物联网技术在棘胸蛙繁养殖中的应用

蒋志忠　花麒　陈诗伟　冯俊　兰珍群　吴涛

摘要：棘胸蛙作为集药用和食用价值于一体的养殖品种，受到广大消费者的喜爱，市场价值较高，参与企业日渐增多，养殖规模逐渐扩大。但传统繁养殖过程中，存在产卵量少，孵化率、变态率和成活率不高，成本较高等问题。通过在棘胸蛙繁养殖过程中引入物联网技术，能大大降低棘胸蛙繁养殖人工成本，可使棘胸蛙产卵量、蛙卵孵化率、蝌蚪变态率和幼蛙成活率得到显著提升，取得了良好的生态效益和经济效益。

关键词：物联网;棘胸蛙;繁养殖

中图分类号：TS201       文献标识码：A

棘胸蛙又叫石蛙、石鸡、石蛤蟆、石怪、棘蛙、石鳞等，属两栖纲蛙科，是我国特有的大型野生蛙。棘胸蛙肉质细嫩，鲜美可口，营养价值极高，是野生蛙类中珍贵的食用蛙和药用蛙，市场供不应求。近年来，棘胸蛙野生资源日益衰竭，市场需求不断扩大，为保护棘胸蛙野外资源，满足市场对优质水产品的需求，我省棘胸蛙产业取得了较高程度的发展。同时，为解决棘胸蛙繁养殖过程中存在的痛点，在贵溪市富群石蛙养殖专业合作社推广应用物联网技术，取得了良好的生态和经济效益。现将物联网技术在棘胸蛙繁养殖中的应用介绍如下，供养殖户参考。

1  棘胸蛙繁养殖目前存在的问题

贵溪市富群石蛙养殖专业合作社占地面积100余亩，合作社棘胸蛙繁养基地紧靠江西省贵溪市冷水镇阳际峰国家级自然保护区，四面环山，平均海拔460米，水源充足，清晰无污染，非常适合开展棘胸蛙的繁养殖。在引入物联网技术前，测温、换水、投料、给药等生产管理主要依靠人工，劳动力成本高，操作存在不稳定性、易失误，而且人为的大量活动易使棘胸蛙产生应激反应，抑制其生长和繁殖活动，同时降低免疫功能，病害频发，导致种蛙产卵量少，蛙卵孵化率、蝌蚪变态率和幼蛙成活率不高，合作社棘胸蛙的繁养殖成本高居不下，市场竞争力弱，经营风险高。棘胸蛙蝌蚪和幼蛙的价格偏高，也极大地制约了棘胸蛙养殖的推广。

2  物联网技术在棘胸蛙繁养殖中的应用

根据棘胸蛙的生物学特性，结合合作社生产管理中存在的问题，我们引入了水质监测系统、智能化控制系统、电子监控系统、质量追溯系统等物联网技术。

2.1  水质监测系统

2.1.1  温度监测

温度是影响棘胸蛙繁养殖的重要环境因子之一，不仅影响棘胸蛙的摄食量，也影响棘胸蛙的孵化时间和孵化率。物联网水质监测系统可24小时全天候监测养殖水域水体温度，当温度高于或低于设定范围时，系统自动报警，发送报警短信到管理人员手机上，管理人员可通过操作手机打开水温控制设备，当水温恢复正常值时，系统又会自动关闭。

2.1.2  溶氧监测

水体溶解氧的含量关系着棘胸蛙受精卵的孵化、饲料利用率及蝌蚪的体质等，当水体溶解氧含量低于设定的阈值时，系统会自动开启增氧措施。

2.1.3  氨氮含量监测

氨氮含量过高，会影响蝌蚪与幼蛙的生长，严重时会造成蝌蚪中毒死亡，给生产带来重大损失。系统会自动监测氨氮含量，当超出正常值范围时，就会提醒管理人员对养殖区进行清洁或换水。

