一、微藻的應用
微藻是一類古老的低等生物,在陸地、海洋分布廣泛,營養豐富、光合利用度高,其細胞代謝産物在很多領域都具有很好的開發前景。藻類個體大小懸殊,其中,隻有在顯微鏡下才能分辨其形态的微小藻類群被人們稱為微藻。
微藻是一類資源豐富、種類繁多、生長速度快、具有極大應用價值的生物資源。
作天然食品的原料
許多研究表明,小球藻、螺旋藻等單細胞微藻類含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素、生物多糖、不飽和脂肪酸、葉綠素、類胡蘿蔔素及人體所需的各種礦物質等,有優異的營養保健功能,既能促進細胞和肌體的生長發育,延緩衰老,又能提高肌體免疫機能,對感冒、痛風、腫瘤及消化系統疾病有良好的預防及輔助治療作用。
作食品添加劑
微藻除了大量用于生産健康食品外,日本、澳大利亞等還以微藻作原料生産維生素、食用色素、多不飽和脂肪酸等食品添加劑,其中螺旋藻和小球藻可直接用作食品着色劑,或從中提取藻藍素、葉綠素、類胡蘿蔔素、蝦青素等食用色素,近年來還從微藻中研究開發了二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等多不飽和脂肪酸及多糖等具有保健功能的食品添加劑,具有天然無毒、顔色鮮豔的特點,不僅能賦予食品誘人的顔色,而且有很好的營養保健功能。
作生物藥劑的原料
許多微藻含有各種藻膠、蛋白質、氨基酸、裙帶酸鈉、褐藻酸鈉、藻類澱粉、甘露醇、糖類、甾醇類化合物、丙烯酸、脂肪酸、維生素和大量無機鹽 (如鹵化物、碳酸鹽、氧化鈣、鉀、鎂、碘)等成分。根據古藥書記載和現代藥學研究表明,許多微藻味屬鹹、寒,有清熱解毒、軟堅散結、消腫利水以及化瘀痰之功效。許多藻類提取物對病毒、傷風感冒、腫瘤、支氣管病、心血管病及放射性锶病毒等有一定的抑制或防治作用。
作工業原料
微藻細胞内的許多代謝産物都是重要的工業原料。如綠藻類細胞中含有大量的葉綠素,可用于制造補血劑、食品染色劑和除臭劑。蝦青素屬于類胡蘿蔔素類色素,是甲殼類動物和觀賞魚體内的重要色素。人工合成的蝦青素價格非常昂貴,并且常常含有有害物質,而雨生紅球藻中蝦青素的含量高達細胞幹重的5%,遠高于其他天然蝦青素的生産來源。因此,雨生紅球藻是生産蝦青素的重要工業原料。
用于廢水處理
微藻對污水具有很強的清潔能力,特别是絲狀微藻,由于比較容易與培養液進行分離,所以是進行污水生物處理的有效生物。用微藻淨化污水,不僅能減少環境污染,還可以将得到的藻類細胞用作飼料和肥料,甚至可用于生産有用的化學物質。與傳統的廢水處理方法相比,用微藻處理廢水,具有成本低、耗能少、效益大的特點,是一項非常有開發潛力的環保工程。
用于美容和生産化妝品
螺旋藻營養豐富,具有較好的護膚能力,不僅能潤膚、護膚,同時還有清除和抑制自由基的能力,能起到防皺、防曬、抗輻射、祛斑、抗衰老的作用。微藻中特有的蛋白質色素——藻膽蛋白,色彩鮮豔、多樣,是對人體無害的絕好的口紅生産原料。
作生物肥料
土壤藻類主要有藍藻中的念珠藻、螺旋藻,綠藻中的衣藻、小球藻以及裸藻、矽藻等。它們的主要特點是具有葉綠素,可以進行光合作用,能自營生活和積累有機質。藍藻既能通過光合作用産生氧氣,又具固氮能力。固氮藍藻能将大量空氣中遊離的氮固定為農作物能夠利用的氮肥,既可提高農田肥力,又可降低農業生産成本。同時藻體本身可以在稻田的水體中大量生長繁殖,分解後提高土壤的有機質含量和肥沃度,改良土壤結構,避免化肥引起的土壤闆結。
