淡水池塘循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計比選試驗

鄧勇輝 章海鑫 歐陽敏 周輝明 袁嘉欣 陶志英 張衛(wèi)民

摘要： 為驗證改造后的池塘圈桶模式的養(yǎng)殖效果，通過使用改造后的池塘圈養(yǎng)桶系統(tǒng)養(yǎng)殖湘云鯽。經(jīng)過5個月的養(yǎng)殖得到圈桶養(yǎng)殖湘云鯽成活率為70.44%，養(yǎng)殖規(guī)格為245.64g/尾，圈桶產(chǎn)量為17.22kg/m 3，換算成5×667m 2的產(chǎn)量為1390kg/667m 2。養(yǎng)殖系統(tǒng)水體氨氮、總氮和總磷會隨著養(yǎng)殖進(jìn)程而升高。最高時圈養(yǎng)桶氨氮、總氮和總磷分別達(dá)到了2.96mg/L、7.86mg/L、0.56mg/L，池塘氨氮、總氮和總磷分別達(dá)到了2.95mg/L、7.68mg/L、0.80mg/L，出水口氨氮、總氮和總磷分別達(dá)到了1.24mg/L、4.36mg/L、0.21mg/L。結(jié)果表明改造后池塘圈桶系統(tǒng)可以養(yǎng)殖湘云鯽，但整體水處理效果不理想，后期魚生長緩慢。

關(guān)鍵詞： 池塘；圈桶；湘云鯽；改造

中圖分類號： S969 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

當(dāng)前，如何提高池塘養(yǎng)殖綜合效益已成為業(yè)內(nèi)焦點，傳統(tǒng)池塘主養(yǎng)因為高密度投放，大量投喂人工配合飼料，水體承載的魚類數(shù)量遠(yuǎn)超其自凈能力，投喂的殘餌、產(chǎn)生的糞便等養(yǎng)殖廢棄物過量堆積導(dǎo)致養(yǎng)殖水環(huán)境劣化、病害頻發(fā)和大量用藥等，制約水產(chǎn)養(yǎng)殖高質(zhì)量發(fā)展 ?［1-4］ 。因此，如何能夠既養(yǎng)出高品質(zhì)高產(chǎn)量的水產(chǎn)品，又能夠?qū)B(yǎng)殖帶來的污染降到最低是水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展需要解決的主要矛盾。所以養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，養(yǎng)殖方式綠色環(huán)保是其主要出路。目前，水產(chǎn)業(yè)已研發(fā)出室外陸基圈桶型高位養(yǎng)殖、室內(nèi)圈養(yǎng)、集裝箱養(yǎng)殖、池塘圈桶、跑道養(yǎng)魚和工廠化養(yǎng)殖等設(shè)施漁業(yè)養(yǎng)殖新模式。這些模式均有各自明顯的優(yōu)勢，適用的區(qū)域和養(yǎng)殖物種。在江西，近些年同樣發(fā)展了一批此類養(yǎng)殖模式，如近幾年推廣的“池塘浮式圓槽流水養(yǎng)殖系統(tǒng)”，可以稱為“水上圈桶養(yǎng)魚模式”。是在研究分析固定式矩形水槽養(yǎng)殖系統(tǒng)（即：池塘內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)魚、水槽跑道養(yǎng)魚）的特點和不足的基礎(chǔ)上，集成了工業(yè)化養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng)殖和池塘循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖的理念和技術(shù)，借鑒圓形養(yǎng)殖池集排污效果好和浮式養(yǎng)殖網(wǎng)箱易建造、投資少、不受池塘底質(zhì)制約的特點。其基本的原理是在常規(guī)養(yǎng)殖池塘中建造的漂浮式圓形水槽循環(huán)流水養(yǎng)殖系統(tǒng)，圈桶中集約化養(yǎng)魚，圈桶中魚類的排泄物、殘餌等固體廢棄物通過底部的吸污泵抽出圈桶進(jìn)入陸地處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，處理完的水進(jìn)入池塘。池塘則負(fù)責(zé)補充圈養(yǎng)桶中被抽走的水分，并起到一定的凈化溶解性污染物的目的。

