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1、2 0 0 6I 删蓄蔷蓉霎燃术交易大会 通过改进饲料配方和投喂策略 降低水产养殖的次生污染 解绶启雷武朱晓鸣韩冬杨云霞 ( 淡水生态与生物技术国家重点实验室，中国科学院水生生物研究所，武汉4 5 0 0 7 2 ) 中国有近3 0 0 0 年的水产养殖历史，在过去的1 0 年中，养殖产量持续上升。目前，水 产养殖的总产量已经超过3 0 0 0 万吨，其中5 9 来自淡水，4 1 来自海水。我国有1 0 0 0 多 个淡水鱼类、2 0 0 0 多种海水鱼类。鲤科鱼类是中国目前主要的养殖对象，约占6 0 的淡水 渔业产量，占世界鲤科鱼类产量的一半。 随着水产养殖的迅速发展，同时带来很多严重的问题
2、，如：渔业尤其是集约化养殖的 次生污染，越来越引起关注。 ( 1 ) 湖泊、池塘的施肥养鱼。O u 等( 2 0 0 3 ) 在大通湖( 1 1 4k m 2 ，洞庭湖的一部分) 的 研究发现，每年约投入8 5 0 0 吨肥料，而9 0 的肥料将会沉积在湖泊中，通过计算，洞庭 湖每年投放的肥料达8 万吨，而每年将有8 6 0 0 吨氮和4 0 0 0 吨磷沉积在湖泊中( B o y de t a l ，1 9 9 8 ) 。2 0 0 1 年的调查发现，洞庭湖的五个子湖的均为富营养化或超富营养化。陈宇顺 等( 未发表) 的研究发现，随着池塘养殖中肥料饲料比例的增加，氮磷的排放呈线性增 加。 (
3、 2 ) 饲料的生长和利用效率低。尽管水产饲料在过去的几年内发展很快，但是饲料质 量仍然需要提高。目前的饲料系数大多数均高于1 5 ，这不仅浪费了在我国仍然十分紧缺的 饲料原料，造成水产与人、与畜禽争粮食的问题，而且造成渔业污染。在有些较好的饲料 中，氮磷的排放可低于3 0 。有些渔民仍然使用饲料原料投喂，这会导致很高的饲料系数 和饲料成本，在有些水体中甚至其经济效益低于不投喂的情况( X i e ，1 9 9 7 ) 。由于饲料系 数高和由此引发的其他问题，饲料成本通常占养殖成本的6 0 以上，这严重阻碍了养殖业 的发展。 ( 3 ) 水产养殖氮磷排放高。水产养殖大量的氮磷排放进人天然水体，
4、最终导致的湖泊 和近海的富营养化，富营养化又会破坏水生态系统、引发鱼病爆发、食品安全问题等一系 列问题。 ( 4 ) 鱼肉品质下降。在我国，野生的鱼类价格可能是养殖产品的1 5 1 0 倍，这主要 是因为野生鱼类具有较好的食用口感等。水产养殖尤其是集约化养殖造成的鱼肉品质下降 不仅会影响产品的价格，甚至对某些养殖业是毁灭性的灾难。另外，来自水体和饲料中的 1 6 - 通过改进饲料配方和投喂策略降低水产养殖的次生污染l 论文集l 有毒有害物质如藻毒素、P O P s 、二恶英、抗营养因子、激素、重金属等均会带来食品安全 问题( X u ，e ta t ，1 9 9 9 ；X i e ，e ta
5、t ，2 0 0 4 + C h e na n dX i e ，2 0 0 5 a ，b ；H u i ，e ta t ，2 0 0 5 ； J i a n g ，2 0 0 5 ) 。如异育银鲫摄食含棉粕饲料时，其肌肉中棉酚呈线性积累( 图1 ) 。富营养 化的水体( 以前俗称的绿水) 产生的藻毒素同样可以在预提的积累，最近的研究发现，尼 罗罗非鱼或其他水产动物肌肉中积累的藻毒素含量甚至可超过W H O 的标准( 图2 ，图3 ) ( C h e ne ta t ，2 0 0 5 ；Z h a o ，2 0 0 6 ) 。 z 2 4 m O O ： 芒_ ，加 鏊： 差： 4 0 O 图1
