淡水池塘循环水养殖系统设计比选试验

邓勇辉 章海鑫 欧阳敏 周辉明 袁嘉欣 陶志英 张卫民

摘要： 为验证改造后的池塘圈桶模式的养殖效果，通过使用改造后的池塘圈养桶系统养殖湘云鲫。经过5个月的养殖得到圈桶养殖湘云鲫成活率为70.44%，养殖规格为245.64g/尾，圈桶产量为17.22kg/m 3，换算成5×667m 2的产量为1390kg/667m 2。养殖系统水体氨氮、总氮和总磷会随着养殖进程而升高。最高时圈养桶氨氮、总氮和总磷分别达到了2.96mg/L、7.86mg/L、0.56mg/L，池塘氨氮、总氮和总磷分别达到了2.95mg/L、7.68mg/L、0.80mg/L，出水口氨氮、总氮和总磷分别达到了1.24mg/L、4.36mg/L、0.21mg/L。結果表明改造后池塘圈桶系统可以养殖湘云鲫，但整体水处理效果不理想，后期鱼生长缓慢。

关键词： 池塘；圈桶；湘云鲫；改造

中图分类号： S969  文献标识码： A

当前，如何提高池塘养殖综合效益已成为业内焦点，传统池塘主养因为高密度投放，大量投喂人工配合饲料，水体承载的鱼类数量远超其自净能力，投喂的残饵、产生的粪便等养殖废弃物过量堆积导致养殖水环境劣化、病害频发和大量用药等，制约水产养殖高质量发展  ［1-4］ 。因此，如何能够既养出高品质高产量的水产品，又能够将养殖带来的污染降到最低是水产养殖发展需要解决的主要矛盾。所以养殖结构转型升级，养殖方式绿色环保是其主要出路。目前，水产业已研发出室外陆基圈桶型高位养殖、室内圈养、集装箱养殖、池塘圈桶、跑道养鱼和工厂化养殖等设施渔业养殖新模式。这些模式均有各自明显的优势，适用的区域和养殖物种。在江西，近些年同样发展了一批此类养殖模式，如近几年推广的“池塘浮式圆槽流水养殖系统”，可以称为“水上圈桶养鱼模式”。是在研究分析固定式矩形水槽养殖系统（即：池塘内循环水养鱼、水槽跑道养鱼）的特点和不足的基础上，集成了工业化养殖、网箱养殖和池塘循环水生态养殖的理念和技术，借鉴圆形养殖池集排污效果好和浮式养殖网箱易建造、投资少、不受池塘底质制约的特点。其基本的原理是在常规养殖池塘中建造的漂浮式圆形水槽循环流水养殖系统，圈桶中集约化养鱼，圈桶中鱼类的排泄物、残饵等固体废弃物通过底部的吸污泵抽出圈桶进入陆地处理系统进行处理，处理完的水进入池塘。池塘则负责补充圈养桶中被抽走的水分，并起到一定的净化溶解性污染物的目的。

设施渔业的成败关键是设计的养殖系统能够适应高密度、循环水养殖，养殖水体生态系统平衡，处理后的水体又能适合养鱼的高密度养殖，形成一个周而复始的系统。为此，为了开发设计一套符合生产实际的设施渔业养殖系统，体现养水养鱼，达到防控疾病的设计理念，选择现阶段应用较多的养鱼装备（池塘圈养桶）进行改造，经饲养最终达到的目标来评判该模式的优劣，为后续设计、研发适合的养殖系统提供借鉴。

1 材料和方法

选择新干县瑞鑫和生态农业公司“圈养桶”养殖模式进行改造。即把原有的废水处理设备废弃，改造成“三池两坝”尾水处理模式对“圈养桶”吸出的废水进行处理，即养水，洁水池养好的水再回抽到“圈养桶”区。

