池塘“零排放”绿色高效圈养模式的实践及发展前景——以湖北省宜昌市为例

杨军，艾健，沈修俊，李林，林晨智，骆文豪

（1.宜昌市水产技术推广站，湖北 宜昌 443000；2.当阳市王店镇农业服务中心，湖北 当阳 444100；3.枝江市水产服务中心，湖北 枝江 443200）

池塘养殖是我国水产养殖的主要生产方式之一，在渔业生产中具有极其重要的地位。随着池塘养殖快速发展，“进排水渠+池塘”的传统养殖模式已凸显出系列问题，严重阻碍了我国水产养殖业可持续发展。近年来，国内出现了很多新技术、新模式，如池塘网箱清洁养殖系统、序批式池塘养殖系统、陆基集装箱循环水养殖系统、浮式圆槽流水养殖系统等。上述养殖系统集污效率较低，运行成本较高。

华中农业大学水产学院研发的池塘“零排放”圈养模式，基于“能时时打扫池塘卫生”的理念，构建了一套新型的池塘圈养系统，并对其结构、排污率、养殖适应性等进行了初步探索。该养殖模式经过3年实践，取得了显著的经济、社会和生态效益。

1 技术原理

在池塘中构建圈养装置，把养殖对象圈在圈养桶内养殖，通过圈养桶特有的锥形集污装置高效率收集残饵、粪污等废弃物，经吸污泵抽排移出圈养桶，进入尾水分离塔，固废在分离塔中沉淀分离、收集后进行资源化再利用。去除固废后的尾水经人工湿地脱氮除磷后再回流到池塘重复使用，实现养殖尾水的“零排放”，是一种生态、环保、安全、高效的全新绿色养殖技术。该模式可大幅提高池塘养殖容量和效益，有效减少病害发生，实现养殖尾水零排放及固形污物二次利用。

2 系统组成

2.1 养殖、捕捞系统

圈养桶采用进口食品级PE材料一次成型加工制成，使用寿命长达10年以上，直径4.0 m，上部为高2.0 m的圆柱体，下部为高1.0 m的圆锥体，有效养殖容积20.0 m3。内设固定式防逃网和活动式捕捞网隔，需要分级或捕捞时，升起捕捞网隔即可便捷化起捕。可与集成吸鱼泵技术结合，实现机械化捕捞。

2.2 增氧、推水系统

通过空压机、罗茨鼓风机或制氧机等与纳米增氧管进行微孔增氧。增氧产生的气泡在圈养系统内形成由四周向中央推送的水流，可将残饵、粪便等养殖废弃物推送到圈养系统中央部位，以利于沉降、收集。可加装推水水泵，利用水流的冲击形成环流，不仅锻炼鱼类，而且有助于收集剩饵、粪便。

2.3 集、排污系统

由圈养桶下部圆锥体、尾水管道、吸污泵构成。当残饵粪便下沉至锥底后，因无鱼类扰动自然沉积到排水口附近。当吸污泵开启，含剩饵、粪便的污水（黑水）会首先被抽出，进入尾水分离塔。抽排完污水（黑水）后，继续抽出清水（非黑水状态的养殖尾水，含鱼类代谢产物）排到圈养外塘，靠池塘水体的自净能力降解氮磷。

2.4 固液分离及尾水处理系统

尾水分离塔直径1.8 m，髙1.9 m，容积6.0 m3。污水（黑水）入尾水分离塔后，在重力作用下，静置5～6 h，固形物即可充分沉淀至水塔底部，此时可从底部通过水管将固形物排出收集，进一步资源化再利用处理（如发酵制作有机肥，饲养蚯蚓，产生沼气等）。去除固废后的上清液流经垂直流人工湿地系统，采用短程硝化+厌氧氨氧化技术进行脱氮除磷处理，处理后的水重新回到池塘中重复使用，实现养殖尾水零排放目标。

2.5 池塘水体自净系统

在外塘中通过移植苦草、狐尾藻等沉水植物，以及布设生物刷、架设生物浮床等措施，强化池塘水体的自净能力，透明度在60.0 cm以上。

3 养殖管理

3.1 品种选择与放养

3.2 饲养管理

根据放养品种选择饲料，其粒径大小根据鱼体生长适时调整。采用“四定”投饲原则，投饲量应视鱼体大小、水温、天气、吃食和活动情况等适时调整。

3.3 日常管理

养殖前期保持圈养桶圆柱体水深1.5 m左右，中后期逐渐加高池塘水位，直至圈养桶圆柱体最大水深1.8 m，高温季节保持圈养桶高水位。鱼种入桶后，24 h不间断开启桶底增氧系统，气量可根据具体情况进行调节。养殖期间，采用水质监测系统，适时开启增氧设备，维持圈内水体ρ（溶解氧）>4.0 mg/L。

