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水族专用微生物制剂简介

2009-09-28 14:35:54 来源:天天宠物网 浏览:256
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一、前言

最近这几年以来,水族专用微生物制剂在消费市场似乎变得相当热络,许多消费者在这股风潮的吹拂下,也纷纷赶着搭上这班列车,每当到水族馆消费之余,总忘不了顺便购买一瓶微生物制剂来使用。虽然他们很可能不知道,究竟瓶子中是否装着货真价实的产品,但只须看到产品所标示的功能,就足以打动消费者的购买欲与信心,仿佛许多有关水质管理上的问题,只要使用这类产品之后都可以迎刃而解。

记得曾经有一位厂商来公司拜访,言谈之间,他私下透露每个月可以销售「硝化细菌」至少十万瓶,销售区域广达海内外,这种耀眼的业绩,真令人欣羡。事后不久,有一次我陪同柯老师到高雄某家大水族馆参访,尚未踏进大门之前,远远即看到在入门处,刚好整齐地摆着一大堆他批货的产品,上面还贴着斗大的标题「硝化细菌」、「买一送一」、「本店销售排行榜第一名」。柯老师趋前观看,并顺手拿起一瓶打开瓶盖检视,马上传来一阵扑鼻的臭味。柯老师轻轻地对我说,如果这种产品的销路真有那么好,倒是令人感到有些意外。

果不其然!我们在该水族馆停留期间,亲眼目睹许多消费者二话不说,每人一次拿二瓶随即至柜台结帐,这种热络的情景,似乎多少印证了那位厂商所言不虚。然而,销售业绩好是一回事,是否消费者买回去使用真的有效又是另一回事。回程中柯老师一直在思考这问题,并表示这事件让他有想要写一本有关硝化细菌的书之冲动,结果一个多月之后,这本书完稿付梓,书名就叫「硝化细菌与水族缸」。记得这已经是二年多以前的一段往事了。如今我们把这段往事当做这次报导的引言,是具有特殊意义的。

二、先从硝化细菌制剂谈起

一般所称的「硝化细菌」,主要是指「好气自营性」的「亚硝酸菌」或「硝酸菌」而言,非指「异营性硝化细菌」。硝化细菌具有分解氨或亚硝酸之能力,其重要性不言可谕。这类细菌虽然普遍存在自然界水域,但要想将它制成制剂却极为不易。

在所有的微生物制剂当中,以硝化细菌的生产速度最慢且最难制造,究其原因,主要是硝化细菌繁殖速度慢,以及在不适生存的环境中,无法形成内孢子而呈现真正的休眠状态,因此始终未能解决菌种长久保存的问题,这是制造硝化细菌制剂所面临的最大技术瓶颈。

虽然亚硝酸菌能以「假休眠状态」在毫无生存资源下,仍然能存活一段很长时间,但是其先决条件必须在好气状态下才能达到目的。理由是,尽管处于「假休眠状态」下的菌株,它们的代谢作用几乎完全处于停顿状态,但是仍然需要进行有氧呼吸,若保存环境缺乏氧气,想藉「假休眠状态」渡过难关,会遭遇极大的困难。不过硝酸菌连「假休眠状态」的能力都没有,更遑论长久保存的问题了。

液体硝化细菌制剂仅以亚硝酸菌为主,这是因为硝酸菌无法以「假休眠状态」被密封保存之故。制剂中的菌液不能含有任何能引起异性细菌分解的有机物,否则瓶封中的空气将很快被耗尽,而形成厌气状态,使亚硝酸菌也难以存活。从这也说明,为何具有臭味的产品,无法保存硝化细菌的原因,因为菌液已经被大量异性细菌污染,且形成厌气状态。

粉状硝化细菌制剂主要是透过「急速冷冻干燥」技术,将硝化细菌干燥,然后再使之分散于粉状稀释剂(亦作担体)中制成。这种产品仍以亚硝酸菌制剂为主,因为亚硝酸菌在急速冷冻干燥之后活化率较高,而硝酸菌则不易被活化。

