聚维酮碘（PVP-I），又名聚乙烯吡咯烷酮碘、碘络酮，它是1956年由shelanski HA和Shelansdi MV发的，分子式为（C6H6ONI2）n。聚维酮碘是水产养殖过程中常用的广谱消毒剂之一，对大部分细菌、真菌和病毒等均有不同程度的杀灭作用，但对真菌孢子与细菌芽孢的作用较弱，主要用于鱼卵、水生动物体表消毒，对于防治鱼病的发生和发展具有重要作用。目前，普遍认为其作用机理大致为：碘直接卤化菌体蛋白质，产生沉淀；而表面活性剂一般对细胞膜有亲和作用，能将载有的碘与细胞膜、细胞质结合，使巯基化合物、肽、蛋白质、酶、脂质等氧化或碘化，从而达到杀菌的目的。根据生产实际使用经验来看，聚维酮碘的杀菌效果与其所释放出的有效碘浓度呈正相关。一般在较低浓度下，偏酸性环境下，稳定性好，有效碘浓度要高；温度升高时杀菌力亦增强；在水体中有机物会抑制碘的作用。
虽然聚维酮碘应用广泛，但是目前尚未有试验数据支撑聚维酮碘消毒养殖池塘水体时，对水体的水层及其细菌作用时间影响需要进一步探明。因此，本试验拟通过对消毒前后的养殖池塘细菌进行计数，通过具体的实验数据明确聚维酮碘对养殖池溏水体的细菌是否具有杀菌作用或者抑菌作用？为此，本试验在正常养殖的塘口中进行了聚维酮碘的杀菌试验，并对杀菌时间、分水层对池塘养殖水体中的总菌、潜在病原菌气单胞菌和弧菌进行了计数，通过分析消毒浓度与消毒时间、消毒时间与池塘不同水层消毒作用、消毒浓度对池塘不同水层消毒作用的互作影响，阐明聚维酮碘的杀菌效果，为聚维酮碘用作水产养殖消毒剂提供数据支撑和理论支持。
1.1 试验塘口
选择中国水产科学研究院淡水渔业研究中心南区基地的2个养殖塘口，养殖塘口面积均为2亩，其中1#池塘水深2.5米，2#池塘水深2.3米。养殖池塘内主要放养团头鲂鱼种，每日早晚投喂2次。
1.2 聚维酮碘
聚维酮碘由北京渔经生物技术有限责任公司提供，为红棕色液体，含聚维酮碘10%，含有效碘1%，生产批号为202103153。
1.3 聚维酮碘消毒
选择风和日丽的晴天，聚维酮碘兑水后全池池面泼洒。其中1#池塘泼洒聚维酮碘997mL，聚维酮碘消毒浓度为0.6mg/L；2#池塘泼洒聚维酮碘1835mL，聚维酮碘消毒浓度达1.2mg/L。
1.4 采集水样
在泼洒前（0h）、泼洒后1h、4h、8h、16h、32h、48h和72h分别采集每个养殖池塘的水样。每个池塘选择离岸边约50cm处的3个采样点用采水器进行水样采集。水样采集时分为上、中、下三个采样点，上层为水面下20cm处，中层为水面下1.2米处，下层为塘底上方约20cm处。
1.5 水质测定
采集水样的同时，用采水器上的温度计记录水温，利用YSI水质测定仪测定养殖池塘上、中、下层水体的pH值及溶解氧含量。
1.6 细菌菌落计数
利用灭菌后的生理盐水将水样倍比稀释，稀释至100、101、102、103、104、105共6个浓度梯度，取100uL水样置于培养基平板，用三角涂布棒均匀涂布，28℃培养24h后，对单菌落在30-200之间的平板进行计数。其中总菌培养使用LB培养基，气单胞菌培养使用RS培养基，弧菌培养使用TCBS培养基。
1.7 数据统计分析
对每个水样的细菌菌落计数结果取10的对数，以此为基础数据应用SPSS软件进行细菌菌落计数结果分析。应用Two-way ANOVA进行双因素的方差分析，并利用One-way ANOVA 进行单因素方差分析以及独立样本t检验分析不同消毒浓度之间的差异显著性。Duncan’s多重比较用来判别差异显著性，P<0.05 为差异显著，P<0.01为差异极显著。
