Biosuodatinmateriaalin valinta Largemouth Bassille- Biofilmin ominaisuudet ja kasvukyky
Largemouth basso (Micropterus salmoides), joka tunnetaan myös nimellä Kalifornian basso, kuuluu ryhmiin Actinopterygii, Perciformes, Centrarchidae, Micropterus. Se on kotoisin Kaliforniasta, USA:sta, ja sillä on etuja, kuten nopea kasvu, herkullinen maku, runsas ravinto ja korkea taloudellinen arvo. Siitä on tullut yksi tärkeimmistä makean veden vesiviljelylajeista Kiinassa. Viime vuosina kalastuksen muutoksen ja parantamisen sekä digitaalisen ja älykkään kalastuksen voimakkaan kehityksen taustalla on vähitellen ilmaantunut teollinen kierrätysvesiviljely. Bigmouth basson vesiviljelytapa on myös siirtymässä perinteisestä lampikulttuurista vihreään ja tehokkaaseen kiertovesiviljelytilaan. Kierrättävällä vesiviljelyllä on etuja, kuten veden ja maan säästäminen, korkea eläintiheys ja kätevä hoito. Fysikaalisten, biologisten, kemiallisten menetelmien ja laitteiden avulla vesistössä olevat kiinteät suspendoituneet kiintoaineet ja haitalliset aineet poistetaan tai muunnetaan vaarattomiksi aineiksi siten, että veden laatu vastaa viljeltyjen lajien normaalia kasvun tarpeita, mikä mahdollistaa veden kierrätyksen tiheissä vesiviljelyolosuhteissa. Se on saavuttanut hyviä taloudellisia etuja useissa viljellyissä lajeissa.
Tällä hetkellä isoahven kiertovesiviljelyn tutkimus keskittyy pääasiassa lisääntymiseen, rehun ravitsemukseen, kannan valintaan, tarkkaan ruokitukseen, vesiympäristön muutoksiin ja ravitsemuslaatuun. Suursuuahven sisätiloissa teollista kierrätysvesiviljelyä koskeva tutkimus keskittyy pääasiassa suurten-kokoisten nuorten kalojen viljelyyn, eikä täysikasvuista-kalojen viljelyä ole laajalti edistetty. Suurisuuahven kiertovesiviljelyn suurin haaste on hyvän vesiympäristön ylläpitäminen korkean-tiheyden olosuhteissa, jotta varmistetaan viljeltyjen lajien normaali kasvu. Vedenkäsittely on kierrättävän vesiviljelyn ydin, ja tehokkaat vedenkäsittelyn biosuodatinaineet ovat vedenkäsittelyjärjestelmän perusta. Vaikka vedenpuhdistuksesta biosuodatinväliaineilla on paljon raportteja, puuttuvat raportit nimenomaan isoahven teollistetusta kierrättävästä vesiviljelystä, erityisesti tehokkaiden vedenkäsittelyn biosuodatinalustojen seulonnasta, biofilmien mikrobiyhteisörakenteesta eri biosuodatinväliaineilla, käsittelyn vaikutuksista ja vaikutuksista viljeltyjen lajien kasvuun. Valittiin kolme erilaista biosuodatinmateriaalia, joista neliömäiset sieni- ja leijukerrospallot ovat edullisia ja helppokäyttöisiä, ja niitä on käytetty laajalti vesiviljelyn jäteveden käsittelyssä. Mutag Biochip 30 (lyhennettynä Biochip) on viime vuosina ilmaantunut uudenlainen biosuodatinmateriaali, jonka etuna on iskunkestävyys ja pitkä käyttöikä, mutta sen käytännön vaikutuksia ei ole raportoitu. Tätä tarkoitusta varten 16S rDNA:n high-throughput -sekvensointitekniikkaa käytettiin kolmen vedenkäsittelyn biosuodatinväliaineen biofilmin muodostumistilanteen analysointiin ja samaan aikaan isoahven kasvutilanteen analysointiin, jotta voidaan seuloa käytännöllisiä vedenkäsittelyn biosuodatinaineita ja tarjota tehokkaita vedenkäsittelyalustoja isoahven teollistuneelle kierrätettävälle vesiviljelylle.
