蝦類工廠化養(yǎng)殖現(xiàn)狀

李光光 ，高煥 ，2，3，4，閻斌倫 ，2，3，4

（1．江蘇省海洋生物資源與生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省海洋生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇海洋大學(xué)，連云港 222005；2.江蘇省海洋生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 連云港 222005；3.江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)與利用平臺(tái)，江蘇南京210014；4.江蘇省海洋資源開發(fā)研究院（連云港），江蘇 連云港 222005）

工廠化養(yǎng)殖是指水產(chǎn)養(yǎng)殖以工廠化的形式組織安排生產(chǎn)，突顯出了水產(chǎn)養(yǎng)殖的工業(yè)化生產(chǎn)特征，該技術(shù)的核心是水環(huán)境的人工調(diào)控[1]。以工廠化養(yǎng)殖車間為主要特征的流水養(yǎng)殖模式是目前我國(guó)工廠化養(yǎng)殖的主要模式，而國(guó)際上與之相對(duì)應(yīng)的是循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)（Recirculating Aquaculture System,RAS）。一般認(rèn)為，日均水利用率95%以上為循環(huán)水養(yǎng)殖，95%以下則為流水養(yǎng)殖[1]。

目前,很多水產(chǎn)養(yǎng)殖的物種已經(jīng)實(shí)施了工廠化養(yǎng)殖，尤其是在魚類中應(yīng)用最多，包括大菱鲆、牙鲆、石斑等[2]。甲殼類的工廠化養(yǎng)殖主要是蝦類的養(yǎng)殖，目前南美白對(duì)蝦、脊尾白蝦等物種都在大力推進(jìn)工廠化養(yǎng)殖方面的工作，該文擬通過(guò)介紹蝦類工廠化養(yǎng)殖的現(xiàn)狀，進(jìn)一步探討其養(yǎng)殖過(guò)程中存在的問(wèn)題，為更好提高蝦類工廠化養(yǎng)殖的成效提供幫助。

1 蝦類工廠化養(yǎng)殖歷史

工廠化對(duì)蝦的養(yǎng)殖起源于工廠化養(yǎng)魚，20世紀(jì)90年代工廠化對(duì)蝦養(yǎng)殖設(shè)施是根據(jù)對(duì)蝦生活特性由工廠化養(yǎng)魚設(shè)施改造而成[3]。比較有代表性的有美國(guó)得克薩斯海洋科學(xué)研究所的跑道式養(yǎng)蝦系統(tǒng)，臺(tái)灣對(duì)蝦試驗(yàn)所臺(tái)南分所的室內(nèi)自動(dòng)化養(yǎng)蝦系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代末到21世紀(jì)初，由于新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)蝦養(yǎng)殖又有了新的模式，比較具有代表性系統(tǒng)的有美國(guó)的三階段對(duì)蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)、蝦-藻類-貝養(yǎng)殖系統(tǒng)、南得克薩斯Sauz牧場(chǎng)的基于人工濕地的養(yǎng)蝦系統(tǒng)等。2005年以后，工廠化養(yǎng)殖中更加注重有益菌和藻的利用。如美國(guó)墨西哥灣海岸研究實(shí)驗(yàn)室的基于生物絮凝的對(duì)蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)、美國(guó)德克薩斯農(nóng)作物生命研究所海水養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)室的基于菌藻共生的對(duì)蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)等。

我國(guó)蝦類工廠化養(yǎng)殖起始于1999年，在廣西北海地區(qū)首先嘗試。其做法是利用對(duì)蝦育苗池和珍珠養(yǎng)殖池養(yǎng)殖南美白對(duì)蝦，取得了較高的養(yǎng)殖產(chǎn)量。2000年以后，隨著鲆鰈類利潤(rùn)的下降，對(duì)蝦工廠化養(yǎng)殖在東部沿海開始大量發(fā)展起來(lái)，以塑料大棚+水泥池的流水養(yǎng)殖模式為主[4]，但使用封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖模式的較少[5]。

