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序论:在您撰写水产论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
1.1理论性与实践性紧密结合
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。
3结语
1.1底部增氧方式
底部增氧方式是一种立体曝气增氧技术,是近几年从充气式增氧技术发展而来的增氧式技术。底部增氧方式的典型机型是微孔曝气增氧机,该增氧机由风机与管道构成。微孔曝气增氧机主要是在水体底部进行增氧,而风机的功率和管道布管的密度大大影响这增氧机的增氧能力。微孔曝气增氧机的安装过程比其他增氧机要复杂许多,第一步是在水体底部铺设微孔管道,然后利用风机对管道进行加压,使微孔中冒出的微细气泡呈现弥散状态,这样微细气泡可以一边上升一边与低溶氧水体进行融合,从而提高水体底部的溶氧水平。
1.2平衡增氧方式
平衡增氧方式是在水体净化技术基础上进行增氧设计的。该设备的典型代表是耕水机,耕水机的缺点是功率小、转速低,增氧能力和瞬时增氧的效果也不如传统的增氧机好。但该种设备也具有传统增氧机所不具有的优势,该设备能够24h不间断地低能耗运行,以使表层的富氧水与底层的缺氧水进行不间断的置换,从而提高水体的整体溶氧水平,缓解水体底部的缺氧状况。
2淡水水产养殖中机械增氧技术的应用现状
2.1机械增氧设备的总量仍然不足
当前我国在增氧机方面增长的速度很快,但是总量不足,现有设备数量难以满足高产高效养殖的需要。一般情况下,增氧机的数量是与淡水养殖的面积和养殖密度成正比的,也就是说,养殖水面越大、密度越高,那么对增氧机的需求量就会越大。但是按照我国现有增氧机的动力效率和有效的增氧面积计算,产量在15000kg/hm2以上的,每66.67hm2的养殖面积至少要配备3kw的增氧机134~167台,现有的设备数量是不能满足如此高产高效淡水养殖的需要的。
2.2设备结构不尽合理
当前的增氧机格局是叶轮式增氧机占主导地位,而其他增氧机的增速缓慢。这是由于淡水水产养殖户的从众心理,他们愿意选择大家都选择的增氧机,而忽略了水产养殖的品种问题。据相关统计显示,叶轮增氧机一度上升到增氧机总量的99%,这就导致设备的现状不仅与名特优水产养殖强劲的发展趋势相背离,其增氧方式也违反了淡水养殖品种的生活习性。
3几种机械增氧方式在池塘养殖中的增氧性能比较
3.1机械增氧方式对增氧性能的影响
3.1.1叶轮增氧机
叶轮增氧机在清水试验中的增氧能力和动力效率指标要高于水车增氧机和螺旋桨增氧机。这是由于叶轮增氧机在水体中的混合与提升能力较强,能获得较大的氧液接触面积,增氧性能会很好。
3.1.2水车增氧机
水车增氧机在清水试验中的增氧能力和动力效率指标略低于叶轮增氧机,而高于螺旋桨式增氧机。这是由于水车增氧机在水体的中上层的推流能力和混合能力较强,其氧液的接触面积也会较大。水车增氧的适用范围是水深1m左右的浅池。
3.1.3螺旋桨增氧机
螺旋桨增氧机在清水试验中的增氧能力和动力效率指标要远低于叶轮增氧机和水车增氧机。这是由于螺旋桨增氧机在整个水体中的推流能力和混合能力较弱,在池塘试验中底层的溶氧值有明显提升,但上下层溶解氧的均匀性较差。
3.2机械增氧方式对不同深度水层增氧能力的影响
由于淡水水产养殖中养殖品种的不同,那么对淡水增氧的方式要求也不尽相同。一般来说,叶轮增氧机的性能较好,能够同时提升淡水池塘中不同深度水层的溶解氧;水车式增氧机的优势是能提升水体中上层的溶解氧,而对水体底层溶解氧的提升能力较差;螺旋桨增氧机的突出优势则是提升水体底层的溶解氧,其对水体中上层溶解氧的提升能力则较弱。
4淡水水产养殖中机械增氧技术的发展趋势
4.1增氧设备的节能低耗、高效可控发展趋势
