CN111317074A - 一种促生物絮团形成的水质调节剂及制备方法和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物絮团技术领域，尤其是涉及一种促生物絮团形成的水质调节剂及制备方法和使用方法。所述水质调节剂包括以下重量份的组分：聚羟基脂肪酸酯8‑15份、膨化玉米粉25‑30份、甘蔗废渣粉50‑55份、蚯蚓粉2‑3份、复合维生素1‑2份、复合微生物1‑3份、柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲体系1‑2份。其未添加蒙脱石，能促进对水生动物安全无毒的生物絮团的形成，便于水生动物直接摄食和快速吸收利用，使得水生动物的体重增加率增高、死亡率降低。本申请的水质调节剂通过预混、干燥粉碎、菌种液配制、菌种附着、干燥过筛的操作工序制备而成，保证了菌种较高的生物活性，具有工序简单、操作方法的优点，便于批量生产。

Description

一种促生物絮团形成的水质调节剂及制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及生物絮团技术领域，尤其是涉及一种促生物絮团形成的水质调节剂及制备方法和使用方法。
背景技术
生物絮团是主要由细菌、藻类、原生动物、轮虫、腹毛类以及其他有机质构成的以有机质为载体的一类有机团状悬浮物。生物絮团技术是通过人为向养殖水体中添加有机碳物质(如糖蜜、葡萄糖等)，调节水体中的碳氮比(C/N)的一项技术。
生物絮团技术能够提高水体中异养细菌的数量，利用微生物同化无机氮，将水体中的氨氮等含氮化合物转化成菌体蛋白，形成可被鱼虾等水生动物直接摄食的生物絮凝体，以此便于生态友好地解决养殖水体中腐屑和饲料滞留问题，实现饵料再利用、水体净化、减少换水量、节省饲料、提高养殖对象存活率及增加产量等作用。
授权公告号为CN104445637B的中国发明专利公开了一种可降低淡水池塘氨氮的生物絮团水质调控剂及其添加方法，该水质调控剂由玉米淀粉、葡萄糖、蒙脱石和EM菌混合而成。上述水质调控剂在使用时，通过蒙脱石入水后形成微小颗粒而促使其体积膨胀，呈悬浮和凝胶状，以此促进生物絮团的形成。
然而，水生动物对蒙脱石通常具有一定的耐受剂量，如《动物营养学报》在2013年08期刘国栋等人发表的《杂交鲟对饲料中霉菌毒素吸附剂蒙脱石的耐受性评价》中记载的，蒙脱石添加水平≥2.5％时会对杂交鲟肠道和肝脏组织产生明显不良影响。另外一篇硕士论文在2013年6月发表的《蒙脱石类霉菌毒素吸附剂在杂交鲟饲料中的有效性和耐受性评价研究》中，刘国栋研究显示添加0.5％蒙脱石，对杂交鲟的生长性能有显著的不良影响。所以，若是使用上述含有蒙脱石的水质调节剂，还需先检测对应水生动物的耐受剂量，再计算水质调节剂相应的添加量，以此使得该水质调节剂的使用较为繁琐。
由此，研发一种新型的水质调节剂，以促进形成对水生动物安全无毒的生物絮团，是目前水生动物养殖急需解决的技术难题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种促生物絮团形成的水质调节剂，其未添加蒙脱石，其中的聚羟基脂肪酸酯和甘蔗废渣粉作为载体，膨化玉米淀粉与聚羟基脂肪酸酯相辅相成实现各组分的牢固粘结，蚯蚓粉、复合维生素和柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系为复合微生物提供良好的生长环境，由此促进对水生动物安全无毒的生物絮团的形成，便于水生动物直接摄食和快速吸收利用，可提高水生动物的生长率和免疫力、降低死亡率。
本发明的目的之二是提供一种促生物絮团形成的水质调节剂的制备方法，其通过预混、干燥粉碎、菌种液配制、菌种附着、干燥过筛的方式，保证了菌种较高的生物活性，具有工序简单、操作方法的优点，便于批量生产。
本发明的目的之三是提供一种促生物絮团形成的水质调节剂的使用方法，其按照水体中C/N比为(15-20)：1添加水质调节剂，水体中的溶解氧维持在6-10mg/L，每15天为一个投放周期，以此有助于复合微生物的快速繁殖，提高生物絮团的形成效率。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种促生物絮团形成的水质调节剂，包括以下重量份的组分：聚羟基脂肪酸酯8-15份、膨化玉米粉25-30份、甘蔗废渣粉50-55份、蚯蚓粉2-3份、复合维生素1-2份、复合微生物1-3份、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系1-2份。
