生物絮团技术特点及其在对虾养殖中的应用

生物絮团技术特点及其在对虾养殖中的应用

摘自《水生态学杂志》

摘要：生物絮团技术是通过向养殖水体中添加有机碳物质，人工调控养殖系统微生物种类和数量，起到维持水环境稳定、减少换水量、提高养殖成活率、增加产量和降低饲料系数等作用的一项技术。从生物絮团形成的条件、组成、生态功能以及国外的应用等几个方面进行综述，同时分析了此项技术在中国对虾养殖中的

应用前景。

关键词:生物絮团技术；对虾；养殖；应用

20世纪90年代初，世界性的对虾病毒性疾病大爆发，对中国乃至世界各地的对虾养殖产生了沉重打击并且造成了巨大经济损失。此后几年间，人们反思过去的养殖理念，开始创新养殖模式和技术、引进培育优良对虾品种，从而使中国对虾养殖发展到了一个新的历史阶段( 赵法箴，2004) 。中国对虾养殖产量也从1994年低谷时的6.39万t ( 麦贤杰等，2009) 提高到2009年的133万t ( 农业部渔业局，2010) ；然而，当前中国对虾养殖的发展仍然处于规模产量型阶段，高投入、高污染和低效益带来的发展局限性和负面效应已经暴露出来。刘贤词等( 2009) 曾对海南省高位池养殖的污水排放情况进行了调查，发现2006年全海南省高位池养殖总面积约3733 hm2，废水排放总量约为1.95亿t ，排放的COD 为11.6 万t ，氨氮为63.9t 。高位池养殖万元产值废水和COD 的排放量远远高于其他农业行业。近年来，随着健康生态养殖模式的发展和养殖户观念的改变，上述指标虽有所下降，但对虾养殖业的自身污染仍相当严重。以色列养殖专家Avnimelech 倡导的生物絮团技术具有降低饲料消耗、减少养殖污水排放等特点，是当前比较先进的水产养殖技术之一( Stokstad，2010) 。本文从生物絮团形成的条件、组成、生态功能及其技术在国外的应用现状等几个方面进行综述，并展望了此项技术在中国对虾养殖中的应用前景。

1 生物絮团形成的条件、组成和影响因素

1.1 形成条件

根据Rosenberry( 2006) 对生物絮团形成条件的研究结果，采用生物絮团技术的养殖池塘需具备以下条件:⑴过滤消毒设施。通过砂滤网过滤养殖用水，消除体积较大的有害生物，配备蓄水池对养殖用水进行沉淀、消毒后方引入养殖池塘；⑵池塘底部铺膜。铺膜池塘的优点在于虾池的水质不受底质影响，比较稳定，而且清理池底既方便又彻底，可减少池底污染和病害发生；⑶完备的充氧设施。采用生物絮团技术的养殖池塘，水体中要保持足够的溶解氧；通过装置向水体中充氧，一方面可以保持水体中高含量的溶解氧以用于各种生物需求；另一方面在充氧的过程中可以使水体循环流动，让营养物质、浮游动植物和细菌达到动态平衡。

1.2 组成要素

Chamberlain ＆ Hopkins( 1994) 在罗非鱼和对虾生长试验中指出，当有足够的氧气供应时，降低饲料蛋白质含量和减少养殖水交换量均不会对养殖生物的生长产生影响，这个研究结果极大地促进了生物絮团技术的推广和应用。生物絮团技术是借鉴城市污水活性污泥处理方法的原理，通过人为添加有机碳物质，调节水体的C /N 比，提高水环境中异养细菌的数量，利用微生物同化无机氮，将水体中氨氮等养殖代谢产物转化成细菌自身成分，并且通过细菌絮凝成颗粒物质被养殖生物所摄食，起到调控水质、促进营养物质循环、降低饲料系数、提高养

