池塘圈養(yǎng)綠色高效模式探析

陳駿

我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，水產(chǎn)品總量連續(xù)32年位居世界第一。從養(yǎng)殖模式來看，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)主要經(jīng)歷了水庫水塘自然水體粗獷養(yǎng)殖、網(wǎng)箱圍欄精細(xì)養(yǎng)殖，以及專業(yè)養(yǎng)殖池高密度精養(yǎng)三個(gè)發(fā)展階段。近年來，隨著養(yǎng)殖技術(shù)的進(jìn)步，水產(chǎn)養(yǎng)殖密度不斷增大，經(jīng)濟(jì)效益越來越高；與之同時(shí)，養(yǎng)殖水域污染等生態(tài)環(huán)保問題也日益凸顯。為探索生態(tài)綠色高產(chǎn)養(yǎng)殖模式，江蘇現(xiàn)代農(nóng)機(jī)科技示范園（白馬基地）秉持池塘“零排放”的綠色高效圈養(yǎng)理念，結(jié)合實(shí)施“淡水魚高效零排放圈養(yǎng)技術(shù)與裝備集成示范點(diǎn)建設(shè)”項(xiàng)目，對(duì)傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘進(jìn)行功能精細(xì)分區(qū)，目的在于促進(jìn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)和能量的高效利用，在生態(tài)養(yǎng)殖容量可控的范圍內(nèi)，做到產(chǎn)出最大化、生態(tài)自然化。

1 系統(tǒng)介紹

將江蘇南京溧水白馬基地的池塘圈養(yǎng)系統(tǒng)分為圈養(yǎng)系統(tǒng)（區(qū)）、排污處理系統(tǒng)（區(qū)）和凈化系統(tǒng)（區(qū)）三大主體功能區(qū)。池塘圈養(yǎng)系統(tǒng)中重要功能組件及功能解析見圖1。

圖1 池塘圈養(yǎng)系統(tǒng)中重要功能組件及功能解析示意圖

1.1 圈養(yǎng)系統(tǒng)（區(qū)）

1）養(yǎng)殖基礎(chǔ)平臺(tái)。搭建底部支撐的筏架式養(yǎng)殖基礎(chǔ)平臺(tái)（11m×22m）。平臺(tái)高出池塘水面30cm。在平臺(tái)上，架放8個(gè)底端開口的圈養(yǎng)桶。

2）圈養(yǎng)桶。圈養(yǎng)桶為“上柱下錐”式結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑4m，高3m。單個(gè)圈養(yǎng)桶內(nèi)有效養(yǎng)殖水體可達(dá)到25m3。每個(gè)圈養(yǎng)桶柱錐連接處配有固定式防逃網(wǎng)和可移動(dòng)的起捕網(wǎng)，既可實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖桶內(nèi)不同魚種的隔離，也方便收獲時(shí)捕撈。桶身留有預(yù)開孔，便于桶內(nèi)外水體交換，給養(yǎng)殖魚類提供適宜生長的水質(zhì)環(huán)境。

3）增氧設(shè)施。采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)將空氣注入圈養(yǎng)桶柱錐連接處的一圈微孔增氧管內(nèi)，形成養(yǎng)殖區(qū)的局部高效增氧效果。

1.2 集污處理系統(tǒng)（區(qū)）

1）集污設(shè)施。受重力和圈養(yǎng)桶底部錐形設(shè)計(jì)的雙重作用，圈養(yǎng)桶內(nèi)養(yǎng)殖產(chǎn)生的殘餌和糞便會(huì)集中沉降到防逃網(wǎng)以下的錐形底部。沉降在桶底的污質(zhì)由吸污泵經(jīng)底部搭配的吸污管抽離到尾水沉降分離塔，進(jìn)行后續(xù)的分級(jí)處理。

2）尾水沉降分離塔。尾水沉降分離塔為“上柱下錐”式結(jié)構(gòu)，單體容量為3m3，可供8個(gè)圈養(yǎng)桶完成養(yǎng)殖尾水預(yù)處理。抽取到尾水沉降塔中的污質(zhì)和養(yǎng)殖尾水，在重力作用下會(huì)形成“上水下固”的分層。上部的養(yǎng)殖尾水較為清澈，由分離塔上部的吸水管抽提至尾水凈化區(qū)進(jìn)行脫氮除磷處理；下部沉降的污質(zhì)由塔底的閥門進(jìn)行后續(xù)的資源化回收利用。

1.3 凈化系統(tǒng)（區(qū)）

1）池塘自凈區(qū)。在抽提圈養(yǎng)桶底部污質(zhì)時(shí)，會(huì)抽提出部分不含污質(zhì)的清水，這部分清水中氨氮磷和有機(jī)質(zhì)含量較低，可直接回流到池塘，借助池塘中的藻類或是水生植物的吸附作用進(jìn)行自凈。在池塘自凈區(qū)可搭配養(yǎng)殖一些鰱鳙魚、鯉魚和草魚，形成藻類—浮游動(dòng)物—魚類食物鏈，在增加產(chǎn)出的同時(shí)，改善池塘水體的生態(tài)環(huán)境。