2.1 聚维酮碘对养殖池溏的杀菌消毒作用总体趋势
聚维酮碘泼洒后（0.6 mg/L、1.2 mg/L），池塘内细菌的总量、气单胞菌数量和弧菌数量的平均值，随消毒时间的变化见图1。
全池泼洒聚维酮碘后4h至16h，池塘内细菌总量显著下降（P<0.05），32h后池塘内细菌总量恢复至消毒前的水平，之后的48h和72h，养殖池塘细菌总量显著高于消毒前的水平（P<0.05）。
全池泼洒聚维酮碘后4h至8h，养殖池塘气单胞菌水平显著低于消毒前水平（P<0.05），16h时气单胞菌水平约有升高但是仍低于消毒前水平，但是32h时又出现了显著降低（P<0.05），之后48h和72h时气单胞菌维持在略低于消毒前的水平，但差异不显著（P>0.05）。
聚维酮碘对弧菌的杀灭效果较好，消毒后4h至16h，养殖池塘弧菌水平显著低于消毒前（P<0.05），且在8h达到最低水平；消毒后32h、48h及72h养殖池塘弧菌恢复到消毒前的水平。
研究结果表明，聚维酮碘对养殖池塘中的总菌和包括气单胞菌和弧菌在内的病原菌均有较好的杀菌效果，其比较有效的杀菌时间段对消毒后4h至16h，之后消毒杀菌效果减弱，细菌会快速回升补足池塘内之前的空缺，至48h时，基本恢复到杀菌消毒之前的水平。这提示我们，在利用聚维酮碘消毒后24h，可以重复使用一次，加强效果，或者在24h后使用有益微生物制剂，快速补充占位，达到降低环境病原微生物的目的。
图1 聚维酮碘对养殖池溏总菌、气单胞菌和弧菌的杀菌作用
注：不同字母表示差异显著（P<0.05）。
2.2聚维酮碘消毒浓度对养殖池塘细菌的影响
对聚维酮碘不同的消毒浓度及消毒前后不同时间点的杀菌效果进行双因素方差分析，结果显示，消毒前后不同时间点总菌数量、气单胞菌数量和弧菌数量差异极显著（P<0.01）；聚维酮碘的不同消毒浓度对总菌数和气单胞菌数影响不显著（P>0.05），但是极显著影响养殖池溏的弧菌数量（P<0.01）；消毒浓度和消毒时间之间具有极显著的交互作用（P<0.01）。
0.6mg/L的聚维酮碘对水体进行消毒时，消毒后4h、16h和32h养殖池塘总菌数量显著低于消毒前（P<0.05），其中16h养殖池塘总菌数量最低。之后的48h和72h，养殖池塘细菌恢复到消毒前的水平。1.2mg/L的聚维酮碘对水体进行消毒时，消毒后8h和16h总菌数量显著低于消毒前（P<0.05），其中8h养殖池塘总菌数量最低。之后的32h、48h和72h，养殖池塘细菌恢复到消毒前的水平。
0.6mg/L的聚维酮碘对水体进行消毒时，消毒后32h，气单胞菌数量显著低于消毒前（P<0.05）；之后的48h和72h，养殖池塘气单胞菌数量恢复到消毒前的水平。1.2 mg/L的聚维酮碘对水体进行消毒时，消毒后自1h起至72h气单胞菌数显著低于消毒前（P<0.05），其中8h养殖池塘气单胞菌数量最低。
0.6mg/L的聚维酮碘对水体进行消毒时，消毒后16h，弧菌数量限制低于消毒前（P<0.05）。之后的32h、72h，养殖池塘弧菌数量恢复到消毒前的水平，其中48h养殖池塘弧菌数量比消毒前还显著增加（P<0.05）。
