不同干燥處理對(duì)海泥有機(jī)質(zhì)含量及細(xì)菌群落的影響

現(xiàn)在，在保證偽刺苗生產(chǎn)時(shí)，一定比例的人工飼料和海藻粉用于制備偽刺參。海泥在仿刺參養(yǎng)殖中起著極其重要的作用。一般認(rèn)為海泥中含有大量的有益藻類(lèi),如硅藻門(mén)的舟形藻等,還含有大量礦物質(zhì)、腐殖質(zhì),這些物質(zhì)都是仿刺參生長(zhǎng)的良好餌料,此外,海泥還有增粗刺參腸道、促進(jìn)餌料吸收、防止刺參拖便的功效,在刺參人工養(yǎng)殖中不可或缺(魏國(guó)重,2011)。隨著仿刺參養(yǎng)殖業(yè)集約化程度的不斷提高,仿刺參飼用海泥需求量迅速增加,但受資源、環(huán)境等因素的限制,其質(zhì)量良莠不齊。更有甚者,有些市售海泥直接挖取在形態(tài)上相似的各種泥土,其中藻類(lèi)、原生動(dòng)物、橈足類(lèi)、細(xì)菌類(lèi)等含量極少,所以其配制出的飼料效果不夠理想(袁成玉,2005)。目前仿刺參生產(chǎn)大多應(yīng)用新鮮海泥直接投喂,新鮮海泥雖然使用效果較好,但其規(guī)?；a(chǎn)受限,產(chǎn)量不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求;另外,使用新鮮海泥帶入有害病原菌的隱患較大,并且長(zhǎng)期盲目開(kāi)采海泥也會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。海泥開(kāi)始成為限制海參苗種與養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛在因素。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的力度加大,傳統(tǒng)對(duì)自然海域海泥盜挖破壞式開(kāi)采必將終止。選擇合適的海域,利用廢棄沉積物資源,規(guī)?；_(kāi)發(fā)微粉海泥、兼顧環(huán)境保護(hù)是發(fā)展仿刺參健康養(yǎng)殖的必由之路。本研究以青島某鹽場(chǎng)沉淀物為研究對(duì)象,測(cè)定海泥中總碳、總氮、C/N、有機(jī)物及6種培養(yǎng)微生物菌群的變化,通過(guò)與多種市售海泥及其他海區(qū)的海泥比較,探討開(kāi)發(fā)鹽場(chǎng)廢棄沉積物的可行性,旨在保護(hù)海域生態(tài)環(huán)境,為開(kāi)發(fā)潛在仿刺參飼用海泥資源提供參考,促進(jìn)仿刺參產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。1材料和方法1.1樣品及處理情況采集青島某鹽場(chǎng)沉積區(qū)域海泥。市售海泥樣品分別取自山東榮成、乳山、即墨等地的飼料廠(chǎng)(均為超微粉碎,200目);其它對(duì)照海泥取自山東長(zhǎng)島縣的南長(zhǎng)山、大黑山、小黑山等地(均為曝曬所得曬干海泥)。樣品采集及處理均根據(jù)GB/T12763.6—2007《海洋調(diào)查規(guī)范》進(jìn)行。本研究樣品編號(hào)如表1所示。1.2乳酸菌、酵母培養(yǎng)培養(yǎng)溫度28℃,異養(yǎng)菌、弧菌、大腸桿菌、芽孢菌培養(yǎng)24h計(jì)數(shù),乳酸菌、酵母培養(yǎng)72h計(jì)數(shù);試驗(yàn)所用MRS培養(yǎng)基、麥康凱瓊脂、平板計(jì)數(shù)瓊脂、TCBS瓊脂、高鹽察氏瓊脂均購(gòu)自北京陸橋技術(shù)有限公司,2216E瓊脂購(gòu)于青島海博生物技術(shù)有限公司。1.3酸反應(yīng)及溶液將柱狀樣沉積物樣品取適量放入燒杯中,加入適量濃度為1mol/l的稀鹽酸反應(yīng)24h,除去碳酸鹽。然后反復(fù)用蒸餾水沖洗樣品至pH值為中性,而后將樣品烘干、研磨、100目過(guò)篩,取1g左右,用元素分析儀(VarioMACRO型)測(cè)定總碳和總氮含量,并且計(jì)算總碳與總氮的比值(C/N)。