人工基質(zhì)和碳源添加在對蝦高位池養(yǎng)殖中的應(yīng)用與研究

人工基質(zhì)和碳源添加在對蝦高位池養(yǎng)殖中的應(yīng)用與研究華南地區(qū)特有的高位池對蝦養(yǎng)殖模式近年來發(fā)展十分迅速,養(yǎng)殖規(guī)模和產(chǎn)量有顯著提高,但因其生態(tài)系統(tǒng)緩沖性差,結(jié)構(gòu)相對簡單,高密度集約化養(yǎng)殖帶來的微生態(tài)環(huán)境易變和養(yǎng)殖系統(tǒng)難以平衡調(diào)控等問題亟待解決。本研究于2013年5月至7月在湛江市恒興南方海洋科技有限公司進(jìn)行養(yǎng)殖試驗,通過向高位池中設(shè)置人工基質(zhì)(篩絹網(wǎng))與添加有機(jī)碳源(糖蜜),研究了不同生境內(nèi)凡納濱對蝦養(yǎng)殖過程中水質(zhì)、細(xì)菌及對蝦生長指標(biāo)的動態(tài)變化。養(yǎng)殖場在第54d遭遇臺風(fēng)“溫比亞”襲擊,養(yǎng)殖實驗遭受嚴(yán)重影響。本研究同時采用末端限制性片段長度多態(tài)性技術(shù)(T-RFLP)監(jiān)測了不同養(yǎng)殖系統(tǒng)和不同養(yǎng)殖時期細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成及其相關(guān)性的動態(tài)變化,并結(jié)合平板計數(shù)方法,探討有機(jī)碳源添加對水體細(xì)菌豐度及生物膜菌群結(jié)構(gòu)變化的影響,為該技術(shù)在凡納濱對蝦高效清潔養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供部分科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)正常養(yǎng)殖過程中,人工基質(zhì)的設(shè)置可以增加養(yǎng)殖水體異養(yǎng)菌的豐度,調(diào)控養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì),顯著減少氨氮、硝酸鹽氮、活性磷酸鹽、總磷和葉綠素a在水體的累積(p<0.05),并提高對蝦的特定生長率。然而臺風(fēng)襲擊后,環(huán)境變化激烈,單獨設(shè)置人工基質(zhì)的養(yǎng)殖系統(tǒng)氨氮、亞硝氮、活性磷酸鹽等濃度急劇上升,超過生物膜系統(tǒng)的承載力,致使生態(tài)系統(tǒng)崩潰,病原菌豐度顯著增加,對蝦大量死亡。在設(shè)置人工基質(zhì)的池塘輔助添加有機(jī)碳源,養(yǎng)殖前期可以促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)異養(yǎng)菌增殖,減少人工基質(zhì)表面生物膜的弧菌豐度及弧菌占總異養(yǎng)菌的比例(p<0.01),降低養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)病原菌的數(shù)量;臺風(fēng)過后,有機(jī)碳源的添加通過促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)異養(yǎng)菌的增殖,顯著降低了水體有毒氮代謝產(chǎn)物的累積(p<0.05)和有害弧菌的豐度(p<0.05),提高了人工基質(zhì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗逆性。實驗結(jié)果表明,有機(jī)碳源添加可以凈化養(yǎng)殖水質(zhì),抑制有害弧菌增殖,并能提高生物膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗逆性;而人工基質(zhì)的設(shè)置雖然在波動較小的養(yǎng)殖環(huán)境中可以顯著降低水體中的氮、磷含量,促進(jìn)對蝦生長,但在經(jīng)歷環(huán)境劇烈變動后(如臺風(fēng)襲擊),生物膜系統(tǒng)崩潰,說明人工基質(zhì)系統(tǒng)可能更適合應(yīng)用在環(huán)境波動較小的對蝦養(yǎng)殖中。(2)采用T-RFLP技術(shù)對不同養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)水體和人工基質(zhì)表面菌群結(jié)構(gòu)組成及其動態(tài)變化的研究結(jié)果表明:養(yǎng)殖過程中,水體434、436、494、483、496bp等TRF和人工基質(zhì)生物膜中434、487、436、432、485、488、126bp等T-RF變化顯著。臺風(fēng)前,有機(jī)碳源的添加降低了水體中菌群結(jié)構(gòu)的多樣性,卻顯著增加了生物膜菌群的多樣性和菌群結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,使生物膜菌群person相關(guān)系數(shù)維持在87%左右;臺風(fēng)過后,水體和人工基質(zhì)生物膜的person相關(guān)性顯著升高;人工基質(zhì)的設(shè)置提高了水體菌群的多樣性,而碳源的添加卻降低了水體和生物膜菌群結(jié)構(gòu)的多樣性和穩(wěn)定性。為探明臺風(fēng)前后系統(tǒng)內(nèi)菌群演替規(guī)律,有必要結(jié)合克隆文庫與測序比對分析及其他測序手段進(jìn)行養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)的深入分析。(3)采用平板計數(shù)和末端限制性片段長度多態(tài)性技術(shù)(T-RFLP),分析了有機(jī)碳源添加48h內(nèi)對功能穩(wěn)定的設(shè)置人工基質(zhì)的養(yǎng)殖池水體及人工基質(zhì)(篩絹網(wǎng))表面生物膜菌群結(jié)構(gòu)組成及其動態(tài)變化的影響。研究表明,有機(jī)碳源的添加,可以快速增加水體中異養(yǎng)菌的數(shù)量(p<0.05),有效促進(jìn)異養(yǎng)菌代謝繁殖;改變養(yǎng)殖水體和人工基質(zhì)表面生物膜菌群結(jié)構(gòu)的演替,提高養(yǎng)殖水體中菌群的多樣性指數(shù),卻降低了生物膜的菌群多樣性。菌