6、 异育银鲫鱼体中游离棉酚与饲料中游离棉酚的 关系( 解绶启等，未发表) 图2 异育银鲫肌肉中藻毒素的积累与饲料中藻毒素 含量的关系( z t a oe ta 1 ，2 0 0 6 ) 图5 尼罗罗非鱼肌肉中藻毒素的积累与饲料中藻毒 素含量的关系( Z h a oe ta 1 ，i np r e s s ) ( 5 ) 不合理的饲料配方和较差的水质往往会导致严重的鱼病问题。据统计，2 0 0 1 2 0 0 4 间，我国每年的鱼病直接经济损失达1 0 0 - 1 5 0 亿元人民币，而对这些鱼病的处理通常 会导致新的食物安全问题，如抗生素等( L i ，e ta 1 ，2 0 0 1 ) 。 为
7、了解决这些问题，我国的科研工作主要集中在品种选择、饲料配方优化和投喂模式 优化等几个方面： 1 、品种选择 在以往的养殖品种选育方面，多侧重于较高的生长速度和容易操作，而随着对环境保 B詈妻u*辱水甘罐哥匠眚 2 0 0 6 霭蓉霎臀热术交易大会 护的要求，对其饲料利用和废物排放更加关注。在对品种的评价方面，引人生物能量学中 的能量收支概念。对几种鱼类( 鲤，C c a r p i o ；莫桑比克罗非鱼，0 m o s s a m b i c u s ；黄 颡鱼，P f u l v i d r a c o ；异育银鲫，C a u r a t u s ；鳜，M c h i n e n s i s
8、 ；乌鳢，P p a r a ) 能量 收支的比较研究发现，尽管罗非鱼的生长效率较高( 3 3 3 ) ，其废物排放比例也最高( 1 6 9 ) ，对9 种淡水鱼类的比较研究发现，D L 品系异育银鲫、鳜、乌鳢生长效率较高而废 物排放低( C a n dL i u ，1 9 9 0 ；X i e ，1 9 9 7 ；L i u ，1 9 9 8 ) 。 2 、饲料配方 对饲料配方的改进包括营养平衡、降低氮磷排放、减少冰鲜鱼的使用及补充饲料的应 用等。 营养需求是饲料配方的基础，目前的研究包括蛋白质、氨基酸、脂肪、脂肪酸、无机 盐和维生素等( L i ，1 9 9 0 ；X i ea n dY
9、a r n ，1 9 9 5 ；X i ee ta 1 ，1 9 9 7 ；Y a h ，2 0 0 4 ；Z h o u ，e ta 1 ， 2 0 0 6 ) ，消化率的测定对饲料配方十分重要( L e i ，e ta 1 ，1 9 9 6 ) ，但是目前这方面的数据十 分缺乏。 为了降低氮磷排泄，目前研究主要几种在提高饲料的适口性、提高消化率、合理的可 消化能可消化蛋白比、利用脂肪和碳水化合物替代蛋白、降低鱼粉的用量、选择合适的 饲料蛋白源及使用酶制剂等( X u ee ta 1 ，2 0 0 4 ；Y a n ge ta 1 ，2 0 0 4 a b ) 。如通过研究，对于 异育银鲫而
10、言，合理的饲料配方可降低氮磷排放，生产1 吨异育银鲫，通过合理的饲料配 方可降低2 6 6 k g 氨排放，降低7 0 2 k g 磷排放，并可以降低饲料成本( Z h o u ，2 0 0 3 ) ，饲 料中添加诱食剂可有效地提高饲料的适口性( X u e ，2 0 0 2 ) 。 饲料中脂肪或碳水化合物比例的增加，可一定程度提高蛋白贮积、降低氮排泄，且不 同的饲料碳水化合物的作用不同( T a n ，2 0 0 5 ) 。饲料中碳水化合物脂肪比例的增加可增加 异育银鲫和长吻笾饲料的干物质消化率( T a n ，2 0 0 5 ) 。饲料中豆粕替代鱼粉蛋白后，可降 低1 5 的磷排放( Z
11、h a n g ，2 0 0 6 ) 。异育银鲫在摄食不同蛋白源时，其蛋白利用和能量利用 均不同( 图4 ，图，5 ) ( X i ee ta 1 ，2 0 0 1 ；Z h a n ge ta 1 ，i np r e s s ) ，异育银鲫饲料中使用肉 骨粉可降低饲料干物质、蛋白和磷的消化率而提高了氮磷的排放( 表1 ) ，饲料中添加柠 檬酸和维生素D 可有效降低氮磷排泄( Z h a n g ，2 0 0 6 ) 。 饲料中肉骨精替代色粉蛋白的比错( i np r o t e i n ) 图4 异育银鲫氮磷贮积与饲料中肉骨粉替代比例的 关系 。 1 8 饲# 自# 营n t # 自n 目(