1.4有機(jī)質(zhì)質(zhì)量將烘干的樣品研磨后,稱(chēng)取2～3g于已烘干的陶瓷坩堝中,置于550℃馬福爐中灼燒5h,取出冷卻,再次稱(chēng)量,求前后的差值,即為有機(jī)質(zhì)質(zhì)量。有機(jī)質(zhì)含量以有機(jī)質(zhì)質(zhì)量占干樣品的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。1.5處理數(shù)據(jù)采用SPSS16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,LSD多重比較,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。2結(jié)果與分析2.1總碳、總氮含量圖1所示為各組海泥的總碳與總氮含量占海泥干重的比例及C/N比值。1#、2#、3#海泥總碳、總氮占干重比例相近,C/N比值相差不多;4#海泥總碳與總氮遠(yuǎn)超其他各組;長(zhǎng)島海域7#、8#、9#海泥C/N較高,其中7#與9#海泥C/N遠(yuǎn)超其余各組;各組海泥C/N均大于8。2.2不同配比海泥有機(jī)質(zhì)含量的比圖2所示為各組海泥中有機(jī)質(zhì)含量占海泥干重的比例。1#、2#、3#海泥有機(jī)質(zhì)含量有一定差距;但與市售海泥及長(zhǎng)島海域海泥比較,僅低于4#海泥,高于其他各組。2.3取樣斷面微生物數(shù)量的確定表2所示為青島某鹽場(chǎng)的不同取樣點(diǎn)、不同取樣斷面的微生物數(shù)量比較。結(jié)果表明,異養(yǎng)菌、弧菌、大腸桿菌、乳酸菌、芽孢菌與酵母菌落并未隨著深度的增加而出現(xiàn)規(guī)律性變化。2.4菌落數(shù)量及計(jì)數(shù)結(jié)果表3所示為不同工藝處理的鹽場(chǎng)海泥與市售干粉海泥細(xì)菌數(shù)量比較,經(jīng)過(guò)干粉處理后的13#海泥,其有益菌乳酸菌、芽孢菌與酵母平板計(jì)數(shù)結(jié)果顯著高于市售海泥(除6#海泥的乳酸菌)。3有機(jī)質(zhì)來(lái)源分析仿刺參屬于雜食性底棲棘皮動(dòng)物,在自然海域環(huán)境中,以沉積物中的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng),主要包括混在泥沙中的底棲硅藻、藍(lán)藻、細(xì)菌、原生動(dòng)物及動(dòng)、植物的有機(jī)碎屑等(周瑋,2008)。刺參科刺參屬的種類(lèi)對(duì)食物的選擇更傾向于有機(jī)物含量高的顆粒和沉積物(王吉橋,2008)。因此,衡量海泥質(zhì)量,有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)該是重要指標(biāo)。投喂仿刺參所用海泥有機(jī)質(zhì)含量越高,表明其在仿刺參養(yǎng)殖中價(jià)值越大。在所取海泥樣品中,市售4#海泥有機(jī)質(zhì)含量最高,據(jù)了解,其來(lái)源于海帶養(yǎng)殖區(qū)浮泥,故其有機(jī)質(zhì)含量高,但其產(chǎn)量有限,不能量化生產(chǎn)。青島某鹽場(chǎng)海泥(1#、2#、3#)的有機(jī)質(zhì)含量均高于市售(5#、6#)干粉海泥、長(zhǎng)島海域海泥(7#、8#、9#)及青島市南區(qū)海域海泥(10#)有機(jī)質(zhì)含量。目前,上述市售海泥與長(zhǎng)島海域海泥都有比較好的養(yǎng)殖效果,并且獲得了認(rèn)可。從有機(jī)質(zhì)含量考慮,青島某鹽場(chǎng)海泥具有較高的開(kāi)發(fā)價(jià)值。沿海灘涂沉積物有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于陸生植物、海洋水生植物和浮游藻類(lèi)。依據(jù)沉積物有機(jī)質(zhì)C/N可以大體判斷有機(jī)質(zhì)的來(lái)源是海洋自生還是外源輸入。藻類(lèi)有機(jī)質(zhì)中富含大量的蛋白質(zhì),纖維素的含量較低,其C/N在3～8之間;而脈管類(lèi)陸生高等植物富含纖維素,蛋白質(zhì)含量低,其C/N約為20,甚至更高。