通过采用上述技术方案，本申请中，上述组分对鱼虾等水生动物均无毒性侵害，以此形成的生物絮团对水生动物安全无毒，便于水生动物的直接摄食和快速吸收，使得水生动物的生长率提高、死亡率降低。
其中，聚羟基脂肪酸酯(下文用PHA表示)是很多微生物体内合成的一种细胞内聚酯，是一种天然的高分子生物材料，同时具有良好的生物相容性能、生物可降解性和塑料的机械性能。本申请中，PHA在膨化玉米粉粘接下形成一支撑框架，以此对甘蔗废渣粉、蚯蚓粉、复合微生物等物质加以承载，甘蔗废渣粉中含有微生物生长所需的碳元素，蚯蚓粉中含有大量的蛋白质和微量元素，复合维生素是微生物生长所需的生长因子，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系则保证了水质调节剂的pH值维持在适宜微生物生长的状态，以此便于微生物的快速生长。
上述水质调节剂在使用时，膨化玉米粉遇水迅速膨胀，呈悬浮状或胶状，以此将PHA和甘蔗废渣粉牢固粘接。与此同时，膨化玉米粉还能对水体中的浮游微生物、饲料尾料等物质加以粘合，以此快速形成生物絮团，可直接被水生动物摄食和消化吸收，以达到净化水质的效果。其中的PHA能直接作为饵料，提高水生动物的生长和免疫能力。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系中柠檬酸可以促进水生动物对矿物质尤其是磷的吸收，减少了水生动物通过粪便排磷对水体环境的污染，进而提高生物絮团的利用率；柠檬酸钠还可以作为诱食剂，引导水生动物对生物絮团的摄食。
若是该生物絮团未被水生动物摄食，生物絮团上的浮游微生物和复合微生物能够发生协同作用，先通过分解甘蔗废渣粉以及吸收蚯蚓粉以及复合维生素中的营养成分，使得微生物的总数在短时间内大幅增加，随后繁殖后的微生物可通过光合、氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用吸收利用水体中含氮废物，既起到了净化水质的作用，也可作为更易水生动物摄食和消化吸收的饵料。
综上，相对于现有的水质调节剂，本申请的水质调节剂能够更加快速有效的促使生物絮团的形成，形成的生物絮团可作为饵料被水生生物摄食，且具有安全无毒、无需测定其对应的耐受剂量、便于水生生物消化吸收以提高其生长率和免疫力、降低死亡率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述聚羟基脂肪酸酯为PHB、PHBV和PHBHHx中的一种或几种的混合物。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述聚羟基脂肪酸酯为PHB、PHBV和PHBHHx按重量比为6:3:11配制而成，且PHBHHx中3HHx占17mol％。
通过采用上述技术方案，PHB(聚羟基丁酸酯)是一种短链聚羟基脂肪酸酯，含4-5个碳原子的单体，研究发现，水生动物摄食含有PHB的生物絮团时，其生长率和抗病能力能够显著升高。然而，由于PHB的熔点约为177℃，结晶度为55-80％，具有性脆、断裂伸长率低、在加热温度高于熔点10℃时会发生裂解的特点，从而增加了PHB的后处理加工难度。
PHBV(3-羟基丁酸/戊酸酯共聚物)的熔点为145℃，其中3-羟基戊酸单体的掺入使聚合物的结晶结构改变，但其分解温度并未下降，使得其力学以及加工性能与PHB相比有较大提高，因此在PHB中混入PHBV能够进一步提高聚羟基脂肪酸酯的韧性，由此在生物絮团中形成的支撑框架能较好的对甘蔗废渣粉、蚯蚓粉、复合微生物等物质加以承载，具有良好的结构稳定性，缩短生物絮团的形成时间。
本申请还配合有PHBHHx(聚-3-羟基丁酸-3-羟基己酸酯)，3HHx占17mol％的PHBHHx的熔点为120℃，本申请按照上述配比，一方面可以大大减少聚羟基脂肪酸酯的结晶度，有效提高聚羟基脂肪酸酯的断裂伸长率，便于水质调节剂中聚羟基脂肪酸酯的加工和应用。另一方面还能降低聚羟基脂肪酸酯的熔点，在制备水质调节剂过程中，其受热熔融，作为粘结剂，促使水质调节剂的各组分牢固粘结。