12、 i np r o t e i n ) 图5 异育银鲫氮磷排放与饲料中肉骨粉替代比例的 关系 通过改进饲料配方和投喂策略降低水产养殖的次生污染l 论文集l 表1 异育银鲫摄食不同饲料的表观消化率( m e a n s s E ) 十 A D C e C i i i ! i !j j 鬟i i 豢溉I ：| | | i i | ；| | 誊i i ：i j 纛国彭i i ；。i 。 _ _ - - - - - 。 - - - - _ - - - _ - _ - - _ _ _ _ _ _ - - - - _ - - _ - - - - _ - - - - - - - - I _ _ _ _ _
13、_ “H * “* - _ - _ - _ - _ - 。_ - - - _ _ - _ - _ - _ - _ _ 。_ _ - - _ - o _ _ _ - - _ _ o _ _ - o _ “。o _ - _ i _ - - - 。_ 一 C o n t r o l6 8 9 9 0 7 6 a9 2 4 6 0 7 2 a 7 9 5 1 0 2 63 8 8 0 0 6 8 a M B M ，。 6 9 6 8 0 6 9 89 1 5 l 0 6 6 a8 0 1 4 1 3 7 3 5 7 8 土0 9 1 a M B M 。 6 7 9 0 0 4 1 ”8 9 2 5 0
14、 2 7 68 0 1 4 0 8 32 7 2 0 1 2 1 b M B M 。 6 6 6 2 O 5 16 8 8 0 2 0 2 9 67 9 9 9 0 3 32 3 1 4 1 3 8 c M B M 。 6 2 0 3 士0 2 4 c8 3 8 9 0 7 0 c7 7 8 2 0 8 5 2 0 3 2 士1 5 6 c d M B M ，。 6 3 1 1 土1 0 3 。8 3 2 6 0 7 3 。7 8 3 7 0 1 21 7 5 7 1 3 2 d 平均值后带有不同字母表示差异显著( P 0 0 5 ) 在中国及其他发展中国家，半精养渔业仍然十分广泛，在这样的养
15、殖系统中，鱼类尤 其是杂食性鱼类，可以从水体中获得一部分天然饵料，这将有助于降低配合饲料中营养物 的含量。利用生物能量学模型可有效地估算天然饵料对鱼类生长的贡献量，从而确定补充 营养的量( X i e ，1 9 9 7 ；X i ee ta 1 ，1 9 9 8 ) 。 海水养殖中冰鲜鱼的使用带来较大的资源破坏和环境污染，合理的饲料配方可以获得 较高的生长和饲料利用，可完全替代冰鲜鱼，并且有效地降低氮排泄( Y a n ，2 0 0 4 ) 。 3 、水产养殖管理 合理的管理可降低渔业的次生污染，包括养殖系统( 网箱) 的位置、投喂策略和生态 养殖等。 G u oa n dL i ( 2 0 0 3 ) 曾报道，在长江中下游淡水湖泊中，为了保证自净能力，网箱的 安置至少应该是5 0m 的距离。投喂表通常包括投喂频率、投喂率和投喂节律。目前，利 用生物能量学模型可估算生长和营养需求，从而建立了动态的的投喂表，研究结果表明， 应用合理的投喂表，生产1 吨异育银鲫可减少0 8 6 吨饲料投入，降低3 1 k g 氨氮排放；生产 1 吨长吻鲍，可节省0 2 7 吨饲料，降低2 1 7 k g 氨氮排放和7k g 磷排放( T a b l e2 ) ( Z h o u ， 2 0 0 2 ；H a n ，2 0 0 5 ；Z h o ue ta 1 ，2 0 0 6 ) 。
