快速發(fā)展的水產(chǎn)業(yè)集約化生產(chǎn)在提高經(jīng)濟效益的同時也帶來新的問題。在集約化高密度養(yǎng)殖模式下，養(yǎng)殖水體自身污染非常嚴重，許多學(xué)者的研究表明，在養(yǎng)殖過程中餌料利用率較低，養(yǎng)殖過程中大量的殘餌、生物代謝物、動植物尸體等有機物積累于養(yǎng)殖池底，這些有機物在嫌氣細菌的作用下會腐敗分解產(chǎn)生大量對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物有毒的物質(zhì)，導(dǎo)致養(yǎng)殖水體的理化環(huán)境和生態(tài)環(huán)境嚴重惡化。另一方面，人類生活污水、各種工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水等的超量排放，污染了養(yǎng)殖用水水源，造成養(yǎng)殖水質(zhì)下降，養(yǎng)殖環(huán)境惡化。病原微生物種類增多和傳播速度加快，養(yǎng)殖生物病害發(fā)生日趨嚴重，給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成嚴重損失。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國每年發(fā)生中等程度以上的養(yǎng)殖病害面積占養(yǎng)殖總面積的30％以上，年損失產(chǎn)量約200多萬噸。在海水養(yǎng)殖業(yè)和集約化程度較高的養(yǎng)殖上尤為嚴重。隨著 水 產(chǎn) 養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大，集約化養(yǎng)殖程度的不斷提高，水產(chǎn)養(yǎng)殖池的富營養(yǎng)化程度越來越高。有機物的大量投放使殘餌、魚蝦的排泄物等富營養(yǎng)因子共存于一個水體，加上池塘自凈與調(diào)節(jié)能力的降低養(yǎng)殖水體中化學(xué)需氧量(COD)、生物耗氧量(BOD),氨氮、硝酸鹽與亞硝酸鹽、硫化物等。指標嚴重超標，池塘水質(zhì)惡化，魚蝦病害頻頻發(fā)生有機物污染、氨氮、亞硝態(tài)氮積累是池塘養(yǎng)殖水體惡化，魚蝦病害發(fā)生和品質(zhì)下降的主要誘因。利用水體有益微生物實施生物修復(fù)是目前研究與開發(fā)的熱點，篩選獲得凈水功能和制劑生產(chǎn)性能優(yōu)良的優(yōu)勢芽孢桿菌菌株或其組合是創(chuàng)制高效微生態(tài)凈水產(chǎn)品的關(guān)鍵。

      芽孢桿菌：為革蘭氏陽性菌，是一類好氣性細菌。該菌無毒性，能分泌蛋白酶等多種酶類和抗生素。在水產(chǎn)上運用的主要是枯草芽孢桿菌，其呈桿狀，寬度0.5~0.8um,長度1.6~4.0um，利用芽孢繁殖，芽孢位于菌體中央，由于其芽孢繁殖的特性，芽孢對高溫、干燥、化學(xué)物質(zhì)有強大的抵抗性，因此十分便于生產(chǎn)、加工及保存。枯草芽孢桿菌菌群進入養(yǎng)殖水體后，能分泌豐富的胞外酶系，及時降解水體有機物如排泄物、殘餌、浮游生物殘體及有機碎屑等，使之礦化成單細胞藻類生長所需的營養(yǎng)鹽類，避免有機廢物在池中的累積。同時有效減少池塘內(nèi)的有機物耗氧，間接增加水體溶解氧，保證有機物氧化、氨化、硝化、反硝化的正常循環(huán)，保持良好的水質(zhì)。芽孢桿菌，能分泌蛋白酶等多種酶類  從而起到凈化水質(zhì)的作用； 使用枯草芽孢桿菌后，前期水質(zhì)的氨氮下降52.5%，養(yǎng)成期下降50%，減少換水量60%；芽孢桿菌在制劑中以內(nèi)生孢子的形式存在，進入腸道后，在腸道上部能迅速復(fù)活并分泌活性很強的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶，有助于增加營養(yǎng)吸收，降低餌料系數(shù)。降解植物性飼料中某些復(fù)雜的碳水化合物，拮抗腸道內(nèi)的氧氣，造成厭氧環(huán)境。腸道原籍優(yōu)勢菌大多屬厭氧菌，而有害菌和外來菌多為需氧菌，從而有利于維持腸道生態(tài)平衡，另外還能分泌抗生素類物質(zhì)來抑制其他細菌的生長，進而減少甚至消滅水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的病原體。 芽孢桿菌具有耐高溫耐鹽、耐擠壓、飼料加工對其損傷小等特性，易于生產(chǎn)和保存，作為飼料微生態(tài)添加劑和水體微生態(tài)修復(fù)改良劑都有廣闊前景。

