张成林,刘 晃,徐 皓,张宇雷,缪 苗
(1 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,农业农村部渔业装备与工程技术重点实验室,上海 200092;2 青岛海洋科学与技术国家实验室深蓝渔业工程装备联合实验室,山东青岛 266237;3 上海海洋大学海洋学院,上海 201306)
金枪鱼隶属鲈形目(Perciformes),鲭亚目(Scombroidei),鲭科(Scombridae),广泛分布于太平洋、大西洋、印度洋的热带、亚热带及温带水域,在种类上可以将金枪鱼分为蓝鳍金枪鱼、黄鳍金枪鱼、大眼金枪鱼、鲣鱼和马苏金枪鱼等几种[1]。金枪鱼以营养价值高而享誉国际市场,是国际营养协会推荐的绿色无污染健康食品,素有“海洋黄金”之称[2-3]。联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)及日本水产厅统计数据显示,在1993—2010年间,日本金枪鱼的养殖年产量大致在2 000~7 000 t之间,2011—2016 年间,年养殖产量有了较大提升,年产在9 000~15 000 t之间,到2019 年达到最高值,金枪鱼养殖总产量超 1.96万 t。日本的金枪鱼养殖如今已成为一个年产值达2.5亿美元的产业[4-5]。目前日本是世界上生鱼片级金枪鱼最主要的生产国和最大的消费国,产业链覆盖了远洋捕捞、苗种繁育、成鱼养殖、营养与饲料、贸易营销及增值产品等。蓝鳍金枪鱼是日本最主要的工业化养殖品种,据日本水产厅统计数据显示,2020年日本养殖蓝鳍金枪鱼种苗数量为51.5万尾,上市蓝鳍金枪鱼29.3万尾,总产量为1.86万t,养殖经营体91个,养殖场186个,共有1 527个养殖网箱[6]。中国作为渔业大国,水产品产量已连续28年稳居世界首位,但在金枪鱼产业方面,受中国渔业文化及饮食习惯的影响,无论从金枪鱼的产量、产值及消费方面还是从基础科学研究方面,均未形成一定的体量和体系。
日本金枪鱼产业是现代工业化养殖模式健康可持续发展的典型代表,早在20世纪就率先发起了金枪鱼人工养殖及繁育技术的研究,现阶段已将工业化发展理念、信息化技术、机械化装备与传统养殖方式进行了充分融合,形成了生产全过程可控、产量稳定、产业链完整、质量管理体系齐全的成熟产业。中国进入渔业发展新时期,亟须改变产业空间受限、养殖模式落后、典型品种不足及病害多发的局面,把握国家战略、产业需要及优质蛋白消费缺口大等契机,整体提高渔业工业化养殖水平及产业链成熟度。
本研究在分析日本金枪鱼产业发展历程的基础上,通过实地调研,并借助FAO及日本水产厅统计数据库,对日本金枪鱼工业化养殖产业取得成功的因素和存在的问题进行了详细分析,以期为中国金枪鱼产业乃至水产养殖业结构调整和转型升级提供参考。
日本国土面积37.8万km2,领土由北海道、本州、四国和九州4个大岛及6 800多个小岛组成,海岸线全长3.4万km,金枪鱼养殖场主要分布于中南部海岸线周围。
