本发明属于水产养殖废水处理技术领域，具体涉及一种用于养殖池塘水质改良的复合藻类菌剂及其制备方法。
背景技术：
随着我国水产养殖的迅速发展，水产养殖在养殖业中的比重不断加大，由于市场需求的不断扩大，水产养殖的养殖密度也不断加大；随着养殖密度的持续加大，带来的水质恶化情况不容忽视，主要表现为：鱼类粪便造成的水体污染，以及人类生活污水，农业污水的影响，造成水质恶化。一些养殖水体水质严重老化，水体中的氨氮、亚硝酸盐、溶氧量等养殖参数持续恶化；有益藻类活动程度大为减少，老化和死水的情况日益严重，光合作用减少，表现在一天之内的ph值没有变化，或变化极微，不适合于鱼类的生活生长。
正是由于水质环境的持续恶化，鱼病频发，水产养殖户大量采用药物防治，特别是抗生素的滥用程度增加，从而更加加速了水质情况的恶化，并对鱼类肉质产生负面影响，进而鱼产品出口受到影响；病菌耐药性的产生，对鱼病的防治带来更大的困难。
藻类作为水生态系统重要的初级生产者，在净化水质、水环境修复过程中受到越来越多研究者的重视，中国专利cn105254019a公开了一种水产养殖处理废水的配方，其中用到了蛋白核小球藻、斜生栅藻和月牙藻三种藻类对水产养殖废水进行处理，该处理方法虽然能够在一定程度上有效控制养殖水体中氨态氮、亚硝态氮等有害物含量，改善水质，但是处理废水时需要大量藻类，且藻类容易繁殖，从而导致出现水华现象；此外，藻类在自身生长繁殖过程中也会分泌大量的有机物质以及死亡的藻细胞，这一部分污染物也会对水体带来二次污染。
技术实现要素：
本发明提供了一种用于养殖池塘水质改良的复合藻类菌剂，解决了现有技术中药物防治水质环境恶化导致抗生素的滥用程度增加，从而更加加速了水质情况的恶化，还解决了单纯使用藻类治理污染水体容易带来二次污染的问题。
本发明的第一个目的是提供一种用于养殖池塘水质改良的复合藻类菌剂，其原料由以下重量份数的组分组成：蛋白核小球藻藻液15～25份、羊角月牙藻藻液30～50份、四尾栅藻藻液15～25份、光合细菌发酵菌液5～15份、浮游球衣菌发酵菌液10～20份、脱氮硫杆菌发酵菌液10～20份、纳豆芽孢杆菌发酵菌液5～15份、酵母菌发酵菌液5～15份、腐殖酸钠1～2份；
其中，所述蛋白核小球藻藻液的浓度为1.0×105～2.0×105个/ml；
所述羊角月牙藻藻液的浓度为1.0×105～3.0×105个/ml；
所述四尾栅藻藻液的浓度为1.0×105～2.0×105个/ml；
所述光合细菌发酵菌液中有效活菌数、所述浮游球衣菌发酵菌液中有效活菌数、所述脱氮硫杆菌发酵菌液中有效活菌数、所述纳豆芽孢杆菌发酵菌液中有效活菌数、所述酵母菌发酵菌液中有效活菌数均≥109个/ml。
优选的，所述用于养殖池塘水质改良的复合藻类菌剂的原料由以下重量份数的组分组成：蛋白核小球藻藻液20份、羊角月牙藻藻液40份、四尾栅藻藻液20份、光合细菌发酵菌液10份、浮游球衣菌发酵菌液15份、脱氮硫杆菌发酵菌液15份、纳豆芽孢杆菌发酵菌液10份、酵母菌发酵菌液10份、腐殖酸钠发酵菌液1份；
其中，所述蛋白核小球藻藻液的浓度为2.0×105个/ml；
所述羊角月牙藻藻液的浓度为2.0×105个/ml；
所述四尾栅藻藻液的浓度为1.0×105个/ml；
所述光合细菌发酵菌液中有效活菌数为4.5×109个/ml、所述浮游球衣菌发酵菌液中有效活菌数为1.0×1010个/ml、所述脱氮硫杆菌发酵菌液中有效活菌数为3.0×109个/ml、所述纳豆芽孢杆菌活发酵菌液中有效活菌数为3.5×109个/ml、所述酵母菌发酵菌液中有效活菌数为2.5×109个/ml。
