一、先從硝化細菌製劑談起
一般所稱的「硝化細菌」，主要是指「好氣自營性」的「 亞硝酸菌 」或「 硝酸菌 」而言，非指「異營性硝化細菌」。 硝化細菌具有分解氨或亞硝酸之能力，其重要性不言可諭。 這類細菌雖然普遍存在自然界水域，但要想將它製成製劑卻極為不易。
在所有的微生物製劑當中，以硝化細菌的生產速度最慢且最難製造，究其原因，主要是硝化細菌繁殖速度慢，以及在不適生存的環境中，無法形成內孢子而呈現真正的休眠狀態，因此始終未能解決菌種長久保存的問題，這是製造硝化細菌製劑所面臨的最大技術瓶頸。
雖然亞硝酸菌能以「假休眠狀態」在毫無生存資源下，仍然能存活一段很長時間，但是其先決條件必須在好氣狀態下才能達到目的。 理由是，儘管處於「假休眠狀態」下的菌株，它們的代謝作用幾乎完全處於停頓狀態，但是仍然需要進行有氧呼吸，若保存環境缺乏氧氣，想藉「假休眠狀態」渡過難關，會遭遇極大的困難。 不過硝酸菌連「假休眠狀態」的能力都沒有，更遑論長久保存的問題了。
液體硝化細菌製劑僅以亞硝酸菌為主，這是因為硝酸菌無法以「假休眠狀態」被密封保存之故。 製劑中的菌液不能含有任何能引起異性細菌分解的有機物，否則瓶封中的空氣將很快被耗盡，而形成厭氣狀態，使亞硝酸菌也難以存活。 從這也說明，為何具有臭味的產品，無法保存硝化細菌的原因，因為菌液已經被大量異性細菌污染，且形成厭氣狀態。
粉狀硝化細菌製劑主要是透過「急速冷凍乾燥」技術，將硝化細菌乾燥，然後再使之分散於粉狀稀釋劑（亦作擔體）中製成。 這種產品仍以亞硝酸菌製劑為主，因為亞硝酸菌在急速冷凍乾燥之後活化率較高，而硝酸菌則不易被活化。
二、EM製劑又是什麼
EM是英文「Effective Microorganisms」的簡稱，翻譯成中文是「 有益微生物 」或「 有效益性的微小生物 」。 在這些微小生物族群之中，只要是對養殖環境有益或有其他利用價值，便可以統稱它為有益微生物（EM），因此硝化細菌也稱得上是EM之一，不過一般所稱之EM製劑主要是指「異營性細菌或真菌」而言。
EM不僅種類繁多，而且新品種陸繼被發現，但只要利用其中幾種少數強勢品種，甚至只需一種關鍵性品種，就可能足以發揮很大的功能，因為它能協助清除水產養殖環境普遍存在的有機污染問題，因此這類的製劑最多，在水產養殖中的應用也最廣。 當然它也能用於改善水族缸的有機污染問題，所以目前在水族館能買到的EM製劑，幾乎都是來自於水產養殖產品「挪作它用」的結果。
EM製劑有許多不同的商業名稱，依廠牌或菌種不同而異。 無論如何，它們的使用目的都是相同的，即應用於改善水質，藉以促進水產物的生長發育，提高產量，增加抗病力。 在水族缸的應用，還能防治某些水質渾濁問題。 應用於改善水質，藉以促進水產物的生長發育，提高產量，增加抗病力。 在水族缸的應用，還能防治某些水質渾濁問題。 然而，這項生物科技產品是否更好地應用於水族缸，應該要看實際需要而定，而非全數移植，例如一些厭氣性EM製劑（如脫氮細菌製劑）在水族缸的好氣環境中，可能無作用的空間。
EM製劑的商業化趨勢遠比硝化細菌製劑容易的多，因為許多EM都可以形成內孢子而被長久儲存，包括好氣、厭氣或兼氣性種類，都可以輕易製成液體或粉狀製劑。 孢子是一種微生物真正的休眠狀態，它們能在瓶封中長久被保存，而且的活化率極高。 許多EM製劑都不是單一種類，它們都是混合產品。
EM製劑具有結構複雜、性能穩定、功能廣泛、使用方便、製造及保存容易、價格便宜，且能促進動植物生長，增強抗病能力，去除糞便，改善養殖環境，提高成活率等優點，所以自然成為微生物製劑的主流。
EM製劑不宜過量濫加，尤其是液體EM製劑中的菌液，可能含有大量培養EM的「母液」，它們都是溶解性的蛋白質、脂肪、醣類等。 此種產品加太多，反而會給水族缸帶來「添加式有機污染來源」，可能因此造成混濁問題及氨值劇增的危險。 使用EM製劑的目的，只是希望把優良的菌株引進我們的水族缸，它們的繁殖力相當強，只需少量添加，就能產生很大的效果。
三、光合細菌是否適用於水族缸
光合細菌極少有粉末狀產品，它們都是液態產品，因為液態產品遠比粉末狀產品更容易生產，而且效果也大得多。 因此沒有人願意以較高花費的方式，來生產低效果的產品。 更何況光合細菌一旦經過冷凍乾燥之後，存活率偏低，更談不上商業化應用了。
光合細菌在不同的自然環境下，具有多種不同功能，例如，固氮、脫氮、固碳、除硫化氫等作用，與自然界的物質循環有密切的關係，在環境自淨過程中，擔任著重要的生態角色，因此在水產養殖中，自然會被選用為微生物製劑之一。