在金枪鱼繁育方面,因过度捕捞导致野生金枪鱼种群急剧减少,甚至有灭绝的风险[7],因此,日本在20世纪70年代同步开展了太平洋蓝鳍金枪鱼的人工繁殖技术研究,尤其在亲鱼管理及幼鱼培育方面,各级政府及研究机构的支持使日本自1970后就一直在世界范围内处于领导地位[8]。1979年,日本近畿大学在大岛站的网箱中,实现了世界上首次野生太平洋蓝鳍金枪鱼饲养5年后自然产卵,并收集了受精卵[9]。近畿大学又在1980年和1982年分别成功地完成太平洋蓝鳍金枪鱼自然产卵,但由于当时缺乏足够的技术与设备支持,存活率均较低,鱼的最大长度为98 mm。在1994—1998年期间,大岛站有4年实现了太平洋蓝鳍金枪鱼自然产卵与孵化,但技术的不成熟及对幼鱼死亡机理掌握不透彻[7,10],使幼鱼存活率仅为0.4%。2002年,日本使17尾6龄和35尾7龄的蓝鳍金枪鱼在人工饲养环境下产卵、孵化并长大的太平洋蓝鳍金枪鱼实现产卵,并孵化80 万尾仔鱼,在世界范围内首次实现太平洋蓝鳍金枪鱼的全人工繁育[11]。2007 年,在全人工养殖太平洋蓝鳍金枪鱼的基础上,成功培育获得了第二代苗种,育苗存活率达到1%左右[12]。2012 年以后,随着技术的进步及相关设施的投入,日本全人工养殖的金枪鱼幼鱼的市场供应量也在逐年增加,到2020年,人工种苗数量为19.5万尾,占养殖总种苗数量的38 %。图1为日本水产厅的统计数据[5],其显示了2011—2020年日本人工养殖太平洋蓝鳍金枪鱼种苗数量及组成。
图1 2011—2020年日本养殖太平洋蓝鳍金枪鱼种苗数量及组成Fig.1 Numbers and composition of cultured Pacific bluefin tuna fry in Japan from 2011 to 2020
在金枪鱼养殖方面,因较低的育苗存活率远不能满足金枪鱼养殖产业发展的需求,现阶段日本的金枪鱼养殖仍主要依靠捕捞天然种苗后驯化育肥的分阶段养殖模式。2012年,日本初次公布了其蓝鳍金枪鱼养殖情况的相关数据。2011年度,日本蓝鳍金枪鱼共949个养殖网箱,种苗存养数67.6万尾,养殖蓝鳍金枪鱼上市19万尾,参与蓝鳍金枪幼鱼收集的渔船数量为2 300艘。到2020年,蓝鳍金枪鱼养殖网箱共1 527个,种苗数量为51.5万,上市蓝鳍金枪鱼29.3万条,总质量为1.86万t,参与蓝鳍金枪鱼幼鱼收集的渔船数量为8 000艘[6]。图2显示了2011—2020年日本养殖太平洋蓝鳍金枪鱼上市质量及组成[5]。
图2 2011—2020年日本养殖太平洋蓝鳍金枪鱼上市质量及组成Fig.2 Market weight and composition of cultured Pacific bluefin tuna in Japan from 2011 to 2020
日本太平洋蓝鳍金枪鱼养殖是陆海接力工业化养殖的代表之一,养殖模式主要分为短期蓄养、人工育肥野生幼鱼和全生命周期人工养殖3种。
短期蓄养模式。主要是捕捞20~60 kg的野生小金枪鱼,经过6~7个月的人工饲养,让金枪鱼迅速长大的养殖方法,起源于1991年,目前日本的京都府伊根、岛根县隐岐主要采用此方法[13]。
人工育肥野生幼鱼模式。该模式将从海洋捕捞到的野生蓝鳍金枪鱼幼鱼放到人工环境中进行喂养育肥,是日本的主流养殖模式,该模式分为天然种苗捕捞、幼鱼驯化育成和商品鱼养殖3个阶段。日本野生金枪鱼幼鱼的捕获规格一般为100~2 000 g/尾,年均捕获野生金枪鱼幼鱼的数量在(2~5)万尾,该养殖模式主要集中在日本南部,该海域具有适宜的养殖条件[14],用于养殖的网箱通常深度为10~15 m,形状多为圆形(直径20~30 m)或者方形(边长40~80 m),饵料主要以冰鲜或冷冻的饵料鱼(竹荚鱼、鲐鱼等)为主。近几年,随着金枪鱼人工配合饲料技术日臻成熟及市场接受度的提高,配合饲料已有替代鲜冻饵料的趋势[12]。在该养殖模式下,受饲料成本的影响,金枪鱼的养殖周期一般为 2~3 年,上市规格通常在 30~70 kg/尾[14]。