1. Materiaalit ja menetelmät
1.1 Testimateriaalit
Tähän testiin valitut biosuodatinmateriaalit olivatneliömäinen sieni, Biochip, jaleijukerrospallo, kuten kuvassaKuva 1. Neliön muotoinen sienimateriaali on polyuretaania, joka on muotoiltu kuutioksi, jonka sivun pituus on 2,0 cm, ominaispinta-ala (3,2-3,5) × 10⁴ m²/m³. Biochip-materiaali on polyeteeniä, ympyrän muotoinen halkaisija 3,0 cm, paksuus noin 0,11 cm, ominaispinta-ala 5,5×10³ m²/m³. Leijupetipallomateriaali on polyeteeniä, tehollinen ominaispinta-ala 500-800 m²/m³.
1.2 Kokeellinen ryhmittely
Neliömäinen sienibiosuodatinväliaineen käsittelyryhmä asetettiin ryhmäksi T1, vastaava väliaineen biofilmi merkittiin B1:ksi ja vastaava vesiviljelyvesi leimattiin W1; Biochip-biosuodatinväliaineen käsittelyryhmä asetettiin ryhmäksi T2, vastaava väliaineen biofilmi merkittiin B2:ksi ja vastaava vesiviljelyvesi leimattiin W2:ksi; leijukerrospallon biosuodatinväliaineen käsittelyryhmä asetettiin ryhmäksi T3, vastaava väliaineen biofilmi merkittiin B3:ksi ja vastaava vesiviljelyvesi leimattiin W3:ksi.
1.3 Vesiviljelyjärjestelmä
Koe suoritettiin kierrättävässä vesiviljelyjärjestelmässä Zhejiang Institute of Freshwater Fisheriesin Balidian Comprehensive Experimental Base:ssa.Viljelysäiliöitä oli yhteensä 9, tilavuus 500 l, tehollinen vesitilavuus 350 l. Biosuodatinsäiliö tehtiin muoviakvaariosta, jonka pituus oli 80 cm, leveys 50 cm ja korkeus 50 cm, tilavuus 200 l, tehollinen vesitilavuus 120 l.. Viljelysäiliö ja biosuodatinsäiliö yhdistettiin vesipumpulla sisäisen kierron muodostamiseksi, virtausnopeus 3-4 l/min, ilmastus hapetusta varten, veteen liuennut happi pidettiin yli 5 mg/l. Biosuodatinväliaineet ryhmiteltiin satunnaisesti, jokaisella biosuodatinväliainetyypillä oli 3 toistoa, jokaiseen biosuodatinsäiliöön ladattiin 2,0 kg biosuodatinmateriaalia, samalla kun pysäytettiin hitaasti vapautuva hiililähde. Biofilmiviljelyjakson aikana vedestä vaihdettiin 10 % päivittäin.Veden alustavat laatuindikaattorit: kokonaistyppi (TN) 9,41 mg/L, kokonaisfosfori (TP) 1,02 mg/l, ammoniakkityppi (TAN) 1,26 mg/l, nitriittityppi (NO₂⁻-N) 0,04 mg/l, permanganaatti 3 mg/l.3 mg/l..
1.4 Testaa kalan ja viljelyn hallintaa
Viljeltynä lajina käytettiin isoahvena. Ennen testin alkua niitä totutettiin kierrätysveteen 7 päivän ajan.Testi suoritettiin 11.8.2022-22.9.2022 ja kesti 42 päivää. Ryhmittelyyn valittiin suurisuuahven ilman pintavaurioita, terve ja eloisa, jokaiseen viljelysäiliöön istutettiin 60 kalaa, ruokittiin kahdesti päivässä, ruokintaajat olivat aamulla klo 7.00 ja iltapäivällä klo 16.00, päivittäinen ruokintamäärä oli noin 1,0-1,5 % kalojen kokonaispainosta. Koekalan alkupaino oli (20,46 ± 0,46) g.