沉積物中有機(jī)質(zhì)的C/N大于8,常常被認(rèn)為是受到兩種物源的影響,沉積物中陸源有機(jī)質(zhì)所占的比例越高,C/N就越大(倪兆奎,2011)。試驗(yàn)中所測(cè)各組海泥C/N均高于8,表明其有機(jī)質(zhì)來(lái)源廣泛;長(zhǎng)島海域7#、8#、9#海泥有機(jī)質(zhì)由C/N分析其主要來(lái)源于陸生高等植物;青島某鹽場(chǎng)海泥、市售海泥及青島海域海泥C/N相近,較長(zhǎng)島海域海泥C/N值低,表明其有機(jī)質(zhì)有更多部分來(lái)源海洋自生。值得注意的是,同一海區(qū)相同斷面有機(jī)質(zhì)含量并不均一,已有研究發(fā)現(xiàn),海洋初級(jí)生產(chǎn)力、底棲生物活動(dòng)、沉積物的懸浮和再沉降等對(duì)表層沉積物有機(jī)質(zhì)分布產(chǎn)生一定的影響(Mayer,1994)。在開(kāi)發(fā)鹽場(chǎng)海泥過(guò)程中,需對(duì)相關(guān)區(qū)域有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè),避免開(kāi)發(fā)有機(jī)質(zhì)含量過(guò)低的海泥。研究發(fā)現(xiàn),仿刺參消化管內(nèi)容物中以顆粒大小不同的沙、泥、礫、貝殼片等為主體,其中不僅含有大量硅藻、海藻碎片、螺類(lèi)及雙殼類(lèi)的幼貝、橈足類(lèi)、蝦蟹類(lèi)的脫皮殼、大葉藻等,還含有眾多的原生動(dòng)物和細(xì)菌;有資料證明,微生物是仿刺參的重要餌料(唐黎,2007)。飼料原料中的微生物群落特征是預(yù)防養(yǎng)殖動(dòng)物疾病,維護(hù)水環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)。已有研究表明,養(yǎng)殖水體與飼料中細(xì)菌數(shù)量與水產(chǎn)動(dòng)物疾病的發(fā)生有一定聯(lián)系。此外,水體中的某些細(xì)菌種類(lèi)還被作為有益微生物廣泛用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中,并且取得了較好的效果。研究海泥中細(xì)菌組成與分布規(guī)律,對(duì)飼用海泥的開(kāi)發(fā)應(yīng)用具有重要意義。自然海域中,仿刺參在攝食過(guò)程會(huì)將生物和沉積物一并吞入,海泥中微生物不可避免地會(huì)進(jìn)入仿刺參消化道內(nèi),對(duì)仿刺參機(jī)體產(chǎn)生影響。異養(yǎng)菌作為分解者能降解各種類(lèi)型有機(jī)物,其本身又是其他水生動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)源,在生態(tài)系統(tǒng)中占重要位置。同時(shí),大部分條件致病菌都是異養(yǎng)菌,目前異養(yǎng)菌在水體中的數(shù)量分布,密切地影響水質(zhì)的好壞和水生動(dòng)物的健康,已成為養(yǎng)殖水體最常用檢測(cè)指標(biāo)之一。而腸道及養(yǎng)殖環(huán)境中異養(yǎng)菌細(xì)菌數(shù)量增多,會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)殖生物易得病,這也是養(yǎng)殖高峰季節(jié)最易發(fā)生水產(chǎn)病害的主要原因。因此,監(jiān)控海泥中異養(yǎng)菌菌落數(shù)量,對(duì)控制仿刺參疾病的爆發(fā)具有一定意義。值得注意的是,經(jīng)過(guò)曬干(12#)和干粉處理(13#)的青島某鹽場(chǎng)海泥異養(yǎng)菌總量顯著高于市售海泥,其對(duì)仿刺參的影響尚未可知,需要在后續(xù)養(yǎng)殖試驗(yàn)過(guò)程中予以關(guān)注。弧菌是海洋中最常見(jiàn)的細(xì)菌類(lèi)群之一。由于弧菌中的一些種類(lèi)是水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的條件致病菌,弧菌大量增殖會(huì)引發(fā)養(yǎng)殖生物患病、死亡。