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水产动物营养与饲料学是研究养殖鱼类、甲壳类等水产动物采食、消化、吸收,饲料中营养物质在体内的代谢等营养原理,以及水产动物生存、生长、繁殖、免疫等条件下的营养需要与饲料原料评定、配方设计、饲料加工原理与工艺的科学。该学科的发展建立在鱼类生理学、生物化学、营养化学、有机化学、组织学、微生物学、分析化学、计算机技术等学科的基础之上,具有很强的理论性。同时,水产动物营养与饲料学也是一门实践性很强的学科,直接服务于水产养殖业和饲料工业。对动物营养学理论和实践技能掌握的好坏直接影响学生的专业技能。因此,在课程的教学设计上,既要加强基础理论学习,同时要强化实践教学,培养学生的实践能力,具备分析和解决水产动物养殖生产实践中饲养问题的理论素养和实践技能。
1.2研究更具复杂性与困难性
作为生物而言,水生动物与陆生动物,对蛋白、能量、维生素、无机元素等养分的需要有共同之处,但由于水生动物的生理特点、生存环境与陆生动物具有相当大的差异,而且其生态分布、养殖种类、食性类型、养殖模式等具有高度的多样性,使得水生动物对养分的需要和代谢与陆生动物有很大的不同,受养殖环境的影响更大。如对维持能量需要相对较少;对一些矿物质元素,不仅可从饲料中摄取,也可从水体中摄取。与陆生动物相比,在水生动物的营养学研究中,条件的可控性更为复杂和困难,这也使得水产动物营养学的研究相对滞后。
2水产动物营养与饲料学的教学实践
笔者根据本门课程内容不同部分的特点及教学目标,在教学过程中探索了多种方法。
2.1对比式教学
水产动物的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质和能量需求和生理代谢是本门课程中极为重要的部分,也是知识点较多的部分。对于此部分内容,笔者在课堂讲授过程中,结合陆生动物的营养需求和生理代谢特点,运用比较营养学的观点和研究方法教授水产动物的营养生理生化特征,既加深了对知识的理解,也便于记忆。针对全社会对人自身营养与健康关注度日益增加,在讲课过程中适当加入人类营养学方面的内容非常有助于提高学生听课的兴趣与积极性。
2.2参与式教学
参与式教学是指学生在教师的引导下,积极、主动地介入教学活动的诸环节(教学计划、教学组织、教学实施过程包括实践操作、教学评价等),从而获取知识、发展能力、接受教育的过程。在实际教学过程中,笔者发现目前的教学方法在培养学生学习能力、创新能力、协作能力等方面存在不足之处。如学生在课程论文撰写中引用文献不足,常有抄袭现象;在论文答辩过程中,部分学生的口头讲述能力需要提高;在实验过程中协作协调能力不够等。针对上述问题,笔者探索了学生在课前、课中、课后多阶段参与《水产动物营养学》教学过程,培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,使学生毕业以后更能适应社会的需要。具体做法是:
(1)课前参与:包括文献收集、讲稿撰写、课件制作。
(2)课中(课堂)参与:包括内容讲解、提问、答疑,及教学效果评价。
(3)课后参与:结合学生的兴趣及老师的科研任务,参与科研课题研究。由于目前班级人数多、教材教学内容多,教学时数少、教学资源少,为保证参与式教学效果的真正体现,同时要全面完成教学大纲制定的教学内容和目标,笔者采取了以小组为单位的参与模式,既解决了上述矛盾,又在小组合作过程中有利于培养学生的团队合作能力,同时各展所长,有利于学生个性的全面发展。
2.3案例式教学