枯草芽孢桿菌的肥水作用

      肥水，一般有以下幾種含義：

A、營養(yǎng)鹽類含量高 B、有機物含量高   C、可消化有益藻類含量高

      我們所說的肥水的要求實際上指水體中可消化利用的浮游植物含量高，即水色濃。 距檢測，浮游植物量<5mg/L時，一般水面無色，5～10mg/L時有清淡的水色（透明度>50cm），10～20mg/L時水色較濃，大于20mg/L時，水色很濃，透明度<40cm。

      為了達到理想的養(yǎng)殖用“肥水”，在養(yǎng)殖初始階段，一般往水中投入較多的有機肥和化肥、生物肥。化肥的效果比較速效，但肥效短；有機肥的肥效長，但肥效慢。現(xiàn)在，一般以有機肥為主。有機肥的營養(yǎng)成分大多數(shù)都是有機大分子（蛋白、脂肪、糖類、難溶性有機酸等），不能直接被藻類吸收，必須經(jīng)過水中的細菌分解為小分子的氨基酸、肽類最終礦化成無機鹽（磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等）才能被植物吸收。在養(yǎng)殖初期，水中的細菌數(shù)量還比較少，因此在此時添加枯草芽孢桿菌制劑，用于分解水中的有機大分子，經(jīng)氧化、氨化、光合磷酸化、解磷、固氮等一系列生化反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化成易被藻類利用的無機鹽。枯草芽孢桿菌制劑對于水體中有機物的分解來自兩方面的內(nèi)容：A、枯草芽孢桿菌制劑中的活菌，可以在水中產(chǎn)生多種分解酶，將有機肥中的大分子分解成為小分子，但這一過程發(fā)生在芽孢桿菌激活擴繁之后。B、制劑中枯草芽孢桿菌代謝產(chǎn)生的酶類。枯草芽孢桿菌制劑中有豐富的多種酶類，比如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、多糖酶等等。這些酶類在進入水中之后就開始發(fā)揮分解有機肥的作用。實踐證明，在水體中添加芽孢桿菌制劑可使水體變綠（水肥）的時間提前3天左右。隨著水溫的升高，提前的速度還會更快。

      同時芽孢桿菌制劑的載體類型對于肥水的效果有一定的影響。主要有兩方面的內(nèi)容：

      A、載體的可溶性。整個制劑的溶解性越好，肥水的效果越好。溶解好的載體可以在水中有均勻的分布，增加制劑與有機肥以及大分子接觸的機會，提高制劑中的酶與菌體分解的效果。同時溶解性好，可以使菌體在水中的分布不會出現(xiàn)局部濃度高而刺激原生動物與輪蟲的增長。 

      B、載體的有機與無機性。常用的無機載體有麥飯石粉、沸石粉、膨潤土、小蘇打等。有機載體有麩皮、次粉、玉米粉、糠、淀粉、葡萄糖等。總的來說，無機載體內(nèi)含多種常量和微量營養(yǎng)素，有利于藻類的生長，小蘇打則含有藻類生長繁殖所需要的碳源。有機載體在水中分解為藻類能利用的元素需要很長的時間，而進一步分解為水生動物的食物則比較容易，易于促進水生動物的生長。淀粉與葡萄糖價格比較貴，一般較少采用。因此在養(yǎng)殖早期，為了促進藻類的生長與繁殖，促進肥水，一般不采用有機載體，而采用無機載體。

