人工基质和碳源添加在对虾高位池养殖中的应用与研究

人工基质和碳源添加在对虾高位池养殖中的应用与研究华南地区特有的高位池对虾养殖模式近年来发展十分迅速,养殖规模和产量有显著提高,但因其生态系统缓冲性差,结构相对简单,高密度集约化养殖带来的微生态环境易变和养殖系统难以平衡调控等问题亟待解决。本研究于2013年5月至7月在湛江市恒兴南方海洋科技有限公司进行养殖试验,通过向高位池中设置人工基质(筛绢网)与添加有机碳源(糖蜜),研究了不同生境内凡纳滨对虾养殖过程中水质、细菌及对虾生长指标的动态变化。养殖场在第54d遭遇台风“温比亚”袭击,养殖实验遭受严重影响。本研究同时采用末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)监测了不同养殖系统和不同养殖时期细菌群落结构组成及其相关性的动态变化,并结合平板计数方法,探讨有机碳源添加对水体细菌丰度及生物膜菌群结构变化的影响,为该技术在凡纳滨对虾高效清洁养殖中的应用提供部分科学依据。主要研究结果如下:(1)正常养殖过程中,人工基质的设置可以增加养殖水体异养菌的丰度,调控养殖系统水质,显著减少氨氮、硝酸盐氮、活性磷酸盐、总磷和叶绿素a在水体的累积(p<0.05),并提高对虾的特定生长率。然而台风袭击后,环境变化激烈,单独设置人工基质的养殖系统氨氮、亚硝氮、活性磷酸盐等浓度急剧上升,超过生物膜系统的承载力,致使生态系统崩溃,病原菌丰度显著增加,对虾大量死亡。在设置人工基质的池塘辅助添加有机碳源,养殖前期可以促进系统内异养菌增殖,减少人工基质表面生物膜的弧菌丰度及弧菌占总异养菌的比例(p<0.01),降低养殖系统内病原菌的数量;台风过后,有机碳源的添加通过促进系统内异养菌的增殖,显著降低了水体有毒氮代谢产物的累积(p<0.05)和有害弧菌的丰度(p<0.05),提高了人工基质系统的稳定性和抗逆性。实验结果表明,有机碳源添加可以净化养殖水质,抑制有害弧菌增殖,并能提高生物膜系统的稳定性和抗逆性;而人工基质的设置虽然在波动较小的养殖环境中可以显著降低水体中的氮、磷含量,促进对虾生长,但在经历环境剧烈变动后(如台风袭击),生物膜系统崩溃,说明人工基质系统可能更适合应用在环境波动较小的对虾养殖中。(2)采用T-RFLP技术对不同养殖系统内水体和人工基质表面菌群结构组成及其动态变化的研究结果表明:养殖过程中,水体434、436、494、483、496bp等TRF和人工基质生物膜中434、487、436、432、485、488、126bp等T-RF变化显著。台风前,有机碳源的添加降低了水体中菌群结构的多样性,却显著增加了生物膜菌群的多样性和菌群结构的稳定性,使生物膜菌群person相关系数维持在87%左右;台风过后,水体和人工基质生物膜的person相关性显著升高;人工基质的设置提高了水体菌群的多样性,而碳源的添加却降低了水体和生物膜菌群结构的多样性和稳定性。为探明台风前后系统内菌群演替规律,有必要结合克隆文库与测序比对分析及其他测序手段进行养殖系统内菌群结构的深入分析。(3)采用平板计数和末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP),分析了有机碳源添加48h内对功能稳定的设置人工基质的养殖池水体及人工基质(筛绢网)表面生物膜菌群结构组成及其动态变化的影响。研究表明,有机碳源的添加,可以快速增加水体中异养菌的数量(p<0.05),有效促进异养菌代谢繁殖;改变养殖水体和人工基质表面生物膜菌群结构的演替,提高养殖水体中菌群的多样性指数,却降低了生物膜的菌群多样性。菌