浅谈微生物制剂在实际应用中的几个问题

    目前在集约化水产养殖中，作为一项生物强化技术，使用微生物制剂修复污染水体、提高水体自净能力已获得市场广泛认可。微生物制剂具有分解矿化有机污染物以净化水质，保持菌藻平衡以稳定水色，抑制病菌以增强养殖动物免疫力，改善土著微生物的生存环境提高水体自净能力等功能。目前广大养殖者已充分认识到这一点，但在选择微生物制剂或应用技巧方面还存在一些模糊的认识，本文就此谈谈笔者的看法。

    一、产品选择
    近几年来，经养殖者应用实践和厂家宣传，养殖者对微生物制剂的认识正逐渐从感性阶段（如包装好坏、营销力度、概念说明、经销商推荐等）向理性阶段过渡（重实效轻概念、重性价比轻价格、重质量轻数量）。某些信息如产品有效菌数、包装大小即载体多少、产品菌株数量等，只能源于厂家而无法轻易地验证，这在一定程度上干扰了养殖者的正确选择。了解熟悉此类知识有助于养殖者在产品选择上形成自己的判断标准。

    1、产品有效菌数
    目前微生物制剂行业没有国家或行业标准，只有企业标准，多数企业以每克（毫升）活菌数量作为产品标准，只有少数产品以酶活力或者氧化（分解）速率为产品标准。
    目前市场上出售的微生物制剂产品标注的有效活菌数量各不相同，有些产品标为10亿/克（毫升）左右，更高的达到500亿/克，甚至1000亿/克。菌数的高低只能说明生产工艺的不同，不能作为选择生物制剂的主要标准，采用浓缩工艺完全可以达到有效活菌数在1000亿/克以上。菌量高低只是其中一个方面，关键是用量多少。若标注500亿/克的产品，仍然推荐使用500克或更高剂量，我们就有充分的理由怀疑厂家的营销目的、生产工艺、测定方法、细菌成活率和活性等。因此我们建议选择产品时比较产品的“有效剂量下每亩单次使用总菌数”，它为“剂量（克/毫升）X菌数（亿/克）”，在剂量有效的前提下，每亩单次使用总菌数相对较小产品值得试用。
    对于菌株功能单一、活性弱的产品，必须用较大的量才能达到一定的效果，因此我们在选择产品时不仅需要看菌量的高低，更重要还要关注其实际用量和所能达到的效果。

    2、产品包装
    有些养殖者喜欢买大包装和用量大的微生物产品，用量少的产品感觉心里不踏实。对养殖者而言微生物太小无法肉眼观察，更没有实验手段检测其中的有效活菌数量，只能凭着对一般事物的判断标准和经验来指导自己的选择。但养殖者应该明白，有效微生物成分在微生物制剂产品中只占很少的一部分，粗略计算可知：如果一亩水面投入10亿/克的产品1千克，细菌（芽孢）质量若以10-12-10-11克/个左右计算，其中细菌的总重量大致为（10-12-10-11）克/个X10亿/克X1000克，即1-10克左右，因此微生物产品中大部分为载体。因此，产品的包装大小和使用剂量多少不应成为微生物制剂产品选择的指导因素。　

    3、产品菌株数量
    市面上某些微生物制剂产品说明中提到其主要成分包含芽孢杆菌、光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌、反硝化细菌、硝化细菌、亚硝化菌、假单胞菌等，凡能想到的益生菌都列上，也不管这些细菌能不能列到一起，更神奇的，还有产品号称由几百种细菌配成。那是不是菌株越多效果就越好呢？
    我国地域跨度大，水质千差万别，养殖模式多种多样，管理水平不一。要做到一个产品在上述不同情况下有良好的效果，菌株间合理配比和均衡互补尤为重要。优秀的产品配方设计应该体现出不同功能菌株之间合理配比的优势和协同增效作用，而并非多种菌株的简单混合表现出的拮抗效应。配方中的菌株数量越多，对研究工作将提出越大的挑战，太多菌株之间的相互作用难以预料和控制，并非表现出的都是累积叠加效应。因此优秀的产品配方设计是在菌株数量配比可控的基础上，充分考虑各个菌株的功能，而不是以单纯追求菌株数量为目标，保持产品稳定性并充分发挥其生物活性功能才是首要。
    另外芽孢杆菌、硝化细菌，光合细菌等都有其各自的特殊功能，其代谢活动、生长和贮存条件都有差异，混合到一起将会影响到产品保质期，如果某个产品声称包含所有的菌群，并且保质期很长，超过1年，甚至2年，就要留意。
    还有我们发现其他微生物如乳酸菌，假单胞菌等除非作为饲料添加剂添加，否则在实际应用中很不稳定，极易失活，应用在水体处理上很难保证能达到预期效果。
    更多的菌株组合不一定意味着更好的效果，菌株的活性和功能更加重要，如菌株耐低氧、 反硝化、抑制弧菌、分解有机质能力等。

