受控式集裝箱循環(huán)水綠色生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)

根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司工作安排，為進(jìn)一步加快受控式集裝箱循環(huán)水綠色生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)（以下稱集裝箱養(yǎng)殖技術(shù)）的集成、熟化以及示范、輻射和推廣，充分發(fā)揮現(xiàn)代技術(shù)模式在引領(lǐng)漁業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級中的作用，全國水產(chǎn)技術(shù)推廣總站（中國水產(chǎn)學(xué)會）于2018年12月4日至6日在廣東省佛山市順德區(qū)北滘鎮(zhèn)金茂華美達(dá)廣場酒店以及廣州市南沙區(qū)東涌鎮(zhèn)廣東海洋與水產(chǎn)高科技園兩地隆重舉行了集裝箱養(yǎng)殖技術(shù)現(xiàn)場觀摩活動。

在全國改革開放進(jìn)程中，廣東先行一步，在廣東社會經(jīng)濟(jì)改革開放進(jìn)程中，農(nóng)業(yè)先行一步，在廣東農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)改革開放進(jìn)程中，漁業(yè)率先實(shí)現(xiàn)了以市場為導(dǎo)向的綜合經(jīng)濟(jì)體制改革，在該改革開放大潮中得以脫穎而出，獲得長足發(fā)展，占據(jù)了廣東大農(nóng)業(yè)的制高點(diǎn)。該傳統(tǒng)讓廣東漁業(yè)不斷創(chuàng)新和發(fā)展獲得了更大的光榮。其中之一就是以董事長舒銳先生為首的觀星農(nóng)業(yè)科技有限公司通過刻苦努力研發(fā)推出了集裝箱養(yǎng)殖技術(shù)。該成果是一個高技術(shù)集成，優(yōu)化組合，集大成者，高屋建瓴，搶占了行業(yè)的最高點(diǎn)，得到全國漁業(yè)行業(yè)主管部門尤其是全國水產(chǎn)技術(shù)推廣總站以及全國漁業(yè)行業(yè)的高度關(guān)注。

一、概述

在構(gòu)成廣東諸多水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)模式中，主導(dǎo)模式是池塘養(yǎng)殖。近年來，由于塘租、人工和飼料、水電等成本不斷提高，大多養(yǎng)殖場采取高密度養(yǎng)殖來提高產(chǎn)量，以保有利可圖。在池塘養(yǎng)殖單產(chǎn)不斷提高的同時(shí)，其生產(chǎn)中存在的殘餌、糞便、不合理用藥等導(dǎo)致的環(huán)境污染、水資源浪費(fèi)、產(chǎn)品質(zhì)量安全等問題也日益突出，高密度、高投入的池塘養(yǎng)殖使生態(tài)環(huán)境不斷惡化，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在我國己成為污染源頭和受污染物影響的重要功能區(qū)之一。若要有效地控制水產(chǎn)養(yǎng)殖水污染，必須改變傳統(tǒng)粗放型生產(chǎn)方式，推行新型的健康養(yǎng)殖技術(shù)與模式才是解決池塘養(yǎng)殖問題的根本途徑，其中集裝箱養(yǎng)殖技術(shù)就是為破解該難題而生的。

集裝箱養(yǎng)殖技術(shù)將養(yǎng)殖池塘與集裝箱耦合，從養(yǎng)殖池塘中抽取上層高氧水，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)集裝箱進(jìn)行集約化養(yǎng)殖。針對箱養(yǎng)品種特點(diǎn)，綜合集成高效集污、尾水生態(tài)處理、質(zhì)量和品質(zhì)控制、綠色病害防控、專用環(huán)保型飼料、循環(huán)推水、生物凈水、物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)控制、便捷化捕撈等關(guān)鍵技術(shù)，精準(zhǔn)控制養(yǎng)殖環(huán)境和養(yǎng)殖過程，實(shí)現(xiàn)受控式養(yǎng)殖。集裝箱養(yǎng)殖尾水經(jīng)自流式微濾機(jī)固液分離后返回池塘，經(jīng)過池塘三級生態(tài)凈化和臭氧殺菌消毒后再回到集裝箱內(nèi)循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖尾水生態(tài)治理和循環(huán)利用。

