刘 翀,刘 晃,刘兴国,陆诗敏,徐琰斐,龙丽娜,张成林
(中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,上海 200092)
大西洋鲑(Salmo salar)(俗称三文鱼)养殖产业是全球资本支持度最高、技术最先进的水产养殖行业之一[1],荷兰合作银行分析师GORJAN NIKOLIK对2017—2028年大西洋鲑养殖产业给予了积极的预期:“保守估计,大西洋鲑全球需求量每年将会以4.4%的速度增长,到2028年将额外增加140×104t”[2]。挪威是世界上最重要的大西洋鲑生产国,也是最大的大西洋鲑出口国。据挪威渔业局(Norwegian Directorate of Fisheries)统计显示,2019年,挪威国内有超过120家水产养殖企业,从业人数5万余人,大西洋鲑产量128.2×104t,占全球产量的54.9%,产值高达645.11×108挪威克朗①本文引用经济数据来自于挪威政府部门相关渔业网站,故单位为挪威克朗,下同。由于不同年份挪威克朗兑美元汇率变化较大,为避免因汇率变化导致的对挪威大西洋鲑养殖业经济发展趋势的误读,本文未对挪威克朗和美元进行换算。2017—2019年,挪威克朗兑美元平均汇率约为1:0.12,供参考[3]。
陆海接力工业化养殖生产目前是挪威大西洋鲑典型的生产方式。从鱼种培育、鱼苗孵化到商品鱼养成,挪威具备完善的大西洋鲑产业链,覆盖了远海捕捞、苗种繁育、成鱼养殖、营养与饲料、海上服务、营销、物流、屠宰加工和增值产品等各环节。
完善的立法和制度建设是挪威大西洋鲑养殖业成功的重要保障,如《淡水鱼鱼病防治条例》《有关鱼类孵化养殖场的构造、装备、建立和扩建条例》《鱼病防治法》等。近年来,为应对海虱寄生虫问题,挪威又制定了“环境信号灯规则”。科学合理的规划与管理,是促进大西洋鲑产业可持续发展的主要因素。
本文从挪威大西洋鲑产业现状和可持续发展措施方面,介绍了挪威大西洋鲑产业发展特征和成功经验,以期为中国渔业结构性改革、渔业提质增效提供参考和借鉴。
20世纪60年代末70年代初,为了解决因野生渔业资源衰退导致的渔业社区经济问题,重振渔业社区经济,挪威开始从事大西洋鲑养殖,1970年建立了第一家养殖场。经过20多年从无到有的发展,到20世纪90年代末,挪威大西洋鲑养殖业进入了快速发展的黄金时期。现在,大西洋鲑已成为挪威最著名的出口产品之一,远销世界140个国家和地区,大西洋鲑养殖业已成为挪威渔业发展的主要驱动力。
挪威养殖大西洋鲑产量从20世纪末开始飞速增长,1998年产量仅为36×104t,到2020年已达到137×104t,22年间增长了281%,平均年增长率达到6%(图1)。其中1998年到2012年这一阶段产量增长最为迅猛,2011年首次突破百万吨大关,2012年产量达到123×104t,比1998年增长了241%。2012年以后,增长趋势开始放缓,2013年略有下降,产量为116×104t,此后5年一直在120×104~130×104t徘徊,2019年,产量首次超过130×104t,达136×104t。联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)预测,挪威大西洋鲑产量增长将进一步放缓,预计2021年的增长率为4%[4]。这一数值与挪威海产分析机构Kontali Analyze的预测结果相同,该组织预测,2021年和2022年挪威大西洋鲑产量年增长率为4%[5]。
挪威大西洋鲑的产值伴随产量的增长也在逐步增长(图1),1998年,养殖大西洋鲑产值仅为77×108挪威克朗,到2019年,已达到了679×108挪威克朗,21年间增长了近8倍。2020年,受新冠肺炎疫情影响,挪威养殖大西洋鲑产值较2019年略有下降,为648×108挪威克朗,但仍高于2018年(645×108挪威克朗)。据挪威工业(Norsk Industri)组织预测,随着海虱治理、防逃逸、排泄物循环利用等新技术的研发和革新,2050年挪威大西洋鲑产值有望达到3 000×108挪威克朗[6]。
