Biofiltra materiāla izvēle Largemouth Bass- Bioplēves raksturojums un izaugsmes rādītāji
Lielasaris (Micropterus salmoides), pazīstams arī kā Kalifornijas bass, pieder Actinopterygii, Perciformes, Centrarchidae, Micropterus. Tā dzimtene ir Kalifornija, ASV, un tai ir tādas priekšrocības kā ātra augšana, garšīga garša, bagātīgs uzturs un augsta ekonomiskā vērtība. Tā ir kļuvusi par vienu no svarīgākajām saldūdens akvakultūras sugām Ķīnā. Pēdējos gados, ņemot vērā zivsaimniecības pārveidi un modernizāciju, kā arī digitālās un viedās zivsaimniecības enerģisku attīstību, pakāpeniski ir izveidojusies rūpnieciski cirkulējošā akvakultūra. Lielmutes asaru akvakultūras režīms arī pāriet no tradicionālās dīķu kultūras uz zaļo un efektīvu recirkulācijas akvakultūras režīmu. Recirkulācijas akvakultūrai ir tādas priekšrocības kā ūdens un zemes taupīšana, liels ganāmpulka blīvums un ērta pārvaldība. Izmantojot fizikālās, bioloģiskās, ķīmiskās metodes un aprīkojumu, cietās suspendētās cietās vielas un kaitīgās vielas ūdenstilpē tiek noņemtas vai pārvērstas nekaitīgās vielās, lai ūdens kvalitāte atbilstu kultivēto sugu normālajām augšanas vajadzībām, tādējādi nodrošinot ūdens otrreizēju pārstrādi augsta blīvuma akvakultūras apstākļos. Tas ir guvis labus ekonomiskos ieguvumus vairākās kultivētās sugās.
Pašlaik lielmutes asaru recirkulācijas akvakultūras pētījumi galvenokārt ir vērsti uz reprodukciju, barības barošanu, celmu izvēli, precīzu barošanu, ūdens vides izmaiņām un uztura kvalitāti. Pētījumi par iekštelpu rūpniecisko recirkulācijas akvakultūru lieloguņu asaru jomā galvenokārt ir vērsti uz liela izmēra-zivju mazuļu audzēšanu, un pilna cikla{2}}pieaugušo zivju audzēšana nav plaši popularizēta. Galvenais izaicinājums, ar ko saskaras akvakultūra ar akvakultūru, ir uzturēt labu ūdens vidi augsta-blīvuma apstākļos, lai nodrošinātu kultivēto sugu normālu augšanu. Ūdens apstrāde ir recirkulācijas akvakultūras kodols, un ūdens attīrīšanas sistēmas pamatā ir efektīvi ūdens attīrīšanas biofiltri. Lai gan ir daudz ziņojumu par ūdens attīrīšanu ar biofiltru barotnēm, trūkst ziņojumu īpaši par lielas mutes rūpniecisko recirkulācijas akvakultūru, jo īpaši par efektīvu ūdens attīrīšanas biofiltru barotņu skrīningu, bioplēves mikrobu kopienas struktūru uz dažādām biofiltru barotnēm, apstrādes ietekmi un ietekmi uz kultivēto sugu augšanu. Tika atlasīti trīs veidu biofiltru materiāli, starp kuriem kvadrātveida sūklis un verdošā gultnes lodīšu biofiltra barotnes ir zemas-izmaksas un vienkārši lietojamas, un tās ir plaši izmantotas akvakultūras ūdeņu attīrīšanā; Mutag Biochip 30 (saīsināti kā Biochip) ir jauna veida biofiltru vide, kas ir parādījusies pēdējos gados, ar triecienizturības un ilgu kalpošanas laiku, bet nav ziņots par tā praktisko pielietojumu. Šim nolūkam tika izmantota 16S rDNS augstas caurlaidspējas sekvencēšanas tehnoloģija, lai analizētu bioplēves veidošanās situāciju trijos ūdens attīrīšanas biofiltru barotnēs, vienlaikus analizējot lielo mutes asaru augšanas situāciju, lai izsijātu praktiskus ūdens attīrīšanas biofiltru barotnes un nodrošinātu efektīvu ūdens attīrīšanas līdzekli lielogu asaru rūpnieciski recirkulācijas akvakultūrai.
