海水养殖业发展的必然趋势

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇海水养殖业发展的必然趋势范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

海水养殖业发展的必然趋势范文第1篇

关键词：南通地区；海蜇；养殖技术

中图分类号：S963．21＋3

海蜇是对大型水母的习惯称呼，特别是指可食用的水母类。我国沿海常见的食用水母共有5种，除了海蜇属的海蜇和黄斑海蜇以外，还有口冠水母属的口冠水母、叶腕水母属的叶腕水母和拟叶腕水母属的拟叶腕水母等3个种类［1］。国内也有对其它种类的大型水母开发利用其食用价值的研究［2－3］，国外也有一些种类的大型水母可加工食用［4］。但海蜇因营养价值高、味道鲜美、口感好等优点，一直是重要的食用水母，也是传统的重要捕捞对象。在中国食用水母类总产量中，海蜇产量占80％以上［5］。海蜇属腔肠动物门、钵水母纲、根口水母目、根口水母科、海蛰属，本文涉及的海蜇都是指海蜇属海蜇。海蜇的食用价值高，营养丰富，组成合理，脂肪含量低，蛋白质和无机盐类等含量高。每百克海蜇含水分65g左右、蛋白质6～12g、脂肪0．1～0．5g、碳水化合物4g左右、热量276kJ、钙182mg、碘132pg以及多种维生素，尤其含有人们饮食中所缺的碘，是一种高蛋白、低脂肪、低热量的营养食品［6］。另外，海蜇蛋白质的营养价值高。海蜇的伞部和口腕部均含有18种氨基酸，必需氨基酸含量分别占海蜇口腕部、海蜇伞部氨基酸总量的26．62％、26．66％，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值分别是0．36、0．36［7］。可以看出蛋白质营养全面、氨基酸组成合理，特别是必需氨基酸含量高，主要呈味的谷氨酸、甘氨酸等分别在口腕部、伞部中含量最高，使其口感出众。

1养殖前景分析

海蜇是传统的重要的海产品，市场需求量大。20世纪90年代之前，产量主要来自捕捞生产。与其他海产品一样，捕捞量也经过了由少到多，到达顶峰后逐步衰退的过程。根据渔业统计资料，1980年中国的海蜇统计产量仅有0．9万t，其后产量在波动中呈上升趋势，至1998年产量达历史最高，为43万t以上［8］。其后至现在为止，产量基本呈现逐年持续下降的趋势。所以，发展海蜇养殖是市场和自然资源增殖的需要。我国海蜇养殖及捕捞总产量年均近30万t［9］，捕捞产量大体上呈下降趋势，而养殖产量逐步上升，但在海蜇总产量中所占比例仍偏少，尚不足20％［9］。海水渔业生产发展到现在，海水养殖总量已经超过捕捞产量，随着自然资源量的衰减，养殖越来越被重视，两者之间差距还会逐步扩大，很多养殖种类产量已远超捕捞量，所以海蜇养殖上升空间很大。为了生态的恢复、平衡以及保护，国家会加大海水捕捞限制的力度，而在发展人工养殖方面会提供更多的技术、资金以及政策方面的倾斜和扶持，这些也为发展海蜇养殖提供强有力的条件。海蜇人工养殖具有生长快、周期短、成本低、养殖风险低、经济效益高等优点，而南通地区更具备温度高优势，相比较北方地区可以一年养殖三茬，产量可以提升1／3多。2004年山东东营河口大北养殖区养殖，平均单产海蜇6750kg／hm2，产值在60000元／hm2以上，效益在37500元／hm2以上［5］。随着海蜇的市场行情看好，价格一路上涨，养殖效益会进一步凸显。

2南通海区特点

南通海区属于南黄海区域，长江入海口北侧，海岸带面积13240km2，约为全市陆地面积的1．5倍［10］。海产资源丰富，是南通地区国民经济的重要支柱。2014年南通市实现渔业产值147．8亿元，占全市农林牧渔业总产值的23．4％，全市生产总值的2．6％。渔业生产一直得到当地政府比较大的重视，有很多的鼓励、扶持政策，再加上地理位置的优越，这些都为发展海水养殖提供了有利条件。

2．1水文条件

海蜇为我国食用水母的主体，中国沿岸分布极为广泛，从渤海到南海的沿岸水域均有分布［11］，主要分布于黄海、渤海和东海。海蜇幼体主要发生于河口咸淡水交汇水域，东、黄、渤海沿岸各较大江河的河口区，均是幼蜇繁殖生长的场所。南通海区地处长江口，有丰富的海蜇分布。2005年对南通市近岸海域水质pH、盐度、水温监测研究，水质各要素的监测结果显示，pH呈弱碱性（7．95～8．12）；盐度、水温相对正常，量值范围分别是20．69‰～27．99‰、3．0～32．3℃；浊度范围在219‰～600‰之间［12］。海蜇最适pH为7．8～8．5，对水温的适应范围为15～32℃，最适水温为18～24℃，对盐度的适应范围为12‰～36‰，最适盐度为18‰～28‰，喜栖息在光照强度2500lx以下的弱光环境［13］。南通海区具备海蜇生长的基本水文条件。

2．2滩涂资源

南通全市海岸线206km，其中潮上带面积近2万hm2，潮间带18万hm2，潮下带（－15m等深线内浅海）26．7万hm2。沿海除30km岸线为侵蚀型岸段外，其余176km均是淤涨型的淤泥质海岸，平均每年以25～30km的速度向外延伸，每年淤涨的滩涂面积约467hm2［14］。南通滩涂资源很丰富，而且每年还在增加，可以进行大规模的多种形式的海蜇养殖。在潮上带、潮间带可以开展池塘养殖等方式，潮下带可以拦网养殖。