1.1 改造后的圈桶养殖系统

1.1.1 养殖圈桶设施

“池塘圈桶”养殖系统位于新干县瑞鑫和生态农业公司。该系统在5×667m 2的池塘中设置一个500㎡操作平台，16个圈桶设置于操作平台中，单个圈养桶上端主体为圆柱体，下端为锥形底，圈桶为圆形，圈桶内径4.0m，有效养殖水体约20m 3，圈桶上侧设孔与池塘互通，圈桶底部为锥形底，在圈桶中下部和锥形底连接处设微孔增氧管。养殖污水由底部吸污泵吸出到岸边处理单元处理完之后重新进入池塘。

1.1.2 圈桶养殖系统工作原理

圈桶养殖系统工作原理：在池塘中架设操作平台，平台和池塘埂连结，池塘埂上设罗茨鼓风机及发电机等设施。平台内设置16个圈桶，通过设备控制，定时把圈桶养殖底层水抽入沉淀池，经过滤坝后流入氧化池，再经过滤坝后流入净水池，然后，经过净化后的养殖水抽回池塘，形成闭环，实现零排放。

1.2考察指标

以圈养桶内总氮（TN）、氨氮（NH 4 +-N）、溶氧（DO）、总磷（TP）、悬浮物（TSS）、高锰酸盐指数指数（COD  Mn  ）、pH、鱼成活率及水温差（净水池与圈养桶之间的温差）为考察指标。

1.3 圈桶养殖

1.3.1 苗种放养

湘云鲫养殖于2021年7月10日开始，共使用16个圈桶，每桶2500尾规格为12.5g/尾的湘云鲫，罗茨鼓风机24h开启。

1.3.2 饲养管理

1.3.2.1 投饲

养殖期间，每天投喂2次（上午9：00、下午3：00），按照鱼体重量的3～5﹪投喂量投喂，投喂量要根据天气、水温、水质、鱼的食欲情况灵活调整。冬季晴天适量投喂。尾水抽离，利用设备控制湘云鲫摄食完饲料1h后，圈桶停止微孔增氧30min，把圈桶底部尾水抽出至沉淀池。每日检查设施渔业运转情况，检查圈桶供氧系统、养殖尾水抽离情况（每天分上午和下午两次抽离圈养桶底部的污染物，每次2h）、养殖尾水处理情况、循环水抽回情况等。日间结合投饲和测水温等工作检查湘云鲫活动和摄食情况，定期测量其生长以及解剖镜检鱼鰓和肠道等。

1.3.2.2 养水

利用尾水处理设施，洁水池种植水生挺水植物。洁水池水位达到贮水高度后，开动抽水泵，将清水池水送到圈养桶区（池塘）。

2 结果

2.1 养殖结果

湘云鲫在圈养桶中养殖的情况见表1。从表中可以看到，经过2个月养殖，湘云鲫105.34g/尾，成活率为89.45%。经过5个月养殖，湘云鲫的养殖规格平均达到245.64g/尾，成活率为70.44%，总体产量为17.22kg/m 3。最终统计，达到上市规格的（350g/尾）的数量约占总数量的30%。

2.2 水质结果

整个系统运行过程中，一年四个季度分别测定了圈养桶、圈养桶池塘、净化池出水口的水体水质情况（表2）。从表中可以看到，圈养桶、池塘和出水口的水温在四季均是保持一致的。pH值圈养桶和池塘相差不大，且四季存在波动现象，但出水口一直保持在7～8.5的范围之内。溶解氧的水平是出水口最低，然后是池塘，最高的是圈养桶。总氮、氨氮和总磷均是表现为圈养桶和池塘接近，且高于出水口，而且均存在随着季节上升的过程。而且在后期峰值圈养桶总氮、氨氮和总磷分别达到了2.96mg/L、7.86mg/L、0.56mg/L，池塘总氮、氨氮和总磷分别达到了2.95mg/L、7.68mg/L、0.80mg/L，出水口总氮、氨氮和总磷分别达到了1.24mg/L、4.36mg/L、0.21mg/L。悬浮物和高锰酸钾指数指数四季最高的均是圈养桶，其次是池塘，出水口的最低。

