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水产动物低污染性饲料的研究开发 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 14-01-24

    水产动物养殖生产,在给人类带来大量优质蛋白质的同时,也带来了一系列问题。其中最为突出的是残饵和鱼虾蟹排泄物中的氮、磷、铜、锌等矿物元素以及药物饲料添加剂污染养殖水体和水底土层,导致水质恶化,引起养殖水体的富营养化。要解决这个问题,必须从水产动物的饲养管理和饲料研制抓起,即通过营养调整的方法来降低氮、磷及微量元素的排泄量。采用营养平衡、消化吸取率高、排泄物少的低污染性饲料配方技术,就是一个新方向。低污染性饲料是指饲料营养素利用率比普通饲料高,残留在饲养水体中的营养素含量相对较低的饲料,多指鱼虾蟹类排出氮磷水平较低的饲料,秸秆颗粒机秸秆压块机是压制颗粒饲料很好的选择。
1、水产饲料污染的概念
    饲料污染主要指投喂过量的饲料、溶失于水中的饲料营养成分和未被消化吸取的养分随粪便排出对周围环境产生臭味或造成磷、氮等污染,集约化、规模化养殖条件下更易发生。为此,加强动物营养生理和代谢机理、养分生物学利用率和营养平衡模式的研究,对于准确满足动物对养分的需要量,尽可能减少养分过量供应,以及提高饲料养分利效率均很重要。水产养殖对环境产生的最大影响是残饵和排泄物对环境的污染,尤其残饵是水产养殖中最大的有机污染源。饲料未被鱼虾蟹吃掉的主要原因是适口性差、过度饲喂以及沉降过快。残饵和粪便的分解导致水中溶解氧浓度降低,水中养分(特别是氮、磷)的富积导致不希翼的海藻和水藻的过度生长,引起水体富营养化。海水养殖鲑鱼和鳟鱼常常遇到这种现象,是饲料污染的主要形式,这种形式的饲料污染较容易解决。养殖塘和排放污水的水道中的养分来自鱼虾蟹通过粪便、尿液和鳃排出的氮和磷的代谢产物。其中粪便排泄物是饲料中鱼虾蟹不能消化的部分。排泄物中的氮来自不能被鱼虾蟹用来合成蛋白质的氨基酸,通过鳃排出体外。排泄物中的磷是通过尿液排出体外。当磷的吸取超过了鱼虾蟹的生长发育、储存及其它新陈代谢需要时,通过尿液排出体外。基于以上的基本原理,设计低污染性饲料就不仅仅是改善日粮中蛋白质质量,提高脂类含量或降低磷含量,还要使饲料中的营养保持平衡,并恰好满足水产动物在各生长发育阶段对氨基酸和磷等营养素的需要。为此必须使用完全合成饲料,但成本过高。因此必须在实际生产和环境保护之间获得某种平衡。
2、低污染性饲料的研究开发
    研究开发低污染性饲料,首先要考虑水生动物营养与饲料学中的下列问题:①提高氮的利用率,减少和控制氮对养殖水环境的污染;②提高磷的利用率,减少和磷对养殖水环境的污染;③改进饲料加工工艺,减少饲料营养成分在加工过程中和水体中的溶失;④研究饲料的诱食剂、各种酶制剂、着色剂等饲料添加剂,促进动物摄食,并提高饲料营养成分的消化吸取,减少鱼虾蟹排泄物中营养成分的含量,达到既减少饲料浪费,又减轻排泄物对环境污染的目的;⑤饲料本身的卫生,去除或降低饲料中有毒有害的物质以及杀灭病原微生物;⑥改进饲料配方。营养素平衡可减少营养素之间在吸取过程中的颉颃作用而有助于协同作用的发挥,促进吸取量的提高。
    研究开发水产低污染性饲料,要融合水产动物营养学和水产养殖生态学研究成果,制定一套正确评价饵料质量的指标体系、投喂管理技术规范和水质管理技术措施,开发新的饵料源,尤其是生物饵料原料资源,优化新型饵料配方和新型饲料添加剂配方。大力开展实用新型复合酶制剂和微生态制剂(如光合细菌PSB、有效微生物群EM的研究的研究)的研究,提高饲料的利用率,促进鱼虾蟹健康生长,减少排泄物,改善饲养环境和水产品质量,同时建立一套养殖生态环境评价的科学方法,推广健康生态养殖。
