【研究意义】基塘农业种养模式在改善环境和提高社会经济价值方面具有独特的作用，开展基塘农作物和水产名优品种选育及布局优化、基塘系统水陆相互作用的研究，有助于发展生态效益与经济效益兼顾的基塘农业。【前人研究进展】19 世纪 80 年代，以钟功甫为主要代表的研究团队系统地探究了珠三角的桑基鱼塘及其水陆的相互作用［1］。1992年，珠三角的桑基鱼塘被联合国教科文组织列为区域农业开发的典型范例，从此引起了国内外学术界的研究兴趣，主要研究方向为基塘农业时空格局变化和农业发展模式的演变［2-4］，但基塘农业系统种养模式及可行性研究相关报道较少。有学者在种青养鱼领域进行了相关研究，程辉辉等［5］研究了种青养鱼模式下的草鱼肌肉营养成分和品质特性；毕香梅等［6］、毛东东等［7-8］分别研究了摄食青草、皇竹草和人工配合饲料的草鱼的肌肉营养成分；陈丽婷 ［9］研究了3种优质青饲料对草鱼饲养的效果。广东佛山珠三角基塘农业研究中心近期在广东省农业科学院佛山分院挂牌成立，正开展相关研究。【本研究切入点】随着工业化和城市化进程加快，基塘农业的经营模式及基塘用地的空间发生了巨大变化，鱼塘面积不断增大而基面面积逐渐缩小，目前珠三角基-塘比例以2∶8 居多。在佛山市南海和顺德区域，由于鱼塘租金上涨速度快，一般可达每年6～8元/m2，导致养殖户不断提高养殖密度，而集约化养殖逐渐衍生出鱼类病害多发和饲料利用率下降、肉质变差［6,10］等问题。治病不如预防，种养结合提升生态系统协同效益的理念被重新挖掘。新形势下基塘农业模式需走生态高效化、产业化延伸的路子，构建兼顾污染整治、生态保护等因素的珠江三角洲种养综合技术体系［11］。【拟解决的关键问题】本研究在基塘农业模式下以不同饲料养殖草鱼，养殖前期主要投喂人工配合饲料，后期适当增加高丹草（该牧草为高粱与苏丹草杂交的新品种，其粗蛋白和粗脂肪含量丰富，供草期一般为5～10月，南方一年可收割6～8次［12］）的投喂，比较分析草鱼的生长性能、肌肉营养成分及经济效益的差异，探索基塘农业模式养殖草鱼的方法，为草鱼肉质的改良提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 基塘饲草种植
试验在佛山市农业科学研究所内水产示范区进行，试验塘总面积1.3 hm2，其中水面面积1 hm2，塘基面积0.3 hm2，利用塘基的空置区域种植果桑，经常露出水面的池塘堤面种植得力高丹草。2018年5月初，草苗长至1 cm时移植至池塘坡面距离塘基水平面50 cm的范围内，条播行距15 cm，种植面积为667 m2。
1.2 养殖试验设计
供试草鱼购自佛山市南海百容水产良种有限公司，初始平均体重770（±11.2）g，投入3个面积相同（0.147 hm2）的池塘，每个池塘放养草鱼610尾，搭配鳙鱼200（±6.5）g30尾，鲢鱼350（±8.3）g50尾。试验设3个处理：蛹肽蛋白饲料组，投喂广东丰信饲料有限公司的蛹肽蛋白饲料（粗蛋白含量28.0%、粗脂肪含量3.0%、粗灰分16.0%，配方源自广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所）；混合料组，投喂蛹肽蛋白饲料和高丹草，每周收割两次高丹草喂鱼；普通料组，投喂广东旺海饲料实业有限公司的草鱼料（粗蛋白含量29.0%、粗脂肪含量2.8%、粗灰分15.0%）。每天8：00和17：00按鱼体重的5%～8%各投喂1次，根据天气状况和鱼的采食情况适当增减投喂量，保持每个池塘每次投喂饲料时的量一致，混合料组投喂高丹草时当餐不再投喂饲料。养殖期间池塘水温为20.6～32.5 ℃，溶氧量为 5.76～7.18 mg/L，总硬度为 78～96 mg/L ，氨氮含量为0.08～0.5 mg/L，亚硝态氮含量为0.05～0.2 mg/L。
1.3 指标测定
本试验在基塘农业模式下种草养鱼，试验期为2018年4—10月（180 d），统计期间收割的高丹草总质量，渔获总重和投入饲料的数量及成本。
1.3.1 生长指标测定 试验结束，停止喂食，使鱼饥饿24 h，记录每个池塘的草鱼、鳙鱼、鲢鱼实际起捕总尾数，称量每个池塘的成鱼总质量，计算增重率和成活率。