全生命周期人工养殖模式。该模式是日本目前的研究重点及方向,包含从亲鱼产卵、鱼卵孵化、种苗养成到育肥上市的全流程,通常第3年就能够达到30~40 kg/尾的规格上市。但受限于技术,从初孵仔鱼直至发育变态为幼鱼这个过程中,存活率极低,仅维持在0.1%左右,还远未达到种苗规模化生产的程度,产量也因此一直维持在较低水平[12]。近年来,以近畿大学为代表的研究机构及以日本最大的水产企业Maruha Nichiro公司和日本水产公司Nissui为代表的企业仍投入了大量的精力与资金开展全人工养殖金枪鱼的研究。据预测,2020—2021年,日本Maruha Nichiro公司全生命周期人工养殖模式养殖金枪鱼产量将达到4 000 t,Nissui公司产量可达1 000 t,总计5 000 t的金枪鱼将销往全球,但对于日本每年约4万t的需求量来说,生命周期人工养殖模式金枪鱼产量将不足其市场份额的10 %[15]。目前,为取得更高的产量与品质,日本正在进行遗传育种等方向的研究,用以改善养殖太平洋蓝鳍金枪鱼的品质性状,从而减少对野生渔业的压力,最终维持金枪鱼养殖产业的可持续发展。
由于太平洋蓝鳍金枪鱼对养殖水质的要求较高,养殖海域应尽量选择水流平稳的区域,避免水流搅动底泥引起鱼类大量窒息死亡。养殖海区最好远离入海口,水温维持为15~28 ℃、透明度高,溶氧不低于8 mg/L、水流流速稳定、盐度变化小的海域[16]。日本金枪鱼养殖主要集中在南部的14 个都道府县,这些海区具有适宜的水温,通常最低温度不低于13 ℃,养殖区域开阔,具有良好的水体交换能力以及充足的溶氧,如纪伊半岛大岛海区(水深20 m,水温14~30 ℃)和对马尾崎海区(水深25~50 m,水温13~30 ℃),此外还有鹿儿岛县、大分县、长崎县、三重县、高知县和爱媛县等地。据日本水产厅统计,2011年日本太平洋蓝鳍金枪鱼养殖经营体有83个,有137个养殖场,共1 032个养殖网箱;到2020年,日本太平洋蓝鳍金枪鱼养殖经营体上升到91个,养殖场增加到186个,共1 527个养殖网箱。其中经营体数量前3位分别是长崎县41个、爱媛县17个和和歌山县6个,养殖场数量前3位则分别是长崎县82个、爱媛县36个和鹿儿岛县18个。图3显示了2011—2020年日本太平洋蓝鳍金枪鱼养殖场及网箱数量[5]。
图3 2011—2020年日本太平洋蓝鳍金枪鱼养殖场及网箱数量Fig.3 Numbers of Pacific bluefin tuna farming sites and cages in Japan from 2011 to 2020
农林水产省水产厅是日本最高渔业行政管理机构,设有渔政部、资源管理部、增殖推进部和渔港渔场整备部共4个部,全国性广域渔业调整委员会、渔业调查船队、渔业取缔船队、水产大学和水产综合研究中心共5个直属单位[17]。2019年,日本水产厅又新设立一个部门,主管农林水产品的出口[18]。日本在发展渔业生产中,十分重视科学研究及政策管理。2001年4月,日本成立水产综合研究机构(Fisheries Research Agency,FRA),该机构是国家渔业和水产养殖研发机构,主要开展有关渔业海洋学、渔业资源、水产增养殖、渔业工程、渔场环境养护、水产品加工、渔业经济等方面的综合研究,并推广研究成果[19]。
