生物絮团在水产养殖上的应用与研究进展

生物絮团在水产养殖上的应用与研究进展
摘要：本文综述了近些年来水产养殖业关于生物絮团的一些功能特点以及生物絮团的一些研究进展，旨在为以后的生物絮团相关研究和实验提供基础资料和可能思路。

关键字：生物絮团；作用；综述
Abstract:This article summarizes some function characteristics and reseaches of biofloc in the aquaculture in the rencent years,which aims to provide fundamental data and possibie thinking with future reseaches of biofloc.
Keyword：biofloc；function;summarisation
1.生物絮团概述
生物絮团是养殖水体中以好氧微生物为主体的有机体和无机物，经生物絮凝形成的团聚物，由细菌、浮游动植物、有机碎屑和一些无机物质相互絮凝组成。

通过操控水体营养结构，向水体中添加有机碳物质，调节水体中的C/N比，促进水体中异养细菌的繁殖，利用微生物同化无机氮，将水体中的氨氮等养殖代谢产物转化成细菌自身成分，并且通过细菌絮凝成颗粒物质被养殖动物所摄食，起到维持水环境稳定、减少换水量、提高养殖成活率、增加产量和降低饲料系数等作用的一项技术，它被认为是解决水产养殖产业发展所面临的环境制约和饲料成本的有效替代技术。

生物絮体是由细菌代谢物中的多碳长链分子有机物在微生物之间起桥梁粘合而成的。

只有在这些细菌代谢物中的长链分子物和微生物的比例恰当，才能形成生物絮体。

如果微生物太多或者微生物代谢的有机物太少，或者反之，絮体是很难形成或者絮团会解体的。

2.生物絮团的絮凝机理
据已有的报道可知，生物絮团的结构组成相当复杂，其形成机理也尚不完全清楚，学术界普遍认为，絮团的形成主要是由于藻类或是细菌絮凝所引起的。

3.生物絮团研究历程
生物絮团的研究历史并不是很长，20世纪70 年代中期，以色列人将微生物絮凝引入水产养殖领域中，并将其命名为“生物絮团技术”。

然后其是1999年由以色列养殖专家Avnimelec系统提出，并于2005年Avnimele在印度尼西亚试验成功。

在我国的生物絮团探究过程中，2004年正大在国内开展类似生物絮团的养殖试验；2009年2月中国水产科学研究院黄海水产研究所黄倢研究员首次提出生物絮团技术新概念，珠江水产研究所谢骏研究员
也开始从事生物絮团子在淡水鱼养殖中的研究工作；中国水产科研院南海水产研究所李卓佳研究员及团队进行的生物絮团技术对虾养殖试验发现：生物絮团能稳定水环境、增加鱼虾免疫力，提高抗病力、降低饵料系数等一系列特点；2010年底，广东海兴农集团开始摸索生物絮团技术，目前应用这项技术控制对虾养殖EMS（对虾早期死亡综合症）的发病。

中外专家预计生物絮团技术在中国将得到巨大的实践应用，尤其在对虾养殖中疯狂运用。

4.生物絮团核心技术
在如今的生物絮团技术开发中，其最核心的技术便是C/N比公式，因为生物絮团技术是测出养殖水体中的氮含量，根据养殖水体所需的合适的C/N比值，配出水体所需的碳含量，然后根据C/N比公式计算得出的糖原量添加到养殖水体中。

现有的研究表明合适的C/N比在10-20之间，不同的C/N比对生物絮团的功能发挥就有较大的影响。

目前，C/N比的计算公式为△CH=(feed×Nfeed×Nexcretion)/0.05，此公式被普遍认可，公式中△CH为池塘中所需要碳水化合物的添加量；feed为投喂给养殖生物的饲料量；Nfeed为饲料中的氮含量；Nexcretion为养殖生物排泄氮占投喂饲料氮的比例(一般为50%)；0.05为常数。

除此之外，目前生物絮团还要考虑的问题主要有碳源选择及其添加量及生物絮团的累积问题，这些都是使用生物絮团时应该注意的问题。

5.生物絮团的主要作用
5.1 调节水质方面
在养殖水体有机碳源充足的情况下，异养微生物以水体中的有机碳为能源可将水体中的亚硝氮、氨氮等氮素转化为自身蛋白质，从而起到降低水体氨氮、亚硝酸盐，调控水质，降低养殖系统换水量甚至显现零换水的作用。

其作用效果较硝化细菌速度提高5-6倍，并且其作用效果不受浊度、光照等天气因素的影响。

5.2 节约饲料
生物絮团形成后可被养殖动物摄食，转化为自身蛋白质，此举节约了饲料蛋白，降低了养殖成本，并实现营养物质的循环再利用。

5.3 防病作用
国外已有很多实验证明，生物絮团可以维持水环境稳定、降低水体氨氮含量。

在稳定的水环境中，且当水体生物多样性程度较高时，疾病将不易暴发。

多数疾病的暴发主要是源于环境条件的单一。

，稳定的养殖水体环境可有效降低病害暴发的机率。

生物絮团的作用之一便是稳定水环境。

另外，当水体中大量繁殖起来的有益菌被池塘中的鱼虾摄食后，也可增加鱼虾的免疫力，提高抗病力。

6.生物絮团的应用
6.1 生物絮团在虾、蟹等甲壳动物上的应用
生物絮团在甲壳动物上的应用及其普遍，尤其对于对虾一类，而且效果显著，现在已将生物絮团技术运用于南美白对虾、罗氏对虾、日本对虾等对虾品种的实际养殖中，并取得了不错的效果。