殖生物成活率的作用。研究表明，生物絮团是由细菌群落、浮游动植物、有机碎屑和一些聚合物质相互絮凝而成的细菌团粒( Schryver et al，2008) 。

1.3 影响因素

在生物絮团形成的过程中，溶解氧和合适的C /N比是需要给以高度重视的影响因素。随着池塘中外来有机碳源的增加，有机物质就会增多，此时以异养细菌为主的异养生物将利用有机物质，并同时消耗大量的氧气，所以在整个以生物絮团技术为基础的养殖过程中，要保持足够的溶解氧。有资料表明，应用生物絮团技术进行养殖，在对虾养殖池塘要配备15 kW/hm2 功率的充氧装置供给氧气，而在集约化罗非鱼池塘则要配备75 kW/hm2 的功率供给氧；大量供氧所消耗的电量也增加了养殖成本( Avnimelech，2004) 。在美国的南加利福尼亚州，有的养殖户用纯氧导入池塘来提高溶氧量，这种方法在成本上可能会更低一点。

一般认为细菌细胞中的C /N 比约为5 ( Tupas＆ Koike，1990) ，但实际养殖池塘水体中C /N 比要低于5，提高池塘水体中的C /N 比将有利于细菌自身的繁殖；一是向养殖池塘投入饲料的同时，添加投入有机碳源物质如蔗糖、葡萄糖、糖蜜、细米糠和木薯粉等；二是使用低蛋白含量的饲料。试验表明，在养殖池水中投入碳水化合物或使用低蛋白质的饲料可有效提升水中的C /N 比，并且使池水中以自养性细菌为主的系统转变为异养性细菌为主的系统，同时可将异养细菌总数从104CFU/mL 提高到107CFU/mL ( Bergeron et al ，2004) 。异养细菌数量的提高，有利于形成细菌聚合物———生物絮团。

在调节水体中的C /N 比方面，可参考以下公式( Avnimelech，1999) : △CH = ( feed × Nfeed × Nexcretion) /0.05

式中: △CH 为池塘中所需要碳水化合物的添加量；feed 为投喂给养殖生物的饲料量；Nfeed 为饲料中的氮含量( 如30% 蛋白质饲料含有4.65% 的氮) ；Nexcretion 为养殖生物排泄氮占投喂饲料氮的比例( 一般为50%)；0.05 为常数，由以下数字计算得出: 0.05 = 50% × 40% /4；其中， 50% 是所添加的碳水化合物的含碳量；40%是微生物转化效率；4 是微生物中的C /N 比。

按此公式推算，使用30% 蛋白质含量的饲料，△CH = ( feed × 0.0465 × 0.5) /0.05 = 0.465 ×feed ，需要添加投入饲料量46.5%的碳水化合物( 此时投入物质的C /N 比为10.75) ，才能使异养细菌同化养殖生物所排放的氮成为微生物性蛋白质。

2 生物絮团的生态功能和国外应用状况

2.1 生态功能

生物絮团作为微生物的集合体，在生态系统的微生物循环、生物地球化学过程以及生态调控中起着重要作用( 包卫洋等，2010) 。李卓佳等( 2008)把生物絮团作为对虾养殖系统各种物质循环中非常重要的一环；其在养殖池塘中的生态功能主要有两方面：一是生物絮团中的细菌转化氮、磷等养殖自身污染物质成为菌体蛋白质，降低氨氮和亚硝酸盐氮等有害物质，净化了水体；二是养殖过程中产生的有机碎屑、残饵和排泄物等均可以通过细菌粘附聚集成生物絮团的一部分，进入养殖生物的食物链，提高物质的循环利用，从而降低饲料系数。因此，通过形成生物絮团，既解决了养殖水体有害物质积累的问题，又提高了蛋白质的利用效率，减少了养殖生物对饲料的需要量，增加了收益( Bergeron et al，2004；Avnimelech ，2007) 。

在水产养殖过程中，自身污染物如氨氮、亚硝酸盐氮等无机氮均会积累，当达到一定的程度就会对养殖生物产生毒害作用。樊甄姣等( 2005) 认为控制养殖水体中的氨氮浓度是防治贝类疾病发生的关键措施之一；Ebeling 等( 2006) 认为