淡水水产养殖中机械增氧技术的发展趋势是向着低耗、高效的方向发展。这是由于传统的增氧设备具有高耗能低效率、依靠人工操作的缺点。因此,要致力于机械增氧设备水平的提升和智能操控系统的研究,这将是今后机械增氧技术的发展重点和方向。
4.2混合增氧将成为未来发展的趋势
1.1基层推广人员素质不高
水产养殖技术推广的顺利开展还必须要有一支具有较高专业素养的队伍。我国水产技术推广队伍建设水平参差不齐,省级站、地级站推广人员素质较高,到县级及以下推广站的人员素质较低,尤其是乡级和村级问题尤为严重,加之基层推广员少,专业化知识掌握不足,水产技术推广工作华而不实。基层的水产养殖技术推广工作所依赖的都是基层的技术人员,而这些人员由于自身的科技水平和知识水平不高,再加上上级对推广工作的不重视,根本无法保质保量的完成水产养殖技术推广工作。此外,基层技术推广组织开展的员工技术培训较为简单,远远不能满足新品种的培育、水产养殖中病害的预防等要求。正是由于水产养殖技术推广然人员综合素质普遍较低,直接导致了基层水产养殖技术推广力度不过,技术指导以及咨询等服务难以落实到位。
1.2推广方式有待改进,水产技术推广手段落后
随着政府机构改革的进行,水产技术推广工作在市场预测分析、水产技术资金筹集、水产品销售推广、产品质量管理等方面存在不足。水产技术推广机构与行政管理部门对应性强,行政部门过度干预导致上级推广部门作用弱化。此外,水产技术推广手段落后,水产技术供需矛盾突出。我国水产技术推广体系存在教育、科研与水产现实联系不紧密,成果转化效率低,渔民接受技术培训、高层次教育不足,“产学研”合作不密,水产技术需求不能及时反馈到研发部门,科研部门的新型技术服务于小众,水产技术成果推广受众缺乏全面性。
1.3基层水产站的推广资金缺乏
在基层水产养殖技术推广工作中,还面临着技术推广资金不足的情况,进而制约了基层水产养殖技术推广的发展与进步。由于水产养殖技术的研发和推广工作需要大量的经费做支持,然后实际情况却是经费缺乏,直接导致水产养殖技术推广人员的工作缺乏资金支持。而且由于缺少资金以及奖励,大部分水产养殖技术推广工作人员无法调动积极性,甚至是把基层水产养殖技术推广工作当成是负担,在推广过程中敷衍了事,不认真对待。总体来说,现行水产技术推广体系下,推广组织的结构、编制、经费等由政府决定,基层推广部门得不到财政保障,不仅造成推广人才流失,也阻碍了水产技术在渔业生产中的应用。
2农村水产养殖技术推广对策
2.1加强对推广人员进行培训
基层水产科技推广队伍的人数偏少,其知识的结构也比较老化,不能满足水产发展的需要,故而要不断加强水产科技队伍的建设工作,不断优化队伍的结构,加强和完善培训机制。对在岗人员加强培训,确保他们的知识结构可以有所优化,能够掌握更多的新技术,进而提高工作队伍的整体素质。针对基层水产养殖技术人员较少的情况,水产部门可以定期派遣专家到基层进行知识技术培训,并进行新技术的示范以及指导等。此外,要鼓励以及指导水产养殖技术推广人员学习新知识,降低其对新技术,新思想的排斥性,充分发挥水产推广人员的积极性,只有这样才能更好的配合技术推广工作。
2.2加快完善水产技术推广体系建设
拓宽水产技术服务范围,加强技市场预测分析、水产技术资金筹集、水产品销售推广、产品质量管理等工作。弱化行政干预力度,在政策、经费上要对推广机构予以帮助,保证水产技术推广部门更好的适应市场经济的发展。此外,水产养殖技术推广工作要与农村的实际相结合,要做到将水产养殖技术推广工作和市场需求、农村的实际情况以及农民群众的实际需求相挂钩。再者,还要丰富水产技术推广手段,实现推广方式多样化发展。推动水产技术科研、教育、推广三结合,转换机制,规范运作方式,统一分配推广经费与物资,促进水产科研与生产紧密结合,教育机构把握人才与技术需求,推进教学与生产更好的结合。
2.3保障充足的水产养殖技术推广资金