1. Materiāli un metodes
1.1 Testa materiāli
Šim testam izvēlētie biofiltra materiāli bijakvadrātveida sūklis, Biočips, unverdošā gultnes bumba, kā parādīts attēlā1. attēls. Kvadrātveida sūkļa materiāls ir poliuretāns, kas veidots kā kubs ar sānu garumu 2,0 cm, īpatnējo virsmu (3,2–3,5) × 10⁴ m²/m³. Biočipa materiāls ir polietilēns, kas veidots kā aplis ar diametru 3,0 cm, biezums aptuveni 0,11 cm, īpatnējais virsmas laukums 5,5×10³ m²/m³. Verdošā slāņa lodīšu materiāls ir polietilēns, efektīvā īpatnējā virsma 500-800 m²/m³.
1.2. Eksperimentālā grupēšana
Kvadrātveida sūkļa biofiltra barotnes apstrādes grupa tika iestatīta kā grupa T1, atbilstošā barotnes bioplēve tika apzīmēta ar B1 un atbilstošais akvakultūras ūdens tika apzīmēts ar W1; Biochip biofiltra barotnes apstrādes grupa tika iestatīta kā grupa T2, atbilstošā barotnes bioplēve tika apzīmēta ar B2 un atbilstošais akvakultūras ūdens tika apzīmēts ar W2; verdošā gultnes lodīšu biofiltra barotnes apstrādes grupa tika iestatīta kā grupa T3, atbilstošā barotnes bioplēve tika apzīmēta ar B3 un atbilstošais akvakultūras ūdens tika apzīmēts ar W3.
1.3. Akvakultūras sistēma
Eksperiments tika veikts recirkulācijas akvakultūras sistēmā Džedzjanas Saldūdens zvejniecības institūta Balidian visaptverošajā eksperimentālajā bāzē.Kopā bija 9 kultivēšanas tvertnes, tilpums 500 L, efektīvais ūdens tilpums 350 L. Biofiltra tvertne tika izgatavota no plastmasas akvārija, kura garums ir 80 cm, platums 50 cm un augstums 50 cm, tilpums 200 l, efektīvais ūdens tilpums 120 l.. Kultivēšanas tvertne un biofiltra tvertne tika savienota ar ūdens sūkni, lai izveidotu iekšējo cirkulāciju, plūsmas ātrums 3–4 l/min, ar aerāciju oksigenācijai, ūdenī izšķīdušo skābekli uzturot virs 5 mg/l. Biofiltru barotnes tika nejauši grupētas, katram biofiltra veidam bija 3 atkārtojumi, katrā biofiltra tvertnē tika ievietoti 2,0 kg biofiltra, vienlaikus apturot lēnas -izdalīšanās oglekļa avotu. Bioplēves kultivēšanas periodā katru dienu tika nomainīti 10% ūdens.Sākotnējie ūdens kvalitātes rādītāji: kopējais slāpeklis (TN) 9,41 mg/L, kopējais fosfors (TP) 1,02 mg/L, amonjaka slāpeklis (TAN) 1,26 mg/L, nitrītu slāpeklis (NO₂⁻-N) 0,04 mg/L, permanganāta indekss 3 mg/l.3 mg/l..
1.4. Testa zivju un kultūras pārvaldība
Kā kultivētās sugas tika izmantots lielogu asaris. Pirms testa sākuma tie tika aklimatizēti recirkulācijas ūdenī 7 dienas.Pārbaude tika veikta no 2022. gada 11. augusta līdz 2022. gada 22. septembrim, un tā ilga 42 dienas. Grupēšanai tika atlasīti lielmutes asaris bez virsmas ievainojumiem, veselīgi un dzīvīgi, katrā kultivēšanas tvertnē tika ievietotas 60 zivis, barotas divas reizes dienā, barošanas laiki bija 07:00 no rīta un 16:00 pēcpusdienā, ikdienas barošanas daudzums veidoja aptuveni 1,0% ~ 1,5% no kopējās zivju ķermeņa masas. Pārbaudāmo zivju sākotnējā ķermeņa masa bija (20,46 ± 0,46) g.
