Wybór mediów biofiltra dla basu wielkogębowego- Charakterystyka biofilmu i wydajność wzrostu
Bas wielkogębowy (Micropterus salmoides), znany również jako okoń kalifornijski, należy do Actinopterygii, Perciformes, Centrarchidae, Micropterus. Pochodzi z Kalifornii w USA i ma takie zalety, jak szybki wzrost, pyszny smak, bogate odżywianie i wysoka wartość ekonomiczna. Stał się jednym z najważniejszych gatunków akwakultury słodkowodnej w Chinach. W ostatnich latach, w kontekście transformacji i modernizacji rybołówstwa oraz energicznego rozwoju cyfrowego i inteligentnego rybołówstwa, stopniowo pojawiła się uprzemysłowiona akwakultura recyrkulacyjna. Sposób akwakultury okonia wielkogębowego również przechodzi z tradycyjnej hodowli w stawie na ekologiczny i wydajny tryb akwakultury z recyrkulacją. Akwakultura z recyrkulacją ma takie zalety, jak oszczędność wody i gruntów, duża gęstość obsady i wygodne zarządzanie. Za pomocą fizycznych, biologicznych i chemicznych metod i sprzętu stałe zawieszone ciała stałe i szkodliwe substancje w zbiorniku wodnym są usuwane lub przekształcane w nieszkodliwe substancje, dzięki czemu jakość wody spełnia normalne potrzeby wzrostu hodowanych gatunków, umożliwiając w ten sposób recykling wody w-warunkach akwakultury o dużej gęstości. Osiągnął dobre korzyści ekonomiczne w przypadku wielu gatunków hodowlanych.
Obecnie badania nad akwakulturą recyrkulacyjną labraksa wielkogębowego skupiają się głównie na reprodukcji, żywieniu paszy, selekcji odmian, precyzyjnym karmieniu, zmianach środowiska wodnego i jakości odżywczej. Badania nad uprzemysłowioną akwakulturą labraksa wielkogębowego w pomieszczeniach zamkniętych skupiają się głównie na hodowli-dużych młodych ryb, a hodowla dorosłych ryb w pełnym-cyklu nie jest szeroko promowana. Głównym wyzwaniem stojącym przed akwakulturą recyrkulacyjną labraksa wielkogębowego jest utrzymanie dobrego środowiska wodnego w warunkach wysokiej-gęstości, aby zapewnić normalny wzrost hodowanych gatunków. Uzdatnianie wody jest podstawą akwakultury z recyrkulacją, a wydajne biofiltry do uzdatniania wody stanowią podstawę systemu uzdatniania wody. Chociaż istnieje wiele raportów na temat oczyszczania wody za pomocą biofiltrów, w szczególności raportów dotyczących uprzemysłowionej akwakultury recyrkulacyjnej okonia wielkogębowego, szczególnie w odniesieniu do kontroli skutecznych mediów biofiltrowych do uzdatniania wody, brakuje struktury społeczności drobnoustrojów w biofilmach na różnych mediach biofiltrowych, efektów oczyszczania i wpływu na wzrost hodowanych gatunków. Wybrano trzy typy biofiltrów, spośród których kwadratowa gąbka i kula ze złożem fluidalnym są tanie-i proste w obsłudze oraz są szeroko stosowane w uzdatnianiu wody resztkowej w akwakulturze; Mutag Biochip 30 (w skrócie Biochip) to nowy rodzaj mediów biofiltrowych, który pojawił się w ostatnich latach i ma zalety w postaci odporności na uderzenia i długiej żywotności, ale nie opisano efektów jego praktycznego zastosowania. W tym celu zastosowano wysokoprzepustową technologię sekwencjonowania 16S rDNA-do analizy sytuacji tworzenia się biofilmu w trzech materiałach biofiltrujących do uzdatniania wody, jednocześnie analizując sytuację wzrostu bassa wielkogębowego, aby odseparować praktyczne media biofiltrowe do uzdatniania wody i zapewnić wydajne media do uzdatniania wody dla przemysłowej akwakultury recyrkulacyjnej bassa wielkogębowego.