增重率（WGR，%)=（鱼体末质量-鱼体初质量）/鱼体初质量×100；
成活率（SR，%）=（总尾数-死亡尾数）/总尾数×100；
收入=产量×单价；
纯收入=收入-（种苗、饲料、人工等投入品）成本；
特定生长率（SGR，%/d）=（Ln终末平均体质量-Ln初始平均体质量）×100/饲养天数。
1.3.2 草鱼肌肉营养成分分析 每个处理随机抽取4尾草鱼，采集侧线上方背脊肌肉，制成4个混合样，样品质量50（±3.8）g，得到包括初始组（投放鱼种前采样）在内共16个样本。肌肉水分含量采用直接干燥法测定，参考GB 5009.3-2010；粗蛋白含量采用凯式定氮法测定，参考GB 5009.5-2010；粗脂肪含量采用索氏抽提法测定，参考GB/T 5009.6-2003；氨基酸测定参照GB/T 5009.124-2003的方法进行样品处理，采用高效液相色谱仪测定鱼肉氨基酸组成；不饱和脂肪酸测定参照GB/T 9695.2-2008的方法进行样品处量，采用气相色谱仪按峰面积归一化法计算脂肪酸组成。
试验数据采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析，当差异显著时（P＜0.05）进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 投喂不同饲料对草鱼生长性能的影响
从表1可见，不同处理组草鱼初始平均体重相近，而终末平均体重则出现了显著差异，投喂蛹肽蛋白饲料组草鱼的增重率（134.3%）和特定生长率最高（0.47%/d）；混合料组草鱼的增重率（112.2%）和特定生长率（0.42%/d）最低，从增重率与特定生长率两个指标来看，均呈现出蛹肽蛋白饲料组＞普通料组＞混合料组的显著性差异。3种饲料处理的草鱼成活率达到96%，无显著性差异。
表1 投喂不同饲料对草鱼生长性能的影响
Table 1 Effects of different feed on growth performance of grass carp
注：同列数据后小写英文字母不同者表示显著差异。
Note: Different lowercase letters in the same column represent significant differences
处理Treatment初始平均体重（IMW, g）终末平均体重（FMW, g）增重率（WGR, %）特定生长率（SGR，%/d）成活率（SR, %）蛹肽蛋白饲料组PP.Group 781.2±8.3a 1830.6±23.6a 134.3±9.2a 0.47±0.01a 96.5a混合料组PP.+JG.Group 765.6±7.2a 1624.8±23.1b 112.2±7.5b 0.42±0.01b 96a普通料组WH.Group 772.3±11.8a 1703.0±21.1c 120.5±8.7c 0.44±0.01c 95.5a
2.2 投喂不同饲料对草鱼肌肉常规营养成分的影响
初始组草鱼肌肉水分含量（79.3%）最高，蛹肽蛋白饲料组与混合料组间差异不显著。灰分主要包括各种矿物元素，决定了鱼类肌肉营养价值。混合料组草鱼肌肉灰分含量最高（1.83%），普通料组最低（1.18%）。3个试验组草鱼肌肉的粗蛋白含量均高于初始组（17.7%），其中混合料组(20.7%)最高。蛹肽蛋白饲料组草鱼肌肉的粗脂肪含量（1.74%）最高，其他组间差异不显著。
表2 投喂不同饲料对草鱼肌肉常规营养成分的影响（湿重，%）
Table 2 Effects of different feed on routine nutritional composition of grass carp muscle (wet weight, %)
注：同列数据后小写英文字母不同者表示显著差异。
Note: Different lowercase letters in the same column represent significant differences.