1.5. Paraugu vākšana
Ūdens paraugi no biofiltra tvertnes tika savākti ik pēc 2 dienām, reģistrējot tādus rādītājus kā ūdens temperatūra, izšķīdušais skābeklis, pH vērtība un amonjaka slāpekļa un nitrītu slāpekļa mērījumi. Tika reģistrēts barošanas daudzums, zivju ķermeņa masa eksperimenta sākumā un beigās, kā arī izdzīvošanas rādītājs. Pēc eksperimenta 1 l ūdens no katras kultivēšanas tvertnes tika savākts, izmantojot sterilus ūdens savākšanas maisus, filtrēts caur 0,22 µm filtra membrānu un uzglabāts -80 grādu saldētavā vēlākai lietošanai. No katras biofiltra tvertnes aseptiski paņēma 0,5 g biofiltra barotnes paraugus, uzglabāja sterilizētā destilētā ūdenī, enerģiski sakrata, lai no bioplēves virsmas noņemtu mikroorganismus, pēc tam filtrēja caur 0,22 µm filtra membrānu un uzglabāja -80 grādu saldētavā vēlākai lietošanai.
1.6. Mērīšanas metodes
1.6.1. Ūdens kvalitātes mērīšana
Ūdens temperatūra, izšķīdušais skābeklis un pH vērtība tika noteikta, izmantojot aHACH Hq40d portatīvais ūdens kvalitātes analizators. Amonjaka slāpekļa koncentrācija tika mērīta, izmantojot Neslera reaģenta spektrofotometrisko metodi. Nitrītu slāpekļa koncentrācija tika noteikta, izmantojot sālsskābes naftilēndiamīna spektrofotometrisko metodi.
1.6.2. Akvakultūras veiktspējas mērījumi
Aprēķinu formulas zivju svara pieauguma ātrumam, barības konversijas koeficientam un zivju izdzīvošanas koeficientam ir šādas.
l Svara pieauguma temps= (Galīgā zivju ķermeņa masa - Sākotnējā zivju ķermeņa masa) / Sākotnējā ķermeņa masa × 100%;
l Plūsmas konversijas koeficients= Barības patēriņš / svara pieaugums;
l Izdzīvošanas līmenis= (zivju skaits eksperimenta beigās / sākotnējais zivju skaits eksperimenta sākumā) × 100%.
1.6.3. Mikrobu augstas{1}}caurlaidības sekvencēšana
Baktēriju DNS tika ekstrahēta no ūdens un bioplēves, izmantojot baktēriju DNS ekstrakcijas komplektu (OMEGA Biotech, ASV). Lai pastiprinātu baktēriju 16S rDNS V3 un V4 reģionus, tika izmantoti specifiski praimeri 338F (5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3') un 806R (5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3'). PCR izmantoja TransGen AP221-02 reakcijas sistēmu: 4 µL 5×FastPfu buferšķīduma, 2 µL 2,5 mmol/L dNTP, 0,4 µL FastPfu polimerāzes, 0,8 µL katrs no 5 µmol/L, B10 µL 2 µmol/L uz priekšu un atpakaļ. ng DNS veidnes, kas papildināta ar ddH₂O līdz 20 µL. PCR reakcijas apstākļi: 95 grādi 3 minūtes; 95 grādi 30 s, 53 grādi 45 s, 72 grādi 1 minūti, 28 cikli; 72 grādu pagarinājums uz 10 min. PCR amplifikācija tika veikta ar PCR reakcijas instrumentu 9700 (Applied Biosystems® GeneAmp®, ASV). PCR produkti tika attīrīti, izmantojot Beads, un pēc tam tika pakļauti sekvencēšanai. Sekvencēšana tika pasūtīta Shanghai Majorbio BioPharm Technology Co., Ltd.
1.6.4. Mikrobu daudzveidības analīze
Neapstrādātie dati, kas iegūti no sekvencēšanas, vispirms tika savienoti, kam sekoja nolasīšanas kvalitātes un savienošanas efekta kvalitātes kontroles filtrēšana un secības virziena korekcija, kā rezultātā tika iegūti optimizēti dati. Pēc beidzot iegūto Clean datu normalizēšanas, tika veikta OTU (Operational Taxonomic Units) klasterizācijas analīze un taksonomiskā analīze ar 97% līdzību. Paraugu histogrammas tika zīmētas, izmantojot Excel, un siltuma kartes tika izveidotas, izmantojot Majorbio mākoņu platformu.