在金枪鱼养殖产业的政策管理方面,规范金枪鱼养殖许可证制度,并致力于开发和完善蓝鳍金枪鱼的养殖技术,保证市场供给,以免影响野生鱼类资源,确保鱼类资源的可持续利用。2011年起,日本开始实施养殖场登记制度,将养殖场的规模、养殖容量等做出了明确的规定与限制,养殖场有义务报告养殖业绩和种苗来源等各种情况,便于日本农林水产省和水产厅对金枪鱼养殖的实际情况进行调查和把握。
1.5.1 技术不足限制金枪鱼养殖产业可持续发展
随着金枪鱼消费市场需求越来越大,野生资源量迅速衰退、人工苗种产量不足、捕捞配额分配制及市场价格不稳定等问题对日本产生了严重的影响。日本从20世纪70年代开始了蓝鳍金枪鱼的人工养殖技术研究,并于20世纪80年代大规模布局金枪鱼类的养殖产业,但发展至今,在养殖产业化方面仍存在诸多问题:一是太平洋蓝鳍金枪鱼的人工繁育技术尚未成熟,不足0.1 %的苗种存活率不足以维持稳定的苗种供应,导致金枪鱼养殖离真正意义上的产业化尚有距离;二是人工配合饲料的配方及加工成本问题尚未完全解决,目前仍以投喂冰鲜饵料为主,一般通过将上市规格维持在30~70 kg/尾来控制养殖成本;三是养殖环境调控及病害控制问题,现阶段蓝鳍金枪鱼种苗培育水体的关键影响因子、幼鱼存活和成长的影响因素、贯穿整个养殖周期的病害发生等问题,都需更深的技术支撑;四是市场竞争问题,与2011年相比,2020年网箱数量增加了近50%,有各种金枪鱼养殖户共95家,共189个养殖场,市场竞争压力逐渐增大,而且受捕捞和进口金枪鱼的挤压,养殖金枪鱼在价格优势不明显的前提下,野生种类更受欢迎[12,20]。
1.5.2 全生命周期人工养殖技术取代蓄养模式
日本主流的金枪鱼蓄养模式导致野生金枪鱼幼鱼需求量急剧增大,加上世界各国的过渡捕捞使野生金枪鱼捕捞作业上,导致野生金枪鱼资源量的持续衰减,决定了以捕捞野生金枪鱼幼鱼为基础的金枪鱼蓄养模式不具备可持续发展能力,全生命周期人工养殖金枪鱼模式全面取代现有蓄养模式势在必行。现阶段,日本更加强调技术的研发力度,确保产、学、研相结合,研究自然环境下金枪鱼亲鱼产卵行为与外界条件的关系及幼鱼死亡率高等问题,全面推进用人工种苗取代天然种苗。2016—2017年,日本最大水产企业Maruha Nichiro和大型水产企业Nissui均投入重金打造全养殖金枪鱼项目的价值链,预示着全养殖模式高速发展的时代即将开启。
1.5.3 创新养殖模式全面提高养殖效率
现阶段,日本将全封闭循环水养殖模式作为蓝鳍金枪鱼养殖产业的突破口。全封闭循环水养殖模式是指使用工业化循环水养殖系统实现蓝鳍金枪鱼从孵化到成鱼的全过程养殖,主要通过模拟自然条件下金枪鱼的生存水域对养殖环境进行综合调控,实现生产全过程可控,最终稳定提高生产效率。日本近畿大学渔业实验室、水产综合研究机构(FRA)金枪鱼养殖研究中心的天美实验室和Seikai国家渔业研究所从21世纪初期就致力于全封闭循环水模式养殖蓝鳍金枪鱼,可控的养殖环境可保证稳定获取金枪鱼鱼卵并孵化、育苗并养殖至成鱼阶段,后期可将成鱼转运到海区网箱中或大型陆基养殖池培育至商品鱼[7]。例如,2011年日本Seikai国家渔业研究所耗资2 120万美元,在长崎县启动建设一个占地4 500 m2的全封闭陆基金枪鱼养殖基地[22],基地包括2个直径20 m,深度6 m,有效容积1 880 m3圆形鱼池,配套先进的循环水处理系统,在保证养殖环境的同时可将水温控制在13~30 ℃之间,并采用辅助照明来模拟自然光照条件。该基地每年生产10万尾3月龄太平洋蓝鳍金枪鱼。