1. Materiały i metody
1.1 Materiały testowe
Do tego testu wybrano media biofiltracyjnekwadratowa gąbka, Biochip, Ikula ze złożem fluidalnym, jak pokazano wRysunek 1. Kwadratowy materiał gąbkowy to poliuretan w kształcie sześcianu o długości boku 2,0 cm i powierzchni właściwej (3,2 ~ 3,5) × 10⁴ m²/m3. Materiał Biochip to polietylen w kształcie koła o średnicy 3,0 cm, grubości około 0,11 cm i powierzchni właściwej 5,5×103 m²/m3. Materiałem kulki ze złożem fluidalnym jest polietylen, efektywna powierzchnia właściwa 500 ~ 800 m²/m3.
1.2 Grupowanie eksperymentalne
Grupę oczyszczającą z mediów do biofiltra z kwadratową gąbką uznano za grupę T1, odpowiedni biofilm w ośrodku oznaczono jako B1, a odpowiednią wodę akwakultury oznaczono jako W1; grupę poddawaną działaniu środowiska biofiltra Biochip ustawiono jako grupę T2, odpowiedni biofilm podłoża oznaczono jako B2, a odpowiednią wodę akwakultury oznaczono jako W2; grupę leczoną złożem biofiltra z kulą ze złożem fluidalnym określono jako grupę T3, odpowiedni biofilm podłoża oznaczono jako B3, a odpowiednią wodę akwakultury oznaczono jako W3.
1.3 System akwakultury
Doświadczenie przeprowadzono w recyrkulacyjnym systemie akwakultury w Balidian Comprehensive Experimental Base Instytutu Rybołówstwa Słodkowodnego w Zhejiang.Łącznie było 9 zbiorników hodowlanych o pojemności 500 L, efektywnej objętości wody 350 L. Zbiornik biofiltra wykonano z plastikowego akwarium o wymiarach 80 cm długości, 50 cm szerokości i 50 cm wysokości, pojemności 200 L, efektywnej objętości wody 120 L.. Zbiornik hodowlany i zbiornik biofiltra połączono pompą wodną, tworząc obieg wewnętrzny, natężenie przepływu 3 ~ 4 l/min, z napowietrzeniem w celu natlenienia, zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie utrzymywana była na poziomie powyżej 5 mg/l. Złoża biofiltra pogrupowano losowo, każdy rodzaj złoża biofiltra miał 3 powtórzenia, do każdego zbiornika biofiltra wprowadzono 2,0 kg złoża biofiltra, jednocześnie zawieszając źródło węgla o powolnym-uwalnianiu. W okresie hodowli biofilmu codziennie podmieniano 10% wody.Początkowe wskaźniki jakości wody: Azot całkowity (TN) 9,41 mg/L, Fosfor całkowity (TP) 1,02 mg/L, Azot amonowy (TAN) 1,26 mg/L, Azot azotynowy (NO₂⁻-N) 0,04 mg/L, Wskaźnik nadmanganianu (ChZTₘₙ) 3,73 mg/L.
1.4 Badanie ryb i zarządzanie kulturą
Jako gatunek hodowlany wykorzystywano okonia wielkogębowego. Przed rozpoczęciem badania aklimatyzowano je w wodzie obiegowej przez 7 dni.Badanie przeprowadzono w terminie od 11 sierpnia 2022 r. do 22 września 2022 r. i trwało 42 dni. Do grupowania wybrano okonia wielkogębowego, zdrowego i żywego. W każdym zbiorniku hodowlanym umieszczono po 60 ryb, karmiono je dwa razy dziennie, karmienie odbywało się o godzinie 07:00 rano i 16:00 po południu, dzienna ilość pożywienia stanowiła około 1,0–1,5% całkowitej masy ciała ryb. Początkowa masa ciała badanych ryb wynosiła (20,46 ± 0,46) g.
