随着各国各地工业化进程不断加快，水污染越来越严重，以及人工养殖集约化程度的提高，养殖环境的日趋恶化，水产病害的发生率也越来越高，为了保护渔业生态环境，促进水产养殖业可持续发展，坚持“水产品安全”的思想已经刻不容缓。我们必须坚持绿色养殖，对水产养殖实行“从水体到餐桌”的全程质量控制管理模式，生产出无公害、无污染的优质水产品。而应用微生物制品，发展绿色养殖，是必要途径。

一、微生物的特点与水域微生态系统

微生物在环境中来说都具有双重性，即有致病作用、又有生理作用，一般情况下，微生物的普遍存在，对宿主生物是必须的，也是有益的，只有在特殊状态下，才表现出致病的作用。各种各样的微生物是处在一种相抵相克，共生互利，生存竞争，协调平衡的状态中，他们与其相应的生态环境构成一种“动态平衡"，我们称之为微生态系统。

水域微生态系统是指存在于水城养殖对象体内利体外的由病原微生物，条件致病微生物以及非致病微生物(有益微生物)组成的微生物群与其相应的生态环境所构成的一个动态平衡体系。在这一系统内不同种类的微生物群体是相互影响和相互制约的，一类微生物群体的消涨会影响到另一类微生物群体的数量变化。

二、水产养殖必须维持水域微生态系统的动态平衡

平衡的水域微生态系统中的非致病微生物一般均保持着优势种群，它们参与着宿主生物的“生理系统”活动，或抑制环境中致病微生物的增殖，或与其他微生物“合理共存"，形成一种十分和谐的稳定状态，一旦这种稳定状态被破坏，如水质恶化，投喂变质饲料，药物的不合理使用等，会迅速导致养殖水产动物体内外非致病微生物种群的破坏，这时病原微生物数量会急剧增加，条件致病微生物的致病力也会增强，养殖水产动物疾病就会发生。

正常的水域微生态系统一旦失去平衡， 重新修复很不容易，水产动物养殖业者都有这样的体会，水产动物养殖池使用消毒剂后，会造成水质发白，需要很长时间水色才能恢复到理想状态，这是因为消毒剂在杀灭病原微生物的同时，也杀灭了大量有益微生物。所以长期或大量使用药物对水产动物生长十分不利。

水产动物养殖过程本身就是一个破坏水城微生态平衡的过程，如高密度养殖会在一定程度上抑制有益微生物的生长，大量的残饵、粪便底质使有机物增多，为有害微生物提供滋生的条件导致有害微生物大量繁殖，我们可以通过不断对水环境添加有益微生菌的方法来维持水域微生态系统的平衡。

1、有益微生物对水质净化的作用机理

水产养殖生态环境中的有益微生物(硝化细菌、光合细菌、硫化细菌、芽孢杆菌等净水微生物)在池塘连续养殖情况下，能清除因池塘长时间养殖水城底部，尤其是老池塘底积累的大量残余饲料、排泄物、动植物残体以及有害气体(氨、硫化氢等)，使之先分解为小分子(多肽、高级脂肪酸等),后为更小分子有机物(氨基酸、低级脂肪酸、单糖、环烃等),最终分解为CO2、碳酸盐、硫酸盐等物质,有效地降低了水中COD和BOD,使水体中的氨氮(NH4-N)与亚硝酸氮(NO2-N )降低，起到了净化水质的作用。并且能为单细胞藻类为主的浮游植物提供营养物质，促进藻类等浮游植物的繁殖;这些藻类为主的浮游植物的光合作用，又为池塘内底栖动物、水产养殖动物的呼吸和有机物的分解提供氧气，从而形成一个良性的生态循环，有利于水产养殖动物的迅速生长。同时由于有益微生物的大量繁殖，在池内形成优势种，可抑制病原微生物的繁殖，减少养殖动物的疾病发生。