2 蝦類工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 養(yǎng)蝦池

養(yǎng)蝦池一般為磚混結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)矩形、長(zhǎng)圓形、圓形和跑道式。養(yǎng)蝦池底部一般為鍋底型，排污口在中央。跑道式蝦池內(nèi)水流成一定方向運(yùn)動(dòng)，有利于集污排污。圓形和矩形蝦池，面積一般從20 m2到50 m2不等，池深一般控制在1.2 m左右。中間排污口比四角低20 cm，排污口直徑大概25 cm左右，池壁四角成圓弧形。跑道式蝦池又稱高位池，地上部分0.8 m，地下部分1.2 m。跑道式養(yǎng)蝦池面積較大，如50 m×16 m×2 m。中間設(shè)置隔離墻，隔離墻兩頭和池壁有2 m的空隙，池壁四角設(shè)計(jì)成圓弧形。池底是地壟式設(shè)計(jì)，壟間距70 cm，壟溝和壟頂高度差4 cm，壟溝處安置PVC管，PVC管上鉆直徑5 mm孔，孔間距80 cm左右。所有PVC管與排水管相連，打開排水開關(guān)后殘餌和糞便就會(huì)排出蝦池。

2.2 水處理

循環(huán)水處理主要是指去除水中的固體懸浮污染物、氨氮、亞硝酸鹽氮和有害微生物等物質(zhì)，經(jīng)過(guò)處理后重新循環(huán)利用[6]。水處理主要包括物理處理、生物處理和消毒處理。物理處理，主要是通過(guò)物理過(guò)濾的方式去除水中的大顆粒懸浮污染物；生物處理是指利用微生物去除氨氮和亞硝態(tài)氮污染物；消毒處理是用紫外線、臭氧或者化學(xué)方法殺死水中的有害病毒、細(xì)菌和有害微生物。

2.2.1 物理處理 水質(zhì)處理的第一步也是最關(guān)鍵的一步就是物理處理，目的是去除水中的大顆粒懸浮污染物。物理處理有利于減輕生物處理的壓力，加快生物處理的效果，保持水質(zhì)的清新。物理處理的方式有砂濾、蛋白分離器、微濾機(jī)、弧形篩等。轉(zhuǎn)鼓式微濾機(jī)，濾網(wǎng)200目過(guò)濾效果最好，弧形篩網(wǎng)的篩縫間隙是250 μm時(shí)過(guò)濾效果最好[7]。

2.2.2 生物處理 生物處理是循環(huán)水養(yǎng)殖的核心，可以說(shuō)生物處理去除氨氮和亞硝態(tài)氮的能力代表了RAS的最大養(yǎng)殖承載量[8]。去除水中氨氮和亞硝態(tài)氮常用的微生物是硝化細(xì)菌。其在溶氧充足的條件下把氨氮降解為硝酸鹽氮[9]。生物絮團(tuán)、生物濾塔、生物濾池等是利用硝化細(xì)菌等微生物去除氨氮的主要方式。藻類和植物也可以降氨氮，如人工濕地、魚菜共生系統(tǒng)等。

2.2.3 消毒 循環(huán)水養(yǎng)殖中由于密度過(guò)高，容易發(fā)生病害。因此在物理處理和生物處理之后，通過(guò)臭氧、紫外線或者化學(xué)法進(jìn)行消毒處理。臭氧處理養(yǎng)殖用水4 h，病菌幾乎全部殺死[10]。一般在養(yǎng)殖過(guò)程中的臭氧使用量控制在0.2～1.0 mg/L[11]。養(yǎng)殖用水經(jīng)過(guò)臭氧消毒后要進(jìn)行曝氣處理，去除多余的臭氧，以免殺死水產(chǎn)動(dòng)物。紫外消毒法一般選擇230～270 nm波長(zhǎng)范圍，照射厚度2 cm，照射時(shí)間10 S[12-13]?；瘜W(xué)消毒的副作用較大，如漂白粉、高錳酸鉀等化學(xué)藥物要嚴(yán)格把控好用量和殘余所造成的影響。

2.2.4 水質(zhì)調(diào)控 去除懸浮物、氨氮和有害微生物后，還要根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，進(jìn)行化學(xué)離子的調(diào)整[14]。此外還需要添加EDTA絡(luò)合重金屬，添加有機(jī)酸解毒，并且根據(jù)蝦蛻殼情況適當(dāng)使用補(bǔ)鈣產(chǎn)品。

2.3 增氧

傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖中普通機(jī)械增氧就能滿足需要，工廠化養(yǎng)殖中由于養(yǎng)殖密度大、水體相對(duì)較小以及微生態(tài)制劑的使用，所以含氧量要求較高。除了普通的機(jī)械增氧，工廠化養(yǎng)殖中的增氧方式還有微孔、純氧、液氧、增氧錐增氧等方式。純氧設(shè)備增氧方式最高溶氧量可達(dá)28 mg/L，氧氣最高利用率可達(dá)87%[15]。直接影響水產(chǎn)養(yǎng)殖密度大小和生長(zhǎng)速度高低的環(huán)境因素是溶氧量的高低[16]。

