池塘“零排放”綠色高效圈養(yǎng)模式的實(shí)踐及發(fā)展前景
——以湖北省宜昌市為例

楊軍，艾健，沈修俊，李林，林晨智，駱文豪

（1.宜昌市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，湖北 宜昌 443000；2.當(dāng)陽市王店鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，湖北 當(dāng)陽 444100；3.枝江市水產(chǎn)服務(wù)中心，湖北 枝江 443200）

池塘養(yǎng)殖是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要生產(chǎn)方式之一，在漁業(yè)生產(chǎn)中具有極其重要的地位。隨著池塘養(yǎng)殖快速發(fā)展，“進(jìn)排水渠+池塘”的傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式已凸顯出系列問題，嚴(yán)重阻礙了我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展。近年來，國內(nèi)出現(xiàn)了很多新技術(shù)、新模式，如池塘網(wǎng)箱清潔養(yǎng)殖系統(tǒng)、序批式池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)、陸基集裝箱循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)、浮式圓槽流水養(yǎng)殖系統(tǒng)等。上述養(yǎng)殖系統(tǒng)集污效率較低，運(yùn)行成本較高。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院研發(fā)的池塘“零排放”圈養(yǎng)模式，基于“能時(shí)時(shí)打掃池塘衛(wèi)生”的理念，構(gòu)建了一套新型的池塘圈養(yǎng)系統(tǒng)，并對其結(jié)構(gòu)、排污率、養(yǎng)殖適應(yīng)性等進(jìn)行了初步探索。該養(yǎng)殖模式經(jīng)過3年實(shí)踐，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

1 技術(shù)原理

在池塘中構(gòu)建圈養(yǎng)裝置，把養(yǎng)殖對象圈在圈養(yǎng)桶內(nèi)養(yǎng)殖，通過圈養(yǎng)桶特有的錐形集污裝置高效率收集殘餌、糞污等廢棄物，經(jīng)吸污泵抽排移出圈養(yǎng)桶，進(jìn)入尾水分離塔，固廢在分離塔中沉淀分離、收集后進(jìn)行資源化再利用。去除固廢后的尾水經(jīng)人工濕地脫氮除磷后再回流到池塘重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖尾水的“零排放”，是一種生態(tài)、環(huán)保、安全、高效的全新綠色養(yǎng)殖技術(shù)。該模式可大幅提高池塘養(yǎng)殖容量和效益，有效減少病害發(fā)生，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖尾水零排放及固形污物二次利用。

2 系統(tǒng)組成

2.1 養(yǎng)殖、捕撈系統(tǒng)

圈養(yǎng)桶采用進(jìn)口食品級(jí)PE材料一次成型加工制成，使用壽命長達(dá)10年以上，直徑4.0 m，上部為高2.0 m的圓柱體，下部為高1.0 m的圓錐體，有效養(yǎng)殖容積20.0 m3。內(nèi)設(shè)固定式防逃網(wǎng)和活動(dòng)式捕撈網(wǎng)隔，需要分級(jí)或捕撈時(shí)，升起捕撈網(wǎng)隔即可便捷化起捕?？膳c集成吸魚泵技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化捕撈。

2.2 增氧、推水系統(tǒng)

通過空壓機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)或制氧機(jī)等與納米增氧管進(jìn)行微孔增氧。增氧產(chǎn)生的氣泡在圈養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)形成由四周向中央推送的水流，可將殘餌、糞便等養(yǎng)殖廢棄物推送到圈養(yǎng)系統(tǒng)中央部位，以利于沉降、收集。可加裝推水水泵，利用水流的沖擊形成環(huán)流，不僅鍛煉魚類，而且有助于收集剩餌、糞便。

2.3 集、排污系統(tǒng)

由圈養(yǎng)桶下部圓錐體、尾水管道、吸污泵構(gòu)成。當(dāng)殘餌糞便下沉至錐底后，因無魚類擾動(dòng)自然沉積到排水口附近。當(dāng)吸污泵開啟，含剩餌、糞便的污水（黑水）會(huì)首先被抽出，進(jìn)入尾水分離塔。抽排完污水（黑水）后，繼續(xù)抽出清水（非黑水狀態(tài)的養(yǎng)殖尾水，含魚類代謝產(chǎn)物）排到圈養(yǎng)外塘，靠池塘水體的自凈能力降解氮磷。