处理 Treatment 水分Moisture 粗蛋白Crude fat 粗脂肪Crude protein 灰分Ash初始组In.Group 79.3±0.5a 17.7±1.9a 1.28±0.32a 1.70±0.21a蛹肽蛋白饲料组PP.Group 77.7±0.3b 19.0±1.1b 1.74±0.26b 1.54±0.18a混合料组PP.+JG.Group 76.2±0.7c 20.7±0.86c 1.27±0.28a 1.83±0.13b普通料组WH.Group 77.6±0.6b 19.9±0.77bc 1.34±0.32a 1.18±0.27c
2.3 投喂不同饲料对草鱼肌肉氨基酸含量的影响
本试验检测了不同饲料处理草鱼肌肉中的4种鲜味氨基酸（Asp、Glu、Gly、Ala）含量，结果（表3）均显示谷氨酸（Glu）含量最高，天门冬氨酸（Asp）次之。其中混合料组草鱼肌肉的天门冬氨酸含量（1.60%）、谷氨酸含量（2.70%）、鲜味氨基酸含量（6.37%）组间最高。蛹肽蛋白饲料组与混合料组比较，天门冬氨酸、谷氨酸和鲜味氨基酸的含量均无显著差异。3种饲料喂养的草鱼肌肉中氨基酸总量均显著高于初始组，混合料组草鱼的氨基酸总量显著高于其他处理组。
表3 投喂不同饲料对草鱼肌肉氨基酸含量的影响（湿重，%）
Table 3 Effects of different feed on amino acid contents of grass carp muscle (wet weight, %)
注：“*”表示鲜味氨基酸，“#”表示必需氨基酸。
Note: “*” represents delicious amino acid(DAA); “#” represents essential amino acid(EAA).
处理Treatment天门冬氨酸Asp*谷氨酸Glu*甘氨酸Gly*丙氨酸Ala*酪氨酸Tyr苯丙氨酸Phe#鲜味氨基酸TDEE氨基酸总量TAA初始组In.Group 1.39±0.32 2.17±0.57 0.61±0.14 0.84±0.19 0.51±0.11 0.65±0.10 5.01±0.38 13.09±0.22a蛹肽蛋白饲料组PP.Group 1.60±0.09 2.49±0.15 0.75±0.04 0.97±0.03 0.58±0.03 0.73±0.04 5.81±0.13 15.00±0.18b混合料组PP.+JG.Group 1.76±0.15 2.70±0.25 0.82±0.12 1.09±0.10 0.64±0.03 0.78±0.06 6.37±0.27 16.07±0.26c普通料组WH.Group 1.57±0.10 2.45±0.15 0.73±0.27 0.98±0.06 0.57±0.07 0.72±0.06 5.73±0.22 14.71±0.17b
2.4 投喂不同饲料对草鱼肌肉不饱和脂肪酸的影响
本试验检测了不同饲料处理草鱼肌肉中的4种不饱和脂肪酸，结果（表4）表明，饲料中的脂肪酸组成和环境因素影响鱼体脂肪酸的组成，对饱和脂肪酸的影响小，主要影响不饱和脂肪酸。初始组不饱和脂肪酸的含量（71.07%）显著高于3个试验组，3个试验组草鱼肌肉油酸（C18:1）的含量高于初始组（30.24%）。油酸作为单不饱和脂肪酸，可降低低密度脂蛋白及血清胆固醇，却不降低高密度脂蛋白含量，对人体有重要的营养和保健作用［11］。亚油酸（C18:2）因人体自身无法合成或合成很少，必须从食物中获得，故被认为是一种必需脂肪酸。由于亚油酸能降低血液胆固醇，预防动脉粥样硬化而倍受重视。初始组亚油酸的含量高于3个试验组，混合料组亚油酸的含量最低（16.80%），有可能是配合饲料中亚油酸的含量高于高丹草所致。
表4 投喂不同饲料对草鱼肌肉不饱和脂肪酸的影响（湿重，%）
Table 4 Effects of different feed on unsaturated fatty acid of grass carp muscle(wet weight, %)
注：*表示属于单不饱和脂肪酸∑MUFA，#表示属于多不饱和脂肪酸∑MUPA。
Note: * represent monounsatarated fatty acid (∑ MUFA), # represent polyunsaturated fatty acid (∑ MUPA).