三、EM制剂又是什么

EM是英文「Effective Microorganisms」的简称,翻译成中文是「有益微生物」或「有效益性的微小生物」。在这些微小生物族群之中,只要是对养殖环境有益或有其它利用价值,便可以统称它为有益微生物(EM),因此硝化细菌也称得上是EM之一,不过一般所称之EM制剂主要是指「异营性细菌或真菌」而言。

EM不仅种类繁多,而且新品种陆继被发现,但只要利用其中几种少数强势品种,甚至只需一种关键性品种,就可能足以发挥很大的功能,因为它能协助清除水产养殖环境普遍存在的有机污染问题,因此这类的制剂最多,在水产养殖中的应用也最广。当然它也能用于改善水族缸的有机污染问题,所以目前在水族馆能买到的EM制剂,几乎都是来自于水产养殖产品「挪作它用」的结果。

EM制剂有许多不同的商业名称,依厂牌或菌种不同而异。无论如何,它们的使用目的都是相同的,即应用于改善水质,藉以促进水产物的生长发育,提高产量,增加抗病力。在水族缸的应用,还能防治某些水质浑浊问题。然而,这项生物科技产品是否也能应用于水族缸,应该要看实际需要而定,而非全数移植,例如一些厌气性EM制剂(如脱氮细菌制剂)在水族缸的好气环境中,可能无作用的空间。

EM制剂的商业化趋势远比硝化细菌制剂容易的多,因为许多EM都可以形成内孢子而被长久储存,包括好气、厌气或兼气性种类,都可以轻易制成液体或粉状制剂。孢子是一种微生物真正的休眠状态,它们能在瓶封中长久被保存,而且的活化率极高。许多EM制剂都不是单一种类,它们都是混合产品。

EM制剂具有结构复杂、性能稳定、功能广泛、使用方便、制造及保存容易、价格便宜,且能促进动植物生长,增强抗病能力,去除粪便,改善养殖环境,提高成活率等优点,所以自然成为微生物制剂的主流。然而,有些EM制剂是挂牌「硝化细菌」贩卖,我们宁愿认为它们不是有意「鱼目混珠」,其实仅是「商品名称」而已,而非真正相对应名称的微生物制剂。

EM制剂不宜过量滥加,尤其是液体EM制剂中的菌液,可能含有大量培养EM的「母液」,它们都是溶解性的蛋白质、脂肪、醣类等。此种产品加太多,反而会给水族缸带来「添加式有机污染来源」,可能因此造成混浊问题及氨值剧增的危险。使用EM制剂的目的,只是希望把优良的菌株引进我们的水族缸,它们的繁殖力相当强,只需少量添加,就能产生很大的效果。

四、光合细菌是否适用于水族缸

光合细菌极少有粉末状产品,它们都是液态产品,因为液态产品远比粉末状产品更容易生产,而且效果也大得多。因此没有人愿意以较高花费的方式,来生产低效果的产品。更何况光合细菌一旦经过冷冻干燥之后,存活率偏低,更谈不上商业化应用了。

光合细菌在不同的自然环境下,具有多种不同功能,例如,固氮、脱氮、固碳、除硫化氢等作用,与自然界的物质循环有密切的关系,在环境自净过程中,担任着重要的生态角色,因此在水产养殖中,自然会被选用为微生物制剂之一。

光合细菌的种类不少,不过它们都具有能在厌气和光照条件之下,进行不产氧的光合作用之共同特征。以自营性的光合细菌而言,它可以利用光能把二氧化碳及硫化氢合成醣类。以兼营性(又称混合性,意指同时具有自营及异营双重特性者)的光合细菌而言,它可以利用光能把二氧化碳及某些有机物或硫化氢合成醣类。这两种光合细菌在光合作用中主要的差异在于「供氢体」不同。

自营性的光合细菌在光合作用过程中,系以硫化氢或其它无机硫化物作为唯一供氢体,并及以二氧化碳或碳酸盐类等无机碳为碳源。兼营性的光合细菌则优先以环境中的既存的有机物作为供氢体,如果缺乏这种资源,亦可改以硫化氢作为供氢体,但效率较差;在碳源方面,以有机碳(如环境中的既存的有机物)为主,或无机碳(如二氧化碳)为辅,所以兼营性的光合细菌在厌气环境中,可以利用光合作用消耗环境中的某些有机污染、二氧化碳或硫化氢等。