1.5 Pobieranie próbek
Próbki wody ze zbiornika biofiltra pobierano co 2 dni, rejestrując takie wskaźniki, jak temperatura wody, rozpuszczony tlen, wartość pH oraz mierząc azot amonowy i azotynowy. Rejestrowano ilość pokarmu, masę ciała ryb na początku i na końcu doświadczenia oraz przeżywalność. Po eksperymencie zebrano 1 l wody z każdego zbiornika hodowlanego za pomocą sterylnych worków do zbierania wody, przesączono przez membranę filtrującą 0,22 µm i przechowywano w zamrażarce o temperaturze -80 stopni do późniejszego użycia. Z każdego zbiornika biofiltra pobrano w warunkach aseptycznych próbki mediów biofiltra o masie 0,5 g, przechowywano w sterylizowanej wodzie destylowanej, energicznie wytrząsano w celu usunięcia mikroorganizmów z powierzchni biofilmu, następnie przesączono przez membranę filtrującą o średnicy porów 0,22 µm i przechowywano w zamrażarce o temperaturze -80 stopni do późniejszego użycia.
1.6 Metody pomiaru
1.6.1 Pomiar jakości wody
Temperaturę wody, rozpuszczony tlen i wartość pH mierzono za pomocą aPrzenośny analizator jakości wody HACH Hq40d. Stężenie azotu amonowego mierzono metodą spektrofotometryczną z odczynnikiem Nesslera. Stężenie azotynu oznaczano metodą spektrofotometryczną z kwasem solnym naftyloetylenodiaminą.
1.6.2 Pomiar wydajności akwakultury
Wzory obliczeniowe na przyrost masy ciała, współczynnik wykorzystania paszy i przeżywalność ryb są następujące.
l Szybkość przyrostu masy ciała= (Końcowa masa ciała ryby - Początkowa masa ciała ryby) / Początkowa masa ciała × 100%;
l Współczynnik konwersji paszy= Spożycie paszy / przyrost masy ciała;
l Współczynnik przeżycia= (Liczba ryb na koniec eksperymentu / Początkowa liczba ryb na początku eksperymentu) × 100%.
1.6.3 Sekwencjonowanie-wysokoprzepustowe pod kątem drobnoustrojów
Bakteryjny DNA ekstrahowano z wody i biofilmu przy użyciu zestawu do ekstrakcji DNA bakteryjnego (OMEGA Biotech, USA). Do amplifikacji regionów V3 i V4 bakteryjnego 16S rDNA zastosowano specyficzne startery 338F (5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3') i 806R (5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3'). W PCR zastosowano system reakcyjny TransGen AP221-02: 4 µl 5×FastPfu Buffer, 2 µl 2,5 mmol/l dNTP, 0,4 µl polimerazy FastPfu, 0,8 µl 5 µmol/l starterów do przodu i do tyłu, 0,2 µl BSA, 10 ng matrycy DNA, uzupełnione ddH₂O do 20 µl. Warunki reakcji PCR: 95 stopni przez 3 min; 95 stopni przez 30 s, 53 stopnie przez 45 s, 72 stopnie przez 1 minutę, 28 cykli; Przedłużenie o 72 stopnie przez 10 min. Amplifikację PCR przeprowadzono na aparacie do reakcji PCR 9700 (Applied Biosystems® GeneAmp®, USA). Produkty PCR oczyszczono przy użyciu kulek, a następnie poddano sekwencjonowaniu. Sekwencjonowanie zlecono firmie Shanghai Majorbio BioPharm Technology Co., Ltd.
1.6.4 Analiza różnorodności mikrobiologicznej
Surowe dane uzyskane z sekwencjonowania poddano najpierw splicowaniu, a następnie kontroli jakości, filtrowaniu jakości odczytów i efektu splicingu oraz korekcie kierunku sekwencji, co dało zoptymalizowane dane. Po normalizacji ostatecznie uzyskanych czystych danych przeprowadzono analizę skupień OTU (operacyjne jednostki taksonomiczne) i analizę taksonomiczną przy 97% podobieństwie. Histogramy próbek sporządzono za pomocą programu Excel, a mapy cieplne za pomocą platformy Majorbio Cloud Platform.
1.7 Analiza danych
Do analizy istotności różnic wykorzystano program statystyczny SPSS 16.0, a do porównań wielokrotnych zastosowano metodę Duncana w analizie wariancji (ANOVA).