      因此筆者建議，在早春或養(yǎng)殖水域的培水期，要利用微生物制劑促進肥水，采用無機載體或可溶性載體，避免出現(xiàn)施肥多，水生動物多，原生動物、輪蟲與枝角類提前出現(xiàn)，大量吞食新生藻類而導(dǎo)致藻類繁殖不起來，施肥不見“水肥”，水質(zhì)惡化，魚蝦放養(yǎng)后出現(xiàn)缺氧而導(dǎo)致養(yǎng)殖失敗。

枯草芽孢桿菌的嫩水作用

      嫩水，水肥而不老。

      所謂老水，一是指浮游生物大量死亡，水色發(fā)黑；二是指水色過濃，透明度過低（<１０ｃｍ），浮游生物量過大，藻類的光合作用速率下降，PH值居高不下（９～１０）。實際上，以上兩種含義是水質(zhì)老化的兩個階段的不同表現(xiàn)。如出現(xiàn)后一種情況，很快就會出現(xiàn)第一種情況。都是藻類過度繁殖后大量消耗水中營養(yǎng)和碳酸鹽，而使養(yǎng)分不足，而出現(xiàn)藻群大量集體死亡的情況。出現(xiàn)水老的情況下，一般有以下幾個特點：Ａ、水溫偏高，藻類生長過快。Ｂ、水過肥，有機含量高，營養(yǎng)過剩，但不是藻類能夠利用的營養(yǎng)，相反此時藻類能夠利用的營養(yǎng)相對不足。Ｃ、 PH值偏高（９～１０）。綜合來說，就是水中的能量和營養(yǎng)傳遞機制出了問題。要找出解決這個問題的措施，就要根據(jù)水域環(huán)境的物質(zhì)流與能量流特點制定相應(yīng)的解決措施。

      在每一個養(yǎng)殖環(huán)境中，都存在一個由無機物、非生命有機物與細菌、浮游植物、浮游動物、原生動物四大生物種群所組成的生態(tài)體系。這一體系的動向，直接左右著池塘水質(zhì)的變化。有機物質(zhì)包括飼料殘餌、水生動物及各種生物的排泄物、水生植物尸體等，它們與池塘中的生物種群有著密切的關(guān)系。養(yǎng)殖水域中的有機物，只有及時得到自身的凈化與處理，生物群體之間才能維持平衡態(tài)勢。早期池塘中，它們各具有相應(yīng)的群體數(shù)量。以浮游植物為一方，浮游動物和原生動物為第二方，細菌為第三方，當它們在池塘中的結(jié)構(gòu)是正常的、合理的話，就共同維持了養(yǎng)殖環(huán)境有機體系的平衡。其平衡的內(nèi)在實質(zhì)是：浮游動物：浮游植物=1：100萬，或者說浮游動物占浮游植物的1/100萬。在這種情況下，作為第三方的細菌種群，就對這個比例具有很好的調(diào)節(jié)作用。它可以分解有機物為小分子，釋放出無機鹽，被藻類生長利用，從而促進藻類生長繁殖；又可以作為原生動物和輪蟲、枝角類的食物，促進浮游動物的生長。 

      養(yǎng)殖水域中的微生物主要來源有以下幾個方面：Ａ、空氣中微生物。Ｂ、水生動物腸道中排出的細菌。Ｃ、土壤中的細菌。由于水體的相對厭氧與水生動物腸道的相對厭氧，在水中的細菌以兼性厭氧菌和厭氧菌為主。特別是在投放水生動物以后，來源于水生動物腸道中排出的細菌就成了養(yǎng)殖水體中細菌的主要來源。 對于水體中有機物的分解氧化能力，通常是需氧菌>兼性厭氧菌>厭氧菌。有機物如果氧化不徹底，就會釋放出大量的有毒的代謝產(chǎn)物。因此自然條件下水體中的微生物菌群不能擔負在集約化高密度養(yǎng)殖方式。即使采用充氧曝氣方式，但因水中菌群好氧分解能力不足，而使這種水體自凈方式顯得非常脆弱。