自营性光合细菌只能生存于有光及厌气环境,由于水族缸中的光照区都属于好气环境,因此这类制剂很难应用于一般水族缸作为净水剂。兼营性光合细菌既可以生存于好气环境中,也能生存于厌气环境中,所以对环境的适应能力较强,可以应用于一般水族缸作为净水剂,不过其效能可能会受限制。

无论是那一种光合细菌,在厌气条件下,都能利用硝酸盐呼吸,因此具有脱氮的作用,亦可以归类为脱氮菌的种类。不过它们所需要的氮源通常不是来自硝酸盐本身,而是其它含氮物质。以自营性光合细菌为例,它可以直接吸收利用铵盐,或藉由固氮作用摄取水中的氮气获得氮源。而兼营性光合细菌主要以摄取含氮有机物作为氮源。

由于自营性光合细菌在生长过程中会吸收铵盐作为氮源,因此可以间接降低氨的浓度,有些商品把它称为「光合硝化细菌」,其实它根本不会进行硝化作用,这样的称呼就如同把水草称为「光合硝化植物」一般可笑。也有人说这是一种由光合细菌与硝化细菌混合的复合制剂,同样也是说不通的,因为二者的生态完全不同,无法共存于同一储藏环境中。

在水族缸中能应用到的光合细菌主要是兼营性种类,其中又以红螺菌科(俗称光合红菌)为代表。这类细菌的培养相当容易,只需给予菌种适当的有机培养液,则不管在厌气或好气,以及在有光或无光的条件下,均能进行光合生长,或像异营性细菌一般进行营性生长。

使用光合红菌做为水族缸的净水剂,主要是利用它的异营性,而非它的自营性,因为它的自营性必须在「有光无氧」的条件下才能发生作用,水族缸缺乏此种环境。由于许多EM的异营能力远比光合红菌强许多,因此,如果为了除去水体中的有机污染,宁可选用EM制剂,而非光合红菌制剂。在厌气的环境中,它的菌液会有发臭的现象,在水族馆所购买的光合红菌主要是这一种。

五、复合微生物制剂

复合微生物制剂是近年来国内外兴起的一类新产品,其特点是通过复合两种(类)或两种(类)以上的微生物菌种,加以组合而制成的制剂。由于水质污染问题非单一种类微生物所能彻底解决的,因此使用复合制剂将具有更强大的分解有机污物能力,而能产生更有效率的净水作用,是目前微生物制剂中最理想的产品。

目前利用急速冷冻的干燥方法,已经能成功地把两类不互相隶属的微生物制成复合制剂。例如,本所的「速可净」产品,就是利用此种方法,由具有强力分解能力的好气异营性细菌与硝化细菌的干燥菌株,混合于干燥的稀释剂中制成。它具有活化能力,活化后即能同时担负起消除有机污染及氨的双重作用。

另外,利用各种细菌的孢子,混合于稀释剂中,亦可制成同时具有好气、兼气及厌气性复合制剂。使得不同呼吸种类的菌株,能同时进入水体内,在不同环境中各自发挥特有的净水作用。它们在制剂中虽然处于休眠状态,但投入养殖水体后,能立即活化并迅速发挥作用及繁殖成优势种群,因而能表现出更强而有力的净水功能,目前已应用或开发中的产品不少,对改善水产养殖生态环境有不小的助益。这类产品以粉末制剂为主,在水族界也有广泛应用。

六、结语

作为一种活性微生物制剂,它的目的主要是用来改善养殖生态环境,提高养殖动物的免疫力,抑制病原微生物,从而减少疾病的发生。不过,若期望使用这些制剂能达到预期的目的,只有在使用环境和使用对象符合其生理及生态特性时,才能发挥其作用,否则很难获得预期的效果。换言之,微生物制剂并非解决水质污染的「万灵丹」,您除了选对产品之外,还必须给它一个能发挥作用的环境或空间才行。

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