2. Wyniki i analiza
2.1 Czas tworzenia biofilmu w różnych mediach biofiltracyjnych
Jak pokazano wRysunek 2,w naturalnych warunkach tworzenia się biofilmu zawartość azotu amonowego w wodzie zbiornika biofiltra wykazywała tendencję szybkiego wzrostu, a następnie stopniowego spadku.Zawartość azotu amonowegow wodzie zbiornika biofiltra odpowiadającej gąbce kwadratowej osiągnął swój szczyt po 17 dniach, przy 8,13 mg/L, po czym stopniowo malał,osiągając najniższy poziom po 41 dniach, następnie pozostając na poziomie około 0,20 mg/l, co wskazuje na toczas tworzenia biofilmu dla gąbki kwadratowej wynosił około 17 dni. Zmiany zawartości azotu amonowego w wodzie zbiorników biofiltrów odpowiadających Biochipowi i kuli ze złożem fluidalnym były w zasadzie takie same, wykazując zmiany zmienne. Pik azotu amonowego pojawił się po 21 dniach i wynosił odpowiednio 7,88 mg/L i 7,57 mg/L, co wskazuje, żeczas tworzenia biofilmu dla Biochip i złoża biofiltra w postaci kulek ze złożem fluidalnym wynosił około 21 dni. Zawartość azotu amonowegow zbiornikach biofiltrów odpowiadającychte dwa media spadły do najniższego poziomu odpowiednio po 43 i 45 dniach.
2.2 Zmiany wartości pH wody w różnych zbiornikach hodowlanych
ZRysunek 3można zauważyć, że początkowa wartość pH wody hodowlanej wynosiła 7,3. W miarę wydłużania się czasu hodowli wartość pH wody w każdym zbiorniku wykazywała tendencję spadkową. Po 12 dniach wartość pH we wszystkich zbiornikach hodowlanych spadła poniżej 6,0, co jest niekorzystne dla wzrostu hodowanych gatunków.Dlatego po 12 dniach tworzenia się biofilmu należy zwrócić uwagę na dostosowanie wartości pH wody w zbiorniku hodowlanym.
2.3 Analiza składu społeczności drobnoustrojów na biofilmach różnych mediów biofiltracyjnych i w wodzie
2.3.1 Skład społeczności drobnoustrojów na poziomie gromady
Jak pokazano wRysunek 4,na poziomie gromady dominujące bakterie na biofilmach trzech mediów biofiltrowych były takie same, wszystkie to Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteridota i Chloroflexi. Ich łączna względna liczebność wyniosła odpowiednio 68,96%, 64,74% i 65,45%. Dominujące bakterie w odpowiedniej wodzie hodowlanej były różne. Dominującą bakterią w W1 była Actinobacteriota, której względna liczebność wynosiła 64,66%. Dominującymi bakteriami w W2 i W3 były Proteobacteria, których względna liczebność wynosiła odpowiednio 34,93% i 50,10%.
Ryc.. 4 Skład społeczności bakterii w różnych biofilmach i wodzie na poziomie gromady
2.3.2 Skład społeczności drobnoustrojów na poziomie rodziny
Jak pokazano wRysunek 5na biofilmach trzech podłoży około 48% bakterii stanowiły zbiorowiska bakteryjne, a liczebność względna wszystkich była mniejsza niż 3%. Dominującymi bakteriami B1 i B2 były te same, obie były Xanthomonadaceae, ze względną liczebnością odpowiednio 11,64% i 9,16%; dominującą bakterią B3 była JG30-KF-CM45, której względna liczebność wynosiła 10,54%. Bakterie dominujące w wodzie hodowlanej różniły się od tych na złożu biofiltra. Zdecydowanie dominującą bakterią w W1 była Microbacteriaceae, ze względną liczebnością 62,10%; wśród bakterii dominujących w W2, oprócz Microbacteriaceae (13,82%), znajdował się także pewien udział Rhizobiales (8,57%); dominującą bakterią w W3 była Rhizobiales ze względną liczebnością 38,94%, a następnie Flavobacteriaceae ze względną liczebnością 15,89%.
