聚合帖9 | 养殖中你爱用“光合细菌”，它究竟好在哪？

渔歌子

光合细菌

定义


　　光合细菌(PhotosyntheticBacteria,简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。

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生长环境


　　在水产养殖中，能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，实现充当饵料、净化水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能。光合细菌适应性强，能忍耐高浓度的有机废水，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力，具有较强的分解转化能力。它的诸多特性，使其在无公害水产养殖中具有巨大的应用价值。

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作用原理


　　光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳或其他有机物，与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。光合细菌细胞内只有一个光系统，即PSI，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S（或一些有机物），这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物，同时还能固定空气的分子氮生氨。光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。这些独特的生理特性使它们在生态系统中的地位显得极为重要。[1]


　　除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β一羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的饲料价值，在养殖业上有广阔的应用前景。PSB在厌氧光照条件下，能利用低级脂肪酸、多种二羧酸、醇类、糖类、芳香族化合物等低分子有机物作为光合作用的电子受体，进行光能异养生长。在黑暗条件下能利用有机物作为呼吸基质进行好氧或异养生长。光合细菌不仅能在厌氧光照下利用光能同化CO2，而且还能在某些条件下进行固氮作用和在固氮酶作用下产氢。另外，有些菌种在黑暗厌氧条件下经丙酮酸代谢系统作用也可产氢。光合细菌还能利用许多有机物质如有机酸。醇、糖类转化某些有毒物质如H2S和某些芳香族化合物等。PSB通过生物转化，可合成无毒、无副作用且富含各类营养物质的菌体蛋白，不仅改善了生态环境，还为养殖业提供了高质量的饲料原料。PSB菌体中对动物生长有促进作用的维生素B12、生物素、泛酸、类胡萝卜素、叶绿素以及与造血、血红蛋白形成有关的叶酸的含量远高于一般微生物，尤其含有人工不能合成的生物素D一异构体。这些物质在动物机体内都具有显著生理活性在水产养殖中，养殖池按水中溶解氧含量的大小由表层向底部可分为好氧区和厌氧区。表层生物繁殖旺盛，水质一般较好；底层则积累了鱼虾的排泄物和未消耗尽的食物残料，有机质丰富，造成微生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧气，导致地底层形成无氧环境，硫酸盐还原菌大量繁殖，产生对鱼虾有毒害作用的硫化氢、酸性物质等。养殖地底层的这种环境正好是适于光合细菌生存的条件一是具有厌氧条件，二是光线通过上面覆盖的有氧水层这个光线过滤器，使光合细菌可以吸收到适宜生长的450－550nm波长光。光合细菌利用地底的鱼虾排泄物、食物残料以及有毒有害的硫化氢、酸性物质作为基质大量繁殖，提高水体中溶解氧含量，调节pH，并使氨氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮含量降低，池底淤泥蓄积量减少，有益于藻类和微型生物数量的增加，使水体得以净化。PSB可进行光合成、有氧呼吸、固氮、固碳等生理机能，且富含蛋白质、维生素、促生长因子、免疫因子等营养成分，在功能上可与抗生素相媲美，并且更具有安全性，是生物工程具有前景的研究领域之一。光合细菌制剂还具有独特的抗病、促生长功能，大大提高了生产性能，在应用方面显示了越来越巨大的潜力。其它在净化水质、鱼虾养殖、畜禽饲养、有机肥料及新能源的开发方面有着广阔的应用前景。

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      特性


　　光合细菌


　　光合细菌


　　值得注意的是，光合细菌有叶绿素等光合色素，但无叶绿体。[2]


　　光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。光合细菌的适宜水温为15—40℃,最适水温为28—36℃。它的细胞干物质中蛋白质含量高达到60%以上，其蛋白质氨基酸组成比较齐全，细胞中还含有多种维生素，尤其是B族维生素极为丰富，VB2、叶酸、泛酸、生物素的含量也较高，同时还含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q等生理活性物质。因此，光合细菌具有很高的营养价值，这正是它在水产养殖中作为培水饵料及作为饲料添加成分物质基础。