2.3.1针对于基层水产养殖技术推广资金不足的现状,应该加大对技术推广资金的扶持力度,国家应该制定相关的政策,每年根据当地水产养殖业的发展情况,制定科学的资金扶持量,使基层水产部门有充足的资金进行技术的推广,进而有利于当地水产的发展,也会相应的带动当地其他行业的发展,不断的促进当地经济的发展。
2.3.2乡镇等基层水产推广部门在进行财政预算时候要充分考虑基层水产养殖技术推广资金安排,并且充分吸收社会闲散资金,灵活妥善的运用多种资金筹集渠道,这样就大大增加了推广资金,在推广的时候不会因为资金短缺而使进程受阻。
2.4提供技术推广服务平台
2.4.1技术指导和培训近年来,有些基层水产推广机构在水产主管部门的领导下,不断加大技术指导和培训力度,为水产养殖户提供强有力的技术保障。例如,在新品种引进、发展集约化、健康养殖、池塘高效生态养殖、鱼病防治、生态调控水质等技术的示范、引进和推广新技术,进一步提高了良种覆盖率和科技成果转化率。此外,通过组织交流学习、开展各项专题培训,为水产养殖企业培养了专业骨干力量,为养殖户提高了养殖技能。
2.4.2提供信息和其他服务近年来,水产技术推广机构通过不断完善和丰富信息服务的手段,利用广播、电视、水产信息网站等多种途径,为广大水产养殖户提供苗种、饲料、病害防治技术、养殖新技术、新理念、新经验等。
3结束语
益生菌不仅可以净化水质,还能促进水产动物的生长,提高水产动物的免疫力和抗病力等。目前,应用于水产养殖的益生菌主要有光合细菌、噬菌蛭弧菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌、双歧杆菌、酵母菌、硝化细菌和乳杆菌等。
1.1光合细菌
光合细菌(Photosyntheticbacteria,PSB)是利用光能和CO2维持自养生活的有色细菌,主要是水生细菌,革兰氏阴性,含有菌叶绿素和类胡萝卜素;在厌氧光照或好氧黑暗的条件下进行光合作用,但不产生O2;光合细菌包括3科18属的细菌。光合细菌所含营养丰富,还有CoQ、维生素B、叶酸等,可以提高水生动物的免疫力,促进生长并且改善水质。沈锦玉等将光合细菌添加于饲料并泼洒到养殖水体中,改善了水质,并使鲫鱼、罗非鱼血清中溶菌酶活性明显高于对照组,大田试验也取得了较好的效果,降低了发病率,也提高了产量。刘慧玲等向养殖罗非鱼苗的养殖水体中投入密度为4.5×104cfu/ml的光合细菌时,鱼组织中的过氧化物酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶、溶菌酶和抗菌活力均显著高于对照组,存活率也提高了6.67%。王有基等发现光合细菌制剂可以提高鲤鱼白细胞的吞噬活性,增强血清溶菌酶活力。
1.2芽孢杆菌
芽孢杆菌(Bacillus)是一类能形成芽孢(内生孢子)的异养型细菌,革兰氏阳性,具有生长速率快、溶解氧要求浓度低、能忍受酸性的环境优点;可促进水产动物营养物质吸收,提高其消化机能,减少氨氮、亚硝酸盐和H2S等有毒有害物质,降解水体中的有机碎屑,优化养殖环境,促进水环境生态良性循环等功效,我国规定可以添加在饲料中的芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。丁丽等发现枯草芽孢杆菌对异育银鲫免疫器官指数和溶菌酶的影响最大;谢佳磊等在饲料中添加枯草芽孢杆菌发现对克氏原螯虾的免疫机能有促进作用,其酚氧化酶活力明显增加;沈文英等发现在基础饲料中添加1×105CFU/g枯草芽孢杆菌后,草鱼血清重点免疫球蛋白M,补体C3含量和碱性磷酸酶(AKP)活性显著升高,而髓过氧化物酶(MPO)和谷丙转氨酶(GPT)活性显著降低,可以提高草鱼的免疫力和抗氧化功能。李卫芬等报道在饲料中添加芽孢杆菌可以改善提高草鱼机体免疫力和抗氧化功能。Aly等发现枯草芽孢杆菌可以抑制荧光假单胞菌(Pseudo-monasfluorescens)的生长,而此类菌会导致鱼类内脏败血性坏死从而造成死亡。张赛乐等研究发现黄姑鱼投喂伴有枯草芽孢杆菌的饲料后能有效提高黄姑鱼白细胞吞噬活性。Vaseeharan等研究发现枯草芽孢杆菌可以提高斑节对虾的免疫力从而对哈维氏弧菌有较好抗病能力,使其在感染后死亡率减少90%。Bandyopadhyay等报道从卡特拉鲃肠道中分离出来的BacilluscirculansPB7,可以提高卡特拉鲃的免疫力及其对嗜水气单胞菌的抗病能力。