3.讨论与分析

3.1 系统养殖效果分析

湘云鲫池塘养殖一般从1龄左右能够达到500g/尾左右的规格，达到上市的规格  ［5］ 。本养殖试验中，湘云鲫夏花放养较大规格的苗种（12.5g/尾），经过一年养殖，达到350g以上的个体只占总数的30%。而且从结果可以看到，圈养桶中养殖湘云鲫在前期生长的快，到后期生长速度明显的下降。说明此试验中圈养桶养殖湘云鲫整体生长过慢，可能原因在于鱼生长到了一定的阶段，会挤压养殖空间，空间压迫促使鱼生长受阻。同时养殖后期投喂量、排泄物的增加均有可能导致养殖水体受到污染，水体氨氮等有毒物质升高，致使鱼生长受阻。另一方面可以看到后期的养殖成活率有一定的下降，养殖过程中也出现过虫害等现象。说明养殖后期水体处理能力远低于排污能力，水体水质恶化，导致养殖鱼病害出现，甚至导致死亡现象发生。

3.2 整个系统对养殖水体水质的处理效果

从整个系统水质检测结果来看，圈养桶和池塘的水质数据没有差异。主要原因在于圈养桶与池塘不是完全隔离的，圈养桶壁上有孔洞可以和池塘进行对流交换。同时从整个系统运行的结果来看，池塘的水体氨氮在夏季基本超过了2.0mg/L，經过净化后的水体氨氮一直处于较低的水平（最高1.65mg/L）。说明出水口的水体回到池塘后，不足以完全改善池塘中的水质，加上池塘中的水体与圈养桶中存在交换和对流，所以圈养桶中的污染物会流入池塘（每天圈养桶只抽污2次，抽走的基本是固体废弃物，溶解于水体的污染物抽走的比例很少），而池塘和圈养桶中氨氮一直处于较高的浓度可能也是养殖过程中鱼出现死亡的原因之一。同样的结果从总氮、总磷等数值均能看到。表明此系统运行过程中还是存在水处理困难的问题，特别是难以解决圈养桶和池塘水体交换的问题，污染物质会从圈养桶中扩散到池塘中。此外，从水温结果可以看到，池塘、圈养桶和净水区出口的水温没有差异，整个系统中的水温均是随着气温变化而变化的。

3.3 关于系统循环水运转的成本问题

在前人报导中，池塘圈桶典型养殖试验表明养殖可行，已试验圈养过大口黑鲈、鳜、翘嘴鲌、泥鳅、黄颡鱼、长吻鮠、花鱼骨、乌鳢、鳙、草鱼、鲫和团头鲂等十多种鱼类，均表现出良好的摄食和生长效果  ［6］ 。但此系统在养鱼过程中，每天定时（上午、下午）分两次抽吸圈养桶中的残饵、粪便等固体废弃物，此时吸取能够带走一部分水分，经过过滤沉淀后进入养水区进行水质处理，处理完之后又通过水泵将净化后的水抽回池塘。整个过程中需要使用两次抽水泵，所以运行过程中会相应的提高水电的相关费用。但在以上的相关养殖研究中均未有将水电成本计算在内。同时整个系统不但占用了原来的池塘面积，同时又相应的增加了水质处理的湿地面积（养水区的面积），如将土地成本计算在内的话，必然会相应的提高成本。

参考文献

［1］刘常标.福建省设施渔业发展现状与对策探讨［J］．福建水产，2011，12（5）：52-58.

［2］王玉堂.我国设施水产养殖业的发展现状与趋势［J］．中国水产，2012（10）：7-10.

［3］金微微.现代设施渔业之示范基地规划设计［J］．中国水产，2013（9）：64-67.

［4］尹相菡，李鲁晶.山东省设施渔业现状及发展建议［J］．中国水产，2020（4）：48-50.

［5］巫一安.池塘养殖湘云鲫技术要点［J］.渔业致富指南，2020（08）：37-39.

［6］何绪刚，侯杰.池塘圈养模式研究进展［J］．华中农业大学学报，2021，40（3）：21-29.