在高密度集约化养殖中，氨氮的积累成为限制养殖产量的重要因素。水产养殖中氨氮的转化主要有3 种方式: ⑴通过微藻的光合作用吸收；⑵通过自养细菌的硝化作用转化；⑶通过异养细菌利用氨氮合成自身细菌蛋白。研究表明，在有充足的有机碳和合适的C /N 条件下，养殖水体中异养细菌会最先利用氨氮转化成细菌自身蛋白；当有机碳成为限制性因素时，自养细菌就起主要作用，它通过硝化作用来消耗氨氮。Avnimelech( 1999) 的试验表明，直接向池水中添加碳水化合物，可以提高C /N 比，促进细菌同化虾池所排放的氨氮成为微生物蛋白质，并提供给对虾摄食利用，显著地减少池水中氨氮的积累。

2.2 国外应用

对虾的代谢产物、残存饲料和浮游动植物的残体通过细菌的降解作用，转化成为营养物质供浮游微藻利用，进而培养浮游动物。细菌在降解转化代谢产物的过程中，随着自身繁殖数量增加也絮凝成为生物絮团。

Moss ＆ Pruder( 1995) 研究表明，形成的生物絮团可以作为饵料的一部分被养殖生物食用，这样减少了饲料投喂量，降低了饲料系数；Schneider 等( 2006) 用糖蜜作为有机碳源用于罗非鱼养殖池，发现此碳源可以促进异养细菌的繁殖；Hopkins 等( 1995) 使用蛋白含量为40% 和20% 的饲料饲养凡纳滨对虾，发现其生长率没有显著差异。应用生物絮团技术的养殖池水中还有大量的颗粒型有机碳( POM) ，它是由46%的活体( 藻类、细菌和原生动物) 与54% 的有机碎屑所组成，大于5 μm 的POM 可以被养殖动物摄食；添加糖类可增加水中的溶解有机碳( DOC) 含量，促进细菌与浮游藻类的生长，再与原生动物和有机碎屑凝聚成颗粒型有机碳，可供养殖动物摄食并促进其生长。McIntosh( 2001)和Avnimelech 等( 1994) 发现利用生物絮团技术，可以使养殖动物对蛋白质的利用效率由25% 提高到45%左右；Burford 等( 2004) 利用15N 来追踪养殖对虾对生物絮团的摄取和利用，表明养殖对虾每天自然摄取的氮大约有18% ～ 29% 来自于生物絮团；Avnimelech 等( 1989) 利用13C /12 C 追踪罗非鱼对生物絮团的利用，也得出了类似的结论；Panjaitan( 2004) 进一步的研究还发现，利用生物絮团技术的对虾养殖池塘，饲料使用量减少了30%。

也有资料表明，生物絮团可以提高养殖动物的抗病能力。Defoirdt 等( 2005) 研究发现，生物絮团可以降低发光弧菌对卤虫的感染率，从而减少其对养殖动物的危害，减少疾病的发生；Avnimelech( 2004) 报道，与传统不加碳源的养殖池塘相比，外加碳源的养殖池塘中，对虾的成活率和生长率均较高。

3 生物絮团技术在中国对虾养殖中的应用

最近10 多年，我国对虾高位池养殖技术得到快速发展，并且在养殖规模和产量上均达到了一定的水平。但是，由于此种模式养殖密度高、负荷大，在养殖中后期要大量排水和换水，对附近的养殖场及周边环境均会产生负面影响( 李卓佳等，2006) ；如何进一步完善高位池养殖技术是提升当前对虾养殖产业水平的重要任务之一，生物絮团技术的提出为此提供了新思路。目前，中国对虾高位池养殖的硬件设施以及管理操作等具备利用生物絮团技术养殖的基本条件，如过滤消毒设施、池塘底部铺膜、充足的供氧设施等，均为在高位池养殖模式基础上应用与发展生物絮团技术提供了必要条件( 李卓佳等，2009) 。针对高位池养殖特点，可从以下几个方面来进行研究和探索，从而进一步提高对虾高位池精养水平。

