运用Fish-PrFEQ程序建立草鱼投喂管理和污染排放模型

发布时间：2020-05-14 08:43

【摘要】：草鱼(Ctenopharyngodon idellus)投喂管理中饲料需求量一直以投喂经验为主,饲料的投喂量过少会导致草鱼生长受到抑制,投喂过多会导致成本增加和养殖水域污染,建立草鱼生物能量学模型,探讨不同环境下草鱼能量需求,能为草鱼精准投喂管理提供一定的理论基础。本文研究了草鱼在不同水温、体重下的生长规律,运用Fish-PrFEQ程序建立了草鱼能量需求和污染排放模型。结果如下:试验一:研究水温对草鱼生化成分、生长特征、矿质元素吸收和抗氧化功能的影响。试验设置四个温度梯度(22°C,26°C,30°C和33°C)。试验研究表明,在不同水温养殖下,草鱼生化成分和能值有显著性的差异(P0.05),水分含量和蛋白质含量在22°C最高,随着水温的上升有下降的趋势,草鱼的能值含量随着水温的上升逐渐降低;水温对草鱼的终末体重(FBW),增重率(WG),特定增长率(SGR),积温系数(FBW)和饲料系数(FCR)均有显著影响(P0.05);草鱼的最适生长温度为30°C;各水温组之间全鱼、脊椎骨及鳞片中Ca(%)和Mg(%)的含量均无显著性差异(P0.05),水温为26°C时,脊椎骨、鳞片中Ca沉积量最大。血清中活性氧(ROS),过氧化物歧化酶(SOD)随着水温的升高显著升高(P0.05);总抗氧化能力(T-AOC),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)随着水温的升高呈现先上升后下降的趋势,水温为30°C达到最高;随着水温的变化,过氧化氢酶(CAT)各组之间无显著性差异(P0.05)。结果显示30°C为草鱼最适生长和矿质元素沉积水温。试验二:本实验探究不同生长阶段草鱼的生化成分、生长特征、消化率和矿质元素吸收特征,为建立草鱼的生长预测和饲料投喂模型奠定了基础。实验设计了初始体重2.1±0.0g,31.3±1.0g,71.1±1.1g,222.0±8.2g和554.0±18.4g五个实验水平,养殖8周后对鱼体的生长性能、营养物质的表观消化率、全鱼营养成分、脊柱骨和鳞片的矿质元素指标进行测定。结果表明,随着实验草鱼初始体重的增加,草鱼生长速度出现先上升后下降的趋势;水分随着草鱼体重的增加而显著下降(P0.05),草鱼粗脂肪、粗蛋白、灰分、能值随着草鱼体重增加而显著上升(P0.05),草鱼饲料转化率(FE)随着体重下降而显著下降(P0.05)。干物质表观消化率(ADCd),蛋白质表观消化率(ADCp),能量表观消化率(ADCe)和磷表观消化率(ADCpi)随着体重增加而显著上升(P0.05)。草鱼全鱼、骨骼、鳞片中的Ca、P含量,随着体重的增加显著增加(P0.05),但钙磷比随着体重增加没有显著性的差异(P0.05),草鱼全鱼、脊椎骨的Mg含量随着体重增加而增加(P0.05),而鳞片Mg含量随着体重增加无显著性的差异(P0.05)。结论:通过TGC参数,草鱼的生长呈现先上升后下降的趋势,草鱼的生长主要体现在蛋白质和脂肪的沉积上。草鱼随着体重的上升对于Ca、P的需求有所增加,但是在不同发育阶段,鱼体和脊椎骨以及鳞片中Ca/P比值大致保持稳定。实验三:使用Fish-PrFEQ程序,采用生物能量学方法建立在养殖条件下草鱼的生长模型、饲养需求模型和污染排放模型,模型的数据源于发表文章中的养殖数据及华中农业大学养殖基地草鱼生长数据,通过计算观测值和预测值最小残差平方和(RSS),确定草鱼在不同生长阶段的生长规律及适用的生长模型。结果表明,草鱼生长主要分为三个阶段(幼鱼期,体重范围为0.5-25g;初级生长期,体重范围为25-750g;快速生长期750g)。相对于其他生长模型,校正后TGC生长模型能够更好地预测草鱼的生长规律。饲养需求模型根据消化能(DEreq)进行估算,消化能的计算源于以下几个方面的数据:生长能(RE)、基础代谢能(HeE)、热增值能(HiE)、尿液和鳃的排泄能(UE+ZE)。消化能需求量为:DE=[6.13×BWpred-6.13×BWinitial]+HeE[(-30.3+2.4T×BWaverage)×0.8]+HiE[0.45×(RE+HeE)]+(UE+ZE)[0.058×(RE+HeE+HiE)]。各种能量的估算和数据均来源于发表的文献。污染排放模型的建立采用营养物质动态平衡法。结果表明,相对其他的生长模型而言(SGR,DGC,linear),TGC生长模型能够更好地描述在养殖条件下不同生长阶段草鱼的生长规律。在投喂策略上,以粗蛋白含量分别为40%,30%和28%的饲料分别投喂幼鱼、快速生长期草鱼和快速生长期草鱼,经估算,草鱼从0.5g到2500g,每生产1t草鱼,草鱼消化能需求量大约为2.1×108kJ,饲料的需求量为1.51t,总固态废弃物的排放为344kg,固态氮的排放量为1.3kg,固态磷排放量为0.65kg,溶解氮排放量为2.7kg,溶解磷排放量为0.21kg。从上述结果可以看出,采用Fish-PrFEQ程序构建生长模型、饲养需求模型和污染排放模型是草鱼养殖过程中进行投喂管理较为合适的方法。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S965.112

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本文编号：2663099