3.4 吸污管理

早晚投喂饲料1.0～1.5 h后，开启吸污泵吸污，抽排污水（黑水）的时间约为3.0～5.0 min。抽排完污水（黑水）后，继续抽排清水（含鱼类代谢产物的养殖尾水）0.5～1.0 h，清水直接抽排到圈养池塘中或经过人工湿地再流入圈养池塘。

3.5 水质调控

在池塘净化处理区适当种植水生植物，通过布设生物刷等措施，强化池塘水体的自净能力，保持水质肥活嫩爽，保持透明度>60.0 cm。

4 运用效果

4.1 推广情况

截至2020年底，已在全国11个省市建设了1 200多套圈养系统，全方位实践了圈养模式。其中湖北省800多套，其他省市400多套，主要为江西、江苏、广西、海南、四川、湖南、河北、贵州等省份。2018年，枝江市渔丫头水产养殖专业合作社率先在宜昌地区引进该模式，至2020年底，宜昌市已安装300多套，见表1。

表1 宜昌市圈养系统建设统计

4.2 运用效果

（1）经济效益。枝江市渔丫头水产养殖专业合作社圈养基地2018年建成后共养殖3个品种，宜昌市水产技术推广站进行了全程技术指导与跟踪，定期抽样统计，经济效益显著。见表2。

表2 枝江渔丫头水产养殖专业合作社圈养基地经济效益①

（2）模式对比。不同池塘养殖模式收获情况见表3[1]。

表3 不同池塘养殖模式收获情况

（3）生态效益。圈养模式下，当加州鲈密度为200尾/m3时，单位产品耗电量要小于散养模式，而单位产品耗水量无论密度大小，都小于散养模式，见表4[1]。

表4 不同池塘养殖模式生态效益分析

（4）固形物排出效率。采用测定表观消化率的方法，测算加州鲈摄食后产生的粪便量，再用收集到固形废弃物干质量去除粪便量（干质量），来计算固形废弃物的排出率。结果表明圈养系统的固形物排污效率为（96.5±1.8）%，见表5[2]。

表5 加州鲈的表观消化率和排污效率

5 推广中存在的问题

5.1 初期投入成本较大

目前，大部分安装圈养系统的是老旧池塘，池塘底部淤泥厚，清淤、整平劳动力成本较高。架设成本方面，包括构架、集排污系统、增氧系统、固液分离塔、尾水处理系统设备在内，一套系统4个圈养桶建设成本为6.0万～10.0万元，尽管使用寿命10年以上，但与传统池塘养殖建设成本相比，还是要高出很多，一般养殖户难以承受，如要形成养殖规模，需要大量资金投入。

5.2 缺乏统一安装标准

在示范推广前期，科研团队更多注重养殖品种与密度、吸排污效率的试验示范，对安装方式没有进行研发，每个基地除了统一采购圈养桶、固液分离塔之外，其他设施由养殖户根据自身经济情况自行采购、自行安装，建设标准不统一，质量参差不齐。示范推广后期，科研团队注重了安装方式的研发，初步实现了模块化安装，建设质量和美观度得到极大提升。

6 发展前景

圈养模式是国家农业农村部确立的2019和2020年十大引领性农业技术。该模式实现了养殖尾水“零排放”，养殖环境“零污染”，大幅提升了养殖效益，实现了生态环保与经济发展的双赢，发展前景十分广阔，是“产业结构转型升级、水产养殖尾水治理、渔业绿色高质量发展”的典范，对推进乡村振兴战略具有重要意义。

从养殖实践来说，该模式具有节地节水、节能减排、管理方便、捕捞便捷、用药减量、品质优良等诸多优势。建议从以下两个方面推进，以使其具有持久的生命力。

（1）降低安装成本。一方面要降低圈养桶、固液分离塔等关键设备的制造成本，可在材料选择、加工工艺方面进一步优化；另一方面，在养殖平台的构建方面，选择耐腐蚀、易成型的材料，可直接加工成易拼接的半成品，形成模块化、标准化构件。

（2）加快技术集成。可集成在线监测、远程操纵、饲料风送设备等自动化、机械化、信息化、智能化和可追溯系统，为实现水产养殖工业化奠定基础，促进传统养殖模式深度转型升级。