3养殖方式

海蜇是南通传统的海产品，原有产量来自于捕捞，野生资源受制于气候条件、海洋水文因素等的影响，产量不稳定，而且捕捞量逐年呈下降趋势，而市场的需求量越来越大，供需矛盾逐步扩大，价格一路走高，从而发展海蜇增养殖是必然的趋势。在前期工作的充分准备下，南通在2013年春季进行海蜇育苗，当年就投苗试养获得成功，其后多家公司尝试海蜇养殖。考虑南通地区的滩涂特点，借鉴外地区的海蜇养殖模式，以及其他海产品的养殖方式，充分利用已有的养殖设施，可以进行以下几种方法的养殖实践。

3．1池塘养殖

在潮上带以及潮间带地区，可以挖池塘蓄水养殖。池塘面积在2hm2以上，大水面水质比较稳定。池深控制在1．5～2m，池底平坦，底质泥底或泥沙质底，南通地区符合要求。海水水源优质，方便换水。附近具备淡水水源，可以在高温季节盐度偏高时调节盐度。池塘进水前进行清塘和消毒，清除掉大型的砾石、石块等，防止造成海蜇撞击受伤，用30～50mg／L的漂白粉或1500～2250kg／hm2的生石灰消毒。进水利用40～60目筛绢网过滤。海蜇营浮游生活，遇风易被吹向池边聚集，导致抢滩死亡，故应在池塘四周0．5m水深处设置高出水面30cm网带（网孔10目即可）。苗种投放密度与池塘位置、换水量、投饵量以及管理水平等有关。一般养殖潮区偏低，日换水量达10％以上的池塘，密度可以在7500头／hm2。如饵料充足，管理水平高，密度可以适当提高。如养殖潮区偏高，每半月换水量仅50％的池塘，养殖密度应控制在1500头／hm2左右。海蜇以浮游植物、浮游动物、有机碎屑和一些动物的卵粒等作为食物，以浮游动物为主。海蜇对食物的种类选择性较弱，但对食物大小有要求，以1mm以下的食物为主。养殖过程中可以通过有机肥和无机肥肥水或者接种小球藻、轮虫、卤虫等浮游生物的方式培养生物饵料，海蜇利用池塘以及换水带进来的饵料作为食物，养殖期间可不投放人工饵料，节约养殖成本。也可以建有配套的饵料生物培养池，培育轮虫、卤虫无节幼体、桡足类等，生物饵料培养池根据条件约为海蜇养成池面积的5％～10％，因饵料充足，可适当提高苗种放养密度，从而在海蜇个体规格、群体产量和养殖容量等方面得到提高。李晓东等［14］研究轮虫、卤虫无节幼体、桡足类对海蜇存活率以及生长率的影响，得出结论：其生长率与试验饵料的种类关系不大，而与投喂密度有关。所以饵料池主要保证有足够数量的浮游动物供应，而品种选择可以根据来源方便、养殖难易、养殖密度以及成本等因素进行考虑。现在也有制成3mm人工配合颗粒饲料进行投喂。池塘水质要保持肥、活、嫩、爽，池水透明度应控制在30～40cm左右，水色长期保持在茶褐色、褐绿色或黄绿色。透明度过小，控制施肥，加大换水；过大，加大施肥量，保证海蜇生长充足的饵料需求。池塘肥水，以及自然海区的污染，可能导致养殖池塘的富营养化，池水氨氮、硫化氢等有毒物质堆积，特别换水量小的池塘会尤其严重，从而影响海蜇生长，导致海蜇存活率下降。淤泥较多，以及水体富营养化的海区，可以利用人工培养的或市售的有益菌如光合细菌等来改善底质，同时提高换水量，停止施肥。南通地区温度适宜养殖三茬，养殖过程中可以采用暂养技术来提高存活率、延长生长周期以及提高养殖产量和效益。可在池塘中央或背风向阳一角，按池塘面积3％～5％的大小，用60目筛绢设置海蜇暂养池。5月份左右就可以进行头茬养殖。先将海蜇苗暂养，10d后再拆网放至池塘养殖。一般海蜇生长到45d，伞径达20cm时，二茬海蜇苗围网暂养。海蜇生长到60d，伞径达30cm时，可以捕捞，此时可将二茬苗种网箱拆除，进行大面积养殖。依此模式，三茬养殖也是如此操作［15］。海蜇放苗可以分为一次放足，也可以分批放苗，轮放轮捕。春天水温回升至16℃以上时第一批投苗，控制在总苗量的1／3左右。养殖20d后，海蜇伞径达15cm左右，投放第二批苗，同样是总苗量的1／3。再养殖20d，投放余下的总苗量1／3的第三批苗。第三批苗投放一个月后，第一批苗达商品规格可以起捕上市［16］。这种养殖方式可以充分利用养殖设施，节约了时间，提高养殖效益，甚至可以进行第四茬的养殖。

3．2港塭养殖

港塭是由人工在海湾中筑坝或拦网形成。港塭养殖主要充分利用天然条件，包括海湾、水质、天然饵料等，因势利导，形成一个适合人工养殖的设施。养殖过程有与池塘养殖相类似的地方。放水进苗前可以进行清底、消毒等，海水用筛绢网过滤。港塭水深要求1．5m以上，底质泥质或泥沙质底，底部稍平坦。养殖过程中不投喂人工饵料，通过大换水，主要利用港塭天然生产力进行生产，放养密度不要超过4500只／hm2。每天换水量大，可达30％左右，水质能得到保证。港塭养殖的关键因素天然饵料，港塭水体中浮游动物的组成和数量及其生产力决定了海蜇的放养量和产量的高低。选择港塭进行海蜇养殖，除了港湾、水文条件、底质等硬件条件外，浮游生物特别是浮游动物的生物量必须进行调查，从而决定有没有开展海蜇养殖的价值以及海蜇投放量的大小，以及经济效益大小的核算。