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     分类


　　自然界中能以光合作用产能的细菌根据它们所含光合色素和电子供体的不同而分为产氧光合细菌(蓝细菌、原绿菌)和不产氧光合细菌(紫色细菌和绿色细菌)。

蓝细菌

　　蓝细菌


　　蓝细菌(Cyanobacteria)的光合作用与传统的光合细菌不同，而与绿色植物更为相近。首先蓝细菌是产氧型光合细菌，碳源只有二氧化碳。它具有两个光系统，PSI及PSII，光合作用的原始供氢体是水，光合作用的结果是产生氧气。


　　这是一类含有叶绿素a、以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化CO2为有机物质的光合细菌。由于它们具有与植物相同的光合作用系统，历史上曾被藻类学家归为藻类，称为蓝藻。对蓝细菌细胞结构的研究表明，蓝细菌的细胞核不具有核膜，没有有丝分裂器，细胞壁由含有二氨基庚二酸的肽聚糖和脂多糖层构成，革兰氏染色阴性，分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，细胞内含有70S核糖体，虽具有叶绿素的光合色素，但不形成叶绿体，进行光合作用的部位是含有叶绿素a、β-胡萝卜素、类胡萝卜素、藻胆素(包括藻蓝素和藻红素)的类囊体(thylakoids)。


　　蓝细菌的这些与原核生物相近的特征，使它们成为细菌家族的一员。[2]以藻蓝素占优势的色素使细胞呈现特殊的蓝色，故而得名为蓝细菌。按形态可分为5大类群，包括29个属。蓝细菌的细胞大小差异悬殊，最小的聚球蓝细菌属(Synechococcus)其直径仅为0.5-1μm,而大颤蓝菌属(Oscillatoria)可超过60μm。蓝细菌在自然界中的分布极广，河流、湖泊和海水等水域中常见。蓝细菌的营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，在水稻田中培养蓝细菌可保持和提高土壤肥力。一些实验证明将蓝细菌作为食物和辅助营养物，可用于治疗肝硬化、贫血、白内障、青光眼、胰腺炎等疾病。对糖尿病、肝炎也有一定的疗效。蓝细菌有别于真核生物的放氧光合作用，可能是地球上生命进化过程中第一个产氧的光合生物，对地球上从无氧到有氧的转变、真核生物的进化起着里程碑式的作用。

　　紫色细菌

　　紫色细菌


　　紫色细菌是一群含有菌绿素和类胡萝卜素、能进行光合作用、光合内膜多样、以硫化物或硫酸盐作为电子供体、沉积硫的光能自养型细菌。因含有不同类型的类胡萝卜素，细胞培养液呈紫色、红色、橙褐色、黄褐色，故称为紫色细菌。红螺菌属(Rhodospirillum)、红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)和红微菌属(Rhodomicrobium)，曾被认为不能利用硫化物作为电子供体以还原CO2构成细胞物质，所以一直称它们为非硫紫色细菌。后来发现，这些细菌的大多数尚可以利用低浓度的硫化物，现归为紫色硫细菌。多分布在淡水、海水和高盐等含有可溶性有机物和低氧压的水生环境中，也常见于潮湿的土壤和水稻田中。

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生产应用


　　净化水质


　　随着水产养殖业的发展，水产养殖单位产量大幅度提高，但水质污染严重，特别是饲养后期，水中有机物、氨及亚硝酸盐含量偏高，严重影响了鱼的生长。光合细菌施入水体后，它可降解水体中的残存饲料、鱼类的粪便及其它有机物；同时，还能吸收利用水体中的氨、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质。施用光合细菌，能有效避免固体有机物和有害物质的积累，起到净化水质的作用。[3]


　　在水产养殖中运用的光合细菌主要是光能异养型红螺菌科(Rhodospirillaceae)中的一些品种，例如沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonaspalustris)；

       在水产养殖中运用的光合细菌主要是光能异养型、红螺菌科中的一些品种，市场上通用的光合细菌品种是沼泽红假单胞菌。根据农业部1126号公告（2008），准许沼泽红假单胞菌以饲料添加剂的方式使用于养殖动物。