2、有益微生物对养殖环境的生物修复功能

（1）去碳、去氮、解磷的功能

芽孢杆菌、碱杆菌属、假单孢菌、黄杆菌等复合菌具有去除水中碳、氮、磷系化合物的能力，并能转化硫、铁、汞、砷等有害物质。光合细菌能降解98%的含碳污水(BOD含量较高)，去除总氮的66.79%。

（2） 絮凝作用

如芽孢杆菌、不动杆菌、专性厌氧的脱硫孤菌、假单孢菌、产碱杆菌、黄杆菌、无色杆菌、微球菌、动胶菌等复合菌具有生物絮状作用，它们能互相粘连在一起，构成菌胶团，担负氧化分解的任务，将有机物结合成絮状，使重金属离子、磷元素沉淀，从而使水体得到净化。

（3）硝化作用

硝化作用是微生物将水体中产生的NH3氧化成硝酸盐，为藻类生长提供养料。主要分两个过程:第一阶段是在亚硝化菌(如亚硝化杆菌、亚硝化螺菌、亚硝化球菌等)作用下，氨被氧化为亚硝酸盐;第二阶段是在硝化菌(如硝化杆菌、硝化球菌、硝化刺菌等)作用下，亚硝酸盐被氧化为硝酸盐。

（4）反硝化作用

芽孢杆菌、短杆菌、假单杆菌等复合菌均为好氧和兼性厌氧菌，它们以分子氧为载体，在供氧不充分的时间与空间，可以利用硝酸盐为最终载体产生NO²―、N和N2，而起反硝化作用，将硝酸盐移出系统外，提高pH值。

（5）去除淤泥

活性碳除淤泥法是利用活性碳淤泥的微生物在好氧条件下，利用有机物开始生长，有机物部分被微生物降解，水体中的COD和BOD得到降低。例如，日本用氟石和火成岩砂吸附一种乳杆菌，用以分解虾池底部有机淤泥，结果使有机淤泥发生量减少了1/2~1/3，H2S减少了1/3， 虾的成活率提高了10%~20%间。

（6）固氮作用

固氮作用主要是一些固氮藻类及细菌(如固氮单胞菌属、肠杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、光合细菌、鱼腥蓝细菌、苜蓿根瘤菌等)将N2变为有机氮，为水产养殖提供饵料和肥料。微生物的作用原理。

3、有益菌维持动物体内外微生态系统平衡

（1）微生菌动态平衡

动物肠道内天生存有一定数量的微生物种群，并处于一定的动态平衡之中，当机体受到各种不良因素如饲料变化，环境温度变化以及长期使用抗生素等的影响，这种平衡就会失去，原有优势种群发生变化，造成动物机体抵抗力下降。这时，使用微生菌，让有益微生物在肠道内大量增殖，通过产生代谢产物和类抗生素物质，降低肠道pH值以及与有害微生物竞争养分，起到抵御致病微生物产生和繁衍的作用，从而保持和恢复肠道内微生态系统的平衡。

（2）合成酶和维生素

某些微生菌在动物体内可产生各种消化酶并合成多种维生素、氨基酸、促生长因子等，分泌活性物质(有机酸、醇、脂类、卟啉结构化合物)，参与能量和维生素代谢，促进动物对饲料的利用。有些酶类在动物肠道内含量较少，甚至根本无法合成，产生这些酶类的有益微生物对保证动物的生命健康起着重要作用。

（3）抑制病原微生物

有些有益微生物在动物肠内迅速繁殖，能和病原微生物竞争肠内的定居部位，抑制病原微生物附着到肠细胞壁上，与病原微生物发生竞争性拮抗作用，从而保护肠道微生态系统的平衡。

（4）增强机体免疫力

某些有益微生物能使机体免疫器官的发育加快，TB淋巴细胞的数量增多，从而提高动物体液免疫与细胞免疫水平。

（5）生物夺氧竞争

动物肠道内的正常微生物菌群以厌氧微生物为主，当某些好氧性有益微生物以孢子状态进入消化道后，迅速增殖，消耗肠内大量氧气，使肠内氧气浓度下降，造成有助于厌氧微生物生长，不利于好氧致病微生物生长的环境，同时恢复正常的体内微生态平衡，达到防病治病和促进生长的目的。