2.4 水溫

工廠化養(yǎng)殖突破自然環(huán)境和季節(jié)的限制，因此溫度控制成為水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。工廠化養(yǎng)殖中常用的加熱方式有熱電廠、鍋爐、電加熱棒、地?zé)岬取Ｄ厦腊讓?duì)蝦工廠化養(yǎng)殖水溫一般控制在24～32℃之間，最佳水溫29℃左右。

2.5 病害防治

目前工廠化養(yǎng)殖對(duì)蝦的病害防治措施以防為主，防治結(jié)合。防治措施主要有以下幾個(gè)方面：放苗前蝦池進(jìn)水10～20 cm，500 mg/L漂白粉浸泡2 d后，沖洗干凈。外圍儲(chǔ)水圈漂白粉10 mg/L每20 d消毒1次，保持透明度30 cm；養(yǎng)殖用水經(jīng)過(guò)30 cm以上的沙井過(guò)濾就可以減少弧菌和有害生物的數(shù)量；養(yǎng)殖用水經(jīng)50 mg/L漂白粉消毒后使用。養(yǎng)殖前期鹵蟲等生物餌料投喂前用50 mg/L的高錳酸鉀消毒5 min以上。養(yǎng)殖中后期，即蝦苗入池35 d后，用相對(duì)溫和的消毒劑如過(guò)硫酸氫鉀或者二氧化氯每7～10 d消毒1次，消毒24 h后使用微生態(tài)制劑，預(yù)防弧菌。餌料中拌入肽聚糖、葡萄糖、大蒜素就可以提高對(duì)蝦免疫力，有利于對(duì)蝦抵抗wwsv；水體中弧菌超標(biāo)，及時(shí)內(nèi)服蛭弧菌；白便流行季節(jié)，單甘脂＋黃芪多糖＋復(fù)合乳酸菌溶液拌料投喂；發(fā)光細(xì)菌治療可以用漂白粉10 mg/L每天潑灑2次；軟殼病可以用軟殼寶等補(bǔ)鈣產(chǎn)品治療。

3 問(wèn)題與展望

蝦工廠化養(yǎng)殖的核心是水處理，包括物理過(guò)濾、生物過(guò)濾、消毒等，其中生物過(guò)濾是難點(diǎn)。工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)涉及到機(jī)械、電子等高科技領(lǐng)域。我國(guó)還處于工廠化養(yǎng)殖的初級(jí)階段，需要培養(yǎng)大量的工廠化養(yǎng)殖高科技和管理人才，開發(fā)相關(guān)機(jī)械和電子監(jiān)測(cè)產(chǎn)品。近年來(lái)，南美白對(duì)蝦在我國(guó)大面積推廣，已經(jīng)成為我國(guó)對(duì)蝦養(yǎng)殖的主要品種，隨之而來(lái)的就是苗種質(zhì)量下降、攜帶病毒造成養(yǎng)殖成功率降低。因此選育適應(yīng)高密度養(yǎng)殖、抗逆性強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快的苗種也是目前的難點(diǎn)之一。目前，由病毒引起的對(duì)蝦病害沒有特效藥物。在對(duì)蝦工廠化養(yǎng)殖的過(guò)程中對(duì)抗病毒病害的辦法是預(yù)防為主，通過(guò)微生態(tài)制劑、維生素等提高對(duì)蝦免疫力。因此，針對(duì)對(duì)蝦病毒病害的專用藥物的研究開發(fā)也是難點(diǎn)之一。我國(guó)工廠化養(yǎng)殖流水養(yǎng)殖模式占比較大，養(yǎng)殖廢水沒有經(jīng)過(guò)處理直接排出，造成了極大的環(huán)保壓力。

人與自然和諧相處是人類發(fā)展的永恒主題，循環(huán)水養(yǎng)殖是水產(chǎn)養(yǎng)殖未來(lái)的趨勢(shì)。我國(guó)也把循環(huán)水養(yǎng)殖作為作為健康養(yǎng)殖和集約化養(yǎng)殖的方向[17]。循環(huán)水養(yǎng)殖在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成熟普及，并且朝大型化、高科技化方向發(fā)展。如超大型工廠化養(yǎng)殖工廠使用自動(dòng)投餌機(jī)，利用高科技傳感器對(duì)溫度、溶氧、氨氮、pH值等智能監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖的自動(dòng)化。