　　沼泽红假单胞菌生长的适宜水温15~40℃,最适水温为30~36℃。是兼性厌氧菌，是革兰氏阴性菌，以小分子有机物、二氧化碳等作碳源，以氨、铵盐、硝酸盐或亚硝酸盐作氮源。菌体无毒无害，蛋白质含量高达65%，并含有大量促进鱼虾生长的活性因子，如生物素、维生素、β-类胡萝卜素、辅酶等生物活性物质和微量元素，可明显促进养殖生物的生长发育，缩短养殖周期。并具有适应性强，能耐受高浓度的有机废水和较强的分解转化能力，对酚、氰等毒物也有一定的耐受力和分解能力等特点。在养殖水体及饲料中施加光合细菌能改善水质，减少耗氧，促进鱼虾生长，提高产量10%～30%，对推动健康养殖和发展无公害水产品生产具有重要意义。


　　在自然界淡、海水中通常每毫升含有近百个PSB菌，光合细菌的菌体以有机酸、氨基酸、氨和醣类等有机物和硫化氢作为供氧体，通过光合磷酸化获得能量，在水中光照条件下可直接利用降解有机质和硫化氢并使自身得以增殖，同时净化了水体。

　　饲料添加剂


　　光合细菌是一种营养丰富、营养价值高的细菌，菌体含有丰富的氨基酸、叶酸、b族维生素，尤其是维生素b12和生物素含量较高，还有生理活性物质辅酶Q。光合细菌的体积为小球藻的二十分之一，特别适合作为刚孵出仔鱼的开口饵料。使用光合细菌作为开口饵料，可大幅度提高鱼苗成活率。光合细菌还可作为饲料添加剂添加在饲料中，光合细菌所含的酶类，可以促进鱼类对饲料的消化吸收，提高饲料利用率，降低饵料系数，同时还可显著提高鱼的生长速度。


　　减少鱼类病害


　　光合细菌施入水体后，迅速繁殖成为水体中的优势细菌种群，既改善了水质，又抑制了有害病菌的生长和繁殖，降低了有害病菌数量，从而减少了鱼类病害的发生。光合细菌的防病效果非常有效。


　　培养有益藻类


　　水体中施入光合细菌后，硅藻、小球藻等鱼类喜欢摄食的藻类成为优势藻类，而蓝藻等有害藻类受到抑制。光合细菌能大量利用水中的氨氮，能有效避免“水华”的产生，如蓝藻的大量繁生。

      鱼虾苗种培育的保护神

　　光合细菌应用于鱼虾蟹贝的育苗中，可促进幼体生长,提高成活率。因为光合细菌可通过净化水质，来改善幼体的发育环境，再者可直接被幼体作为适口饵料而增加营养源。

      消除耗氧因子，间接增氧。

　　底质中的有害物质在分解转化中，要消耗氧，而光合细菌吸收了耗氧物质后，起到间接增氧的作用。

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      使用方法

　　水体喷洒

　　水体喷洒适合改良水质、防治鱼病和培养优良藻类时使用。选择晴天上午或下午，将光合细菌用池水稀释后，全池均匀泼洒。因本品含菌量高，每毫升菌液应含光合细菌的数量为100亿以上，所以每亩施用量为1.5公斤－3公斤。施光合细菌的次数根据水质情况确定，水质好可每隔15天施一次；水质较肥，水质较差，特别是饲养后期的高产池，应每隔7—10天施一次。

    由于光合细菌厌氧、利用H2S供氢、利用水生动物呼吸及底泥、水呼吸产生的二氧化碳作为碳源，利用氨氮、亚盐等含氮有机物为氮源达到生长繁殖的效果，所以通过使用光合细菌可以有效去除氨氮、H2S等水体及底泥中的有毒有害物质；而且可以与分解大分子有机物的芽孢杆菌混合使用，效果更佳！氨氮太高引起鱼虾浮头时可以先解毒（有机酸或解毒1号）+光合菌+抗应激产品，有效缓解症状；

　　饲料添加

      光合细菌作为饲料添加剂使用时，可将光合细菌菌液喷洒于饲料中拌匀即可，菌液用量为投喂饲料量的1%，现配现用。

      内服

　　光合细菌含有叶绿素和类胡萝卜素，是很好的着色剂，对于有体色要求的水产品如鲶鱼、塘鲺鱼、黄颡鱼、观赏鱼等，中后期可以长期添加光合细菌内服，有助于体色鲜亮！

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     使用 注意事项

      1、光合细菌可在鱼苗池、鱼种池、成鱼池、亲鱼池、垂钓池和越冬池使用。除养鱼池可以使用外，养虾池使用更是事半功倍。培育鱼苗时，在苗种入池前7天全池泼洒，以利于浮游生物生长。


