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蓝藻,30亿年“活化石”

发布者:安进水产企划部  发布时间:2017-06-29 09:41:19  阅读:19次

蓝藻在地球上已存在约30亿年,是最早的光合放氧生物,对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。已知蓝藻约2000种,中国已有记录的约900种,为单细胞个体或群体,或为细胞成串排列组成藻丝(细胞列)的丝状体,不分枝、假分枝或真分枝。具核质,无核膜;色质区主要由类囊体及其有关结构,藻胆体和糖原颗粒等所组成,具叶绿素a、藻胆素、胡萝卜素、类胡萝卜素等光合色素,但无叶绿体膜,不形成叶绿体;具细胞壁。

蓝藻有极大的适应性,分布很广。淡水和海水中,潮湿和干旱的土壤或岩石上、树干和树叶上,温泉中、冰雪上,甚至在盐卤池、岩石缝中都有它们的踪迹;有些还可穿入钙质岩石或介壳中(如穿钙藻类)或土壤深层中(如土壤蓝藻)。在热带、亚热带的中性或微碱性生境中生长旺盛。有许多种类是普生性的,如陆生的地耳,不仅在热带、亚热带、温带有,在寒带甚至南极洲也有。

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目前,在养殖业中最常见的水体就是蓝藻水,然而最头疼的水体也是它,蓝藻水不仅使水体发臭,更为严重的就是蓝藻死后能释放藻毒素,直接毒害养殖品种,市场上为了处理这种水体研发岀各种各样的化学制剂,酶制剂,处理手法也是五花八门,那么处理蓝藻水为什么后期会反弹,甚至处理不当造成养殖户巨大损失的原因是什么,可想而知是因为你不够了解它,那么下面将详细讲解蓝藻的一生

形态构造

蓝藻为单细胞个体、群体或细胞成串排列成藻丝的丝状体,不分枝、假分枝或真分枝。细胞外具主要由肽多糖组成的胞壁,并往往有粘质胶鞘或胶被包裹。细胞质可分为周围有色素的色质区和中部无色具核质的中心质区。细胞质中常具有大小不等的强反光颗粒。浮游蓝藻往往有伪空胞(又称气泡),为两端呈锥形的微型空筒所组成,有遮光和漂浮的功能。

 

生物学特性:蓝藻细胞以直接分裂方式增殖。分裂时细胞中部收缢形成隔壁,将细胞一分为二,丝状蓝藻往往断裂成短的细胞列,可以继续分裂形成新的丝状体。蓝藻也行无性生殖,形成内生孢子或外生孢子。有许多丝状蓝藻能形成厚壁孢子,贮存内含物丰富,有较强的抵抗外界不良环境的能力。厚壁孢子的细胞质可分裂产生新的藻丝。

 

念珠藻目和真枝藻目的许多种类中有异形胞,由营养细胞分化形成,它的呼吸作用较营养细胞强,造成异形胞内的厌氧环境,是固氮酶固氮的主要场所。

地理分布

蓝藻分布很广,在淡水和海水中、潮湿和干旱的土壤和岩石上、树干和树叶以及温泉、冰雪,甚至在盐卤池、岩石缝等处都可生存,有些还可穿入钙质岩石或钙质皮壳中(如穿钙藻类)生活,具有极大的适应性。在热带、亚热带的中性或微碱性生境中生长特别旺盛。有许多种类是普生性的,如陆生的地木耳(Nostoc commune),不仅存在于热带、亚热带和温带,在寒带甚至南极洲亦有发现。

 

蓝藻的抗逆性很强,能耐干旱,有些干燥标本存贮65106年还可保持活力。中国的固氮鱼腥藻(Anabaenaazotica)干燥保存19年后再重新培育时还能生长和固氮。有些蓝藻能在76℃温泉中生长繁殖,有的在54℃条件下还能生长固氮(如鞭枝藻Mastigocladus laminosum);有的可抗-35℃的低温(如地木耳);有一些在过饱和盐水中也可生长。因此,蓝藻常是先锋植物。

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生理特征

藻体是单细胞的或群体,丝状体;不具鞭毛,不产游动细胞一部分丝状种类能伸缩或左右摆动。细胞壁缺乏纤维素,由黏肽(8种氨基酸和二氨基庚二酸以及氨基葡萄糖等)组成,壁外常形成黏性胶质鞘。无真正的细胞核,核的组成物质染色质集中在细胞中央,无核膜和核仁,细胞内除含叶绿素和类胡萝卜素外,尚含有藻蓝素,部分种类还含有藻红素。色素不包在质体内,而是分散在细胞质的边缘部分。藻体因所含色素的种类和多寡不同而呈现不同的颜色。

 