設(shè)施漁業(yè)的成敗關(guān)鍵是設(shè)計的養(yǎng)殖系統(tǒng)能夠適應(yīng)高密度、循環(huán)水養(yǎng)殖，養(yǎng)殖水體生態(tài)系統(tǒng)平衡，處理后的水體又能適合養(yǎng)魚的高密度養(yǎng)殖，形成一個周而復(fù)始的系統(tǒng)。為此，為了開發(fā)設(shè)計一套符合生產(chǎn)實際的設(shè)施漁業(yè)養(yǎng)殖系統(tǒng)，體現(xiàn)養(yǎng)水養(yǎng)魚，達(dá)到防控疾病的設(shè)計理念，選擇現(xiàn)階段應(yīng)用較多的養(yǎng)魚裝備（池塘圈養(yǎng)桶）進(jìn)行改造，經(jīng)飼養(yǎng)最終達(dá)到的目標(biāo)來評判該模式的優(yōu)劣，為后續(xù)設(shè)計、研發(fā)適合的養(yǎng)殖系統(tǒng)提供借鑒。

1 材料和方法

選擇新干縣瑞鑫和生態(tài)農(nóng)業(yè)公司“圈養(yǎng)桶”養(yǎng)殖模式進(jìn)行改造。即把原有的廢水處理設(shè)備廢棄，改造成“三池兩壩”尾水處理模式對“圈養(yǎng)桶”吸出的廢水進(jìn)行處理，即養(yǎng)水，潔水池養(yǎng)好的水再回抽到“圈養(yǎng)桶”區(qū)。

1.1 改造后的圈桶養(yǎng)殖系統(tǒng)

1.1.1 養(yǎng)殖圈桶設(shè)施

“池塘圈桶”養(yǎng)殖系統(tǒng)位于新干縣瑞鑫和生態(tài)農(nóng)業(yè)公司。該系統(tǒng)在5×667m 2的池塘中設(shè)置一個500㎡操作平臺，16個圈桶設(shè)置于操作平臺中，單個圈養(yǎng)桶上端主體為圓柱體，下端為錐形底，圈桶為圓形，圈桶內(nèi)徑4.0m，有效養(yǎng)殖水體約20m 3，圈桶上側(cè)設(shè)孔與池塘互通，圈桶底部為錐形底，在圈桶中下部和錐形底連接處設(shè)微孔增氧管。養(yǎng)殖污水由底部吸污泵吸出到岸邊處理單元處理完之后重新進(jìn)入池塘。

1.1.2 圈桶養(yǎng)殖系統(tǒng)工作原理

圈桶養(yǎng)殖系統(tǒng)工作原理：在池塘中架設(shè)操作平臺，平臺和池塘埂連結(jié)，池塘埂上設(shè)羅茨鼓風(fēng)機及發(fā)電機等設(shè)施。平臺內(nèi)設(shè)置16個圈桶，通過設(shè)備控制，定時把圈桶養(yǎng)殖底層水抽入沉淀池，經(jīng)過濾壩后流入氧化池，再經(jīng)過濾壩后流入凈水池，然后，經(jīng)過凈化后的養(yǎng)殖水抽回池塘，形成閉環(huán)，實現(xiàn)零排放。

1.2考察指標(biāo)

以圈養(yǎng)桶內(nèi)總氮（TN）、氨氮（NH 4 +-N）、溶氧（DO）、總磷（TP）、懸浮物（TSS）、高錳酸鹽指數(shù)指數(shù)（COD ?Mn ?）、pH、魚成活率及水溫差（凈水池與圈養(yǎng)桶之間的溫差）為考察指標(biāo)。

1.3 圈桶養(yǎng)殖

1.3.1 苗種放養(yǎng)