3.1 高效与经济有机碳源的选择

合适的有机碳源对形成和维持生物絮团具有重要的作用，当前国外所用的有机碳源多为葡萄糖、淀粉和蜂蜜，这些物质价格相对较高，难以适应我国大规模

对虾养殖的需求；因此，选择适合国情的高效、经济有机碳源，对于降低养殖成本，满足当前关于低碳生态的需求是必要的。糖蜜是制糖工业中的一种副产品，其主要成分为糖类( 蔗糖) ，是很好的发酵原料，由于其适口性好，在畜牧上应用较多。鉴于糖蜜的上述特性及其在我国南北方均有分布，可以考虑在今后的研究中以糖蜜作为碳源应用到实际养殖生产中；蔗糖、淀粉、麦麸、玉米粉和米糠等也是可选择的碳源。

3.2 有机碳的适宜添加量

有研究表明，当水体中的C/N 比达到15 时，可以完全转化并去除水中的氨氮等无机氮( Rosenberry，2006) 。高位池养殖模式中，浮游植物发挥了重要的作用( 曹煜成等，2007) ；而水体中一定量的无机氮是浮游植物生长繁殖的必需物质，如果照搬国外C /N 比水平，可能造成高位池中浮游植物无氮源利用而无法生长繁殖，影响其生态功能。因此，要重点研究高位池养殖模式下有机碳的合适添加量，营造适合高位池水体中的C /N 比，达到既降低水体无机氮的质量浓度，又同时发挥浮游植物的生态作用，减少养殖过程的自身污染，将生物絮团技术和现有的水质生态调控技术有机结合起来。

3.3 增氧设施的合理配置

充足的溶解氧是养殖水体中形成生物絮团的必要条件，根据国外研究成果和应用经验，采用生物絮团的池塘，其充氧功率不应低于20 kW/hm2，而当前高位池增氧机配备的功率普遍为15 kW/hm2。如何进一步提高池塘的溶氧水平，也是高位池应用生物絮团技术需要解决的问题。

3.4 水体pH 值的调节

细菌利用无机氮的过程中会产生CO2，这必然会导致水体pH 值的降低。养殖生产上提高水体pH 的常用方法是添加生石灰，但Boyd ＆ Tucker( 1998) 指出，在没有稳定的有机物分解源的池塘中，想通过施用生石灰来提高碱度是不可行的，如果施用了大剂量的生石灰，水体pH 值升高，CO2可得性降低，加入的生石灰会与微藻争夺CO2，可能降低光合作用效率，产氧量减少，同时限制初级生产力；高位池养殖后期水体营造生物絮团时，如何调节pH 也是一个要解决的问题。

3.5 在越冬暖棚养殖中的应用

由于凡纳滨对虾的适温区限较宽，加之广东等南方省区的低温时间较短，因此这些地区可以在冬、春季进行对虾养殖；但为了使养殖对虾安全过冬，需在虾池上搭建塑料暖棚以保持养殖池塘水温( 麦贤杰等，2009) 。该养殖方式具有延长养殖时间和提高养殖效益等优势。越冬暖棚养殖能起到保温的效果，由于外界水温较低，养殖期间不适宜大量换水，所以向水体中添加碳源更有利于生物絮团的形成，生物絮团技术在越冬暖棚养殖中具有更广阔的应用前景。

综上所述，生物絮团技术是一项比较新颖的实用技术，传统的研究内容是通过物理和化学方法，对养殖水体中一些常见指标如氨氮、亚硝酸盐氮、异养细菌数量、生物絮团体积( FV) 和总悬浮物( TSS) 等的测定( Avnimelech ，2006；Avnimelech ，2007；Crabet al ，2009) ，通过这些指标的变化，评价利用生物絮团技术的养殖效果。随着分子生物学的发展并结合高位池模式养殖特点，可以考虑利用PCR －DGGE 和FISH 等方法来深入研究生物絮团组成成分和细菌种群结构等，为生物絮团技术在实际养殖生产中的进一步应用打下基础( Schryver et al ，2008) 。在以后的工作中要注重这方面的研究和探索，争取把这种实用技术早日推广到生产实践中，为我国水产养殖做出更大的贡献。