1.5 Näytteiden kerääminen
Biosuodatinsäiliöstä kerättiin vesinäytteitä 2 päivän välein, jolloin mitattiin indikaattoreita, kuten veden lämpötila, liuennut happi, pH-arvo sekä ammoniakkitypen ja nitriittitypen mittaus. Ruokintamäärä, kalan ruumiinpaino kokeen alussa ja lopussa sekä eloonjäämisprosentti kirjattiin. Kokeen jälkeen kerättiin 1 litra vettä kustakin viljelysäiliöstä käyttämällä steriilejä vedenkeräyspusseja, suodatettiin 0,22 um:n suodatinkalvon läpi ja säilytettiin -80 asteen pakastimessa myöhempää käyttöä varten. Jokaisesta biosuodatinsäiliöstä otettiin aseptisesti 0,5 g:n biosuodatinväliainenäytteet, varastoitiin steriloituun tislattuun veteen, ravisteltiin voimakkaasti mikro-organismien poistamiseksi biofilmin pinnalta, suodatettiin sitten 0,22 µm:n suodatinkalvon läpi ja säilytettiin -80 asteen pakastimessa myöhempää käyttöä varten.
1.6 Mittausmenetelmät
1.6.1 Veden laadun mittaus
Veden lämpötila, liuennut happi ja pH-arvo havaittiin käyttämällä aKannettava HACH Hq40d vedenlaadun analysaattori. Ammoniakkityppipitoisuus mitattiin Nesslerin reagenssispektrofotometrisellä menetelmällä. Nitriittityppipitoisuus määritettiin käyttämällä suolahapponaftyylietyleenidiamiinispektrofotometristä menetelmää.
1.6.2 Vesiviljelyn suorituskyvyn mittaaminen
Kalan painonlisäysnopeuden, rehun muuntosuhteen ja eloonjäämisasteen laskentakaavat ovat seuraavat.
l Painonnousunopeus= (lopullinen kalan ruumiinmassa - kalan alkumassa) / kehon alkumassa × 100 %;
l Syötteen muuntosuhde= Rehun kulutus / painonnousu;
l Selviytymisprosentti= (kalojen määrä kokeen lopussa / kalojen alkuperäinen lukumäärä kokeen alussa) × 100%.
1.6.3 Mikrobien korkean suorituskyvyn{1}}sekvensointi
Bakteeri-DNA uutettiin vedestä ja biofilmistä käyttämällä Bacterial DNA Extraction Kit -pakkausta (OMEGA Biotech, USA). Spesifisiä alukkeita 338F (5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3') ja 806R (5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3') käytettiin bakteeri-16S-rDNA:n V3- ja V4-alueiden monistamiseen. PCR:ssä käytettiin TransGen AP221-02 -reaktiojärjestelmää: 4 µl 5×FastPfu-puskuria, 2 µl 2,5 mmol/L dNTP:itä, 0,4 µl FastPfu-polymeraasia, 0,8 µl kutakin 5 µmol/l, B10 µl aluketta/sa eteenpäin ja taaksepäin. ng DNA-templaattia täydennettynä ddH20:lla 20 µl:aan. PCR-reaktio-olosuhteet: 95 astetta 3 minuuttia; 95 astetta 30 s, 53 astetta 45 s, 72 astetta 1 min, 28 sykliä; 72 astetta pidennys 10 min. PCR-monistus suoritettiin PCR-reaktioinstrumentilla 9700 (Applied Biosystems® GeneAmp®, USA). PCR-tuotteet puhdistettiin käyttämällä Beads-tuotteita ja sitten alistettiin sekvensoinnille. Sekvensointi tilattiin Shanghai Majorbio BioPharm Technology Co., Ltd:lle.
1.6.4 Mikrobien monimuotoisuuden analyysi
Sekvensoinnista saatu raakadata silmukoitiin ensin, mitä seurasi lukulaadun ja silmukointivaikutuksen laadunvalvontasuodatus ja sekvenssisuunnan korjaus, mikä johti optimoituun dataan. Lopulta saadun puhtaan datan normalisoinnin jälkeen suoritettiin OTU (Operational Taxonomic Units) -klusterianalyysi ja taksonominen analyysi 97 %:n samankaltaisuudella. Näytteiden histogrammit piirrettiin Excelillä ja lämpökartat Majorbio Cloud Platformilla.
1.7 Tietojen analyysi
Erojen merkitsevyysanalyysiin käytettiin SPSS 16.0 -tilastoohjelmistoa ja useisiin vertailuihin Duncanin varianssianalyysimenetelmää (ANOVA).
