在低盐度环境下，将巨型对虾（Macrobrachium rosenbergii）与主要鲤鱼品种（Labeo rohita）进行综合多营养级水产养殖（IMTA）：提升生产性能并优化营养成分

《Aquaculture》：Integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) of Giant prawn ( Macrobrachium rosenbergii) and major carp ( Labeo rohita) at low salinity: Improving production performance and nutritional profiles

本试验研究在低盐度（2-5‰）条件下，通过综合多营养水产养殖（IMTA）系统，比较了两种 stocking 密度（2/m2和4/m2）的 giant prawn 与 G3 strain major carp 的生长性能、产量及经济效益。结果表明IMTA系统显著提升prawn和carp的生长率（P<0.05）、存活率及总产量（T3组prawn产量达1195.6kg/ha），同时优化了水体质量与营养组成。成本效益分析显示IMTA系统利润率高达74%，较传统模式提升41%。该研究验证了低盐度IMTA系统在提高水产养殖可持续性和经济效益方面的有效性。

　　

穆斯菲库尔·拉赫曼·萨克尔博士（Md. Musfiqur Rahman Sarker）、瓦西姆·阿克拉姆（Wasim Akram）、努尔·法蒂玛·罗蒂（Nur Fatema Roti）、坦维尔·沙里亚尔·肖哈格（Tanvir Shariar Shohag）、拉沙杜尔·伊斯兰博士（Md. Rashedul Islam）、穆罕默德·肖夸特·阿里（Mohammad Shawquat Ali）、穆罕默德·阿卜杜勒·巴滕·布海因（Mohammad Abdul Baten Bhuyain）、伊克巴尔·侯赛因博士（Md. Iqbal Hossain）、阿卜杜拉-阿尔·马蒙（Abdullah-Al Mamun）和利法特·拉希博士（Md. Lifat Rahi）

渔业与海洋资源技术系，库尔纳大学（Khulna University），库尔纳9208，孟加拉国

摘要

本研究使用12个每个面积为120平方米的土塘（共3组重复实验），在低盐度环境下，探讨了巨型对虾（Macrobrachium rosenbergii）和主要鲤鱼（Labeo rohita）的养殖性能。实验中，莲花（Nymphaea nouchali）和孔雀鱼草（Najas indica）被用作大型水生植物，而双壳类软体动物（Lamellidens marginalis）则被用于混合养殖系统（IMTA）。巨型对虾的放养密度分别为2/平方米和4/平方米，主要鲤鱼的放养密度为0.5/平方米。实验组设置如下：对照组为对虾（2/平方米）+ 鲤鱼（0.5/平方米）；T1组为对虾（4/平方米）+ 鲤鱼（0.5/平方米）；T2组为对虾（2/平方米）+ 鲤鱼（0.5/平方米）（均在普通池塘中）；T3组为对虾（4/平方米）+ 鲤鱼（0.5/平方米）（均在IMTA池塘中）。结果显示，IMTA池塘中的生长速率、存活率和产量显著更高（P < 0.05）。氨基酸和脂肪酸分析表明，IMTA养殖的对虾和鲤鱼含有更高水平的必需氨基酸及多不饱和脂肪酸（P < 0.05）。此外，IMTA池塘中的浮游生物多样性（物种数量、丰富度和多样性指数）也显著更高。总体而言，对虾和鲤鱼的产量分别为：对照组493.5 ± 27.4公斤/公顷，T1组691.6 ± 31.4公斤/公顷，T2组685.2 ± 26.8公斤/公顷，T3组1195.6 ± 46.7公斤/公顷。成本效益分析显示，对照组利润为41%，而T1组、T2组和T3组的利润分别为48%、59%和74%。结果表明，IMTA是一种具有显著生态和环境效益的对虾和鲤鱼混养技术。

引言

近年来，综合多营养级水产养殖（IMTA）作为一种环保养殖方式获得了快速发展，该技术将来自不同营养级的两种或多种生物进行协同养殖（Castilla-Gavilán等，2024）。在IMTA系统中引入无机（水生植物/大型水生植物）和有机（软体动物）提取物种可以提高养殖效率（通过改善水质）、减少废物/污染物、提供生态系统服务（如生物修复）、促进生长和产量提升，并提高目标物种的质量和福利（Ma等，2019；Nath等，2022；Aguilo-Arce等，2025；Borghese等，2025）。此外，IMTA模式使农民能够以最少的投入在同一地点种植和收获多种产品（Chopin等，2012；Ali等，2016；Angel等，2019；Chen等，2019）。因此，由于其提高水产养殖可持续性和盈利能力的潜力，IMTA已成为全球水产养殖研究的重点。