本发明的第二个目的是提供一种用于养殖池塘水质改良的复合藻类菌剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将蛋白核小球藻培养驯化至浓度为1.0×105～2.0×105个/ml，得到所述蛋白核小球藻藻液；
将羊角月牙藻培养驯化至浓度为1.0×105～3.0×105个/ml，得到所述羊角月牙藻藻液；
将四尾栅藻培养驯化至浓度为1.0×105～2.0×105个/ml，得到所述四尾栅藻藻液；
步骤2，将光合细菌、浮游球衣菌、脱氮硫杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌分别发酵培养，得到各自相应的发酵菌液；且所述光合细菌发酵菌液中有效活菌数、所述浮游球衣菌发酵菌液中有效活菌数、所述脱氮硫杆菌发酵菌液中有效活菌数、所述纳豆芽孢杆菌发酵菌液中有效活菌数、所述酵母菌发酵菌液中有效活菌数均≥109个/ml；
步骤3，称取所述蛋白核小球藻藻液15～25份、所述羊角月牙藻藻液30～50份、所述四尾栅藻藻液15～25份、所述光合细菌发酵菌液5～15份、所述浮游球衣菌发酵菌液10～20份、所述脱氮硫杆菌发酵菌液10～20份、所述纳豆芽孢杆菌发酵菌液5～15份、所述酵母菌发酵菌液5～15份、腐殖酸钠1～2份，将上述原料混合并搅拌均匀，即得到所述复合藻类菌剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)本发明将微藻、有益菌群以及腐殖酸钠进行科学合理的整合，得到复合藻类菌剂，该复合藻类菌剂施入水体后，利用微生物新陈代谢活动，对水中有机污染物进行转移、转化及降解，降低水中污染物浓度，且能够协同增效，分解水环境中氨氮、亚硝酸、硫化氢等有害物质，改善养殖塘水体环境。
2)本发明中微藻通过吸收氮、磷等无机营养盐而合成有机物，并能够向周围释放氧气，提高水体溶解氧含量；有益菌群一方面对水体中污染物的去除起到协同增效的作用，另一方面还能够分解利用藻类所分泌的有机物质以及死亡的藻细胞，其分解产物又能进一步被藻类吸收利用，二者互为食物源，从而避免了二次污染的产生。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明中所用的微藻和菌株均购买于中国农业微生物菌种保藏管理中心，下述各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
实施例中蛋白核小球藻藻液、羊角月牙藻藻液、四尾栅藻藻液均是采用常规方法扩大培养、驯化得到藻液；光合细菌发酵菌液、浮游球衣菌发酵菌液、脱氮硫杆菌发酵菌液、纳豆芽孢杆菌发酵菌液、酵母菌发酵菌液均是采用常规方法扩大培养得到菌液。
实施例1
一种用于养殖池塘水质改良的复合藻类菌剂，其原料由以下重量份数的组分组成：蛋白核小球藻藻液15份、羊角月牙藻藻液30份、四尾栅藻藻液25份、光合细菌发酵菌液5份、浮游球衣菌发酵菌液20份、脱氮硫杆菌发酵菌液10份、纳豆芽孢杆菌发酵菌液15份、酵母菌发酵菌液5份、腐殖酸钠2份；
其中，蛋白核小球藻藻液的浓度为1.0×105个/ml；
羊角月牙藻藻液的浓度为2.0×105个/ml；
四尾栅藻藻液的浓度为1.5×105个/ml；
光合细菌发酵菌液中有效活菌数为1.0×1010个/ml、浮游球衣菌发酵菌液中有效活菌数为3.0×109个/ml、脱氮硫杆菌发酵菌液中有效活菌数为2.0×109个/ml、纳豆芽孢杆菌活发酵菌液中有效活菌数为3.5×109个/ml、酵母菌发酵菌液中有效活菌数为5.5×109个/ml；
