«——【·前言·】——»

鱼类饲料质量对减轻密集水产养殖引起的有害环境影响越来越受到关注。在当前的研究中，我们进行了一个培养器实验，以突显鱼类饲料质量对水产养殖水环境的影响。

我们使用来自三家制造商的鱼类饲料，分别添加了两种不同剂量的饲料到含有微囊藻和不含微囊藻的培养基中。含微囊藻的处理被命名为MHT、MHP和MZT。

而不含微囊藻的处理被命名为HT、HP和ZT。在研究中测量了微囊藻的密度和营养物质浓度。结果显示，鱼类饲料质量在没有微囊藻的情况下对营养物质浓度有很大的影响。

与此同时，鱼类饲料可以刺激微囊藻的生长，这也受到鱼类饲料质量的影响，除了显著影响潜伏期外，通常情况下也受到显著影响。

最大的微囊藻密度分别为1221.5、984.5、581.0、2265.9、2056.8和1766.6×104细胞/毫升，分别对应MHT0.1克、MHP0.1克、MZT0.1克、MHT0.2克、MHP0.2克和MZT0.2克。

在含藻处理中，鱼类饲料质量显著影响总磷浓度和总氮浓度。对于大多数被消耗的营养物质，通常情况下除了潜伏期外，各个处理之间存在明显差异。

这表明营养物质的利用也依赖于鱼类饲料质量。考虑到上述事实，我们得出结论，鱼类饲料质量是影响水产养殖水环境的关键因素。

一、水产饲料在水产养殖系统中的作用

水产养殖是全球增长最快的食品生产部门之一。水产养殖的全球产量从2000年的4.17亿吨增加到2016年的8.0亿吨，而在这一时期内，年均增长率达到5.2%。

淡水养殖可能是目前最重要的水产养殖形式，而在淡水养殖中，鱼类是远远占主导地位的产品。

事实上，水产养殖生产在很大程度上依赖于对水产养殖系统的外部水产饲料或养分供应。水产饲料生产被广泛认为是世界上增长最快的农业产业之一。

水产饲料生产的年增长率在中国达到了17%。2018年，全球水产饲料的总产量达到4010万吨，其中亚太地区的水产饲料产量达到2850万吨。

在实际应用中，鱼类饲料是最重要的水产饲料之一，中国是全球鱼类饲料生产的第一大国。目前，中国饲料工业的迅速发展和低门槛导致了条件不足的水产养殖企业的出现。

与此同时，中国鲤鱼和其他杂食性鱼类的生产也在加强，商业水产饲料企业也在为这些产业提供服务。

由于不同鱼类饲料生产商的生产水平不同，因此鱼类饲料的质量在想象和实际方面都存在显著差异。

在Soong等人的研究中，尽管由30家制造商生产的所有石斑鱼饲料餐可以用来喂养石斑鱼，但这些饲料餐的营养指标和质量并不相同。

对鱼类饲料质量的分析主要基于鱼类的生长速度、鱼类的质量收益、饲料系数等因素。为了健康促进渔业的发展，美国、欧洲和中国等地制定了一些鱼类饲料的标准。

如美国国家研究委员会出版的《鱼类和虾类的营养需求》和欧洲议会和理事会发布的法规ECNO.767/2009。

在中国，农业部发布了21项水产饲料行业标准，国家质量监督检验检疫总局和国家标准管理委员会发布了7项水产饲料的国家标准。

在这些标准中，营养指标主要包括蛋白质、粗脂肪、钙、磷、赖氨酸等。此外，这些指标主要遵循“下限规则”，而不是具体的含量。

实际上它们对鱼类饲料和鱼类饲料的详细成分仍然不完整。因此，即使它们都符合标准，来自不同生产商的鱼类饲料质量可能仍然不同。

尽管水产养殖发展具有巨大的潜在好处，但人们一直担忧其对环境的影响。最近，对鱼类饲料质量以及鱼类饲料对水产养殖水环境的影响引起了新的关注。

笼养渔场的环境影响被认为是可持续水产养殖的关键部分。巴列斯特-莫尔托等人的实验估计，在水产养殖水体中，浪费的鱼类饲料的范围在8.52%到52.20%之间。

爱德华兹也认为，在捕捞鱼类时，饲料中的营养物质只有约1/3被移除，而2/3的养分在鱼类生长过程中被排出。鱼类饲料的总氮的57%和总磷的76%排放到环境中。

然而，关于不同鱼类饲料对养分富集的影响的大多数讨论并未考虑鱼类饲料质量的差异。

事实上，水产养殖活动中未被吃掉的鱼类饲料或鱼类排泄物释放出氮和磷等主要大量营养物质，不同质量或生产厂家的未被吃掉的鱼类饲料释放的养分浓度预计会有所不同。

与此同时，从水产养殖中释放的氮和磷不仅是饲料的基本成分，以实现水生动物的良好生长，还是水体中藻类生长所需的基本元素。

在养殖鲤鱼的鱼塘中，58%的磷来自鱼类饲料，它们可以在鱼类、浮游生物和底栖生物中积累。

通过水产养殖活动产生的养分迅速被浮游植物吸收，导致水柱中无机养分浓度较低。李等人的研究指出，大量增长的浮游植物能有效吸收溶解无机氮和溶解无机磷。

此外，水产养殖活动不仅刺激了藻类的生长，还影响了浮游植物群落，并导致水质恶化，对人类健康产生不利影响。

吴等人的研究结果表明，来自鱼类饲料的氮和磷的释放刺激了藻类的生长。在适度的饲料养分浓度下，藻类密度随着鱼类饲料用量的增加而增加。

在黄等人的研究中，含有鱼类饲料的围栏比没有鱼类饲料的围栏具有更高的藻类生物量，并且含有鱼类饲料的围栏中蓝藻占主导地位的浮游植物群落。

