水产饲料对水环境的影响
二 十世纪 90年代以来，我国渔业生产进入快速发展时期。由于大量投喂人工配合饲料，池塘残饵腐败分解造成养殖水体严重污染，生态平衡遭受破坏，病原体大量滋生，进而引起鱼类疾病频繁发生，新病原层出不断。为了保证水产养殖业的可持续性发展，必须尽可能地控制养殖水体污染，维护水体的生态平衡，实现水体的良性循环已势在必行，而采取营养调控的方法降低养殖水体污染为实现这一目标的重要举措。
水产饵料对水环境的污染
氮磷污染。水产养殖动物饲料入水后会受到各种环境因素的影响（水温、渗透压、水柱冲击等）而发生系列变化，如：溶失、崩裂、溶胀等，饲料稳定性越差，饲料在水中的损失越多。陈四清报道，配合饲料入水后5min，重量损失12.4 %～13.8 %，120 min可达17.0 %～23.9%；Burford 等（2001）研究了对虾摄食后含氮废弃物的趋向，对对虾摄食后所产生的溶解性氮废弃物进行了描述和定量分析，认为水体中可溶性氮有三个主要来源：鳃排泄、从颗粒饲料中溶失及从虾粪便中溶出。Rich等（1996）研究发现，鱼对各种鱼粉的表观利用率为19.5%～50.5%，植物蛋白磷利用率30.7 % ，不能被利用的磷排入水体中；Mallek 等（1999）认为，生产1 kg大菱鲆鱼向环境中输入51g总氮，8.7g总磷；Beveridge等报道，每摄食1kg饲料，虹鳟大约产生269g粪氮；张硕等（1999）研究了中国对虾氮收支情况，指出不同盐度下中国对虾生长氮占摄食氮的百分比为4.88 %～6.51%，排泄氮占摄食氮百分比为60.34%～83.47%；欧洲人们在养殖鲑鱼的过程中发现，投入的饲料约有80%的氮被鱼类直接摄食，摄食的部分中仅有25%用于鱼体生长，其余的65%用于排泄，10%作为粪便排出体外，这就意味着投入的饲料仅有1/5被有效利用，其余部分以污染物形式排入水环境中。
综合以上资料大致可看出，在投喂的饲料中约有10%～20%直接进入水环境不能被摄取，在被摄食的饲料氮中，约有20%～25%氮用于生长，75%～80%氮以粪便和代谢物形式排入水环境，被摄食的饲料磷中，约有25%～40%磷用于生长，60%～75%磷排入水环境。传统的“立体交叉式”养鱼，通过食物链的方式解决粪便问题，也存在着一些不合理的因素，需要进一步研究和探讨。
饲料污染。（1）抗菌药物 （磺胺类药物和抗生素） 的污染。虽然抗菌药物在短时间内具有提高动物机体的免疫机能、促进动物的生长发育和提高饲料的转化率等作用，但大部分抗菌药物都有很强的副作用。抗菌药物随饲料进入水产动物的消化道后，其中的一部分进入血液循环，绝大部分的抗菌素经肾脏的过滤作用，随尿液排除体外，污染水环境。极少量没有排出且未被动物机体利用的抗菌素，则残留在动物体内，同时失去抗菌作用。（2）细菌污染。饲料在储藏过程中，受到细菌、细菌毒素和霉菌毒素的污染，以及在微生物的作用下，蛋白质分解为氨、硫化氢、硫醇、粪臭素等，脂肪分解产生酸、醛，这些物质对动物机体都是有害的。饲料受霉菌感染后，如黄曲霉素可使饲料中产生黄曲霉毒素，赤霉菌感染小麦后产生赤霉麦毒素。黄曲霉毒素是一种强致癌剂；而赤霉麦毒素可引起食物中毒。用这样的饲料喂养水产动物，同样会对水环境造成破坏。
养殖水体的调控
氮的营养调控。养殖水体污染的很大一部分原因是由于水体中输入的氮量过高，因此提高饲料氮的利用率，降低输入水体中的氮的浓度，可在某种程度上控制污染。