1.7. Datu analīze
Atšķirību nozīmīguma analīzei tika izmantota statistikas programmatūra SPSS 16.0, un vairākkārtējai salīdzināšanai tika izmantota Dankana dispersijas analīzes (ANOVA) metode.
2. Rezultāti un analīze
2.1. Bioplēves veidošanās laiks dažādu biofiltru vidē
Kā parādīts2. attēls,dabiskās bioplēves veidošanās apstākļos amonjaka slāpekļa saturs biofiltra tvertnes ūdenī uzrādīja strauju pieauguma tendenci, kam sekoja pakāpeniska samazināšanās.Amonjaka slāpekļa satursbiofiltra tvertnes ūdenī, kas atbilst kvadrātveida sūklim, sasniedza maksimumu 17 dienās, 8,13 mg/L, pēc tam pakāpeniski samazinājās,sasniedzot zemāko līmeni 41 dienā, pēc tam paliek aptuveni 0,20 mg/L, kas liecina, kakvadrātveida sūkļa bioplēves veidošanās laiks bija aptuveni 17 dienas. Biočipam atbilstošo biofiltru tvertņu un verdošā slāņa lodīšu amonjaka slāpekļa satura izmaiņas pamatā bija vienādas, uzrādot svārstīgas izmaiņas. Amonjaka slāpekļa maksimums parādījās 21 dienā, attiecīgi 7,88 mg/l un 7,57 mg/l, norādot, kaBiochip un verdošā slāņa lodīšu biofiltra barotnes bioplēves veidošanās laiks bija aptuveni 21 diena. Amonjaka slāpekļa satursbiofiltru tvertnēs, kas atbilstšie divi mediji samazinājās līdz zemākajam līmenim attiecīgi 43 dienās un 45 dienās.
2.2. Ūdens pH vērtības izmaiņas dažādās kultūras tvertnēs
No3. attēls, redzams, ka kultūras ūdens sākotnējā pH vērtība bija 7,3. Palielinoties kultivēšanas laikam, ūdens pH vērtība katrā kultivēšanas tvertnē uzrādīja lejupejošu tendenci. Pēc 12 dienām visu kultūras tvertņu pH vērtība bija mazāka par 6,0, kas ir nelabvēlīgi kultivēto sugu augšanai.Tāpēc pēc 12 dienu bioplēves veidošanās uzmanība jāpievērš kultūras tvertnes ūdens pH vērtības regulēšanai.
2.3. Mikrobu kopienas sastāva analīze uz dažādu biofiltru barotņu bioplēvēm un ūdenī
2.3.1. Mikrobu kopienas sastāvs patversmes līmenī
Kā parādīts4. attēls,patvēruma līmenī dominējošās baktērijas uz trīs biofiltru barotņu bioplēvēm bija vienādas, visas bija Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteroidota un Chloroflexi. To kopējais relatīvais daudzums bija attiecīgi 68,96%, 64,74% un 65,45%. Dominējošās baktērijas attiecīgajā kultūras ūdenī bija atšķirīgas. Dominējošās baktērijas W1 bija Actinobacteriota ar relatīvo pārpilnību 64, 66%. Dominējošās baktērijas W2 un W3 bija proteobaktērijas, kuru relatīvais daudzums bija attiecīgi 34, 93% un 50, 10%.
Att.{0}} Baktēriju kopienas sastāvs dažādās bioplēvēs un ūdenī patvēruma līmenī
2.3.2. Mikrobu kopienas sastāvs ģimenes līmenī
Kā parādīts5. attēls, uz triju barotņu bioplēvēm aptuveni 48% baktēriju bija baktēriju kopienas, kuru relatīvais daudzums bija mazāks par 3%. B1 un B2 dominējošās baktērijas bija vienādas, abas bija Xanthomonadaceae, ar relatīvo daudzumu attiecīgi 11,64% un 9,16%; B3 dominējošā baktērija bija JG30-KF-CM45 ar relatīvo daudzumu 10,54%. Dominējošās baktērijas kultūras ūdenī atšķīrās no tām, kas atradās biofiltra vidē. Microbacteriaceae bija absolūti dominējošās baktērijas W1 ar relatīvo pārpilnību 62,10%; dominējošās baktērijas W2, bez Microbacteriaceae (13,82%), ietvēra arī noteiktu daļu Rhizobiales (8,57%); dominējošās baktērijas W3 bija Rhizobiales ar relatīvo daudzumu 38,94%, kam sekoja Flavobacteriaceae ar relatīvo daudzumu 15,89%.