具体实施步骤如下：
步骤1，将蛋白核小球藻按常规方法培养驯化至浓度为1.0×105个/ml，得到蛋白核小球藻藻液；
将羊角月牙藻按常规方法培养驯化至浓度为2.0×105个/ml，得到羊角月牙藻藻液；
将四尾栅藻按常规方法培养驯化至浓度为1.5×105个/ml，得到四尾栅藻藻液；
步骤2，将光合细菌、浮游球衣菌、脱氮硫杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌分别按常规方法发酵培养，得到各自相应的发酵菌液；光合细菌发酵菌液中有效活菌数为1.0×1010个/ml、浮游球衣菌发酵菌液中有效活菌数为3.0×109个/ml、脱氮硫杆菌发酵菌液中有效活菌数为2.0×109个/ml、纳豆芽孢杆菌活发酵菌液中有效活菌数为3.5×109个/ml、酵母菌发酵菌液中有效活菌数为5.5×109个/ml；
步骤3，称取蛋白核小球藻藻液15份、羊角月牙藻藻液30份、四尾栅藻藻液25份、光合细菌发酵菌液5份、浮游球衣菌发酵菌液20份、脱氮硫杆菌发酵菌液10份、纳豆芽孢杆菌发酵菌液15份、酵母菌发酵菌液5份、腐殖酸钠2份，将上述原料混合并搅拌均匀，即得到复合藻类菌剂。
实施例2
一种用于养殖池塘水质改良的复合藻类菌剂，其原料由以下重量份数的组分组成：蛋白核小球藻藻液20份、羊角月牙藻藻液40份、四尾栅藻藻液20份、光合细菌发酵菌液10份、浮游球衣菌发酵菌液15份、脱氮硫杆菌发酵菌液15份、纳豆芽孢杆菌发酵菌液10份、酵母菌发酵菌液10份、腐殖酸钠1份；
其中，蛋白核小球藻藻液的浓度为2.0×105个/ml；
羊角月牙藻藻液的浓度为2.0×105个/ml；
四尾栅藻藻液的浓度为1.0×105个/ml；
光合细菌发酵菌液中有效活菌数为4.5×109个/ml、浮游球衣菌发酵菌液中有效活菌数为1.0×1010个/ml、脱氮硫杆菌发酵菌液中有效活菌数为3.0×109个/ml、纳豆芽孢杆菌活发酵菌液中有效活菌数为3.5×109个/ml、酵母菌发酵菌液中有效活菌数为2.5×109个/ml；
具体实施步骤如下：
步骤1，将蛋白核小球藻按常规方法培养驯化至浓度为2.0×105个/ml，得到蛋白核小球藻藻液；
将羊角月牙藻按常规方法培养驯化至浓度为2.0×105个/ml，得到羊角月牙藻藻液；
将四尾栅藻按常规方法培养驯化至浓度为1.0×105个/ml，得到四尾栅藻藻液；
步骤2，将光合细菌、浮游球衣菌、脱氮硫杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌分别按常规方法发酵培养，得到各自相应的发酵菌液；光合细菌发酵菌液中有效活菌数为4.5×109个/ml、浮游球衣菌发酵菌液中有效活菌数为1.0×1010个/ml、脱氮硫杆菌发酵菌液中有效活菌数为3.0×109个/ml、纳豆芽孢杆菌活发酵菌液中有效活菌数为3.5×109个/ml、酵母菌发酵菌液中有效活菌数为2.5×109个/ml；
步骤3，称取蛋白核小球藻藻液20份、羊角月牙藻藻液40份、四尾栅藻藻液20份、光合细菌发酵菌液10份、浮游球衣菌发酵菌液15份、脱氮硫杆菌发酵菌液15份、纳豆芽孢杆菌发酵菌液10份、酵母菌发酵菌液10份、腐殖酸钠1份，将上述原料混合并搅拌均匀，即得到复合藻类菌剂。
实施例3