整套養(yǎng)殖系統(tǒng)：由快速排污養(yǎng)殖箱體（由集裝箱改造而成）、殺菌系統(tǒng)（臭氧發(fā)生器）、水處理系統(tǒng)（微濾機(jī)、池塘）、排水系統(tǒng)（液位控制管及后續(xù)管道），進(jìn)水系統(tǒng)（水泵浮臺及水泵），增氧系統(tǒng)（鼓風(fēng)機(jī)），控制系統(tǒng)（水質(zhì)監(jiān)測及設(shè)備監(jiān)控箱）及配套池塘等輔助設(shè)施組成。

系統(tǒng)運(yùn)行原理：養(yǎng)殖箱內(nèi)高密度養(yǎng)殖魚蝦，不斷有池塘新水經(jīng)過臭氧殺菌流至推水箱中，推水箱中的養(yǎng)殖廢水經(jīng)微濾機(jī)，去除懸浮顆粒流入池塘，養(yǎng)殖水體經(jīng)過池塘（養(yǎng)殖少量濾食性魚類）的凈化后（池塘主要功能變?yōu)闈竦厣鷳B(tài)池，不投料）再被水泵抽回集裝箱，完成一次循環(huán)，如此循環(huán)往復(fù)。該養(yǎng)殖系統(tǒng)已獲得1項(xiàng)專利授權(quán)：一種池塘水可循環(huán)過濾的整體養(yǎng)殖系統(tǒng)（專利號ZL201621117440.6）。

二、要點(diǎn)

1.排污系統(tǒng)。方形箱便于制造，但不利于箱體排污，方形箱體集污效果不良，同時(shí)邊角處難以避免紊流出現(xiàn)。為避免方形箱以上弊端，結(jié)合力學(xué)模擬報(bào)告結(jié)果，改變養(yǎng)殖箱體結(jié)構(gòu)，使其底面成1/10坡度，同時(shí)在箱體三周增加曝氣管，避免糞便沉積。

2.水處理系統(tǒng)。集污槽中的水體攜帶糞便顆粒流至微濾機(jī)中，大粒徑顆粒被收集到微濾機(jī)排污管，供蔬菜種植利用。小顆粒隨水流沿中間管溢流出至池塘中。池塘內(nèi)養(yǎng)殖鰱魚、鳙魚等以浮游生物為食的品種。池塘具有生態(tài)處理功能，每畝水域配2組推水箱。微濾機(jī)水處理量60m 3 /h，120目網(wǎng)目，去除直徑大于0.125mm固體顆粒。

3.出魚系統(tǒng)。出魚口四周打磨處理，順滑無尖角，養(yǎng)殖品種可順暢滑出箱體，至接魚池中。箱體內(nèi)部有擋魚板，可實(shí)時(shí)開關(guān)，控制出魚啟停。出魚滑梯可將商品魚接至接魚池中，節(jié)省人力。以上組合滿足集裝箱省時(shí)省力、快速出魚的使用要求。收獲時(shí)，成魚會順?biāo)骷械较涞滓粋?cè)，減少成魚脫離水體時(shí)間，降低成魚應(yīng)激反應(yīng)，防止魚體皮膚損傷，基本實(shí)現(xiàn)無傷害收魚（相比池塘和工廠化養(yǎng)殖此優(yōu)勢明顯）；在運(yùn)輸過程中，無傷成魚對環(huán)境的耐受能力強(qiáng)，不易發(fā)生水霉病。

4.進(jìn)水系統(tǒng)。箱體水泵利用浮桶抽取池塘中上層的水進(jìn)入養(yǎng)殖箱體內(nèi)，中上層的水含氧量高，致病菌少，無土腥味。池塘養(yǎng)殖的致病菌都是兼性厭氧的，均分布在池塘的底部，系統(tǒng)的進(jìn)水系統(tǒng)可保證養(yǎng)殖箱內(nèi)發(fā)病率低、含氧量高、無土腥味。

5.增氧系統(tǒng)。系統(tǒng)需求進(jìn)氣量25m 3 /h，氣壓0.03MP，按并聯(lián)箱體數(shù)量選配風(fēng)機(jī)規(guī)格。進(jìn)氣管由排空閥、PVC/PPR管連接，增氧系統(tǒng)時(shí)刻開啟，箱內(nèi)配溶氧探頭，箱體內(nèi)溶氧超過5mg/L，同時(shí)增氧系統(tǒng)變頻控制，以適應(yīng)不同養(yǎng)殖階段、不同養(yǎng)殖品種對流速的不同需求。