      水生動物的糞便中有大量的腸道厭氧細菌（可占糞便總體積的1／3～1／2），他們降解水中有機物的能力不強。但可作為原生動物、輪蟲、枝角類的食物，營養(yǎng)價值卻比水中的有機顆粒高很多。現(xiàn)在已經(jīng)有大量的實驗證明一些細菌（光合細菌、酵母菌）對于輪蟲和原生動物具有非常重要的營養(yǎng)價值。于建平（1989、1990）研究發(fā)現(xiàn)在無菌狀態(tài)下，面包酵母對于輪蟲沒有餌料價值，而當添加了由輪蟲培養(yǎng)池外分離的芽孢桿菌、假單胞菌以后大大增強了面包酵母的營養(yǎng)價值。我們的實驗表明，用枯草芽孢桿菌的菌體與發(fā)酵雞糞和氨基酸發(fā)酵液按一定的比例飼喂臂尾輪蟲，輪蟲的生長效果很好，繁殖速度快。這是因為芽孢桿菌、光合細菌、乳酸菌含有大量的維生素B12。據(jù)推算每個輪蟲每小時至少可從細菌體內(nèi)攝取2.7×10-13維生素B12克。因此，自 開始喂料起，浮游動物數(shù)量的上升是一個不可改變的客觀趨勢。

      為了盡量維持1：100萬這一平衡關(guān)系，我們就需要對水域中的微生物菌群進行控制，投入分解糞便、殘餌能力強的需氧菌，對水中有機物進行徹底、及時的降解，以滿足藻群生長的物質(zhì)需求。枯草芽孢桿菌是理想的選擇之一。

      枯草芽孢桿菌的嫩水作用主要發(fā)生在藻類生長的平衡期。在這段時間，新生長的藻類和死亡的藻類基本是平衡的。此時投入枯草芽孢桿菌的主要目的在于及時分解死亡藻類、殘餌、糞便，及時促進新生藻類的出現(xiàn)。這時芽孢桿菌制劑的投放有幾個應(yīng)該引起關(guān)注的點：A、芽孢桿菌的數(shù)量。投放量要比肥水時大得多。原因有（1）此時水中有機物的含量非常高，量少了效果不好。（2）此時水質(zhì)較肥，浮游動物非常多，特別是輪蟲和枝角類，對于枯草芽孢桿菌的濾食作用非常強。B、載體類型。一般選用漂浮或懸浮的顆粒性載體比較好。可以漂浮在水面上，利用空氣中的氧氣和水中的有機物進行增殖。一般不選用沸石粉、麥飯石粉等沉淀性載體。（3）投放時間。選在有陽光的上午作用效果比較好。在白天，水中的溶解氧過飽和，有利于芽孢桿菌發(fā)揮作用。此時，水的PH值水面和水底差別比較大，上層因為藻類的光合作用對于水中二氧化碳的消耗，PH值有可能超過9，輪蟲等浮游動物基本在水底活動，此時如果使用漂浮性或懸浮性的載體可以避開輪蟲對芽孢桿菌的采食。提高作用效果。還有就是水面的溫度比較高，也利于芽孢桿菌充分分解水中有機物。上午投放是保證枯草芽孢桿菌的最佳作用時間會長一些，提高作用效果。（4）投放的頻率。一般的觀點認為７～１０天投一次，但根據(jù)我們的實驗，要防止藻群的突然死亡，３天投放一次，會獲得更大的保證。

      枯草芽孢桿菌的嫩水作用實際上就是促進藻相的更新，及時分解水中有機物，防止藻類的突然死亡。另外枯草芽孢桿菌作為浮游動物的優(yōu)良餌料也會促進輪蟲等浮游動物的增長，增強浮游動物對于藻類特別增殖速度很快的單胞藻的濾食作用，降低藻類的過度增長。枯草芽孢桿菌可防止糞便、死藻、殘餌的過度積累，導(dǎo)致水質(zhì)完全惡化。

