Penternak mesti menggunakan bakteria denitrifikasi untuk mengurangkan nitrogen bukan organik yang berbahaya seperti nitrogen ammonia dan nitrit kepada nitrogen untuk meningkatkan kualiti air. 

Pada asasnya, bakteria denitrifikasi boleh dibahagikan kepada aerobik dan anaerobik. 

Bakteria denitrifikasi aerobik menggunakan tindakan enzim denitrifikasi aerobik untuk menjalankan denitrifikasi dalam keadaan aerobik, manakala denitrifikasi anaerobik terbentuk dalam proses anaerobik.

Untuk mendapatkan faedah maksimum, akuakultur cenderung berkembang dalam mod berketumpatan tinggi dan intensif, mengakibatkan sejumlah besar sumber nitrogen berbahaya seperti nitrogen ammonia dan nitrit dalam badan air, yang bukan sahaja merosakkan persekitaran air, tetapi juga menjejaskan kesihatan produk akuatik. Dalam jangka panjang, ia akan mendatangkan kemudaratan yang besar kepada industri perladangan.

Apabila nitrogen ammonia dan nitrit yang dihasilkan oleh produk akuatik berkurangan, ia boleh tumbuh dengan sihat.

 

Aerobik vs Anaerobik

Penternak mesti menggunakan bakteria denitrifikasi untuk mengurangkan nitrogen bukan organik yang berbahaya seperti nitrogen ammonia dan nitrit kepada nitrogen untuk meningkatkan kualiti air.

Pada asasnya, bakteria denitrifikasi boleh dibahagikan kepada aerobik dan anaerobik. Bakteria denitrifikasi aerobik menggunakan enzim denitrifikasi aerobik untuk melakukan denitrifikasi dalam keadaan aerobik.

Proses denitrifikasi bakteria denitrifikasi aerobik termasuk 4 langkah, yang masing-masing dimangkin oleh nitrat reduktase, nitrit reduktase, nitric oxide reductase dan nitrous oxide reductase.

Berbanding dengan denitrifikasi bakteria denitrifikasi anaerobik, produk utama denitrifikasi bakteria denitrifikasi aerobik ialah oksida nitrus, manakala denitrifikasi bakteria denitrifikasi anaerobik terutamanya menghasilkan nitrogen dan sejumlah kecil nitrous oksida.

Tambahan pula, bakteria denitrifikasi aerobik boleh menjalankan denitrifikasi dalam keadaan aerobik, supaya ia boleh dijalankan serentak dengan nitrifikasi. Oleh itu, nitrogen ammonium boleh terus ditukar kepada produk gas dalam keadaan aerobik.

Berbanding dengan bakteria denitrifikasi anaerobik, bakteria denitrifikasi aerobik mempunyai kadar denitrifikasi yang lebih perlahan dan menggunakan sebahagian daripada oksigen dalam badan air. Jika penternak menggunakan bakteria nitrifikasi aerobik, ia mesti dikawal dengan betul untuk mengelakkan menjejaskan permintaan oksigen produk akuatik.

Teknologi penyingkiran nitrogen biologi digunakan secara meluas dalam industri akuakultur, terutamanya sistem akuakultur peredaran semula, dan kaedah ini boleh memainkan peranan penting.

 

Bebaskan Nitrogen

 Denitrifikasi ialah pautan penting dalam kitaran nitrogen, yang amat penting dalam akuakultur. Sebagai kaedah denitrifikasi yang penting, denitrifikasi boleh membebaskan nitrogen dalam tanah dan air ke atmosfera.

Pada masa lalu, pakar percaya bahawa denitrifikasi hanya akan berlaku dalam proses anaerobik, tetapi pada tahun 1980-an, Robertson dan Kuenen pertama kali menemui bakteria Paracoccus denitrification yang boleh denitrifikasi dalam keadaan aerobik, dan sejak itu menamakan fenomena ini Denitrification aerobik.

Kajian oleh ramai pakar telah menunjukkan bahawa dengan kehadiran kedua-dua oksigen dan nitrat, kecekapan denitrifikasi bakteria denitrifikasi akan muncul pada tahap yang berbeza di bawah keadaan persekitaran yang berbeza.

