水产养殖业在为不断增长的人口提供粮食方面发挥着重要作用。但是，水产养殖需要以可持续的方式进行，以尽量减少对环境的影响并确保资源的有效利用。

一、什么是生物絮团技术？

BFT（生物絮团）是一项有助于改善水产养殖水质的新技术，它的工作原理是平衡系统中碳和氮的数量，可以通过向养殖系统中添加外部碳源来进行。使用生物絮团系统进行零换水的对虾生产有助于保持良好的水质，为虾提供额外的食物来源，并有助于保护环境和生态系统。

本研究旨在评估BFT在南美白对虾封闭育苗系统中的有效性，研究将侧重于在营养物和有机碳方面保持良好的水质。

二、准备研究

1、实验配置和养殖密度：

实验历时105天，采用容量为8吨的圆形水池（深度1.2m，直径3.3m）。将6.5吨浓度为30ppt的海水加入到水池中，并用30ppm/吨的氯制剂进行处理。氯处理24小时后，加入硫代硫酸钠进行脱氯。研究采用的南美白对虾PL 10作为研究对象，以100 PL/立方米的养殖密度重新放入每个水池中。虾每天喂食4次。

2、实验设计：

制备包括生物絮团T1、T2和T3的处理池和包括不使用生物絮团的C1、C2和C3的对照池。所有曝气源均已设置足够数量，为生物絮团的形成和虾的消耗提供足够的氧气，所有处理池和对照组均实验105天，直至收获。

3、生物絮团的形成和测量：糖蜜作为实验的碳源。具体而言，将840g糖蜜添加到水中以促进84g剩余氮的分解。实验中采用的C：N比例为10：1（图1）将1kg糖蜜与38.08g含有16gN（氮分解的蛋白质源）的颗粒在10L罐中混合，将混合物孵育24小时，然后放入处理池中，T1、T2、T3均采用同样的程序，对照池不使用生物絮团。

图1：从未吃完的饲料和虾粪便中去除含氮废物所需的碳量。

4、分析水、营养物和TOC参数：使用YSI 556多探头模型记录溶解氧 (DO)、pH、盐度、总溶解固体 (TDS)、温度参数和DO。

5、统计分析：采用SPSS（17.0版）的单向方差分析结合事后检验和Tukey检验来分析pH、温度、DO、TDS和DO等水体参数，用于确定各组之间的差异。

三、研究结果

1、生物絮团处理池（T1、T2和T3）和对照池之间存在颜色差异。培养结束时，T1由浅绿色变为深绿色，T2由浅绿色变为棕绿色，T3由浅棕色变为深棕色（图2）；处理池与对照池之间DO无显着差异，T1的DO值最高为9.53mg/L，C3的最低DO值为6.08mg/L；处理池和对照池之间的盐度存在明显差异。最高盐度值为T1的36.11ppt，最低盐度值为T3的31.6ppt；处理池和对照池之间的pH值存在明显差异，C3的最高pH值为8.24，C3的最低pH值为6.11；处理池和对照池之间的TDS存在明显差异；T1、T2和T3中的TDS较高，从第90天到养殖结束，C1、C2和C3的TDS下降；处理池和对照池之间的温度没有明显差异，最低温度为C3的22.97°（图3）。

2、处理池与对照池之间氨氮无明显差异，从第3个月开始，C1、C2、C3中氨持续增加，T1、T2、T3中略有下降；处理池中亚硝酸盐与对照池差异明显，生物絮团池和对照池中的TOC均较高；生物絮团处理池中的TOC(4.55-4.67 ppm) 低于对照池中的TOC(6.09-6.63 ppm)。然而，处理池和对照池之间的TOC差异并不明显（图4）。

3、从第3个月开始，C1、C2、C3中氨持续增加，T1、T2、T3中略有下降，处理池中亚硝酸盐与对照池差异明显。生物絮团池和对照池中的TOC均较高。生物絮团处理池中的TOC(4.55-4.67 ppm) 低于对照池中的TOC(6.09-6.63 ppm)。然而，处理池和对照池之间的TOC差异并不明显（图4）。

图2（af）：在105天的养殖过程中观察到的不同颜色的生物絮团，（a）第一个养殖周期的T1，（b）养殖结束时的T1，（c）第一个养殖周期的T2，（ d) 养殖结束时的T2，(e) 养殖开始时的T3，(f) 养殖结束时的T3。

图3(af)：使用生物絮团系统养殖白对虾105天的养殖期间的水参数。所有处理池（T1、T2 和 T3）和对照池（C1 、C2 和 T3 ）的参数包括 (a) DO、(b) 盐度、(c) pH、(d) TDS、(e) 温度和 (f) DO。

图 4(ad)：使用生物絮团(T1、T2 和 T3)的处理池在105天的养殖期内对水的 (a) 氨、(b) 亚硝酸盐、(c) 硝酸盐和 (d) 总有机碳 (TOC) 进行养分分析、 无生物团的对照池 (C1、C2 和 C3)

4、与T3相比，T1和T2中观察到更大的生物絮团尺寸（图5）。根据观察，绿藻和蓝藻在T1的水生环境中占主导地位，同时，观察到硅藻类和蓝绿藻在T2的水生环境中占主导地位，并存在轮虫浮游动物。在T3中，硅藻在水体中占主导地位，并存在寄生线虫、纤毛虫、桡足类和轮虫。确定异养细菌在气单胞菌属和假单胞菌T1、T2 和 T3 的水柱中占主导地位。（表1）。此外，相关分析表明，生物絮团集落大小的长度和宽度之间存在明显的正相关关系。

图 5(ad)：通过先进显微镜在100倍放大倍数下对处理池中的水样进行显微观察、

表1：各组生物絮凝团体积 (mL/ L) 。

四、研究讨论

1、结果表明，由于生物絮团的存在，生物絮团处理池中的总溶解固体（TDS）较高。由于微生物消耗大量DO，生物絮团处理池中DO波动。在生物絮团处理池中，亚硝酸铵和硝酸铵从第60天到第90天有所下降。TOC仅在T1处理池中下降，而在其他处理池中记录到更高的TOC。

2、生物絮团系统可以帮助去除氮、减少氮化合物、吸收氨、控制废物并为虾提供营养食物。水的颜色反映了不同的细菌群。T1：绿色（绿藻、蓝藻）。T2：绿棕色（硅藻、蓝藻）。T3：深棕色（硅藻、甲藻）。与对照池（11.5-12.9克/尾虾）相比，生物絮凝池中的虾尺寸更大（15.7-23克/尾虾）。

五、得出结论

生物絮团技术能够保持良好的水质，以提高水产养殖的管理效率。除了为虾提供营养补充外，还可以帮助减少水产养殖对环境造成的破坏，减少用水量，降低FCR和饲料成本，未来有望帮助推动可持续水产养殖。