由此制得的水质调节剂具有良好的结构稳定性，同时能够被微生物以及水生动物快速吸收利用，进而提高其形成的生物絮团的利用率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述复合维生素包括维生素A、维生素B族、维生素C族中、维生素D的一种或几种的混合物。
通过采用上述技术方案，维生素A有助于细胞增殖与生长；维生素B能够调节新陈代谢，促进细胞生长和分裂；维生素C的抗老化效果尤为突出，能够巩固细胞组织和合成胶原蛋白；维生素D能够促进水生动物的甲壳强度更为优异。上述维生素之间能够相辅相成，为微生物或者水生动物提供生长所需的生命因子，提高水生动物的体重增加率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述复合维生素由维生素A、维生素B5、维生素B7、维生素C和维生素D3按重量比为2:3:3:5:1复合而成。
通过采用上述技术方案，当复合维生素由维生素A、维生素B5、维生素B7、维生素C和维生素D3按重量比为2:3:3:5:1复合而成时，其制得的水质调节剂能够促使微生物快速生长而加快生物絮团的形成。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述复合微生物由乳酸杆菌、硝化细菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、蛭弧菌按质量比为2:2:1:3:1复合而成。
通过采用上述技术方案，乳酸杆菌属于厌氧或兼性厌氧菌，能够分解碳水化合物，主要代谢产物为乳酸，可降低水生动物的肠道pH，抑制肠道不耐酸厌氧病原菌繁殖，维持肠道微生态平衡。此外，其还可合成短链脂肪酸和B族维生素，具有中和毒性产物、抑制氨和胺的合成、降低水体pH值、促进有益藻类生长以及增强机体免疫力的特点。
硝化细菌，是指利用氨或亚硝酸盐作为主要能源以及能利用二氧化碳作为主要碳源的细菌，属于化能自养型细菌。硝化细菌在氮的循环中将亚硝酸盐转化为硝酸盐而被藻类利用，从而起到净化水质的作用。
枯草芽孢杆菌，是一种可形成芽孢的好氧革兰氏阳性菌，具有耐酸、耐盐、耐高温、快速复活和可分泌多种能降解有机物的酶类(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶)等特点，不仅能有效抑制宿主肠道有害病菌生长，提高机体抗病能力，还可能直接利用水体中的硝酸盐和亚硝酸盐，分解池底有机物，降低养殖水体富营养化程度，优化水体环境。
光合细菌，属于厌氧或兼性厌氧性的光能异养菌。在光照条件下，光合细菌能利用小分子有机物合成自身生长繁殖所需要的各种养分，增加水体溶氧，还能利用水环境中的氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐等合成有机氮化物，净化水质。
蛭弧菌，是一类非常微小的寄生型革兰氏阴性细菌，主要通过粘附、攻击、侵染、裂解其他细菌的方式使自身得以生长繁殖，有类似噬菌体的作用。其能够裂解大多数科、属革兰氏阴性细菌，并对许多的致病菌都有良好的裂解活性。
本申请的复合微生物中，光合细菌在生长的同时还能够增加水体的含氧量，有助于硝化细菌和枯草芽孢杆菌的生长。由于硝化细菌的硝化作用和枯草芽孢杆菌的好氧性而需要消耗大量的溶解氧，因此硝化细菌和枯草芽孢杆菌位于水质调节剂形成的生物絮团的外侧，使得生物絮团内侧形成一个相对缺氧的环境，以便于乳酸杆菌的繁殖生长。按照上述重量比添加乳酸杆菌、硝化细菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌和蛭弧菌，有助于各微生物之间相辅相成，加快生物絮团中大分子营养物质的降解，生成更易水生动物摄食和消化吸收的饵料，同时具有优良的净水效果。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述复合微生物的总菌数量为1.3×1010-2.5×1010cell/g。
