【科技農業】硝化系統建立

大家把新買的魚缸興沖沖的裝備齊全， 加了水， 激活馬達， 都會問， 下一步怎麼辦? 「買魚」 相信這是最快閃入大腦的答案。然而一個星期過後， 魚一隻隻的回老家了， 才覺得不對， 哪做錯了…… 答案往往是， 硝化系統沒有建立完全。硝化系統意指培養硝化菌把魚魚所排出來的毒素排除掉。

整個系統的大綱是: 魚的廢物 (氨) -> 亞硝酸鹽 -> 硝酸鹽

1989年俄國微生物學家-維諾格雷斯基。無意發現一類所謂的好氧菌。它們生活方式與一般細菌不同。一般細菌需靠利用有機物。而這類細菌不能以有機培養。赤能在通氣狀況下。利用無機培養。

硝化菌廣佈於土壤。淡海水和污水處理系統中。

硝化菌的歸納為兩類：【1】亞硝酸菌 【2】硝酸鹽菌。

硝化菌的基本形態：桿狀、球狀、螺旋狀等。

硝化菌需要的無機碳源：碳酸、碳酸鹽等。

硝化菌需要的營養元素：蛋白質、脂肪、酵素、維生素等

硝化菌需要的無機化學能：氨源或亞硝酸鹽。

硝化菌需要的氧氣：以每公斤的氨氮核計，至少要4.5公斤的氧，最好不低於2PPM

硝化菌最適合的PH值：7.5~8.2之間

硝化菌最適合的溫度：不超過30度不低於20度。

硝化菌的運動:有鞭毛振動的菌體[可移動]，不具鞭毛的菌種[隨水流飄移]。

硝化菌最適合的水流：硝化菌會分泌出一種黏性強的脂多糖類的化學物質，可把自己黏著在一起，組成凝菌膠團，便經的起水流沖刷。

硝化菌與光：生態上的硝化菌均有避光現象。

【硝化系統的建立】

初期 (氨的累積)

魚下缸， 開始排放廢物， 氨 (阿摩尼亞) 開始累積， 阿摩尼亞對魚是超級有害的。通常在下魚的三天後氨的濃度開始上揚。

建議控制 【氨】 濃度：

0.25~1.0 ppm： 25% 換水，餵食減半。

1.0~2.0 ppm： 50% 換水， 減少餵食，

>2.0 ppm: 繼續換水， 直到< 1.0ppm，不要餵食。(因為系統付荷過重)

這期間如果感覺魚快不行了，繼續換水， 直到< 1.0ppm，不要餵食。

中期 (亞硝酸鹽的累積)

亞硝酸菌 開始分解【氨】， 將它轉成【亞硝酸鹽】。 然而這也是對魚有害的。 有些魚在亞硝酸鹽 = 1ppm 就受不了了。 亞硝酸鹽濃度通常在一個星期後開使上揚。

建議控制 亞硝酸鹽 濃度：

0.1~0.5ppm：25%換水，餵食減半。

0.5~1.0 ppm：50% 換水，減少餵食

>1.0 ppm: 繼續換水，直到 < 1.0 ppm，不要餵食。(因為系統付荷過重了)

這期間如果感覺魚快不行了 繼續換水，直到 < 1.0 ppm，不要餵食。

後期 (硝酸鹽的累積)

再過一個星期後， 【硝酸鹽菌開始長成】。 硝酸鹽菌成長的比較慢。 差不多15小時才長一倍。 【硝酸鹽菌】 會將 【亞硝酸鹽】分解成 【硝酸鹽】。 少量的硝酸鹽是魚兒能接受的。且水草也能吸收。 不過濃度太高魚也會回老家的。 要靠定期的換水來稀釋硝酸鹽的濃度。 硝酸鹽的濃度也最好不要超過 20ppm。

建議控制 硝酸鹽 的濃度，保持在 < 5ppm

【硝化系統建立實例】

系統的建立只有一個秘訣：時間。因為所需的硝化菌就存在你我的身邊。 大家所需要給的只是一點時間， 跟一點幫助。

Q: 新買的魚缸如果只有兩三隻魚， 空空的能看嗎?