作為水質改良劑
微藻能有效地進行光合作用,将氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有毒物質轉化為有機化合物,産生氧氣,提高溶氧水平,改善水體環境。
作為餌料生物
由于微藻含有豐富的蛋白質、大量的礦物質、維生素、氨基酸、核苷酸和生物活性物質等,是維持和促進魚類健康所不可缺少的營養素,是貝類、花白鲢、蝦苗最好的天然餌料,而且微藻蛋白質中天然免疫物質和促長物質, 是配合飼料無法添加和生産的。微藻作為對蝦、扇 貝、鮑魚等水産動物幼體的開口餌料對提高幼體的成活率和增強體質有重要作用。
增強養殖動物抗病能力
通過微藻生态調控、改善養殖環境來提高養殖對象的抗病力,是水産生态調控防病的重要組成部分。微藻對病原菌有較好去除率,藻類對水體中病原菌的抑制有兩種方式:一是藻類在進行光合作用的同時不僅傳遞氧也傳遞了熱能,在較高的溫度下,病原體的壽命極大縮短;二是由于藻類在光合作用的過程中消耗了大量的二氧化碳而導緻水中pH值增高,也縮短了病原菌的壽命。
二、科學“肥水”
“肥水”對水産養殖來說,是貫徹始終的大事,直接關系到養殖成功,但對于養殖者來說,大多數養殖戶認為“肥水”就是施肥,也有些人認為水中有藻類達到一定量就是肥水。實際上肥水并不這麼簡單,也不是一個容易做的事!“肥水”是指有益藻類的生物量達到一定的數量,并且水質保持一定的活性和穩定性。四個關鍵點:有益藻 、生物量 、活性 、穩定性。所以關于肥水是指有益藻類,如果你把有害藻類繁殖起來對養殖是有害無益的。
肥水标準
不同的藻類不同的标準,以透明度作為标準,矽藻有益藻(小環藻)通常為50-100cm,綠藻有益藻(小球藻)30-50cm,矽綠藻40-50cm。
肥水方法
适合定向培養的藻種
1.綠藻(小球藻和複合綠藻):優勢:快速肥水、調節透明度、穩定水質環境、優質天然餌料、無毒素提供營養、預防有害藻、降低養殖成本。2.矽藻(小環藻和各種矽藻):(1)底栖矽藻通過光合作用為池塘底部提供氧氣,因此它們是物質循環和能量流動中至關重要的組成部分。(2)底栖矽藻在水生生态系統中也是化學物質調節者,它可以在其生長過程中吸收過量的氮、磷、重金屬和其他化學物質。(3)底栖矽藻水透明度高,最适合養殖底栖水産動物。(4)作為餌料使用,矽藻具有個體微小、營養豐富的優點,還有較好的附着性能,易被舔食,對水産經濟動物幼體的生長速度和成活率有直接的影響。
藻種的選擇
1.根據養殖環境選擇:
(1)低溫5-20℃選擇矽藻(主要小環藻),尤其淡水養殖;
(2)高溫20-36℃選擇綠藻(主要小球藻或者小球藻的複合藻),尤其是海水養殖。
2.根據養殖品種選擇:
(1)養蝦---高溫選擇小球藻,低溫選擇矽藻小環藻;(2)河蟹--低溫選擇小環藻,高溫可以補充小球藻;(3)海參--低溫選擇小環藻,并且整個養殖過程以小環藻為主,高溫休眠适當補充小球藻;(4)魚類--低溫選擇小環藻,溫度上來補充小球藻。
藻種營養的選擇