随着中国威海沿海地区海水养殖活动的迅速增长，2006年至2014年间，硅藻和甲藻的细胞密度增加。

在Hughes等人的研究中，受虾类有机物富集和底泥悬浮的影响，在虾类养殖池塘中，物种优势从硅藻和甲藻转变为绿藻。

虽然Rahman等人的研究没有考虑鱼类饲料的质量，但值得研究不同鱼类饲料质量对藻类生长的影响。

利用大量商用淡水鱼类复合饲料多样化养殖中的中国鲤鱼，被认为是提高淡水体系中养分利用的传统方法。在中国的许多淡水湖泊中，蓝藻是有害藻类水华的常见蓝藻细菌。

基于上述事实，选择了来自三家不同制造商的复合淡水鱼类饲料，以调查不同质量的未消耗鱼类饲料对水产养殖水环境的影响。

包括养分释放特性，不同鱼类饲料对M.aeruginosa生长的影响以及M.aeruginosa对养分的利用通过孵育实验。

二、不同鱼饲料对氮素浓度的影响

未消耗的鱼类饲料可能是水产环境中氮的主要来源，而水产养殖生态系统中的氮循环始于鱼类饲料中蛋白质的引入，NH4+-N是蛋白质分解的副产物。

与HT、HP和ZT鱼类饲料释放的磷养分过程相比，氮浓度上升相对较慢，达到氮养分平衡浓度所需的时间要长得多。

TN、TDN和NH4+-N浓度大约在15天左右逐渐增加，然后在随后的几天内达到平衡。此外，可以清楚地观察到，本实验中TN平衡浓度高于TP平衡浓度。

Fernandes等也观察到，对于蓝鳍金枪鱼的饲料淋溶负荷，氮为26kgNtonne−1，磷为4kgPtonne−1，氮负荷略高，但磷负荷显著较低25。

不同鱼类饲料释放的TN、TDN和NH4+-N浓度差异显著：HT的TN、TDN或NH4+-N浓度最高，其次是HP，ZT最低。

实际上，HT鱼类饲料在整个实验期间的这些养分浓度分别是HP和ZT的浓度的1.37倍，用相同的鱼类饲料剂量。

平均TN浓度分别为9.85、7.20和5.36mgL−1，平均TDN浓度分别为7.93、5.76和4.73mgL−1，平均NH4+-N平衡浓度分别为6.63、4.15和2.98mgL−1，HT0.1g、HP0.1g和ZT0.1g。

相应浓度的0.2g鱼饲料几乎是它们0.1g鱼饲料处理的两倍。实际上，ZT鱼类饲料的粗蛋白质含量也最低，这可能是由于ZT鱼类饲料释放的氮量最少。

与时间变化类似，TPN浓度在整个期间在所有处理中都在低浓度范围内波动。与三种不同的鱼类饲料相比，TPN浓度也存在显著差异。

尽管在HT0.1g、HP0.1g、ZT0.1g、HT0.2g、HP0.2g和ZT0.2g之间的大多数实验中，养分浓度存在显著差异。

但在所有养分浓度达到平衡浓度后，养分比例，即TDP:TP、PO43−-P:TP、TPP:TP、TDN:TN、NH4+-N:TN和TPN:TN，都非常接近。

例如，TDP分别为TP的94.90%和80.91~90.93%，PO43−-P与TP和NH4+-N与TN的比例明显低于TDP与TP和TDN与TN的比例。

因为PO43−-P和NH4+-N分别只占其中的一部分。PO43−-P和NH4+-N的比例与Wu等人的结果一致，PO43−-P和NH4+-N在TP和TN中的比例很高43。

Butz和Ven-Cappell59以及Kibria等人35也认为，鱼类饲料中主要的磷分数以活性形式存在，即鱼类饲料中的总磷越多，水溶性磷就越多。

因此，根据释放的P和N浓度，我们认为HT含有最多的养分，HP次之，而ZT则最低，这是从综合角度看的。

这与一般鱼饲料的粗蛋白指标一致，ZT鱼饲料的粗蛋白水平最低，为20%。因此，基于在养殖业运营中的饲料价格、饲料效率、饲料成本、饲料质量、环境影响等方面的权衡。

我们可以改进蛋白质生物利用率，设计合理的蛋白质与能量比，以节省蛋白质并减少养分排放。

进行了测量和计算的比例生长率之间的相关性分析，所有组中测量和计算的比例生长率之间的相关系数在0.002~0.037的范围内，除了MZT0.1g组的R=0.579和P=0.188。

这表明方程在一般描述藻类的比例生长率方面是合理的，计算的比例生长率通常首先增加，然后减小。

此外，无论在相同的饲料剂量下，不同品质的饲料之间的测量和计算的比例生长率都非常接近。

显著差异分析还表明，饲料质量对比例生长率的影响不显著。这是因为比例生长率定义为相对于藻类密度的生长率。

三、总结

在没有微囊藻的处理组中，不同饲料的释放的磷和氮浓度一般显著不同，而对于释放的磷浓度，HT和HP之间没有显著差异。

在有微囊藻的处理组中，饲料质量一般显著影响TP和TN浓度。此外，对于大多数形式的消耗养分浓度，除了滞后阶段外，在大多数比较中差异都是显著的。

这表明养分的利用不仅依赖于饲料剂量，还依赖于饲料质量。不同饲料的最大微囊藻密度和生长速度也有很大差异，它们的顺序是MHT>MHP>MZT，剂量相同。

在我们的研究中，我们首次通过无鱼孵育实验来实验性地研究了饲料对环境的影响。我们的初步结果表明，饲料质量应该在水环境保护方面考虑。