集中式养殖区(养殖池)、污物收集池及污水沉淀池塘、生物处理池塘、净水池塘、高效增氧系统、水质监测系统,同时安装、集成现代渔业设施,如机械化捕捞、装卸称量系统、水质预警报警系统及养殖在线管理系统等。
高产池塘陆基一体化生态养殖系统是流水养殖系统的一种类型,有利于集约化养殖技术措施的实施,采用集中增氧、集中管理、集中排污和起捕收获,解决传统粗放型的流水养殖和开放系统养殖需要投入大量能量以及向环境中排放大量养殖废水等问题,可复制性高。
围绕发展设施化渔业的核心,重点构建新型推水养殖系统,优化、集成多种设施、设备、工程技术与生态养殖技术模式,具有生产可控安全、能耗低、运行成本低、易管理等优点,可有效提升产品品质,提高养殖效益,大幅度降低养殖用水及废水排放量,已在全省乃至全国开展广泛推广、应用,助力水产养殖标准化、机械化,实现高效渔业生产。
广州市中心沟水产养殖发展有限公司(以下简称“中心沟”)位于南沙区第十二涌,是该系统的主要实施企业之一,在推水养殖方面已有多年实践经验。2016年初,在中国水产科学研究院珠江水产研究所(以下简称“珠江所”)的技术支持下,中心沟共投入200万元建成包括工程化池塘、养殖水槽、养殖污物收集池、养殖污水沉淀区、净水区、高效增氧推水装置、水质监控系统、自动装卸吊机、管道等设备组成的技术系统。该系统以高效增氧推水装置为核心,集成多种工艺技术,构成池塘工程化循环水环保养殖技术,即“推水养殖”,又称“跑道式养殖”。
据介绍,中心沟在50亩的水面上,建造8条不锈钢养殖水槽,沿着过道并排排列,水槽之外连有两口半圆的外塘,左半圆为集污区,右半圆为净水区。中心沟负责人潘国文告诉记者,养殖水槽的规格是23×4×1.7米,每条水槽可容纳2.5万到3万斤鱼,每立方水体的养殖容纳量160~190斤。系统采取24小时高氧供应,氧气浓度达6.5mg/L以上,最大可达7.5mg/L。此外,水槽基底有约20°的斜角,便于养殖水槽里的代谢物流进沉淀区。
土塘养殖往往存在管理操作不便的问题,推水养殖也如此。为了进一步提高管理效率和产能,珠江所水产养殖与营养研究室对推水养殖系统进行了升级改良,并最终创制了高产池塘陆基一体化生态养殖系统。该科室成员张凯博士介绍道,“陆基系统最大的不同在于,我们把池塘‘升’起来了,在地面以上建造大型的养殖圆桶,单个养殖圆桶直径10米。”张凯进一步说道,陆基系统配有规范化管理和生态水质调控模式,实现养殖系统可控、内循环生态型自净、污水零排放,确保养殖水质达到渔业标准,实现了设施完备化、经济规模化、生产标准化、产品优质化、营销品牌化、产业一体化。高产池塘陆基一体化生态养殖系统,将传统的土塘养殖转型为可控型、技术密集型、机械化的现代渔业模式,兼具经济效益、生态效益和社会效益,提升产品质量,保障水产品安全。
陆基系统的出现,再一次革新了推水养殖模式,提升了生产效能,为集约化养殖提供了物质基础。张凯评价道,陆基系统的养殖桶,清洗起来非常方便,日常管理也变得更直观,不仅能降低人工、提高管理效率,还具有节地节水的特点,现已在全国多地尤其是缺水的地区得到推广,遍布广东广州、佛山、惠州,广西,贵州,湖北,湖南,江西,安徽等省市。在中心沟12涌基地里,陆基系统运行顺畅,随后还“复制”到该公司位于南沙区渔业产业园16涌内的基地。