2.4 固液分離及尾水處理系統(tǒng)

尾水分離塔直徑1.8 m，髙1.9 m，容積6.0 m3。污水（黑水）入尾水分離塔后，在重力作用下，靜置5～6 h，固形物即可充分沉淀至水塔底部，此時(shí)可從底部通過水管將固形物排出收集，進(jìn)一步資源化再利用處理（如發(fā)酵制作有機(jī)肥，飼養(yǎng)蚯蚓，產(chǎn)生沼氣等）。去除固廢后的上清液流經(jīng)垂直流人工濕地系統(tǒng)，采用短程硝化+厭氧氨氧化技術(shù)進(jìn)行脫氮除磷處理，處理后的水重新回到池塘中重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖尾水零排放目標(biāo)。

2.5 池塘水體自凈系統(tǒng)

在外塘中通過移植苦草、狐尾藻等沉水植物，以及布設(shè)生物刷、架設(shè)生物浮床等措施，強(qiáng)化池塘水體的自凈能力，透明度在60.0 cm以上。

3 養(yǎng)殖管理

3.1 品種選擇與放養(yǎng)

3.2 飼養(yǎng)管理

根據(jù)放養(yǎng)品種選擇飼料，其粒徑大小根據(jù)魚體生長適時(shí)調(diào)整。采用“四定”投飼原則，投飼量應(yīng)視魚體大小、水溫、天氣、吃食和活動(dòng)情況等適時(shí)調(diào)整。

3.3 日常管理

養(yǎng)殖前期保持圈養(yǎng)桶圓柱體水深1.5 m左右，中后期逐漸加高池塘水位，直至圈養(yǎng)桶圓柱體最大水深1.8 m，高溫季節(jié)保持圈養(yǎng)桶高水位。魚種入桶后，24 h不間斷開啟桶底增氧系統(tǒng)，氣量可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。養(yǎng)殖期間，采用水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，適時(shí)開啟增氧設(shè)備，維持圈內(nèi)水體ρ（溶解氧）>4.0 mg/L。

3.4 吸污管理

早晚投喂飼料1.0～1.5 h后，開啟吸污泵吸污，抽排污水（黑水）的時(shí)間約為3.0～5.0 min。抽排完污水（黑水）后，繼續(xù)抽排清水（含魚類代謝產(chǎn)物的養(yǎng)殖尾水）0.5～1.0 h，清水直接抽排到圈養(yǎng)池塘中或經(jīng)過人工濕地再流入圈養(yǎng)池塘。

3.5 水質(zhì)調(diào)控

在池塘凈化處理區(qū)適當(dāng)種植水生植物，通過布設(shè)生物刷等措施，強(qiáng)化池塘水體的自凈能力，保持水質(zhì)肥活嫩爽，保持透明度>60.0 cm。

4 運(yùn)用效果

4.1 推廣情況

截至2020年底，已在全國11個(gè)省市建設(shè)了1 200多套圈養(yǎng)系統(tǒng)，全方位實(shí)踐了圈養(yǎng)模式。其中湖北省800多套，其他省市400多套，主要為江西、江蘇、廣西、海南、四川、湖南、河北、貴州等省份。2018年，枝江市漁丫頭水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社率先在宜昌地區(qū)引進(jìn)該模式，至2020年底，宜昌市已安裝300多套，見表1。

表1 宜昌市圈養(yǎng)系統(tǒng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)

4.2 運(yùn)用效果

（1）經(jīng)濟(jì)效益。枝江市漁丫頭水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社圈養(yǎng)基地2018年建成后共養(yǎng)殖3個(gè)品種，宜昌市水產(chǎn)技術(shù)推廣站進(jìn)行了全程技術(shù)指導(dǎo)與跟蹤，定期抽樣統(tǒng)計(jì)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。見表2。