Zliczono 50 najważniejszych gatunków na poziomie rodzaju. Po przetworzeniu wartości liczbowych zmiany liczebności różnych gatunków w próbkach wyświetlono poprzez gradient kolorów bloków kolorów. Wyniki są pokazane wRysunek 6. Leifsonia była bakterią dominującą w W1, ze względną liczebnością 56,16%; dominującymi bakteriami w W2 były Leifsonia (10,30%) i Rhizobiales_Incertae_Sedis (8,47%); dominującą bakterią w W3 była Rhizobiales_Incertae_Sedis, ze względną liczebnością 38,92%. Wśród możliwych do zidentyfikowania bakterii na biofilmach dominującym rodzajem w B1 był Thermomonas, którego względna liczebność wynosiła 4,71%; dominującymi rodzajami w B2 i B3 były Nitrospira ze względną liczebnością odpowiednio 4,41% i 2,70%.
Ryc.. 5 Skład społeczności bakterii w różnych biofilmachi wodę na poziomie rodziny
Ryc.. 6 Mapa termiczna składu społeczności bakteryjnych w różnych biofilmach i wodzie na poziomie rodzaju
2.4 -Analiza różnorodności zbiorowisk drobnoustrojów na biofilmach różnych mediów biofiltracyjnych i w wodzie
Jak pokazano wTabela 1, wskaźnik Shannona zbiorowisk drobnoustrojów na biofilmach różnych pożywek był większy niż w przypadku odpowiedniej wody hodowlanej, podczas gdy wskaźnik Simpsona był odwrotny. Analizując odpowiednią wodę hodowlaną, wskaźnik Shannona społeczności bakteryjnej W2 był najwyższy, znacznie wyższy niż wskaźnik W1 i W3, podczas gdy wskaźnik Simpsona był znacznie niższy niż wskaźnik W1 i W3, co wskazuje, że jego -różnorodność była najwyższa. W odróżnieniu od -różnorodności wody hodowlanej, chociaż wskaźnik Shannona społeczności bakteryjnej w podłożu B2 był największy, a wskaźnik Simpsona najmniejszy, nie było znaczących różnic pomiędzy trzema ośrodkami biofiltra. Pokrycie sekwencjonowania wszystkich próbek przekraczało 0,990, co wskazuje, że głębokość sekwencjonowania może odzwierciedlać prawdziwy poziom próbek.
2.5 Wpływ różnych mediów biofiltracyjnych na wzrost basu wielkogębowego
Tabela 2pokazuje sytuację wzrostu bassa wielkogębowego w różnych grupach mediów biofiltrowych. Po 44 dniach hodowli ostateczna masa ciała i tempo przyrostu masy okonia wielkogębowego w grupie hodowli na gąbce kwadratowej były znacznie wyższe niż w grupach z kulą fluidalną i grupami Biochip, a współczynnik wykorzystania paszy był znacznie niższy niż w pozostałych grupach. Wskaźnik przeżycia bassa wielkogębowego w każdej grupie wynosił ponad 97%, bez znaczących różnic między grupami.
