摘要:為了提高對(duì)蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)凈化能力,改善對(duì)蝦養(yǎng)殖水環(huán)境,利用紅糖+枯草芽孢桿菌和聚氨酯填料+硝化細(xì)菌分別構(gòu)建生物絮團(tuán)和內(nèi)循環(huán)斑節(jié)對(duì)蝦(Penaeus monodon)養(yǎng)殖系統(tǒng),比較兩個(gè)系統(tǒng)在對(duì)蝦標(biāo)苗和養(yǎng)殖階段的水質(zhì)凈化效果和細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),從微生物學(xué)層面探究其水質(zhì)凈化機(jī)理。將體長(0.5±0.1)cm的5日齡仔蝦養(yǎng)殖在1 m3水體的帆布池中,標(biāo)苗期密度為5 000 ind.·m-3,養(yǎng)殖期降為400 ind.·m-3。標(biāo)苗結(jié)束時(shí),各帆布池底鋪約3 cm厚的砂子。生物絮團(tuán)系統(tǒng)中加活化后的枯草芽孢桿菌,每天一次性加50%日投飼量的紅糖,每隔7 d加0.5 L活化后的芽孢桿菌,每隔14 d換水20%。內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中懸掛已掛膜的聚氨酯填料包,其上表面浸沒在水中,內(nèi)部放一個(gè)氣石。每個(gè)系統(tǒng)設(shè)2組平行,各階段養(yǎng)殖周期分別為20 d和40 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),采集生物絮團(tuán)系統(tǒng)水樣、底砂和內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)生物膜、水樣及底砂的細(xì)菌樣品,提取DNA,利用Illumina Mi Seq平臺(tái)對(duì)DNA樣品進(jìn)行高通量測(cè)序。結(jié)果顯示,生物絮團(tuán)系統(tǒng)氨氮和亞硝酸鹽氮濃度波動(dòng)變化較大,顯著高于內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)(P<0.05);加芽孢桿菌和換水后,氨氮和亞硝酸鹽氮濃度有所下降。生物絮團(tuán)系統(tǒng)硝酸鹽氮濃度顯著低于內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)(P<0.05);化學(xué)需氧量顯著高于后者(P<0.05)。兩個(gè)系統(tǒng)總磷濃度無顯著差異(P>0.05)。細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析表明,在44個(gè)菌門中,有25個(gè)為所有樣品所共有,5個(gè)樣品優(yōu)勢(shì)菌門均為變形菌門(Proteobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidota),其在生物絮團(tuán)系統(tǒng)水樣、底砂和內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)生物膜、水樣及底砂中的相對(duì)豐度之和依次為58.51%、55.44%、61.48%、73.42%及65.69%。生物絮團(tuán)和內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中分別存在芽孢桿菌屬(Bacillus)、棲砂桿菌屬(Arenibacter)、珞珈蒼黃色桿菌屬(Luteolibacter)等和硝化螺旋菌屬(Nitrospira)、硝化刺菌屬(Nitrospina)、假交替單胞菌屬(Pseudoalteromonas)等具有有機(jī)物降解、水質(zhì)凈化及對(duì)蝦益生作用的菌屬。由此可知,生物絮團(tuán)系統(tǒng)對(duì)氨氮和亞硝酸鹽氮的凈化能力不如內(nèi)循環(huán)系統(tǒng);生物絮團(tuán)和內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)門和屬水平上細(xì)菌群落組成及其相對(duì)豐度均存在差異。