（1）氨基酸。利用氨基酸的互补作用，向饲料中添加游离氨基酸以平衡营养，从而提高现有饲料蛋白质的消化吸收率，减少氮排泄量。提高饲料在水中的稳定性，减少饲料溶失通过向饲料中加入粘合剂及增大饲料原料的粉碎细度，既提高了饲料在水中的稳定性，不易溶失和溃散，又增加了饲料的消化吸收率。饲料中加入生物活性物质 ，提高饲料利用率。
（2）酶制剂。酶制剂是利用现代生物技术开发的绿色饲料添加剂，如蛋白酶、植酸酶、聚糖酶等。其能降低肠道中食糜的粘度，促进营养物质被机体消化吸收，提高饲料利用率，尤其在幼稚水产动物日粮中添加效果更佳。
（3）诱食剂。诱食剂又叫摄饵促进物质，具有促进水产动物摄食、减少饲料在水中溶失及提高饲料利用率的功能。Papatryphon等（2000）将摄食刺激物添加到条纹狼鲈饲料中，发现添加组鱼增重及饲料转换率明显高于对照组；崔青曼等（2002）研究了诱食剂对中华绒螯蟹的应用效果，结果表明，添加组蟹的摄食率、蛋白质效率及饲料系数均明显高于对照组。
（4）肉毒碱和甜菜碱。这两种物质均具有降低脂肪肝的作用，同时还具有促生长和降低饲料系数的作用。Becker 等（1996）在鲤鱼饲料中添加肉毒碱，可使鱼氮排泄量降低15%；刘万涵等（1998）研究了肉毒碱与鱼虾增重的关系，指出鱼平均增重27.38% ，节约饲料19.00%，虾平均增重39.48% ，节约饲料20.87%；陈建酬等（2002）研究后认为，甜菜碱对虹鳟等鱼类的体重及饲料转化率都增加近20%，并能降低饲料系数。
磷的营养调控。（1）控制饲料中磷的水平。在不影响水产动物生长、饲料利用率、体质健康和繁殖的前提下，适当降低饲料中磷的含量。Coloso等（2001）研究发现，虹鳟饲料中低磷含量加上高水平维生素D3的这种搭配，可降低排入水中可溶性磷和糞便中磷的含量，说明可通过调节磷的代谢，降低饲料中磷的水平，而不影响饲养效果。（2）利用植酸酶提高饲料中磷的利用率。植酸酶是近年来开发和应用的新型饲料添加剂，可通过催化水解反应将磷从植物中释放出来，从而提高植酸磷的利用率。Riche 等（1996）在虹鳟饲料中补充植酸酶，使磷表观利用率提高44.9%；Eya等（1997）研究了植酸酶对斑点叉尾鱼回植酸磷吸收率的影响，指出添加植酸酶后磷净吸收率提高17.9%～31.3%；Li等（1997）研究表明，植酸酶可有效提高鱼对植酸磷的生物利用率，且无需添加无机磷，粪便中磷浓度比添加无机磷组低；Papatryphon等（1999）研究发现，条纹鲈对磷的吸收随植酸酶添加量在500U/kg 以上而提高。（3）饲料配方中选用磷生物利用率高的饲料原料。饲料原料磷利用率高就会降低磷的排放量，减少磷污染，尽量选用无机磷酸盐作为磷的供应源。
矿物质的营养调控。蔺玉华等（2000）研究发现，鲤鱼饲料中添加铬盐，使相对生长率提高20.69%，饲料转化率提高26.0%；常仁亮等（2000）分别以10、20和30%的硒酵母代替鱼粉饲养中国对虾，结果硒酵母添加组的养殖效果优于对照组，而以10%硒酵母添加量为最好，饲料系数比对照组降低13.3 %；魏文志等（2001）在异育银鲫饲料中分别添加亚硒酸钠和有机硒，发现有机硒组鱼增重比对照组和无机硒组分别提高15.29和14.59%，饲料系数降低12.49%和12.35%；冷向军等（2002）在罗非鱼饲料中添加醋酸镁，比对照组降低饲料系数9.6%，促进生长16.4%。