2. Tulokset ja analyysi
2.1 Biofilmin muodostumisaika eri biosuodatinväliaineilla
Kuten näkyykuva 2,Luonnollisissa biokalvonmuodostusolosuhteissa biosuodatinsäiliön veden ammoniakkityppipitoisuus osoitti nopean nousun trendin, jota seurasi asteittainen lasku.Ammoniakkityppipitoisuusneliömäistä sientä vastaavan biosuodatinsäiliön vedessä saavutti huippunsa 17 vuorokauden kohdalla, 8,13 mg/l, jonka jälkeen se laski vähitellen,alimmillaan 41 päivään, sen jälkeen pysyy noin 0,20 mg/l, mikä osoittaa, ettäneliömäisen sienen biofilmin muodostumisaika oli noin 17 päivää. Biochipiä vastaavien biosuodatintankkien ja leijukerrospallon ammoniakkityppipitoisuuden muutokset olivat periaatteessa samat ja vaihtelivat vaihtelevasti. Ammoniakkitypen piikki ilmestyi 21 päivänä, 7,88 mg/l ja 7,57 mg/l, tässä järjestyksessä, mikä osoittaa, ettäBiochipin ja leijukerrospallon biosuodatinväliaineen biofilmin muodostumisaika oli noin 21 päivää. Ammoniakkityppipitoisuusvastaavissa biosuodatinsäiliöissänämä kaksi alustaa laskivat alimmilleen 43 päivän ja 45 päivän kohdalla.
2.2 Veden pH-arvon muutokset eri viljelysäiliöissä
FromKuva 3, voidaan nähdä, että viljelyveden alkuperäinen pH-arvo oli 7,3. Viljelyajan pidentyessä kunkin viljelysäiliön veden pH-arvo osoitti laskevaa suuntausta. 12 päivän kuluttua kaikkien viljelysäiliöiden pH-arvo oli alle 6,0, mikä on epäedullista viljeltyjen lajien kasvulle.Siksi 12 päivän biofilmin muodostumisen jälkeen tulee kiinnittää huomiota viljelysäiliöveden pH-arvon säätämiseen.
2.3 Mikrobiyhteisön koostumuksen analyysi eri biosuodatinväliaineiden biofilmeillä ja vedessä
2.3.1 Mikrobiyhteisön koostumus suvun tasolla
Kuten näkyykuva 4,suvun tasolla hallitsevat bakteerit kolmen biosuodatinväliaineen biofilmeissä olivat samat, kaikki olivat Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteroidota ja Chloroflexi. Niiden yhteenlaskettu suhteellinen runsaus oli 68,96 %, 64,74 % ja 65,45 %. Vastaavan viljelyveden hallitsevat bakteerit olivat erilaisia. Hallitseva bakteeri W1:ssä oli Actinobacteriota, jonka suhteellinen runsaus oli 64,66 %. Hallitsevat bakteerit W2:ssa ja W3:ssa olivat proteobakteerit, joiden suhteellinen runsaus oli 34,93 % ja 50,10 %.
Kuva. 4 Yhteisön bakteerien koostumus eri biofilmeissä ja vedessä pesäketasolla
2.3.2 Mikrobiyhteisön kokoonpano perhetasolla
Kuten näkyyKuva 5Kolmen alustan biofilmeillä noin 48 % bakteereista oli bakteeriyhteisöjä, joiden suhteellinen runsaus oli alle 3 %. B1:n ja B2:n hallitsevat bakteerit olivat samat, molemmat olivat Xanthomonadaceae-bakteeria, ja niiden suhteellinen runsaus oli vastaavasti 11,64 % ja 9,16 %; B3:n hallitseva bakteeri oli JG30-KF-CM45, jonka suhteellinen runsaus oli 10,54 %. Viljelyveden hallitsevat bakteerit olivat erilaisia kuin biosuodatinväliaineissa. Microbacteriaceae oli absoluuttinen hallitseva bakteeri W1:ssä suhteellisella runsaudella 62,10 %; W2:n hallitseviin bakteereihin kuului Microbacteriaceaen (13,82 %) lisäksi myös tietty osuus Rhizobiales (8,57 %); hallitseva bakteeri W3:ssa oli Rhizobiales, jonka suhteellinen runsaus oli 38,94 %, jota seurasi Flavobacteriaceae, suhteellisella runsaudella 15,89 %.
