种环取平板上的单菌落分别接种于相应的液体培养基中培养，得到液体菌剂种子液；
光合细菌液体培养基为：乙酸钠2.0g、氯化铵1.0g、碳酸氢钠0.5g、氯化钠1.0g、磷酸二氢钾0.2g、六水氯化镁0.2g、T.M储液1ml、酵母膏0.8g、蒸馏水1000ml；
乳酸菌液体培养基为：蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖20g、乙酸钠5g、柠檬酸氢二胺2g、吐温801.0ml、磷酸氢二钾2g、七水硫酸镁0.2g、七水硫酸锰0.05g、蒸馏水1000ml；
酵母菌液体培养基为：无水葡萄糖9g、糖蜜45g、麸皮36g、玉米干酒糟及其可溶物3g、棉籽粕2.75g、酵母浸膏0.75g、(NH3)2SO40.8g、KH2PO43g、MgSO40.3g、CaCl20.3g、蒸馏水1000ml；
放线菌液体培养基为：蛋白胨5g、氯化钠5g、葡萄糖10g、可溶性淀粉10g、蒸馏水1000ml；
丝状菌液体培养基为：马铃薯200g，人工切成2cm×2cm的块，沸水煮30min，纱布过滤，留取滤汁，在滤汁中加入葡萄糖20g，定容至1000ml。
(4)将所述种子液分别接入发酵罐中进行发酵，浓缩收集菌液；
光合细菌发酵培养基：酵母膏3g、蛋白胨3g、MgSO4·7H2O 0.5g、CaCl2·2H2O0.3g、蒸馏水1000ml；
乳酸菌发酵培养基：葡萄糖10g、酵母膏5g、蛋白胨5g、柠檬酸氢二铵2g、吐温801ml、乙酸钠5g、磷酸氢二钾2g、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.25g、蒸馏水1000ml；
酵母菌发酵培养基：玉米粉15g、麸皮4g、KH2PO4 0.6g、尿素0.6g，蒸馏水1000ml；
放线菌发酵培养基：酵母浸提物10g、牛肉浸膏10g、葡萄糖10g、甘油15g、MgSO4·7H2O 0.5g、FeSO4·7H2O 0.01g、蒸馏水1000ml；
丝状菌发酵培养基：淀粉30g、葡萄糖20g、黄豆饼粉20g、蛋白胨5g、鱼粉5g、(NH)28O4 1.5g、MgSO4 1g、KH2PO40.4g、CaCO30.4g、豆油10g、蒸馏水1000ml。
(5)按照沼泽红假单胞菌菌液10g、鼠李糖乳杆菌菌液40g、酿酒酵母菌液10g、细黄链霉菌菌液10g和球衣菌菌液10g的比例混合，加入营养剂混匀，得到养殖水体调节剂。
实施例2
(1)称取如下质量份数的营养剂备用：葡萄糖10g、MgSO45g、Al2O32g、ZnSO42.5g、CuSO42.5g、维生素C 2g、维生素E 2g；
(2)将深红红螺菌、副干酪乳杆菌、海洋红酵母、枯草芽孢杆菌和球衣菌分别接种于固体培养基上进行活化；
(3)用接种环取平板上的单菌落分别接种于相应的液体培养基中培养，得到液体菌剂种子液；
(4)将所述种子液分别接入发酵罐中进行发酵，过滤浓缩收集菌体；
(5)按照深红红螺菌菌液15g、副干酪乳杆菌菌液50g、海洋红酵母菌液20g、枯草芽孢杆菌菌液15g和球衣菌菌液20g的比例混合，加入营养剂混匀，得到养殖水体调节剂。
其中各培养基成分同实施例1。
实施例3
(1)称取如下质量份数的营养剂备用：葡萄糖7g、MnO 2.5g、FeO1.3g、维生素A 2g、维生素C 1g、维生素E 2g；
(2)将云南红球菌、嗜酸乳杆菌、啤酒酵母、枯草芽孢杆菌和球衣菌分别接种于固体培养基上进行活化；
(3)用接种环取平板上的单菌落分别接种于相应的液体培养基中培养，得到液体菌剂种子液；
(4)将所述种子液分别接入发酵罐中进行发酵，过滤浓缩收集菌体；
(5)按照云南红球菌菌液12g、嗜酸乳杆菌菌液30g、啤酒酵母菌液15g、枯草芽孢杆菌菌液12g和球衣菌菌液15g的比例混合，加入营养剂混匀，得到养殖水体调节剂。
其中各培养基成分同实施例1。
实验1
实验系统：
