综述:生物絮团技术推动可持续水产养殖:机遇、制约与环境展望
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时间:2025年10月13日
来源:Aquaculture 3.9
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本综述系统评估了生物絮团技术(BFT)这一革新性水产养殖模式。通过微生物蛋白利用可降低高达30?%的饲料成本,并借助益生菌与免疫刺激机制改善水体环境与鱼类健康。该技术虽面临能耗高、管理复杂等挑战,但通过优化碳源管理、发展节能增氧系统等路径,有望实现环境安全与经济效益的双赢,特别适合资源受限地区的小规模养殖户推广应用。
随着全球人口预计在2050年接近90亿,对优质蛋白质的需求日益迫切。鱼类作为必需氨基酸和Omega-3脂肪酸的重要来源,在水产养殖集约化发展过程中面临着营养物积累、水体污染和疾病暴发等挑战。生物絮团技术(Biofloc Technology, BFT)作为一种创新性解决方案,通过原位营养循环、减少换水量和提高资源利用效率,展现出变革水产养殖业的潜力。
传统水产养殖的高密度放养与商业饲料投喂导致水体富营养化问题加剧。虽然循环水养殖系统(RAS)能通过水处理技术将换水量控制在10?%以内,但其高昂的投资成本和技术门槛限制了在发展中国家推广应用。BFT技术通过培养异养细菌群落,将有毒氮化合物转化为微生物蛋白,形成可供鱼类摄食的絮凝体,同时实现水体净化与饲料补充的双重功能。
BFT系统的核心在于碳氮比调控。通过添加外源碳源(如糖蜜、淀粉),促进异养细菌增殖,将氨氮(NH3)、亚硝酸氮(NO2-)转化为菌体蛋白。这些富含蛋白质的絮凝体可被滤食性鱼类利用,使饲料成本降低最高达30?%。研究显示,BFT系统中的益生菌群落还能通过竞争性排斥和免疫刺激机制,显著提高鱼类的抗病能力。
尽管BFT具有显著优势,但其推广应用仍面临三大瓶颈:首先,持续曝气带来的高能耗问题在电力供应不稳地区尤为突出;其次,碳源类型与投加量的精准控制需要专业技术支持;此外,不同水产动物对絮凝体的利用效率存在物种差异性。针对这些制约,需重点研发太阳能驱动的节能增氧设备,建立低成本碳源管理体系,并加强农户技术培训。
BFT系统通过微生物代谢实现营养物质的内循环,有效减少养殖废水排放。与传统养殖模式相比,其氮利用率可提升40?%以上,真正体现循环经济理念。未来研究应聚焦于特定物种的絮凝体营养优化、智能监控系统开发,以及政策支持体系的构建,从而充分发挥BFT在推动蓝色革命中的核心作用。
生物絮团技术通过微生物主导的物质循环,为水产养殖可持续发展提供了切实可行的路径。虽然在能耗控制和技术普及方面仍需突破,但其在提升饲料效率、改善水体环境和增强动物健康方面的综合效益,使之成为实现联合国可持续发展目标的重要技术支撑。随着相关技术的持续优化,BFT有望在全球范围内推动水产养殖业向资源节约、环境友好的方向转型。
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