氮循環(huán)受阻，氨氮、亞鹽爆表？根源水產(chǎn)用合成菌群技術(shù)給出了答案

摘自根源水產(chǎn)年度會議上田相利教授專題報告《水產(chǎn)有益微生物-科技創(chuàng)新賦能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展》摘自根源水產(chǎn)年度會議上田相利教授專題報告《水產(chǎn)有益微生物-科技創(chuàng)新賦能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展》

梁晶晶

中國海洋大學博士，正高級工程師，水生動物類執(zhí)業(yè)獸醫(yī)師，現(xiàn)任青島根源生物技術(shù)集團有限公司水產(chǎn)部研發(fā)負責人、水產(chǎn)后生元研究中心主任。長期致力于水產(chǎn)養(yǎng)殖微生態(tài)制劑的應用研究及產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，已獲授權(quán)發(fā)明專利19項，發(fā)表學術(shù)論文16篇。主導完成的“水產(chǎn)抑菌型枯草芽孢桿菌沙漠亞種代謝產(chǎn)物工藝及應用研究”被鑒定為國際領(lǐng)先水平，相關(guān)產(chǎn)品年銷售額突破1000萬元。

主要研發(fā)成果還包括：水產(chǎn)養(yǎng)殖用低溫降氨氮菌株的篩選研究；調(diào)理腸道、提升免疫力的南美白對蝦與刺參內(nèi)服產(chǎn)品開發(fā)；抑制水產(chǎn)致病菌的益生芽孢菌株研究；以及南美白對蝦用功能性生物顆粒添加劑研發(fā)。帶領(lǐng)根源水產(chǎn)技術(shù)團隊，成功打造出水自然、諾維健、漁水旺、底益凈、酵美香、益倍康、加益佳七大系列產(chǎn)品，各具特色。

這些成果顯著提升了生物凈水類和抑菌類產(chǎn)品的功效，突破了益生菌及酶制劑在對蝦飼料中不耐高溫的技術(shù)瓶頸，有效提高了養(yǎng)殖動物的成活率與飼料轉(zhuǎn)化率，同時減少了養(yǎng)殖過程對水體的自身污染。

高密度養(yǎng)殖模式的普及，在提升產(chǎn)能的同時，也將一個棘手難題擺在了無數(shù)養(yǎng)殖戶面前——水體氮污染。氨氮、亞硝酸鹽的持續(xù)積累，輕則抑制攝食、拉低飼料轉(zhuǎn)化率，重則引發(fā)"褐血病"、誘發(fā)弧菌暴發(fā)，成為制約養(yǎng)殖效益的隱形殺手。

多年來，行業(yè)普遍依賴單一菌株或簡單復合菌產(chǎn)品來應對這一問題，但受池塘環(huán)境復雜多變的影響，效果參差不齊，穩(wěn)定性始終難以保障。

根源水產(chǎn)（全稱“青島根源生物技術(shù)集團有限公司水產(chǎn)部”）歷經(jīng)多年技術(shù)積累，聯(lián)合中國海洋大學田相利教授團隊，依托萬株級水產(chǎn)功能菌種資源庫，率先將合成菌群技術(shù)引入水產(chǎn)除氮領(lǐng)域，走出了一條從"用菌"到"用菌群"的創(chuàng)新之路。本文專訪根源水產(chǎn)研發(fā)負責人梁晶晶博士，深度解析合成菌群除氮技術(shù)的核心原理、應用方法與產(chǎn)業(yè)前景。

騰氏水產(chǎn)商務(wù)網(wǎng)：梁博士，請問高密度養(yǎng)殖下，池塘氮循環(huán)受阻的關(guān)鍵癥結(jié)是什么？帶來哪些危害？

梁晶晶：您這個問題問得非常關(guān)鍵。在高密度、高強度投喂的養(yǎng)殖模式下，大量的殘餌、糞便和動物代謝廢物源源不斷地輸入水體，導致有機氮負荷遠超水體自身的自凈能力。關(guān)鍵癥結(jié)在于“自養(yǎng)菌與異養(yǎng)菌的失衡”。 自然水體中，氨氮和亞硝酸鹽的去除主要依賴硝化細菌等自養(yǎng)菌，但它們繁殖慢、對環(huán)境敏感（如溶氧、pH）。而異養(yǎng)菌（如普通芽孢桿菌）分解有機質(zhì)速度快，繁殖也快，但在分解過程中會大量釋放氨氮，而隨著養(yǎng)殖推進，水體碳氮比逐漸下降，具有硝化反硝化作用的芽孢桿菌等異養(yǎng)菌生長受阻，氨氮和亞硝酸鹽就會快速積累，氮循環(huán)在“硝化”這一步就卡住了。