　　2、如果水体已使用消毒剂，应在48小时以后再使用光合细菌。实际上，坚持使用光合细菌，比频繁使用消毒剂效果要好得多。


　　3、光合细菌与粪肥配合使用效果更直接、更明显，特别是在鱼苗、鱼种培育池使用，增产增效特别显著。


　　4、扩繁好的光合细菌应尽早使用，常温贮存不宜超6个月。


　　5、光合细菌禁止使用金属容器存放。


　　6、使用前，将菌液光照10小时以上，使用效果更好。


　　7、应灵活掌握用量和使用的连续性，定期、定量投放，因为光合细菌必须达到一定量，才能在水体中只有形成优势群落后，发挥最大的作用。


　　8、光合细菌在25-30℃时生长最好，温度低于10℃则生长缓慢，高于40会受到抑制，故宜选择在水温适宜时施用，晴天水温20℃以上时使用效果较好。


　　9、养殖池塘水中浮游藻类少，枝角类，轮虫等浮游动物偏多，一般此类水质即所谓的“水瘦”，往往表现为pH值偏高，氨氮偏高，造氧因素减少而耗氧水生物大量繁殖，鱼类易浮头。此时泼洒光合细菌效果不明显，应先适当泼洒杀虫剂，杀灭水中浮游动物，再引入或培养有益藻类。否则，泼洒入池的光合细菌很大部分作为浮游动物的饵料，起到增殖浮游动物的作用，杀灭水中浮游动物为光合细菌生长繁殖提供更有力的空间。


　　10、水体呈碱性时施用效果最好。酸性水体易使鱼类生病，应常用生石灰调节pH值至中性或偏碱程度。



      11、阴雨天勿用，以免影响使用效果，其次，防止因光合细菌的施用，导致浮游动物大量繁殖，增加池塘氧耗，导致水产养殖动物浮头死亡，给养殖户带来经济损失。

李颖聪

此前出现过没有规范使用光合菌导致鱼缺氧大量死亡的新闻，大家使用要注意天气情况

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延伸

更多的关于光合细菌（沼泽红假单胞菌）的精彩内容，请点击：【在线交流】湖北生物科技职业学院老师周鑫军：沼泽红假单胞菌的扩培及应用（10-18楼）

     我们目前应用在水产养殖业中的光合细菌主要是光能异养型的红螺菌科中的一些品种，所以目前我们看到的光和细菌无论是哪个厂家生产的，主要以红色的为主，我们这里主要介绍的是沼泽红假单胞菌，根据农业部1126号公告，2008年发的公告，准许沼泽红假单胞菌以饲料添加剂的方式适用于养殖动物。

　　而目前没有一个相关国家的规定说，我们水产养殖业当中用于外环境中的微生物给它一个具体的要求，说哪些能用，哪些不能用，因此目前这个区域来说还处于一个不太监管的状况。

　　我们说的沼泽红假单胞菌，它的名字比较绕口，我解释一下，它首先是一个假的单胞菌，然后它的颜色是红色的，另外一个它的最初发现是在沼泽地的水源地发现的，所有科学家就以沼泽红假单胞菌命名了，它的适宜的生长水温是15-40度，指的是适宜水温，并不是说它的上限或下限，最适宜的水温是30-36度，它属于兼性厌氧菌，属于革兰氏阴性菌，它以小分子有机物、二氧化碳等作为碳源，以氨、氨盐、亚硝酸、硝酸盐作为氮源。

　　沼泽红假单胞菌菌体蛋白质含量高，并且含有大量的促进鱼虾生长的活性因子，比如说生物素、维生素、β类的胡萝卜素，可以明显的促进养殖生物的生长发育，缩短了养殖周期，这个用在畜禽饲料中已经是验证过了，相关的文献大家可以在网上查一下，而且这个菌的特点它具有适应性强，能够耐受高浓度的有机废水、较强的分解转化能力，对酚、氰等毒物也有一定的耐受和分解能力，因此我们经常用于生活污水、工业污水包括畜禽饲料水的处理当中。