光合細菌的種類不少，不過它們都具有能在厭氣和光照條件之下，進行不產氧的光合作用之共同特徵。 以自營性的光合細菌而言，它可以利用光能把二氧化碳及硫化氫合成醣類。 以兼營性（又稱混合性，意指同時具有自營及異營雙重特性者）的光合細菌而言，它可以利用光能把二氧化碳及某些有機物或硫化氫合成醣類。這兩種光合細菌在光合作用中主要的差異在於「供氫體」不同。
自營性的光合細菌在光合作用過程中，係以硫化氫或其它無機硫化物作為唯一供氫體，並及以二氧化碳或碳酸鹽類等無機碳為碳源。 兼營性的光合細菌則優先以環境中的既存的有機物作為供氫體，如果缺乏這種資源，亦可改以硫化氫作為供氫體，但效率較差；在碳源方面，以有機碳（如環境中的既存的有機物）為主，或無機碳（如二氧化碳）為輔，所以兼營性的光合細菌在厭氣環境中，可以利用光合作用消耗環境中的某些有機污染、二氧化碳或硫化氫等。
自營性光合細菌只能生存於有光及厭氣環境，由於水族缸中的光照區都屬於好氣環境，因此這類製劑很難應用於一般水族缸作為淨水劑。兼營性光合細菌既可以生存於好氣環境中，也能生存於厭氣環境中，所以對環境的適應能力較強，可以應用於一般水族缸作為淨水劑，不過其效能可能會受限制。
無論是那一種光合細菌，在厭氣條件下，都能利用硝酸鹽呼吸，因此具有脫氮的作用，亦可以歸類為脫氮菌的種類。不過它們所需要的氮源通常不是來自硝酸鹽本身，而是其它含氮物質。以自營性光合細菌為例，它可以直接吸收利用銨鹽，或藉由固氮作用攝取水中的氮氣獲得氮源。而兼營性光合細菌主要以攝取含氮有機物作為氮源。
由於自營性光合細菌在生長過程中會吸收銨鹽作為氮源，因此可以間接降低氨的濃度，有些商品把它稱為「 光合硝化細菌 」，其實它根本不會進行硝化作用，這樣的稱呼就如同把水草稱為「 光合硝化植物 」一般可笑。 也有人說這是一種由光合細菌與硝化細菌混合的複合製劑，同樣也是說不通的，因為二者的生態完全不同，無法共存於同一儲藏環境中。
在水族缸中能應用到的光合細菌主要是兼營性種類，其中又以紅螺菌科（俗稱光合紅菌）為代表。這類細菌的培養相當容易，只需給予菌種適當的有機培養液，則不管在厭氣或好氣，以及在有光或無光的條件下，均能進行光合生長，或像異營性細菌一般進行營性生長。
使用光合紅菌做為水族缸的淨水劑，主要是利用它的異營性，而非它的自營性，因為它的自營性必須在「有光無氧」的條件下才能發生作用，水族缸缺乏此種環境。由於許多EM的異營能力遠比光合紅菌強許多，因此，如果為了除去水體中的有機污染，寧可選用EM製劑，而非光合紅菌製劑。在厭氣的環境中，它的菌液會有發臭的現象，在水族館所購買的光合紅菌主要是這一種。
四、複合微生物製劑
複合微生物製劑是近年來國內外興起的一類新產品，其特點是通過複合兩種（類）或兩種（類）以上的微生物菌種，加以組合而製成的製劑。由於水質污染問題非單一種類微生物所能徹底解決的，因此使用複合製劑將具有更強大的分解有機污物能力，而能產生更有效率的淨水作用，是目前微生物製劑中最理想的產品。
目前利用急速冷凍的干燥方法，已經能成功地把兩類不互相隸屬的微生物製成複合製劑。 將具有強力分解能力的好氣異營性細菌與硝化細菌的干燥菌株，混合於乾燥的稀釋劑中，它具有活化能力，活化後即能同時擔負起消除有機污染及氨的雙重作用。
另外，利用各種細菌的孢子，混合於稀釋劑中，亦可製成同時具有好氣、兼氣及厭氣性複合製劑。使得不同呼吸種類的菌株，能同時進入水體內，在不同環境中各自發揮特有的淨水作用。它們在製劑中雖然處於休眠狀態，但投入養殖水體後，能立即活化並迅速發揮作用及繁殖成優勢種群，因而能表現出更強而有力的淨水功能，目前已應用或開發中的產品不少，對改善水產養殖生態環境有不小的助益。這類產品以粉末製劑為主，在水族界也有廣泛應用。
五、結語
作為一種活性微生物製劑，它的目的主要是用來改善養殖生態環境，提高養殖動物的免疫力，抑制病原微生物，從而減少疾病的發生。不過，若期望使用這些製劑能達到預期的目的，只有在使用環境和使用對象符合其生理及生態特性時，才能發揮其作用，否則很難獲得預期的效果。 換言之，微生物製劑並非解決水質污染的「萬靈丹」，您除了選對產品之外，還必須給它一個能發揮作用的環境或空間才行。
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