维生素的营养调控。维生素在动物体内主要是调节物质代谢和能量代谢，参与氧化还原反应。美国伊利诺伊大学科研人员在澳大利亚罗非鱼饲料中添加维生素E，能促进鱼体增重和提高饲料转换率；宋进美（1996）研究了不同剂型维生素 C对罗非鱼生长的影响，认为添加维生素C组鱼体增重和饲料转换率均高于对照组，以添加维生素C磷酸酯镁和维生素C硫酸酯钾效果最好。
实施现代饲料加工技术。生态环保型饲料是目前水产饲料发展的主要目标。在配制水产动物环保饲料过程中，加工工艺的重点应放在最大限度减少饵料在水中溶失和沉底，防止饲料营养和添加物变性和提高饵料利用率上。故要采用现代饲料加工技术和工艺，如普通制粒的革新、挤压膨化、沉性与浮性膨化、最适粉碎粒度、最佳调质参数、后喷涂、微胶囊等工艺都是需要考虑的。
生物修复。生物修复是一种通过微生物、植物等多种动植物对水体中污染物进行降解， 改善水域环境，维持水域生态平衡新的改善养殖水体方法。微生物制剂一方面可以改善鱼虾肠道微生物菌群、提高鱼虾消化率、增强鱼蝦免疫力的饲料微生物添加剂（如乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等）；另一方面（如光合细菌、芽孢菌、硝化细菌等）具有改良水质、增加养殖水体的溶解氧、降低养殖水体的氨态氮含量、抑制致病菌生长、改善动物体内水环境的生态平衡、提高动物抗病与免疫力、促进养殖对象生长等功能。
人工处理。在投饵精养的池塘，池塘底部残留的饵料应及时处理，及时更换新水，保证水体洁净。控制好水源，防止水体被污染，定期对水质进行检测，及时发现问题，及时解决。
现代水产养殖业的发展是以破坏水域环境、破坏水产资源为代价而获得的。因此，必须全面开展水产养殖动物的营养需要与环境因素的协调研究，把环境、动物、产品作为一个整体，研究动物在复杂环境条件下，对营养素的动态需求及其相互关系，通过营养调控和平衡原理，来开发优质、高效、低污染的饲料，最大限度的减少资源浪费和环境污染，保证水产养殖业的可持续发展。
水产饵料对水环境的污染
氮磷污染。水产养殖动物饲料入水后会受到各种环境因素的影响（水温、渗透压、水柱冲击等）而发生系列变化，如：溶失、崩裂、溶胀等，饲料稳定性越差，饲料在水中的损失越多。陈四清报道，配合饲料入水后5min，重量损失12.4 %～13.8 %，120 min可达17.0 %～23.9%；Burford 等（2001）研究了对虾摄食后含氮废弃物的趋向，对对虾摄食后所产生的溶解性氮废弃物进行了描述和定量分析，认为水体中可溶性氮有三个主要来源：鳃排泄、从颗粒饲料中溶失及从虾粪便中溶出。Rich等（1996）研究发现，鱼对各种鱼粉的表观利用率为19.5%～50.5%，植物蛋白磷利用率30.7 % ，不能被利用的磷排入水体中；Mallek 等（1999）认为，生产1 kg大菱鲆鱼向环境中输入51g总氮，8.7g总磷；Beveridge等报道，每摄食1kg饲料，虹鳟大约产生269g粪氮；张硕等（1999）研究了中国对虾氮收支情况，指出不同盐度下中国对虾生长氮占摄食氮的百分比为4.88 %～6.51%，排泄氮占摄食氮百分比为60.34%～83.47%；欧洲人们在养殖鲑鱼的过程中发现，投入的饲料约有80%的氮被鱼类直接摄食，摄食的部分中仅有25%用于鱼体生长，其余的65%用于排泄，10%作为粪便排出体外，这就意味着投入的饲料仅有1/5被有效利用，其余部分以污染物形式排入水环境中。