图1 1998—2020年挪威大西洋鲑产值和产量Fig.1 Salmo salar value and production of Norway during 1998—2020
挪威对大西洋鲑的养殖实行严格的许可证制度,获得政府许可后,才能开展相关的养殖业务。目前,政府颁发的与大西洋鲑养殖相关的许可证共有4种,分别用于大西洋鲑的育苗、养殖、亲本养殖和技术研发(图2)。从1994年到2020年,技术研发许可证数量由29个增加到118个,暴涨超过300%,增幅最大;养殖许可证由1994年的881个增加到2020年的1 087个,增加23%;亲本养殖许可证数量未有明显变化;而育苗许可证数量则由1994年的349个下降到2020年的227个,下降了近35%。
图2 1994—2020年挪威大西洋鲑许可证数量Fig.2 Number of Salmo salar licenses issued in Norway during 1994—2020
技术研发许可证数量的暴涨体现了挪威渔业管理部门和渔业企业对技术研发的重视。随着养殖技术的提升,大企业的技术优势与成本优势日益显现,挪威养殖场逐渐向集团化、规模化方向发展,2019年,挪威十大养殖企业的鲑鳟鱼类产量达到全国鲑鳟鱼类养殖产量的66.3%[7]。
挪威国土面积约为38.5×104km2,海岸线全长为2.1×104km(包括峡湾和岛屿)。大西洋鲑海上养殖场从南到北几乎覆盖了整个挪威西海岸,2007年养殖场数量达到最高峰,为1 198个(图3)。2008年以后养殖场数量逐渐减少,近年来一直稳定维持在1 000个左右,与政府颁发的养殖许可证数量基本一致。不过,由于养殖许可证规定的最大允许生物量(maximum allowable biomass)的扩大以及养殖技术和设施装备的提升,产量却并未因此而降低(图1)。
图3 2006—2020年挪威大西洋鲑海上养殖场数量Fig.3 Number of Salmo salar sea farms in Norway during 2006—2020
挪威大西洋鲑养殖业已成为挪威第三大支柱产业,政府为保证该产业的可持续发展制定了一系列保障措施。合理的渔业管理确保了水产养殖的健康发展,认证标准的执行进一步规范了水产养殖的操作过程,不断升级的饲料配方、先进的鱼病疫苗防治手段、优化的基因选育技术和不断改进创新的养殖设施和装备为大西洋鲑养殖业稳定向前发展提供了强劲动力。
挪威是世界上第一个设立独立渔业管理部门的国家,早在1900年,挪威就已经设立了专门的渔业管理机构——挪威渔业局[8]。1946年,挪威皇家渔业和海岸事务部(The Royal Norwegian Ministry of Fisheries and Coastal Affairs)成立,负责与捕捞、水产养殖相关的事务以及相关法律的制定,如水产养殖法、动物福利法和食品法等,以及港口、海洋运输等基础设施管理。挪威渔业局成为其下属的一个部门,其他与渔业相关的部门还有国家沿海行政管理局(Norwegian Coastal Administration)、挪威海产局(Norway Seafood Council)和海洋研究所(Institute of Marine Research)等,2013年这些部门被归属至新成立的挪威贸易、工业与渔业部(Ministry of Trade,Industry and Fisheries)。
挪威渔业局是处理渔业和水产养殖管理事项的咨询和执行机构,主要任务包括法规制定、指导监督、资源管理和质量控制。挪威海产局是挪威贸易、工业与渔业部负责外贸与营销的综合部门,代表挪威捕捞业和水产养殖业,在全球各重要的水产品市场承担着为挪威水产品树立品牌和推广营销的责任,向大约150个国家和地区出口海产品。
这些分工细致而专业的渔业管理机构为挪威渔业发展提供了从政策保障、市场拓展到质量管理等全方位的管理与服务,涉及到了渔业产业链的方方面面,为挪威渔业的健康发展、挪威水产品走向世界起到了非常重要的作用。仅以挪威海产局为例,这是一个隶属于挪威贸易、工业与渔业部的上市公司,由该部任命的董事会保证了其能够充分代表和行使挪威官方渔业管理机构的意志,经营性企业的机构性质又使得其在市场推广活动中具有更大的灵活性。挪威海产局在美国、英国、日本、巴西和中国等十几个国家设有代表处,每年在世界各地举办数次展会和推广活动,积极推广挪威水产品,并通过市场数据统计、消费者行为分析等各种技术手段,帮助挪威水产企业了解市场情况,调整营销策略,从而不断提升挪威水产品在世界渔业市场的竞争力。
