水产饲料和肥料的使用要得到优化，从而降低养殖成本，以及对环境和大气温室气体浓度的潜在影响。
在养殖动物中，饲料转化率 (FCR) 最低，这表明饲料利用率很高。尽管鱼类被认为是环境上更可持续的蛋白质来源，但与以氨和尿素形式排出的氮量相比，鱼类的营养保留量较低。
例如，据估计，商业养殖的罗非鱼将35%的氮(N)和28%的磷(P)保留到鱼类生物量中，而来自饲料输入的剩余N和P则转化为废物。据报道，化肥喂养的罗非鱼对养分的同化甚至更低，只有10%的氮和5%的磷被吸收到鱼类生物量中，而其余的则在养殖系统中流失。
营养物质被吸收的比例较低，这个问题突出明显。到目前为止，添加到鱼类养殖中的营养物质的最大部分已经流失。这种损失可能以废物的形式发生（通过废水排放，或者在碳和氮的情况下排放到大气和沉积物中）或被非目标生物群同化。鉴于饲料通常是主要的养殖成本，这意味着巨大的经济损失。此外，由于鱼塘和受纳水域的富营养化，以及人为温室气体排放源，水产养殖中的营养物质输入是一个令人担忧的问题。
深入了解养分量，结合不同的管理技术，有助于优化鱼类生长，并最大程度地减少潜在的环境影响。全面了解水产养殖的营养动态对于制定有效的营养管理策略至关重要，以最大限度地减少环境影响并促进水产养殖的长期生存能力。
一、研究设置：
本研究解决的主要问题是，“淡水养殖系统的管理实践如何影响营养，可以实施哪些实践来优化这些参数并促进这些系统的可持续性？
为了回答这些问题，作者检索了过去40年的文献，旨在包括鱼虾产量快速增长之前的20年以及最近的研究。在Scopus、ScienceDirect和Web of Science中使用高级检索进行检索，将以下检索词与布尔运算符AND和OR组合在一起：fish pond OR “fish pond” AND freshwater AND carbon AND nitrogen AND phosphorus和“nutrient budget” AND aquaculture在论文的标题或关键词中找到，并对选定的论文进行分类和分析。
二、结果与讨论：
1、使用世界各地的数据对养分预算和个体进行比较可能很复杂，但它可以深入了解FCR以及“废物”（包括沉积、地表水流出和气体排放）在鱼类、池塘之间的变化系统和管理实践。迫切需要进行此类分析，以使鱼类养殖更加可持续。然而，由于数据可用性和质量的差异，全球分析具有挑战性，一些预算比其他预算更完整。
作者认为，尽管不同研究的可用数据存在差异，但考虑到数据质量和抽样方法时，比较是富有洞察力的。当然，由于养殖户无法控制的因素，包括：气候、地质、水文和土地利用做法，一个地区最可持续的养殖做法可能无法直接适用于其他地区。此外，社会经济和文化因素可能导致水产养殖策略的巨大变化（例如，劳动力、可用资源、适合气候区域的鱼种）。
2、饲料和肥料是最重要的养分投入（通常占总投入的70%以上）。过度饲喂和过度施肥等管理不当行为会增加这些预算项对总养分预算的贡献，甚至更多地增加成本成本。当饲料是营养补充的主要来源时，只需通过改进记录保存做法和加强养殖培训即可减轻过度喂养。
图1：碳、氮、磷的投入和产出分别以占总投入和总产出的百分比表示。
3、根据池塘管理的不同，光合作用引起的二氧化碳吸收可能是一个重要的预算项，特别是在施肥系统中。氮气和甲烷的吸收对总氮和碳输入的贡献很小。尽管许多研究发现进水对总养分输入的贡献很大。巴西鱼塘的情况尤其如此，这些鱼塘的进水营养丰富。这种营养丰富的水被称为“无偿营养的来源”。它的使用可以免除补充饲料和肥料的使用，因此可以被视为有助于水产养殖的环境可持续性。
根据鱼塘的水文情况，降水可能是池塘水的重要组成部分。然而，它通常只是营养的一小部分。它通常是营养的次要组成部分，但对于一般营养丰富的鱼塘来说，情况并非如此。降水量与C和P输入与系统的相关性较低。
4、鱼类是添加到水产养殖池塘中的营养物质的目标终点；因此，他们通常负责相当大的产出份额。然而，我们的研究表明，最终收获的鱼中营养成分的比例在养殖系统内部和之间存在很大差异。大多数评估研究都报告了收获的鱼，表明它们在营养动态或生长性能的整体研究中的重要性。
在论文中，收获的鱼对水产养殖系统养分输出的贡献各不相同，具体取决于池塘管理实践（例如：饲料类型、物种组成和养殖方法）等因素。无论是单一养殖、混养还是综合养殖系统，以鱼类形式收获的碳都不超过 20%。尽管一项研究中氮和磷的百分比较高（超过70%），但大多数论文报道鱼类吸收的氮不超过45%，而鱼类生物量同化的磷一般低于45%。
图2：评估论文中研究最多的鱼类种类和相应的养殖系统。
5、研究发现，池塘底部通常是第二重要的营养物质终点，80%或更多的C、N和P都最终到达那里。然而，水产养殖系统之间的差异很大，特别是在高换水率池塘中，沉积物中养分的保留率相当低。只有少数研究包括水位下降和捕捞阶段沉积物中营养物质的损失。被调动和冲走的养分将鱼塘转变为下游水生系统的重要养分来源。
特别是在换水率高的池塘中，流出是养分的一个重要的非目标终点。在换水量低或无换水的养殖系统中，下游水域的营养物质损失很少。值得注意的是，即使养殖过程中的换水量较低，在收获阶段，当池塘排水时，养分仍可能被冲走。在整个养殖期间，池塘沉积物中积累的部分养分可能会因重新悬浮而被冲走。
6、营养丰富的沉积物为干旱阶段在池塘内种植作物提供了可行的选择，在植物栽培以及非水产养殖中用作肥料和土壤改良剂。这种方法不仅优化了从事农业的养殖户的养分利用，而且通过最大限度地减少养分释放到水体和大气中，有利于环境。新的研究应将沉积物纳入评估养鱼可持续性的指标，特别是在饲料和施肥方法大量涌入养分的情况下。
三、研究观点：
本次强调了营养方面的几个差距，因此我们呼吁对营养进行更全面的研究。应优先考虑对总预算贡献较大的投入和产出条件。更有效的饲料投喂和施肥减少，这些投入项对总投入的贡献，并优化了饲料转化率。
此外，当确定饲料或肥料以外的重要营养源（例如，营养丰富的进水）时，对于某些物种（例如，滤食性物种），饲料和肥料的输入可能会减少。此外，整合饲喂和采掘生物体的培养物可以进一步增加营养物质的同化。
水源和沉积物是环境污染的潜在来源。另一方面，营养丰富的沉积物和水源为作物施肥提供了可行的选择，提高了养分利用效率。由于鱼塘沉积物中的养分也会显着影响温室气体排放，不仅在池塘满水时，而且在干燥阶段以及沉积在其他地方后，认识到气体外排是养分损失的关键途径对于了解环境影响至关重要超越当地环境。
总体而言，深入了解水产养殖系统的全部营养有助于制定最佳管理实践和有效的可持续水产养殖策略。