引言
水产养殖是一个快速扩张的行业,在全球粮食安全和经济增长中发挥着至关重要的作用(FAO, 2024)。随着生产体系日趋集约化,该行业越来越依赖于高效的管理策略来优化资源利用、降低成本并提高盈利性(Bezerra等, 2025, FAO, 2024, Gutiérrez-Leyva等, 2020, Rodríguez-Hernández等, 2025)。当前罗非鱼生产面临的核心挑战在于最大化生物经济效益,即在提高饲料管理和收获管理实践的同时,平衡生物性能与经济可行性(Gutiérrez-Leyva等, 2020)。
在罗非鱼生产中,针对亚成体(体重≤350 g的鱼)的收获策略使生产者能够出售鱼类,而非将养殖周期延长至更晚的阶段(Correa等, 2020, Gutiérrez-Leyva等, 2020)。非洲、亚洲和拉丁美洲的市场越来越倾向于小型整条罗非鱼(150-250 g),这既反映了消费需求,也体现了生产效率(Betanzo-Torres等, 2019, Chikowi等, 2021, Soma等, 2021)。例如,在赞比亚,在社会经济背景下,女性倾向于选择较小的罗非鱼(<300 g),而男性则倾向于选择较大的鱼(>300 g)(Murphy等, 2024)。这可能受到家庭将鱼类纳入儿童膳食的需求以及低收入消费者倾向于购买更便宜鱼类的情况影响(Ahern等, 2020, Genschick等, 2018)。同样,较短的生产周期和较小的鱼体规格可降低饲料转化率(FCR),并为小规模生产者增加现金流(Bostock等, 2022, Kaminski等, 2024)。此外,生产固定体重的亚成体罗非鱼将生物效率与经济灵活性相结合,对于资金和饲料资源有限的农户尤为有益(Correa等, 2020, Gutiérrez-Leyva等, 2020)。
饲料管理是水产养殖盈利性的关键因素,因为饲料成本占总生产成本的50%以上(Goddard, 1996, Hernández-Vidal, 2024)。在此背景下,限饲-补偿(R-C)饲喂策略作为一种有效的管理工具应运而生,旨在优化饲料效率的同时维持生长表现(Ali等, 2003;Limbu和Jumanne, 2014;Py等, 2022;Urbinati等, 2014)。该策略涉及交替进行饲料限制期——通过禁食、减少投喂量或降低营养含量等方式——与重新饲喂期,在重新饲喂期内恢复或超过正常投喂水平(Ali等, 2003;Jobling, 2010;Nicieza和álvarez, 2009)。
在限饲期间,鱼类因能量摄入减少而生长受限;然而,当恢复投喂时,许多物种表现出补偿性生长,其特征是体重加速增长,使其能够追上持续投喂的同龄鱼(Jobling等, 1999, Nicieza和álvarez, 2009)。这种生物反应源于食欲增强、营养吸收改善以及能量分配的改变(Ali等, 2003)。合理实施的R-C饲喂策略可以减少饲料消耗、改善饲料转化率并降低生产成本,同时保持可接受的生长率和存活率(Urbinati等, 2014, Py等, 2022)。尽管R-C饲喂策略具有生物学优势,但其经济影响取决于补偿性生长的幅度及其弥补减少的饲料成本的能力(Suárez-Puerto等, 2021)。研究人员已在多种水生物种中评估了R-C饲喂策略,以了解该实践的多样化效应,包括西伯利亚鲟(Falahatkar等, 2025)、 barramundi(Tian和Qin, 2004)和Sobaity鱼(Taravat等, 2022)等。
传统的生长模型,如von Bertalanffy、Gompertz或Logistic模型,往往无法捕捉R-C饲喂策略中出现的间断性和变化,因为在限饲期生长减缓,而在补偿期生长加速。在这种情况下,双相生长模型通过将生长分为两个由生长速率变化点分隔的独立阶段,提供了对这种动态过程更具弹性的描述(Quince等, 2008a;Mayer等, 2012;Wilson等, 2017)。这种分析结构能够捕捉生物转变过程,例如从限饲到补偿饲喂的转变,或从体细胞分配到繁殖分配的转变(Araya和Cubillos, 2006, Rogers-Bennett和Rogers, 2016)。双相模型描述了成熟前后的两个主要生长阶段,从而可以推断出受能量分配变化(主要转向繁殖)影响的生活史特征(Quince等, 2008a, Quince等, 2008b, Wilson等, 2017)。实证证据进一步支持了双相模型相比传统单相模型(如von Bertalanffy、Gompertz或Logistic生长模型)具有更高的生物学真实性和统计性能(Wilson等, 2017)。
将生物经济模型应用于罗非鱼生产的亚成体阶段,可以为R-C饲喂策略下固定体重收获的经济潜力提供新的见解。这种整合有助于设计适应性管理策略,在投入品价格和市场需求波动的情况下,提高生产力的同时保持经济韧性(Bezerra等, 2025, Shamshak和Anderson, 2009)。近期已认识到,管理不善的水产养殖实践对环境具有巨大的长期影响(Sarosh等, 2024, Tabrett等, 2024)。运营效率不高的养殖场将使用超出必要的投入品进行生产,增加总氨氮(TAN)的产生,造成环境损害和对生产的负面影响(Abd El-Hack等, 2022, Sarosh等, 2024, Tabrett等, 2024)。高TAN水平可导致鱼类鳃增生、生长缓慢和存活率低,以及寄生虫和细菌性疾病(Benli等, 2008;Paredes-Trujillo等, 2022)。
尽管R-C饲喂策略在水产养殖中的应用日益广泛,但很少有研究将其纳入一个明确考虑其与罗非鱼亚成体固定体重收获之间相互作用的经济框架中(Chareo-Benitez等, 2023;Gutiérrez-Leyva等, 2020;Kunda等, 2024;Oliveira等, 2022;Passinato等, 2015)。据作者所知,尚无研究从生物经济角度探索限饲和补偿饲喂策略的建模。迄今为止,尚无任何研究比较过在变饲喂条件下指数模型和双相生长模型的预测和经济意义,而解决这些不足对于优化资源分配、提高饲料效率和增强罗非鱼生产的盈利能力至关重要。因此,理解R-C饲喂策略与收获体重和市场价值之间的相互作用,对于确定其生物经济可行性至关重要,尤其是在罗非鱼生产的亚成体阶段。因此,本研究旨在采用生物经济建模方法,评估用于生产固定体重罗非鱼亚成体的限饲-补偿饲喂策略。具体而言,本研究的目标是确定最能描述R-C饲喂策略下罗非鱼亚成体生长动态的生长模型,以及确定最大化净经济效益的鱼体规格。
R. Domínguez-May|G.R. Poot-López|V.H. Fuentes-Andraca|M.E. Araneda-Padilla|G. Ponce-Díaz|I. Velazquez-Abunader