池塘內(nèi)循環(huán)流水養(yǎng)殖草魚的研究

劉 凱，李 奎，石 偉，管衛(wèi)兵,4

（1. 上海海洋大學海洋生態(tài)與環(huán)境學院，上海 201306；2. 寧夏回族自治區(qū)水產(chǎn)研究所，寧夏 銀川 750004；3. 銀川科海生物技術(shù)有限公司，寧夏 銀川 750000；4. 淮安市蘇澤生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，江蘇 淮安 223218）

池塘內(nèi)循環(huán)流水養(yǎng)殖模式（In-Pond Raceway System，IPRS）[1-3]，也稱為池塘工程化養(yǎng)殖或池塘循環(huán)流水養(yǎng)殖模式，最初由美國奧本大學所設(shè)計[4]，簡稱流水槽養(yǎng)殖。2013 年首次被引入安徽[5]。該養(yǎng)殖技術(shù)將傳統(tǒng)池塘開放式“散養(yǎng)”模式創(chuàng)新為新型的池塘循環(huán)流水“圈養(yǎng)”模式，并能收集魚類的排泄物和殘餌，是水產(chǎn)養(yǎng)殖理念的又一次革新[6]。

傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘是“三塘合一”（指魚類生存的外部環(huán)境、天然餌料的生產(chǎn)基地、有機物分解的場所均為一處）的生態(tài)系統(tǒng)模式，常常出現(xiàn)外源營養(yǎng)投入過多、養(yǎng)殖系統(tǒng)經(jīng)常失衡等情況，而低碳、高效的池塘循環(huán)流水養(yǎng)殖技術(shù)有望解決這個問題。池塘循環(huán)水養(yǎng)魚可以使整個水體處于循環(huán)流水狀態(tài)，從而改善池塘的水質(zhì)指標，提升養(yǎng)殖水環(huán)境；同時可提高水體浮游植物的多樣性，增加水體自我調(diào)節(jié)能力[7]。因此，養(yǎng)殖戶們積極引進和消化吸收國外低碳、高效的漁業(yè)生產(chǎn)理念，結(jié)合我國養(yǎng)殖實際情況對池塘循環(huán)水養(yǎng)殖技術(shù)進行不同程度的改進，以探索適合我國水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀的池塘養(yǎng)殖模式[8-12]。目前，采用池塘循環(huán)水養(yǎng)殖草魚的研究已有相關(guān)報道[13-14]。參照前人的研究，銀川市賀蘭縣光明漁場建立了2 個以養(yǎng)殖草魚為主的流水槽系統(tǒng)，筆者于2017—2018 年對該系統(tǒng)草魚生產(chǎn)情況進行了調(diào)查分析，以期為推動該生產(chǎn)方式在寧夏地區(qū)的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 流水槽具體設(shè)計和池塘模式

養(yǎng)殖基地位于寧夏銀川市賀蘭縣，西側(cè)緊鄰唐徠渠，占地約71.07 hm2，水產(chǎn)養(yǎng)殖面積19.33 hm2，稻田種植面積51.73 hm2，按照稻漁工程改造稻田約40 hm2?；卦O(shè)有2 個工程化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，簡稱為流水槽1 和流水槽2；其中，流水槽1 占地2.53 hm2，設(shè)有4 個養(yǎng)殖槽（養(yǎng)殖槽均為長22 m、寬5 m、深2.5 m 的長方體水泥槽）；流水槽2 占地6.67 hm2，設(shè)有6個養(yǎng)殖槽。廠區(qū)按照工程化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)建設(shè)配套的進排水渠，場區(qū)水、電、路、綠化等基礎(chǔ)設(shè)施。流水槽結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 稻漁共作模式的流水槽結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 養(yǎng)殖管理

2017 年的生產(chǎn)試驗中，流水槽1 中隨機選2 個養(yǎng)殖槽（流水槽1a 和流水槽1b）養(yǎng)殖草魚，流水槽2 中隨機選5 個養(yǎng)殖槽（流水槽2a、流水槽2b、流水槽2c、流水槽2d 和流水槽2e）養(yǎng)殖草魚；2018 年的生產(chǎn)試驗中，流水槽1 的4 個養(yǎng)殖槽（流水槽1a、流水槽1b、流水槽1c 和流水槽1d）均養(yǎng)殖草魚，流水槽2 中隨機選3 個養(yǎng)殖槽（流水槽2a、流水槽2b和流水槽2c）養(yǎng)殖草魚。水槽24 h 開機增氧，養(yǎng)殖池水體交換循環(huán)，水流平均速度0.44 m/min，增加氧67%；外塘水體凈化、增氧循環(huán)。污水排放在循環(huán)大溝，通過提水泵進入高位集水稻田，再分散到各級稻田吸收利用。