综合以上资料大致可看出，在投喂的饲料中约有10%～20%直接进入水环境不能被摄取，在被摄食的饲料氮中，约有20%～25%氮用于生长，75%～80%氮以粪便和代谢物形式排入水环境，被摄食的饲料磷中，约有25%～40%磷用于生长，60%～75%磷排入水环境。传统的“立体交叉式”养鱼，通过食物链的方式解决粪便问题，也存在着一些不合理的因素，需要进一步研究和探讨。
饲料污染。（1）抗菌药物 （磺胺类药物和抗生素） 的污染。虽然抗菌药物在短时间内具有提高动物机体的免疫机能、促进动物的生长发育和提高饲料的转化率等作用，但大部分抗菌药物都有很强的副作用。抗菌药物随饲料进入水产动物的消化道后，其中的一部分进入血液循环，绝大部分的抗菌素经肾脏的过滤作用，随尿液排除体外，污染水环境。极少量没有排出且未被动物机体利用的抗菌素，则残留在动物体内，同时失去抗菌作用。（2）细菌污染。饲料在储藏过程中，受到细菌、细菌毒素和霉菌毒素的污染，以及在微生物的作用下，蛋白质分解为氨、硫化氢、硫醇、粪臭素等，脂肪分解产生酸、醛，这些物质对动物机体都是有害的。饲料受霉菌感染后，如黄曲霉素可使饲料中产生黄曲霉毒素，赤霉菌感染小麦后产生赤霉麦毒素。黄曲霉毒素是一种强致癌剂；而赤霉麦毒素可引起食物中毒。用这样的饲料喂养水产动物，同样会对水环境造成破坏。
养殖水体的调控
氮的营养调控。养殖水体污染的很大一部分原因是由于水体中输入的氮量过高，因此提高饲料氮的利用率，降低输入水体中的氮的浓度，可在某种程度上控制污染。
（1）氨基酸。利用氨基酸的互补作用，向饲料中添加游离氨基酸以平衡营养，从而提高现有饲料蛋白质的消化吸收率，减少氮排泄量。提高饲料在水中的稳定性，减少饲料溶失通过向饲料中加入粘合剂及增大饲料原料的粉碎细度，既提高了饲料在水中的稳定性，不易溶失和溃散，又增加了饲料的消化吸收率。饲料中加入生物活性物质 ，提高饲料利用率。
（2）酶制剂。酶制剂是利用现代生物技术开发的绿色饲料添加剂，如蛋白酶、植酸酶、聚糖酶等。其能降低肠道中食糜的粘度，促进营养物质被机体消化吸收，提高饲料利用率，尤其在幼稚水产动物日粮中添加效果更佳。
（3）诱食剂。诱食剂又叫摄饵促进物质，具有促进水产动物摄食、减少饲料在水中溶失及提高饲料利用率的功能。Papatryphon等（2000）将摄食刺激物添加到条纹狼鲈饲料中，发现添加组鱼增重及饲料转换率明显高于对照组；崔青曼等（2002）研究了诱食剂对中华绒螯蟹的应用效果，结果表明，添加组蟹的摄食率、蛋白质效率及饲料系数均明显高于对照组。
（4）肉毒碱和甜菜碱。这两种物质均具有降低脂肪肝的作用，同时还具有促生长和降低饲料系数的作用。Becker 等（1996）在鲤鱼饲料中添加肉毒碱，可使鱼氮排泄量降低15%；刘万涵等（1998）研究了肉毒碱与鱼虾增重的关系，指出鱼平均增重27.38% ，节约饲料19.00%，虾平均增重39.48% ，节约饲料20.87%；陈建酬等（2002）研究后认为，甜菜碱对虹鳟等鱼类的体重及饲料转化率都增加近20%，并能降低饲料系数。