氨氮和亞硝酸鹽積累帶來的危害非常直接：

生理毒性：氨氮直接損傷鰓組織，影響呼吸；亞硝酸鹽會與血藍蛋白結(jié)合，導致對蝦“褐血病”，全身缺氧，即使溶氧充足也會窒息。

免疫力下降：長期處于高氨氮、高亞鹽環(huán)境中，養(yǎng)殖動物處于慢性應激狀態(tài)，免疫力被抑制，更容易爆發(fā)弧菌、白斑等病害。

攝食與生長受阻：亞鹽一高，對蝦就不吃料、空腸空胃，飼料系數(shù)飆升，養(yǎng)殖周期拉長，直接拉低經(jīng)濟效益。

可以說，解決不了氮循環(huán)受阻問題，高密度養(yǎng)殖就很難持續(xù)穩(wěn)定賺錢。

騰氏水產(chǎn)商務(wù)網(wǎng)：根源水產(chǎn)多年來扎根水產(chǎn)微生態(tài)領(lǐng)域，持續(xù)關(guān)注養(yǎng)殖痛點并不斷尋求生物解決方案。我們都知道，根源水產(chǎn)的后生元技術(shù)為弧菌問題提供了非常好的解決方案，那么，在水體除氮技術(shù)方面根源水產(chǎn)做了哪些技術(shù)積累？

梁晶晶：根源水產(chǎn)從成立之初，就把“微生物解決養(yǎng)殖痛點”作為核心方向。在除氮這條路上，我們走了三個階段：

菌株資源積累：我們與中國海洋大學田相利教授團隊深度合作，依托田教授多年建立的1.2萬余株水產(chǎn)功能菌種資源庫，專門針對高氨氮、高亞鹽環(huán)境進行耐受菌株和高效轉(zhuǎn)化菌株的定向篩選。這些菌株不是實驗室里長得好的，而是從真正高負荷池塘里“打過硬仗”的。

單一菌株產(chǎn)品驗證：早期我們推出過以單一芽孢桿菌或反硝化細菌為主的產(chǎn)品，確實有一定效果，但受環(huán)境（溶氧、碳氮比、溫度）影響大，去除效率不高，穩(wěn)定性不夠。

從“單菌”到“菌群”的認知升級：我們發(fā)現(xiàn)，單一菌株很難應對復雜多變的池塘環(huán)境。真正高效、穩(wěn)定的除氮，需要不同功能菌株協(xié)同作戰(zhàn)——有的負責分解大分子有機物，有的負責同化吸收氨氮，有的負責在微氧條件下轉(zhuǎn)化亞硝酸鹽。正是基于這種認知，我們才在田教授指導下，率先將合成菌群技術(shù)引入除氮產(chǎn)品開發(fā)，這也是我們今年在行業(yè)展會上重磅推出的技術(shù)方向。

騰氏水產(chǎn)商務(wù)網(wǎng)：今年在行業(yè)展上，根源集團推出的合成菌群除氮技術(shù)受到了業(yè)界廣泛關(guān)注，您能介紹一下該項技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)點體現(xiàn)在哪里嗎？

梁晶晶：感謝關(guān)注。這項技術(shù)的核心，可以用田教授經(jīng)常強調(diào)的一句話來概括：“基于自然，高于自然”。具體來說，關(guān)鍵技術(shù)點體現(xiàn)在四個方面：

核心功能菌株的精準篩選：我們從田教授菌種資源庫及根源水產(chǎn)菌種庫中，通過高通量篩選和競爭實驗，找出了對氨氮、亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化效率最高的“英雄菌株”。比如我們產(chǎn)品中的兩株枯草芽孢桿菌和一株地衣芽孢桿菌，它們對有機氮的分解和同化能力非常突出。

功能分工與協(xié)同代謝：合成菌群不是簡單地把幾個好菌混在一起。我們設(shè)計的是：

枯草Ⅰ負責“開路”——高效分解大分子有機物（殘餌、糞便），將其轉(zhuǎn)化為小分子碳氮源；

枯草Ⅱ + 地衣 + 糞腸球菌 負責“掃尾”——快速同化氨氮，并在微氧條件下協(xié)同轉(zhuǎn)化亞硝酸鹽。

這種“分解-同化-轉(zhuǎn)化”的分工，避免了中間產(chǎn)物（氨氮、亞硝）的積累。

可控、可復配的菌群結(jié)構(gòu)：與自然微生物組不同，我們的合成菌群成分明確、比例可控，不同批次產(chǎn)品效果一致。

配套擴培與應用方案：技術(shù)上再好的菌群，如果養(yǎng)殖戶用不好，也是空談。我們同步開發(fā)了“1:5:100”擴培方案（菌種:紅糖:水，充氧17~24小時），并總結(jié)出“553”應用原則（每棚5kg發(fā)酵液+5kg碳源，根據(jù)氨氮和亞硝情況，3天一次或連用3天），大大降低了使用門檻，保證了落地效果。

騰氏水產(chǎn)商務(wù)網(wǎng)：在水產(chǎn)領(lǐng)域合成菌群是一個非常新的概念，那么這項技術(shù)具有哪些優(yōu)勢呢？在水產(chǎn)行業(yè)應用前景如何？