1.3噬菌蛭弧菌
噬菌蛭弧菌(Bdellovibriobacteriovorus)是一类专门以捕食细菌为生的寄生性细菌,具有寄生和裂解细菌的生物学特性,可以将致病菌限制在较低水平上,其对嗜水气单胞菌、副溶血弧菌、鳗弧菌、溶藻弧菌、哈维氏弧菌、大肠杆菌、荧光假单胞菌和爱德华氏菌等革兰氏阴性菌均有较好的裂解作用;同时,还可以有效控制养殖水体的化学需氧量、硫化物和氨氮存留量。徐琴等以1%的比例在中国对虾基础饲料中添加噬菌蛭弧菌,发现它能促进对虾生长,提高免疫因子活性。梁思成等发现在饲料中添加蛭弧菌具有改善银鲫肠道菌群和提高免疫相关酶活性的作用;张梁等发现用添加蛭弧菌的饲料喂养草鱼,草鱼的脾脏和胸腺的免疫器官指数逐渐升高,血液中的NBT阳性细胞数量逐渐增加,血清抗菌活性与溶菌酶活性逐渐升高,用温和气单胞菌疫苗免疫后,草鱼的免疫应答水平明显提高。邓时铭等发现饲料中添加蛭弧菌微生态制剂,能对机体的免疫器官和免疫细胞产生影响,能调节机体的非特异性免疫功能。韩宇翔等研究发现噬菌蛭弧菌能够显著提高鲟鱼的血清溶菌酶、碱性磷酸酶和过氧化物酶等免疫相关酶活性。
1.4酵母菌
酵母菌是单细胞真菌,是兼性厌氧菌,在有氧条件下可将糖类分解为CO2和水,无氧条件下产生CO2和乙醇。丁丽等研究表明酵母菌对异育银鲫血清SOD水平的影响较大。Andlid等从虹鳟胃肠道分离的汉逊德巴利酵母(HF1)体外可抑制鱼病原菌杀鲑气单胞菌和鳗弧菌;徐琴等分别以1%的比例在中国对虾基础饲料中添加粘红酵母,发现其能促进对虾的生长,提高免疫因子活性。陈秋红等研究表明酵母菌可中和肠道中毒素,直接与肠道病原体结合,有效抑制肠道病原体的繁殖,改善肠道微生态环境,从而增强机体的免疫能力及抗病能力。
1.5硝化细菌
硝化细菌是将水中的氨转化为亚硝酸和硝酸的一类细菌,包括亚硝化菌和硝化菌,是好氧自养型细菌,革兰氏阴性;氨氮和亚硝氮是影响水质的重要指标,一旦超标将会引起水产动物病害的发生,而硝化细菌可以将其转化为硝酸盐,被机体吸收与利用。李长玲等研究发现硝化细菌可显著改善罗非鱼苗培育环境的水质,增强鱼的抗病能力,当硝化细菌浓度为100cfu/L时,幼鱼的碱性磷酸酶活力、溶菌酶活力以及超氧化物歧化酶活力都有明显提高。
1.6双歧杆菌
双歧杆菌(Bifidobacterium)是一类外观变化很多的厌氧型放线菌,革兰氏阳性,能有效发酵糖类产生乳酸和乙酸,存在于肠道中;其中,能用于制备微生态制剂的双歧杆菌主要有两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌和长双歧杆菌。桂远明等利用双歧杆菌制剂来抑制革兰氏阴性菌,减少肠杆菌细胞壁内毒素进入鱼体,从而保护肝脏对鲤爆发性肝炎有一定的治疗效果。邹向阳利用双歧杆菌作为饲料添加剂,可以提高中国对虾幼体的免疫力,促进提前变态,减少死亡率。
1.7乳杆菌
乳杆菌(Lactobacillus)是一种不产生芽孢的革兰氏阳性菌,主要代谢产物是乳酸。王富强等在牙鲆肠道内定植和投喂乳杆菌后发现牙鲆消化道内弧菌的数量明显下降。许褆森发现戊糖乳杆菌R1作为益生菌作为饲料添加剂可以取代抗生素应用在草鱼养殖中。吴桂玲等研究在饲料中添加乳酸菌、芽孢杆菌和节杆菌等9株菌,发现花鲈的巨噬细胞杀菌力显著高于对照组,头肾巨噬细胞数量显著高于对照组,且对鳗弧菌有抗病力。邝哲师等研究表明乳酸菌可以刺激吞噬细胞的吞噬功能,促进淋巴细胞的增殖,提高细胞因子水平,增加NK细胞的活性和免疫球蛋白水平,从而达到免疫监视和提供系统免疫功能。SON等现乳酸菌不仅提高点带石斑鱼的生产性能,还能够强化免疫系统,增强对链球菌和彩虹病毒的耐受能力。Aly等研究表明乳酸菌可以提高尼罗罗非鱼的嗜中性粒白细胞的粘着性和溶菌酶活性,同时对荧光假单胞菌和链球菌有较好的抵抗力。