由于对虾类动物通常栖息于水层底部，且对水质的要求较高，生物絮团的调节水质的作用可以起到很好的作用，尤其对于对虾的氨氮污染处理具有较好的效果。

另外，有研究学者发现生物絮团能显著地降低对虾养殖水体中的弧菌数量特别是绿菌和荧光菌的滋生，还可以分泌一些抑菌因子（如细菌素、铁载体、蛋白酶等）抑制致病微生物的生长。

另外，生物絮团对于白斑综合征病毒、传染性皮下及造血组织坏死病毒、早期死亡综合症、桃拉综合症病毒、肠胞虫等常见虾病具有防治效果。

投放到水体中的饲料蛋白物质，只有小部分被对虾利用，而大部分沉积池底，既浪费饲料蛋白，破坏了水质，又增加养殖成本。

在集约化对虾养殖系统来说，投喂低蛋白含量饲料，同时投加适宜比例的碳源，与投喂高蛋白饲料有同样的养殖效果，且污染小。

生物絮团形成后，可被对虾摄食利用并转化自身蛋白质，饵料反复被利用，使饲料粗蛋白降低，且降低了生产成本。

另外，生物絮团还含有多种生物活性成分，包括类胡萝卜素、多糖类、叶绿素、植物甾醇等，能促进对虾的生长。

在生物絮团形成过程中，其中的益生菌可增强对虾免疫力,另外，有研究显示，生物絮团还可提高育苗的成活率，对于苗种的存活有一定的益处。

6.2 生物絮团在鱼类上的应用
生物絮团对鱼类上的应用不及在对虾上的应用那么广泛，目前生物絮团技术主要针对罗非鱼、草鱼、鲫鱼、鳙鱼等鱼类进行研究工作。

有研究结果现实，生物絮团技术应用于草鱼养殖后，能有效降低草鱼养殖池塘中的氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐含量；应用于鲫实验后，可有效地降低氨氮，亚硝酸盐和硝酸盐的作用，促进鲫的生长，提高饲料蛋白利用率；应用于鳙养殖后，可显著降低水体氨氮、亚硝酸盐氮，促进鳙的生长。

饲料中适量的生物絮团添加可以促进鲫鱼的生长、提高肝脏的抗氧化性能。

7.生物絮团需要解决的问题
7.1 生物絮团仍然不能代替传统饵料
尽管生物絮团对养殖动物的生长所需要的营养有帮助，养殖品种可以从生物絮团中汲取营养成分，但它不是一个完整的氨基酸饵料，它缺乏蛋氨酸等必需氨基酸，不是主要营养物
质。

另外，生物絮团在水中具有不稳定性，能否絮凝在一起还受很多外界因素的影响，所以生物絮团对于水产养殖来说，只能充当一个辅助作用，而并不能完全取代饵料的作用，这一点要在观念上纠正过来。

7.2 不适应于粗养
尽管生物絮团可以实现减少换水量、提高养殖成活率、增加产量和降低饲料系数等等作用，但它也有局限性。

使用该技术必须要有足够的增氧设施，因此在粗放的养殖上它不适应。

7.3 其他局限性
现有研究表明，利用生物絮团技术养虾在产量上最多达到8公斤/m³，要想生产出更高的产量，利用生物絮团技术还无法实现；还有生物絮团的一些技术还未完全解决，比如养殖后期生物絮团量的控制，优势微生物群落的控制等等。

8.关于生物絮团的一些争论
8.1 使用生物絮团后是否还需要进水消毒？
有的专家建议进水消毒，除去有害细菌或其他有害生物。

还有人认为无需消毒，生物絮团本身是由多种有机物或无机物组合而成，具有生物多样性特征，消毒措施降低了水体的生物多样性，且增加成本。

8.2 是否需要额外添加有益微生物？
部分专家建议定期补充有益微生物，以定向增加有益菌群的繁殖；还有意见认为不同池塘水体条件不同，生物絮团中占有优势地位的有益微生物的种群并非为人为添加的有益微生物，且人为添加的有益微生物不一定能在水体中迅速繁殖占据优势，只需调控好C/N比即可。

9.生物絮团展望
生物絮团因其调节水质、防治病菌、节约饵料而具有巨大的发展前景，使用生物絮团不仅可以提高产量，还可以保证水产品的质量安全，减轻了对水资源的过度消耗，推动了生态养殖的发展水平。

但我们同时也要意识到生物絮团探究之路苦难重重，因为其结果较为复杂，活性稳定有待改善，且不同的水质环境及养殖品种对生物絮团的要求各不相同，所需技术含量较高，在现实中难以普遍推广，目前只有对虾及少数鱼类得到应用，能不能在其他水产品中推广有待开发。