6.殺菌系統(tǒng)。系統(tǒng)配備臭氧發(fā)生器，最大產(chǎn)生量5g/h。系統(tǒng)中臭氧的應(yīng)用主要有兩方面：（1）初次加水消毒，初次加水，將臭氧發(fā)生器調(diào)節(jié)至最大臭氧產(chǎn)生量5g/h，系統(tǒng)循環(huán)量15m 3 /h，逐步調(diào)節(jié)至10m 3 /h。即可使箱體內(nèi)臭氧濃度維持在0.33-0.4mg/L。此濃度臭氧殺菌能力強(qiáng)。（2）養(yǎng)殖期間，系統(tǒng)循環(huán)量穩(wěn)定為15m 3 /h，臭氧添加量2-3g/h，調(diào)節(jié)水體臭氧濃度為0.1-0.15mg/L的安全消毒濃度。臭氧同時(shí)具有去除氨氮、鐵、錳，氧化分解有機(jī)物和絮凝作用，降低養(yǎng)殖水體中重金屬毒性及氨氮毒性。

三、特點(diǎn)

1.養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量安全。水質(zhì)可控，溫度恒定，逆水運(yùn)動，肉質(zhì)緊實(shí)，無土腥味，無創(chuàng)傷出魚，耐受力強(qiáng)，可避免運(yùn)輸環(huán)節(jié)使用違禁藥物，保障從箱內(nèi)到餐桌的全程食品質(zhì)量安全。

2.養(yǎng)殖綜合成本低。（1）捕撈成本。設(shè)施化農(nóng)業(yè)，收獲簡單，降低勞動強(qiáng)度，由于陸基推水養(yǎng)殖占地小，區(qū)域集中并在箱側(cè)設(shè)置大口徑的魚獲物收集口，收獲操作簡單。對比傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖的人工捕撈，用工少且對養(yǎng)殖產(chǎn)品的損傷也大大降低，有利于活體運(yùn)輸和保證質(zhì)量，還大大節(jié)省了人工捕撈費(fèi)用。（2）飼料成本。提升飼料利用率。在養(yǎng)殖箱里高密度養(yǎng)殖，可集中投喂，精準(zhǔn)控制，與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖相比，可減少全塘灑料產(chǎn)生的浪費(fèi)，節(jié)省了飼料成本。（3）管理成本。一個工人可以看管多個養(yǎng)殖箱。（4）干塘排塘成本。傳統(tǒng)的池塘養(yǎng)殖方式由于魚塘里各種肥料摻渣、魚類糞便、泥沙雜質(zhì)等日積月累，容易滋生和繁殖各種病原微生物，必須定期排塘、干塘和清淤，而集裝箱養(yǎng)殖可通過干濕分離器集中收集處理糞便，初步固液分離之后的水體會回到池塘中，節(jié)省了排塘、干塘的成本。（5）環(huán)境成本。陸基推水式池塘內(nèi)循環(huán)，池塘作為生產(chǎn)池，與景觀性農(nóng)業(yè)相結(jié)合，池塘尾水零排放。（6）時(shí)間成本。因?yàn)閭鹘y(tǒng)養(yǎng)殖環(huán)境不可控，如高溫、低溫、干塘等造成非養(yǎng)殖時(shí)間多，增加了養(yǎng)殖時(shí)間成本。

3.養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)低。（1）病害可控。由于集裝箱式推水養(yǎng)殖換水量大、水質(zhì)好，因此，養(yǎng)殖病害發(fā)生的幾率相對大大減少。病害情況容易觀察，提前做好病害防控。另外，養(yǎng)殖區(qū)域集中，使用許可藥物進(jìn)行病害防治的用藥量也大大減少，而土塘由于面積大，病害發(fā)生難以控制，用藥量大且往往不能達(dá)到效果。（2）防災(zāi)減災(zāi)能力強(qiáng)。陸基推水養(yǎng)殖可以有效地抵御臺風(fēng)、洪水、高溫和寒潮。極端環(huán)境下，可關(guān)閉循環(huán)，以保障魚類的生存。養(yǎng)殖箱中有5根納米曝氣管，通過羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣，增氧及推動水流，曝氣管曝氣，整個箱內(nèi)溶氧量均勻，不會出現(xiàn)缺氧等問題。

4.節(jié)地節(jié)水。（1）節(jié)約土地。集裝箱養(yǎng)殖占地面積小，安裝靈活，移動性強(qiáng)，可最大程度地利用非耕地，減少對土地的深挖破壞。（2）節(jié)約水資源。陸基推水式生產(chǎn)過程中，水體始終在箱體和池塘之間循環(huán)利用，不存在傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖的清塘、清淤、廢水外排等問題，節(jié)約了大量水資源。

