阴晴朗, 罗永巨, 郭忠宝, 肖 俊, 周 毅, 王志芳
(1 上海海洋大学水产与生命学院,上海 201306; 2 广西水产科学研究院,广西 南宁 530021)
池塘养殖是中国最主要的水产养殖方式。由于池塘养殖设施较为原始,当进行高密度精养时,易造成池塘内代谢物累积,内源性污染加重,产生环境问题和食品安全问题[1]。池塘循环水槽养殖是一种新型养殖模式,具有高效、高产、环保等特点。该模式采用在池塘内一侧建设占总池塘面积1%~3%的流水槽,配备鼓风机进行推水增氧,形成富氧流水环境,为鱼类提供良好的生存环境。流水将粪便和残饲等推向流水槽后端的集污区,通过吸污设备进行收集和再利用,剩余尾水过滤后流回池塘,有效收集排泄物,实现养殖尾水零排放[2]。近年来,池塘循环水槽养殖模式发展迅速,研究人员开展了很多品种的适应性研究,包括斑点叉尾鮰、草鱼和鲈鱼等[3-5],均取得了较好的结果。
罗非鱼是世界性养殖的经济鱼类,也是中国主要的养殖品种之一,目前关于罗非鱼对池塘循环水槽养殖模式的适应性研究鲜有报道。本研究开展了罗非鱼池塘循环水槽养殖模式的探索,为拓展罗非鱼养殖模式提供参考。
试验用循环水槽位于南宁市武鸣区的某养殖池塘(长122 m×宽105 m)内,主体采用混凝土结构,规格为长25.0 m×宽15.8 m×深2.0 m,由3条独立水槽组成,每条水槽的规格为长22.0 m×宽5.0 m×深2.0 m,沉淀槽在流水槽后部,规格为长15.0 m×宽3.0 m×深2.0 m。池塘靠近水槽的一侧建有1个沉淀池,规格为长4.0 m×宽2.0 m×深1.5 m,连接1条100 m长的过滤渠,过滤渠中铺设麦饭石、海粗沙和活性炭,整体布局如图1所示。
推水设备由3套2.2 kW气提式推水增氧机串联组成,对应安装在3条水槽前端。底部增氧由1台3.0 kW罗茨鼓风机、充气管和微孔增氧管组成,微孔增氧管布设在每条水槽池底两侧。吸污设备由引导轨道和1台3 kW吸污泵组成,安装在水槽后端沉淀槽中。在水槽外的池塘设置2台1.5 kW叶轮式增氧机和1台3 kW涌浪式增氧机。
罗非鱼鱼种来自于国家级广西南宁罗非鱼良种场,罗氏沼虾虾苗来自于国家级广西南宁罗氏沼虾良种场,鳙鱼从当地渔民处购买,具体投放情况如表1所示。
图1 池塘循环水槽整体示意图
项目面积/m2种类规格/g时间密度/(尾/ m2)数量/尾1#水槽110罗非鱼3.5±0.112017-06-2818119 9502#水槽110罗非鱼3.5±0.112017-06-2831634 7133#水槽110罗非鱼3.5±0.112017-06-2836540 166外池塘12 405罗氏沼虾1.00±0.062017-07-0410.3133 000外池塘12 405鳙鱼500.0±25.42017-07-150.05700
1.4.1 投饲管理
试验全程采用大豆蛋白浓缩物饲料,粗蛋白含量36%,粗脂肪含量7%。饲料投喂遵循“四定”原则。每天投喂2次,上午和下午各投喂40%和60%。适当控制投饲速度,保证饲料不漂出水槽,具体情况根据天气、水温和鱼类活动情况等及时调整。池塘中罗氏沼虾和鳙鱼在养殖期间不投饲。
1.4.2 水质调控
试验期间不换水,定期添补因蒸发、渗漏损失的水。每天开启吸污装置1次,吸污持续时间10~15 min,抽提出的尾水排放到池塘外的沉淀池,再经过过滤水渠过滤后流回池塘,沉淀物用作农作物肥料。养殖过程中根据水色、透明度等情况适当施用生物制剂(如EM菌、光合细菌等)调节水质。
1.4.3 日常管理
根据养殖水槽的载鱼量及溶氧等情况,适时调整气提式推水增氧机阀门大小,控制水流速度及鱼类排泄物的沉淀;每天定时巡塘,观察鱼的生长、活动情况以及拦鱼网是否有破损、设备运行是否正常等;在养殖中后期,开启水槽底部微孔辅助增氧系统,并视水体的溶氧变化等情况,不定期开启外池塘的增氧机,以保证溶氧能满足鱼虾生长的需求。
试验开始后每天由自动水质监测仪测量溶氧、水温和pH;每隔30 d从3条水槽和外池塘水面下50 cm处采集水样2 L,混合后进行水质指标测定,各项水质指标的测定均按照《水和废水监测分析方法》进行[6]。试验结束后,统计养殖产量,计算存活率和饲料系数。
