(一) 背景
我国是传统水产养殖业发达且有漫长发展历史的养殖大国。而建立在水产动物营养学研究基础上的,以高密度精养(集约式养殖)为主要养殖方式的现代化水产养殖业,也已有近20年的历史。水产养殖产品不仅提供人民优质动物蛋白和满足食品多样化要求,而且是出口创汇的重要商品。水产养殖业的发展有赖于饲料业的发展。社会主义市场经济的出现,我国名、特水产养殖迅速发展,渔用饲料工业也随之得到了建立和发展。渔用商品化饲料产品的开发,需要以水产动物营养学与饲料研究成果为技术支撑。80年代初期,国家把水产动物营养学与饲料配方研究列入了国家饲料开发项目,开始了我国水产动物营养学与饲料的研究。虽然我国开始这项水产养殖学分支学科的研究,要比世界科技先进国家晚了约四分之一世纪,但该领域的所获研究成果已在我国现代水产养殖业发展中发挥着重要作用。
80年代以来,我国的渔用饲料工业发展很快,对我国水产养殖业的高产、稳产起了重要作用。全国现有大中型渔用饲料厂360家,设施年生产能力270万吨,比1988年增加116万吨,累计生产渔用配合饲料130万吨,比1988年增加近一倍。饲料生产设备已基本国产化。通过消化吸收国外先进技术,饲料质量已有很大提高。我国配合饲料已应用于鲤鱼、草鱼、团头鲂、罗非鱼、虹鳟、鳗鱼和对虾;鳖、罗氏沼虾、河蟹、鲍和海水鱼等名优种的饲料生产发展也很快。有些品种如鳗、鲤、对虾等从育苗到养成的饲料已进入系列化。同时,渔用饲料正逐步向规模化发展,一些小厂被淘汰。饲料的进口量下降,不久国产原料将全部替代进口料。目前,渔用饲料发展还存在一些问题,除设备外,主要是基础研究落后,系统的科学研究缺乏,大多数养殖品种饲料营养需求深入研究不够等,制约了渔用饲料工业的发展。
我国水产养殖总产量的组成,大部分来自传统养殖。尽管我国传统养殖有很高的技术水平,但由于我国农村经济发展水平不高,普通食用鱼商品价格低等原因,低成本的传统池塘养殖没有突破半精养的多品种混养方式。单一饲料的大量使用与自配的农家饲料仍是其基本特点。同时,我国水产养殖业的发展和产量的增加,很大程度上以减少耕地面积为代价。另一方面,特种水产品的养殖,由于历史短,对养殖对象的营养生理及代谢的基础研究不足,在高密度养殖条件下,用高营养饲料及过量投喂,导致养殖水体富营养化,带来毁灭性的暴发性病害蔓延和整个水域环境污染等严重问题。为此,我们需要从水产动物营养学与饲料研究方面制定出一个战略发展规划,为我国今后5~15年的水产养殖业的可持续发展,解决关键技术问题。
(二) 国内外研究现状及发展趋势
1.研究现状
我国开展水产动物营养学和饲料研究始于80年代初,历史较短。从“六五”至“八五”期间,国家组织了以中国水产科学研究院所属所为主、有部分省(市)级研究所、中科院和国家教委水产院校参加的协作攻关组,相继开展了主要养殖鱼、虾营养学和饲料配方、水产动物饲料质量检测、饲料配制等技术研究。主要研究成果有如下几方面。
① 取得了主要水产养殖动物,如草鱼、青鱼、团头鲂、鲤鱼、罗非鱼、鳗鲡、对虾等不同生长阶段的营养需求和配合饲料的主要营养参数,为实用饲料的配制提供了理论依据。
② 制订了水产饲料的质量检测技术和饲料生物学综合评定技术标准,建立了一批国家、省部级渔用饲料检测机构,使渔用饲料工业生产走上正规化。
③ 研制了一批渔用饲料添加剂及预混料,水中稳定型维生素C衍生物、氨基酸与微量元素络合物、各种酶制剂和活菌制剂等增加了低值饲料资源作为水产养殖动物的饲料源,为扩大饲料源、提高饲料品质起到重要作用。
④ 研制了名、特养殖种类(以肉食性为主)的人工配合饲料,如鳜鱼,已取得经人工驯养能摄食湿性人工饲料,长吻鮠、大口鲶、斑鳢、鲟科鱼类等的沉性或浮性人工饲料,中华鳖的定型商品饲料等。
⑤ 查清了我国水产养殖饲料源和常用饲料源的营养价,测定了多种饲料原料能量和营养素的消化率,为高效实用人工配合饲料的开发提供了依据。
⑥ 高经济价值的海洋动物规模化养殖的营养学和饲料研究引用或转化国外同类研究成果和技术开始起步。
我国广阔的内陆水域、港湾和浅海,有发展海、淡水养殖的很大潜力。但过去,作为水产养殖发展技术基础之一的水产动物营养学与饲料研究领域,进行以我国养殖现状和养殖特点而独立规划不够,依附于畜、禽养殖业的规划中,无独立的研究体系。因此,我国渔用饲料工业的发展速度远远落后于畜、禽饲料业。至1997年,我国淡水养殖产量达到1 200多万吨,而全国渔用全价配合饲料产量不足500万吨。虽然,我国的名特水产养殖,如对虾、鳗鲡和甲鱼等养殖,是在依靠水产动物营养学与饲料研究成果的基础上发展起来的。但是,传统的普通食用鱼的养殖,对现代饲料技术的需求与经济发达国家相比有很大差别。受经济发展水平限制和鱼价低等因素的制约,即使在淡水养殖发达的我国南方,包括长江流域和珠江流域的广大养殖地区,以混养方式为主的池塘养殖,全价配合饲料使用量很低。