    低污染性饲料,通过水生动物摄食、消化、吸取、积累和排泄对养殖生态环境因子的影响最小及养殖生态环境因子对水生动物营养代谢有利。目前水产养殖中常投喂高鱼粉含量饲料,是导致高磷和高氮污染的原因。尤其是湖泊、水库的三网养殖不合理设置,会迅速导致水体的富营养化。因此,开发低蛋白高能量饲料和提高蛋白质的消化率和磷的利用率,可减少氮磷排泄。各种酶制剂的使用,可提高难消化营养成分的有效利用,如使用植酸酶改善水产养殖动物对植物性饲料中磷的利用,就可能用价格较低的植物蛋白代替昂贵的鱼粉。这方面的尝试已在畜牧饲料中进行,并取得了较好的效果,在虹鳟、异育银鲫等鱼类中也有初步的应用成果。此外,研究水生动物饲料的加工过程和处理方法,以提高水生动物对植酸中磷的利用也是重要课题。
    人工配合饵料的质量对水产养殖生产和水产养殖环境有重要影响。传统的人工配合饵料研制均以追求最大增重和最大生长速度为目标,饵料蛋白质含量高,磷含量也高,且多超量投喂,这样的饵料和投喂方式造成水质败坏,危及鱼虾蟹的生存。必须加强对鱼虾蟹基础营养学的研究,充分了解鱼虾蟹对必需氨基酸等必需营养素的需要水平以及对合成氨基酸的利用情况。根据不同品种、不同发育阶段、不同生理状态下的营养需求最精确地来研制能满足营养需求的配合饵料。同时,改进饵料加工工艺和饵料投喂方法,达到降低饵料杀数,减少对养殖生态环境污染,提高生产效率的目的。鱼虾蟹是被动适应型生物,耐机体功能(如体温)变化的范围大,耐环境变化的范围小,只能通过渐变的生理性或遗传性适应来驯化或习惯养殖环境。有机污染,导致养殖生态环境恶化到超过了鱼虾蟹的适应范围,使其大多处于应激状态,应激降低了鱼虾蟹保持体内环境平衡的能力与功能,表现出厌食、体弱、患病、拒食甚至死亡。
    总之,开发低污染性饲料,首先加强基础营养生理学研究,充分了解各营养素生理功能、消化吸取、分布、代谢、排泄等规律;其次,密切注意研究各种饲料原料的消化吸取率,以养殖鱼虾蟹为实验对象,研究蛋白质、氨基酸、矿物质的表观消化率;再次,合理调整饲料和饲料添加剂配方,降低粗蛋白质和磷含量。研究各种能提高鱼虾蟹对磷利用率的饲料添加剂的效果,研究鱼虾蟹在各个生长发育阶段对磷需要量的准确数据,研究用低磷饲料饲喂鱼虾蟹的生产性能;最后,要研究饲料原料的处理方法和饲料的加工工艺。
3、改善和控制鱼虾蟹排泄物中氮的污染
    通过改进饲料配方,可以达到改善和控制鱼虾蟹排泄物中氮的污染。随着水生动物营养学的研究进展,对水生动物营养需要有较为深入的研究,特别是单体氨基酸合成和添加试验成功.使人们能够通过添加单体氨基酸来降低饲料中粗蛋白质的含量,减少鱼虾蟹N的排泄,从而减少对养殖水环境的污染,同时,也可以达到更精确、更经济地利用饲料中的有效养分。采用理想蛋白质模式,从氨基酸平衡饲料配方着手,用合成氨基酸来平衡日粮中必需氨基酸的需要,达到既节省天然蛋白质饲料资源,又减少水环境N污染的问题;选用营养成分含量高、消化率高的饲料,提高蛋白质的利用率,通过调整蛋白:能量也可减少饲料中氮的排泄。开发高效饲料添加剂,促进水产动物对蛋白质和磷的消化吸取,低污染性饲料必需含有足够来自脂类或糖类的能量,以避免蛋白质作为能量来源被消耗。在对大西洋鲑鱼的实验中,把日粮中的脂类含量从18%提高到30%,蛋白质的吸取率就可以从25%提高到50%。蛋白质吸取率的提高可以减少氮的排泄。对于鲶鱼和其他杂食性鱼类必需用糖类作为能量来源,为了保证日粮中的糖类能被充分吸取利用,用蒸煮膨化技术提高淀粉的利用率,并尽可能减少不可消化糖的含量,特别是某些植物性饲料,如黑麦的含量。
4、提高磷的消化利用率
    水中含磷量少,且鱼虾蟹对水中的磷不易吸取利用,所以其所需的磷主要来自饲料,不同磷源对鱼虾蟹的有效性差异很大。一般来说.磷酸盐的溶解性越好,其有效性越高;无机磷的利用率高于有机磷。而且前植物性饲料源中的磷约75%左右是植酸磷,不仅不能被利用,还与其他矿物质、蛋白质、氨基酸、糖类等物质结合,形成稳定的植酸盐复合物,降低营养素的利用率。植酸还与消化酶结合,降低动物的消化能力。未被鱼虾蟹利用的大量植酸磷及饲料中添加的无机磷大部分从粪尿中排出体外,一方面造成磷这种较贵的饲料原料的巨大浪费,另一方面排出体外的磷进入水中和土壤,造成环境污染,导致集约化渔业生产区水域富营养化,BOD和COD值升高,水中溶氧含量起伏变化、水质恶化、鱼体生病或鱼肉带异味等。与此同时养殖水体中排放的饲料磷促使水体中浮游植物的大量繁殖,诱发赤潮,给养殖业带来巨大损失。