3．3围网养殖

围网选择潮下带区域，大潮最高水位不超过7m，大潮最低潮时最浅处应在0．5m以上，防止海蜇搁浅。面积至少在10hm2以上，面积较大，可以避免海蜇触网。底质为泥质或泥沙质，利于海蜇安全以及便于围网。养殖季节风浪要小。南通海区能够满足要求。围网养殖水质很稳定，但围网养殖的食物来源只能是天然饵料，所以围网养殖类似港塭养殖，必须对水体中浮游动物的组成和数量及其生产力进行调查，从而决定养殖的可行性以及养殖密度。一般海区养殖密度同样不要超过4500只／hm2。

3．4大棚养殖

南通养殖户很早就开展大棚养殖水产品的实践，主要有河蟹育苗、南美白对虾养殖等，但海蜇养殖的大棚面积要求较大，宽度要达30m左右，长度依地势，一般不少于100m，面积达1hm2左右。面积过小影响海蜇存活以及生长，面积过大则不易管理和调控。水深1．5m。水质通过换水以及人工增氧来控制，增氧只能设置小型增氧机，通过铺设细管和气石来进行水体增氧，不能使用叶片式等增压机，防止对海蜇造成伤害。饵料可以使用配合饲料，辅以轮虫、卤虫无节幼体、桡足类等。大棚养殖人工可控性强，养殖密度可以达到50000只／hm2。水色以茶色、茶褐色为好。大棚保温性好，可以及早放苗，延长养殖周期。

4结语

海蜇是南通地区很重要的海产品，加工的海蜇头、海蜇皮因营养价值高、口感好一直是当地老百姓喜爱的食材，另外也逐渐成为南通地方特产中重要的组成部分和符号产品，市场需求量越来越大。随着捕捞量的萎缩，通过发展海蜇的人工养殖来提高产量就显得尤为重要，也是目前比较好的解决方案。南通地区海蜇的人工养殖引进的较晚，有许多基础知识需要研究和完善。外地区的养殖模式和经验可以学习和借鉴，但要结合本地区的实际，另外其他海产品的养殖方式、养殖管理，也可以部分应用到海蜇养殖上，甚至养殖设施也可以被海蜇养殖利用或加以改造利用。通过借鉴外来的海蜇养殖方法和本地的其他水产品的养殖方式、养殖技术，开创出适合本地区的海蜇养殖模式。

参考文献：

［1］洪惠馨．水母和海蜇［J］．生物学通报，2002，37（2）：13－16

［2］戴泉水，卢振彬，叶孙忠，等．福建海区海蜇渔业资源状况及其渔业生物学［J］．福建水产，2004（2）：1－8

［3］彭永章，王惠瑛．霞水母资源亟待开发研究一一浅论渔船捕捞与机械加工霞水母一体化技术的开发［J］．中国渔业经济，2007（2）：43－45

［4］吴宝铃．印度尼西亚的海蜇渔业［J］．海洋渔业，1985（3）：140

［5］王树海，任方旭，孟卫芳，等．滨海海蜇生态养殖技术［J］．北京水产，2008（4）：45－47

［6］张岩岩，王淼，杨辉，等．池塘海蜇养殖高产试验［J］．河北渔业，2009（8）：27－28

［7］李妍妍，杨晓红，杨春．海蜇和沙蜇的氨基酸分析［J］．河北渔业，2004（5）：10－11

［8］李建生，凌建忠，程家骅．中国海域两种大型食用水母利用状况分析及沙海蜇资源量评估［J］．海洋渔业，2014，36（3）：202－207

［9］游奎，迟旭朋，马彩华，等．我国海蜇产业发展分析［J］．中国渔业经济，2012，30（5）：108－111［10］陈洪全，唐莹．滩涂开发驱动力及对策研究［J］．盐城师范学院学报（人文社会科学版），2010，30（5）：6－10

［11］农牧渔业部水产局，农牧渔业部东海区渔业指挥部．东海区渔业资源调查和区划［M］．上海：华东师范大学出版社，1987：583－594

［12］简慧兰，陶建军，张健夫，等．南通市近岸海域水环境质量评价［J］．海洋渔业，2012，28（4）：342－345

［13］孙振兴，张明青．海蜇的人工繁育与养殖技术［J］．安徽农业科学，2006，24（3）：493－494

［14］李晓东，刘铁钢，张长新，等．几种生物饵料对海蜇幼蜇生长的影响［J］．水产科学，2003，22（3）：4－6

海水养殖业发展的必然趋势范文第2篇

关键词:滨海县;林下养殖;生态农业

中图分类号: S185 文献标识码: B 文章编号:1005-569X(2009)08-0013-03

1 引言

滨海县位于苏北北部,是一个地地道道的沿海农业大县,境内海岸线全长44.6km。全县版图东临黄海、南接射阳河、西隔中山河,北为废黄河故道入海口,中间横贯苏北灌溉总渠。总落水面积1880km2,其中农业用地72130hm2,林业用地23450hm2;年家禽养殖均万只,15个乡镇,270个行政村,109.04万人口。

其地方特征,农业区划为苏北里下河水网区与徐淮高亢平原。特定的地理位置决定了农业资源的多样性、复杂性,为农业的不断发展创造了独特条件;自然因素突出三多,即风多、水多、盐碱多。治理灾害最终体现为树多,唯有栽树抗风减灾,唯有栽树种草才能治盐压碱,唯有栽树才能固沙护坡,降低水位,使河渠流畅;区域经济农业成了主体经济,2006年度全县GDP总产值802亿元中,农业产值占到60%以上。人们会问,为什么环境条件如此恶劣的贫困县,能成为农业大县、农业强县,答案是生态农业的效果,是林业发展的贡献,如今在社会主义新农村的建设中该县依然做生态农业的文章,收到了前所未有的成效。