储藏食物为蓝藻淀粉。繁殖方法主要是分裂生殖,少数为无性生殖,无性生殖包括外孢生殖,内孢生殖,后壁生殖,没有有性生殖。主要分布在含有机质较多的淡水中,部分生活在湿土、岩石、树干上和海洋中,有的同真菌共生形成地衣,或生活在植物体内形成内生植物。少数种类能生活在85 ℃以上的温泉内或终年积雪的极地。本门的项圈藻属,念珠藻属和筒孢藻属等的若干种有固氮作用,能增强土壤肥力;葛仙米,发菜,海雹菜等可供食用,微胞藻属,项圈藻属等在夏季生长过多时,能降低水中含氧量,或死后分解产生毒质,能使鱼类致病或死亡。

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繁殖形式


成丝状的蓝藻,如念珠藻目的种类。丝状蓝藻往往断裂成短的细胞列(515个细胞),称为段殖体(或称连锁体、藻殖段),有较大的滑动能力,可以继续分裂而成新的丝状体。某些种类则由于藻丝体中个别细胞溶解和脱水成为分离盘,藻丝在此处断裂而形成段殖体。

 

蓝藻除细胞分裂增殖外,也进行无性生殖,形成内生孢子,又称小孢,如皮果藻属;有些形成外生孢子,如管孢藻属,有些丝状蓝藻则形成厚壁孢子,或称孢子,如念珠藻目。厚壁孢子有各种形状和产生的部位,为分类的重要标准之一,它一般比营养细胞大,细胞壁厚,孢子内贮存大量的蓝藻体、多肽和糖原,内含物丰富,有较强的抵抗外界不良环境的能力。

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细胞结构

 蓝藻细胞壁主要由两层组成,内层为肽聚糖层,外层为脂蛋白层,两层之间为周质空间,含有脂多糖和降解酶,胞壁外往往包有多糖构成的粘质胶鞘或胶被。胞壁内有原生质膜,膜内原生质较稠,可分为两个主要区域,即周围的有光合色素的色质区和中央的无色的中心质区。

中心质区有 DNA微丝,但无碱性蛋白(组蛋白)。核糖体在整个细胞中均有分布,但在中央区周围较为密集。原生质中常具有大小不等的强反光颗粒,如多磷酸体,多面体(羧化酶体),蓝藻体(天门冬氨酸和精氨酸聚合体的结晶,又称结构颗粒),多聚糖体(又称蓝藻淀粉或糖原)等。

浮游蓝藻往往有伪空胞(又称气泡),为两端呈锥形的具单层蛋白质膜的空管成束排列所组成,有遮强光和漂浮的功能。蓝藻的光合色素是叶绿素a,藻胆素(藻蓝素、别藻蓝素、藻红素和藻红蓝素),及多种类胡萝卜素。它能采收光能,以水作为电子来源进行光合作用,固定CO2,放出氧气。它和其他植物一样,进行自养生活。

 

念珠藻目和真枝藻目的许多种类,丝状体中有异形胞,它比营养细胞稍大,是由个别营养细胞在化合氮不足的条件下分化形成的,它们不能进行光合作用固定CO2或放氧;呼吸作用较营养细胞强,具强的还原条件,是固氮酶固氮的主要场所。

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下属分类


1971年法国斯塔尼尔等基于蓝藻在原核、细胞壁组成,脂肪酸和DNA碱基组成等特性上与细菌相近似,提出蓝藻应命名为蓝细菌。目前已逐渐为微生物学家、生理生化学家等所采用。但是,蓝藻具有能以水作为电子来源进行光合作用放氧,低的内源呼吸率,有限的利用有机物作为能源和碳源的能力等属于植物界的主要属性,为原有的细菌属性所不包容。

目前,蓝藻基本上按英国藻类学家F.E.弗里奇的分类系统,分为色球藻目(Chroococcales)、宽球藻目(Pleurocapsales)、管孢藻目(Chamaesiphonales)、念珠藻目(Nostocales)和真枝藻目(Stigonemales)5个目。

培养利用

约有150多种蓝藻(大多数为念珠藻目的种类)能固定大气中的分子态氮成为结合态氮,并进一步合成蛋白质。其胞外有丰富的多糖类胶质,并含生长刺激物质,适于作稻田肥料,改良土壤,提高土壤保肥、保水能力。这些蓝藻称为固氮蓝藻。在热带、亚热带地区,固氮蓝藻在每公顷稻田中每年能固氮170千克。
 

 

中国已筛选出固氮蓝藻藻种并创立了人工繁殖技术。其方法是先在实验室内培养原种,然后接种到水深35厘米的育藻池──土池或塑料薄膜池中扩大培养。池上加小拱薄膜覆盖以控温防雨。藻长满水面即及时捞取晒干贮存备用,或接种到空闲茬口田、杂交水稻制种田扩大生产藻种。收获的藻种可晒干或以鲜藻接种到刚插秧的晚稻田中繁殖,作为本田块的肥料。亦可捞取部分鲜藻接到其他田中繁殖或晒干备明年应用。此外,利用固氮蓝藻所含生长刺激物质处理作物的种子或秧苗,可获得壮秧和根系发达的植株。

 

