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解磷菌的筛选及生态特性研究

胡百文  
【摘要】:磷元素是养殖池塘浮游植物生长的必需基础元素。在养殖池塘系统中,存在沉积物总磷含量高,水体活性磷含量低,磷的总体利用率不高的问题。解磷菌可将沉积物中的难溶性磷转化为可供浮游植物利用的活性磷,但养殖池塘中解磷菌数量少,能否通过外源添加解磷菌提高磷的利用率成为关注点。本研究筛选高效解磷菌株,研究目的菌株对不同温度、盐度、初始pH范围的适应性,进而研究解磷菌株对饲料及模拟池塘环境的释磷效果,为解磷菌在养殖池塘中的应用提供技术支持。主要研究内容如下: 通过固体平板初筛和液体摇瓶复筛,从养殖池塘底泥、实验室保存菌种及购买菌种中筛选出解磷效果较好的菌株,采用16S rDNA序列分析和Biolog鉴定法对菌株进行鉴定。结果从养殖池塘底泥中共筛选到四株解磷效果较好的菌株,编号为HY-3、HY-4、HY-5和HY-6,5d摇瓶培养的解磷量分别为56.85mg/L、64.67mg/L、27.88mg/L和48.34mg/L。经16S rDNA序列分析和Biolog生化鉴定,菌株HY-3和HY-6为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens),菌株HY-4为饲料类芽孢杆菌(Paenibacillus pabuli),菌株HY-5为地衣芽孢杆菌(Baciilus licheniformis)。 针对池塘养殖环境条件,研究了菌株HY-3和HY-6对不同温度、盐度和初始pH的适应性。结果发现,菌株HY-3具有较广的温度和盐度的适应范围,在15~35℃,pH6~8和盐度10~40的条件下生长良好,在25~35℃,pH6~8,盐度10~40的条件下具有较好的解磷效果,120h解磷量最高可达64.53mg/L。菌株HY-6有较广的温度和盐度的适应范围,在15~35℃,pH6~8,盐度0~40的条件下生长良好,在25~35℃,pH6~7,盐度0~40的条件下具有较好的解磷效果,120h解磷量最高可达75.33mg/L。结果表明,菌株HY-3适用于海水养殖池塘,菌株HY-6适用于淡水和海水养殖池塘。 研究了菌株HY-3和HY-6的生长特性和最高解磷量。结果发现,在有机磷液体培养基中,两株菌的菌量均可达109cfu/mL以上,且稳定期较长。菌株HY-3在培养的第9d达到最高解磷量,在盐度为10的条件下最高解磷量为118.92mg/L,盐度为40的条件下最高解磷量为105.14mg/L,且盐度为10条件下培养液中活性磷含量的降低幅度比盐度为40条件下更缓慢。菌株HY-6在培养的第9d也达到最高解磷量,在盐度为10的条件下最高解磷量为116.52mg/L,盐度为20的条件下最高解磷量为126.29mg/L。 根据养殖池塘pH的变化范围以及在初始pH适应范围研究发现的初始pH8和pH9解磷效果差别较大的问题,细化研究了菌株HY-3和HY-6在初始pH8.0~9.0之间的生长和解磷变化规律。结果发现,菌株HY-3和HY-6在初始pH不高于8.5时均可较好生长,菌量可达108cfu/mL以上,解磷效果较好,分别达到70.96~115.49mg/L和84.53~123.04mg/L;当初始pH超过8.5时,两株菌的生长及解磷效果均不理想。 以对虾饲料为介质,探讨了菌株HY-3、HY-4、HY-5和HY-6对有机质的释磷效果。结果显示,四株菌在对虾饲料溶液中生长情况良好,菌量均可由103cfu/mL增长到108cfu/mL;提高了对虾饲料活性磷的溶出率,与对照组相比,菌株HY-4可提高活性磷溶出率56.16%,菌株HY-3可提高41.99%,菌株HY-5和菌株HY-6分别可提高16.09%和7.20%。 探讨了菌株HY-3和HY-6在模拟池塘环境中的释磷效果。结果显示,菌株HY-3和HY-6均可提高水体中活性磷含量,降低底泥中总磷含量。与对照组相比,水体活性磷含量分别提高14倍和8倍,底泥总磷最高分别降低(9.17±1.40)%和(9.17±4.76)%。


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