2分析数据发现生态农业优点

2.1生态建设让农业减灾

据史料记载,1955年6月,滨海滨淮区刮了一次大台风,2000亩小麦损失10万kg,1956年农场遭受风灾使棉损失68.5%,象这样灾害性情况时有发生,并不为所震憾。建国后的前30年,由于计划经济体制,林业按照政府的规划实施,发展国营、集体林业,群众只是护房在房前屋后栽植一点自留树。该县为了治风治海,大造海防、公路林;为了治盐选择耐盐、抗盐、吸盐的乡土树种,来治盐压碱;为了治水,在水利工程的河堤大力造林。因为林业的大发展,起到稳农效果的同时,农业一步步地得到发展,1978年一个统计资料表明,同20年前相比,棉花减灾幅度达65%,小麦减灾达38%,玉米减灾47%。那时科普的缺乏,农民并不知道农业的进步得益于林业生态功效的发挥。

2.2 小林网提高粮食产量

改革开放之后,提倡科学种田。大搞资源开发,大搞农田基本建设,村庄条田化,大中小沟配套,随之带来林业又一个发展高峰。群众大搞四旁植树,村庄绿化、河堆绿化、路边绿化、水边绿化,在此推动之下,多半网格只有150亩左右,达到小规格林网标准。在栽树的过程中,虽遇到胁地的矛盾,也听到粮食增产的喜讯,林业科技人员为解决矛盾揭开谜底,对200亩以内和400亩以上面积的网格进行对比调查,结果发现小网格小麦千粒重增产8.3%,玉米增产21.5%,棉花增产24.5%,桃增产17.6%。为剖析原因,对自然环境因子进行测定:结论是林带对20倍树高范围内的风力平均减速15%,降低地下水位40cm,提高土温1～3℃,提高空气湿度2～3%,夏季降温1.3～3.5℃,春季升温0.5～1.4℃,是因为稳定了田间小气候、改善了田间小环境,适宜农作的生长要求,才出现大幅增产。此举既解决了矛盾。又为发展林业,消除思想障碍让广大干部知道了生态农业,理解这么多年滨海农业的稳定发展源于林业生态功效的支撑,生态是我们沿海农业的基石。事实上,高效林网一下子让全县粮食增产超亿斤,广大农民成为真正的受益者。

3进行林下养禽试验

近些年广为宣传的绿色生态产品消费,启发了滨海县林牧渔业局的干部联工,大家尝试林下养殖,2000年该县林牧渔业局设计了一套全新模式进行试验。

上世纪90年代后期,随着社会、经济、科技的空前发展,“三高农业”作为农业发展的主题,该县却对生态农业开发的情有独衷。

3.1林下养禽(鸡、鸭类)的依据

其理论依据,林下空气高氧低二氧化碳,白天林木呼吸放出O2吸收CO2的比例为73∶100;林木能吸毒,吸收解毒率为25%;同时林木代谢及分泌物具有杀菌作用。另外堆堤空气交换快有利于动物需要的新鲜空气。

初试:通过堆顶林下放养试验,对各主要因子进行关注,监测结果发展树禽共生之间无排异现象,互为有益。

3.2林下大棚规模养鸡试验

选址:选择4m×6m株行距的意杨林,堆宽100m以上,有电源且交通方便。

具体施工:简易鸡舍的规格,宽6m,高2.2～2.5m,内二层,养殖区与外界网栏隔断,内又分为夜宿区与栖息两部,舍为宿区,舍外场地为栖息区。

光源:每天应用林下的太阳散射光替代灯光。

养殖密度:按1万只给5亩间隙的比例,一年四季养殖蛋鸡或肉鸡。

通过多次重复,就蛋鸡的林下与大田养殖作了对比调查

这一组数据告诉我们,鸡的成活率、生病率、产蛋率等均优于大田传统鸡舍规模养鸡法。

个体产量高于其它养鸡方法。一只鸡年生蛋在7.4kg以上,正常物价水平,一只鸡年利润在13元以上。按60%折率,一亩面积的年均利润在1万元以上。对于肉鸡,快速生长期比家庭养鸡长1个月,重量多0.5kg以上,羽毛色彩鲜艳,换毛的间隔期长,商品价值好于传统方法。

4 设试验区推广林下养禽模式

对于新模式在生产实际中推广,说起来容易做起来很不简单。从主观上说,已成意识的东西不会轻易改变,因为人们的思想对新东西存在许多疑问和种种顾虑,特别是失败的风险。从客观上,新生事物,有其先进性、积极性的一面,但也存在不成熟的因素,需要在实践中不断改进,因此我们采取一系列非常措施,以保证初推到位。

4.1从三方面扫除养殖障碍

乡镇政府负责硬件设施建设以及矛盾的调处。大型堆堤往往缺少动力源和交通路道,这类问题都由试点的镇政府负责解决,同时还帮助解决林地纠纷、树木损害赔偿和外居养殖户的交通、生活等。部门主要负责用少量的项目资金作为初始养殖种苗,这样可以消除广大养殖专业户的思想顾虑。技术部门无偿提供技术服务,主动上门帮助规划、防疫、治病等。通过3条渠道来解决农民的各种顾虑,试点工作因此顺利展开。

4.2试养一年大见成效

1亩林下养鸡利润万元左右。2003年东坎试验区的养殖户肖同志,1万只鸡给他10亩林地,当年年终在老鸡未卖的情况下,就获得7万元纯利,他本人高兴不已,该县将他的喜讯广泛宣传,促动了许多养殖户,纷纷主动要求上堆搞养殖。

4.3三招解决污染问题

大棚养鸡,鸡的排泄物、变质物、病死躯体、脏水等形成环境的污染源。林下富有动力源,地势高风力大,水的流动致污染物远距离的传播。解决这一问题,首先,将养殖区、人员居住区、物资存放区、废物堆放区、污水处理区科学分开。其次慎重处理,排泄物放在安全区进行堆放。以防造成活禽的伤害,污水不能直接排入到活水之中,直接排入农田。例如中八滩试验区的排泄物和脏水直接处理给路北的农田;第三是切断病源的传播途径,做到及时处理,及时搬迁,远离风口,远离水边,对死禽一律采用火烧、深埋。卫生监督部门严查死管,不留余地,在控制污染的问题上收到良好效果。