通过采用上述技术方案，复合微生物的总菌数量过少，则会使得复合微生物的增量时间较长，若总菌数量过多，则会增加水质调节剂的生产成本，因此选用1.3×1010-2.5×1010cell/g最为适宜。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系由柠檬酸粉体与柠檬酸钠粉体按重量比为2:3混合而成。
通过采用上述技术方案，复合微生物在生长过程中，通常会分泌一些酸性物质而使得形成的生物絮团向偏酸性转变，按照上述重量配比的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系能够有效调节生物絮团的pH维持在稳定范围内，为复合微生物的生长提供适宜的pH环境。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种促生物絮团形成的水质调节剂的制备方法，包括以下步骤：
①、预混
将8-15份的聚羟基脂肪酸酯、25-30份的膨化玉米粉、50-55份的甘蔗废渣粉、1-2份的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系投入搅拌罐中，250-300r/min搅拌5-10min，得到混合料；
②、干燥粉碎
将混合料送入150-160℃的烘箱中干燥20-30min，冷却至室温，粉碎混合料至粒径为20-60μm，得到粉碎料；
③、菌种液配制
对2-3份的蚯蚓粉、1-2份的复合维生素和1-3份的复合微生物进行预混，随后按复合微生物:去离子水＝1:3的重量比加入去离子水，继续搅拌至各组分充分混匀，得到菌种液；
④、菌种附着
将步骤③制得的粉碎料投入搅拌机中，在室温、250-300r/min的条件下继续搅拌，同时将菌种液采用喷洒的方式加入至粉碎料中，搅拌均匀后得到菌种附着料；
⑤、干燥过筛
将菌种附着料置于冻干机中，冷冻干燥至含水率≤5％，再经150目筛网过筛后得到最终的水质调节剂。
通过采用上述技术方案，本申请的水质调节剂在制备时，先对聚羟基脂肪酸酯、膨化玉米粉、甘蔗废渣粉和柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系进行预混，使得主要基材之间混合均匀。随后将预混得到的混合料置于150-160℃的温度下进行干燥，此温度下聚羟基脂肪酸酯有一部分会发生熔融，熔融的聚羟基脂肪酸对各组分进行粘结，剩下的聚羟基脂肪酸酯填充于膨化玉米粉、甘蔗废渣粉以及柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系之间，待组分冷却凝固后进行粉碎，保证各组分充分混匀，此时聚羟基脂肪酸酯粘附在物料的外侧，作为水质调节剂的支撑框架。
在预混和干燥粉碎的同时，蚯蚓粉、复合维生素和复合微生物与去离子水混合制成相应的菌种液，采用喷洒的方式加入至粉碎料中，有助于各组分充分混合，蚯蚓粉和复合维生素能够保证复合微生物的生物活性。在喷洒菌种液使，去离子水会促使膨化玉米粉吸水膨胀而将聚羟基脂肪酸包覆其中，以此一方面使得复合微生物和蚯蚓粉牢固的粘结在粉碎料上，另一方面还能在形成菌种附着料进行干燥时增加孔隙，为复合微生物的繁殖提供充足的空间。
本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：
一种促生物絮团形成的水质调节剂的使用方法，按照水体中C/N比为(15-20)：1添加所述水质调节剂，水体中的溶解氧维持在6-10mg/L，每15天为一个投放周期。
通过采用上述技术方案，有助于复合微生物的快速繁殖，提高生物絮团的形成效率，便于水生动物直接摄食和快速吸收利用，进一步提高水生动物的体重增加率。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请的水质调节剂，未添加蒙脱石，能促进对水生动物安全无毒的生物絮团的形成，便于水生动物直接摄食和快速吸收利用，使得水生动物的生长率增高、死亡率降低；
2.本申请的水质调节剂通过预混、干燥粉碎、菌种液配制、菌种附着、干燥过筛的工序制备而成，保证了菌种较高的生物活性，具有工序简单、操作方便的优点，便于批量生产；
3.本申请的水质调节剂在按本申请的使用方法进行投放时，有助于复合微生物的快速繁殖，提高生物絮团的形成效率，便于水生动物直接摄食和快速吸收利用，可起到净化水质，进一步提高水生动物的生长率和存活率。