S= 100% ×B/A
(1)
FFCR=TTF/(Wt-W0)
(2)
式中:S—存活率;FFCR—饲料系数;A—放养尾数;B—试验末尾数;TTF—总投饲量,g;Wt、W0—分别为终末和初始鱼体湿重,g。
数据统计分析使用Excel软件处理。
经过165 d的养殖,到2017年12月7日进行捕捞上市,养殖结果见表2。3条水槽的饲料系数与传统养殖模式相比较低(传统池塘养殖罗非鱼的FFCR为1.3~1.4[7])。养殖过程中,水槽内罗非鱼感染链球菌,导致存活率较低。3条水槽共产出罗非鱼23 909 kg,平均产量72.4 kg/m2。外池塘产出鳙鱼1 300 kg,罗氏沼虾850 kg。养殖密度365尾/m2,养殖效果最佳,由于整体存活率较低,最适养殖密度还需进一步探索。
在整个养殖周期内,池塘水体保持循环流动状态,水槽和外池塘水质参数无差异。水质参数见表3。水槽中的溶氧在4.41~7.22 mg/L之间,满足罗非鱼日常活动需求;水温变化范围为25.4~32.6 ℃,6—9月处于较高水平,水温超过30 ℃,10月份之后水温逐渐降低。前期水温高,可能是引起罗非鱼链球菌病的原因之一;后期水温降低,对外池塘的净化能力也造成一定的影响;pH在整个养殖周期内的变化较小,均在罗非鱼的适宜生存范围内;氨氮质量浓度变化范围为0.11~2.07 mg/L,在8月28日之前缓慢增长,之后增长速度加快,在11月28日达到最大值2.07 mg/L;亚硝酸盐氮质量浓度范围为0.004~0.107 mg/L,在10月28日之前缓慢增长,之后增长速度加快,在11月28日达到最大值0.107 mg/L。
表2 养殖结果
表3 水质指标的变化
养殖期间共投入185 893元,包括塘租22 800元,苗种20 650元(罗非鱼鱼种16 120元、罗氏沼虾4 000元和鳙鱼1 300元)、饲料110 687元、人力16 000元(1人)、电费14 256元(总耗电量23 760 kW·h)、药品950元和其他550元(表4)。根据用电成本和水槽内罗非鱼产量计算可得,每千克罗非鱼的用电成本为0.38元。罗非鱼的价格为8.3元/kg,收入198 444.7元,罗氏沼虾的价格为32元/kg,收入27 200元,鳙鱼价格为9.2元/kg,收入11 800元,整个池塘共产出237 444.7元。每公顷总收入189 955.7元,纯收入40 454.7元,投入产出比为1∶1.25。
表4 养殖效益
本试验罗非鱼产量为18 679 kg/hm2,广西地区池塘养殖产量一般为15 000~17 000 kg/hm2[8],较传统养殖模式明显提高。利用该模式养殖罗非鱼,养殖产量仍有提升空间,其原因为:首次试验,放养密度不一定是最佳密度;养殖期间感染链球菌,对养殖产量产生一定的影响。池塘循环水槽养殖将全池塘的罗非鱼集中在占据池塘3%的水槽内,方便管理;投放饵料和药品等只在水槽区进行,工作量减少。研究发现,利用池塘循环水槽养殖鲈鱼,每天的工作量不到传统池塘养殖的一半[5];利用池塘循环水槽养殖草鱼,仅在水槽区投放药品,投药量为传统养殖模式的1/286[4]。传统池塘精养,排泄物容易在水体中累积,养殖者常通过定期换水解决这个问题,浪费大量水资源,未经处理的养殖尾水进入自然环境,可能对自然环境造成一定的污染。池塘循环水槽养殖模式通过吸污设备将水体中的粪便收集,剩余的养殖尾水经过处理后排回池塘,基本实现养殖尾水零排放。
饲料系数与传统养殖模式相比较低,主要原因有以下几方面:养殖者能观察到罗非鱼的吃食情况,可最大限度减少饲料浪费;饲料中粗蛋白含量对饲料系数有一定影响,试验采用的饲料粗蛋白含量为36%,高于传统池塘养殖的28%。邵庆均等[9]研究发现,随着饲料粗蛋白含量的增加,宝石鲈饲料系数不断下降;罗非鱼是杂食性鱼类,食谱范围广,能摄食水体中多种藻类[10]。养殖过程中,8、9月份饲料投喂量少,罗非鱼以水体中的藻类为食,对降低饲料系数有一定的作用。