磷的营养调控。（1）控制饲料中磷的水平。在不影响水产动物生长、饲料利用率、体质健康和繁殖的前提下，适当降低饲料中磷的含量。Coloso等（2001）研究发现，虹鳟饲料中低磷含量加上高水平维生素D3的这种搭配，可降低排入水中可溶性磷和糞便中磷的含量，说明可通过调节磷的代谢，降低饲料中磷的水平，而不影响饲养效果。（2）利用植酸酶提高饲料中磷的利用率。植酸酶是近年来开发和应用的新型饲料添加剂，可通过催化水解反应将磷从植物中释放出来，从而提高植酸磷的利用率。Riche 等（1996）在虹鳟饲料中补充植酸酶，使磷表观利用率提高44.9%；Eya等（1997）研究了植酸酶对斑点叉尾鱼回植酸磷吸收率的影响，指出添加植酸酶后磷净吸收率提高17.9%～31.3%；Li等（1997）研究表明，植酸酶可有效提高鱼对植酸磷的生物利用率，且无需添加无机磷，粪便中磷浓度比添加无机磷组低；Papatryphon等（1999）研究发现，条纹鲈对磷的吸收随植酸酶添加量在500U/kg 以上而提高。（3）饲料配方中选用磷生物利用率高的饲料原料。饲料原料磷利用率高就会降低磷的排放量，减少磷污染，尽量选用无机磷酸盐作为磷的供应源。
矿物质的营养调控。蔺玉华等（2000）研究发现，鲤鱼饲料中添加铬盐，使相对生长率提高20.69%，饲料转化率提高26.0%；常仁亮等（2000）分别以10、20和30%的硒酵母代替鱼粉饲养中国对虾，结果硒酵母添加组的养殖效果优于对照组，而以10%硒酵母添加量为最好，饲料系数比对照组降低13.3 %；魏文志等（2001）在异育银鲫饲料中分别添加亚硒酸钠和有机硒，发现有机硒组鱼增重比对照组和无机硒组分别提高15.29和14.59%，饲料系数降低12.49%和12.35%；冷向军等（2002）在罗非鱼饲料中添加醋酸镁，比对照组降低饲料系数9.6%，促进生长16.4%。
维生素的营养调控。维生素在动物体内主要是调节物质代谢和能量代谢，参与氧化还原反应。美国伊利诺伊大学科研人员在澳大利亚罗非鱼饲料中添加维生素E，能促进鱼体增重和提高饲料转换率；宋进美（1996）研究了不同剂型维生素 C对罗非鱼生长的影响，认为添加维生素C组鱼体增重和饲料转换率均高于对照组，以添加维生素C磷酸酯镁和维生素C硫酸酯钾效果最好。
实施现代饲料加工技术。生态环保型饲料是目前水产饲料发展的主要目标。在配制水产动物环保饲料过程中，加工工艺的重点应放在最大限度减少饵料在水中溶失和沉底，防止饲料营养和添加物变性和提高饵料利用率上。故要采用现代饲料加工技术和工艺，如普通制粒的革新、挤压膨化、沉性与浮性膨化、最适粉碎粒度、最佳调质参数、后喷涂、微胶囊等工艺都是需要考虑的。
生物修复。生物修复是一种通过微生物、植物等多种动植物对水体中污染物进行降解， 改善水域环境，维持水域生态平衡新的改善养殖水体方法。微生物制剂一方面可以改善鱼虾肠道微生物菌群、提高鱼虾消化率、增强鱼蝦免疫力的饲料微生物添加剂（如乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等）；另一方面（如光合细菌、芽孢菌、硝化细菌等）具有改良水质、增加养殖水体的溶解氧、降低养殖水体的氨态氮含量、抑制致病菌生长、改善动物体内水环境的生态平衡、提高动物抗病与免疫力、促进养殖对象生长等功能。
人工处理。在投饵精养的池塘，池塘底部残留的饵料应及时处理，及时更换新水，保证水体洁净。控制好水源，防止水体被污染，定期对水质进行检测，及时发现问题，及时解决。
现代水产养殖业的发展是以破坏水域环境、破坏水产资源为代价而获得的。因此，必须全面开展水产养殖动物的营养需要与环境因素的协调研究，把环境、动物、产品作为一个整体，研究动物在复杂环境条件下，对营养素的动态需求及其相互关系，通过营养调控和平衡原理，来开发优质、高效、低污染的饲料，最大限度的减少资源浪费和环境污染，保证水产养殖业的可持续发展。