Tika saskaitītas 50 labākās sugas ģints līmenī. Pēc skaitlisko vērtību apstrādes dažādu sugu daudzuma izmaiņas paraugos tika parādītas caur krāsu bloku krāsu gradientu. Rezultāti ir parādīti6. attēls. Leifsonia bija dominējošā baktērija W1 ar relatīvo pārpilnību 56,16%; dominējošās baktērijas W2 bija Leifsonia (10,30%) un Rhizobiales_Incertae_Sedis (8,47%); dominējošā baktērija W3 bija Rhizobiales_Incertae_Sedis ar relatīvo daudzumu 38,92%. No identificējamām baktērijām uz bioplēvēm Thermomonas bija dominējošā B1 ģints ar relatīvo pārpilnību 4,71%; B2 un B3 dominējošās ģintis bija Nitrospira ar relatīvo sastopamību attiecīgi 4,41% un 2,70%.
Att.{0}} baktēriju sastāvs dažādās bioplēvēsun ūdens ģimenes līmenī
Att.{0}} Baktēriju kopienas sastāva siltuma karte dažādās bioplēvēs un ūdenī ģints līmenī
2.4 -Mikrobu kopienu daudzveidības analīze dažādu biofiltru barotņu bioplēvēs un ūdenī
Kā parādīts1. tabula, Šenona indekss mikrobu kopienai uz dažādu barotņu bioplēvēm bija lielāks nekā atbilstošajam kultūras ūdenim, savukārt Simpsona indekss bija pretējs. Analizējot atbilstošo kultūras ūdeni, W2 baktēriju kopienas Šenona indekss bija augstākais, ievērojami augstāks nekā W1 un W3, savukārt Simpsona indekss bija ievērojami zemāks nekā W1 un W3, norādot, ka tā -dažādība bija visaugstākā. Atšķirībā no kultūras ūdens daudzveidības, lai gan baktēriju mikrobu kopienas Šenona indekss B2 barotnē bija lielākais un Simpsona indekss bija mazākais, starp trim biofiltru barotnēm nebija būtiskas atšķirības. Visu paraugu sekvencēšanas pārklājums bija virs 0, 990, kas norāda, ka sekvencēšanas dziļums varētu atspoguļot paraugu patieso līmeni.
2.5. Dažādu biofiltru barotņu ietekme uz Largemouth Bass augšanu
2. tabulaparāda lielo mutes basu augšanas situāciju dažādās biofiltru mediju grupās. Pēc 44 dienu kultivēšanas lielas mutes basa galīgais ķermeņa masas un svara pieauguma ātrums kvadrātveida sūkļa kultūru grupā bija ievērojami augstāks nekā verdošā gultnes lodīšu un Biochip grupās, un barības konversijas koeficients bija ievērojami zemāks nekā pārējām grupām. Bigmouth bass izdzīvošanas rādītājs katrā grupā bija virs 97%, bez būtiskas atšķirības starp grupām.