通过试推的实践,该县验证了新模式的经济效果,获得了一批实际工作经验,同时也发现了新的问题,为今后的推广做好了前期的准备工作。

5 林下养禽模式的展望

5.1农业发展的必然要求

提高单位面积的产出率是农业发展的必然趋势,现代农业集中体现真科学性、经济性、前瞻性。科学发展观要求农业超常发展,有着必然性。从社会发展角度看,未来人口将不断增加,农业要解决吃饭问题,不是件容易事。就滨海而言近10年,人口净增4万多人;国家的基础设施建设与农争地,高速公路、国道、省道、运输河道、行洪河道都占用了大量粮田地。滨海的陈李公路、沿海高速、入海道、204国道、通榆河等工程用去了大量农田,人均耕地持速下降。工业建设和城市扩建也慢慢吞噬粮田,15个建制镇扩建,各乡镇工业园区也要用地,都说明这个问题,人的生存空间越来越小;从经济需求角度看,农业的生产追逐经济利益的最大化,农业自身发展同样需要经济作后盾;从市场需求角度看,农产品的需求量,特别是绿色食品的需求量越来越大,目前有许多农副产品来自进口补充。

5.2沿海生态农业空间巨大

沿海地区特定的地理位置,特定的环境条件,决定了生态农业存在及其发展的客观性,这是不以人的意志为转移的客观事实。丰富的林业资源,为农业的发展提供资源开发载体。滨海境内目前受海水海风影响的面积不到5%。95%以上的区域经过几十年的改良,目前PH值在7.5～8.0,均适宜栽意杨,2.3万hm2的林业用地中,意杨速丰林就占有1.2万hm2,折算为18万亩的绿色生态空间,相当于4个中等乡镇的耕地面积;为1.4万户禽类养殖专业户提供新的舞台,可以增长上亿的农业产值,幅射到整个沿海农业区。

海水养殖业发展的必然趋势范文第3篇

摘要:光合细菌作为一种厌氧菌，本身含有多种营养物质和生理活性物质，具有进行光合作用、发酵以及固氮、产氢等功能，近几十年来受到世界的广泛关注。本文简单介绍了光合细菌的分类和特征、性质，重点讨论了光合细菌在废水处理、生产单细胞蛋白、水产养殖、农牧业、生产食用色素以及其他等多方面的应用，尤其是将其用于中药的生物技术处理，为新药的研究开发提供了一种全新的思路和方法。

关键词:光合细菌；应用；研究

光合细菌(photosynthetic bacteria，PSB)是自然界中的一类水圈微生物，广泛分布于湖泊、海洋、土壤中，是地球上最古老的生物之一。

人类对光合细菌的认识始于19世纪30年代。1836年，Ehrenberg发现两种能够使沼泽、湖泊等水体颜色变红的微生物，且其生长与光、H2S的存在有密切关系。1883年Engelmann根据此类“红色细菌”聚集生长在波长与细菌细胞内色素的吸收波长相一致的光线下这个事实，从而认为它们能进行光合作用。Van Niel于1931年提出光合作用的共同反应式，用生物化学统一性观点解释生物的光合成现象，为现代光合细菌研究工作奠定了坚实的基础。1987年，在中国上海成功召开了第一届中日光合细菌国际学术会议，大大推动了光合细菌的研究和应用的发展。

1 PSB的分类

根据《伯杰细菌鉴定手册》第8版，将PSB分为2大类：蓝细菌(门)和红螺菌(目)，其中可进行光合作用而不产氧的红螺菌又可分为3个科(红螺菌科、着色菌科和绿菌科)，18个属，见下表。表1 PSB的分类（略）

2 PSB的特征和性质

光合细菌属革兰氏阴性细菌，主要有球状、杆状、螺旋状和卵圆形，一般细胞直径大小为0.5 ~5 μm。主要以二分分裂方式进行繁殖，少数为出芽生殖。光合细菌菌体内含有菌绿素和类胡萝卜素，细菌的种类和数量不同，菌体可以呈现不同的颜色。

光合细菌能以光作为能源，以CO2或有机物作为营养碳源进行繁殖，能利用太阳能同化CO2，在不同的自然条件下具有不同的功能，如固氮、固碳、放氢等，在自然界的物质循环中起着重要的作用。

光合细菌菌体细胞除了含有大量水分外，还含有20％左右的干物质，包括蛋白质、碳水化合物、脂类和矿物盐等。如荚膜红假单胞菌菌体的蛋白质含量为57.95％，脂类7.91％，灰分4.40％，纤维2.92％［1］。此外，光合细菌菌体还含有丰富的维生素，如胡萝卜素、B族维生素以及人体必需的多种氨基酸，因此可以作为饲料添加剂［2］。

3 PSB的应用

光合细菌菌体含有丰富的蛋白质、氨基酸、生物必需的维生素、抗病毒活性因子、辅酶Q10以及多种生理活性物质，能够提供生物体所必需的营养，促进动植物生长，增强其抗病机能，减少疾病的发生，提高生物存活率。它还可以通过光合作用，维持物质循环，降解废弃有毒物，起到净化水质和环境的作用，确保人类的健康，所以已经在许多科学领域内引起了人们的高度重视。