Sukutason 50 parasta lajia laskettiin. Numeeristen arvojen käsittelyn jälkeen näytteiden eri lajien runsausmuutokset esitettiin värilohkojen värigradientin kautta. Tulokset näkyvät kohdassaKuva 6. Leifsonia oli hallitseva bakteeri W1:ssä suhteellisella runsaudella 56,16 %; hallitsevat bakteerit W2:ssa olivat Leifsonia (10,30 %) ja Rhizobiales_Incertae_Sedis (8,47 %); hallitseva bakteeri W3:ssa oli Rhizobiales_Incertae_Sedis, jonka suhteellinen runsaus oli 38,92 %. Biofilmeillä olevista tunnistettavissa olevista bakteereista Thermomonas oli B1:n hallitseva suku, jonka suhteellinen runsaus oli 4,71 %; hallitsevat suvut B2:ssa ja B3:ssa olivat Nitrospira, joiden suhteellinen runsaus oli 4,41 % ja 2,70 %.
Kuva. 5 Bakteerien yhteisön koostumus erilaisissa biofilmeissäja vettä perhetasolla
Kuva. 6 Lämpökartta bakteeriyhteisön koostumuksesta eri biofilmissä ja vedessä suvun tasolla
2.4 -Mikrobiyhteisöjen monimuotoisuusanalyysi eri biosuodatinväliaineiden biofilmeillä ja vedessä
Kuten näkyyTaulukko 1, mikrobiyhteisöjen Shannon-indeksi eri väliaineiden biofilmeillä oli suurempi kuin vastaavan viljelyveden, kun taas Simpsonin indeksi oli päinvastainen. Analysoitaessa vastaavaa viljelyvettä, W2:n bakteeriyhteisön Shannon-indeksi oli korkein, merkittävästi korkeampi kuin W1- ja W3-indeksi, kun taas Simpson-indeksi oli merkittävästi pienempi kuin W1- ja W3-indeksi, mikä osoittaa, että sen -diversiteetti oli suurin. Poiketen -viljelyveden monimuotoisuudesta, vaikka bakteerimikrobiyhteisön Shannon-indeksi B2-alustassa oli suurin ja Simpson-indeksi pienin, kolmen biosuodatinväliaineen välillä ei ollut merkittävää eroa. Kaikkien näytteiden sekvensoinnin kattavuus oli yli 0,990, mikä osoittaa, että sekvensointisyvyys saattoi heijastaa näytteiden todellista tasoa.
2.5 Erilaisten biosuodatinväliaineiden vaikutukset Largemouth Bassin kasvuun
Taulukko 2osoittaa isoahven kasvutilanteen eri biosuodatinaineryhmissä. 44 päivän viljelyn jälkeen bigmouth basson lopullinen ruumiinpaino ja painonnousunopeus neliömäisten sieniviljelmäryhmissä olivat merkittävästi korkeammat kuin leijukerrospallo- ja Biochip-ryhmissä, ja rehun muuntosuhde oli merkittävästi alhaisempi kuin muissa ryhmissä. Bigmouth bassin eloonjäämisprosentti kussakin ryhmässä oli yli 97 %, eikä ryhmien välillä ollut merkittävää eroa.
