四、硝化菌生長期與生長環(huán)境
依生長速率來區(qū)分硝化細菌約可分為五個生長期: 1、遲緩期 當硝化菌剛接觸生活物質(zhì)時,生長系用以適應(yīng)新環(huán)境而不增加硝化細菌數(shù)的時期。此時期的長短,視新環(huán)境對硝化細菌之影響程度而定。 2、對數(shù)生長期 硝化細菌適應(yīng)新環(huán)境后,迅速氧化氨或亞硝酸鹽以獲得能源固定無機碳的時期,于是有機合成反應(yīng)加速,數(shù)目激增,是為對數(shù)生長期,蓋生長情形系成級數(shù)增加。在此階段中,繁殖速率達最大值。 3、遞減生長期 當氨或亞硝酸鹽濃度逐漸減少,硝化細菌增加到某一點時,剩余之生長資源將限制硝化細菌的生長速率,使硝化細菌的增加數(shù)量,變成十分緩慢的時期。 4、靜止期 硝化細菌在環(huán)境中的生長受到限制因子的影響(如氨源不足)已達飽和,此時生長速率等于死已速率,硝化細菌的數(shù)量達到穩(wěn)定的狀態(tài)。因靜止期相當短暫,故也有人把這時期的區(qū)分從略。 5、內(nèi)呼吸期 又稱內(nèi)生期。系統(tǒng)內(nèi)氨或亞硝酸鹽已耗盡,硝化細菌呈「饑餓」狀態(tài),只能利用體內(nèi)養(yǎng)分繼續(xù)進行代謝作用,死亡速率大增,數(shù)量大為減少的時期。 硝化細菌在一般環(huán)境中也有老化及死亡的問題,老化及死亡是有機生命體必須共同面對的問題。硝化菌的生境條件:凡是環(huán)境之物理、化學及生物等性均會影響硝化細菌之生長,因此硝化細菌的生境條件可被區(qū)分為物理因子、化學因子及生物因子三類。其中物理因子主要為溫度、光照、底質(zhì)、水流等:化學因子主要是鹽度、溶氧、ph質(zhì)、抑制劑等:生物因子主要為掠食者、競爭排除作用等。 1.溫度 硝化菌合適體溫約20~28度c,最適生長及繁殖溫度約25度c。一般硝化菌在溫度低于5度c及高于42度c就停止代謝作用,超過此一范圍一般硝化菌很難存活。 2.光 硝化菌不像綠色植物及某些自營性光合細菌一般具有光合色素,因此不能利用日光進行光合作用合成有機物。不僅無法利用日光,反而會害怕日光照射。 3.底質(zhì) 硝化菌非常需要底質(zhì),但不同的是它的目的不在于覓食,而是底質(zhì)可以提供附著、掩蔽和獲得其所需要的氨源及營養(yǎng)源。許多硝化菌沒有找到適當?shù)踪|(zhì)前不能進行繁殖,以及不能利氨源與營養(yǎng)源。 4.水流 由于硝化菌的固著生活特征,必須靠水流輸送它所需要的氧氣、氨及營養(yǎng)物質(zhì)等生存資源。 5.溶氧 溶氧為硝化菌不可或缺的生活要素。建議是不要低于2ppm。 ph值:一般而言,絕大多數(shù)硝化細菌比較喜歡生長在弱堿性的環(huán)中,其ph值約7.5~8.2。ph值會影響硝化細菌生長與繁殖。亞硝酸菌ph范圍7.0~8.0,最佳平均是7.8。硝酸菌范圍約6.5~8.5。 6.競爭排除作用 指硝化菌的生活空間遭到其它異營性細菌的排擠壓力,導(dǎo)致硝化菌族群無法持續(xù)發(fā)展,乃至有逐漸萎縮趨勢。有機物污染不但會影響硝化細菌生長,也會引來異營性細菌,逼使它們不得不撤離家園,重覓他處尋求發(fā)展。 五、硝化菌的間接確定方法 取樣菌在完全無機的含氨營養(yǎng)試液作除氨效率及速度的測試,若樣菌有明顯的除氨效率及速度,即暗示它可能是硝化細菌,理由是在幾乎完全無機環(huán)境中,以及又有豐富的氨源之情況下,似乎只有硝化細菌能適其中,并發(fā)揮除氨功能。 硝化細菌的作用絕對不是單純的凈水,他是一個水族生態(tài)的關(guān)鍵。剛建立的新缸并不存在這些有益的細菌。當你把買來的硝化菌倒如水中的時候,細菌開始在里面繁殖,這是一種有益菌,通過他建立一種生物過濾系統(tǒng),以自然分解水中的底質(zhì)和有害物質(zhì)。當然這需要一段的時間,讓這些細菌繁殖,直到他足以處理魚兒的排泄物。 而這些細菌的繁殖速度,草缸要比裸缸相對快的多。裸缸必須有良好的物理過濾,然后通過硝化細菌在濾材中的繁殖,再起到生物過濾的效果。一旦生物過濾建立好了,才真正開始了你的氮循環(huán)。這樣一個氮循環(huán)的過程有時需要幾周,甚至更長的時間 你們可能有這樣一種相同的經(jīng)歷 第一天,放入闖缸魚,此時氨和亞硝酸鹽濃度為0,水是非常清澈的,象水晶般 第3天,水開始發(fā)白,氨的濃度馬上升到一個危險水平,硝化細菌開始繁殖生長,魚只開始窘迫,拒食 第5天氨的濃度達到高峰,硝化細菌開始把氨轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽,魚出現(xiàn)明顯不適,有些魚可能在這一時間死去 第8天,氨被轉(zhuǎn)換為了亞硝酸鹽,亞硝酸鹽濃度上升,魚的狀態(tài)開始好轉(zhuǎn) 到了第14天,亞硝酸鹽的濃度又開始上升到高峰,,魚再次陷入窘迫,某些強壯的魚,可以挺過這一時期 第20天左右,亞硝酸鹽開始下降,氮循環(huán)第2階段開始,魚只狀態(tài)好轉(zhuǎn),水質(zhì)也開始穩(wěn)定 第25天亞硝酸鹽被轉(zhuǎn)換成硝酸鹽。