5.智能標(biāo)準(zhǔn)。（1）自動化。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全程預(yù)警、實(shí)時(shí)監(jiān)控，逐步建立起集裝箱養(yǎng)魚基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，提高了智能化、科學(xué)化管理水平。（2）標(biāo)準(zhǔn)化。從魚苗投放、飼料選擇到配套養(yǎng)殖技術(shù)都制定了科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)操作規(guī)程，使苗種標(biāo)粗、分箱暫養(yǎng)、成魚養(yǎng)殖等環(huán)節(jié)技術(shù)要領(lǐng)一致、可控，模式穩(wěn)定性好、可復(fù)制性強(qiáng)。（3）簡捷化。操作簡單，可控性強(qiáng)，便于管理，運(yùn)用者經(jīng)7-10天培訓(xùn)即能學(xué)習(xí)掌握技術(shù)要領(lǐng)，能夠保證養(yǎng)殖技術(shù)不走樣，適合基層養(yǎng)殖人員快速學(xué)習(xí)應(yīng)用。

6.綠色生態(tài)。集裝箱養(yǎng)殖模式改變了傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式，形成了資源集約化發(fā)展模式，推動了水產(chǎn)養(yǎng)殖綠色發(fā)展。在生產(chǎn)過程中與生態(tài)農(nóng)業(yè)、魚菜共生等相結(jié)合，通過集中收集養(yǎng)魚殘餌、糞便，當(dāng)作種植蔬菜的有機(jī)肥，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)零污染，有效改善生態(tài)環(huán)境。

7.促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。促進(jìn)由傳統(tǒng)漁業(yè)向生態(tài)、生產(chǎn)、生活的景觀漁業(yè)等融為一體式發(fā)展，促進(jìn)傳統(tǒng)漁民轉(zhuǎn)型為令人羨慕的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)工人。

四、創(chuàng)新點(diǎn)

1.原始創(chuàng)新受控式集裝箱循環(huán)水綠色生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)。根據(jù)水體循環(huán)和調(diào)控原理不同，創(chuàng)新研發(fā)出適用于傳統(tǒng)養(yǎng)殖區(qū)與池塘聯(lián)動的陸基推水集裝箱式（受控式集裝箱循環(huán)水綠色生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)）水產(chǎn)養(yǎng)殖，實(shí)現(xiàn)“分區(qū)養(yǎng)殖，異位處理”。

2.發(fā)明了水產(chǎn)養(yǎng)殖高效集污及尾水生態(tài)化處理耦合系統(tǒng)。去除了養(yǎng)殖水體中90%以上的固體污染物，經(jīng)過三級生態(tài)塘處理，總氮下降70%-80%，COD下降50%-60%，實(shí)現(xiàn)了尾水零排放，有效保證養(yǎng)殖水體循環(huán)利用。

3.研發(fā)了集裝箱專用環(huán)保型水產(chǎn)飼料。針對集裝箱內(nèi)水體溶氧量高、魚類運(yùn)動量增加、糞便需要盡量成形等特征需求，研發(fā)生產(chǎn)出了高能低氮運(yùn)動型、魚類糞便排放成形的特征魚類專用飼料和添加劑。

4.構(gòu)建了集裝箱式養(yǎng)殖綠色病害防控體系。針對高密度養(yǎng)殖條件，研究了主養(yǎng)品種的抗病機(jī)理。構(gòu)建了四道養(yǎng)殖病害防控屏障，分別是抽取生態(tài)池塘上層富氧水進(jìn)箱；進(jìn)水臭氧殺菌；精準(zhǔn)調(diào)溫預(yù)防病害；分箱隔離防止病原擴(kuò)散。對羅非魚抗鏈球菌免疫機(jī)制進(jìn)行了深入研究，闡明了CD2介導(dǎo)的T細(xì)胞激活協(xié)同刺激信號途徑作用機(jī)制。

5.創(chuàng)新了水產(chǎn)品品質(zhì)提升及質(zhì)量保障技術(shù)。無創(chuàng)便捷出魚及安全運(yùn)輸技術(shù)，集裝箱式水產(chǎn)養(yǎng)殖出魚損傷小，配合二氧化碳麻醉操作幾乎可達(dá)零損傷，大大提高了運(yùn)輸存活率，避免了藥物的使用，保障了水產(chǎn)品質(zhì)量安全；土腥味去除技術(shù)；集裝箱養(yǎng)殖水產(chǎn)品肉質(zhì)、口感提升；用互聯(lián)網(wǎng)方式追溯。