湘云鯽養(yǎng)殖于2021年7月10日開始，共使用16個圈桶，每桶2500尾規(guī)格為12.5g/尾的湘云鯽，羅茨鼓風(fēng)機24h開啟。

1.3.2 飼養(yǎng)管理

1.3.2.1 投飼

養(yǎng)殖期間，每天投喂2次（上午9：00、下午3：00），按照魚體重量的3～5﹪投喂量投喂，投喂量要根據(jù)天氣、水溫、水質(zhì)、魚的食欲情況靈活調(diào)整。冬季晴天適量投喂。尾水抽離，利用設(shè)備控制湘云鯽攝食完飼料1h后，圈桶停止微孔增氧30min，把圈桶底部尾水抽出至沉淀池。每日檢查設(shè)施漁業(yè)運轉(zhuǎn)情況，檢查圈桶供氧系統(tǒng)、養(yǎng)殖尾水抽離情況（每天分上午和下午兩次抽離圈養(yǎng)桶底部的污染物，每次2h）、養(yǎng)殖尾水處理情況、循環(huán)水抽回情況等。日間結(jié)合投飼和測水溫等工作檢查湘云鯽活動和攝食情況，定期測量其生長以及解剖鏡檢魚鰓和腸道等。

1.3.2.2 養(yǎng)水

利用尾水處理設(shè)施，潔水池種植水生挺水植物。潔水池水位達(dá)到貯水高度后，開動抽水泵，將清水池水送到圈養(yǎng)桶區(qū)（池塘）。

2 結(jié)果

2.1 養(yǎng)殖結(jié)果

湘云鯽在圈養(yǎng)桶中養(yǎng)殖的情況見表1。從表中可以看到，經(jīng)過2個月養(yǎng)殖，湘云鯽105.34g/尾，成活率為89.45%。經(jīng)過5個月養(yǎng)殖，湘云鯽的養(yǎng)殖規(guī)格平均達(dá)到245.64g/尾，成活率為70.44%，總體產(chǎn)量為17.22kg/m 3。最終統(tǒng)計，達(dá)到上市規(guī)格的（350g/尾）的數(shù)量約占總數(shù)量的30%。

2.2 水質(zhì)結(jié)果

整個系統(tǒng)運行過程中，一年四個季度分別測定了圈養(yǎng)桶、圈養(yǎng)桶池塘、凈化池出水口的水體水質(zhì)情況（表2）。從表中可以看到，圈養(yǎng)桶、池塘和出水口的水溫在四季均是保持一致的。pH值圈養(yǎng)桶和池塘相差不大，且四季存在波動現(xiàn)象，但出水口一直保持在7～8.5的范圍之內(nèi)。溶解氧的水平是出水口最低，然后是池塘，最高的是圈養(yǎng)桶?？偟?、氨氮和總磷均是表現(xiàn)為圈養(yǎng)桶和池塘接近，且高于出水口，而且均存在隨著季節(jié)上升的過程。而且在后期峰值圈養(yǎng)桶總氮、氨氮和總磷分別達(dá)到了2.96mg/L、7.86mg/L、0.56mg/L，池塘總氮、氨氮和總磷分別達(dá)到了2.95mg/L、7.68mg/L、0.80mg/L，出水口總氮、氨氮和總磷分別達(dá)到了1.24mg/L、4.36mg/L、0.21mg/L。懸浮物和高錳酸鉀指數(shù)指數(shù)四季最高的均是圈養(yǎng)桶，其次是池塘，出水口的最低。

3.討論與分析

3.1 系統(tǒng)養(yǎng)殖效果分析

湘云鯽池塘養(yǎng)殖一般從1齡左右能夠達(dá)到500g/尾左右的規(guī)格，達(dá)到上市的規(guī)格 ?［5］ 。本養(yǎng)殖試驗中，湘云鯽夏花放養(yǎng)較大規(guī)格的苗種（12.5g/尾），經(jīng)過一年養(yǎng)殖，達(dá)到350g以上的個體只占總數(shù)的30%。而且從結(jié)果可以看到，圈養(yǎng)桶中養(yǎng)殖湘云鯽在前期生長的快，到后期生長速度明顯的下降。說明此試驗中圈養(yǎng)桶養(yǎng)殖湘云鯽整體生長過慢，可能原因在于魚生長到了一定的階段，會擠壓養(yǎng)殖空間，空間壓迫促使魚生長受阻。同時養(yǎng)殖后期投喂量、排泄物的增加均有可能導(dǎo)致養(yǎng)殖水體受到污染，水體氨氮等有毒物質(zhì)升高，致使魚生長受阻。另一方面可以看到后期的養(yǎng)殖成活率有一定的下降，養(yǎng)殖過程中也出現(xiàn)過蟲害等現(xiàn)象。說明養(yǎng)殖后期水體處理能力遠(yuǎn)低于排污能力，水體水質(zhì)惡化，導(dǎo)致養(yǎng)殖魚病害出現(xiàn)，甚至導(dǎo)致死亡現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 整個系統(tǒng)對養(yǎng)殖水體水質(zhì)的處理效果