3. Johtopäätös ja keskustelu
3.1 Biofilmin muodostumisaika eri biosuodatinväliaineilla
Biofilmit kiinnittyvät biosuodatinmateriaalin pintaan. Biosuodattimen materiaali, rakenne ja ominaispinta-ala ovat tärkeimmät biofilmin muodostumiseen vaikuttavat tekijät. Biofilmin viljelyyn on olemassa kaksi yleistä menetelmää: luonnollinen biofilmin muodostusmenetelmä ja siirrostetun biofilmin muodostusmenetelmä. Erilaiset biofilmin muodostusmenetelmät vaikuttavat biofilmin kypsymisaikaan. Hu Xiaobing et ai. käytti neljää eri menetelmää biokalvon muodostukseen, ja tulokset osoittivat, että käytettäessä menetelmiä, kuten kitosaanin, rauta-ionien lisäämistä ja siirrostusta poistetulla lieteellä biofilmin muodostukseen, biofilmin kypsymisaika oli lyhyempi kuin luonnollisella biokalvonmuodostusmenetelmällä. Vaikka hyödyllisten mikro-organismien tai aktiivisten aineiden lisääminen voi lyhentää biofilmin muodostumisaikaa, ongelmia esiintyy, kuten siirrosteen saamisen vaikeus, monimutkainen prosessirakenne ja korkeat kustannukset. Guan Min ym. käyttivät alhaisen orgaanisen aineksen pitoisuuden olosuhteissa suoraan raakavettä biofilmin muodostukseen, ja biosuodatinsäiliö käynnistyi onnistuneesti luonnollisen biofilmin muodostuksen kautta noin 38 päivän kuluttua. Tämä tutkimustulos on samanlainen kuin tämän tutkimuksen tulokset. Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että samoissa biofilmin muodostumisolosuhteissa neliömäisen sienen biofilmin muodostumisaika oli lyhyempi kuin kahdella muulla biosuodatinväliaineella. Tämä voi liittyä neliömäisen sienen suureen ominaispinta-alaan, vahvaan hydrofiilisyyteen ja biofilmin kiinnittämisen helppouteen. Neliön muotoisen sienen ominaispinta-ala on jopa 32 000–35 000 m²/m³, paljon suurempi kuin kahdella muulla materiaalilla. Lisäksi neliömäisen sienen materiaali on polyuretaania, joka laajenee joutuessaan alttiiksi vedelle, jolla on korkea hydrofiilisyys ja se edistää mikro-organismien kiinnittymistä ja kasvua vedessä. Li Yongin et al. osoittivat myös, että polyuretaanisienen käynnistysteho ja ammoniakkitypen poistokyky olivat parempia kuin polypropeenin, mikä on yhdenmukaista tämän tutkimuksen tulosten kanssa. Lisäksi tässä tutkimuksessa Biochip-biosuodatinväliaineen ominaispinta-ala oli jopa 5500 m²/m³, paljon suurempi kuin leijukerrospallon biosuodatinväliaineen, mutta biofilmin muodostumisaika oli periaatteessa sama kuin leijukerrospalloväliaineen. Tämä saattaa liittyä huokosten kokoon. Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että biosuodatinväliaineen sisäinen spatiaalinen mittakaava vaikuttaa biofilmien kasvuun. Vaikka joillakin biosuodatinaineilla on suuri ominaispinta-ala, niiden huokoset ovat hienot ja huokoskoko paljon pienempi kuin kypsän biokalvon paksuus, mikä voi helposti johtaa huokosten tukkeutumiseen, mikä vaikeuttaa huokosissa olevan biokalvon saavuttaa maksimikertymä. Biochipin huokoset ovat pienet, mikä johtaa hitaampaan biofilmin kasvuun ja pidempään biofilmin muodostumisaikaan.
3.2 Biosuodatinväliaineen ja viljelyveden mikrobiyhteisön koostumus
Tässä tutkimuksessa hallitsevat bakteerit biosuodatinväliaineessa ja vastaavassa viljelyvedessä olivat erilaisia. Biosuodatinväliaineella olevien biofilmien Shannon-indeksi oli suurempi kuin vastaavan viljelyveden, mikä osoittaa, että biosuodatinväliaineella on mikro-organismeja rikastava vaikutus. Tämä on yhdenmukainen Hu Gaoyun et al. Mikrobiyhteisön rakenteeseen vaikuttavat monet tekijät, kuten kantajatyyppi, suodattimen syvyys, suolaisuus, orgaanisen aineksen pitoisuus jne. Samassa biosuodatinväliaineessa on eri viljelyolosuhteissa erilaisia mikrobiyhteisöjä biofilmillä. Kirjoittaja tutki kerran biofilmin muodostumistilannetta leijukerrospallon biosuodatinväliaineissa makean veden jättikatkaravun (Macrobrachium rosenbergii) kierrättävässä vesiviljelyjärjestelmässä. Tulokset osoittivat, että sen biofilmin hallitseva rypäle oli Firmicutes, kun taas tässä tutkimuksessa leijukerrospallon biofilmin hallitseva ryymi oli proteobakteerit. Pääsyy tähän eroon voi olla erilaiset vesiviljelyympäristöt. Tässä tutkimuksessa käytetyillä kolmella biosuodatinväliaineella oli samat alkuolosuhteet biofilmien viljelylle. On mahdollista, että alustan erilaisista fysikaalisista ominaisuuksista johtuen myös muodostunut biokalvon paksuus ja sisäympäristö olivat erilaisia, mikä johti eroihin mikrobiyhteisöissä. Siksi ero kantajissa on tärkein syy mikrobiyhteisöjen eroihin. Lisäksi vesiviljelyprosessin aikana vesiympäristö ja mikrobiyhteisö vaikuttavat toisiinsa. Mikrobiyhteisöjen erojen syyt voivat liittyä ympäristötekijöihin. Esimerkiksi Yuan Cuilinin tutkimus osoitti, että heterotrofisten bakteerien kokonaismäärä kehossa; Fan Tingyu et ai. uskoi, että pH-arvo voi merkittävästi vaikuttaa veden kokonaistyppipitoisuuteen, ja sillä on keskeinen rooli vesibakteeriyhteisöjen jakautumisessa sisämaan jokien osissa. Ammoniakkityppi, kokonaisfosfori ja klorofylli a vaikuttavat myös vaihtelevassa määrin vesistön bakteeriyhteisöjen koostumukseen. Ympäristötekijät, jotka aiheuttavat eroja mikrobiyhteisön koostumuksessa tässä tutkimuksessa, vaativat vielä lisävahvistusta.