中国作为渔业大国,水产品产量已连续28年稳居世界首位。其中海水鱼养殖起步于20世纪 80 年代,2019年养殖产量为160.6万t,总产值也达到了近700 亿元(不完全统计)[23]。但在金枪鱼产业方面,受中国传统渔业文化氛围和饮食习惯的影响,无论从金枪鱼的产量、产值及消费方面还是从养殖技术研究方面,均未形成一定的体量和体系。
1)金枪鱼产量全部依赖捕捞。中国金枪鱼捕捞作业开始于20世纪80年代末,尽管太平洋蓝鳍金枪鱼、大眼金枪鱼及黄鳍金枪鱼等在中国相关海域均有分布,但受限于经济及技术实力,当时仅有个位数的延绳钓作业渔船投入生产,作业于太平洋海域、大西洋海域和印度洋海域[24]。根据《中国渔业统计年鉴》数据,中国金枪鱼渔获量自 1988 年以来开始有数据记载,捕捞产量呈现出明显的上升趋势,在 2003 年达到 4.9万t以后,直至2015年,年度渔获量始终在3.5万t到5万t之间波动变化。2016年金枪鱼捕捞产量突破5万t,2017年产量达到5.8万t,大眼金枪鱼所占的比例最大,在太平洋海域捕获的金枪鱼总产量最高,捕捞产量主要集中在浙江省,广东省和福建省亦有涉及[23,25]。现阶段,国际上相关组织对公海金枪鱼渔业管理日趋严格,中国因加入国际金枪鱼管理组织较晚,分配到的捕捞配额极低,争取捕捞配额及发展金枪鱼的现代化养殖技术将是未来重点。图4数据来源于中国渔业统计年鉴,其显示了2007—2019年中国金枪鱼捕捞产量。
图4 2007—2019年中国的金枪鱼捕捞产量Fig.4 Capture production of tuna in China from 2007 to 2019
2)现代化养殖技术缺乏。受多种因素影响,国内对开展金枪鱼养殖的重视程度不足,导致我国至今尚无金枪鱼养殖产业。在金枪鱼的养殖上,大多局限于科研项目研究阶段,且科研力量及相关企业参与度不足,导致金枪鱼养殖各关键环节的基础性研究成果及经验性数据严重缺乏,目前研究方向主要集中在东太平洋与北太平洋金枪鱼群体的种群资源分布及繁衍状况[26-27],研究成果主要用于进行资源评估。在金枪鱼的养殖方面,2015年底中国钧威海洋科技有限公司在浙江苍南海域的大型全智能深海网箱养殖项目落地[28],预估投资3 000万元用于引进挪威 KAVA 集团的技术及人才,同时配套养殖网箱、工作船、投饵船等专用设备开展蓝鳍金枪鱼的养殖,但尚无养殖成果对社会公开。近些年来,随着中国深蓝渔业的战略布局以及深远海养殖产业的逐步推进,高附加值的深远海养殖品种短缺的问题凸显,未来国内对以金枪鱼、大西洋鲑等为代表的优质深远海养殖品种开展现代化养殖技术及集约化养殖模式势在必行。