（6）降低有害物质的产生

动物肠道内大肠杆菌等有害微生物活动增强时会导致蛋白质转化为氨、胺和其他有害物质，由于微生菌能明显降低肠道中大肠杆菌、沙门氏菌等有害微生物的数量，从而减少氨及其它腐败物质的过多产生，使粪便臭气减少。另外，有益微生物能利用环境中过多的有机物合成菌体物质，从而降低环境中氨氮、亚硝酸氮、硫化氢等有害物质含量，净化环境。

三、微生菌常用菌种及特性

1乳酸菌

乳酸菌应用最早最广泛，种类繁多。厌氧或兼性厌氧生长，在pH3.0-4.5酸性条件下仍能生存，能够分解碳水化合物，主要代谢产物为乳酸，可增加肠道酸度，从而抑制肠道不耐酸厌氧病原菌繁殖;乳酸菌能产生氨基氧化酶和分解硫化物的酶类，可将臭源——吲哚化合物完全氧化成无毒害、无臭、无污染的物质，还可合成短链脂肪酸和B族维生素，能中和毒性产物，抑制氨和胺的合成，增强免疫力。

乳酸菌能够分解在常态下不易分解的木质素和纤维素，并使有机物发酵分解。乳酸菌还能够抑制连作障碍产生的致病菌增殖。致病菌活跃，有害线虫会急剧增加，植物就会衰弱，乳酸菌抑制了致病菌，有害线虫便会逐渐消失。

2芽孢菌

芽孢菌是属于需氧芽孢菌中的非致病菌，是以内孢子的形式零星存在于动物肠道的微生物群落中，可耐碱、耐高温及耐挤压，在肠道酸性环境中具有高度的稳定性，同时可使空肠道pH值及氨浓度降低，丙酸和乙酸量提高。有些芽孢菌如枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌能产生较强活性的蛋白酶及淀粉酶。

3酵母菌

酵母菌还可通过菌体在体内大量繁殖来有效地改善胃肠内环境和菌群的结构，促进乳酸菌、纤维素菌等有益菌群的繁殖和活力，加强整个胃肠对饲料营养物质的分解、合成、吸收和利用，从而加大了摄食量，可提高饲料的利用率和生产性能，同时参与病原微生物菌群的生存性竞争，有效地抑制病原微生物的繁殖，而且酵母还可提供丰富的维生素和蛋白质。同时还是双歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌的营养源，可促进它们大量繁殖;增进和保护肠道健康。

4弧菌

弧菌在鱼幼体的培养中起双重作用:有害和有益。如从廟贝中分离出的一株弧菌是有益菌，它可抑制鳗弧菌

5光合细菌

光合细菌是一类有光合作用能力的异养微生物，主要利用小分子有机物合成自身生长繁殖所需要的各种养分。富含蛋白质，B族维生素，辅酶Q抗活性病毒因子等多种生物活性物质及类胡萝卜色素，番茄红色素等具有抗氧化作用的天然色素。光合细菌通过这种作用阻止厌氧层下部生成的有毒有害物质移向好氧层，起着生物滤器的作用，使生活于好氧层中的水生生物（水生动物和水生植物）得以正常生长繁殖。光合菌群的代谢物质可以被植物直接吸收，还可以成为其它微生物繁殖的养分。光合细菌如果增殖，其它的有益微生物也会增殖。

利用微生物高新技术手段，生产并应用微生菌来快速、彻底降解养殖水体生态环境中的有害物质，消除致病微生物因子的滋生，保持水域和土壤微生态平衡，同时，将微生菌添加到水产动物饲料内，来有效调节水产动物肠道内微生态菌群平衡，增强机体免疫功能，提高水产动物对饲料的利用率和对病毒、细菌性疾病的抗病能力，替代水产动物养殖过程中对化学消毒剂及抗生素药物的依靠。这无疑是找到了一条珍惜水和生命，全面修复水域和农业生态环境，发展健康养殖，实现可持续发展的绿色之路。