蓝藻含有较高的蛋白质(一般为2050%)、较完备的氨基酸和多种维生素。有些蓝藻可作为食品,如发菜(Nostoc flagelliforme,产中国西北干旱地区)、葛仙米(N.sphaeroides,产华中、华南山区稻田和湿地)、地木耳等。螺旋藻(Spirulina platensis)粗蛋白含量可达70%,为乍得和墨西哥的传统食品,近年来已人工培养作为商品,用作养鱼饲料。中国繁殖螺旋鱼腥藻(Anabaena spiroides)作为鱼种饵料效果良好,有些鱼类如非鲫等的成鱼也以蓝藻作为饵料。

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应用意义

蓝藻中有160多种(大多数为念珠藻目的种类)能固定大气中的分子态氮成为结合态氮,合成蛋白质。据估计:在热带水稻田中可 固氮 170千克氮/公顷·年,在自然界氮素平衡中起了重要作用,可以作为水稻田肥源,改良土壤结构,提高土壤保肥保水能力。中国已筛选出自己固氮蓝藻藻种,首先在 湖北省数万亩的大面积晚稻田中放养试验成功,提高水稻的产量达1015%。
 

 

  蓝藻含有较高的蛋白质(一般为2025%),较完备的氨基酸和多种维生素,因此,可以作为食物,如中国传统食品发菜(产中国北部和西北部半干旱地区)、葛仙米(产华中南山区稻田湿地)、地耳(普生)等。螺旋藻等含蛋白质高可达70%,为非洲乍得、拉丁美洲墨西哥的传统食品,近年来已人工培养,作为商品。螺旋鱼腥藻在中国陕西利用作为鱼种的饵料。有些鱼类,如罗非鱼以蓝藻为食料。

在水环境保护中,利用蓝藻吸收工业废水中氮、磷和其他化合物,降低含量,起到一定的净化作用。


蓝藻在水体中过量增殖,往往形成水华。城市的池塘、湖泊、水沟中,含有较多的营养物质,特别是氮、磷,导致蓝藻的大量增殖,使水色蓝绿而浓浊;死亡分解时,散发出腐臭、腥臭气味,使水质变坏。有一些蓝藻水华的突变种甚至含有毒物质,如铜绿微囊藻的有毒突变种含有微囊藻毒素(microcystin);水华鱼腥藻的有毒突变种含有鱼腥藻毒素(anabaenin);水华束丝藻的有毒突变种含有束丝藻毒素 (aphanizomenin)。人畜饮用大量繁殖这些蓝藻的水时,往往中毒,导致痉挛等,甚至死亡。有一些海产席藻,接触皮肤时,会引起皮炎。

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有害影响:在富营养化水体中,蓝藻大量繁殖可形成赤潮,导致养鱼池水缺氧而使鱼浮头甚至死亡,也会影响紫菜、蛏、蛤等的正常生长。此外,水华和赤潮发生时,蓝藻的有毒突变种分泌的毒素以及腐藻分解时散发的腐臭将影响饮用水源的水质,使人畜中毒。


 

出现蓝藻的处理方法:

预防方法:

第一、培育良好的水质,使之达到菌虫藻三相平衡。有些养殖户只注重用菌,忽略的适当的用肥,培育有益藻类和浮游动物。只有菌虫藻三相平衡了,水质才稳定,水、草、藻、菌、浮游动物才能和谐,这样蓝藻就没有生存空间。“水维康”、“高活性芽孢杆菌”、“安进肥霸”、“安进肥源”等可以促成水体菌虫藻相平衡,定期每7-10天使用一次。

第二、定期改底,增强底部氧化还原电位,减少氮磷的储存,配合“肥草壮根颗粒”让水草更多的从淤泥里吸取营养,这样蓝藻就少了营养来源,也可以控制蓝藻的大量爆发。具体可用“强氧底净”+“肥草壮根颗粒”,每7-10天使用一次。

第三、外源水有蓝藻,或者隔壁邻居已经开始发现蓝藻。注意观察,发现苗头,赶紧使用“聚能菌素”“安进菌霸”,快速和蓝藻竞争营养。使用3-5天看不到蓝藻后再使用“高活性芽孢杆菌”“水维康”培育菌藻平衡的水色。

治疗方法:

蓝藻发生时,一定病急乱投医。根据多年的观察,没有塘口因为蓝藻出现马上就出现不可挽回的损失,多是养殖户心急处理不当导致缺氧才引发一系列养殖事故。如果池塘出现大量蓝藻,把水体取样带到“安进水产服务中心”全国各个门店,由专业技术人员具体检测是蓝藻的种类,采取针对性的处理方案。

通用方案:上午八点“藻毒分解素”“养水激活液”全池泼洒,同时“强氧底净”“安进巨能氧”全池干撒;两小时后,“蓝酶”化水后全池泼洒;第二天使用“高活性芽孢杆菌”“水维康”培育菌藻平衡,根据蓝藻处理前爆发情况的严重程度,可选择性第三天上午八-九点用“藻毒分解素”全池泼洒处理蓝藻毒素,中午用“安进肥霸”+“肥源”全池泼洒培养有益藻类。