3)养殖模式及产业技术亟待突破。在养殖模式方面,中国海水鱼类养殖模式主要有工厂化养殖、网箱养殖、池塘养殖和围网养殖4种,而金枪鱼养殖则以工厂化养殖和网箱养殖的设施型养殖模式为主,受国情影响,以资源依赖和劳动密集型为主的生产方式导致的养殖设施陈旧、养殖环境不断恶化、抵御灾害能力差、病害频发以及产业推动不力等问题比较突出,使得国内金枪鱼养殖无论从养殖规模还是产量上都尚未形成产业化;在产业技术发展方面,以经济效益为第一诉求的产业发展需求使得科研、技术、装备、企业等各方面力量呈现碎片化,进而导致很难从技术层面聚焦产业发展方向;在市场和贸易方面,国内传统的消费习惯及文化影响也导致金枪鱼的国内市场不景气,整体消费环境不成规模。国际上,对日本及美国市场的依赖程度很高[29-30]及金枪鱼出口利润明显下降[31-32],投入产出不成比例,严重制约了国内金枪鱼产业的发展,缺乏进行科研及市场推广的动力,从而在很大程度上削弱了中国金枪鱼养殖产业的形成。
中国金枪鱼产量主要来源于捕捞,持续加大金枪鱼的现代化捕捞技术[33]、渔场预测技术的研发[34-37],可保证相对稳定的产出。但随着金枪鱼渔业资源总量在全球范围持续衰退,捕捞强度严重超过资源量及环境承载力,单纯依靠捕捞来维持并推动中国金枪鱼产业的发展不具备可持续性。为此,应借鉴日本金枪鱼工业化养殖产业的发展历程,走金枪鱼工业化养殖的产业发展道路。充分利用中国南海广泛海域,发展近岸海域的金枪鱼圈养模式及陆海统筹的全流程工业化养殖模式,借鉴日本金枪鱼育肥模式及全人工养殖模式,引进先进的工业化繁育及养殖体系,对中国金枪鱼养殖乃至整个海水水产养殖行业进一步的规模化和健康发展起到良好的推动作用,全面支撑金枪鱼养殖产业的发展。
21世纪以来,在国家倡导发展海洋经济、改革渔业供给的大背景下,中国深远海渔业特别是现代化养殖产业取得了长足的发展。“十三五”期间,中国深蓝渔业的战略布局逐步推进以及深远海养殖产业有了更明确的目标,发展适宜深远海养殖的优质养殖品种是解决产业发展瓶颈的关键问题之一[38-40]。金枪鱼作为已在国外成功开发的高经济附加值的海水养殖品种,通过加大科技投入力度,逐步推进中国本土金枪鱼品种的人工养殖及繁育研究工作发展金枪鱼养殖产业,着力金枪鱼工业化养殖模式探索,对弥补中国深远海养殖品种短缺十分必要。但受限于国情及技术不足,通过借鉴日本现有的研究成果,加强技术引进及科技投入,开展金枪鱼养殖产业化研发,建立适合中国国情的金枪鱼产业发展模式,更适合快速提升中国在金枪鱼工业化养殖领域的存在感与影响力。
在贸易市场发展方面,近年来中国除台湾地区仍以出口为主导,大陆地区已开始进口日本金枪鱼来满足国内的高端消费市场,贸易市场发展策略的转变为日本金枪鱼工业化养殖模式进入中国提供了条件,同时也可快速拉动中国金枪鱼养殖技术的进步和养殖产业建设。在消费方式上,随着经济的快速发展及国民生活水平的提高,日本金枪鱼饮食文化已被国内市场逐渐接受,国内一线城市遍布以三文鱼和金枪鱼等生鱼片为特色的日本料理店,为国际国内双循环式发展金枪鱼工业化养殖模式提供了广阔的市场及群众基础。2003年大连翔祥食品有限公司在日本综合商社双日株式会社与大连獐子岛渔业集团股份有限公司的共同出资下成立[41],其通过引进日本现代化冷冻技术和加工技术,面向国内市场从事超低温金枪鱼的加工和销售。2004年2月该公司正式投产,具备冷库储藏能力2 000 t、年加工能力3 600 t的金枪鱼加工规模。以市场需求带动产业发展,以消费引导产业方向,以发展策略促进双循环发展模式,是从另一角度带动中国金枪鱼工业化养殖产业发展的道路。
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