    4、产品剂型
    有养殖者认为液体微生物产品活力强，见效快，粉剂产品活菌少，没有液体产品效果好，持这种观点的人很可能在实际中受到了一些劣质固态产品的影响（含水量大，芽孢菌粉没有形成孢子等）。很多实际的应用案例表明，产品剂型的差异对使用效果影响并不显著，因为即使细菌处在商品包装的液体环境中，其代谢产物的积累和贫营养的环境也会使细菌处于休眠或惰性状态，这与固态产品中的细菌处境基本相同。其实不论液体还是固体，微生物进入养殖水体后一般不能立即生长繁殖，而是经过一段时间的调整才能适应，如合成多种酶以完善体内酶系统及生成其它细胞成分等，这段适应的时间在细菌生长繁殖过程中称为迟缓期。实际应用上，迟缓期的长短决定了微生物制剂使用效果的快慢，影响迟缓期的因素有以下几个：（1）菌种特性：筛选快速繁殖的菌株有利于体现出快速效果；（2）菌龄：若菌种衰老，酶系不全，细胞内能量贮存物质已消耗，那么其进入一个新的环境需要相对较长的恢复过程；（3）用量：增加剂量，会缩短迟缓期；（4）养殖水体中污染物的成分：若营养缺乏，迟缓期延长。另外养殖水体的温度，盐度，pH都会影响迟缓期的长短。

    5、应用效果判断标准
    市面上产品同质化严重，概念营销甚嚣尘上，鱼龙混杂，面对这样的环境，养殖者在实际应用中应借助短期使用标准和长期使用标准对微生物制剂产品质量优劣进行判断，这尤为重要。
    短期使用标准是指在生物制剂使用后较短的时间内（一般使用1-2次）水体水色变化，水质指标变化，养殖动物摄食或活力变化，池塘底泥的颜色以及有害菌数量变化等，养殖者只要观察到其中一项或几项变化就可认为产品有效。
    长期使用标准是指在相对较长的时间内（至少1个月以上）定期使用微生物制剂，改善了养殖动物生存环境，从而对养殖动物生长速度、产量、规格、成活率、饲料系数等产生影响，这些变化不再仅仅是表象，而是实实在在的经济效益。
    目前多数养殖者过分注重短期使用标准，养殖过程中经常更换产品种类，品牌感不强，不了解微生物制剂在现有管理水平和养殖模式下带来的收益，建议养殖者定期使用微生物制剂，更要关注长期使用标准，比较产生的收益差别，从而摒弃概念营销对微生物产品选择的影响，锁定优良的生物制剂产品。

    二、产品用量
    通常养殖者在实际应用国内生物制剂时，有增加剂量（甚至加倍）和根据水深增加用量的习惯，其实真正的好产品用量并非越多越好。水体中投放太多的细菌会导致池塘生态结构失衡，藻相破坏（多发生在生态系统脆弱的覆膜池，存在过多细菌和藻类竞争营养），溶氧降低，导致养殖动物出现应激反应，而太少的细菌又不能达到一个很好的效果。
    一亩养殖水面投入多少细菌能达到既经济又有效呢？这与产品的细菌活性，配比技术，生产工艺，细菌进入水体后的成活率和繁殖力以及水环境等密切相关，目前还未见这方面的研究报道，但实际经验表明，国内大多数微生物制剂产品每次投放菌数在1000亿个/亩-5000亿个/亩比较好，而少数国外同类产品200-500亿/亩就能达到很好的效果。
    另外大部分国内微生物制剂产品说明中的剂量是按照水深1米来设定的，这主要考虑到水深增加会稀释微生物制剂的浓度。其实只要投入菌的活性强，成活率高、萌发能力强，可不必按照水深进行计算，因为大部分鱼池水深都在1-2m之间。这种情况下只要有足够的污染物，细菌就能自动繁殖以调整这个差异，但可能需要一段时间才能达到最大的生长量。
    为避免过量使用给养殖生产造成危害，养殖户要严格按照厂家说明书使用，注意一定要在晴天上午使用，并开动增氧机。若有以下情形，按50% 的推荐用量使用，少量多次（3-4天使用一次）：①阴雨天气；②增氧设备不足；③水色很淡或水色不稳定；④碱度未知或很低；⑤覆膜池等。