因此,在飼用海泥中監(jiān)測(cè)弧菌等條件致病菌的生態(tài)分布,可預(yù)防水產(chǎn)病害的發(fā)生。大腸桿菌群是水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物致病菌,其指數(shù)和總量也是有關(guān)部門(mén)對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物安全、養(yǎng)殖海域環(huán)境狀況評(píng)估及污染情況評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。監(jiān)控飼用海泥中大腸桿菌的菌落變化,不僅有利于控制養(yǎng)殖仿刺參疾病的爆發(fā),還可防止養(yǎng)殖環(huán)境與商品參大腸桿菌超標(biāo)。通過(guò)對(duì)鹽場(chǎng)沉積海泥弧菌與大腸桿菌檢測(cè)發(fā)現(xiàn),不同取樣點(diǎn)菌落會(huì)出現(xiàn)差異,相同取樣點(diǎn)不同取樣深度菌落也會(huì)出現(xiàn)差異。因此,需要在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,嚴(yán)格檢測(cè)上述有害菌群,防止開(kāi)采有害菌群嚴(yán)重超標(biāo)的海泥區(qū)域。乳酸菌、芽孢菌與酵母均是非常重要的益生菌,目前都已在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中有所應(yīng)用。大量研究發(fā)現(xiàn),上述三類(lèi)有益菌不僅改善養(yǎng)殖水域環(huán)境,還可以增強(qiáng)養(yǎng)殖對(duì)象的機(jī)體免疫力,減少病害的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)干粉處理(13#)的青島某鹽場(chǎng)沉積海泥乳酸菌、芽孢菌與酵母均顯著高于市售海泥產(chǎn)品(除6#海泥的乳酸菌),由此推測(cè)該海域情況良好,受污染程度較小,故有益菌菌落高于市售海泥。在污染物質(zhì)含量少,有益菌含量高的海域開(kāi)采飼用海泥,會(huì)有更為良好的養(yǎng)殖效果。除營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)外,飼用海泥的安全性至關(guān)重要,將影響到產(chǎn)品本身的安全性以及水產(chǎn)品安全等。根據(jù)近幾年青島市海洋與漁業(yè)局發(fā)布的《青島市海洋環(huán)境公報(bào)》,對(duì)膠州灣的沉積物狀況等進(jìn)行了全面分析,主要結(jié)論如下:膠州灣沉積物質(zhì)量總體良好,除個(gè)別站位石油類(lèi)含量超第一類(lèi)海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)外(符合第二類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)),其余指標(biāo)均符合第一類(lèi)海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)對(duì)養(yǎng)殖貝類(lèi)的監(jiān)測(cè)結(jié)果,貝類(lèi)體內(nèi)總汞、鉛、鎘、石油烴和“六六六”的殘留水平均符合第一類(lèi)海洋生物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明膠州灣底質(zhì)對(duì)養(yǎng)殖生物和食用安全性是有保障的。膠州灣沉積物就其安全性而言,是可靠的,故本研究未對(duì)海泥有機(jī)烴及重金屬含量進(jìn)行探討。4海泥水質(zhì)特征文中對(duì)青島某鹽場(chǎng)沉積海泥的總氮、總碳、有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行了測(cè)定,同時(shí)