亞硝酸鹽的濃度迅速降低。 第30天,氨 和亞硝酸鹽已經(jīng)檢測不出,水族箱完成了氮循環(huán),你可以換掉一部分水,然后放入你想要的魚了。 還有你的過濾系統(tǒng),濾材可以換成:過濾棉/瓷環(huán)/生化球/沸石/活性炭/過濾棉,因為沙石和瓷環(huán)效果差不多,所以不再重復(fù)。甚至濾材還可以再簡單點:過濾棉/瓷環(huán)/生化球就可以了。 六、硝化作用 在“老”水族箱中有上兆的細菌生存著,不同的細菌有著不同的工作和任務(wù),它們會經(jīng)過許多程序的氧化作用將有機營養(yǎng)鹽分解或轉(zhuǎn)化成水、二氧化碳以及各種無機鹽類。蛋白質(zhì)會被分解成為胺基酸而轉(zhuǎn)化成無機鹽的氨。魚類會排泄出氨和尿液,而水質(zhì)中的酵素會將它們分解成銨鹽和二氧化碳。部份硝化細菌能借助溶解于水中的氧氣將氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,這些亞硝酸鹽又被分解為無毒的硝酸鹽,這整個過程--阿摩尼亞→亞硝酸鹽→硝酸鹽→稱為“硝化作用” 硝化細菌的特性:大多數(shù)細菌進行細胞分裂生殖約需要20分鐘時間,而氧化氨的硝化細菌進行分裂卻需要2-3個小時,有的甚至需要20-30小時。因此,當其他種類細菌在大量繁衍時。硝化細菌繁殖的速度會明顯地落后,結(jié)果造成水質(zhì)中非氮的有機物質(zhì)會很快地分解掉,而氮化合物以及氨卻分解緩慢。這也是造成一般水族愛好者認為水中的氮化合物是最難分解的物質(zhì)的原因。 硝化細菌的繁殖速度和所需要的時間:剛開始硝化細菌數(shù)為1000,至結(jié)束時硝化細菌數(shù)量已經(jīng)增加了100000倍,達到了十億,其繁殖速率是每天增加一倍?;蛟S有愛好者會認為不太客觀,但事實就是如此,不過得有一個先決條件,就是水中必須要有充足的養(yǎng)份可以供細菌應(yīng)用。一定要耐心等待1-3個星期,當新建立的水族箱一切都設(shè)置完成時,一般水族愛好者很少有耐性干等1-3個星期,因為水族箱看來一切都很正常:水草茂盛地生長、水質(zhì)清澈透明,看起來似乎和那些建立已久的“老”水族箱一樣,于是就直接將魚類放養(yǎng)進去,并定時喂食。但經(jīng)過長久的辛勞經(jīng)營,魚類仍然或多或少地生病、感染、死亡…… 為什么會這樣呢?仔細推究原因,可以得知:因為在這個新的水族箱環(huán)境中根本沒有硝化細菌來分解毒素。細菌繁殖的能量來自其他生物的排泄物或尸體,尤其是植物。所以,如果水中沒有密植水草,那些細菌,尤其是硝化細菌根本無法在空蕩蕩的水族箱底部繁衍,以此環(huán)境來養(yǎng)魚,可以說是“間接謀殺”。 第五節(jié) 鹽 食鹽,即NaCL,在日常生活中有著舉足輕重的作用,在觀賞魚養(yǎng)殖過程中,其用途也是非常廣泛的。 一、鹽對魚類的影響: 1、消毒殺菌 不同的比例能治療和防治不同的魚病,主要是對魚體表的的細菌、車輪蟲、斜管蟲等進行消毒。 2、輔助藥物的治療 鹽能促進魚皮膚對藥物的吸收,達到增強藥物的療效。 3、平衡滲透壓 我們都知道,魚體內(nèi)外的含鹽量是不同的,有一定的滲透壓,因此通過加鹽可以補充因傷口而流失的一部分鹽分,或因魚只新到一個地方后對水質(zhì)的不適應(yīng)進行緩解,也就是調(diào)節(jié)滲透壓。 4、凈化水體 食鹽在其中的作用機理是增加水中的離子濃度,使懸浮的有機微粒及膠體成絮狀物而沉降到池底,既減少溶氧消耗,又凈化了水體。 5、刺激食欲 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,常在飼料中添加適量的食鹽拌飼投喂,其功效也是很大的。這是因為在魚類生理過程中,NaCL作為無機鹽是維持生命所必需的。Na+對維持機體滲透壓、水體平衡以及酸堿平衡等至關(guān)重要,Na+還能維持和提高神經(jīng)肌肉的興奮性。而CL-是胃液中鹽酸的組成部分,鹽酸的作用在于它能激活胃蛋白酶原,供給胃蛋白酶所需的酸性環(huán)境,使食物中的蛋白質(zhì)變性,有助于消化。 |
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