饲料配方设计的实践性非常强。一个优秀的饲料配方,不仅在营养水平上要满足动物的生长、繁殖、生产及免疫等各种需求,同时要有效地控制饲料成本。这就需要在设计饲料配方的时候,必须结合当地饲料原料市场的供应状况和养殖产品的销售行情。为增加饲料配方设计教学的实战性,引入了案例式教学。案例教学法由哈佛大学商学院首创,是20世纪初美国哈佛大学医学院和法学院教师的做法。案例教学作为一种教学方法,在高校市场营销学课程教学中得到非常普遍地应用和推广。在饲料配方设计教学中,把学生分成几组,要求他们利用课余时间调查当地饲料原料价格及水产养殖产品的销售价格,设计出最优饲料配方,不仅计算饲料成本,还要结合目前的养殖水平,计算养殖效益,各组之间相互比较,并和当前市场上的商品饲料进行比较,进而对各组所设计配方作出评价。由于具有较强的实战性,学生学习的积极性很高,同时锻炼了解决生产实践问题的基本能力。
二、水产生态健康养殖的探索
养殖业的健康发展,既要走对路子,也需要政府相关方面的保驾护航。
(一)必须搞好规划
养殖水域滩涂规划,就是各地人民政府在水域滩涂总体利用规划中制定的用于水产养殖的水域滩涂规划,这是渔业部门管理的用于水产养殖的法定地域范围。
(二)必须严格执行养殖生产管理制度
各地人民政府要继续推进渔民养殖的有效证明,做好核发工作,养殖证也是渔民开展养殖生产的基本依据。
(三)加强执法监督的体系建制
进一步加强病害防治、水产原良种,渔业主管部门一定要加大监督管理,加大对水域生态环境的监管力度等体系建制;加强养殖水域水质的监测、养殖生物疫病测报与防治工作,以提高从业人员岗位技术的培训,从业人员素质和职业资格鉴定,提高和专业技术水平;加强安全、环保型、高效的饲料和水产药物,实现技术推广和服务队伍建设的有效提高。
(四)加强管理
各地人民政府应加强环境监测,及时发现和处理渔业水域污染案件,保护养殖渔民的合法权益。而水产养殖业发展到今天,来之不易;将来向何处走,值得深思,努力建设现代水产养殖业,解决目前遇到的各种问题,使我国成为世界养殖强国,应该是我们为之努力奋斗的目标。而要实现这一目标,推进和发展生态健康养殖,是一条必由之路。
由表2可知,海水鱼类养殖总产量是73108t,占2013年水产养殖总产量的4.89%。整体海水鱼类养殖产量排名第三,仅次于藻类养殖(67%)和贝类养殖(26.65%)o牙坪(P)u-alicht妙oliv)iceus)是韩国最重要的海水鱼类养殖品种,紧随其后的是许氏平鱼(鱼留科)、真绸、妒鱼(L)iteohibr+j)iponicus)和其他一些种(棘鱼、河豚等)。韩国2013年主要海水鱼类养殖产量见表2.韩国一直是全球领先的牙坪鱼生产商。据报道,2013年牙坪鱼产量是36944t,有大约500个正规授权养殖场。养殖场通常位于南部、东部和西部海岸,尤其是在韩国最南端济州岛周围,何个养殖场平均年产量在110t左右。养殖设施的完备以及政府政策的支持推动了海水养殖产业的发展。
陆基养殖系统是海水鱼类最重要的养殖模式,海水直接从海里抽上来注入蓄水池,然后供应各个鱼池。牙坪是陆基养殖主要的养殖品种,而许氏平触、绸科鱼类、鹦嘴鱼一般采用网箱养殖。韩国口前大约有532家授权沿海养殖场,占地1839hm2;434只网箱,面积1168hm2;98个陆基养殖场占地672hm2)3)。韩国近5年的海水鱼类养殖趋势如表3所示。韩国的海水养殖业口前也面临着广泛的挑战,主要问题是对沿海环境造成的污染,使其很难进一步扩大规模。肉食性鱼类养殖,主要投喂湿颗粒饲料和杂鱼。尽管大多数重要的养殖品种的营养需求已经清楚,膨化饲料也可商业化提供,但大多数养殖场仍然使用湿颗粒饲料和冷冻杂鱼。