2）尾水凈化區(qū)。尾水沉降分離塔上部抽提的較為清澈的養(yǎng)殖尾水，除氨氮磷含量較高外，還摻雜部分顆粒懸浮物。這部分養(yǎng)殖尾水經(jīng)過由沉淀池、過濾壩、曝氣池和水生植物吸附凈化區(qū)等功能模塊組成的人工濕地系統(tǒng)，進(jìn)行顆粒懸浮物的沉降過濾、水生植物吸附脫氮除磷后，將達(dá)標(biāo)的水體回流至池塘，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖用水的循環(huán)使用。在人工構(gòu)建的濕地系統(tǒng)內(nèi)，可以適當(dāng)?shù)姆硼B(yǎng)一些鰱鳙魚（主要放養(yǎng)在生物凈化池內(nèi)）、螺螄、河蚌和小龍蝦等非投飼性的水產(chǎn)品種，以提高整個(gè)池塘圈養(yǎng)系統(tǒng)的產(chǎn)出量。

2 效益分析

該池塘圈養(yǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖水體自動(dòng)化監(jiān)測(cè)及干預(yù)、局部高密度自動(dòng)化養(yǎng)殖、養(yǎng)殖尾料尾水自動(dòng)化集中生物降解處理，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

2.1 經(jīng)濟(jì)效益

圈養(yǎng)技術(shù)的高密度養(yǎng)殖特性，使其具備較高的水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)通過集成應(yīng)用現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)，能夠有效減少勞動(dòng)力成本。圈養(yǎng)桶的設(shè)置輔以水體監(jiān)測(cè)及自動(dòng)增氧設(shè)備，在實(shí)現(xiàn)圈養(yǎng)桶內(nèi)高密度養(yǎng)殖的同時(shí)，降低了增氧的費(fèi)效比。自動(dòng)化投飼提高了養(yǎng)殖水產(chǎn)的進(jìn)食效率和飼料換肉率，也降低了殘留尾料的污染。此外，由于圈養(yǎng)水與自然水體相對(duì)隔離，圈養(yǎng)池以外的水體還可以用于傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖，或用于開發(fā)垂釣旅游等項(xiàng)目，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 社會(huì)效益

通過高密度養(yǎng)殖系統(tǒng)示范建設(shè)，系統(tǒng)地推進(jìn)了江蘇現(xiàn)代農(nóng)機(jī)科技示范園現(xiàn)代漁業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營、流通、消費(fèi)、追溯等環(huán)節(jié)的技術(shù)集成創(chuàng)新，為打造集水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游觀光、銷售流通、加工銷售為一體的農(nóng)村新業(yè)態(tài)奠定了基礎(chǔ)。該套系統(tǒng)的建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖從傳統(tǒng)要素驅(qū)動(dòng)為主向科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為主轉(zhuǎn)變、加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供了可能［1］，對(duì)探索數(shù)字漁業(yè)技術(shù)集成應(yīng)用解決方案和產(chǎn)業(yè)化模式，構(gòu)建數(shù)字化的生產(chǎn)與經(jīng)營服務(wù)平臺(tái)具有重要的實(shí)踐意義。

2.3 生態(tài)效益

構(gòu)建農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)體系是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，培育壯大農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展新動(dòng)能的迫切需要。高密度養(yǎng)殖系統(tǒng)示范點(diǎn)建設(shè)，在實(shí)現(xiàn)高效漁業(yè)養(yǎng)殖節(jié)能、環(huán)保、高經(jīng)濟(jì)效益等目標(biāo)的同時(shí)，有效地保護(hù)和融入了項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，充分體現(xiàn)了科學(xué)養(yǎng)殖的理念。實(shí)施池塘圈養(yǎng)綠色高效模式，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，可降低養(yǎng)殖對(duì)水體生態(tài)的影響，保證養(yǎng)殖水面的生態(tài)物種多樣性，使自然水體的魚類與高密度集中養(yǎng)殖品種和諧共存。

3 應(yīng)用前景展望

池塘圈養(yǎng)綠色高效模式為傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖模式的改造升級(jí)提供了可行性較高的技術(shù)方案。該模式養(yǎng)殖終端的污染物“零排放”符合農(nóng)業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展的要求，也是落實(shí)“科技強(qiáng)農(nóng)”政策方針的體現(xiàn)。池塘圈養(yǎng)屬設(shè)施漁業(yè)范疇，在池塘圈養(yǎng)系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)，增設(shè)數(shù)字化監(jiān)控手段，可實(shí)現(xiàn)全程人工智能管理。同時(shí)，可根據(jù)發(fā)展需要，對(duì)池塘圈養(yǎng)系統(tǒng)中的其他功能模塊做景觀化設(shè)計(jì)和尾水凈化區(qū)耦連稻田養(yǎng)殖模式設(shè)計(jì)，為農(nóng)民增收和鄉(xiāng)村振興提供多元化的實(shí)現(xiàn)路徑。