21世纪以来,挪威大西洋鲑养殖业发展迅速,急速扩大的产业规模带来了许多问题,如养殖环境恶化、饲料利用不完全、抗生素滥用和养殖个体逃逸等,这给大西洋鲑进入国际市场埋下了隐患。对大西洋鲑养殖进行国际生态认证,严格执行认证标准是很好应对这些问题的手段。水产养殖生态认证的重点领域包括食品安全、质量和可追溯性以及社会和环境影响,要获得认证,大西洋鲑养殖场必须满足一系列既定要求。为了更好地开拓国际市场,挪威一直在积极引进和采用国际广泛认可的生态养殖标准来规范大西洋鲑养殖产业。以下就是挪威大西洋鲑养殖业已经采用的一些国际知名的生态标准。
2.2.1 GLOBAL GAP认证
全球良好水产养殖规范(global good aquaculture practice,GLOBAL GAP)是涵盖农业、畜牧业和水产养殖业的认证项目。该标准涵盖了亲鱼繁育、饲料生产与供应、商品鱼屠宰和加工整个生产链,参加认证的水产养殖企业必须符合相关的环境和生态、动物福利、食品安全、员工健康与安全标准。为了获得该认证,大西洋鲑养殖企业需每年进行年度自我检查,并接受第三方检查。
2.2.2 ASC认证
水产养殖管理委员会(Aquaculture Stewardship Council,ASC)由世界自然基金会(World Wide Fund for Nature,WWF)和荷兰可持续贸易行动计划(The Sustainable Trade Initiative,IDH)共同发起,于2010年成立[9]。ASC在全球范围内,由众多相关机构参与,经过多年研讨,建立了高度透明的市场认证标准。2004年,WWF协调和组织了大西洋鲑养殖对话论坛,在论坛上通过了大西洋鲑养殖标准。大西洋鲑养殖公司需通过第三方考核来获得此认证。
2.2.3 BAP认证
最佳水产养殖规范(best aquaculture practice,BAP)是全球水产养殖联盟(Global Aquaculture Alliance,GAA)制定的水产品认证标准。它与大西洋鲑养殖密切相关。BAP内容包含了养殖环境影响、养殖企业社会责任、食品安全、动物福利和水产品可追溯性5个主要方面,此外,BAP认证还涉及养殖环境生物多样性、土壤和水的管理以及化学物质的处理。这些要求几乎涵盖大西洋鲑整个养殖生产链。申请认证的养殖公司,要主动接受认证检查员的审查和考核。
通过引进和采用这些国际广泛认可的生态养殖标准,严格执行相关的养殖规范,挪威的养殖大西洋鲑以其优质的质量获得了世界各主要水产品市场的认可,在全球范围内赢得了良好的声誉,获得了消费者的认可和喜爱,目前挪威已成为世界第一养殖大西洋鲑出口国。
自20世纪80年代以来,挪威一直是大西洋鲑养殖饲料研究的中心。为了改善饲料使用效果,不同的机构和企业进行了大量的研究工作。挪威大西洋鲑养殖中使用的大部分饲料都是在养殖场附近生产的,2018年,挪威使用了全球大西洋鲑类饲料的44%[3]。
1996年,挪威政府为了控制大西洋鲑与养殖产量的快速增长以保证出口大西洋鲑的市场价格,开始推行大西洋鲑养殖的“饲料配额”制度,规定大西洋鲑养殖场每年使用的饲料数量。这一举措不但成功维持住了大西洋鲑的出口价格,还间接地促进了饲料业的创新,使挪威研究机构和饲料公司开始将研究重点集中在提高饲料利用率和开发高能量饲料上。
此外,挪威非常注重海洋资源的保护,在保证养殖鱼类健康和福利的情况下,饲料行业开始关注非海洋动物蛋白的研发与使用,通过设立研究项目,对藻类、磷虾、小鱼、桡足类、酵母、细菌以及动物和蔬菜加工的副产品等应用于水产养殖饲料的可能性进行评估[10];制定了新的《海洋资源法》,以防止非法捕捞的鱼类进入市场[11]。
