陈 倩,赵永锋,孙中勇
(中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,江苏 无锡 214081)
2022 年联合国粮农组织新发布的《世界渔业现状》的主题是迈向“蓝色转型”,技术创新是推动“蓝色转型”的首要举措。加速育种、驾驭基因组学已进入水产养殖遗传改良的快车道。2008 年,大宗淡水鱼已被国际资深经济学家作为可持续水产养殖与人类未来食物安全保障的典型范例。40 多年来聚焦银鲫及异育银鲫新品种培育及其种业发展,架起了从基础到应用强国惠民的桥梁。银鲫系列品种培育驱动了水产遗传育种学科与水产种业的进步。利用银鲫单性雌核生殖等多重生殖方式的潜能培育出系列异育银鲫新品种,其中异育银鲫“中科3号”和“中科5号”已成为近十多年来的主养品种,推动了鲫鱼养殖产量增长和可持续发展。
曹文宣院士2006 年呼吁的长江“十年禁渔”已于2020 年实施,对长江大保护和生态文明建设具有重要意义。根据农业农村部组织开展的2022 年全流域长江江豚科学考察,长江江豚种群数量为1 249头,与2017年1 012头相比,5年数量增加23.42%,年均增长率为4.3%。特别是近10 多年来,“可持续发展”和“生态文明建设”驱动了多种水产养殖模式的创新与变革。中国绿色生态养殖新模式将是可持续的生产方式,既能持续生产动物蛋白食品,改善人类生活质量,又能救护和保持人类赖以生存的生态环境,同时正在成就水产养殖的“中国梦”。稻渔生态种养已成为新时代生态农业发展与乡村振兴的模式,大水面湖泊净水渔业已成为“绿水青山就是金山银山”的典型案例。
蠡湖是太湖伸入无锡市的内湖,原为湖泊养鱼场。2002-2005 年,蠡湖实施了退渔还湖、生态清淤、动力调水、拦污截污、生态修复和湖岸整治工程,外源性污染已得到有效控制,但湖泊内源性氮、磷含量一直居高不下。2006-2010 年,淡水渔业研究中心实施净水渔业技术对湖泊生态系统进行修复,并取得显著成效。以渔净水,实施滤食性渔业生物的放流与回捕来修复湖泊生态环境。渔获物捕捞带来直接经济效益8.23亿元;以污水处理去除1千克氮46元、1千克磷230 元成本计,节约处理间接费用达2.66 亿元,投入与产出比为1∶33,经济效益显著。2014-2016 年放流至太湖的鲢、鳙约形成8.23 万吨的资源量,固定氮2 694.1 吨、磷621.8 吨、碳9 777.93吨,消耗藻类可达650多万吨。促进太湖渔业绿色发展、渔业经济提质增收,为湖泊生态治理提供了一个可资借鉴的“成功样本”。生态修复方面,建设人工生态浮床和人工鱼巢工程。人工生态浮床工程通过人工种植空心菜等大型可食用经济水生植物,吸附太湖水体中的冗余营养物质,净化水质,改善渔业生物栖息环境,提升渔业经济附加值。人工鱼巢主要为太湖鲤、鲫等土著鱼产卵、孵化创造条件,使鱼卵受精后可以黏附其上,便于孵化,营造湖泊水上生态景观。大水面生态渔业采用多链融合发展思路,完善保障体系,部署大水面生态渔业发展政策链;拓宽融资渠道,稳定大水面生态渔业循环流动资金链;坚持生态优先,打造大水面生态渔业绿色发展生态链;疏通培育途径,健全大水面生态渔业发展人才链;促进三产融合,完善大水面生态渔业全流程产业链;增强品牌意识,拓展大水面生态渔业高质量品牌链;加强渔旅融合,挖掘大水面生态渔业多样性文化链;强化科技支撑,引领大水面生态渔业智慧科技链。
我国大水面渔业资源分布广泛、类型多样、渔业利用方式各异,大水面渔业面临巨大的环保压力、禁渔压力。确保大水面增殖是利用天然饵料资源的生态渔业,不能超过环境容量的最大承载力。大水面生态渔业关键技术主要包括大水面自然增殖技术、濒危物种种质资源保护与恢复技术、大水面网箱养殖技术。大水面生态渔业主要模式有千岛湖水质保护型增养殖模式、梁子湖生态维护型增养殖模式、查干湖三产融合型增养殖模式等。其中,梁子湖生态维护型增养殖模式核心技术有重要经济鱼天然产卵场生态保育技术、土著定居性鱼人工产卵场营造技术、浅水湖湾大型沉水植物恢复与重建技术、浅水湖湾大型软体动物恢复与重建技术以及多营养级鱼组合增殖放流技术。梁子湖生态维护型增养殖模式使梁子湖大水面生态渔业核心示范区的透明度、浊度、高锰酸盐指数等水质指标提高1个等级,综合效益提高32%;沉水植物覆盖率超过30%;鱼多样性有所恢复,如胭脂鱼、鳑鲏等资源量有所增加。