据统计,在该系统的支撑下,养殖面积50亩可年产优质活鱼25万公斤,同时利用养殖系统的优势,进行品质提升的瘦身鱼养殖,对比以往的活鱼运输、瘦身等环节,减少损失25%以上。中心沟销售的优质鱼类(草鱼)产品按平均市场价20元/公斤计算,估算年产值450万元,年毛利润达80多万元,效益提高15%。
进入新时代,随着生态文明建设持续深入推进,渔业绿色发展,养殖尾水处理迫在眉睫。池塘养殖水体生态工程化处理与循环利用成为业内研究与应用的热点。陆基系统在不影响池塘生产功能的前提下,加入具有生态湿地功能的生态系统(池塘+塘基),处处都能体现环保理念。系统采用工程化水质处理技术,设置养殖污物收集池,并将已有的池塘用于水质处理,配套污水沉淀池塘、生物修复池塘、净水池塘及养殖在线管理系统、水质预警报警系统等技术工艺,对养殖用水进行净化处理,达到循环利用,极大减少养殖水体对周边环境造成的污染。
张凯告诉记者,保持水质优良的“秘诀”是工厂化养殖水处理技术,在塘基建设养殖区(不锈钢养殖池),原有池塘建设为人工湿地,进行生态净化,建立新型的池塘养殖技术模式。在陆基系统里,添加了适用于水处理的工艺和设备。第一步,养殖废水流经弧形筛,固体悬浮物、残饵粪便被初步过滤;第二步,养殖废水到达流化床,利用基质上形成的生物膜净化水体。此外,还可以结合消毒的技术。
陆基系统可根据不同情况进行个性化定制,适用于草鱼、加州鲈以及“瘦身鱼”的养殖。对于如何在高密度养殖下营造优良的生长环境,张凯表示,一是保持良好的水质,圆桶底部设有坡度的出水口,可以持续做好吸污排污,最大程度减少水质恶化。二是保证投料量,饱食状态下可避免养殖动物互相打斗。三是加强巡查,及时发现并处理问题,如捞出病死鱼等。
张凯指出,搭配鱼菜共生等多种技术和模式,陆基系统可实现营养物质多层次利用。以中心沟的陆基系统为例,养殖用水从圆桶出来后,一方面,经过沉淀池,进入人工湿地,池塘上的浮床可以净化水体,水下养殖滤食性鱼类。另一方面,出来的固体残渣,用作肥料种植物,浓缩的废水则输送至蔬菜大棚里作肥料。
2021年初,在佛山市高明区的“万亩稻田”产业园里,广东银鹏农业发展有限公司的陆基系统投入运营。该公司总经理陈铭基表示,“当你走进养殖区时,闻不到任何腥味和异味。回收的养殖尾水经过5级处理后,可循环利用。”系统的核心技术是种养循环,通过整体布局规划,将水产养殖动物集中在圆桶中进行高密度养殖,收集养殖所产生的粪便和残饵等物质,并进行集中多级处理。第一步,固液分离,液体回收至循环水处理系统,固体则进入下一阶段。第二步,厌氧发酵,通过对固体进行充分发酵以制成生物有机肥。第三步,检测,确保当中不含有毒有害物质。第四步,制成配方肥料,在生物有机肥的基础上添加各种植物所需的营养元素和微量元素,如氮、磷、钾等。最后一步,当检测到农田缺少某一种或多种营养元素时,指挥相应的配方肥料运输并投放。据统计,养殖成活率高达95%,每立方水体可产出100~120斤鱼,经济效益相当可观。陈铭基向记者介绍,鱼菜共生系统由多个小单元构成,一个单元为50亩地,配套3000立方米养殖水体。“这样的种养比例,是出于环保的考虑。养殖所占土地约占农田面积的16%,在提升整体种养效益的同时,降低水产养殖所占用耕地”。
接下来,张凯所在团队将继续围绕陆基系统功能优化开展研究,比如圆桶的材质改良,从最初的不锈钢过渡至棚布,再到塑料,团队正不断寻找更好的材料。同时,在原有基础上探索加装智能监控电子系统,提升养殖管理效能。