3. Wnioski i dyskusja
3.1 Czas tworzenia biofilmu w różnych mediach biofiltracyjnych
Biofilmy przyczepiają się do powierzchni złoża biofiltra. Materiał, struktura i powierzchnia właściwa złoża biofiltra to główne czynniki wpływające na tworzenie się biofilmu. Istnieją dwie powszechne metody hodowli biofilmu: metoda tworzenia biofilmu naturalnego i metoda tworzenia biofilmu zaszczepionego. Różne metody tworzenia biofilmu wpływają na czas dojrzewania biofilmu. Hu Xiaobinga i in. wykorzystali cztery różne metody tworzenia biofilmu, a wyniki wykazały, że w przypadku stosowania metod takich jak dodawanie chitozanu, jonów żelaza i zaszczepianie odprowadzanym osadem w celu utworzenia biofilmu, czas dojrzewania biofilmu był krótszy niż w przypadku naturalnej metody tworzenia biofilmu. Chociaż dodanie pożytecznych mikroorganizmów lub substancji aktywnych może skrócić czas tworzenia biofilmu, istnieją problemy, takie jak trudność w uzyskaniu inokulum, złożona konstrukcja procesu i wysoki koszt. Guan Min i wsp., w warunkach niskiej zawartości materii organicznej, bezpośrednio wykorzystali surową wodę do tworzenia biofilmu, a zbiornik biofiltra pomyślnie uruchomił się dzięki naturalnemu tworzeniu się biofilmu po około 38 dniach. Wynik tego badania jest podobny do wyników niniejszego badania. Wyniki tego badania pokazują, że w tych samych warunkach tworzenia biofilmu czas tworzenia biofilmu gąbki kwadratowej był krótszy niż w przypadku pozostałych dwóch mediów biofiltra. Może to być związane z dużą powierzchnią właściwą, silną hydrofilowością i łatwością przyczepiania się biofilmu do kwadratowej gąbki. Powierzchnia właściwa kwadratowej gąbki wynosi aż 32 000–35 000 m²/m³ i jest znacznie większa niż w przypadku pozostałych dwóch mediów. Ponadto materiałem, z którego wykonana jest gąbka kwadratowa jest poliuretan, który pod wpływem wody rozszerza się, posiada wysoką hydrofilowość oraz sprzyja przyczepianiu się i rozwojowi mikroorganizmów w wodzie. Wyniki badań Li Yonga i in. wykazało również, że wydajność-rozruchu i skuteczność usuwania azotu amonowego gąbki poliuretanowej były lepsze niż polipropylenu, co jest zgodne z wynikami tego badania. Dodatkowo w tym badaniu powierzchnia właściwa mediów biofiltracyjnych Biochip wynosiła aż 5500 m²/m3, czyli była znacznie większa niż powierzchnia właściwa mediów biofiltrujących ze złożem fluidalnym, ale czas tworzenia biofilmu był w zasadzie taki sam, jak w przypadku mediów z kulami ze złożem fluidalnym. Może to być związane z wielkością porów. Niektóre badania wykazały, że wewnętrzna skala przestrzenna mediów biofiltrowych wpływa na rozwój biofilmów. Chociaż niektóre media biofiltracyjne mają dużą powierzchnię właściwą, ich pory są drobne, a wielkość porów jest znacznie mniejsza niż grubość dojrzałego biofilmu, co może łatwo prowadzić do zablokowania porów, utrudniając osiągnięcie maksymalnej akumulacji biofilmu w porach. Pory Biochipu są małe, co powoduje wolniejszy wzrost biofilmu i dłuższy czas jego tworzenia.
3.2 Skład społeczności drobnoustrojów w złożu biofiltrowym i wodzie hodowlanej
W tym badaniu dominujące bakterie na złożu biofiltra i w odpowiedniej wodzie hodowlanej były różne. Wskaźnik Shannona biofilmów na złożu biofiltrowym był większy niż w odpowiedniej wodzie hodowlanej, co wskazuje, że złoże biofiltra wpływa na wzbogacanie mikroorganizmów. Jest to zgodne z wynikami badań Hu Gaoyu i in. Istnieje wiele czynników wpływających na strukturę zbiorowiska drobnoustrojów, takich jak rodzaj nośnika, głębokość filtra, zasolenie, stężenie materii organicznej itp. Te same złoża biofiltra, w różnych warunkach hodowli, będą miały różne zbiorowiska drobnoustrojów na biofilmie. Autor zbadał kiedyś sytuację tworzenia się biofilmu w filtrach biologicznych ze złożem fluidalnym w recyrkulacyjnym systemie akwakultury dla krewetki słodkowodnej olbrzymiej (Macrobrachium rosenbergii). Wyniki wykazały, że dominującym typem na biofilmie był Firmicutes, podczas gdy w tym badaniu dominującym typem na biofilmie kulki ze złożem fluidalnym była Proteobacteria. Główną przyczyną tej różnicy mogą być różne środowiska akwakultury. Trzy media biofiltrowe użyte w tym badaniu miały takie same warunki początkowe do hodowli biofilmu. Możliwe jest, że ze względu na różne właściwości fizyczne pożywek, grubość utworzonego biofilmu i środowisko wewnętrzne również były różne, co skutkowało różnicami w zbiorowiskach drobnoustrojów. Dlatego różnica w nośnikach jest główną przyczyną różnic w społecznościach drobnoustrojów. Ponadto podczas procesu akwakultury środowisko wodne i społeczność drobnoustrojów wpływają na siebie nawzajem. Przyczyny różnic w zbiorowiskach drobnoustrojów mogą być związane z czynnikami środowiskowymi. Na przykład badania Yuana Cuilina wykazały, że całkowita liczba bakterii heterotroficznych w organizmie; Fan Tingyu i in. Uważali, że wartość pH może znacząco wpływać na zawartość azotu całkowitego w wodzie i odgrywa kluczową rolę w rozmieszczeniu zbiorowisk bakterii wodnych w śródlądowych odcinkach rzek. Azot amonowy, fosfor całkowity i chlorofil a również w różnym stopniu wpływają na skład zbiorowisk bakterii w zbiorniku wodnym. Czynniki środowiskowe powodujące różnice w składzie społeczności drobnoustrojów w tym badaniu nadal wymagają dalszego potwierdzenia.