枯草芽孢桿菌的凈水作用

      水體中的有益細菌和有益單細胞藻類，是水體凈化最普通而又最有效微生物，對池塘水質(zhì)、底質(zhì)的改良與修復(fù)效果十分明顯。如果人為加入大量的有益微生物或者大量促進水體原有的微生物繁殖生長，就有可能對養(yǎng)殖多年的老化池塘進行有效的修復(fù)，以恢復(fù)到水產(chǎn)養(yǎng)殖的理想生態(tài)環(huán)境。池塘底質(zhì)多以膠凝粒子存在，各種有機物、營養(yǎng)鹽、微量元素大多以絡(luò)合體凝集在一起，不易釋放到水體中。結(jié)果一方面池塘底質(zhì)不能被分解越積越多，而另一方面水體有益菌、藻類沒有足夠的養(yǎng)分而不能大量繁殖，水體無法進行有效凈化和生態(tài)循環(huán)。如果人為的投入一定量的枯草芽孢桿菌制劑或其它的生物制劑來修復(fù)池塘水質(zhì)底質(zhì)， 使水體緩慢釋放各種營養(yǎng)物質(zhì)，添加進去的有益菌和池塘原有的有益細菌和藻類就有足夠的營養(yǎng)生長繁殖，以達到凈化水質(zhì)和分解底質(zhì)修復(fù)水體環(huán)境的目的。由于養(yǎng)分的釋放緩慢而不會過量，水體沒有過多的養(yǎng)分，有害菌、藻無法與有益菌、藻類競爭而受到抑制，不會過度滋生而使水質(zhì)惡化。

      國內(nèi)目前有益微生物在水產(chǎn)的應(yīng)用日益被接受和重視，在應(yīng)用方面，國內(nèi)獨立開發(fā)的主要是一些單一菌株，如光合細菌、芽孢桿菌、蛭弧菌等；復(fù)合制劑主要是仿制或引進國外的商品，且多數(shù)是對生長速率、餌料轉(zhuǎn)化率、存活率等方面的數(shù)據(jù)，在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面和養(yǎng)殖水質(zhì)處理以用活菌處理污染方面還沒有更科學(xué)的研究手段和內(nèi)容評價作用機理和使用效果，應(yīng)用于研究的報道也不多。枯草芽孢桿菌迅速降解水體中的殘存飼料、魚類的糞便及其它有機物，特別是清除池塘底部積累的殘余飼料、排泄廢物、動植物殘體；同時，還能吸收利用水體中的氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì)，能有效避免固體有機物和有害物質(zhì)的積累。這些藻類為主的浮游植物所產(chǎn)生的光合作用，又為池塘底棲動物，水產(chǎn)動物的呼吸，有機物的分解提供氧氣，從而形成池塘良性的生態(tài)循環(huán)。促使有益微生物的大量繁殖，在池塘內(nèi)形成優(yōu)勢種群，可抑制病原微生物的繁殖，減少疾病發(fā)生。

      水域污染治理成為人們頭疼的一大難題。人們采用加注新水，曝氣、臭氧氧化、使用斜發(fā)沸石進行離子交換等方法，但這些方法有很大的局限性，脫氨效果并不理想，不能從根本上解決問題。對氨氮、亞硝酸鹽等化學(xué)污染物以及禽畜糞便等的處理難以奏效，用化學(xué)的方法投入高且易造成二次污染。以菌制菌、生物治污技術(shù)近年來逐漸受到人們的重視，并在污水處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。美國、日本和歐洲許多國家十分重視水質(zhì)處理問題。在這些國家各行各業(yè)的水質(zhì)處理均采用微生物制劑，并已達到預(yù)期效果。微生物制劑對環(huán)境沒有危害，同時還能促進生物鏈的良性循環(huán)。因此，改善水產(chǎn)養(yǎng)殖水域環(huán)境實施生態(tài)養(yǎng)殖已成為養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和研究熱點。