巨型淡水对虾（Macrobrachium rosenbergii）是亚洲广泛养殖的物种之一，其生长速度快、收获时体型较大、抗病能力强，适应淡水至低盐度（≤5‰）水域，并且可与鱼类（如鲤鱼、罗非鱼等）进行混养（Islam等，2014；Aziz等，2017；Moshtaghi等，2017；Halim等，2025a）。然而，成功养殖巨型对虾的主要障碍在于其无法像海水虾那样密集养殖，因为存在同类相食现象和雄性个体的攻击性（Rahi等，2017；Aziz等，2018；Moshtaghi等，2018；Halim等，2025b）。因此，在孟加拉国，这种物种通常以2–4/平方米的放养密度与鲤鱼等鱼类混养，产量较低，约为100–300公斤/公顷（Islam等，2014；Rahman等，2022；Halim等，2025c）。最近，一些亚洲国家采用更高的放养密度（15–25/平方米）并通过提供高质量基质（如Hydrilla等水生植物）实现了更高的产量（Chen等，2019；Ma等，2019；Thawinwan等，2022）。作为生态富集手段，IMTA能够提升目标物种的营养价值（Dunbar等，2020；Stabili等，2024；Walker等，2023）；该系统还有助于提高巨型对虾的营养价值。在IMTA系统中，底栖生物（软体动物或双壳类）的存在为对虾提供了额外的营养来源（对虾以富含蛋白质的软体动物肉为活饵）（Kibria和Haque，2018；Ma等，2019；Busch等，2024）。软体动物还为某些特定环节动物/线虫提供适宜的活饵（Chen等，2019；Senff等，2020）。这些生物相互作用（尤其是共生关系）能显著促进对虾的生长并降低饲料成本。此外，软体动物通过吸收周围环境中的污染物来净化池塘/养殖场的水质（G?kalp等，2019；Giangrande等，2020；Rotter等，2021；Bierwirth等，2022）。

因此，一个设计合理的IMTA模型可以为农民提供可持续的解决方案：i) 易于种植可食用植物（在陆地种植较为繁琐且成本较高）；ii) 减少全球变暖导致的水温波动（有助于维持相对稳定的水温）；iii) 生产多样化的食品；iv) 减少水产养殖对环境的排放；v) 以较低的成本养殖对虾（降低饲料成本）。此外，IMTA模型适用于低盐度环境（3–6‰），在这些环境中，对虾养殖常遭遇疾病爆发（Dong等，2018；Rahi等，2021a）。由于M. rosenbergii具有较好的抗病能力（Rahi等，2022；Halim等，2025b），该物种可在低盐度环境下通过IMTA系统养殖，从而提高亚洲沿海地区的产量和农民利润（Dong等，2018；Alam等，2024）。

主要鲤鱼（Labeo rohita）是印度次大陆广泛用于与巨型对虾混养的重要淡水鱼类，属于中层栖息物种，生长速度快，受消费者青睐，是IMTA的理想候选物种（Nath等，2021；Mridul等，2024；Zeehad等，2024；Siddika等，2025）。尽管L. rohita是原生淡水物种，但在孟加拉国培育出了耐盐性较强的品系（G3 Rohu），其在多种养殖系统中的生长和产量均优于原始品系（Hamilton等，2022；Siddika等，2025）。由于M. rosenbergii主要栖息于水层底部，G3 Rohu可在低盐度条件下与鲤鱼等鱼类混养，从而提高水产养殖的产量和盈利能力。

由于全球变暖和海平面上升，包括孟加拉国在内的许多沿海地区面临盐度入侵的风险（Moshtaghi等，2018；Rahi等，2020；Yilmaz等，2021；Armobin等，2023）。这可能对淡水养殖造成严重影响，导致许多淡水物种大量死亡和种群数量下降（Moshtaghi等，2016；De等，2019；Islam等，2020；Rahi等，2021b）。开发耐盐性强的淡水物种品种并在水产养殖中应用广盐性物种可以为这一问题提供可持续的解决方案。M. rosenbergii耐盐范围为0–12‰，而G3 L. rohita耐盐范围为≤6‰（Aziz等，2018；Mitu等，2024；Halim等，2025a；Dola等，2026），这两种物种非常适合开发适用于低盐度环境的IMTA模型，有助于实现气候适应性强的水产养殖。