对同一时间点的两个池塘的细菌数量进行分析，结果发现，在消毒前，两个池塘细菌数量差异显著（P<0.05），其中2#池塘（消毒浓度为1.2mg/L）的总菌数量显著低于1#池塘（消毒浓度为0.6mg/L）（P<0.05），气单胞菌数量极显著高于1#池塘（P<0.01），弧菌数量显著高于1#池塘（P<0.01）。而消毒后8h，2#池塘的总菌数、气单胞菌数和弧菌数均极显著低于1#池塘（P<0.01）。由此可见消毒剂的浓度与消毒效果成正相关。总的来说，1.2 mg/L的聚维酮碘消毒后8h，养殖池塘总菌数量、气单胞菌数和弧菌数达到最低值。由此可见，消毒剂量对于病原菌十分重要，用较高浓度消毒时可以显著抑制或者杀灭病原菌的生长。
图2 不同聚维酮碘消毒剂对不同时间养殖池塘细菌数量的影响
注：不同字母表示同一消毒剂浓度下不同时间点之间差异显著（P<0.05），*表示同一时间点下不同消毒剂浓度之间差异显著（P<0.05），**表示同一时间点下不同消毒剂浓度之间差异极显著（P<0.01）。
2.3 聚维酮碘对池塘不同水层细菌的影响
由于聚维酮碘消毒剂主要是全池泼洒使用，洒入的聚维酮碘位于养殖池塘水体上层。为了考量消毒剂对养殖池溏上、中、下不同水层间细菌的影响，对消毒剂的消毒时间点和不同水层间的总菌数、气单胞菌数和弧菌数进行双因素方差分析，结果见图3。消毒时间点显著影响养殖池溏总菌数、气单胞菌数和弧菌数量（P<0.05），而上、中、下水层对养殖池溏的细菌数量影响不显著（P>0.05）；消毒时间点和水层存在对池塘气单胞菌数量存在显著的交互作用（P<0.05）。
从上层水的来看，聚维酮碘消毒后16h，总菌数量显著低于消毒前（P<0.05），消毒后8h、16h和32h养殖池塘气单胞菌数量显著低于消毒前（P<0.05），消毒后4h和8h弧菌数量显著低于消毒前（P<0.05）。
从中层水的来看，聚维酮碘消毒后4h、8h和16小时养殖池塘总菌数显著低于消毒前（P<0.05），消毒后8h和32h气单胞菌数量显著低于消毒前（P<0.05），消毒后4h、8h和16h的弧菌数量显著低于消毒前（P<0.05）。
从下层水的来看，消毒后16h养殖池塘总菌数量显著低于消毒前（P<0.05），消毒后4h、8h和32h气单胞菌数量显著低于消毒前（P<0.05），消毒后8h弧菌数量显著低于消毒前（P<0.05）。
从不同水层的消毒效果来看，聚维酮碘对中层水体的消毒效果优于上层水体，而对池塘底部下层水体的消毒效果较差，这可能是因为聚维酮碘泼洒时为池塘表面泼洒，泼洒后随着时间的迁移，聚维酮碘不断朝中层水体扩散，在中层水体停留时间较长。而表层的聚维酮碘的碘分子解离后极易挥发进入空气，从而影响对上层水体的消毒效果。而下层水体中聚维酮碘水平较低，影响对水体的消毒效果。
针对同一时间，不同水层间细菌数量进行比较可见，消毒后4h和32h时的池塘总菌数量、消毒后8h和16h时的气单胞菌数量、以及消毒后8h的弧菌数量，不同水层之间均存在显著差异（P<0.05），且底层的细菌数量显著较高。这更说明了聚维酮碘消毒剂对中上层水体的消毒作用较好，对底层水体的消毒作用较差。但是消毒后72h的总菌数和消毒后16h的弧菌数的结果却显示下层水体的细菌数量显著低于中上层水体，这可能是由于中上层水体在消毒后细菌更为迅速的增殖作用，具体的作用机制仍然需要进一步研究。
图3聚维酮碘消毒剂在不同时间养殖池塘不同水层的细菌数量的影响
注：不同字母表示同一水层下不同时间点之间差异显著（P<0.05），*表示同一时间点下不同水层之间差异显著（P<0.05）。
图4 0.6mg/L聚维酮碘消毒剂在不同时间对养殖池塘不同水层的细菌数量的影响