一种用于养殖池塘水质改良的复合藻类菌剂，其原料由以下重量份数的组分组成：蛋白核小球藻藻液25份、羊角月牙藻藻液50份、四尾栅藻藻液15份、光合细菌发酵菌液15份、浮游球衣菌发酵菌液10份、脱氮硫杆菌发酵菌液20份、纳豆芽孢杆菌发酵菌液5份、酵母菌发酵菌液15份、腐殖酸钠1份；
其中，蛋白核小球藻藻液的浓度为1.5×105个/ml；
羊角月牙藻藻液的浓度为3.0×105个/ml；
四尾栅藻藻液的浓度为1.0×105个/ml；
光合细菌发酵菌液中有效活菌数为4.0×109个/ml、浮游球衣菌发酵菌液中有效活菌数为5.0×109个/ml、脱氮硫杆菌发酵菌液中有效活菌数为3.0×109个/ml、纳豆芽孢杆菌活发酵菌液中有效活菌数为1.5×1010个/ml、酵母菌发酵菌液中有效活菌数为3.5×109个/ml；
具体实施步骤如下：
步骤1，将蛋白核小球藻按常规方法培养驯化至浓度为1.5×105个/ml，得到蛋白核小球藻藻液；
将羊角月牙藻按常规方法培养驯化至浓度为3.0×105个/ml，得到羊角月牙藻藻液；
将四尾栅藻按常规方法培养驯化至浓度为1.0×105个/ml，得到四尾栅藻藻液；
步骤2，将光合细菌、浮游球衣菌、脱氮硫杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌分别按常规方法发酵培养，得到各自相应的发酵菌液；光合细菌发酵菌液中有效活菌数为4.0×109个/ml、浮游球衣菌发酵菌液中有效活菌数为5.0×109个/ml、脱氮硫杆菌发酵菌液中有效活菌数为3.0×109个/ml、纳豆芽孢杆菌活发酵菌液中有效活菌数为1.5×1010个/ml、酵母菌发酵菌液中有效活菌数为3.5×109个/ml；
步骤3，称取蛋白核小球藻藻液25份、羊角月牙藻藻液50份、四尾栅藻藻液15份、光合细菌发酵菌液15份、浮游球衣菌发酵菌液10份、脱氮硫杆菌发酵菌液20份、纳豆芽孢杆菌发酵菌液5份、酵母菌发酵菌液15份、腐殖酸钠1份，将上述原料混合并搅拌均匀，即得到复合藻类菌剂。
实施例1～3均制备出了效果良好的用于养殖池塘水质改良的复合藻类菌剂，下面结合复合藻类菌剂在实际中的应用来对本发明的效果做进一步的说明。
应用案例1
1、试验鱼塘：江苏省淮安市盱眙县铁佛镇猫儿湖，水面面积10亩，水深1.8米，施用前，水体老化，鱼常发生浮头现象，水质指标详见表1。
2、养殖品种：异育银鲫“中科3号”。
3、试验方法：
施用实施例1制备出的复合藻类菌剂，施用量为2kg/亩，加入100倍养殖水体稀释后均匀地泼洒到猫儿湖中，当天夜间开启增氧机配合。
施用实施例1制备出的复合藻类菌剂前，取水样检测作为对照样；施用5天后取水样检测作为实验样。并且取样时间均为下午14时，ph检测时间为上午9点和下午14时各检测一次。具体试验结果见表1。
表1实施例1复合藻类菌剂施用效果
从上表1可以看出，施用实施例1制备出的复合藻类菌剂5天后，水体水质有较显著的变化，说明实施例1制备出的复合藻类菌剂效果显著。
应用案例2
1、试验鱼塘：试验鱼塘为江苏省淮安市洪泽区西顺河镇的普通鱼塘，池塘面积8亩，池深1.5～1.8米，池底无大量的淤泥，进排水方便。
2、养殖品种：草鱼。
3、试验方法：
施用实施例2制备出的复合藻类菌剂，施用量为1.5kg/亩，加入100倍养殖水体稀释后均匀地泼洒到鱼塘中，当天夜间开启增氧机配合。
施用实施例2制备出的复合藻类菌剂前，取水样检测作为对照样；施用7天后取水样检测作为实验样。并且取样时间均为下午14时，ph检测时间为上午9点和下午14时各检测一次。具体试验结果见表2。
表2实施例2复合藻类菌剂施用效果
