温度、pH、溶氧对添加植物乳杆菌构建生物絮凝系统的影响

生物絮凝技术和微生物制剂在水产养殖业中广泛应用,但向生物絮凝系统中添加益生菌最优条件研究甚少。本试验采取L_9(3~3)安排3因素3水平关于溶氧(厌氧0.5 mg/L,有氧5 mg/L,厌氧-有氧交替)、pH (5.5, 7, 8.5)、温度(25℃, 30℃, 35℃)正交试验,开展35 d以植物乳杆菌为添加剂培养生物絮团试验,通过比较三态氮的变化情况、脱氢酶活性(dehydrogenase activity, DHA)及微生物种群结构,得出以植物乳杆菌为添加剂培养生物絮凝的最佳工艺。结果表明:在有氧、pH值8.5、30℃时,生物絮凝培养用时最短,为13 d,生物脱氮效率高;温度和溶氧对脱氢酶活性有显著性影响,25℃,厌氧-好氧交替,pH值7条件下培养的生物絮团脱氢酶活性最高;微生物群落结构分析表明生物絮团中主要为变形菌门(70%),其次为拟杆菌门;植物乳杆菌在有氧、35℃、pH值5.5条件下丰度最高,为1.8%。综合实际生产,添加植物乳杆菌构建生物絮凝系统最佳条件为30℃、p H值7、有氧条件(DO5 mg/L)。     

不同C/N对生物絮凝硝化作用强度及微生物群落的影响

为了探究不同C/N(投入的总碳质量/投入的总氮质量)对生物絮凝硝化作用强度及微生物群落的影响,设置C/N为10∶、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1进行相关研究.结果发现:C/N为10∶1和15∶1两组NO3-的积累量显著高于其他组的(P＜0.05),且C/N为10∶1和15∶1两组NO3-的积累量存在显著性差异(P＜0.05).5个处理组的氧化还原电位(ORP)在实验第一天迅速下降到负值,但5组间ORP变化均无显著性差异(P＞0.05).从节约碳源的角度考虑,在第一批次实验筛选出的差异组间,即在C/N为10∶1和C/N为15∶1之间,设置C/N为10∶1、11∶1、12∶1、13∶1和14∶1,对照组不添加葡萄糖.结果显示,随着C/N的升高,各处理组NO3-的积累量逐渐下降.不添加碳源组NO3-的积累量明显高于其他组的(P＞0.05).不添加碳源糖组与C/N为10∶1、11∶1组NO3-的积累量存在显著性差异(P＜0.05),C/N为10∶1和15∶1组与C/N为12∶1、13∶1和14∶1组NO3-的积累量存在显著性差异(P＜0.05).6个处理组ORP在实验第一天都迅速下降到负值,但6组间ORP变化均无显著性差异(P＞0.05).将NO3-积累量有显著差异性的3个处理组(不添加碳源组,C/N=10、12组)进行高通量测序,发现3个处理组第一优势菌门和第一优势菌纲均为放线菌门和放线菌纲.在属水平中,芽孢杆菌属的丰度随着C/N的增加逐渐上升.综上所述,不添加碳源组的硝化作用强度最强,其余各处理组硝化作用强度随着C/N的升高逐渐降低.