表2 枝江漁丫頭水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社圈養(yǎng)基地經(jīng)濟(jì)效益①

（2）模式對比。不同池塘養(yǎng)殖模式收獲情況見表3[1]。

表3 不同池塘養(yǎng)殖模式收獲情況

（3）生態(tài)效益。圈養(yǎng)模式下，當(dāng)加州鱸密度為200尾/m3時(shí)，單位產(chǎn)品耗電量要小于散養(yǎng)模式，而單位產(chǎn)品耗水量無論密度大小，都小于散養(yǎng)模式，見表4[1]。

表4 不同池塘養(yǎng)殖模式生態(tài)效益分析

（4）固形物排出效率。采用測定表觀消化率的方法，測算加州鱸攝食后產(chǎn)生的糞便量，再用收集到固形廢棄物干質(zhì)量去除糞便量（干質(zhì)量），來計(jì)算固形廢棄物的排出率。結(jié)果表明圈養(yǎng)系統(tǒng)的固形物排污效率為（96.5±1.8）%，見表5[2]。

表5 加州鱸的表觀消化率和排污效率

5 推廣中存在的問題

5.1 初期投入成本較大

目前，大部分安裝圈養(yǎng)系統(tǒng)的是老舊池塘，池塘底部淤泥厚，清淤、整平勞動(dòng)力成本較高。架設(shè)成本方面，包括構(gòu)架、集排污系統(tǒng)、增氧系統(tǒng)、固液分離塔、尾水處理系統(tǒng)設(shè)備在內(nèi)，一套系統(tǒng)4個(gè)圈養(yǎng)桶建設(shè)成本為6.0萬～10.0萬元，盡管使用壽命10年以上，但與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖建設(shè)成本相比，還是要高出很多，一般養(yǎng)殖戶難以承受，如要形成養(yǎng)殖規(guī)模，需要大量資金投入。

5.2 缺乏統(tǒng)一安裝標(biāo)準(zhǔn)

在示范推廣前期，科研團(tuán)隊(duì)更多注重養(yǎng)殖品種與密度、吸排污效率的試驗(yàn)示范，對安裝方式?jīng)]有進(jìn)行研發(fā)，每個(gè)基地除了統(tǒng)一采購圈養(yǎng)桶、固液分離塔之外，其他設(shè)施由養(yǎng)殖戶根據(jù)自身經(jīng)濟(jì)情況自行采購、自行安裝，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，質(zhì)量參差不齊。示范推廣后期，科研團(tuán)隊(duì)注重了安裝方式的研發(fā)，初步實(shí)現(xiàn)了模塊化安裝，建設(shè)質(zhì)量和美觀度得到極大提升。

6 發(fā)展前景

圈養(yǎng)模式是國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部確立的2019和2020年十大引領(lǐng)性農(nóng)業(yè)技術(shù)。該模式實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖尾水“零排放”，養(yǎng)殖環(huán)境“零污染”，大幅提升了養(yǎng)殖效益，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)環(huán)保與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏，發(fā)展前景十分廣闊，是“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)、水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理、漁業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展”的典范，對推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略具有重要意義。

從養(yǎng)殖實(shí)踐來說，該模式具有節(jié)地節(jié)水、節(jié)能減排、管理方便、捕撈便捷、用藥減量、品質(zhì)優(yōu)良等諸多優(yōu)勢。建議從以下兩個(gè)方面推進(jìn)，以使其具有持久的生命力。

（1）降低安裝成本。一方面要降低圈養(yǎng)桶、固液分離塔等關(guān)鍵設(shè)備的制造成本，可在材料選擇、加工工藝方面進(jìn)一步優(yōu)化；另一方面，在養(yǎng)殖平臺(tái)的構(gòu)建方面，選擇耐腐蝕、易成型的材料，可直接加工成易拼接的半成品，形成模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件。

（2）加快技術(shù)集成?？杉稍诰€監(jiān)測、遠(yuǎn)程操縱、飼料風(fēng)送設(shè)備等自動(dòng)化、機(jī)械化、信息化、智能化和可追溯系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖工業(yè)化奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式深度轉(zhuǎn)型升級(jí)。