3. Secinājums un diskusija
3.1. Bioplēves veidošanās laiks dažādu biofiltru vidē
Bioplēves piestiprinās pie biofiltra vides virsmas. Biofiltra vides materiāls, struktūra un īpatnējais virsmas laukums ir galvenie faktori, kas ietekmē bioplēves veidošanos. Ir divas izplatītas bioplēves kultivēšanas metodes: dabiskā bioplēves veidošanas metode un inokulētā bioplēves veidošanas metode. Dažādas bioplēves veidošanās metodes ietekmē bioplēves nogatavināšanas laiku. Hu Sjaobings et al. izmantoja četras dažādas bioplēves veidošanas metodes, un rezultāti parādīja, ka, izmantojot tādas metodes kā hitozāna, dzelzs jonu pievienošana un inokulēšana ar izvadītām dūņām bioplēves veidošanai, bioplēves nogatavināšanas laiks bija īsāks nekā dabiskās bioplēves veidošanas metodei. Lai gan labvēlīgu mikroorganismu vai aktīvo vielu pievienošana var saīsināt bioplēves veidošanās laiku, pastāv problēmas, piemēram, grūtības iegūt inokulātu, sarežģīta procesa uzbūve un augstas izmaksas. Guan Min et al., zema organisko vielu satura apstākļos, bioplēves veidošanai tieši izmantoja neapstrādātu ūdeni, un biofiltra tvertne veiksmīgi iedarbojās, veidojot dabisko bioplēvi pēc aptuveni 38 dienām. Šis pētījuma rezultāts ir līdzīgs šī pētījuma rezultātiem. Šī pētījuma rezultāti liecina, ka tādos pašos bioplēves veidošanās apstākļos kvadrātveida sūkļa bioplēves veidošanās laiks bija īsāks nekā pārējām divām biofiltru vidēm. Tas var būt saistīts ar kvadrātveida sūkļa lielo īpatnējo virsmu, spēcīgu hidrofilitāti un vieglu bioplēves piestiprināšanu. Kvadrātveida sūkļa īpatnējais virsmas laukums ir 32 000–35 000 m²/m³, kas ir daudz lielāks nekā pārējiem diviem materiāliem. Turklāt kvadrātveida sūkļa materiāls ir poliuretāns, kas, saskaroties ar ūdeni, izplešas, tam ir augsta hidrofilitāte un tas veicina mikroorganismu pieķeršanos un augšanu ūdenī. Li Yong et al. arī parādīja, ka poliuretāna sūkļa palaišanas veiktspēja un amonjaka slāpekļa noņemšanas veiktspēja ir labāka nekā polipropilēna, kas atbilst šī pētījuma rezultātiem. Turklāt šajā pētījumā Biochip biofiltra barotnes īpatnējais virsmas laukums bija 5500 m²/m³, kas ir daudz lielāks nekā verdošā slāņa lodīšu biofiltra barotnei, bet bioplēves veidošanās laiks būtībā bija tāds pats kā verdošā slāņa lodīšu barotnei. Tas var būt saistīts ar poru izmēru. Daži pētījumi ir norādījuši, ka biofiltru vides iekšējā telpiskā mērogs ietekmē bioplēves augšanu. Lai gan dažiem biofiltru materiāliem ir liels īpatnējais virsmas laukums, to poras ir smalkas, un poru izmērs ir daudz mazāks par nobriedušās bioplēves biezumu, kas var viegli novest pie poru aizsprostošanās, apgrūtinot bioplēvei porās sasniegt maksimālo uzkrāšanos. Biočipa poras ir mazas, kā rezultātā bioplēves augšana ir lēnāka un bioplēves veidošanās laiks ir ilgāks.
3.2. Biofiltru barotnes un kultūras ūdens mikrobu kopienas sastāvs
Šajā pētījumā dominējošās baktērijas uz biofiltra barotnes un attiecīgajā kultūras ūdenī bija atšķirīgas. Šenona indekss bioplēvēm uz biofiltra barotnes bija lielāks nekā atbilstošajam kultūras ūdenim, norādot, ka biofiltra barotnes bagātina mikroorganismus. Tas atbilst Hu Gaoyu et al. Mikrobu kopienas struktūru ietekmē daudzi faktori, piemēram, nesēja veids, filtra dziļums, sāļums, organisko vielu koncentrācija utt. Vienai un tai pašai biofiltra barotnei dažādos kultivēšanas apstākļos uz bioplēves būs dažādas mikrobu kopas. Autors savulaik pētīja bioplēves veidošanās situāciju verdošā gultnes lodīšu biofiltra vidē recirkulācijas akvakultūras sistēmā milzu saldūdens garnelēm (Macrobrachium rosenbergii). Rezultāti parādīja, ka tās bioplēves dominējošais patvērums bija Firmicutes, turpretim šajā pētījumā dominējošais slānis uz verdošā gultnes lodīšu bioplēves bija proteobaktērijas. Šīs atšķirības galvenais iemesls var būt atšķirīgās akvakultūras vides. Trīs šajā pētījumā izmantotajām biofiltru barotnēm bija vienādi sākotnējie apstākļi bioplēvju kultivēšanai. Iespējams, ka barotnes atšķirīgo fizikālo īpašību dēļ arī veidojās bioplēves biezums un iekšējā vide, kā rezultātā radās atšķirības mikrobu kopienās. Tāpēc atšķirības starp nesējiem ir galvenais iemesls atšķirībām mikrobu kopienās. Turklāt akvakultūras procesa laikā ūdens vide un mikrobu kopiena ietekmē viena otru. Mikrobu kopienu atšķirību iemesli var būt saistīti ar vides faktoriem. Piemēram, Yuan Cuilin pētījums norādīja, ka kopējais heterotrofo baktēriju skaits organismā; Fan Tingju et al. uzskatīja, ka pH vērtība var būtiski ietekmēt kopējo slāpekļa saturu ūdenī, un tai ir galvenā loma ūdens baktēriju kopienu izplatībā iekšzemes upju posmos. Amonjaka slāpeklis, kopējais fosfors un hlorofils a dažādā mērā ietekmē arī baktēriju kopienu sastāvu ūdenstilpē. Vides faktoriem, kas šajā pētījumā izraisa atšķirības mikrobu kopienas sastāvā, joprojām ir jāapstiprina.