附图说明
图1是本申请制备水质调节剂的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
1、原料
PHB：购自上海莼试生物技术有限公司，CAS号为26744-04-7，含量为99％，结晶度为80％；PHBV：购自上海氟德化工有限公司，CAS号为80181-31-3，含量为99％，；
PHBHHx：购自东莞市金世祥塑胶原料有限公司，含有3HHx(3-羟基己酸)为17mol％和25mol％两种，前者的熔点为120℃，后者的熔点为52℃。
膨化玉米粉：购自石兴化味野食品源头厂家，含水量≤7％，目数为100目；
甘蔗废渣粉：购自江门市信合科技有限公司，目数为80目；
蚯蚓粉：购自天津市瑞林蚯蚓养殖合作社，目数为100目；
乳酸杆菌：购自西安泽邦生物科技有限公司，货号为256542，有效物质含量为99％；
硝化细菌：购自广州甘度生物技术有限公司，货号为GANDEW-DEN，有效物质含量为99％；
枯草芽孢杆菌：购自济南源之初生物科技有限公司，货号为20181216，有效物质含量为99％；
光合细菌：购自济南源之初生物科技有限公司，货号为20181120，有效物质含量为98％；
蛭弧菌：购自江西调水人生态环境过程有限公司，货号为多联蛭弧菌，有效物质含量为99％；维生素A、维生素B、维生素C、维生素D均购自苏州卓鑫生物科技有限公司，有效物质含量为99％；
柠檬酸粉，购自郑州裕和食品添加剂有限公司，货号为yyj-1，有效物质含量为99％；
柠檬酸钠粉，购自西安全奥生物科技有限公司，货号为NMSN-99，有效物质含量为99％。
2、实施例
2.1、实施例1
一种促生物絮团形成的水质调节剂，包括以下重量份的组分：聚羟基脂肪酸酯10份、膨化玉米粉25份、甘蔗废渣粉55份、蚯蚓粉2份、复合维生素1.5份、复合微生物2份、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系1.5份。
其中，聚羟基脂肪酸酯为PHB、PHBV和PHBHHx按重量比为6:3:11配制而成，且PHBHHx中3HHx占17mol％；复合维生素由维生素A、维生素B5、维生素B7、维生素C和维生素D3按重量比为2:3:3:5:1复合而成；复合微生物由乳酸杆菌、硝化细菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、蛭弧菌按质量比为2:2:1:3:1复合而成，且总菌数量为2.0×1010个；柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系由柠檬酸粉体与柠檬酸钠粉体按重量比为2:3混合而成。
上述促生物絮团形成的水质调节剂的制备方法，参见图1，包括以下步骤：
①、预混
将10份的聚羟基脂肪酸酯、25份的膨化玉米粉、55份的甘蔗废渣粉、1.5份的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系投入搅拌罐中，280r/min搅拌8min，得到混合料；
②、干燥粉碎
将混合料平铺于干燥盘中，厚度为1cm，送入155℃的烘箱中干燥25min，冷却至室温，粉碎混合料至粒径为20-60μm，得到粉碎料；
③、菌种液配制
对2份的蚯蚓粉、1.5份的复合维生素和2份的复合微生物进行预混，随后按复合微生物:去离子水＝1:3的重量比加入去离子水，继续搅拌至各组分充分混匀，得到菌种液；
④、菌种附着
将步骤③制得的粉碎料投入搅拌机中，在室温、280r/min的条件下继续搅拌，同时将菌种液采用喷洒的方式加入至粉碎料中，搅拌均匀后得到菌种附着料；
⑤、干燥过筛
将菌种附着料置于冻干机中，冷冻干燥至含水率≤5％，再经150目筛网过筛后得到最终的水质调节剂。
2.2、实施例2-3
实施例2-3均在实施例1的方法基础上，对水质调节剂的组分和制备参数加以调整，具体调整情况参见下表一。
表一 实施例1-3的水质调节剂的组分参数表
Figure BDA0002425706440000101
2.3、实施例4-6
实施例4-6均在实施例1的方法基础上，调整聚羟基脂肪酸酯的具体组分。