生物絮团技术特点及其在对虾养殖中的应用

摘自《水生态学杂志》

摘要：生物絮团技术是通过向养殖水体中添加有机碳物质，人工调控养殖系统微生物种类和数量，起到维持水环境稳定、减少换水量、提高养殖成活率、增加产量和降低饲料系数等作用的一项技术。从生物絮团形成的条件、组成、生态功能以及国外的应用等几个方面进行综述，同时分析了此项技术在中国对虾养殖中的

应用前景。

关键词:生物絮团技术；对虾；养殖；应用

20世纪90年代初，世界性的对虾病毒性疾病大爆发，对中国乃至世界各地的对虾养殖产生了沉重打击并且造成了巨大经济损失。此后几年间，人们反思过去的养殖理念，开始创新养殖模式和技术、引进培育优良对虾品种，从而使中国对虾养殖发展到了一个新的历史阶段( 赵法箴，2004) 。中国对虾养殖产量也从1994年低谷时的6.39万t ( 麦贤杰等，2009) 提高到2009年的133万t ( 农业部渔业局，2010) ；然而，当前中国对虾养殖的发展仍然处于规模产量型阶段，高投入、高污染和低效益带来的发展局限性和负面效应已经暴露出来。刘贤词等( 2009) 曾对海南省高位池养殖的污水排放情况进行了调查，发现2006年全海南省高位池养殖总面积约3733 hm2，废水排放总量约为1.95亿t ，排放的COD 为11.6 万t ，氨氮为63.9t 。高位池养殖万元产值废水和COD 的排放量远远高于其他农业行业。近年来，随着健康生态养殖模式的发展和养殖户观念的改变，上述指标虽有所下降，但对虾养殖业的自身污染仍相当严重。以色列养殖专家Avnimelech 倡导的生物絮团技术具有降低饲料消耗、减少养殖污水排放等特点，是当前比较先进的水产养殖技术之一( Stokstad，2010) 。本文从生物絮团形成的条件、组成、生态功能及其技术在国外的应用现状等几个方面进行综述，并展望了此项技术在中国对虾养殖中的应用前景。

1 生物絮团形成的条件、组成和影响因素

1.1 形成条件

根据Rosenberry( 2006) 对生物絮团形成条件的研究结果，采用生物絮团技术的养殖池塘需具备以下条件:⑴过滤消毒设施。通过砂滤网过滤养殖用水，消除体积较大的有害生物，配备蓄水池对养殖用水进行沉淀、消毒后方引入养殖池塘；⑵池塘底部铺膜。铺膜池塘的优点在于虾池的水质不受底质影响，比较稳定，而且清理池底既方便又彻底，可减少池底污染和病害发生；⑶完备的充氧设施。采用生物絮团技术的养殖池塘，水体中要保持足够的溶解氧；通过装置向水体中充氧，一方面可以保持水体中高含量的溶解氧以用于各种生物需求；另一方面在充氧的过程中可以使水体循环流动，让营养物质、浮游动植物和细菌达到动态平衡。

1.2 组成要素

Chamberlain ＆ Hopkins( 1994) 在罗非鱼和对虾生长试验中指出，当有足够的氧气供应时，降低饲料蛋白质含量和减少养殖水交换量均不会对养殖生物的生长产生影响，这个研究结果极大地促进了生物絮团技术的推广和应用。生物絮团技术是借鉴城市污水活性污泥处理方法的原理，通过人为添加有机碳物质，调节水体的C /N 比，提高水环境中异养细菌的数量，利用微生物同化无机氮，将水体中氨氮等养殖代谢产物转化成细菌自身成分，并且通过细菌絮凝成颗粒物质被养殖生物所摄食，起到调控水质、促进营养物质循环、降低饲料系数、提高养