2水产用益生元对提高水产动物免疫机能的作用
益生元是指由一些益生菌代谢所产生的并且可引起肠道内相关菌群变化的一类不可消化的物质,在水产中主要作为免疫增强剂使用。
2.1寡糖
寡糖又称为低聚糖,可改善机体消化道内的微生态环境,促进益生菌的增殖;此类寡糖包括半乳糖寡糖、果寡糖、甘露寡糖等。刘爱君等报道在饲料中添加0.50%~0.75%的甘露寡糖可以显著提高罗非鱼的生长性能,改善肠道结构功能,提高营养物质消化率和机体非特异性免疫功能。徐磊等发现在饲料中添加240和480mg/kg的甘露寡糖能提高异育银鲫的免疫能力,增强鱼体抗病原菌(嗜水气单胞菌)的能力。刘含亮等在饲料中添加壳寡糖对虹鳟生长性能、白细胞吞噬百分率、吞噬指数、血清杀菌百分率以及血清、肝脏和鳃中溶菌酶活性有显著影响。徐后国等报道在饲料中添加0.3%~0.6%的壳寡糖可以在一定程度上影响大黄鱼幼鱼的非特异性免疫能力。谭崇桂等在饲料中添加0.2%的β-葡聚糖、0.4%甘露寡糖、175mg/kg蛋白酶PT可提高凡纳滨对虾生长性能,改善消化酶活性,葡聚糖和甘露寡糖还具有改善血清非特异性免疫的功能。
2.2多糖
微生物非抗生素活性物质主要有脂多糖、肽聚糖、葡聚糖和真菌多糖等,是一种具有免疫促进效果的高分子聚合碳水化合物,具有促进机体免疫功能、增强机体抗病能力与应激能力等功能;在饲料中添加多糖的水产动物,其血浆蛋白和噬菌细胞活动的改变,产生急性期蛋白和激活巨噬细胞;而巨噬细胞表面有多糖的受体,巨噬细胞对于提高杀菌能力起关键作用,而且能够产生影响免疫细胞和非免疫细胞的一系列的血浆移动因子。朱斐等研究表明葡聚糖可提高克氏原螯虾超氧化歧化酶活性,从而降低其感染WSSV,对克氏原螯虾有免疫保护作用。Itami等在饲料中添加肽聚糖后投喂日本囊对虾,并对其进行WSSV攻毒,试验组的成活率比对照组高60%~70%。张璐等发现在饲料中添加500mg/kg肽聚糖显著提高了鲈鱼的白细胞吞噬指数、血清LSZ活力和替代途径的补体活力,并且对哈维氏弧菌的抵抗力也显著增强。陈昌福等证实酵母细胞壁多糖对南美白对虾的免疫系统和免疫相关酶有激活作用。Solem认为脂多糖可促进大西洋鲑(Atlanticsalmon)巨噬细胞的分裂,从而提高机体的抗感染能力。许第新等报道酵母细胞壁中的多糖可以提高克氏原螯虾肝胰腺中的酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP),对血清和肌肉中的ACP和ALP没有明显作用。李桂峰等研究表明添加0.5%和0.8%酵母多糖的饲料能显著提高赤眼鳟的超氧化歧化酶活性、溶菌酶活性、补体C3水平、白细胞吞噬活性、红细胞的免疫功能。Sung等采用β-葡聚糖溶液浸泡斑节对虾,不仅提高了酚氧化酶活性和溶菌酶活性,而且也增强了对创伤弧菌的抵抗力。李红权等从赤芝液体发酵菌丝体中提取真菌多糖,在日本沼虾饵料中添加不同浓度的真菌多糖,可以提高沼虾血细胞的溶菌活力、抗菌活力、抗毒和能力。
3水产用合生素对提高水产动物免疫机能的作用
合生素又称合生元,是益生菌与益生元结合使用的生物制剂,兼具益生菌和益生元的双重作用,通过促进外源性活菌在动物肠道中的定植,选择性刺激一种或几种生长和繁殖,从而提高宿主的免疫机能。肖世玖等在团头鲂基础饲料中添加合生素显著提高了团头鲂血清抗氧化能力,降低了肠道中的大肠杆菌数量,促进芽孢杆菌的增殖;温俊等试验表明饲料中添加合适比例的合生素能起到提高南美白对虾免疫机能和调节肠道菌群的功效。
4微生态制剂在改善水产动物免疫力中的作用