2013年,仅牙坪养殖场消耗大约204775t的生饲料,紧随其后的是许氏平触)L33505t),真绸类(61982t)和妒鱼(926)t)(KNSO,2013)。湿颗粒饲料占海水鱼类养殖用饲料总量的87.5%,而膨化饲料仅占12.5%(表4)0养殖者们没有认清生饲料的使用与水环境污染、疾病暴发和高生产成本间的关系,误认为膨化饲料不能象生饲料一样有效促进生长和保障存活率。此外,网箱养殖的过度投喂引起过多的氮、磷排放,从而导致藻华和赤潮的爆发成为夏天的常见现象。高密度养殖也导致了疾病频发,n-年都会出现一些新的疾病。尽管流水式养殖和循环水养殖能够解决这些问题,但是由于其高投资和运营成本,只有少数高价值的品种采用这种方式。
韩国海水鱼类的人工育苗技术在过去的20年内已经日趋成熟,但有效的养成技术仅限于几种经济价值较高的种类(如牙坪、许氏平触和真绸类),而其他潜在的高价值养殖品种(如鹦嘴鱼和黄狮鱼等)由于不能商业化提供种苗,而限制了其进一步扩张。此外,高价值养殖品种(如牙坪)的种苗生产,由于只选育生长快的亲体,导致了遗传多样性退化,增加了疾病的爆发率和畸形鱼的数量。
2淡水鱼类养殖业
韩国主要淡水鱼类养殖品种和产量见表s。与海水养殖以藻类为主相反,淡水养殖品种主要是鱼类。日本鳗鱼是最主要的淡水养殖品种。由于海外市场尤其是日本市场的需求,日本鳗鱼产量占淡水养殖产量的27.33%但是,鳗鱼产量近年来也在逐渐减少。韩国n-年可捕获10)20t0.2)规格的玻璃鳗,在1年内可以养到200的上市规格。然而,2012年只捕获到2t玻璃鳗,剩下的7一8t都是从其他国家进口。现在玻璃鳗的市场价格在7美元/只左右,当达到上市规格时其出塘价在50一70美元/kg。鳗鱼自1990年以来是韩国最主要的淡水养殖品种,但其产量并没有对整个水产养殖产生多大贡献,鳗鱼养殖仍然只限于从河中捕获鳗苗养成幼体,然后出口到日本台湾继续养殖。口前韩国的鳗鱼养殖不只限于幼体生产同时也进行养成生产。韩国全南地区是最主要的鳗鱼养殖基地,有236个养鳗场,总面积1326418时,包括202个流水式养殖系统和34个循环养殖系统,而釜山、首尔、济州、全北及其他地区仍然是小规模养殖[6。韩国鳗鱼养殖也受限于鳗苗来源,由于自然鳗苗的缺乏及人工育苗技术不成熟,鳗鱼养殖已成为最困难和最具挑战性的产业。韩国口前正在进行鳗鱼的人工育苗技术研究,并准备到2015年建立起成熟的人工育苗技术。
3藻类养殖
藻类养殖一直是韩国水产养殖业的主要组成部分,其产量在世界8个藻类生产国中排名第四[7。藻类养殖在韩国具有悠久的历史,一些品种(如紫菜)已经养殖了300多年,而其他一些品种(如Undaria和Laminaria)是后来引进的。在过去的20年内,又从日本引进一些生长快、抗病力强的Poryphyra品种。
藻类养殖主导品种是裙带菜(Und)iri)ispp),包括裙带菜和日本绿裙带菜;其次是紫菜(Porphyr)ispp.,包括ye.szoensi.s和甘紫菜;海带(L)imin)iri)ispp.)和羊栖菜(Hiz-ilaiafusiform)表6)。养殖区域主要集中在韩国南海岸的西边。
韩国人有食用生海藻或者晒干的海藻的传统。过去的20年内通过不断改进加工技术,生产出各种高质量的藻类产品供应海内外市场。然而,口前韩国的藻类养殖面临着养殖区域减少及疾病的威胁。例如,紫菜养殖需要1<)内在空气中暴露2次,何次暴露时间为3一4h。在早期养殖阶段,短时间的暴露能够确保更快速度的生长,但也更容易受到疾病侵袭。长时间的暴露能够提高抗病力,生长却缓慢。12月,由于天气寒冷及调整暴露时间的复杂性,所以很难生产出健康的紫菜。另外,大部分养殖的海带都用于养殖鲍鱼而非作为人类食物。面对海藻需求量的日益增加的形势,保持产量的稳定性是口前p1)待解决的问题。