1.3 數(shù)據(jù)采集與檢測

記錄2017—2018 年養(yǎng)殖草魚的流水槽放養(yǎng)和起捕情況，計算增重量、成活率。

監(jiān)測2018 年7—8 月（草魚生長的黃金季節(jié)）流水槽1 進水口和出水口的氨氮、亞硝酸鹽含量，檢測水質(zhì)；通過中農(nóng)溶氧設(shè)備系統(tǒng)監(jiān)測2018 年3—10 月流水槽1 的溶解氧和溫度變化，每隔10 min 檢測記錄一組數(shù)據(jù)，計算平均值比較溶解氧對草魚養(yǎng)殖的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 流水槽養(yǎng)殖草魚產(chǎn)量

從表1 可知，2017—2018 年2 個流水槽系統(tǒng)的草魚成活率較高，但餌料系數(shù)相對較高，在1.68～1.92之間，流水槽2的餌料系數(shù)2018年較2017年有所升高，這與池塘稻田水質(zhì)循環(huán)的改進和提升有關(guān)；水質(zhì)長期保持在適宜魚類快速生長的范圍內(nèi)，是魚類成活率提高的原因，隨著流水槽的水大量流入稻田，流水槽營養(yǎng)大量流失，進而導致餌料系數(shù)升高。流水槽1 和流水槽2 每個水槽體積為220 m3，因此2017 和2018 年流水槽的平均載魚量分別為68.1 和76.8 kg/m3。

從表2 可以看出，草魚尾增重量和放養(yǎng)規(guī)格成正相關(guān)關(guān)系，即在一定范圍內(nèi)，初始規(guī)格越重，尾增重量越大；而草魚尾增重量和放養(yǎng)密度成反比，結(jié)合表1 可知，放養(yǎng)密度過大，魚類的存活率也有所下降，餌料系數(shù)有所升高。

表1 草魚流水槽生產(chǎn)數(shù)據(jù)

表2 2017—2018 年流水槽草魚尾增重量和初始密度、規(guī)格之間的關(guān)系

2.2 水質(zhì)變化

從圖2A 可以看出，出水口位的氨氮含量相較其他幾個位置要高；從圖2B 可以明顯看出，進水口位的亞硝酸鹽含量比其他3 個測量點的要低。7 月26 日和8 月9 日氨氮、亞硝酸鹽含量均較低，是因為流水槽補充外源水所致；出水口位、外塘中央和浮床位置的氨氮含量值相差不大，說明流水槽外塘水的循環(huán)效率較高。在養(yǎng)殖期間，氨氮、亞硝酸鹽含量在可控范圍之內(nèi)。了解水質(zhì)實時情況，能及時通過外力措施來調(diào)節(jié)池塘水質(zhì)。

圖2 2018 年流水槽氨氮、亞硝酸鹽的變化

從圖3 可看出，每天日出后，水中溶解氧降低速率減慢，這是因為日出后藻類可以進行光合作用，釋放氧氣，但光照強度不強，所產(chǎn)氧氣不足以彌補魚類的消耗，所以溶氧繼續(xù)降低直至最低值；隨著光照強度的增加，藻類通過光合作用產(chǎn)生的氧氣逐漸增加，于是水中溶氧含量隨之增加；氣溫達到最高溫度時，水中的藻類還在繼續(xù)進行光合作用，產(chǎn)生氧氣，水中溶解氧溶解增大；隨著溫度和光照強度的降低，藻類供氧能力降低。由于水的比熱容遠高于空氣，因此水溫升高速度比氣溫升高速度要慢。這是銀川地區(qū)魚類最佳進食時間為15：00 的原因。

從圖3 中還可以看出，一天中養(yǎng)殖水體溶氧最低的時候在日出后一段時間，在實際養(yǎng)殖生產(chǎn)中，此時段應該多開增氧機；而一天中養(yǎng)殖水體溶氧最高的時段集中在12：00—20：00，養(yǎng)殖生產(chǎn)中，可以在該階段多喂食，以便提高飼料利用率。

圖3 2018 年流水槽1 溶解氧月平均日變化

3 結(jié)論與討論

3.1 流水槽產(chǎn)量情況

研究結(jié)果顯示，寧夏地區(qū)流水槽養(yǎng)殖草魚的食餌效果好，成活率和魚的活力較高，但是冬季要注意及時捕撈或?qū)⑺蹆?nèi)的魚下到大池塘，以防水槽結(jié)冰對魚體造成損傷。但在生產(chǎn)中也發(fā)現(xiàn)，由于流水槽單槽寬度過窄（5 m），集中投餌料時，草魚會互相碰撞，導致皮膚受傷，將單槽寬度改為8～10 m 更為合適[15]。研究中流水槽養(yǎng)殖草魚的單槽產(chǎn)量為13～21 t，與全國其他地區(qū)草魚養(yǎng)殖的產(chǎn)量[16-17]相比相對較低，這主要與銀川地區(qū)魚類生長季節(jié)較短有關(guān)；但與滁州流水槽養(yǎng)殖草魚、青魚、黃金鯽的單槽產(chǎn)量（16～23.5 t）相當，卻遠高于安慶流水槽養(yǎng)殖鯽魚、團頭魴的單槽產(chǎn)量（10～15 t）以及銅陵流水槽養(yǎng)殖黃顙魚、鱸魚、鱖魚的單槽產(chǎn)量（8～10 t）[5]。該研究中餌料系數(shù)為1.68～1.92，與滁州流水槽養(yǎng)殖草魚、青魚、黃金鯽的餌料系數(shù)為1.6～1.9 以及安慶流水槽養(yǎng)殖鯽魚、團頭魴的餌料系數(shù)為1.5～1.8 基本一致。。