　　沼泽红假单胞菌最开始是用在污水处理上，我们目前把它用在畜禽养殖和水产养殖业上，效果也是相当不错。

　　菌种的来源和大家说一下，菌种的来源是我们农业微生物学国家重点实验室，这个实验室就设在位于武汉的华中农业大学，在我们校园内，一级扩培是通过生命科学技术学院来完成的，我们做的是二级扩培，做的是成品，也就是说我们把菌种做成商品，当然我们做的都是原种。

渔歌子

      首先它消除臭味的物质直接的吃掉氨氮、硫化氢，当然还有很多种。我们说的吃掉大家可以这样去理解，这就是一种通俗的理解方式。之前我们说过了它对氨、氨盐、亚硝酸盐、硝酸盐都可以把它利用掉，所以它可以间接或直接减少一部分亚硝酸盐的产生。另外通过进水的作用，它还可以间接的产生增氧的效果。这个增氧的效果是如何产生的呢？因为它消耗掉了很多物质之后，能够提供代谢产物，又能让浮游植物间接的大量繁殖，而浮游植物产生氧气，所以我们叫间接的增氧，它本身是不产氧也不耗养的。


　　另外一点显著的降低BOD和COD，这也是污水处理过程中大量使用的原因。


　　它有一个显著的特征，就是当你打开盖子的时候独特的气味就是一股尿骚味，非常像厕所里面的尿骚味。


　　菌体的蛋白质含量可达到60%以上，拌料内服可以作为养殖动物的优良蛋白源，但是我们通常不建议大家用这个菌拌料内服，因为蛋白源很容易获得，而且沼泽红假单胞菌独特的气味可能会导致饲料的适口性下降。


　　防控蓝藻水华


　　它还有一个功能就是抑制蓝藻水华，这个是在实践当中摸索出来的。原本我们没有意识到沼泽红假单胞菌和蓝藻之间能够产生一个什么样的竞争，到目前为止仍然也不能够完全说清楚他们之间的关系到底是如何，竞争到底是如何发生的？因为我们没用办法做一个这样的实验，目前还不能够得到一个准确的数据，但是通过实践当中大量的例子它可以抑制蓝藻水华。我们在蓝藻水华发生的初期，不是盛行的时候，刚刚发现一个角，比如十亩的水面可能发现下风处几十个平方有蓝藻的聚集。这时我们使用这个菌和过磷酸钙10-20公斤一亩水面，它能够有效的抑制蓝藻的数量，不让它继续上升，但并不是说把蓝藻杀死掉了，而只是说不让它继续发展成为更厉害的水华，所以应该准确的说形成了一定得生物竞争。


　　但我们不能寄希望于使用一次就能够成功，而且投入磷肥一定要是水溶性高的，如果水溶性不够高的话或者你投入的过磷酸钙当中可溶性磷比较低的话，那么这个办法成功的几率可能比较低，所以大家以后在使用过磷酸钙过程当中，也要搞清楚你拿到的过磷酸钙产品它的可溶性磷到底有多高，而不是看含磷14%、16%还是12%，要去检测一下可溶性磷有多高。

更多的关于光合细菌（沼泽红假单胞菌）的精彩内容，请点击：【在线交流】湖北生物科技职业学院老师周鑫军：沼泽红假单胞菌的扩培及应用（10-18楼）

海绵麦

guanghexijunhaodongxi

承...

想问个问题，要加多少量的菌才比原塘土著菌多

奇骥微生态

第一张图是我们公司的产品图

wuzefeng

非常强大。非常好

渔歌子

承... 发表于 2016-9-8 12:19
想问个问题，要加多少量的菌才比原塘土著菌多

这个可能要专业人士才可以回答。我请马青山博士来给你回答哈。

渔歌子

奇骥微生态 发表于 2016-9-16 17:43
第一张图是我们公司的产品图

借用了哈。谢谢！

渔歌子

wuzefeng 发表于 2016-9-19 22:21
非常强大。非常好

多逛论坛，发现宝藏！

在路上...

值得收藏，好资料