4贝类养殖
在韩国水产养殖业中,贝类养殖产量紧随藻类养殖,位列第二。韩国半岛拥有许多土生贝类品种,理想的环境温度尤其是南海岸适合贝类生长,因此贝类养殖一直是一个快速增长的产业。由表7可知,贝类养殖中占主导地位的是长牡蝠,其次是贻贝和菲律宾蛤仔。口前韩国大约有1217个牡蝠养殖场(占地面积7635hm2)和876个鲍鱼养殖场(占地面积3853hm2))3)。延绳式养殖是东南及南海岸常用的养殖方式,水深在5)20m。牡蝠、贻贝和珍珠牡蝠一般都用这种方式养殖。底播养殖技术一般用于底栖种类像毛蜕及菲律宾蛤仔。一般而言,底播养殖的水深不超过20m,但有时候最深也会超过40m)贝类养殖在过去的30年内发展非常快,因为野生的产量已经不能满足市场需求。尤其是鲍鱼和牡蝠因其高价值,产量增长迅速。然而,不适宜的养殖模式、缓慢的生长和流水式养殖的高投入成为鲍鱼养殖的主要障碍。皱纹盘鲍是最为常见的养殖品种。鲍鱼养殖一般投喂海带,何生长1k)的鲍鱼大约需要35一40k)的海带。而海带价格在过去的10年内涨了2倍,3年收获1茬,高投喂成本及操作成本成为口前鲍鱼养殖的最大挑战。自1993年以来韩国牡蝠的捕捞量日趋减少,养殖量日益增多,但夏季的疾病暴发造成了严重的经济损失。在高密度的延绳式养殖区域,由于海底粪便堆积尤其是在海水循环差的地区,经常会导致海底缺氧。而且过度拥挤也使牡蝠生长缓慢,回报较低。
5甲壳类养殖
由表8可知,韩国的甲壳类养殖主要是对虾,主要品种包括南美白对虾、中国对虾和日本对虾。中国对虾和日本对虾是过去西海岸和南方地区的主要养殖品种,而南美白对虾是2003年从美国引种后开始养殖。大部分对虾养殖场都位于韩国西海岸,大约71个养殖场,面积672hm2)s)。对虾养殖始于1960年代,但是在20世纪80年代才发展起来。2001年,许多对虾养殖场已建立起来,但是由于疾病的频繁暴发,导致对虾数量又有所减少。2个本地品种中国对虾和日本对虾在90年代中期以前大量养殖,但是自从1993年暴发白斑病以后日本对虾即停产了。南美白对虾自2003年引进以来,由于其生长速度快和抗病力强,促使韩国的对虾养殖业快速发展起来。
与世界上其他国家一样,病毒性疾病的暴发严重打击了韩国的对虾养殖业。病毒性疾病使2003年产量减少了50%。即使引进了SPF亲体,仍有许多养殖场报道了大批死亡,养虾业并没有摆脱疾病的困扰。因为亲体是经检测不带病原的,所以现在普遍认为进口的生物饵料卤虫或红虫是病原来源。依靠进口亲体和种苗以及营养不平衡的饲料是口前限制对虾养殖发展的主要因索。尽管市面上有许多商业饲料,但其投喂效果却并不象海外市场报道的那样令人满意。对虾养殖者也不愿意重新选择一个新的品种养殖。尽管对虾养殖业在过去的5年内发展是比较令人满意的,但是对整个韩国养殖业而言其贡献也是微不足道的。
6发展目标品种
最近来,韩国政府提名了10种重要的水产经济养殖物种作为国家口标物种(牙坪、鲍鱼、金枪鱼、海参、石斑鱼、虾、牡蝠、鳗鱼、观赏鱼类和海藻,包括紫菜和裙带菜)。但是,水产养殖对环境的污染压力导致水产养殖的进一步扩张已成为国家的一个重要挑战,还有许多其他重要的潜在问题需要解决,以确保水产养殖在韩国的繁荣发展。
7对我国水产业的借鉴