实验海水经二级沙滤后72h暗处静止备用，实验容器为玻璃钢桶，有独立的给排水系统及完善的供气系统，室内自然光照，全程充气。实验前用高锰酸钾消毒玻璃钢桶，养殖用水经二氧化氯消毒剂消毒，其后采用曝气24h方式去除水体中的余氯。对虾暂养7天后开始实验，每组随机放养对虾300尾，每日投饵4次，投喂量根据对虾摄食情况而定，实验过程中适量添加淡水补充蒸发水量，其余管理措施各组均一致。
实验方法：实验周期21天，施药情况如下：
实验组1：按照2g/m3施用实施例1样品；
实验组2：按照2g/m3施用实施例2样品；
实验组3：按照2g/m3施用实施例3样品；
对照组：不施用。
采样方法：未施药前取样一次，施药当天采样一次，施药后7天采样一次，施药后14天采样一次，施药后20天采样一次。
测定内容：监测水体中硝酸氮、氨氮、亚硝酸氮、化学耗氧量、活性磷酸盐的变化情况。
测定方法：
硝酸氮的测定：
(1)标准曲线的绘制：吸取硝酸钾标准溶液(10μg/ml)0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml于25ml比色管中，加纯水至4.0ml，各管加浓盐酸0.2ml、苯酚溶液0.1ml，混匀，加入硫酸溶液6.0ml，摇匀，放置10min，以0管为参比，在390hm波长处测定吸光度，绘制标准曲线。
(2)样品测定：吸取水样2ml与25ml比色管中(如有必要可稀释处理)，加纯水至4.0ml，以下同标准曲线的绘制。
(3)计算：硝酸氮(mg/l)＝A/V，A为硝酸氮标准含量，V为取水样体积。
氨氮的测定：
(1)标准曲线的绘制：吸取0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0和10.0ml铵标准使用液于50ml比色管，加水至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，测定吸光度。
(2)水样的测定：分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样(如有必要可稀释处理)，加入50ml比色管中，稀释至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液，以下同标准曲线的绘制。根据标准曲线计算氨氮含量。
亚硝酸氮的测定：
(1)水样如有颜色和悬浮物，可于每100ml水样中加入2ml氢氧化铝悬浮液，搅拌、静置、过滤。
(2)取50ml比色管分别加入0.5μg/ml亚硝酸氮的标准使用液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0ml，用水稀释至50.0ml，加入1.0ml对氨基苯磺酸溶液，混匀，5min后各加1ml醋酸钠溶液及1ml盐酸1-萘胺溶液，混匀30min后于波长520nm处测定吸光度值，绘制标准曲线。
(3)取调为中性的水样50ml(如必要可稀释处理)加入比色皿中，以下同标准曲线的绘制。根据标准曲线计算水样中亚硝酸氮的含量。
化学耗氧量的测定：
(1)取100ml充分混匀的水样于250ml锥形瓶中；
(2)加入5ml硫酸溶液摇匀，用滴定管准确加入10ml0.01mol/l KMnO4标准溶液，及3-4粒玻璃珠；
(3)于电炉上加热从冒第一个大气泡开始计时，准确煮沸10min；
(4)取下锥形瓶，放置2min，待温度降到76℃左右，用滴定管准确加入0.01mol/lNa2C2O4标准溶液15ml，立即用0.01mol/l KMnO4标准溶液滴定到浅粉色30s不退为终点，记录所耗KMnO4溶液的体积V1(ml)；
(5)KMnO4标准溶液校正系数(K)的测定：在上面滴定完的溶液中，加入0.01mol/lNa2C2O4标准溶液15ml，立即用0.01mol/l KMnO4标准溶液滴定到浅粉色30s不退为终点，记录所耗KMnO4溶液的体积V2(ml)。
K＝15.0/V2
(6)按如下公式计算化学耗氧量：
活性磷酸盐的测定：