全价的商品配合饲料的使用,虽然可提高养殖经济效益,但养殖经济风险也同时增加。风险承受能力低的广大养殖农户仍以当地饲料用作单一饲料或自配饲料的原料。这是由我国水产养殖占主导地位的非配合饲料化的传统养殖模式(半精养模式)在我国现阶段经济发展水平所决定的。所以,在较短的时期内,养殖效益低,饲料源浪费大的半精养方式的现状将不会改变。我们应当在由传统养殖向现代集约式养殖发展所需的水产动物营养学与饲料研究的同时,进行我国传统养殖方式的饲料及其关键技术的研究,即池塘混养条件下的,以利用低值饲料资源与发挥池塘初级生产力潜力相结合的食用鱼养殖补充饲料营养水平和投喂技术的研究。在近20年来的水产动物营养学与饲料研究中,这种以水体生物能量转换为基础的,现代水产营养学与生态学有机结合的应用基础研究,几乎一直未被列入国家科技攻关的研究内容。
我国社会主义市场经济的建立,特种水产养殖应运而生,得到迅速发展。与我国池塘普通食用鱼养殖中以食物链短的滤食性鱼类与杂食性鱼类不同,特种水产养殖的对象主要是肉食性种类或偏肉食性的杂食性种类,它们都有各自不同的摄食习性。如技术上最为成熟的淡水鱼硬颗粒饲料,只适用于一部分特种养殖种类,如虾、蟹饲料,而其水中的稳定性要求,比普通的淡水鱼饲料要求高得多。而鳗鲡、甲鱼饲料则是用以α-淀粉为粘合剂的团状湿饲料。蛙类用捕食时水面波动而产生动感的浮性饲料。有些肉食性种类依靠鲜活鱼或切碎的鱼肉或动物内脏等作饲料,需在合适的生长阶段进行驯化,使其转食人工配合饲料。乌鳢、鳝鱼、大口鲶、鲟科鱼类等多种新养殖对象还缺乏定型的商品配合饲料。特种养殖对象种类多,分类地位不同,生态要求各异。对它们的营养需求和营养生理,大多未做过如鲤科鱼类、鲑鳟鱼类、罗非鱼、斑点叉尾�等所做的系统研究。除对虾、日本鳗鲡以外,其它特种水产养殖饲料产品,尚未制订出国家标准。饲料的转化率,目前还存在很多亟待研究、解决的问题,如商品甲鱼养殖,饲料以白鱼粉为主要蛋白源,粗蛋白含量一般在42%~48%之间,一般养殖水平的饲料系数为1.5~2.0。如按最低粗蛋白42%,最低饲料系数1.5,甲鱼体平均含粗蛋白15%计算,则大约有24%的饲料氮积累在甲鱼体内,其余的约76%排泄到饲养水体中;同样,饲料中磷被大量排泄到水体中,从而带来了养殖水体的富营养化,最后导致毁灭性的暴发性病害发生和水环境的严重污染等,是我国特种水产养殖上亟待解决的饲料技术问题。
在国外,鱼类营养和饲料研究是水产养殖研究领域中一个重要的分支学科。从20世纪40年代开始,美国Tonison. A.V.对鳟类营养、Mclarer.B.A.对虹鳟的维生素需求和Wolf.L.E.开发鱼类营养研究用试验饲料,已有半个多世纪。50年代,美国的Philips .A.M.和Halver .J.E.对鲑、鳟鱼类进行的大量研究,奠定了水产动物营养和饲料学研究的基础。为加强该领域的研究,国际营养学联盟(International Union of Nutritional Sciences,简称IUNS)成立了一个属于该组织的“鱼虾贝类的营养和生产”(IUNS Committee Ⅲ/5: Nutrition and the Production of Fish and Shellfish)的世界鱼虾营养的国际性学术组织。从1984年起,该组织每隔1~2年举行一次国际鱼类营养和饲养学术研讨会(International Symposium on Fish Nutrition and Feeding)。从2000年起,营养战略与水产养殖废物管理国际研讨会(International Symposium on Nutritional strategies and Managenment of Aqaculture Waste,简称NSMAW)将被并入到ISNFF,以体现“可持续的水产养殖(sustainable aqaculture)”的基本目标。还出版了《营养杂志(The Journal of Nutrition)》等重要学术刊物。
世界鱼类营养和饲料研究经历了三个发展阶段。第一阶段,从50~60年代,鱼类营养和饲料研究,完成了人工配合饲料的制造工艺和颗粒饲料在养鱼生产中应用。第二阶段,70~80年代,进行了大量的鱼类营养基础研究,了解了多种鱼的营养需要量与缺乏症,并将研究由淡水鱼类扩展到海水养殖鱼类,各种实用饲料和饲料添加剂商品化,饲料源营养评价与开发和人工微粒饲料开发等研究成果得到应用,制订并实施有关鱼类饲料及饲养的卫生与安全法规、标准。第三阶段,从80年代后期开始,进入鱼类营养和饲料研究的新时期,水产养殖技术进步很快,饲料工业及其相关的饲料添加剂工业有很大发展,重新评定营养需要量数据和饲料营养参数。随着养殖技术进步与人们对