梁晶晶：相比傳統(tǒng)單一菌株或簡單復合菌產(chǎn)品，合成菌群技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯：

多菌協(xié)同，效果更強更穩(wěn)：就像田教授在南京直播中舉的例子——單一菌株對抗病原體是“弱雞”，而10個菌株同時使用，病原體豐度可以降低2-3個數(shù)量級。除氮也是同理，合成菌群通過功能互補，對環(huán)境變化的適應能力遠超單菌。

代謝效率更高：不同菌株分工協(xié)作，整個群落的總代謝能力不是簡單的“1+1=2”，而是“1+1>2”。比如在碳源有限的情況下，合成菌群能更高效地完成氮的轉(zhuǎn)化。

結(jié)構(gòu)可控，重現(xiàn)性好：合成菌群是人工設(shè)計的，每個菌株的來源、比例、功能都清楚，便于質(zhì)量控制和機理研究。這也是它能夠走向產(chǎn)業(yè)化、標準化的重要前提。

應用前景：我認為合成菌群技術(shù)是水產(chǎn)微生態(tài)的“5.0時代”。

它不僅能解決氨氮、亞鹽問題，未來在弧菌防控、腸道健康調(diào)控、藻菌平衡、尾水處理等領(lǐng)域都有巨大潛力。田教授團隊提出的“共生元（Co-biotics）”概念，就是合成菌群技術(shù)與宿主健康管理的進一步融合?？梢灶A見，未來3-5年，合成菌群產(chǎn)品會成為水產(chǎn)動保領(lǐng)域的一個重要的產(chǎn)品技術(shù)。

騰氏水產(chǎn)商務(wù)網(wǎng)：除氮菌產(chǎn)品上市以來表現(xiàn)如何？應用過程中需要注意哪些事項？

梁晶晶：產(chǎn)品自去年年底陸續(xù)推向市場，尤其在華南對蝦小棚、廣西欽州、江蘇如東等核心養(yǎng)殖區(qū)，反饋非常積極。我這里分享幾個真實案例：

江門臺山小棚：養(yǎng)殖30天，28個棚，使用前亞鹽0.3-0.5mg/L，按我們的“1:5:100”擴培24小時后，每棚潑灑5L發(fā)酵液+5kg紅糖，48小時內(nèi)亞鹽降至0.02-0.05mg/L，25個棚顯著下降。

廣西欽州小棚：養(yǎng)殖40天，亞鹽高達2.0mg/L（已嚴重超標），連續(xù)使用3次（隔天一次），亞鹽降至0.005-0.1mg/L，幾乎測不出。4個棚亞鹽從0.4-0.6mg/L降至0.05-0.15mg/L，僅用了2次。

應用注意事項，總結(jié)為三點：

擴培要到位：一定要按1:5:100（菌種:紅糖:水）的比例，持續(xù)充氧（氣石或曝氣頭）17-24小時，最好的方法是第一天上午培養(yǎng)桶中加水曝氣，下午接種，培養(yǎng)過夜后第二天上午使用。溫度低時（<20℃）適當延長至36~48小時。擴培好的發(fā)酵液當天用完，存放不要超過3天，否則活菌數(shù)量下降。

碳源不能?。好颗铮ɑ蛎慨€）配合5kg碳源（紅糖或糖蜜）一起潑灑。碳氮比是異養(yǎng)菌利用氨氮亞硝的關(guān)鍵，碳源不足，效果打折扣。

預防為主，連用3天：不要等亞鹽爆表了再用。日常維護按“553”原則：每次5kg發(fā)酵液+5kg碳源，每3天用一次。如果是處理已經(jīng)超標的氨氮/亞鹽，建議每天一次，連續(xù)3天為一周期。

另外提醒一點：溶氧要跟上。雖然是合成菌群，但芽孢桿菌和糞腸球菌在代謝過程中仍需溶氧支持，使用期間保持增氧機正常運轉(zhuǎn)，效果更佳。

總結(jié)

高密度養(yǎng)殖下的氮循環(huán)難題，長期以來是制約養(yǎng)殖效益的隱形殺手。合成菌群除氮技術(shù)的推出，從根本上改變了過去"頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳"的用菌思路——通過功能菌株的精準分工與協(xié)同代謝，真正實現(xiàn)了對水體氮循環(huán)的系統(tǒng)性干預，讓養(yǎng)殖戶在氨氮、亞鹽的管控上有了更穩(wěn)、更可靠的工具。

這不僅是一款產(chǎn)品的迭代，更是從"用菌"到"用菌群"的理念革新。根源水產(chǎn)將持續(xù)深耕水產(chǎn)微生態(tài)領(lǐng)域，把更多經(jīng)過驗證的合成菌群方案帶到塘頭，真正幫助養(yǎng)殖戶降本增效、穩(wěn)產(chǎn)保收。

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