    直到1990年,大多数关于鱼虾蟹磷需要量的研究都是基于测定鱼虾蟹的生长率或给鱼虾蟹喂以含纯磷的半合成饲料,然后测定脊椎骨的灰分含量(Lall,1989)。Sugiura等(1998)研究了鳟鱼尿液中磷含量,看能否用来衡量鳟鱼对磷的需要量。发现,当喂以低磷饲料时,鳟鱼尿液中很难检测到磷,当摄入的磷超过需要量时,尿液磷含量迅速升高。
    由于鱼粉和动物副产品中灰分含量高以及饲料中含有植酸使磷表观消化率(ADCs)低,所以目前生产上采取下列措施降低饲料磷含量及排泄量。①采用低植酸磷饲料原料,同时以有效磷含量设计配方;②采用利用率高的磷原料设计配方;⑨去除植酸或添加植酸酶分解植酸磷。
    在含鱼粉的鳟鱼饲料中,加入柠檬酸使磷的ADCs从65%提高到95%,添加碳酸氨钠降低磷的利用率(Sugiura等,1998)。在随后的研究中,发现添加5%的柠檬酸效果最佳,在6周的实验期内鳟鱼的采食量和生长率均没有受到影响。但在鲤鱼的实验中发现添加柠檬酸,鲤鱼采食量在最初10d大大下降,这表明柠檬酸不适合无胃鱼类。这项研究的一个重要发现是提高磷ADCs并不一定就能生产出低污染性饲料。鳟鱼饲料中加入柠檬酸使鳟鱼能从日粮中吸取更多的磷,因此,粪便中磷含量较低,但多吸取的磷又通过尿液被排出体外,还是回到了水中。对于水产动物饲料中添加植酸酶已有一些研究,并取得了明显的效果。今后还要加强植酸酶在水产动物饲料中的应用研究,研究其添加方式、添加量等,使植酸磷的利用率明显提高。换言之,通过提高磷的吸取并不能降低磷污染,除非降低饲料中总磷量。因此,必需使饲料中的磷恰好满足鱼虾蟹的营养需要。
    要设计磷含量恰好满足鱼虾蟹营养需要量的低污染性饲料就必需准确地知道鱼虾蟹对磷需要量和饲料中磷的ADCs。一种饲料中的磷ADC并不是各种原料的ADCs的简单相加。这是因为饲料各种成分间存在相互抑制的作用,例如灰分就是一个典型的抑制磷吸取的成分。
5、改进饲料加工工艺
    加工工艺对饲料有较大影响。经过科学的加工(如粉碎、发酵、膨化等)或调制(如加入诱食剂、酶制剂、粘合剂等),能够提高鱼虾蟹对饲料的利用率。由于鱼虾蟹的生存环境、生活习性和生理机理等独有的特点,对加工鱼虾蟹配合饲料的要求比较高,这是因为:①鱼虾蟹生活在水环境中,饲料投入后要具有良好的水稳定性,防止很快溃散、溶解和流失;②鱼虾蟹消化道较短,消化能力低,原料粉碎的粒度直接影响其消化率,所以原料粉碎的粒度要细,以便在饲料加工后,容易消化吸取;⑧不同生活习性的鱼虾蟹和同种鱼虾蟹在不同生长发育阶段,其要求的饲料形态和粒度也不相同。在鱼虾蟹饲料生产时,为了有效摄食和减轻水质污染,饲料必须加工成可在水中稳定的颗粒型,因此,鱼虾蟹饲料对粉碎粒度、混合均匀度、饲料成型性和耐水性都有较高的要求。生产鱼虾蟹饲料应采用合理的加工工艺(对于膨化和颗粒饲料来说,制粒的调质过程非常重要,常使用蒸汽调质,并保持一定的温度、压力和时间),在保证饲料质量的同时,达到提高吸取利用率的目的。
6、低污染性饲料的发展趋势
    当今对水产养殖生产不但要求高效率,同时还要求最低程度地污染养殖水环境,这就要求水产动物营养学家充分了解鱼虾蟹对必需氨基酸的需要水平及对合成氨基酸的利用情况和其它营养素的需要量,能够按照鱼虾蟹营养成分需求最精确地配制日粮。因此,就需要对理想蛋白质模式的实际应用有深刻理解,目前这方面的研究还有待于深入进行。
 
 
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