针对疾病防控与治理,2010年,挪威颁布了新的《食品法案》(The Food Act)。以胰腺病(pancreas disease)为例,立法要求对该病进行广泛的PCR筛查,测定养殖鱼类中感染胰腺病种群的地理范围,为制定控制和消灭该疾病的方案提供了统计基础。立法还规定,挪威食品安全局(The Norwegian Food Safety Authority)可以根据评估情况,捕捞并销毁感染胰腺病的鱼类。
海虱是大西洋鲑养殖中最严重的寄生虫病害。挪威法律规定养殖大西洋鲑身上允许寄生的最大海虱数量为每尾成体含雌性海虱不超过0.5~1只,并对春季和其他季节分别定义了不同的最大感染阈值,每周对所有大西洋鲑或虹鳟(Oncorhynchus mykiss)养殖场的海虱数量进行监测和报告。为了降低海虱对野生大西洋鲑的影响,并根据实际情况增加养殖大西洋鲑的产量,2017年,挪威颁布“环境信号灯规则”。该法规将大西洋鲑养殖海岸线分为13个区,并根据海虱的数量将每个区域给予绿色、琥珀色和红色的颜色信号灯标识,绿灯代表可以增加产量,琥珀色灯代表维持现状,而红灯则代表需要减产。此外,挪威还努力通过研究药品和疫苗,采用遗传学理论和育种技术、功能饲料、机械和生物等方法去除海虱[12]。
疫苗接种是预防各种细菌和病毒性疾病的有效方法,有助于全球水产养殖的环境、社会和经济可持续[13]。20世纪80年代末,挪威大西洋鲑养殖业开始研制并使用预防鱼病的疫苗,如鲑鱼疖病疫苗、冷水弧菌病疫苗和胰腺病疫苗等。疫苗的使用不仅大幅度降低了抗生素的使用量,并且减少了鱼病发生率,降低了养殖生产成本。自1996年以来,尽管大西洋鲑养殖产量不断增加,抗生素的使用量却一直维持在每年0.5×104~1.5×104t。2018年,挪威大西洋鲑养殖业抗生素的使用总量仅有约900 kg[14]。目前,挪威严格按养殖生产计划每年为大约3亿尾大西洋鲑接种疫苗[15]。
20世纪70年代初,挪威国家水产遗传育种研究所(AKVAFORSK,现已并入Nofima研究集团)发起了大西洋鲑国家选择性育种计划[16],在大西洋鲑选育种工作中收集和评估了24个峡湾的不同品系,基于18个遗传性状参数,经过近50年的连续筛选和培育,其养殖品种的体生长速率、繁殖力、抗病能力、脂肪含量、脂肪分布和肉色等性状都有明显的改进。与20世纪70年代的养殖种群相比,目前养殖的大西洋鲑生长速率提高了115%,饵料系数(feed conversion rate,FCR)下降了23%[17]。
从20世纪70年代直至21世纪初,挪威水产育种一直采用畜牧界的选育方法,即最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction,BLUP)育种技术。2006年以后,挪威的水产育种方法逐渐转向基因组选择育种,主要是利用覆盖全基因组的高密度单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记,结合表型数据和系谱记录对个体育种值进行估计,进而缩短选育周期,提高育种效率与精度。经过近50年的选育,目前挪威大西洋鲑的种质资源研究与应用水平在世界上处于领先地位[18]。
基于挪威海洋与峡湾的地理条件,低成本高效益的开放式网箱(open net pens)养殖成为挪威大西洋鲑养殖的主要方式。随着养殖产量的不断增加,环境压力和海虱治理带来的生产成本也不断提升,开放式网箱养殖方式受到挑战。为了应对环境和疾病压力,挪威政府对环境和产业可持续发展政策进行了调整,在短期内,近海开放式网箱还会是大西洋鲑的主要养殖方式。但与此同时,挪威也在不断尝试发展新型养殖模式来面对可持续发展的挑战,如陆基循环水养殖(land based recirculating aquaculture system)、全封闭式养殖(closed containment system)和离岸设施养殖(offshore facility)等。
挪威大西洋鲑产业链,在养殖技术、疾病防治、装备设施创新、国际标准认证和规范管理等方面均走在世界前列,成为世界水产界公认的一个成功典范。学习借鉴挪威大西洋鲑养殖管理方面的成熟经验,有助于为中国水产养殖业升级改造、推动渔业科技发展、深化渔业供给侧结构性改革、促进渔业提质增效提供思路和方法。