Walaupun penternakan di kolam luar boleh mengurangkan pengumpulan nitrogen ammonia dan nitrit melalui saliran air yang berterusan, jika digabungkan dengan penggunaan bakteria denitrifikasi, ia boleh mengurangkan lagi kemerosotan kualiti air.

 

Teknologi Denitrifikasi Biologi

Teknologi penyingkiran nitrogen adalah kunci penting bagi penternak untuk meningkatkan kualiti air. Di antaranya, teknologi penyingkiran nitrogen biologi merupakan kaedah yang paling sesuai untuk penyingkiran nitrogen kerana ia tidak memerlukan rawatan seterusnya dan tidak menghasilkan produk sampingan.

Pada asasnya, teknologi denitrifikasi biologi digunakan secara meluas dalam industri akuakultur, terutamanya sistem akuakultur peredaran semula, dan kaedah ini boleh memainkan peranan penting.

Oleh kerana air yang beredar mesti menggunakan semula air, ia tidak seperti akuakultur tradisional untuk mengurangkan pengumpulan nitrogen ammonia dan nitrit dengan suntikan berterusan sumber air luaran. 

Penternak air yang beredar semula selalunya perlu mengawal kualiti air dengan ketat, dan mereka biasanya menggunakan biofilter Nitrifikasi yang dibentuk oleh bakteria nitrifikasi menukarkan nitrogen ammonia dan nitrit kepada nitrat yang kurang toksik.

Walau bagaimanapun, pengumpulan nitrat yang berterusan akhirnya akan membawa kepada penurunan kualiti air. Oleh itu, adalah perlu untuk menukar nitrat kepada nitrogen gas melalui denitrifikasi dan melengkapkan pemindahan nitrogen dari air ke atmosfera.

Pakar menegaskan bahawa oksigen terlarut yang tinggi diperlukan dalam sistem akuakultur kitar semula untuk memenuhi permintaan oksigen terlarut akuakultur berketumpatan tinggi, manakala proses penyahtanaman tradisional dijalankan dalam persekitaran anaerobik, yang bercanggah dengan keperluan asas akuakultur peredaran semula, menggalakkan penternak air beredar untuk menambah pautan rawatan air tambahan bagi mencapai denitrifikasi anaerobik.

Berdasarkan fakta bahawa denitrifikasi anaerobik akan meningkatkan kos pertanian dengan sia-sia, pakar menegaskan bahawa adalah paling sesuai untuk penternak air kitar semula untuk menggunakan denitrifikasi aerobik.

Teknologi penyingkiran nitrogen adalah kunci penting bagi penternak untuk meningkatkan kualiti air. Di antaranya, teknologi penyingkiran nitrogen biologi merupakan kaedah yang paling sesuai untuk penyingkiran nitrogen kerana ia tidak memerlukan rawatan seterusnya dan tidak menghasilkan produk sampingan.

 

Cara Dapat Bakteria Denitrifikasi Aerobik

Terdapat 3 cara untuk mendapatkan bakteria denitrifikasi aerobik:

1. kaedah pengudaraan sekejap-sekejap

2. Penggunaan medium terpilih atau perencat pernafasan

3. Penggunaan penunjuk asid dan alkali

Kaedah pengudaraan terputus-putus adalah berdasarkan fakta bahawa bakteria denitrifikasi aerobik boleh menggunakan kedua-dua oksigen dan nitrat, dan kerap bertukar antara keadaan diperkaya oksigen dan anoksik, sekali gus menggalakkan bakteria pendenitrifikasi aerobik untuk mendapatkan kelebihan daya saing.

Medium terpilih atau perencat pernafasan adalah untuk membuat medium terpilih mengikut keperluan khas bakteria denitrifikasi aerobik pada keadaan kultur untuk menghalang pertumbuhan bakteria lain.

Penunjuk asid dan alkali secara amnya merujuk kepada penggunaan bromothymol biru untuk menjadikan medium bagi menyaring koloni yang kelihatan biru akibat penggunaan nitrit atau nitrat secara denitrifikasi.