3.3. Dažādu biofiltru barotņu ietekme uz Largemouth bass augšanu
No augšanas rezultātiem visstraujāk pieauga lielmutes asaris kvadrātveida sūkļu grupā ar svara pieauguma ātrumu, kas ir ievērojami lielāks nekā pārējām divām barotnēm, un ar zemāko barības konversijas koeficientu. Tas atbilst iepriekšējo pētījumu rezultātiem. Šajā pētījumā bioplēves veidošanās un akvakultūra tika veikta vienlaikus. Spriežot pēc bioplēves veidošanās laika, kvadrātveida sūkļa bioplēve nogatavojās agrāk, un pēc bioplēves nogatavināšanas amonjaka slāpekļa un nitrītu slāpekļa koncentrācijas ūdenī vienmēr bija zemākas nekā pārējām divām barotnēm. Turklāt kvadrātveida sūklim ir noteikta filtrēšanas jauda, cieto suspendēto daļiņu saturs kultivēšanas ūdenī bija mazāks, un ūdens bija salīdzinoši dzidrs. Labāka lielmutes asaru augšana kvadrātveida sūkļu grupā var būt saistīta ar labu ūdens kvalitāti. Tomēr ir jāturpina pētījumi par kvadrātveida sūkļa vides attīrīšanas ietekmi uz kopējo slāpekli, kopējo fosforu un permanganāta indeksu ūdenī. Ir vērts atzīmēt, ka eksperimenta laikā pH vērtība uzrādīja vispārēju lejupejošu tendenci. Pēc 12 dienu kultivēšanas visu kultūras tvertņu pH vērtība bija mazāka par 6,0, kas atbilst Zhang Long et al. PH vērtības samazināšanās ir saistīta ar to, ka bioplēves kultivēšanas procesā rodas liels skaits ūdeņraža jonu, kas izraisa ūdens pH vērtības samazināšanos. Tāpēc bioplēves veidošanās procesā ir nepieciešams nekavējoties pielāgot kultūras tvertnes ūdens pH vērtību, lai nodrošinātu, ka tā atrodas kultivētās sugas normālā augšanas diapazonā. Ņemot vērā ekonomiskās izmaksas, kvadrātveida sūkļa tirgus cena ir 70–100 RMB/kg, un tās izmaksas ir starp diviem pārējiem biofiltru materiāliem. Apvienojumā ar augšanas rezultātiem īstermiņā kvadrātveida sūklis ir salīdzinoši praktisks ūdens attīrīšanas biofiltra līdzeklis recirkulācijas akvakultūrai. Tomēr kvadrātveida sūklim ir slikta izturība un īss kalpošanas laiks. Tā ilgtermiņa lietošanas ietekme un akvakultūras ietekme ir jāturpina pārbaudīt.
Rezumējot,Dabiskos bioplēves veidošanās apstākļos kvadrātveida sūkļa biofiltra barotnei ir īsākais bioplēves veidošanās laiks, mērena cena, un lielas mutes basa galīgā ķermeņa masa un svara pieauguma ātrums kvadrātveida sūkļu grupā bija ievērojami augstāks nekā pārējiem diviem biofiltru materiāliem. Īstermiņā tas ir salīdzinoši praktisks ūdens attīrīšanas biofiltra līdzeklis recirkulācijas akvakultūrai.