初始组In.Group 30.24±2.73 21.53±2.92a 2.48±0.26 2.45±0.37 0.18±0.01 0.92±0.14 71.07±7.20a蛹肽蛋白饲料组PP.Group 32.95±2.30 19.33±0.30b 2.56±0.64 2.33±0.41 0.286±0.06 0.85±0.16 66.98±8.13b混合料组PP.+JG.Group 33.02±3.30 16.80±2.29c 2.54±0.87 2.73±0.89 0.29±0.07 0.82±0.28 65.48±9.85b普通料组WH.Group 34.22±1.60 18.11±1.42b 2.54±0.40 2.53±0.58 0.25±0.03 0.88±0.10 66.07±9.15b处理Treatment油酸*（C18:1）Oleic acid亚油酸#（C18:2）Linoleic acid亚麻酸#(C18:3)Linolenic acid花生四烯酸(C20:4)Arachidonic acid花生五烯酸EPA（C20:5）Eicosapentaenic acid二十二碳五烯酸 DPA（C22:5）Docosahexaenoic acid不饱和脂肪酸Unsaturated fatty acid(∑MUFA+∑MUPA)
2.5 投喂不同饲料的养殖经济效益比较
3个池塘的面积大小（0.147 hm2）和放养密度（4 160尾/hm2）相近，蛹肽蛋白饲料与普通草鱼料价格均为4 320元/t。清塘时成鱼按市场价计算，草鱼12.6元/kg、鳙鱼13元/kg、鲢鱼6元/kg，统计收益（表5）发现，按等量换算，高丹草（鲜）对蛹肽蛋白饲料的替代率为25.8：1，与早前相关研究草鱼对饲草的转化利用率为20～30一致［9］；混合料组的绝对收益虽然比不上蛹胎蛋白饲料组，但是投入产出比低（0.941），获取1单位的产值投入成本更低，可认为利用池塘闲置区域种青养鱼能节省养殖成本。
表5 不同投喂方式下养殖经济效益对比
Table 5 Comparison of breeding economic benefits under three feeding methods
处理Treatment鱼苗重量Stock weight（kg）鱼苗成本（元）Stock cost（Yuan）饲料消耗量Feed consumption（kg）饲料成本（元）Feed cost（Yuan）人工（元）Labor cost（Yuan）蛹肽蛋白饲料组PP.Group 450 5400 2290 9892.8 1200混合料组PP.+JG.Group 452 5424 1865（料）+7638（草） 8056.8 1600普通料组WH.Group 458 5496 2163 9344.2 1200处理Treatment渔获重量Fish output（kg）饵料系数FCR渔获价值（元）Fish value(Yuan)收益（元/hm2）Income(Yuan/hm2)投入产出比ROI蛹肽蛋白饲料组PP.Group 1389.5 2.43 17461.4 6603.9 0.945混合料组PP.+JG.Group 1272.6 - 16014.8 6368.2 0.941普通料组WH.Group 1338.0 2.46 16858.8 5581.4 0.951
3 讨论
3.1 投喂不同饲料对草鱼生长性能的影响