从上表2可以看出，施用实施例2制备出的复合藻类菌剂7天后，水体水质有较显著的变化，说明实施例2制备出的复合藻类菌剂效果显著。
应用案例3
1、试验鱼塘：江苏省淮安市涟水县涟城镇，试验养殖水面2亩，水深1.5米，施用前，水体藻相主要以蓝藻为主，蓝藻数量3.68×107个/l，水体老化，鱼经常浮头。
2、养殖品种：鲤鱼。
3、试验方法
施用实施例3制备出的复合藻类菌剂，施用量为1kg/亩，加入100倍养殖水体稀释后均匀地泼洒到鱼塘中，当天夜间开启增氧机配合。
2016年3月底投加鱼苗，4月底施加实施例3制备出的复合藻类菌剂，7～8月调水两次，每天加注新水，到当年11月开始出塘，将2016年养殖塘的数据作为实验样；对照组采用该养殖塘上一年的数据，其中，对照组投放的鱼苗量、投放时间，出塘时间、喂食饲料的种类和喂食量均和试验组相同。具体试验结果见表3。
表3实施例3鱼类养殖性能表
从表3可以看出，施用实施例3制备出的复合藻类菌剂后鱼类产量明显增加，达到1785kg/亩，养殖效果改善显著，且饲料消耗量减少，说明实施例3制备出的复合藻类菌剂综合效益高。且施用过实施例3复合藻类菌剂后养殖出来的鱼类质量好，耐贮运，售出的鱼在市场上存放两天，不死鱼、无异常，体表粘液丰富。此外，饵料系数有所降低，到出池时的饵料系数在1.6左右，而对照组的饵料系数在2.1左右，直接经济效益增加15％左右，效果非常显著。
本发明的复合藻类菌剂中添加蛋白核小球藻、羊角月牙藻和四尾栅藻，这三种藻类通过吸收氮、磷等无机营养盐而合成有机物，提高水体溶解氧含量，而溶解氧含量的提高会使弧菌等厌氧菌的繁殖受到抑制，同时减少了还原性毒害物质的累积，抑制蓝藻和甲藻的生长繁殖，有利于绿藻和硅藻等有益藻的生长繁殖，稳定菌相和藻相，提高鱼类的抗病力。
本发明使用的光合细菌细胞内含有菌绿素，在无氧和光照条件下，利用水体中的有机物和无机氮进行光合作用，合成大量菌体，能够去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮和无机磷等物质；浮游球衣菌能分泌出多种高活性胞外酶(蛋白酶、淀粉酶和半纤维素水解酶等)，这些酶能够分解并吸收水环境中的有机物，改善富营养化的水体，能很好的去除水体中cod等污染物；脱氮硫杆菌能够将水体中氨基类化合物转化为植物可吸收的硝酸盐或者亚硝酸盐类化合物；纳豆芽孢杆菌在生长过程中可代谢出聚谷氨酸，聚谷氨酸是一种高分子聚合物，有益菌株能被固定在其上面，而且能将养殖水中的蛋白质、淀粉等物质絮凝聚集、形成生物絮团，净化水质的同时还能作为饲料；酵母菌不仅真菌细胞大、代谢能力强、耐高渗透压、耐高浓度，而且对于大分子有机物具有氧化、吸附作用。
本发明将各种能形成优势菌群的微藻和菌种合理配伍，得到复合藻类菌剂，该复合藻类菌剂对养殖水体中的污染物，尤其是氨氮的去除具有协同增效作用，复合藻类菌剂中的各微藻、菌种共生协调，污水处理效率均比单一菌种以及单一微藻高；此外，有益菌群一方面能分解利用藻类所分泌的有机物质以及死亡的藻细胞，其分解产物又能进一步被藻类吸收利用，二者互为食物源，从而避免了二次污染的产生；另一方面，由于微生物和藻类存在竞争关系，因此，其在一定程度上能够抑制藻类的快速繁殖，避免了水华现象的发生。
需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例1～3相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。