水体环境对社会走可持续发展具有重要意义,而科学的规划养殖区域是进行水产品养殖的基础。首先,在进行养殖之前,养殖人员应该对水质、生物进行反复性的调查和观察,了解水区的富营养化的具体情况。然后,根据水域环境的特点进行水域功能划分,规划网围的面积、密度,确定网围和精养方式的负载范围,并且通过数据分析来总结养殖水体对水中营养元素的承载能力。最后,根据其能承载能力来确定水质产品的养殖数量,合理的规划是实现养殖水体可持续利用的第一步。
1.2提高耐水性饲料的应用
研究证明,饲料中的原料越多对水体的稳定性就越好,饲料在水中长时间侵泡时,能保持饲料成分不被溶解,不会导致大量的危害物质出现[4]。因此,厂家应该提高饲料中原料的比例,提高鱼料的质量,而常用原料中稳定性比较好的有玉米、米糠、麸皮等,养殖人员在选择饲料的时,应尽量选择新鲜的饲料,再配以粘合剂,容易保持更好的粗纤维和粗蛋白,提高饲料的耐水性。
1.3合理配比饲料合理投喂饲料
饲料生产厂家在进行饲料生产时,一定要结合不同的鱼种、不同的生长环境、不同的养殖方式、不同的水体环境等因素进行生产优质的饲料,并且在进行饲料配比上,要根据鱼对各种营养元素的需求状况来进行科学的配比,以达到增强鱼类体质的目标。养殖人员在购买饲料时,一定要看饲料的生产日期和保质期,保证饲料是新鲜可口的,切忌投放变质的饲料。养殖人员在喂养饲料时,要讲究方法,对饲料的粒度要降低其粉碎的程度。在制粒时,要把握好调制的温度、时间、水分。在喂养时,要注意喂养的速度,切忌喂养的太频繁或者长时间不喂养。
1.4实行绿色药品
在清理养殖区域的其他有害水生动物时,人们往往会使用大量的药物进行清理,药物的化学成分就严重的污染了水体环境,而各医学家针对这一问题研究出一种新药物,即利用天然、自然和益生药材研制而成的“绿色药品”,这是一种以人的安全健康为目标而研制出的安全无害的自然药物。因此,水产品养殖场应该积极推广和引用绿色药品,改善养殖动物居住的恶劣环境。
1.5利用能净化水质的鱼类及水生植物
一些鱼类和水生植物原本具有净化水质的能力,因此,养殖厂家应该积极的使用生物学技术来达到净化水质的目的。例如,在水产品养殖的过程中,由于大量的饲料喂养导致水中的氨氮过量,引起大量危害水体的浮游植物和浮游动物出现时,在水中可以适当的放些滤食性的上层鱼类,可以有效地净化水质、降低浮游生物的繁生;养殖鲢鱼有助于净化水质,可以建立一个鲢鱼链;紫萍、芦苇等水生植物能快速有效地吸收氨氮。这是一种简单、生态、实惠的循环资源,养殖户可以多种植水生植物进行净化水质。
1.6利用物化措施降解氨氮
物化措施是通过换水、增氧以及使用改良水质的物质等物理或化学的方式来保持水产物种和生态环境的健康运行。例如,增氧和换水能将水中的有害物质进行分解和清除;使用沸石粉不仅能吸附氨氮,而且还能为水生生物提供所需的营养元素;纳米技术的引用可以对水中的病菌进行杀毒,达到净化水质的目的;利用紫外线具有杀菌的优点,进行水体消毒,并且无二次污染。
1.7污染治理
在养殖过程中出现的残饵相关废弃物可以进行回收和治理,对于底质区域出现污染,则可以根据其污染程度,建立一个污染区域,进行吸泥、撒石灰等方法来改善地质环境,为底栖生物创造一个健康的生长环境。
1.8利用法制手段进行约束
现阶段,在我国还没有对水产养殖产业实施完整的法律规定,这也增加了水产养殖业户肆意妄为的心态。因此,一定要加强地区对水产养殖业的管理,制定相关的水产质量标准体系,对水产养殖的环境、饲料、鱼药等产品进行严查监督,如果发现不合理的养殖方式一定要严禁水产品进入市场,并且对养殖户进行严重的惩罚,取消养殖户生产的资格。另外,应该通过各种宣传手段提高人们对水产质量标准的意识。