微生态制剂在水产养殖中用于调节改善水质,降低水体中NH+4-N、NO-2-N、H2S等对水生生物的毒害作用,稳定水体pH;抑制水体中的病原菌的生长;刺激免疫系统,增强水产动物的免疫力;提供营养物质,促进水产动物生长发育,减少病害发生;提高水产动物的饲料利用率等。在增强水产动物免疫力方面的研究大致集中在微生态制剂刺激水产动物非特异性免疫系统,导致非特异性免疫相关酶活性的提高,从而能够抵抗病原体。因此,微生态制剂在改善水产动物免疫力方面上还应从以下方面进行研究:①对试验条件进行控制,保证研究结果的准确性,并从免疫相关因子的变化、个体抗病能力等进行系统、深入研究,以为微生态制剂的使用提供指导;由于微生态制剂属于生物制剂,受环境条件的影响较大;而在实际养殖生产中,水质条件复杂,使用哪种微生态制剂需要依靠科学严谨的试验基础。②在菌株的筛选上应筛选适应性强、效果好、便于保存的菌种,加强水产用微生态制剂的研究,利用适合水环境的微生态制剂;在畜牧业上筛选出的一些菌株经过多年生产实践,取得较好的效果,但水体环境与陆地环境差异显著;对于在畜牧业上的菌株,不能直接在水产养殖业中推广,应当筛选出适合水体环境并能提高水产动物免疫力的优质菌株。③对微生态制剂的研究应从其作用机理方面深入研究,以对应不同情况使用不同制剂,从而达到高效利用的目的;目前,对于微生态制剂作用机理仍处于宏观水平,应当开展更多微观水平的作用机理研究,使微生态制剂最高效地提高水产动物免疫力。④在微生态制剂的保存与运输过程中运用充氮、真空冷冻干燥等技术进行处理,以延长微生态制剂的保质期;微生态制剂作为生物制剂,在运输和保存方面要求严格,通过试验研究出微生态制剂最高效的保存和运输方式。然而,在微生态制剂的研发和使用方面也存在以下问题:①微生态制剂的研究仅在个体水平内进行,因环境、营养等对试验结果造成的影响不可忽略,因此相关研究还需具体化与系统化;②目前所使用的微生态制剂菌株种类较少,还需要对适用于水体环境及水生生物的菌种进行开发;③缺少安全性方面的验证,在水产上使用的微生态制剂应用使用时间短且效仿陆生动物,不一定对水产动物有效果,另外基因工程菌株应用在水产养殖中潜在威胁和安全性问题也缺少验证;④微生态制剂产品加工、保存、运输和使用上不能保证有效活菌数,因此其使用效果也不能保证;⑤微生态制剂作为一种新型水质条件未纳入相关行业标准,市场鱼龙混杂,产品质量得不到根本保证;⑥对微生态制剂的使用最佳条件研究尚不确定,针对性差,引起养殖户在一些情况下盲目使用从而造成浪费。
5结语
1.1养殖鱼类质量降低
对任何行业来说,质量保证是行业发展的前提。但是,我国的渔业的质量却没有随着市场的增长而增长,相反我国的鱼类品质越来越差。虽然20世纪50年代末期,我国成功突破了4大家鱼的人工培育方法,改变了我国4大家鱼一直依靠人工捕捞鱼苗的情况,推进了我国淡水养鱼业的发展。我国还对外引进了白鲫鱼、罗氏沼虾、淡水白鲳、罗非鱼等优质鱼类品种,还开发了牙鲆、银鲫、团头筋等野生鱼类,还对鲤鱼的品种进行了选育。但是,相比鱼类的巨大市场我国可人工培育的质量优异的淡水鱼类品种还不多。我国鱼类市场上出售的鱼类大多是没有经过人工改良的野生品种,而且随着繁殖代数的增加,很多鱼类品种都在退化,成熟期变短、生长速度变慢、抵抗各种疾病能力变弱、这些情况严重影响了我国渔业的发展。
1.2我国渔业的抗风险能力低下
随着我国经济和经营理念的不断发展,我国的渔业也经历着从粗放型养殖模式向集约型养殖模式转变。生产环境的不断变化使得我国的水产养殖技术总是在创新-适应-报废-接着再创新的怪圈中循环,造成我国的水产生产水平不稳定的局面。科研成果的滞后性使我国的水产生产水平总是达不到最高标准。科研工作者对水产生产科学知识的普及力度也不够,使得渔民完全没有能力抵抗病害和人为灾害。由于鱼类市场化时间比较晚还没有形成一定的抗病抗灾系统,我国的科研工作者并不能准确地诊断出鱼类的病原菌,不能实现鱼类疾病的对症治疗,这也制约了我国水产业的发展。
1.2鱼类饲料产业化水平低下