注：不同字母表示同一水层下不同时间点之间差异显著（P<0.05），*表示同一时间点下不同水层之间差异显著（P<0.05）。
图5 1.2mg/L聚维酮碘消毒剂在不同时间对养殖池塘不同水层的细菌数量的影响
注：不同字母表示同一水层下不同时间点之间差异显著（P<0.05），*表示同一时间点下不同水层之间差异显著（P<0.05）。
2.4 聚维酮碘消毒浓度对不同水层的细菌的影响
在了解聚维酮碘的消毒浓度、消毒时间对养殖池塘细菌的影响后，我们发现聚维酮碘的消毒作用主要发生在消毒后4h至16h之间，因此我们希望能清楚的了解在聚维酮碘起消毒作用的这个时间段内，聚维酮碘的消毒浓度与养殖池溏水层的细菌数量之间是否存在一定的影响。为此，我们对消毒后4h、8h和16h三个时间点的不同聚维酮碘浓度和上、中、下三个水层进行双因素方差分析，结果显示，不同水层之间总菌数影响不显著（P>0.05）；消毒浓度显著影响养殖池塘气单胞菌数和弧菌数（P<0.05）；消毒浓度和水层之间对养殖池塘气单胞菌数和弧菌数不存在互作效应（P>0.05），但是对养殖池塘总菌数存在交互作用（P<0.05）。
使用0.6mg/L的聚维酮碘进行消毒时，对上、中、下三个水层总菌没有显著影响；而使用1.2mg/L的聚维酮碘进行消毒时，上层的总菌数显著高于中层和下层的总菌数（P<0.05）。
使用0.6mg/L的聚维酮碘进行消毒时，中层的气单胞菌数显著低于下层的气单胞菌数（P<0.05），而使用1.2mg/L的聚维酮碘进行消毒时，对上、中、下三个水层气单胞菌数没有显著影响；但是上层和下层在使用较高浓度的聚维酮碘（1.2mg/L）时，气单胞菌数显著低于较低浓度组（0.6mg/L）（P<0.05）。
使用0.6mg/L、1.2mg/L的聚维酮碘进行消毒时，对上、中、下三个水层弧菌数没有显著影响；但是上层和下层在使用较高浓度的聚维酮碘（1.2mg/L）时，弧菌数显著低于较低浓度组（0.6mg/L）（P<0.05）。
总的来说，上层和下层在使用较高浓度的聚维酮碘（1.2mg/L）时，气单胞菌数和弧菌数显著低于较低浓度组（0.6mg/L）（P<0.05）。由此可见，消毒剂的浓度是影响消毒效果的重要因素。
图6 聚维酮碘不同消毒浓度对养殖池塘不同水层的细菌数量的影响
注：不同字母表示同一消毒浓度下不同水层之间差异显著（P<0.05），*表示同一水层下不同消毒剂浓度之间差异显著（P<0.05），**表示同一水层下不同消毒剂浓度之间差异极显著（P<0.01）。
2.5 聚维酮碘消毒对水质的影响
聚维酮碘消毒前后，测定养殖池塘水质的温度、pH值及溶解氧含量，结果见表1，2。试验期间，养殖池塘水温在27℃~31℃之间浮动，pH值在8.08~9.21之间变化，溶解氧含量为8.13mg/L~12.00mg/L。聚维酮碘消毒对水温、pH值及溶解氧无显著影响。
①聚维酮碘的有效消毒时间为消毒后4h~16h。
②高浓度的聚维酮碘消毒剂（1.2mg/L）对养殖水体的消毒杀菌效果更好。
③聚维酮碘消毒剂对中层水体的消毒杀菌作用优于上层水体，对底层水体的消毒杀菌作用最差。
④在有效的杀菌消毒时间内，消毒剂浓度是影响消毒效果的主要因素，而此时不同水层之间差异并不显著。
⑤聚维酮碘消毒剂对养殖水体一般环境因子无显著影响。
来源：中国水产科学研究院淡水渔业研究中心 刘波 周群兰；北京渔经 蒋火金
本期编辑：孙中勇（微信号zhongyshehe，新闻爆料、转载授权请加微信）
联系客服