從整個系統(tǒng)水質(zhì)檢測結(jié)果來看，圈養(yǎng)桶和池塘的水質(zhì)數(shù)據(jù)沒有差異。主要原因在于圈養(yǎng)桶與池塘不是完全隔離的，圈養(yǎng)桶壁上有孔洞可以和池塘進(jìn)行對流交換。同時從整個系統(tǒng)運行的結(jié)果來看，池塘的水體氨氮在夏季基本超過了2.0mg/L，經(jīng)過凈化后的水體氨氮一直處于較低的水平（最高1.65mg/L）。說明出水口的水體回到池塘后，不足以完全改善池塘中的水質(zhì)，加上池塘中的水體與圈養(yǎng)桶中存在交換和對流，所以圈養(yǎng)桶中的污染物會流入池塘（每天圈養(yǎng)桶只抽污2次，抽走的基本是固體廢棄物，溶解于水體的污染物抽走的比例很少），而池塘和圈養(yǎng)桶中氨氮一直處于較高的濃度可能也是養(yǎng)殖過程中魚出現(xiàn)死亡的原因之一。同樣的結(jié)果從總氮、總磷等數(shù)值均能看到。表明此系統(tǒng)運行過程中還是存在水處理困難的問題，特別是難以解決圈養(yǎng)桶和池塘水體交換的問題，污染物質(zhì)會從圈養(yǎng)桶中擴散到池塘中。此外，從水溫結(jié)果可以看到，池塘、圈養(yǎng)桶和凈水區(qū)出口的水溫沒有差異，整個系統(tǒng)中的水溫均是隨著氣溫變化而變化的。

3.3 關(guān)于系統(tǒng)循環(huán)水運轉(zhuǎn)的成本問題

在前人報導(dǎo)中，池塘圈桶典型養(yǎng)殖試驗表明養(yǎng)殖可行，已試驗圈養(yǎng)過大口黑鱸、鱖、翹嘴鲌、泥鰍、黃顙魚、長吻鮠、花魚骨、烏鱧、鳙、草魚、鯽和團頭魴等十多種魚類，均表現(xiàn)出良好的攝食和生長效果 ?［6］ 。但此系統(tǒng)在養(yǎng)魚過程中，每天定時（上午、下午）分兩次抽吸圈養(yǎng)桶中的殘餌、糞便等固體廢棄物，此時吸取能夠帶走一部分水分，經(jīng)過過濾沉淀后進(jìn)入養(yǎng)水區(qū)進(jìn)行水質(zhì)處理，處理完之后又通過水泵將凈化后的水抽回池塘。整個過程中需要使用兩次抽水泵，所以運行過程中會相應(yīng)的提高水電的相關(guān)費用。但在以上的相關(guān)養(yǎng)殖研究中均未有將水電成本計算在內(nèi)。同時整個系統(tǒng)不但占用了原來的池塘面積，同時又相應(yīng)的增加了水質(zhì)處理的濕地面積（養(yǎng)水區(qū)的面積），如將土地成本計算在內(nèi)的話，必然會相應(yīng)的提高成本。

參考文獻(xiàn)

［1］劉常標(biāo).福建省設(shè)施漁業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策探討［J］．福建水產(chǎn)，2011，12（5）：52-58.

［2］王玉堂.我國設(shè)施水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢［J］．中國水產(chǎn)，2012（10）：7-10.

［3］金微微.現(xiàn)代設(shè)施漁業(yè)之示范基地規(guī)劃設(shè)計［J］．中國水產(chǎn)，2013（9）：64-67.

［4］尹相菡，李魯晶.山東省設(shè)施漁業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議［J］．中國水產(chǎn)，2020（4）：48-50.

［5］巫一安.池塘養(yǎng)殖湘云鯽技術(shù)要點［J］.漁業(yè)致富指南，2020（08）：37-39.

［6］何緒剛，侯杰.池塘圈養(yǎng)模式研究進(jìn)展［J］．華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2021，40（3）：21-29.