3.1 在废水处理方面的应用

PSB能够利用日光为能源，通过新陈代谢降解高浓度的有机废水，能够显著降低有机废水中的生化需氧量(biochemical oxygen demand，BOD)和化学需氧量(chemical oxygen demand，COD)值。此法管理简单，降解率高，而且可以节约能源，不造成污染。目前应用的光合细菌菌种以红假单胞菌为主。1978年，小林正泰等最早提出了用光合细菌处理有机废水的工艺和设想，先后成功地对粪尿、食品、淀粉、皮革和豆制品加工的废水进行了处理，并建立了一批日处理几十至几千吨高浓度有机废水的系统，效果良好。Young等［3］从猪的污水池中分离得到一株紫色非硫菌株，此菌株通过光合作用能够使污水池中不稳定的有机化合物减少80％～93％，能够显著改善垃圾池的气味。郑耀通等［4］对光合细菌处理高浓度黄泔水进行了研究，对环境条件进行了优化，发现在此条件下用光合细菌对预先经过24 h曝气COD质量浓度为25.820 mg/L的黄泔水处理96 h，去除率达98.7％，为大规模应用提供了理论依据和工艺参数。崔双科等［5］研究了从炼焦废水生物处理系统中分离出的PSB对炼焦有机废水的静态及动态处理试验，表明在pH为7及有氧条件下，炼焦有机废水中有机物去除效率基本都在90％以上。

3.2 在生产单细胞蛋白方面的应用

光合细菌的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达60％～65％，是一种优质蛋白源。还含有多种维生素，特别是维生素B2、叶酸、生物素的含量是酵母的几十倍［6］。此外，还含有许多活性物质，如辅酶Q10、抗病毒物质及促生长因子等。这些活性物质与核酸合成有密切关系，能参与有机体神经组织的代谢并促使血液的形成，促进动物生长发育。Shipman等［7］利用一株非硫光合细菌处理农副产品生产单细胞蛋白，处理后的光合细菌菌体约含有65.0％的粗蛋白和5.1％的核酸，且氨基酸含量可以和传统的动植物蛋白源相提并论，为工业化大生产提供了理论依据。邱宏端等［8］采用酿造酱渣培养光合细菌，3 d后测定酱渣光合细菌饲料中粗蛋白含量为21.3％～22.7%，较原料酱渣提高35％以上，氨基酸总量提高20％左右，而且用酱渣光合细菌蛋白饲料喂养鱼苗，鱼苗成活率提高，不仅充分利用了工农业生产的废渣废水，还开拓了新的蛋白源，为改善我国饲料严重短缺开辟了重要途径。

3.3 在水产养殖方面的应用

光合细菌含有丰富的氨基酸，特别是含有大量的维生素B12和维生素H，可作为饲料添加剂，具有很高的饵料价值，而且菌体无毒，安全可靠。因此，可以用于孵化鱼虾幼仔的初期饵料及喂养饵料的蛋白源。据报道，光合细菌对鱼类具有明显的促进生长的作用，并且还具有防治鱼虾疾病、净化养殖水质等多方面的功能，某些光合细菌还可以对水产养殖中的病害细菌产生拮抗作用，因而受到水产养殖专家们的高度重视。在养虾池中洒入一定量的光合细菌，可以净化水质，增加水中的溶解氧，提高水体透明度，还可以预防虾类疾病，提高虾苗成活率及成品虾产量［9］。这种方法减少了消毒药物以及抗生素的使用，安全有效，是现代水产养殖的必然趋势。赵玲等［10］将PSB用于稚鳖养殖，结果表明光合细菌能够明显增加稚、幼鳖的体质量，提高稚鳖的成活率，并且对于高密度养殖，能够净化水体水质，维持水体微生物的生态平衡。

3.4 在农牧业方面的应用

光合细菌具有固碳、固氮的功能，且在自然界的硫循环中担任重要角色，因此能够改善植物营养、增加土壤肥力、抑制病原微生物的生长。光合细菌还富含辅酶Q10，辅酶Q10具有增强心肌功能、抗休克、提高免疫力、改善细胞内呼吸等多种生理功能，能够促进动物的生长，提高抗病能力。据报道，健康奶牛饲喂光合细菌后，平均每天多产奶2.5 ～3 kg，且体型匀称丰满，屠宰后肌肉鲜红、有光泽，肉质鲜嫩；饲喂光合细菌的肉牛平均日增重多0.2 kg，净肉率提高0.7％。Varga［11］等人研究表明，向发酵牛奶中加入蓝细菌，不仅可以保护双歧杆菌及其他有机体，还增加了牛奶中氨基酸和维他命的含量，提高了脂肪酸的组成。从现代营养学观点来看，光合细菌为生产功能性牛奶食品开辟了崭新的途径。谷军等［12］将光合细菌应用于种植番茄和黄瓜，结果表明光合细菌作为生物肥料使用可以提高番茄、黄瓜的产量，改善作物的品质，还可以提高作物叶绿素和维生素C的含量，降低蔬菜中亚硝酸盐的含量，延长作物的保存期。此方法所用光合细菌菌肥易得，具有很大的资源潜力。采用臭氧配合的复合光合细菌还可以降解棚菜残留农药，促进蔬菜生长［13］。

3.5 在生产食用色素方面的应用

随着科学的发展，人们逐渐认识到以煤焦油系列为主要成分的合成色素具有致癌性，因此天然色素的开发备受关注。光合细菌的色素无毒，易提取，色彩鲜艳，有光泽，且具有防水性，可作为食品着色剂和添加剂，目前已经广泛用于油脂类、豆制品、蔬果类以及饮料等的着色。光合细菌富含类胡萝卜素，是天然红色素的重要来源。蓝细菌、绿硫菌与植物产生类胡萝卜素的原理相似［14］，都是将八氢番茄红素转变为番茄红素，这是生物合成类胡萝卜素的一个初期步骤。类胡萝卜素可以隔离紫外线、防止化学致癌物诱发癌变，能清除体内超氧自由基，具有抗衰老的功效。我国在光合细菌产类胡萝卜素方面的研究涉及的菌种主要有球形红假单胞菌(RP. sphaeroides)和球形红杆菌(Rhodobacter sphaeroides) ［15］。顾青等［16］对光合细菌产类胡萝卜素的发酵条件进行了优化，初步确定了高产类胡萝卜素的最优培养条件。此条件下，光合细菌的培养成本低，菌体生长快，类胡萝卜素含量相对较高，可与法夫酵母产类胡萝卜素相媲美，具有极高的实用价值。