本试验通过吸污装置将养殖尾水抽提到池塘外的沉淀池,沉淀后经过100 m长的过滤水渠,再排回池塘,利用池塘的大水面进一步净化。试验结果显示,氨氮和亚硝酸盐氮质量浓度范围为0.11~2.07 mg/L和0.004~0.107 mg/L,池塘循环水槽养殖系统能有效控制水体中氨氮和亚硝酸盐氮水平。过滤水渠中添加的麦饭石、活性炭和海粗沙,对养殖尾水中的有机碎屑、蛋白质、类脂物、异臭物、游离氨、色素等具有良好的吸附作用,提高系统的分离效率。10月份之后水体中的氨氮和亚硝酸盐氮质量浓度升高,主要原因:养殖后期饲料投喂量大,水体中的代谢物增加;水温变化导致外池塘藻相发生改变,水体净化能力下降。水体中藻类微生物的分解作用对水质调控非常重要,但易受到水温和pH等水质因子的影响[11]。研究发现。在池塘搭建生物浮床能大幅提高水体的净化作用,实现池塘水质的实时控制[12]。在今后的研究中,需要对外池塘套养品种和数量进行优化;在外池塘搭建一定数量的生物浮床,提高外池塘水体的净化能力。鱼类残饲和排泄物在水体中超过8~12 h,水质恶化速度加快[13],在日常管理中需要科学地使用吸污设备,减少残饲和粪便在水体中的存在时间。
养殖期间,罗非鱼感染链球菌,导致存活率较低。卢迈新[14]研究发现,感染链球菌病的罗非鱼发病率为20%~50%,死亡率为50%~70%,水槽内养殖密度高和池塘水温高是罗非鱼感染链球菌的主要原因。试验中3条水槽的放养密度分别为181尾/m2、316尾/m2和365尾/m2,远高于传统养殖模式。当鱼类面临高密度的负面环境时,会处于应激状态,需要消耗大量能量来维持生理代谢平衡,抵抗应激反应,而长时间处于应激状态易造成生理代谢失衡,免疫力下降,生长速度减慢等[15]。从6月至9月,池塘水温超过30 ℃,鱼类处于高温的负面环境中。当养殖水温过高时罗非鱼处于应激状态[16]。刘志刚等[17]用在25 ℃~37 ℃内培养的链球菌对罗非鱼进行注射感染,结果发现罗非鱼的死亡率随着培养温度升高而逐渐增加。池塘水温高,链球菌毒力强,罗非鱼感染链球菌后死亡率高。
针对罗非鱼链球菌病,目前治疗手段相对较少,主要以预防为主。保持合理的密度和良好的水质,能减少发病率[18]。8、9月份水温高,罗非鱼摄食量大,生长速度快,而这期间又是疾病高发季节,水槽内罗非鱼在8、9月份爆发链球菌病,给生产带来巨大的损失。研究发现大规格罗非鱼在华南地区可以进行一年两造的养殖活动[19]。在今后的养殖试验中,应保持合理的养殖密度,并采用一年两造的养殖方式,在4月初投放大规格罗非鱼苗种,在7、8月份即可达到上市规格,再投放一批大规格鱼苗,进行第二造生产,避开8、9月份病害高发季节。
养殖经济效益是生产过程中最重要的因素,近年来养殖人员为提高池塘整体养殖效益,在外池塘进行养殖作业,取得了较好的经济效益。如利用外池塘养殖中华绒螯蟹,取得了每公顷78 000元经济效益[20]。本试验在水槽内养殖罗非鱼,池塘中放养鳙鱼和罗氏沼虾,整个养殖周期内仅对水槽中的罗非鱼投料,外塘滤食性鱼类和罗氏沼虾以罗非鱼的残饲和水体中的微生物为食[21],提高了池塘整体经济效益和抗风险能力。试验结果显示,水槽内罗非鱼死亡率达到50%,外池塘产出1 300 kg鳙鱼和850 kg罗氏沼虾,在一定程度上弥补了经济损失,取得了每公顷40 550元的经济效益,与广西传统池塘养殖罗非鱼相比仍有较大的提升。在今后的养殖试验中,应确定罗非鱼在水槽内的最佳投放密度,以提高罗非鱼的存活率和经济效益。
利用池塘循环水槽养殖罗非鱼,能为罗非鱼提供良好的生长条件,并有效收集排泄物,养殖尾水零排放,每公顷罗非鱼产量18 678.9kg,产值189 955.7元,利润40 454.7元。试验证明,该模式养殖罗非鱼优于传统养殖模式,符合国家对水产养殖业健康养殖及可持续发展的要求。针对罗非鱼链球菌病和养殖后期水质问题,采用一年两造的养殖方式,避开8、9月份链球菌病高发期;在水槽外池塘种植空心菜等水生植物提高净化效率。
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