1.有機肥:營養全面,分解慢,肥效持久,但這些肥料需要消耗水中的氧氣,比如分解1噸人糞需要消耗3.6噸的氧氣。一般有機肥的池塘相當于半污染,因此必須注意。(1)綠肥:各種植物加工或者不交給作為基肥、追肥;(2)糞肥:各種糞肥和尿液,用前需要腐熟、發酵,但發酵不好有寄生蟲和病菌;(3)混合堆肥:是利用綠肥、糞肥混合堆制發酵而成,其肥效因堆制物的種類和比例而不同。
2.無機肥:(1)氮肥:氮是蛋白質的主要成分,也是葉綠素、維生素、生物堿以及核酸和酶的重要成分。氮是植物主要的營養元素之一。硝酸铵、硫酸铵、硝酸鈣、硝酸鈉等。(2)磷肥:一般來說,魚池中磷的含量均能滿足魚類生長的需要,但是在夏、秋季節,浮遊植物大量繁殖生長、魚類生長旺盛,魚池中磷大量消耗,往往使磷含量極低,如在這段時間中合理地向魚池施用磷肥,提高水質的肥度,對提高魚産量有重要意義。常用的無機磷肥主要有:
a.過磷酸鈣,為灰白色粉末,一般含磷量為16%-20%,主要是水溶性磷酸鈣,肥效迅速、良好。b.重過磷酸鈣,含磷量為40%左右。上述兩種磷肥施入魚池後,隻有在幾天内才發生作用,因磷酸根很快被土壤吸收固定,降低了浮遊植物對磷的利用率。
(3)鉀肥:一般說來,魚池對鉀需要量較少,不會産生缺鉀現象。常用的鉀肥有硫酸鉀,含鉀量為48%-50%;氯化鉀,含鉀量為50%左右及草木灰。
3.定向肥:指培什麼藻就用什麼肥,根據藻類所需營養配比。如矽肥,一種以矽元素為主的肥料,主要培養矽藻。
三、溶解氧
空氣中的分子态氧溶解在水中稱為溶解氧,用DO表示。溶解氧是水産養殖環境中的第一要素,其含量低時會影響養殖生物的攝食量、餌料系數、抗病能力等。水體中溶解氧含量也是判定池塘水質好壞的一個指标。
池塘中80%的氧氣來自于藻類的光合作用,其中,小球藻對光照條件要求較高,生長繁殖需要充足的光照(不能暴曬);而矽藻對光照要求低,即使在微弱的光照條件下也可以産氧,但在毫無光照黑暗的環境中不能産氧(注:浮萍搶奪營養能力特别強,如果池塘被浮萍全覆蓋,矽藻很難繁殖起來,也就不能生産溶解氧了!)。養殖池塘中的溶解氧并不是一成不變的,它會随着養殖水體環境因子的變化而做相應的改變。通常要求溶解氧在5~12mg/L。如果低于5mg/L,養殖品種魚類或龍蝦等生長就會受到影響,甚至導緻死亡。
溶解氧的來源
1. 藻類光合作用放氧;2.人工增氧(機械增氧、化學增氧等);3.大氣中氧氣的自然溶入;4.新水補給。
溶解氧與水産養殖的關系
1.提供養殖動物生命活動所必需的氧氣。2.增強免疫力:水中充足的溶氧還有助于提高養殖動物對其它不利環境因子(如氨氮、亞硝酸鹽等)的耐受能力,增強對環境脅迫的抵抗力。處于連續低溶氧環境中的動物,其免疫力下降,對病原體的抵抗力減弱。3.有利于好氧性微生物生長繁殖:好氧性微生物對水體中有機物的降解至關重要,在有氧條件下,水體的糞便、殘餌、生物屍體(包括死亡的藻類)和其它有機碎屑等被微生物産生的各種胞外酶逐步降解,最後成為簡單無機物進入新的物質循環,從而消除水體有機污染,而這些都是需要氧氣的參與才能進行的。4.抑制有害的厭氧微生物的活動:在缺氧的條件下,厭氧微生物活躍,對有機物進行厭氧發酵,産生許多有害的發酵中間物,如硫化氫、甲烷、氨等,對養殖動物造成極大危害。在低氧條件下水體和底質變黑發臭,主要是因為其中硫化氫遇鐵産生黑色的沉澱所緻。水體中較高溶氧将對這類有害的厭氧微生物産生抑制作用,有助于創造良好的養殖環境。5.減少有毒、有害物質:氧氣能直接氧化水體和底質中的有毒、有害物質,降低或消除其毒性。氧氣具有很強的氧化性,可直接将水中毒性大的硫化氫、亞硝酸鹽等分别氧化成低毒的硫酸鹽、硝酸鹽等。水體中氨氮的降解,有機物的分解,磷酸鹽和硝酸鹽的再生,都需要消耗一定量的氧氣,可見水體中各營養元素的變化和溶解氧值的變化關系密切。