投喂蛹肽蛋白饲料组的草鱼增重率最高（134.3%），高于普通料组（120.5%），证明蛹肽蛋白部分替代鱼粉是可行的［13-15］。普通料粗蛋白含量（29%）比蛹肽蛋白饲料（28%）高，但增重率与特定生长率相对低，可能是由于饲料蛋白组成的差异所致［16］。混合料组草鱼的增重率与特定生长率最低，可见添加牧草对草鱼生长速度的贡献不高，这与程辉辉等［5］、陈丽婷等［9］的研究结果相同，可能是饲草中蛋白含量低（粗蛋白占干重含量14.07%）、营养结构不均衡，致使草鱼生长速度慢［5,9］。混合料组的草鱼体型纤长，而纯投喂蛹胎蛋白饲料组的草鱼体脂较多，略显肥胖。有研究指出，高丹草干样中粗蛋白含量6.22%～12.64%，粗脂肪含量0.96%～2.01%，粗纤维含量25.61%～34.65%［17］。观察发现，草鱼摄食高丹草的叶片和鲜嫩茎秆，弃食老秆部分，鲜草生长至50 cm以内收割投喂，草鱼基本上能全食。鱼类对饲料中纤维物质的营养作用表现为刺激肠胃蠕动和刺激消化酶的分泌，从而促进营养物质的消化和吸收，草鱼喜食禾本科植物，对牧草的消化吸收较大部分鱼类要强。因此，草鱼养殖前期主要采用人工配合饲料投喂，草鱼生长速度快，到后期则适当增加青草的投喂，在不影响草鱼生长的情况下能改善鱼肉品质。
3.2 投喂不同饲料对草鱼肌肉营养的影响
鱼体肌肉主要营养成分为粗蛋白、粗脂肪和微量元素等，其中氨基酸和脂肪酸含量是评价营养价值的重要指标。混合料组的草鱼肌肉中粗蛋白含量（20.7%）、氨基酸总量（16.07%）、鲜味氨基酸含量（6.37%）在3个试验组中最高，粗脂肪含量最低（1.27%），表明在草鱼养殖中采用蛹肽蛋白饲料和高丹草混合投喂的策略能有效改善草鱼肉质。有研究指出，养殖鱼类肌肉松软，水分含量较高，脂肪含量通常高于野生鱼类，而蛋白质含量低于野生鱼类［18］。本研究得到相似结果，在草鱼养殖中除投喂人工配合饲料，适当添加青草能达到仿生态养殖的效果。
蛹肽蛋白饲料组草鱼肌肉粗脂肪含量（1.74%）在3个试验组中最高，说明持续单独投入蛹肽蛋白饲料容易造成草鱼体脂沉积，而混合投喂高丹草能提高草鱼肌肉粗蛋白的含量，降低粗脂肪的含量。有研究表明，降低草鱼肌肉中粗脂肪含量有助于增强草鱼肌肉的咀嚼性，提升草鱼肌肉品质［8］。草鱼肌肉中与鲜味有关的氨基酸是谷氨酸和天门冬氨酸，与甜味相关的是甘氨酸和丙氨酸。蛹肽蛋白饲料组与普通料组草鱼肌肉中鲜味氨基酸的含量无显著性差异，而鲜味氨基酸含量以混合料组的最高（6.37%），这与毕香梅等［6］的研究结果相似，与毛东东等［7-8］的研究结果有所不同，可能是由于草鱼在不同生长阶段对食物营养的需求不同所致，幼鱼时期对比效果不显著。初始组草鱼肌肉中亚油酸、不饱和脂肪酸含量最高，其他各项营养指标含量均低于3个试验组。已有研究表明水生动物的肌肉脂肪酸组成与其生理状况、生存环境、摄食饵料的种类密切相关［19-21］，其中以饵料的影响最为明显［22-26］。因此，养殖前期主要投喂人工配合饲料，后期适当增加高丹草的投喂，不会影响草鱼生长，还能改善鱼肉品质。
3.3 基塘种养模式下养鱼的效益提升
基塘农业模式下种青养鱼能降低饲料成本，提升草鱼品质。本试验由于养殖密度低，统计收益偏低。投喂新鲜青草或制成草粉预制饲料［27］能有效降低养殖成本。按照前人经验，10～15 kg新鲜牧草能增加0.5 kg草鱼产出［28-29］，在草鱼主养池塘中利用配合饲料与青草混合投喂，草鱼体型纤长［30］，更符合市场的喜好。投喂蛹肽蛋白饲料的草鱼增重率高，生长速度快，后期则以草料改善鱼肉品质，可以探索分阶段分需求制定投喂方案［31］，提高基塘种养模式下的养鱼效益。基塘种植可因地制宜，考虑地方优势品种，发展为果基、瓜基、菜基、蔗基等一种或多种混合模式，养殖不同食性不同空间层的经济鱼类，充分发挥基塘农业种养结合的优势。
4 结论
摄食蛹肽蛋白饲料的草鱼增重率高，但容易沉积体脂，导致体型肥胖；混合料组的草鱼生长速度慢，但鱼肉粗蛋白含量最高（20.7%），脂肪含量最低（1.27%），肉质更鲜美。基塘农业模式下利用闲置区域种青养鱼，能有效降低饲料成本，改善鱼肉品质。
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