殖生物成活率的作用。研究表明，生物絮团是由细菌群落、浮游动植物、有机碎屑和一些聚合物质相互絮凝而成的细菌团粒( Schryver et al，2008) 。

1.3 影响因素

在生物絮团形成的过程中，溶解氧和合适的C /N比是需要给以高度重视的影响因素。随着池塘中外来有机碳源的增加，有机物质就会增多，此时以异养细菌为主的异养生物将利用有机物质，并同时消耗大量的氧气，所以在整个以生物絮团技术为基础的养殖过程中，要保持足够的溶解氧。有资料表明，应用生物絮团技术进行养殖，在对虾养殖池塘要配备15 kW/hm2 功率的充氧装置供给氧气，而在集约化罗非鱼池塘则要配备75 kW/hm2 的功率供给氧；大量供氧所消耗的电量也增加了养殖成本( Avnimelech，2004) 。在美国的南加利福尼亚州，有的养殖户用纯氧导入池塘来提高溶氧量，这种方法在成本上可能会更低一点。

一般认为细菌细胞中的C /N 比约为5 ( Tupas＆ Koike，1990) ，但实际养殖池塘水体中C /N 比要低于5，提高池塘水体中的C /N 比将有利于细菌自身的繁殖；一是向养殖池塘投入饲料的同时，添加投入有机碳源物质如蔗糖、葡萄糖、糖蜜、细米糠和木薯粉等；二是使用低蛋白含量的饲料。试验表明，在养殖池水中投入碳水化合物或使用低蛋白质的饲料可有效提升水中的C /N 比，并且使池水中以自养性细菌为主的系统转变为异养性细菌为主的系统，同时可将异养细菌总数从104CFU/mL 提高到107CFU/mL ( Bergeron et al ，2004) 。异养细菌数量的提高，有利于形成细菌聚合物———生物絮团。

在调节水体中的C /N 比方面，可参考以下公式( Avnimelech，1999) : △CH = ( feed × Nfeed × Nexcretion) /0.05

式中: △CH 为池塘中所需要碳水化合物的添加量；feed 为投喂给养殖生物的饲料量；Nfeed 为饲料中的氮含量( 如30% 蛋白质饲料含有4.65% 的氮) ；Nexcretion 为养殖生物排泄氮占投喂饲料氮的比例( 一般为50%)；0.05 为常数，由以下数字计算得出: 0.05 = 50% × 40% /4；其中， 50% 是所添加的碳水化合物的含碳量；40%是微生物转化效率；4 是微生物中的C /N 比。

按此公式推算，使用30% 蛋白质含量的饲料，△CH = ( feed × 0.0465 × 0.5) /0.05 = 0.465 ×feed ，需要添加投入饲料量46.5%的碳水化合物( 此时投入物质的C /N 比为10.75) ，才能使异养细菌同化养殖生物所排放的氮成为微生物性蛋白质。

2 生物絮团的生态功能和国外应用状况

2.1 生态功能

生物絮团作为微生物的集合体，在生态系统的微生物循环、生物地球化学过程以及生态调控中起着重要作用( 包卫洋等，2010) 。李卓佳等( 2008)把生物絮团作为对虾养殖系统各种物质循环中非常重要的一环；其在养殖池塘中的生态功能主要有两方面：一是生物絮团中的细菌转化氮、磷等养殖自身污染物质成为菌体蛋白质，降低氨氮和亚硝酸盐氮等有害物质，净化了水体；二是养殖过程中产生的有机碎屑、残饵和排泄物等均可以通过细菌粘附聚集成生物絮团的一部分，进入养殖生物的食物链，提高物质的循环利用，从而降低饲料系数。因此，通过形成生物絮团，既解决了养殖水体有害物质积累的问题，又提高了蛋白质的利用效率，减少了养殖生物对饲料的需要量，增加了收益( Bergeron et al，2004；Avnimelech ，2007) 。

在水产养殖过程中，自身污染物如氨氮、亚硝酸盐氮等无机氮均会积累，当达到一定的程度就会对养殖生物产生毒害作用。樊甄姣等( 2005) 认为控制养殖水体中的氨氮浓度是防治贝类疾病发生的关键措施之一；Ebeling 等( 2006) 认为