A: 我知道， 不過相信我， 慢慢來， 魚會感謝你的。

Day 1~7

買兩三隻比較粗養的魚， 餵少量的飼料。 第二天起開始測量阿摩尼亞的濃度。濃度會持續升高好幾天，不要怕。

Day 7~14

大約在一個星期左右， 因為 【硝化菌】的長成， 開始進入中期。 阿摩尼亞的濃度會快速減退。 在這期間， 如果魚真的不大行了， 可少量換水來稀釋缸中的水。相對的，亞硝酸鹽的濃度開始爬升。 一個星期後， 和阿摩尼亞測試同步， 開始測試亞硝酸鹽濃度。 每兩天量一次， 亞硝酸鹽會到頂然後慢慢的減退。

Day 17

開始進入後期階段。 再過一個星期， 當【亞硝酸鹽】和【阿摩尼亞】濃度都降為零時， 硝酸鹽的濃度開始增加。這時， 恭喜你。 系統建立完成。 先別急著追加魚。 先換少量的水。 再等兩天。 再加魚。一次也不要加超過三隻。 不然一下子加太多， 系統會崩盤。 前三個星期所做的努力就付諸東水了。

【硝化菌生長期】

依生長速率來區分硝化細菌約可分為五個生長期：

【1】遲緩期

當硝化菌剛接觸生活物質時，生長系用以適應新環境而不增加硝化細菌數的時期。此時期的長短，視新環境對硝化細菌之影響程度而定。

【2】對數生長期

硝化細菌適應新環境後，迅速氧化【氨】或【亞硝酸鹽】以獲得能源固定無機碳的時期，於是有機合成反應加速，數目激增，是為【對數生長期】，生長情形成級數增加。在此階段中，繁殖速率達最大值。

【3】遞減生長期

當【氨】或【亞硝酸鹽】濃度逐漸減少，硝化細菌增加到某一點時，剩餘之生長資源將限制硝化細菌的生長速率，使硝化細菌的增加數量，變成十分緩慢的時期。

【4】靜止期

硝化細菌在環境中的生長受到限制因子的影響(如氨源不足)已達飽和，此時生長速率等於死已速率，硝化細菌的數量達到穩定的狀態。因靜止期相當短暫，故也有人把這時期的區分從略。

【5】內呼吸期

又稱【內生期】。系統內【氨】或【亞硝酸鹽】已耗盡，硝化細菌呈「飢餓」狀態，只能利用體內養分繼續進行代謝作用，死亡速率大增，數量大為減少的時期。

【硝化菌生長環境】

硝化細菌在一般環境中也有【老化】及【死亡】的問題，老化及死亡是有機生命體必須共同面對的問題。硝化菌的生長環境條件： 凡是環境之物理、化學及生物等性均會影響硝化細菌之生長，因此硝化細菌的生境條件可被區分為【物理因子】、【化學因子】及【生物因子】三類。其中物理因子主要為【溫度】、【光照】、【底質】、【水流】等：化學因子主要是【鹽度】、【溶氧】、【ph質】、【抑制劑】等：生物因子主要為【掠食者】、【競爭排除作用】等。

【1】 溫度

硝化菌合適體溫約【20~28 °C】，最適生長及繁殖溫度約【25°C】。一般硝化菌在溫度低於【5°C】及高於【42°C】就停止代謝作用，超過此一範圍一般硝化菌很難存活。

【2】光

硝化菌不像【綠色植物】及某些【自營性光合細菌】一般具有光合色素，因此不能利用日光進行光合作用合成有機物。【不僅無法利用日光，反而會害怕日光照射】。

【3】底質

硝化菌【非常需要底質】，但不同的是它的目的不在於覓食，而是底質可以提供【附著】、【掩蔽】和獲得其所需要的【氨源】及【營養源】。許多硝化菌沒有找到適當底質前不能進行繁殖，以及不能利氨源與營養源。

【4】水流

由於硝化菌的固著生活特徵，必須靠水流輸送它所需要的【氧氣】、【氨】及【營養物質】等生存資源。

【5】溶氧

【溶氧】為硝化菌不可或缺的生活要素。建議是不要低於2ppm。

【6】ph值

一般而言，絕大多數【硝化細菌】比較喜歡生長在【弱鹼性】的環中，其【ph值約7.5~8.2】。ph值會影響硝化細菌【生長】與【繁殖】。亞硝酸菌【ph範圍7.0~8.0】，最佳平均是【7.8】。硝酸菌範圍約【6.5~8.5】。

【7】競爭排除作用

指硝化菌的生活空間遭到其它【異營性細菌】的排擠壓力，導致硝化菌族群無法持續發展，乃至有逐漸萎縮趨勢。有機物污染不但會影響硝化細菌生長，也會引來異營性細菌，逼使它們不得不撤離家園，重覓他處尋求發展。