中國(guó)是世界上水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)。作為世界上從事水產(chǎn)養(yǎng)殖歷史*悠久的國(guó)家之一，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)自**開放以來發(fā)展迅猛。從沿海地區(qū)和長(zhǎng)江、珠江流域等傳統(tǒng)養(yǎng)殖區(qū)擴(kuò)展到全國(guó)各地。水產(chǎn)養(yǎng)殖已經(jīng)成為我國(guó)推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。然而如今已經(jīng)有各種因素影響水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，例如水體污染、湖泊沼澤化、投料過剩、排泄物積累以及養(yǎng)殖工藝、養(yǎng)殖密度以及加工環(huán)節(jié)等等會(huì)造成水產(chǎn)品不同程度地受到包括重金屬、化學(xué)農(nóng)藥、***、飼料添加劑和**殘留物的污染、病害泛濫等等問題。因此開展水產(chǎn)養(yǎng)殖過程的實(shí)時(shí)快速監(jiān)測(cè)成為了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注問題。

通常，分析基頻振動(dòng)產(chǎn)生的吸收譜帶位于中紅外區(qū)域400-4000cm-1,分子基頻振動(dòng)的倍頻和合頻產(chǎn)生的吸收帶位于近紅外區(qū)域4000-14285cm-1，近紅外區(qū)域又被劃分為短波近紅外區(qū)和長(zhǎng)波近紅外區(qū)。近紅外光譜主要是由于分子振動(dòng)的非諧振性使分析振動(dòng)從基態(tài)向高能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，反映的是含氫基團(tuán)，例如CH、OH、NH、SH、PH等振動(dòng)的倍頻和合頻吸收的信息。通過近紅外光譜可以得到樣品中所有有機(jī)分子含氫基團(tuán)的特征信息，能夠同時(shí)檢測(cè)多種有機(jī)分子。不同的物質(zhì)在近紅外區(qū)域有著特定且豐富的吸收光譜，這為近紅外光譜分析樣品提供了基礎(chǔ)。

近紅外在水產(chǎn)養(yǎng)殖的應(yīng)用包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)、苗種飼料以及育種育苗。水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，水質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)是極為重要的一環(huán)。水作為水生生物依賴的生存環(huán)境，通過對(duì)其監(jiān)測(cè)可以判斷是否需要相應(yīng)調(diào)整水產(chǎn)苗種的養(yǎng)殖環(huán)境。水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以提高養(yǎng)殖過程的安全性，但是目前近紅外光譜技術(shù)尚處于生活污水、湖泊、河流和海洋等水質(zhì)監(jiān)測(cè)研究中，還未在養(yǎng)殖水產(chǎn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)中缺乏嘗試。水質(zhì)監(jiān)測(cè)可以對(duì)水質(zhì)的N、P進(jìn)行快速分析。在這一方面已有研究表明可利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN和逐步段元線性回歸SMLR和偏*小二乘法PLS來無損定量分析地表水的總氮含量。水質(zhì)化學(xué)需氧量COD和生化需氧量BOD的測(cè)定也已經(jīng)有了很多學(xué)者嘗試做了這兩者含量的近紅外預(yù)測(cè)模型，并且實(shí)際測(cè)量效果良好。水質(zhì)pH值的測(cè)定也在2012年杜艷紅等人的水質(zhì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)pH值分別在波長(zhǎng)564nm、670nm和732nm處有特征峰存在，并且水質(zhì)pH值與其吸收光強(qiáng)呈**的正相關(guān)，驗(yàn)證了近紅外光譜技術(shù)用于水質(zhì)pH值預(yù)測(cè)的可行性。

近紅外光譜技術(shù)在苗種飼料方面的應(yīng)用主要是飼料常規(guī)成分檢測(cè)，例如水分、蛋白、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸和蛋氨酸等等。這些指標(biāo)的監(jiān)測(cè)在。我國(guó)在2002年發(fā)布的《GB／T18868—2002》中有詳細(xì)的近紅外定標(biāo)模型建立方法。其次是餌料藻類的應(yīng)用，餌料生物的培養(yǎng)也是水產(chǎn)養(yǎng)殖育苗中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)改良水質(zhì)、控制菌群、減少病害起到至關(guān)重要的作用。已有研究表明亞心形扁藻、雨生紅球藻、螺旋藻中的葉綠素、蛋白質(zhì)等成分的近紅外特征光譜可用于餌料藻類生長(zhǎng)狀況變化的監(jiān)測(cè)。

目前近紅外光譜分析技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖育種育苗方面還未普及到水產(chǎn)生物遺傳育種范圍。這也說明其未來有廣闊的市場(chǎng)前景。已有許多的研究報(bào)道采用傅里葉變換近紅外光譜儀去預(yù)測(cè)水產(chǎn)生物的各種指標(biāo)，例如]預(yù)測(cè)牡蠣鮮樣組織中水分、糖原、總蛋白質(zhì)、總脂肪、鋅、硒、?；撬岷突曳?。用便攜式近紅外光譜儀和傅里葉變換式近紅外光譜儀分別對(duì)仿刺參多糖、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、皂苷、鋅和硒7種品質(zhì)成分進(jìn)行建模，比較發(fā)現(xiàn)傅里葉變換式近紅外光譜儀建模的各參數(shù)更優(yōu)，且蛋白質(zhì)、鋅和硒預(yù)測(cè)效果*理想。以上關(guān)于近紅外光譜技術(shù)在貝類和參類育種方面的研究報(bào)道對(duì)未來近紅外光譜技術(shù)在整個(gè)水產(chǎn)生物育種領(lǐng)域的應(yīng)用推廣具有一定的參考意義。

隨著更多的相關(guān)指標(biāo)納入近紅外光譜分析的范疇以及預(yù)測(cè)模型的不斷擴(kuò)充和修正，近紅外光譜分析技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域?qū)⒂懈訌V闊的應(yīng)用空間。