3.2 流水槽污染處理問題

研究中流水槽系統(tǒng)鑲嵌在稻漁共作系統(tǒng)中運行，有較強的營養(yǎng)降解和吸納能力，這也是池塘工程化循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)的發(fā)展方向。很多研究表明，流水槽按與其配比的外塘凈化面積計算，其產(chǎn)量較傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖并沒有明顯的提升，而且連續(xù)養(yǎng)殖2 a 后，配套池塘凈化區(qū)底部往往出現(xiàn)營養(yǎng)負載過高的現(xiàn)象，對外源環(huán)境造成一定污染。如果不能有效收集排泄物，該養(yǎng)殖模式的生態(tài)效益與傳統(tǒng)高密度養(yǎng)殖模式將沒有太大區(qū)別。池塘循環(huán)流水養(yǎng)殖模式下，水槽系統(tǒng)占用池塘面積較小，而留下大部分的區(qū)域用于凈化養(yǎng)殖水體，可以考慮其他用途，以提高凈化產(chǎn)出的經(jīng)濟價值[4,18]。

在稻田里建造池塘循環(huán)流水養(yǎng)殖設(shè)施，結(jié)合稻蝦、稻魚綜合種養(yǎng)模式已有相關(guān)報道，也可以與蓮藕種植池模式結(jié)合。另外，有的地方在外塘投放青蝦、甲魚，吊養(yǎng)河蚌也取得了很好的養(yǎng)殖效果[4]。業(yè)界人士建議，池塘低碳集聚式內(nèi)循環(huán)養(yǎng)殖模式可以與其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，例如將收集的排泄物作為有機肥使用[19]。啟東地區(qū)的系統(tǒng)將流水養(yǎng)魚區(qū)和河蟹扣蟹養(yǎng)殖區(qū)（流水凈化區(qū)）結(jié)合起來取得了良好的經(jīng)濟效益[20]。杭州地區(qū)在南美白對蝦養(yǎng)殖池中設(shè)立循環(huán)流水養(yǎng)魚系統(tǒng)，結(jié)合養(yǎng)殖廢水處理實現(xiàn)養(yǎng)殖尾水“零排放”，取得了較好的經(jīng)濟效益[21]。

在池塘工業(yè)化養(yǎng)殖過程中，病害防治和水質(zhì)改良也是尤為重要的。因為工業(yè)化養(yǎng)殖池塘1.5%的精養(yǎng)區(qū)所產(chǎn)生的廢棄物是由配套的98.5%的凈化區(qū)來消化、吸收、分解的[22]。

結(jié)合現(xiàn)代漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，通過水質(zhì)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應用，能幫助養(yǎng)殖生產(chǎn)者及時了解水質(zhì)實時情況，從而及時通過外力措施來調(diào)節(jié)池塘水質(zhì)，總之，池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖在一定程度上實現(xiàn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化和工業(yè)化發(fā)展，但是還需要加強對排泄物的收集和有效利用[23-24]；同時，將集約化養(yǎng)殖模式和稻魚共生、蝦蟹生態(tài)養(yǎng)殖等粗放式模式結(jié)合也是一個重要的發(fā)展方向。研究中養(yǎng)殖系統(tǒng)實現(xiàn)了與大規(guī)模稻魚共生系統(tǒng)的結(jié)合，獲得了穩(wěn)產(chǎn)高效的生產(chǎn)效果。流水槽和標準化池塘養(yǎng)殖塘的尾水流入稻漁共生系統(tǒng)中，為稻漁共作系統(tǒng)提供有機質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)，直接起到稻田養(yǎng)殖水產(chǎn)品減料或不投料而不減產(chǎn)的效果（稻蟹共生產(chǎn)河蟹20～45 kg/667m2），也有助于水稻種植減少化肥施用量（可減少30%化肥用量），而水稻產(chǎn)量維持穩(wěn)定在500 kg/667m2產(chǎn)量以上；同時實現(xiàn)循環(huán)用水，節(jié)約進水水源30%。該綜合養(yǎng)殖模式被稱為“陸基生態(tài)漁場”，已在銀川得到大面積推廣，也值得在全國大規(guī)模推廣。