3.3 Wpływ różnych mediów biofiltracyjnych na wzrost basu wielkogębowego
Z wyników wzrostu wynika, że najszybciej rósł okoń wielkogębowy z grupy gąbek kwadratowych, ze znacznie większym przyrostem masy ciała niż w przypadku pozostałych dwóch pożywek i najniższym współczynnikiem wykorzystania paszy. Jest to zgodne z wynikami poprzednich badań. W tym badaniu jednocześnie prowadzono tworzenie biofilmu i akwakulturę. Sądząc po czasie tworzenia biofilmu, biofilm kwadratowej gąbki dojrzewał wcześniej, a po dojrzeniu biofilmu stężenia azotu amonowego i azotynu w wodzie były zawsze niższe niż w dwóch pozostałych podłożach. Dodatkowo gąbka kwadratowa posiadała pewną zdolność filtracyjną, zawartość zawiesin stałych w wodzie hodowlanej była niższa, a woda była stosunkowo przejrzysta. Lepszy wzrost okonia wielkogębowego w grupie gąbek kwadratowych może być związany z dobrą jakością wody. Jednakże wpływ oczyszczający mediów z gąbki kwadratowej na azot całkowity, fosfor całkowity i wskaźnik nadmanganianu w wodzie wymaga dalszych badań. Warto zaznaczyć, że w trakcie doświadczenia wartość pH wykazywała ogólną tendencję spadkową. Po 12 dniach hodowli wartość pH we wszystkich zbiornikach hodowlanych była niższa niż 6,0, co jest zgodne z wynikami badań Zhanga Longa i in. Spadek wartości pH wynika z faktu, że w procesie hodowli biofilmu powstaje duża ilość jonów wodorowych, co prowadzi do obniżenia wartości pH wody. Dlatego podczas procesu tworzenia biofilmu konieczne jest szybkie dostosowanie wartości pH wody w zbiorniku hodowlanym, aby upewnić się, że mieści się ona w normalnym zakresie wzrostu hodowanych gatunków. Biorąc pod uwagę koszty ekonomiczne, cena rynkowa gąbki kwadratowej wynosi 70 ~ 100 RMB/kg, a jej koszt plasuje się pomiędzy dwoma pozostałymi mediami biofiltrowymi. W połączeniu z wynikami wzrostu, w krótkim okresie, kwadratowa gąbka jest stosunkowo praktycznym biofiltrem do uzdatniania wody do recyrkulacyjnej akwakultury. Jednak kwadratowa gąbka ma słabą wytrzymałość i krótką żywotność. Jego długoterminowe-skutki stosowania i skutki dla akwakultury wymagają dalszej weryfikacji.
Podsumowując,w naturalnych warunkach tworzenia biofilmu media z gąbką kwadratową mają najkrótszy czas tworzenia biofilmu, umiarkowaną cenę, a ostateczna masa ciała i tempo przyrostu masy okonia wielkogębowego w grupie gąbek kwadratowych były znacznie wyższe niż w przypadku pozostałych dwóch mediów biofiltra. W krótkim okresie jest to stosunkowo praktyczny biofiltr do uzdatniania wody do recyrkulacyjnej akwakultury.