实施例4中聚羟基脂肪酸酯由PHB、PHBV和PHBHHx按重量比为5:10:5配制而成，且PHBHHx中3HHx占17mol％。
实施例5中聚羟基脂肪酸酯由PHB、PHBV和PHBHHx按重量比为6:3:11配制而成，且PHBHHx中3HHx占25mol％。
实施例6中聚羟基脂肪酸酯由PHB和PHBHHx按重量比为6:11配制而成，且PHBHHx中3HHx占17mol％。
2.4、实施例7-8
实施例7-8均在实施例1的方法基础上，调整复合维生素的具体组分。
实施例7中复合维生素由维生素A、维生素B5、维生素C和维生素D3按重量比为2:3:5:1复合而成。
实施例8中复合维生素由维生素A、维生素B5、维生素B7、维生素C和维生素D3按重量比为1:1:1:1:1复合而成。
2.5、实施例9-11
实施例9-11均在实施例1的方法基础上，调整复合微生物的具体组分。
实施例9中复合微生物由乳酸杆菌、硝化细菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、蛭弧菌按质量比为2:2:1:3:1复合而成，且总菌数量为2.5×1010cell/g。
实施例10中复合微生物由乳酸杆菌、硝化细菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、蛭弧菌按质量比为2:2:1:3:1复合而成，且总菌数量为1.3×1010cell/g。
实施例11中复合微生物由乳酸杆菌、硝化细菌、枯草芽孢杆菌、蛭弧菌按质量比为2:2:1:1复合而成，且总菌数量为2.0×1010cell/g。
2.6、实施例12
实施例12在实施例1的方法基础上，调整柠檬酸粉体与柠檬酸钠粉体的重量比为3:2。
3、对比例
3.1、对比例1
对比例1在实施例1的方法基础上，未添加聚羟基脂肪酸酯。
3.2、对比例2
对比例2在实施例1的方法的基础上，未添加柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系。
3.3、对比例3
对比例3为申请人按照授权公告号为CN104445637B公开的技术方法制得的水质调节剂。
4、性能测定
分别以日本沼虾(初始重量为0.21±0.05g)、鲫鱼(初始重量为6.03±0.25g)、鲤鱼(初始重量为9.53±0.35g)为养殖对象，保证体型和健康状态基本一致，每个养殖实验设16个处理组，每组设三个重复，分别在规格为300L和500L的塑料桶内进行养殖试验。日本沼虾的放养密度为60尾/300L，鲫鱼和鲤鱼的放养密度均为30尾/500L，分别对应放养于实验组1-15以及对照组16中，保证除水质调节剂外的条件一致，按水体中C/N比为15:1依次添加实施例1-12(对应实验组1-12)以及对比例1-3(对应实验组13-15)的水质调节剂至实验组1-15中，对照组16未添加水质调节剂，维持水体中的溶解氧维持在6-8mg/L，每15天为一个投放周期。
本申请中水质调节剂添加量的确定步骤为：先测定水体中原有的C/N比，再按照设定的水体C/N比(实验组1-15以及对照组16按C/N比＝15:1)计算缺少的C、N含量，最后根据水质调节剂中各物质的C、N含量计算对应水质调节剂的添加量。
其中，总有机碳(TOC)测定采用燃烧催化氧化法，使用总有机碳分析仪为日本岛津:TOC-LCSH/CSN；总氮(TN)浓度测定参照HJ636-2012碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法；水体中C/N比为水体在单位体积内总有机碳与总氮的浓度比。
另外，氨氮(TAN)测定参照HJ536-2009水杨酸分光光度法，取样体积为8.0mL，使用30mm比色皿；亚硝态氮(NO2-N)浓度测定参照GB 7493-87分光光度法，取样体积为50mL，使用30mm比色皿；溶解氧测定采用YSI-550A便携式溶氧仪。
记录投放水质调节剂后水体中生物絮团形成时间(以直径达2mm的生物絮团含量超60％为节点)、总氨氮浓度以及亚硝态氮浓度。其中，总氨氮浓度和亚硝态氮浓度的测定时间为水质调节剂第3个投放周期的第1天、第3天、第6天、第9天、第12天和第15天，即水产养殖周期的第31天、第33天、第36天、第39天、第42天和第45天，此时养殖水体生态系统经过一个月的适应已相对稳定，水体中的总氨氮浓度和亚硝态氮浓度也趋于稳定，水质参数具有代表性。相应的检测结果1参见下表二。