在高密度集约化养殖中，氨氮的积累成为限制养殖产量的重要因素。水产养殖中氨氮的转化主要有3 种方式: ⑴通过微藻的光合作用吸收；⑵通过自养细菌的硝化作用转化；⑶通过异养细菌利用氨氮合成自身细菌蛋白。研究表明，在有充足的有机碳和合适的C /N 条件下，养殖水体中异养细菌会最先利用氨氮转化成细菌自身蛋白；当有机碳成为限制性因素时，自养细菌就起主要作用，它通过硝化作用来消耗氨氮。Avnimelech( 1999) 的试验表明，直接向池水中添加碳水化合物，可以提高C /N 比，促进细菌同化虾池所排放的氨氮成为微生物蛋白质，并提供给对虾摄食利用，显著地减少池水中氨氮的积累。

2.2 国外应用

对虾的代谢产物、残存饲料和浮游动植物的残体通过细菌的降解作用，转化成为营养物质供浮游微藻利用，进而培养浮游动物。细菌在降解转化代谢产物的过程中，随着自身繁殖数量增加也絮凝成为生物絮团。

Moss ＆ Pruder( 1995) 研究表明，形成的生物絮团可以作为饵料的一部分被养殖生物食用，这样减少了饲料投喂量，降低了饲料系数；Schneider 等( 2006) 用糖蜜作为有机碳源用于罗非鱼养殖池，发现此碳源可以促进异养细菌的繁殖；Hopkins 等( 1995) 使用蛋白含量为40% 和20% 的饲料饲养凡纳滨对虾，发现其生长率没有显著差异。应用生物絮团技术的养殖池水中还有大量的颗粒型有机碳( POM) ，它是由46%的活体( 藻类、细菌和原生动物) 与54% 的有机碎屑所组成，大于5 μm 的POM 可以被养殖动物摄食；添加糖类可增加水中的溶解有机碳( DOC) 含量，促进细菌与浮游藻类的生长，再与原生动物和有机碎屑凝聚成颗粒型有机碳，可供养殖动物摄食并促进其生长。McIntosh( 2001)和Avnimelech 等( 1994) 发现利用生物絮团技术，可以使养殖动物对蛋白质的利用效率由25% 提高到45%左右；Burford 等( 2004) 利用15N 来追踪养殖对虾对生物絮团的摄取和利用，表明养殖对虾每天自然摄取的氮大约有18% ～ 29% 来自于生物絮团；Avnimelech 等( 1989) 利用13C /12 C 追踪罗非鱼对生物絮团的利用，也得出了类似的结论；Panjaitan( 2004) 进一步的研究还发现，利用生物絮团技术的对虾养殖池塘，饲料使用量减少了30%。

也有资料表明，生物絮团可以提高养殖动物的抗病能力。Defoirdt 等( 2005) 研究发现，生物絮团可以降低发光弧菌对卤虫的感染率，从而减少其对养殖动物的危害，减少疾病的发生；Avnimelech( 2004) 报道，与传统不加碳源的养殖池塘相比，外加碳源的养殖池塘中，对虾的成活率和生长率均较高。

3 生物絮团技术在中国对虾养殖中的应用

最近10 多年，我国对虾高位池养殖技术得到快速发展，并且在养殖规模和产量上均达到了一定的水平。但是，由于此种模式养殖密度高、负荷大，在养殖中后期要大量排水和换水，对附近的养殖场及周边环境均会产生负面影响( 李卓佳等，2006) ；如何进一步完善高位池养殖技术是提升当前对虾养殖产业水平的重要任务之一，生物絮团技术的提出为此提供了新思路。目前，中国对虾高位池养殖的硬件设施以及管理操作等具备利用生物絮团技术养殖的基本条件，如过滤消毒设施、池塘底部铺膜、充足的供氧设施等，均为在高位池养殖模式基础上应用与发展生物絮团技术提供了必要条件( 李卓佳等，2009) 。针对高位池养殖特点，可从以下几个方面来进行研究和探索，从而进一步提高对虾高位池精养水平。