溶解氧的變化
1.晝夜變化:在沒有人工增氧作用的養殖池塘中,上層水的溶氧晝夜變化十分明顯。通常情況下,下午高于早晨,白天高于夜間。白天随着藻類光合作用的進行溶氧逐漸上升,至下午日落前達到最大值,夜間由于藻類不能進行光合作用,而各種耗氧作用依然進行,因此水體溶氧會持續下降,至清晨日出前達到最低水平。但随着水層深度的增加,溶氧的這種晝夜變化也趨于減弱甚至停滞。2.垂直變化:溶氧在水中的分布呈現出從上到下垂直遞減狀态,這主要與不同水層所接收到的光照和溫度差異有關。由于水體以及其中的藻類等物質的吸收,光線進入水中後會随着深度的增加而變得越來越弱,到達一定深度後完全變成無光的黑暗水區。藻類隻能在有光線的水層中生長并進行光合放氧,而耗氧作用卻在每一個深度都不停地進行,從而使水體溶氧形成上層高、下層低、非均勻遞減的垂直分布,這種現象常見于高溫季節的深水池塘。3.季節變化:池塘水體溶氧的季節變化也比較明顯。一般而言,夏季水溫高、光照強烈,藻類生長快,光合作用旺盛,釋放大量氧氣,水體增氧作用明顯;但夏季也是水體生物量、糞便、殘餌、死亡的動植物屍體等各種有機廢物含量最高、耗氧最強烈的季節,因而此時水體溶氧變化大,并會經常出現溶氧過飽和水區,低氧甚至無氧水區等極端溶氧水平,是水産養殖最容易出現溶氧問題的季節。
四、清塘
生石灰
生石灰,又稱燒石灰,主要成分為氧化鈣。
原理
氧化鈣與水發生反應,并産生大量熱量,生成強堿氫氧化鈣,短時間使池水pH值提高到11左右,對水中動植物和細菌有很強的消殺效果。
作用
1. 能迅速而徹底殺菌消毒和殺死敵害生物。對防止一些水生植物、魚類寄生蟲和病原菌等敵害生物的侵襲有良好的作用。2.可提高池水的堿度和硬度,增加緩沖能力,提高水體質量。由于堿的遊離,可以中和淤泥中的各種有機酸,改變酸性環境,使池塘呈微堿性環境。3.鈣離子濃度增加,pH值升高,可使被淤泥膠粒吸附的铵、磷酸、鉀等離子向水中釋放,增加水的肥度。同時鈣本身是各種水生生物所必需的營養元素,特别是蝦、蟹、貝類等需要大量的鈣,因此,用生石灰清塘能起到較好的施肥作用。4.可加速細菌分解有機物的過程,促進池塘内有機質分解礦化。5.能澄清水質,使懸浮的膠狀有機物等凝聚沉澱;同時還能加快池底有害物質的氧化分解,改善池底的通氣條件,延緩池塘的老化。
注意事項
1.使用的生石灰最好是塊生石灰,它遇水能放出大量熱能,并應立即使用,長時間保存容易導緻效果下降。2.池水硬度大、池底淤泥多,會影響生石灰清塘效果,應适當加大用量。3.生石灰可以提高水體pH值,pH值低的池塘建議使用,但池塘pH在8.8以上時不要使用生石灰。4.生石灰可提高池水的堿度和硬度,但堿度和硬度在150mg/L以上時不要使用生石灰。
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