3.3 Erilaisten biosuodatinväliaineiden vaikutukset Largemouth Bassin kasvuun
Kasvutuloksista nopeimmin kasvoi neliömäisten sieniryhmän isosuubasso, jonka painonnousu oli huomattavasti korkeampi kuin kahdella muulla alustalla ja pienin rehun muuntosuhde. Tämä on linjassa aikaisempien tutkimustulosten kanssa. Tässä tutkimuksessa biofilmin muodostus ja vesiviljely suoritettiin samanaikaisesti. Biofilmin muodostumisajasta päätellen neliömäinen sienibiokalvo kypsyi aikaisemmin ja biokalvon kypsymisen jälkeen ammoniakkitypen ja nitriittitypen pitoisuudet vedessä olivat aina alhaisemmat kuin kahdella muulla väliaineella. Lisäksi neliömäisellä sienellä on tietty suodatuskyky, kiintoaineen pitoisuus viljelyvedessä oli pienempi ja vesi oli suhteellisen kirkasta. Isosuuahven parempi kasvu neliömäisten sieniryhmässä saattaa liittyä veden hyvään laatuun. Neliön muotoisten sieniväliaineiden puhdistusvaikutukset veden kokonaistypen, kokonaisfosforin ja permanganaattiindeksin suhteen vaativat kuitenkin lisätutkimuksia. On syytä huomata, että kokeen aikana pH-arvo osoitti yleistä laskusuuntausta. 12 päivän viljelyn jälkeen kaikkien viljelysäiliöiden pH-arvo oli alle 6,0, mikä on yhdenmukainen Zhang Longin et al. pH-arvon lasku johtuu siitä, että biofilmin viljelyprosessin aikana syntyy suuri määrä vetyioneja, mikä johtaa veden pH-arvon laskuun. Siksi biofilmin muodostumisprosessin aikana on välttämätöntä säätää viipymättä viljelysäiliöveden pH-arvoa sen varmistamiseksi, että se on viljellyn lajin normaalilla kasvualueella. Taloudelliset kustannukset huomioon ottaen neliömäisen sienen markkinahinta on 70–100 RMB/kg, ja sen hinta on kahden muun biosuodatinväliaineen välillä. Kasvutulosten kanssa nelikulmainen sieni on lyhyellä aikavälillä suhteellisen käytännöllinen vedenkäsittelyn biosuodatinväliaine kierrätettävään vesiviljelyyn. Neliömäisellä sienellä on kuitenkin heikko sitkeys ja lyhyt käyttöikä. Sen{18}}pitkäaikainen käyttö ja vesiviljelyvaikutukset vaativat lisätarkastuksia.
Yhteenvetona,luonnollisissa biofilmin muodostumisolosuhteissa neliömäisellä sienellä olevalla biosuodatinväliaineella on lyhin biokalvon muodostumisaika, kohtuullinen hinta, ja neliömäisen sieniryhmän lopullinen ruumiinmassa ja painonnousunopeus olivat huomattavasti korkeammat kuin kahdella muulla biosuodatinväliaineella. Lyhyellä aikavälillä se on suhteellisen käytännöllinen vedenkäsittelyn biosuodatinaine kierrätettävään vesiviljelyyn.