我国是水产养殖大国,我国的水产养殖总量占据世界养殖总量的70%以上,所以,我国水产饲料的消费和生产也处于世界之最。但是,由于我国渔业市场化起步较晚,政府对渔业的重视程度也不够,相关领域的研究也较少,造成了我国的水产饲料生产工业和工艺较发达国家的饲料生产工业差距很大。我国已经开发出来的饲料大多针对半成鱼或者成鱼,能够用来饲养幼鱼的饲料很少。而且饲料直接关系着鱼类的成长期和抵抗各种疾病的能力,饲料工业的落后也造成了我国水产养殖业的落后。我国的饲料生产量不能满足我国水产业对饲料的需要量,造成了我国不得不从国外进口昂贵饲料的局面,增加了养殖成本,制约了我国水产业的发展。
2我国渔业的未来发展方向
为了满足我国人民日益增长的对鱼类食物的需要,也为了提高我国渔民的经济水平,应该加快现代化渔业生产管理体制的建设,将渔业在社会中的重要性充分表现出来。
2.1渔业要以人为核心
渔业的领军者要明确市场风向,使渔业结构和鱼类品种与时俱进,带动我国渔业朝着健康、高效的方向发展,努力增加渔业利润。建设具有可持续发展能力的渔业结构保障渔民的经济来源,保持渔民养鱼捕鱼的积极性。渔业管理者还要努力为渔民建设减灾防灾体系,为大户型渔民开设养鱼保险,保证保障渔民生命财产安全,实现人与自然协调发展。
2.2保证鱼类的质量
以质量求生存、以质量求发展,是各个行业的生存法则。鱼类养殖业也要树立起牢固的质量安全意识,保证水产品的安全,全面推进水产健康养殖,健全水产品质量监控体系,加强水产品生产质量安全管理,大力提高水产品质量安全水平,增强市场竞争力。
2.3保证人与自然的和谐共处
为了使我国水产业具有长远的发展前景,我国的渔民应该使用合理的养鱼捕鱼模式,在谋求利益最大化的同时,开展好对鱼类生长环境的保护工作,保护并恢复海洋生态系统的自我修复能力、保护野生鱼类的生长空间、保护好濒危鱼类,将环境保护和经济发展协调一致,全面推进资源保护和环境修复事业。
2.4走自主创新之路
可持续水产养殖是我国水产养殖业的发展方向。“种养结合”、“净水渔业”是我国发展现代渔业的必由之路;水产品质量安全的关键在于对养殖水环境修复和保护。我国渔养殖业的发展关键问题是水体富营养化。水体富营养化的治理,最主要是削减污染源的排放,必须内源与外源同时治理。发展净水渔业是治理内源污染的关键措施。一定要加大生物修复的投入,国家与民众共同参与修复水环境。只有走净水渔业之路,我国的水产养殖业才会可持续性发展。推广净水渔业养殖模式而需要各级政府部门在宏观上加以控制,微观上给予指导。控制有效养殖的面积。充分发挥政府职能,控制有效养殖面积,建立健全的法律法规体系,要合理的规划养殖面积及品种,建立渔业用药限制、制定养殖废水排放水质标准,一定要严格控制滥用渔药现象,加强养殖水处理及废水排放的管理,为发展净水渔业提供充足的法律保障。只有走了净水渔业之路,我国的水产养殖业才会可持续性发展。
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。
三、结语
1.1光谱噪声去除由于实验条件如光谱仪硬件和环境光等因素影响,采集的原始光谱数据会包含噪声,需要采用光谱预处理的方法把这些噪声去除,同时保留有用光谱信息。采用SG平滑算法,经验模态分解(empiricalmodedecomposition,EMD)算法和小波分析(wavelettransform,WT)去噪算法等对光谱进行处理,并对三种去噪算法进行比较。
1.2潜在变量(LatentVariable,LV)在利用PLS方法建立模型时,非常关键的一点是所选取的对于建模最优的LV个数,LV和主成分分析中主成分类似,第一个LV贡献率最大,第二个次之,以此类推。如果选取的LV个数偏少,则无法全面代表样本的光谱特性,造成模型精度下降,影响模型的预测效果。而如果选取的LV个数过多,则会带入模型的噪声,干扰建模效果。