2.2  智能化控制系统

2.2.1  换水控制

棘胸蛙的繁养殖对水质的要求极为严苛，水质太浑、溶氧不足、水温太高和氨氮超标等都需要对养殖池进行换水，在条件允许（来水充足）的情况下，合作社繁养殖基地每天自动换水2次，每次换水1/4～1/3。基地现有棘胸蛙繁殖池、蝌蚪培育池、商品蛙养殖池300余个，以前仅换水就耗费大量时间和精力，且容易出现失误，现在换水只需通过手機APP简单操作，而且能做到精准控制。

2.2.2  溶氧控制

当养殖区水体溶解氧含量低于设定的阈值时，系统会自动开启增氧措施。

2.2.3  温度控制

当养殖区温度过高时，水帘风机降温系统会自动开启，调节室内温度。

2.3  电子监控系统

2.3.1  养殖区内生产安全监控

合作社繁养殖基地目前已实现监控全覆盖，避免不法分子潜入偷盗以及棘胸蛙大量逃逸的情况发生，确保养殖生产的安全。

2.3.2  养殖动物生长过程监控

棘胸蛙怕光喜安静，通过在重点养殖区安装高清夜视摄像头，一方面能够通过观察进一步了解棘胸蛙的生活习性，随时掌握棘胸蛙的繁殖、吃食等生长情况，优化生产管理措施;另一方面大大减少了人为活动，降低棘胸蛙应激反应，减少棘胸蛙疾病发生概率。

2.4  质量追溯系统

合作社对每批次的棘胸蛙养殖过程都进行了详细记录，录入农产品质量追溯系统，做到全程可溯源，消费者只需扫描产品包装上的二维码即可查询商品的详细情况。基于此，合作社“阳际峰”品牌棘胸蛙不仅不愁卖而且价格还能略高于其他养殖户。

3  结果

贵溪市富群石蛙养殖专业合作社通过在棘胸蛙繁养殖过程中引入物联网技术，棘胸蛙平均产卵量、蛙卵孵化率、蝌蚪变态率和幼蛙成活率均取得了极大提升，使合作社棘胸蛙繁养殖成本整体降低了约20%，大大提升了合作社的市场竞争力，2020年实现销售收入560万元，纯收入200多万元。另外，由于合作社降低了蝌蚪和幼蛙的售价，吸引了大量周边山区老百姓尝试从事棘胸蛙养殖，目前已累计带动20余农户靠棘胸蛙的养殖发家致富，助力乡村振兴战略实施。

4  分析与讨论

物联网水产养殖系统通过采用先进的传感技术和无线通信、智能处理与控制、视频监控等关键技术，对养殖环境、水质、养殖对象的生长状态和养殖设备实现智能监控，并通过收集水产养殖过程中的各种参数，给用户提供监测和预警，实现水产养殖的无人操作和智能管理，最终实现节能减排、绿色环保、增产增收的目的。贵溪市富群石蛙养殖专业合作社通过引入物联网技术，对养殖状况有了更全面的直观了解，提高了劳动生产效率，降低了养殖成本，增加了养殖收入，有较明显的管理优势和经济效益。但目前物联网技术在棘胸蛙养殖应用中还不普遍，我们分析主要原因有以下几方面。

4.1  建设成本较高

物联网等技术设备和工具花费较高，尤其是棘胸蛙养殖基地大多处在较为偏远的山村地区，除物联网建设所需的设备设施外，人工、运输、网络铺设等成本均相对较高。

4.2  技术不够成熟

物联网技术在水产养殖应用过程中仍存在部分技术不成熟的地方，如水质传感器的精准度和稳定性有待进一步加强、人工后期保养维护成本较高等。

4.3  养殖户水平较低

多数水产养殖企业的管理人员和技术人员文化水平相对较低，缺少专业型人才，缺乏专业的培训，物联网技术应用能力较弱。

针对以上问题，为加快物联网技术在水产养殖业中的推广应用，建议加大对水产养殖物联网产业的支持，进一步加强关键技术的科学研究，选择物联网技术应用效果较好的水产养殖企业集中开展现场培训。