莲花（Nymphaea nouchali）和孔雀鱼草（Najas indica是两种本土水生大型水生植物，对改善水质、支持大型藻类和无脊椎动物的生长具有重要作用（Shah等，2011；Chen等，2019；Ma等，2019）。此外，莲花可作为食物植物，两种大型水生植物还能为巨型对虾在蜕皮期间提供安全庇护。淡水贻贝（Lamellidens marginalis）是一种本土双壳类软体动物，具有底栖清洁功能，也可作为甲壳类动物的活饵（Nath等，2008；Sabbir等，2010）。因此，这三种物种非常适合用于巨型对虾与主要鲤鱼的混养。

本研究评估了IMTA在低盐度条件（2–5‰）下的效果，涉及巨型对虾（Macrobrachium rosenbergii）和G3 Rohu（Labeo rohita）的饲料养殖。实验中使用淡水贻贝（Lamellidens marginalis）作为有机提取物种，莲花（Nymphaea nouchali）和孔雀鱼草（Najas indica）作为无机提取物种。我们假设这种IMTA模型可以为巨型对虾和G3 Rohu提供理想的低盐度特定池塘生态系统，实现可持续养殖。

实验设计与IMTA池塘设置

实验设置了四种不同的条件，每个条件包含三个重复的土塘（每个120平方米）。总共使用了12个相同大小的矩形土塘，采用2×2因子设计（因素1：普通养殖系统 vs IMTA系统；因素2：对虾的放养密度为2/平方米 vs 4/平方米）。实验在库尔纳杜穆里亚尔乌帕齐拉（Dumurial Upazila）的EFG Aqua养殖场的土塘综合体中进行。

水质和沉积物质量参数

在实验条件下，包括盐度、温度、pH值、溶解氧（DO）、氨、硝酸盐和亚硝酸盐在内的基本水质参数在采样时间内的变化相对稳定（表S2）。大多数参数在各实验塘之间没有显著差异。氨（NH₃）、硝酸盐和亚硝酸盐在各实验塘之间存在显著差异（P < 0.05）。

讨论

本研究在低盐度环境下引入综合多营养级水产养殖（IMTA）系统，用于巨型对虾（Macrobrachium rosenbergii）和G3 Rohu（Labeo rohita）的混养，显著提高了产量（P < 0.05）、总产量、盈利能力、营养状况、浮游生物多样性、水质和动物福利（表4、表5、表6、表7、表8、表9、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8）。

结论

本研究旨在开发一种适用于低盐度环境的综合多营养级水产养殖（IMTA）模型，用于巨型对虾（Macrobrachium rosenbergii）和G3 Rohu（Labeo rohita）的混养。结果表明，引入水生植物和软体动物改善了水质，从而促进了鱼类和对虾的生长和存活率。因此，IMTA技术降低了生产成本，提高了总产量和利润。

作者贡献声明

穆斯菲库尔·拉赫曼·萨克尔博士（Md. Musfiqur Rahman Sarker）：撰写初稿、数据可视化、验证、软件应用、方法论设计、数据分析、概念构建。瓦西姆·阿克拉姆（Wasim Akram）：撰写初稿、数据可视化、验证、软件应用、调查分析、数据管理、概念构建。努尔·法蒂玛·罗蒂（Nur Fatema Roti）：撰写初稿、数据可视化、验证、方法论设计、数据分析、概念构建。坦维尔·沙里亚尔·肖哈格（Tanvir Shariar Shohag）：数据可视化、验证、软件应用

未引用参考文献

Casu等，2017

Fink等，2016

Fujita等，1999

Hegazi等，2010

Hsieh等，2010

Hu，2006

Ingram和Palmer，1952

Kellogg等，2013

Kokou等，2019

Lee和Beutler，2009

Li等，2021

Mazid等，1997

Mazzarelli等，2015

Saurel等，2013

Shen等，2020

Sinha等，2012

Srole和Ganz，2021

Sullivan，2007

Sun等，2020

Tantulo和Fotedar，2016

Toyama等，2018

Triantaphyllopoulos等，2020

Uddin等，1994

Uengwetwanit等，2018

Velichkova和Sirakov，2013

Zeng等，

利益冲突声明

我们（十位作者：穆斯菲库尔·拉赫曼·萨克尔博士、瓦西姆·阿克拉姆、努尔·法蒂玛·罗蒂、坦维尔·沙里亚尔·肖哈格、拉沙杜尔·伊斯兰博士、穆罕默德·肖夸特·阿里、穆罕默德·阿卜杜勒·巴滕·布海因、伊克巴尔·侯赛因博士、阿卜杜拉-阿尔·马蒙和利法特·拉希）进行了题为“低盐度环境下巨型对虾（Macrobrachium rosenbergii和主要鲤鱼（Labeo rohita）的综合多营养级水产养殖：提高生产性能和营养状况”的研究。这是我们的独立成果