3.6 在能源开发方面的应用

氢能源具有清洁无污染、能量密度高等特点，被认为是未来经济发展的理想绿色能源之一。生物制氢因其具有低能耗、低成本、无污染和可再生性等优势，一直是国际研究的热点。光合细菌可以使有机物分解产生氢气，且产氢的能量转化率高，产氢的纯度也较高。其中研究较多的是深红红螺菌，它可以以有机废料作为原料进行光合产氢。1962年，Gest［17］首次证明了光合细菌具有在光照厌氧条件下转化有机物产生氢气的特性，并在Science上发表了相关研究论文，为后续光合细菌产氢的研究奠定了坚实的基础。2003年，杨素萍等［18］详细阐述了固氮酶催化的光合放氢和氢酶催化的黑暗厌氧产氢机制，描述了光合细菌原初反应的微观反应动力学以及电子定向转移和质子转位耦联驱动的三磷酸腺苷合成机制与固氮产氢过程。影响光合放氢的主要因素有光、氧气、菌株特性、氢供体和氮源等。据报道，只要在合适的底物和环境条件下，光合细菌就能进行光照放氢的代谢反应，由此，刘灵芝等［19］总结了环境因素对光照放氢反应的影响，对于光照放氢技术的实用化具有现实的指导意义。

3.7 在保健方面的应用

自20世纪70年代以来，日本、美国、德国、英国等广泛开展了光合细菌的研究开发，因其含有丰富的营养成分和生物活性物质而被开发成多种保健食品。光合细菌能够增强动物的抗氧化能力，经动物实验表明其具有延缓衰老、免疫调节的作用［20］。据美国商务部透露，仅1992年，美国保健品中约有5.5％～6.5％的品种加有不同比重的光合细菌菌液。美国太空署曾拨款3 200万美元，开发研制在宇宙飞船内制造光合细菌食品的新技术，为宇航员长期滞留太空提供食品保障。其中最具代表性的当属新奥尔良・贝鲁斯潘有限公司投产的PGH浓缩液，富含维生素、人体所需的微量元素、氨基酸等营养成分，可调节内分泌，提高机体自身的免疫力。还有一种叫“米格申”的含光合细菌菌液的饮料在健全中枢神经系统，预防老年痴呆等方面效果显著。在日本，光合细菌饮料也因具有延缓衰老的作用以及在防止心脏病、脑梗死、癌症等方面的神奇功效而备受青睐。日本生物化学工业公司生产的一种“紫色光合细菌保健食品”还申请了专利［21］。我国已经有人将光合细菌和其他益生菌一起制成EM(effective microorganisms，有益微生物群)菌剂，并进行了相关报道。由中国科学院研究生院与山西安泰生物工程公司共同研制开发的“安泰369口服液”就是利用光合细菌作为母液发酵制成的微生态保健饮品，经试验表明其具有延缓衰老、抑制肿瘤、免疫调节等多种功效。王梦亮等［22］于1995年开发了一种经过微生物发酵而形成的含有光合细菌菌体蛋白及其代谢分泌物、有机硒化合物和中草药发酵物的混合物，并申请了中国专利。此光合细菌制剂能够减少X射线引起的白细胞减少及染色体变异，能够增加小鼠的巨噬细胞吞噬量，具有非常明显的保健治疗作用。

3.8 在医药方面的应用

由于光合细菌含有丰富的营养成分和生物活性物质，对人体具有保健作用，因此，其在医药保健品方面的应用越来越受到国内外研究者的关注［23］。有研究表明［24］，在光合细菌培养基中添加一定浓度的木瓜、栝楼、女贞子、郁金等中草药的浸提液，不仅可以明显促进光合细菌的生长，还可以提高其抑菌作用。且光合细菌本身能够完全或部分对抗免疫抑制剂的免疫抑制作用，对小鼠的免疫器官与免疫功能有一定的保护作用［25］。近年来，利用光合细菌的代谢作用对中药进行生物技术处理，又开辟一新的研究领域［26］。太原康强药业有限公司研究开发的一种以中草药为原料，利用现代生物工程技术研制而成的富硒光合细菌制剂，能够明显提高癌症患者的免疫功能，并且具有一定的抑瘤作用［27］。刘俊清等利用光合细菌，以还原态硒化物发酵合成了多种生物活性的有机硒化合物，并且制成了以硒蛋白、硒酸多糖和富硒卟啉色素为主要成分的“康强硒”制剂，此制剂能够辅助治疗恶性肿瘤，提高患者的免疫力等［28，29］。史国富等［30］对康强胶囊的应用进行了详细的报道，并高度评价了其采用中药复方与光合细菌发酵技术相结合的独特制备工艺技术，指出该技术是传统中药与现代生物技术的结合应用，对以后的中药研究、应用、开发作出了新的贡献。刘继彪等［31］用光合细菌菌液发酵中药，制成了口服液、冷冻干燥产品等中药制剂，该制剂能够纠正机体内环境微量元素平衡紊乱，促使癌细胞向正常细胞转化并最终全部恢复成正常细胞，对恶性肿瘤治疗有较显著的疗效，并申请了国家专利。