待8周的养殖实验结束时，记录日本沼虾、鲫鱼、鲤鱼的增重率和死亡率。具体检测结果2参见下表三。
表二 实验组1-15以及对照组16的检测结果1
Figure BDA0002425706440000131
Figure BDA0002425706440000141
表三 实验组1-15以及对照组16的检测结果2
Figure BDA0002425706440000142
参见表二和表三，将实验组1-12与实验组13-15以及对照组16的检测结果进行比较，可以得到，本申请的水质调节剂能够在短时间内形成生物絮团，水体中的氨氮浓度以及亚硝态氮浓度能够迅速降低并在维持在较低的浓度，以此具有良好的水体净化作用，为鱼虾等水生动物提供适宜的生存环境。此外，使用本申请水质调节剂养殖收获的水生动物，体重增加率增高、死亡率降低，以此可以证明本申请的水质调节剂更加便于水生动物的摄食和吸收，具有安全无毒、水体净化效果优良、利用率高的特点。
将实验组1与实验组4-6的检测结果进行比较，可以得到，本申请的聚羟基脂肪酸酯为PHB、PHBV和PHBHHx中的一种或几种的混合物时，其制得的水质调节剂在形成生物絮团时的时间更短、水体净化效果更为优异，且能够使得水生动物的体重增加率进一步增高、死亡率进一步降低。其中当聚羟基脂肪酸酯为PHB、PHBV和PHBHHx按重量比为6:3:11配制而成，且PHBHHx中3HHx占17mol％时，其效果尤为突出，因此本申请将其作为进一步的优选。
将实验组1与实验组7-8的检测结果进行比较，可以得到，本申请的复合维生素选用维生素A、维生素B族、维生素C族中、维生素D的一种或几种的混合物时，能够在一定程度上缩短生物絮团的形成时间，使得水体净化的效果更为优异，水生动物在食用本申请形成的生物絮团时体重增加率也随之增加。由此可以证明本申请的复合微生物能够为微生物或者水生动物提供足够的生命因子以供其生长。其中，进一步优选为由维生素A、维生素B5、维生素B7、维生素C和维生素D3按重量比为2:3:3:5:1复合而成的复合维生素，其效果尤为突出。
将实验组1与实验组9-11的检测结果进行比较，可以得到，本申请的复合微生物由乳酸杆菌、硝化细菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、蛭弧菌按质量比为2:2:1:3:1复合而成、总菌数量为1.3×1010-2.5×1010个时，能够有效缩短生物絮团的形成时间，使得水体净化的效果更为优异，水生动物在食用本申请形成的生物絮团时其体重增加率能够明显增加。由此可以证明，按照上述重量比添加乳酸杆菌、硝化细菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌和蛭弧菌，并控制总菌数量，有助于各微生物之间相辅相成，加快生物絮团中大分子营养物质的降解，生成更易水生动物摄食和消化吸收的饵料，同时具有优良的净水效果。
将实验组1与实验组12的检测结果进行比较，可以得到，当柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系由柠檬酸粉体与柠檬酸钠粉体按重量比为2:3混合而成时，其一方面能有效调节生物絮团的pH维持在稳定范围内，为复合微生物的生长提供适宜的pH环境，以此使得生物絮团的形成时间进一步缩短。另一方面还能促进水生动物的摄食，提高生物絮团的利用率，以此有效增加水生动物的体重增加率。
5、使用方法的研究以实施例1的水质调节剂为例，选定水体条件一致的实验组17-22，以日本沼虾为饲养对象，对使用方法中的水体C/N比、溶解氧以及投放周期加以调整，具体调整情况和检测结果分别参见下表四和表五。
表四 实验组17-22的使用参数调节表
水体C/N比 溶解氧/mg/L 投放周期/天
实验组1 15:1 6.0-8.0 15
实验组17 18:1 8.0-10.0 15
实验组18 20:1 7.0-9.0 15
实验组19 10:1 6.0-8.0 15
实验组20 25:1 6.0-8.0 15
实验组21 15:1 4.0-5.5 15
实验组22 15:1 6.0-8.0 20