1.3建模分析方法用三种建模方法,分别是偏最小二乘回归(partialleastsquares,PLS),BP神经网络(backpropagationneuralnet-work,BPNN)和偏最小二乘支持向量机(leastsquaresupportvectormachine,LS-SVM)。采用PLS建模方法时,基于全谱作为模型输入,使用BP神经网络和LS-SVM建模时,把PLS回归模型得到的LV作为输入,进行对比分析。神经网络由一个输入层、一个或多个隐含层和一个输出层构成。BP神经网络是一种非线性的建模方法,广泛应用于光谱建模分析中[12]。LS-SVM是在经典支持向量机算法基础上作了进一步改进,能够同时进行线性和非线性建模分析,是解决多元建模的一种快速方法。
1.4定量模型评价标准定量模型的评价指标主要有决定系数和均方根误差(rootmeansquareerror,RMSE)。建模集决定系数用R2表示,预测集决定系数用r2表示。决定系数越接近于1,表示模型相关性越好,预测效果更好。一般来说,RMSE越小说明模型的误差越小,模型精度越高。建模集均方根误差用RMSEC表示,预测集均方根误差RMSEP表示。
2结果和讨论
2.1UV/Vis光谱图及COD浓度的统计分析图1为甲鱼养殖水样本的UV/Vis原始光谱曲线,从图中可以看出各个水样的光谱曲线的趋势相类似,没有呈现显著性差异,由于水体中硝酸盐、有机酸、腐殖质等物质对紫外光的强烈吸收,在波段200~260nm区域的吸收度明显高于其他区域。试验水体样本COD值统计结果如表1所示,模型的建模集和预测集COD值覆盖了较大范围,有助于建立准确、稳定和具有代表性的模型。
2.2基于全波长的PLS模型为了更好的分析三种消噪算法检测水体COD含量的性能,将对不同预处理方法获取的评价指标相比较,基于全谱的PLS模型的计算结果如表2所示。由表2可知,小波算法去除噪声后的光谱PLS模型取得了最佳结果,建模集的R2为0.79,RMSEC为15.89mg•L-1,预测集的r2为0.78,RMSEP为15.92mg•L-1。SG平滑和EMD算法虽然部分去除了噪声,但建模效果并没有得到相应提高。故后面建模分析在WT分析基础上进行。
2.3LV一般选取最优LV个数的标准观察RMSEP值随LV个数变化情况,如图3所示,当LV个数较少时,RMSEP值较大,随着LV个数的增加,RMSEP随之减小,当LV个数增加到6时,RMSEP的值保持稳定,LV个数继续增加,RM-SEP值也没有随着增加。取前6个LVs作为偏最小二乘支持向量积的输入建立模型。从贡献率角度解释,PLS建模得到的6个LVs分别作为LS-SVM的输入,之所以取前6个是因为这样几乎可以100%表达原始光谱有用信息,如表3所示,且降低了模型复杂度,提高模型运行速度和精度。
2.4BP神经网络模型根据前文得到的结果,将表3中选出的LVs作为BP神经网络模型输入,BP神经网络模型的计算结果如表4所示。分析表4可知,将6个LVs作为LS-SVM模型输入的结果,其建模集的R2为0.82,RMSEC为15.77mg•L-1,预测集的r2为0.81,RMSEP为16.67mg•L-1。
2.5基于LVs输入的LS-SVM模型LS-SVM模型预测结果如表5所示。采用LVs作为LSSVM模型输入,得到的结果优于基于BP神经网络模型。其建模集的R2为0.83,RMSEC为14.78mg•L-1,预测集的r2为0.82,RMSEP为14.82mg•L-1。
2.6PLS,BP神经网络和LS-SVM模型比较PLS,BPNN和LS-SVM建模方法的结果比较如图3所示,Cal表示模型的建模集(calibration),Pre表示模型的预测集(prediction)。不难发现,在LS-SVM模型和BP神经网络模型中,基于LV作为模型输入-建立的LS-SVM模型取得了最优的效果,BP神经网络模型的预测效果较优,且LS-SVM模型和BP神经网络模型都优于全波长的PLS模型结果。
3结语