出口根据出口国的标准和要求,中国已经在一些主要面向出口市场的水产养殖品种生产过程中开展了相关的认证工作,并在2002年和2003年,分别引进了HACCP(hazard analysis and critical control points)体系,开展了GLOBAL GAP认证引进推广研究。2002年,农业部批准实施引进国际先进农业科学技术计划渔业重大项目《水产品质量安全预防控制(HACCP)体系的引进及应用》,标志着中国在水产养殖领域开始建立国际认证体系。2008—2013年,中国农业部相继出台了一系列水产养殖与水产品生产规范和标准包括养殖环境、渔业水质、苗种、饲料和水产药物等各个方面。近些年来,ASC、BAP和GLOBAL GAP等国际认证在中国也取得了一定的发展,到2019年,已有25家养殖场通过了ASC认证[19],海南省部分罗非鱼场和洪湖的德炎小龙虾养殖企业获得了BAP认证[20]。但中国至今未能颁布一个适合中国水产养殖产品的国际认证标准,在某种程度上,限制了水产品进出口贸易的发展。中国水产养殖业应在认可国际现有认证机构标准的同时,积极探索发展适合中国国情的养殖水产品国际认证标准,以更好推动中国水产养殖业的发展。
在养殖鱼类疫苗研究方面,中国明显落后于发达国家。目前,中国已成功研发了一些能有效防控疾病的生物制剂,如草鱼出血病灭活疫苗及减毒活疫苗、淡水鱼类嗜水气单胞菌灭活疫苗;海水鱼类迟钝爱德华氏菌减毒活疫苗已经获得新兽药证书;在若干有重大影响的病原(如鱼类虹彩病毒、罗非鱼链球菌及海水鱼类弧菌病)的保护性抗原发掘及疫苗研制方面取得阶段性重要进展。但总的来看,还存在着研究基础不足、缺乏系统性等问题,水产疫苗的商品化进程缓慢,疫苗制剂的技术含量有待进一步提高,推广应用力度不够。中国水产养殖正处于从传统农业向现代工业化养殖转型中,病害防控和食品安全是当前面临的重要问题,利用现代生物技术开发鱼病疫苗对中国水产养殖业转型升级将起到至关重要的作用。
自“十二五”以来,中国水产苗种生产和品种培育得到了快速发展,养殖品种遗传改良率超过了25%,原良种覆盖率达到50%左右,为中国可持续水产养殖业的发展提供了强有力的根本保障[21];“十三五”期间更是发布新中国成立以来首个《中国水产种业发展报告(1949—2019)》,从管理体制机制、制度建设、科研学术、推广应用和产业发展等方面全景式展示了70年来水产种业发展成效[22]。但相对于挪威,中国水产养殖良种的总体覆盖率仍然偏低。2021年2月,国务院发布指导“三农”工作的中央一号文件《中共中央国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》,提出要“打好种业翻身仗”,实施“现代种业提升工程”等要求[23]。在推进水产养殖品种良种选育方面,中国应向挪威学习,建立优质水产良种种质资源库,在促生长、抗逆性和抗病性等性状的选育以及运用全基因组选择、基因编辑和合成生物学等新的育种技术方面加强研究,开发适合中国生态气候条件、养殖条件和消费习惯的本土良种。
近年来,中国在陆基循环水养殖和网箱养殖设施设备方面已接近或达到国际先进水平,尤其在循环水养虾和冷水鱼养殖方面已有明显突破。“十二五”以来,中国在深远海养殖工船设计和应用方面取得重要进展,完成3 000吨级工程试验型养殖工船的设计和建造,并已投入实船养殖试验;大型智能网箱和平台建设加快,深远海大型围栏式养殖设施投入生产,首座大型全潜式深远海智能养殖装备“深蓝1号”在山东完成建造并下水;自主设计研发的第一艘万吨级“德海智能化养殖渔场”开展海试。总的来说,目前中国大型深远海养殖设施研究已初步形成了总体功能构建或正在开展海试,但在系统运行、关键管理环节、关键生产装备的研发方面还需进一步深入细化,还没能形成产业化模式。挪威一直致力于深远海养殖设施设备研究,先后设计并应用一系列深远海大型养殖平台,如“Ocean Farm 1”和“Havfarm养殖工船”,配备了先进的智能养殖系统、自动化保障系统和高端深海运营管理系统,突破传统近海养殖设备限制,引领深远海养殖装备的发展。中国应加强与挪威在深远海养殖设施设备研发方面的技术合作,学习引进吸收其先进的设备与管理经验,助推中国水产养殖业进一步向深海拓展。