    三、产品应用
    很多养殖者在实际应用微生物制剂产品过程中，会抱怨产品没有达到预期效果，其中的原因是多方面的，包括环境因素，产品自身问题，使用方法等等。

    1、环境因素
   （1）溶解氧
    水体溶解氧的高低，会影响到好氧菌生长速率和氧化分解污染物的反应效率。目前微生物制剂中芽孢杆菌多为好氧菌（或兼性），硝化细菌为严格好氧菌，使用含有这类活菌的产品，一定要保持水体足够的溶氧，才能维持细菌快速增殖和对污染物的有效分解。以硝化细菌为例，每毫克氮经过整个硝化作用途径后，由氨转变为硝酸盐大致需要4.57毫克溶解氧来“清除”含氮物质释放的电子，所以保持水体较高的溶氧含量对于硝化细菌是必要的，研究表明水中溶氧至少大于2mg/L是硝化细菌进行正常硝化反应所必需的。
    池塘底部低溶氧会影响生物底改制剂的使用效果，大多数养殖者更喜欢颗粒型生物底改制剂，他们认为既然是底改，当然要沉到塘底才能更好的发挥作用。但是池塘底部是污染最严重的区域，尤其是中后期底部积累的耗氧因子，往往会使底部溶氧消耗殆尽，如果生物底改制剂中没有耐低氧菌株（≤0.5-1.5mg/L），那么这些细菌在缺氧的环境中将生长增殖不佳，虽然直接到了底部，大多数细菌将休眠、不增殖，甚至死亡，因此即使投入大量菌株也无济于事。有些生物底改制剂会推荐配合增氧粉（颗粒）使用，这就是通过增加溶氧来促进生物底改制剂的效果。
   （2）碱度、盐度
    碱度的大小表征了水体缓冲能力的大小。在藻类光合作用下，低碱度水体（如小于50mg/L CaCO3）相对于碱度高的水体（如80-150mg/L CaCO3）有更大的pH波动。每种细菌都有一个最佳pH范围，过大的pH波动会影响微生物制剂效果，如各种亚硝酸细菌和硝酸细菌虽然生长最适pH值不同，但它们都能在微碱性反应的环境中良好地生长，对pH的变化反应明显。硝酸细菌如硝化杆菌（Nitrobacter）pH为8.3-9.3，一般在中性或微碱性条件下生长最好。硝化细菌类产品需要养殖水体保持较高的碱度才能很好的发挥作用，理论证明硝化细菌每氧化1mgN-NH3，需要消耗7.14mg碱度。
    池塘底部污染严重时，发酵产生的有机酸积累，会导致碱度太低，底部pH很低，这将严重影响芽孢类微生物制剂对池塘底部的改良效果。
    有的细菌不耐高盐，产品中活菌投水后即会死亡，这也是影响产品效果的原因之一。
   （3）天气状况
    天气状况会影响到藻类的繁殖和水色变化，对于以此检验产品标准的养殖者，最好在晴天上午使用微生物制剂。
   （4）营养
    细菌生长增殖需要一定的营养，在污染物来源单一的水体中需要适当补充营养素才能获得更好的效果，如对于反硝化细菌，水体中BOD5/TN<3，需要补充碳源才能有较好的脱氮作用，否则即使满足了反硝化的条件，在养殖后期，随着微生物制剂的频繁使用，水色反而会越变越浓。

    2、是否长期使用
    坚持从养殖前期即定期使用微生物产品，减少池底污染物的积累，越早应用效果将越明显。若在后期水体和底泥污染严重时才考虑到使用微生物制剂，此时水体和底部环境较差，不再是微生物生长的最佳环境，在很短的时间内单靠微生物很难达到很好的效果。
    我们曾用0.1ppm复合芽孢杆菌（1×109cfu/克），考察芽孢杆菌在对虾养殖第25-30天，55-60天，85-90天，115-120天使用对藻类的影响，结果表明使用芽孢杆菌3天后，四个阶段水体藻类相对叶绿素a水平降到最低，分别降低了25%、26%、9%、16%，之后3-4天相对叶绿素a水平又逐步恢复到以前的水平。试验结果进一步提示，要维持水体稳定的水色和菌藻平衡，要定期使用微生物制剂，最好7-10天使用一次，到中后期为了增加水体的透明度或改善水体藻密度很浓的状况，最好3-4天使用一次，连续使用2-3次。

    3、菌株是否产生针对性的酶
    污染物的分解主要靠细菌代谢过程中产生的酶来完成。不同来源或不同筛选方法产生的菌株会产生不同的酶系。如大家所熟知的光合细菌对高分子有机物分解效果没有对低分子脂肪酸，醇类，芳香族化合物好就是一个典型例子。

    4、杂菌
    固体发酵载体没有灭菌或者液体发酵过程中感染杂菌，都会使产品质量和使用效果受到显著影响。
    目前市面上有一部分微生物制剂需要活化后才能使用，活化的目的是增加菌数，提高菌的活力。若产品需要活化表明菌量不是很够，厂家完全可以增加出厂产品的菌数来省略养殖者的活化步骤。菌体活化不仅造成养殖者使用上的不便，而且还导致潜在的风险。因为养殖者通常使用红糖，麸皮等很简单的培养基和塘水，以及没有过滤杂菌的空气进行充气扩培，而这将改变产品菌株之间的配比，使得投入水体的菌量不能预估，也会使产品污染杂菌从而影响产品的使用效果，甚至产生副作用。

    5、其它因素
    水体中吞噬细菌的原生动物太多，与强氧化性物质、消毒剂同时使用，使用后大量换水等都会影响到微生物制剂的使用效果。
    总之，我们要基于对微生物产品的正确理解和认识，选择合适的产品，创造理想的条件让微生物制剂的性能充分发挥，让微生物制剂更好的为养殖生产服务。