(1)标准曲线的建立：分别吸取0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0ml磷酸盐标准使用液于50ml具塞比色管中，用去离子水稀释至50ml，分别向各比色管中加入1ml抗坏血酸溶液混匀，30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀，室温放置15min后，在700nm下测定吸光度值，绘制标准曲线。
(2)样品测定：经过预处理的样品按标准曲线绘制步骤测试，在标准曲线上查出相应的磷含量并计算浓度。
实验结果：
实验结果如表1-表5所示。
表1 硝酸氮含量
由表1结果可知，施药前与施药当天，水体中硝酸氮含量实验组与对照组差异并不明显。施药7天后开始，水体中硝酸氮含量对照组明显高于实验组。
表2 氨氮含量
由表2结果可知，施药前与施药当天，水体中氨氮含量实验组与对照组差异并不明显。施药7天后，水体中氨氮含量对照组明显高于实验组。
表3 亚硝酸氮含量
由表3结果可知，施药前与施药当天，水体中亚硝酸氮含量实验组与对照组差异并不明显。施药7天后，水体中亚硝酸氮含量对照组明显高于实验组。
表4 化学耗氧量
由表4结果可知，施药前及施药当天，水体中化学耗氧量实验组与对照组差异并不明显。施药7天后，水体中化学耗氧量对照组明显高于实验组。
表5 活性磷酸盐含量
由表5结果可知，施药前与施药当天，水体中活性磷酸盐含量实验组与对照组差异并不明显。施药7天后，水体中活性磷酸盐含量对照组明显高于实验组。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种养殖水体调节剂，其特征在于，包括微生物菌剂及营养剂；
所述微生物菌剂包括如下质量份数的组分：光合细菌10-15份、乳酸菌40-50份、酵母菌10-20份、放线菌10-15份和丝状菌10-20份；
所述营养剂包括如下质量份数的组分：葡萄糖5-10份、微量元素1-5份和维生素1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种养殖水体调节剂，其特征在于，所述微生物菌剂包括如下质量份数的组分：光合细菌12份、乳酸菌30份、酵母菌15份、放线菌12份和丝状菌15份；所述营养剂包括如下质量份数的组分：葡萄糖7份、微量元素3份和维生素3份。
3.根据权利要求1所述的一种养殖水体调节剂，其特征在于，所述光合细菌为沼泽红假单胞菌、深红红螺菌、云南红球菌中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种养殖水体调节剂，其特征在于，所述乳酸菌为鼠李糖乳杆菌、副干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种养殖水体调节剂，其特征在于，所述酵母菌为酿酒酵母、海洋红酵母、啤酒酵母中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种养殖水体调节剂，其特征在于，所述放线菌为细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种养殖水体调节剂，其特征在于，所述丝状菌为浮游球衣菌。
8.根据权利要求1所述的一种养殖水体调节剂，其特征在于，所述微量元素为钾、钙、钠、镁、铝、锌、铜、锰、硫、铁中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种养殖水体调节剂，其特征在于，所述维生素为维生素A、维生素B、维生素C、维生素E中的一种或多种。
10.如权利要求1-9任一所述的一种养殖水体调节剂，其制备方法包括如下步骤：
(1)将光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌分别接种于固体培养基上进行活化；
(2)用接种环取平板上的单菌落分别接种于相应的液体培养基中培养，得到液体菌剂种子液；
(3)将所述种子液分别接入发酵罐中进行发酵，浓缩收集菌液，按照所需的比例混合，加入营养剂，得到养殖水体调节剂。
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