3.1 高效与经济有机碳源的选择

合适的有机碳源对形成和维持生物絮团具有重要的作用，当前国外所用的有机碳源多为葡萄糖、淀粉和蜂蜜，这些物质价格相对较高，难以适应我国大规模

对虾养殖的需求；因此，选择适合国情的高效、经济有机碳源，对于降低养殖成本，满足当前关于低碳生态的需求是必要的。糖蜜是制糖工业中的一种副产品，其主要成分为糖类( 蔗糖) ，是很好的发酵原料，由于其适口性好，在畜牧上应用较多。鉴于糖蜜的上述特性及其在我国南北方均有分布，可以考虑在今后的研究中以糖蜜作为碳源应用到实际养殖生产中；蔗糖、淀粉、麦麸、玉米粉和米糠等也是可选择的碳源。

3.2 有机碳的适宜添加量

有研究表明，当水体中的C/N 比达到15 时，可以完全转化并去除水中的氨氮等无机氮( Rosenberry，2006) 。高位池养殖模式中，浮游植物发挥了重要的作用( 曹煜成等，2007) ；而水体中一定量的无机氮是浮游植物生长繁殖的必需物质，如果照搬国外C /N 比水平，可能造成高位池中浮游植物无氮源利用而无法生长繁殖，影响其生态功能。因此，要重点研究高位池养殖模式下有机碳的合适添加量，营造适合高位池水体中的C /N 比，达到既降低水体无机氮的质量浓度，又同时发挥浮游植物的生态作用，减少养殖过程的自身污染，将生物絮团技术和现有的水质生态调控技术有机结合起来。

3.3 增氧设施的合理配置

充足的溶解氧是养殖水体中形成生物絮团的必要条件，根据国外研究成果和应用经验，采用生物絮团的池塘，其充氧功率不应低于20 kW/hm2，而当前高位池增氧机配备的功率普遍为15 kW/hm2。如何进一步提高池塘的溶氧水平，也是高位池应用生物絮团技术需要解决的问题。

3.4 水体pH 值的调节

细菌利用无机氮的过程中会产生CO2，这必然会导致水体pH 值的降低。养殖生产上提高水体pH 的常用方法是添加生石灰，但Boyd ＆ Tucker( 1998) 指出，在没有稳定的有机物分解源的池塘中，想通过施用生石灰来提高碱度是不可行的，如果施用了大剂量的生石灰，水体pH 值升高，CO2可得性降低，加入的生石灰会与微藻争夺CO2，可能降低光合作用效率，产氧量减少，同时限制初级生产力；高位池养殖后期水体营造生物絮团时，如何调节pH 也是一个要解决的问题。

3.5 在越冬暖棚养殖中的应用

由于凡纳滨对虾的适温区限较宽，加之广东等南方省区的低温时间较短，因此这些地区可以在冬、春季进行对虾养殖；但为了使养殖对虾安全过冬，需在虾池上搭建塑料暖棚以保持养殖池塘水温( 麦贤杰等，2009) 。该养殖方式具有延长养殖时间和提高养殖效益等优势。越冬暖棚养殖能起到保温的效果，由于外界水温较低，养殖期间不适宜大量换水，所以向水体中添加碳源更有利于生物絮团的形成，生物絮团技术在越冬暖棚养殖中具有更广阔的应用前景。

综上所述，生物絮团技术是一项比较新颖的实用技术，传统的研究内容是通过物理和化学方法，对养殖水体中一些常见指标如氨氮、亚硝酸盐氮、异养细菌数量、生物絮团体积( FV) 和总悬浮物( TSS) 等的测定( Avnimelech ，2006；Avnimelech ，2007；Crabet al ，2009) ，通过这些指标的变化，评价利用生物絮团技术的养殖效果。随着分子生物学的发展并结合高位池模式养殖特点，可以考虑利用PCR －DGGE 和FISH 等方法来深入研究生物絮团组成成分和细菌种群结构等，为生物絮团技术在实际养殖生产中的进一步应用打下基础( Schryver et al ，2008) 。在以后的工作中要注重这方面的研究和探索，争取把这种实用技术早日推广到生产实践中，为我国水产养殖做出更大的贡献。