4 PSB的发展前景

光合细菌作为一种营养丰富的光能自养菌，在人类生活的多方面都具有重要作用，并且已经在世界上许多国家得到广泛应用。随着现代工业的发展，河流、湖泊、近海水域、池塘、养殖池等受污染的机会增加，人们的生活水平不断提高，对鱼、肉、虾产品需求量逐年增大，水域污染对水产养殖业造成巨大的危害，为解决这些问题，减少有机废物的排放并合理处理，有必要扩大光合细菌的养殖数量来满足需要，而选择合适的菌株以及适当的培养条件非常关键。所以光合细菌的优化培养技术还有待进一步的提高。光合细菌产氢虽早有报道，但是其研究水平仍然处于初级探索阶段，大多仍采用纯培养和细胞固定化的技术路线，规模大多局限于实验室水平，还有许多问题有待研究和解决，从而找到大规模生产绿色新能源的途径。光合细菌虽然是一个非常古老的微生物菌种，但在医药保健品方面的应用才刚刚起步。近年来，随着细胞分子生物学的应用与发展，生物技术为中药研究提供了全新的思路，在中药开发中具有很大的优势与广阔的应用前景。其中，中草药及其有效生物活性成分的发酵生产在具有中国特色的生物技术医药工业中应用最广泛。用光合细菌对中药进行生物技术处理是这一技术领域新的探索，为现代新药的研究开发，提供了一种全新的思路和方法，具有极大的研究价值。

参考文献:

［1］刘如林，刁虎欣，梁凤来，等. 光合细菌及其应用［M］. 北京: 中国农业科技出版社，1991: 95.

［2］曾宇，秦松，梁明山. 光合细菌综合应用新进展［J］. 水产科学，2000，19(5): 34.

［3］YOUNG S D，THOMAS M S，JAMES A Z，et al. Role of Rhodobacter sp. Strain PS9，a purple non-sulfur photosynthetic bacterium isolated from an anaerobic swine waste lagoon，in odor remediation［J］. Appl Environ Microbiol，2003，69(3): 1 710.

［4］郑耀通，吴小平，高数芳. 光合细菌处理高浓度黄泔水试验研究［J］. 江西农业大学学报:自然科学版，2002，24(3): 393.

［5］崔双科，郭战英，于翔. 优势光合细菌处理炼焦废水的研究［J］. 四川大学学报:自然科学版，2005，42(5): 1 001.

［6］王绪刚，刘建明. 光合细菌蛋白饲料研发与应用浅述［J］. 畜禽业，2005(3): 33.

［7］SHIPMAN R H，FAN L T，KAO I C. Single-cell protein production by photosynthetic bacteria［J］. Adv Appl Microb，1977，21: 161.

［8］邱宏端，李明伟，陈聪辉，等. 耐盐红螺菌科细菌发酵酱渣生产蛋白饲料的工艺研究［J］. 农业工程学报，2002，18(6): 118.

［9］李智，杨旭，王惠民，等. 光合细菌在虾类养殖中的作用［J］. 黑龙江水产，2003(3): 23.

［10］赵玲，沈朝平，陈为民. 光合细菌(PSB)在稚鳖养殖中的应用［J］. 内陆水产，2005，10: 17.

［11］VARGA L，SZIGETI J，KOVACS R，et al. Influence of a Spirulina platensis biomass on the microflora of fermented ABT milks during storage(R1) ［J］. J Dairy Sci，2002，85(5): 1 031.

［12］谷军，杨旭. 光合细菌菌肥在番茄、黄瓜上的应用［J］. 安徽农业科学，2002，30(4): 592.

［13］杨绍斌，曾艳君，马俊驰，等. 复合光合细菌在蔬菜绿色食品生产中的应用［J］. 安徽农业科学，2005，33(6): 1075.

［14］FRIGAARD N U，MARESCA J A，YUNKER C E，et al. Genetic manipulation of carotenoid biosynthesis in the green sulfur bacterium chlorobium tepidum［J］. J Bacteriol，2004，186(16): 5 210.

［15］崔战利，陈锡时. 沼泽红假单胞菌类胡萝卜素的提取和组分分析［J］. 黑龙江八一农垦大学学报，2005，17(3): 4.

［16］顾青，梁新乐，励建荣. 光合细菌R1发酵产类胡萝卜素的研究［J］. 食品与发酵工业，2001，27(10): 24.

［17］GEST H，ORMEROD J G，ORMEROD K S. Photometabolism of Rhodospirillum rubrum: light-dependent dissimilation of organic compounds to carbon dioxide and molecular hydrogen by an anaerobic citric acid cycle［J］. Arch Biochem Biophys，1962，97: 21.

［18］杨素萍，曲音波. 光合细菌生物制氢［J］. 现代化工，2003，23(9): 17.

［19］刘灵芝，孙军德，韩梅，等. 光合细菌产氢因子的研究进展［J］. 生态科学，2004，23(2): 184.

［20］熊琦，张肇铭. 光合细菌增强高脂大鼠抗氧化能力的初步研究［J］. 山西大学学报:自然科学版，2002，25(3): 249.

［21］Toda，Yoshimoto，Kudo. Purple photosynthetic bacteria and health foods :EP，1172434;AI，020116［P］.2002-01-16.

［22］王梦亮，刘继彪，张肇铭，等. 用于保健和治疗的富硒微生物制剂及其生产方法：CN，94106408.5［P］.1995-09-27.

［23］史国富. 光合细菌在医药保健品方面的应用进展［J］. 科技情报开发与经济，2003，13(7): 99.

［24］荚荣，王怡平，洪旭华，等. 中草药在光合细菌开发中的应用［J］. 中草药，1999，30(4): 293.

［25］王宇新，钱新民，李淑贞，等. 光合细菌对小鼠免疫功能的影响［J］. 潍坊医学院学报，1994，16(4): 277.

［26］赵越. 光合细菌对中药的生物技术处理及临床应用［J］. 中国医药学报，1998，13: 67.

［27］高丽，张肇铭，杨官娥. 光合细菌制剂对荷瘤小鼠免疫功能的影响及抑瘤作用［J］. 山西医科大学学报，2004，35(1): 8.

［28］刘俊清，王梦亮，齐延兵，等. 康强硒(CONSE)对恶性肿瘤辅助治疗的临床观察［J］. 山西医科大学学报，1997，28(1): 48.

［29］王锦，刘俊清. 康强硒在恶性肿瘤治疗中的作用［J］. 山西医药杂志，1998，27(1): 76.