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池塘里的那些事儿:细菌与藻类(79、80、81)

发表时间:2021/01/17 21:37:25  浏览次数:34166  
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林文辉,中国水产科学研究院珠江水产研究所研究员,并担任社会经济发展咨询委员会顾问。主要研究、探索健康养殖的环境问题,大力推广健康养殖,得到了行业的广泛认可。曾参与国家兽医协会《水产执业兽医考试指南》编写,翻译美国奥本大学池塘环境经典专著《池塘养殖水质》和《池塘养殖底质》,奠定了我国池塘生态研究理论基础。

林文辉的QQ空间连载文章:池塘里的那些事儿!已出版成书,西

79低产养藻、高产养菌

根据池塘生产力(饲料承载能力)= 天然生产力 + 辅助生产力的原则,由于天然生产力是有限而且不是很稳定,因此,如果我们想进一步提高养殖产量,则只能通过提高辅助生产力来实现。也就是说,低产主要靠天然生产力,而高产靠的是辅助生产力。

天然生产力,即光合作用,由藻类完成:16NH4 + 92CO2 + 92H2O + 14HCO3 + H2PO4 —> 106C263H110O14NP(藻类蛋白) + 106O2;这是传统池塘养殖的常规模式、也是我国水产教科书的理论基础和实际生产模式;适应于中低产养殖体系。

辅助生产力输入的是CH2O和O2,由细菌完成:NH4 + 7.08CH2O + HCO3 + 2.06O2 —> C5H7O2N(菌体蛋白) + 6.06H2O + 3.07CO2。这是当前零换水、生物絮团、碳氮平衡、高产或超高产养殖技术的理论基础和操作模式;适应于高产、超高产养殖体系。

对于池塘生态系统而言,“低产养藻,高产养菌”的概念还包含着“前期养藻、后期养菌”。前期由于载鱼量小,饲料投入量少,靠藻类的天然生产力就可以支撑,而到了养殖中后期,由于随着鱼虾的长大,池塘载鱼量高,饲料投入量多,需要更多地依靠细菌的辅助生产力去处理。

此外,藻类是同化,只能处理矿化的物质,如氮、磷、钾等;而细菌同化的主要是有机物,同时还存在着有机物的异化,因此,对于高产养殖、大量有机物投入的池塘,细菌处理更快速、更有效。


80细菌与藻类的异同(1)

养鱼先养水,这是大家都明白的道理,那么,养水养什么?

所谓养水,就是调节好池塘水体中的各种生物。池塘中主要的微型生物包括细菌、原生动物、藻类、浮游动物(桡足类、枝角类);更大类型的有各种水生昆虫,但不是主要管理对象。最基础的微型生物是细菌和浮游植物(藻类)。所以,所谓养水,就是“低产养藻、高产养菌”、“前期养藻、后期养菌”。对于水产界而言,原生动物、藻类、浮游动物我们都比较熟悉,但对微生物(细菌),我们的认识相当有限。因此,很多人用养藻的方式去养菌,犹如用管鸭的方式去管鸡,结果必然是鸡飞狗跳,一塌糊涂。

首先,大多数藻类都已经被鉴定、命名、分类了。但水体中98%以上的细菌尚不可培养,更不能说认识了。其次,大多数藻类都可以单独培养,基本上没有共生关系(地衣除外,但它们不是池塘中的生物),而大多数微生物却存在着各种各样(共生、互生、共存、拮抗)的关系。

其次,藻类是光能自养生物,适应于矿化水和有机污染低的池塘,其生长量与二氧化碳浓度、光照和氮、磷等营养素有关;而在池塘中起重要作用的微生物大多数是化能异养细菌,其数量与饲料投入量关系密切,是饲料投入量的函数。意味着饲料投入量越高,池塘水体中的微生物密度也越高。

其三,藻类生长主要与面积有关(太阳辐射),与深度关系不大(深度具有营养盐的缓冲作用);而微生物则与池塘体积有关。因此,提高水体深度只能提高藻类光合作用对水体溶解氧、pH等变化幅度的缓冲能力,但提高水体深度则能按比例提高微生物的总量和净化力。


81细菌与藻类的异同(2)

其四,对于池塘来说,从回水开始培藻,由于无机营养盐丰富、藻类少,光线充足,各种藻类都可以按自己的生长特性得到最佳生长,因此,藻类的多样性十分丰富。随着藻类的密度增加,营养盐的减少,藻类才出现竞争关系,多样性逐步降低,开始出现藻相的演替(一种藻类由于大量生长而破坏了自身的优势,被另外一种藻类所取代)并逐步优胜劣汰,最终往往只剩下对环境适应性最强的蓝藻。因此,藻类生态的建立不需要太长时间。然而,大多数细菌是共生的,一种细菌的正常生长需要相应的其它细菌的存在,或者,一类细菌的生存生长需要另一类细菌为它们提供生存环境。例如,厌氧细菌的生存生长需要好氧细菌先生长并消耗溶解氧,以维持厌氧环境;另外,有些细菌的生长是有顺序的。例如,氨化细菌先生长,产生氨氮,有了氨氮,亚硝化细菌才能接着生长,亚硝化细菌产生亚硝酸,有了亚硝酸,硝化细菌才能生长。因此,微生物生态的建立与完善需要相当长的时间。一般来说,一个相对完善的微生物生态系统的建立至少需要三个月左右。

其五,消毒对藻类生态系统的影响比较小,即使将池塘中的藻类全部杀死,重建藻类生态系统也只需要几天时间。但消毒对微生物生态系统的影响是重创性的,重建微生物生态系统需要几个月的时间。也就是说,低产池塘可以随便消毒(杀死几种藻,藻类生态基本不受影响),高产池塘不能随便消毒(杀死几种菌,微生物生态就破坏了)!

其六,除营养素外,藻类生存生长的环境条件相对一致的,藻类在池塘中的分布基本没有区域性,都分布于透光层。但微生物不同,微生物的分布主要是按氧化还原电位梯度分布的。由于池塘生态系统中氧的分布具有一定的区域性,因而也决定了微生物的分布。此外,改变水体的氧化还原电位就可以改变微生物种群。

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