表五 实验组1以及实验组17-22的检测结果
Figure BDA0002425706440000161
参见表五，将实验组1与实验组17-22的检测结果进行比较，本申请的水质调节剂按照水体中C/N比为(15-20)：1添加所述水质调节剂，水体中的溶解氧维持在6-10mg/L，每15天为一个投放周期进行使用时，生物絮团生成的时间短、水体净化效果优良、水生动物提供增加率高且死亡率低，因此将其作为优选。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种促生物絮团形成的水质调节剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚羟基脂肪酸酯8-15份、膨化玉米粉25-30份、甘蔗废渣粉50-55份、蚯蚓粉2-3份、复合维生素1-2份、复合微生物1-3份、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种促生物絮团形成的水质调节剂，其特征在于，所述聚羟基脂肪酸酯为PHB、PHBV和PHBHHx中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种促生物絮团形成的水质调节剂，其特征在于，所述聚羟基脂肪酸酯为PHB、PHBV和PHBHHx按重量比为6:3:11配制而成，且PHBHHx中3HHx占17mol％。
4.根据权利要求1所述的一种促生物絮团形成的水质调节剂，其特征在于，所述复合维生素包括维生素A、维生素B族、维生素C族中、维生素D的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种促生物絮团形成的水质调节剂，其特征在于，所述复合维生素由维生素A、维生素B5、维生素B7、维生素C和维生素D3按重量比为2:3:3:5:1复合而成。
6.根据权利要求1所述的一种促生物絮团形成的水质调节剂，其特征在于，所述复合微生物由乳酸杆菌、硝化细菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、蛭弧菌按质量比为2:2:1:3:1复合而成。
7.根据权利要求1所述的一种促生物絮团形成的水质调节剂，其特征在于，所述复合微生物的总菌数量为1.3×1010-2.5×1010cell/g。
8.根据权利要求1所述的一种促生物絮团形成的水质调节剂，其特征在于，所述柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系由柠檬酸粉体与柠檬酸钠粉体按重量比为2:3混合而成。
9.权利要求1至8中任何一项所述的一种促生物絮团形成的水质调节剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①、预混
将8-15份的聚羟基脂肪酸酯、25-30份的膨化玉米粉、50-55份的甘蔗废渣粉、1-2份的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系投入搅拌罐中，250-300r/min搅拌5-10min，得到混合料；
②、干燥粉碎
将混合料送入150-160℃的烘箱中干燥20-30min，冷却至室温，粉碎混合料至粒径为20-60μm，得到粉碎料；
③、菌种液配制
对2-3份的蚯蚓粉、1-2份的复合维生素和1-3份的复合微生物进行预混，随后按复合微生物:去离子水＝1:3的重量比加入去离子水，继续搅拌至各组分充分混匀，得到菌种液；
④、菌种附着
将步骤③制得的粉碎料投入搅拌机中，在室温、250-300r/min的条件下继续搅拌，同时将菌种液采用喷洒的方式加入至粉碎料中，搅拌均匀后得到菌种附着料；
⑤、干燥过筛
将菌种附着料置于冻干机中，冷冻干燥至含水率≤5％，再经150目筛网过筛后得到最终的水质调节剂。
10.要求1-8中任意一项所述的一种促生物絮团形成的水质调节剂的使用方法，其特征在于，按照水体中C/N比为(15-20)：1添加所述水质调节剂，水体中的溶解氧维持在6-10mg/L，每15天为一个投放周期。
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