千岛湖渔业模式创建的SWOT 分析:优势为独家拥有千岛湖80 万亩水面渔业经营权;水体大,水质优,鱼的品质好;历史悠久,队伍稳定,产业基础好。劣势为水质清,鱼的长速慢,单位面积产量低;捕捞难度大,生产成本高,盈亏难平衡;鲢、鳙属于中国最普通的“家鱼”,市场上极其廉价。机遇为以保水为前提的渔业模式,能得到各级政府的政策支持;随着人们生活水平的提高,开始向往健康安全的食品;千岛湖旅游蓬勃发展,渔旅融合前景广阔。挑战为千岛湖活捕活卖技术难度大;生鲜农产品外形难以甄别,鱼目混珠,优质难以优价;农产品附加值低,难以承受高额的营销费用。
圈养设施标准化工作进展分别为装备标准化、平台标准化、布局设计标准化、设备加工与安装标准化、产品标准化、养殖技术标准化。装备标准化有圈养桶、尾水分离塔、尾水处理桶。圈养桶直径4米,高3米,总容积30吨,有效养殖水深1.7 米左右,有效养殖水体20 米3。尾水分离塔直径1.8 米,高2.9 米,容积6 吨。尾水处理桶容积为1吨。圈养模式适用的场景有池塘圈养、大水面圈养、山区微流水圈养、光伏+圈养、尾水治理(净化塘+圈养)。截至2022 年底,已在全国17个省、市、自治区建设示范基地130余家,搭建圈养桶2 742 个,圈养面积3.44 万米2,年产各类优质、安全的“圈养鱼”200多万千克,新增渔业产值1亿7千多万元(含养殖设施产值)。低污染型绿色集约化养殖技术,是未来大水面应该发展的技术。
大水面渔业是我国淡水渔业的重要组成部分,约占我国淡水养殖总面积的50%、淡水养殖总产量的13%,是“向江、河、湖、海要食物”的重要基地。以增殖渔业资源利用案例——湖北武湖为例,武湖水体营养水平相对较高,水质总体处于Ⅳ类,主要超标营养物质为总磷,存在暴发蓝藻水华的潜在危险。武湖水体较浅、水体交换率较低,因而缓冲能力较差、生态环境较为脆弱。武湖鱼群落结构不尽合理,人工增殖的鲢、鳙等鱼现存量较大,超过生态承载力,土著鱼及保护对象资源逐步衰退,食浮游动物小型鱼优势度较高。根据多年的监测数据,编制了“一湖一策”实施方案,对超过生态容量的增殖鱼资源进行科学利用。增殖渔业资源利用后,总磷、氨氮、叶绿素a下降明显,溶氧出现明显的上升;总氮、高锰酸盐指数等指标前后变化不明显,在渔业增殖利用期间出现小幅上升;浮游植物密度、生物量均下降明显,其中蓝藻门密度、生物量占比出现明显下降;中下层和底层鱼密度和生物量占比上升明显;增殖渔业利用后总初级生产力/总呼吸(TPP/TR)从4.296 降低至1.427,表明生态系统更趋于成熟;食物网传递效率(TE)中牧食食物链评价传递效率从7.23%升高至8.78%;碎屑食物链平均传递效率从10.13%降至7.91%;更多的能量向增殖渔业捕捞转移,转化成优质水产品移出水体。建议:一是加强增殖渔业与湖泊生态系统相互关系的基础研究;二是建立大水面渔业生态系统长期跟踪监测体系;三是提升大水面渔业资源评估和管理的智能化水平。
鲢、鳙鱼体形大、生长快,是大水面水产品的主体;2021 年,鲢、鳙鱼养殖产量超过700 万吨,占我国淡水鱼总产量的27%;鲢、鳙鱼蛋白质水平高,脂肪水平低,更符合如今消费者饮食需求。鲢、鳙鱼必需氨基酸水平较高,位于前列;赖氨酸和蛋氨酸水平丰富;ω-3 脂肪酸水平丰富;EPA 和DHA 水平明显高于其他淡水鱼;含有丰富的微量元素,且硒水平较高。根据鲢、鳙鱼原料特性,通过生鲜制品与保质保鲜技术、鱼糜制品与品质调控技术、熟食休闲食品创制与加热杀菌技术、营养休闲零食与脱水干制技术和营养健康食品与精深加工技术,将鲢、鳙鱼加工成各类食品。比如预制菜类产品有砂锅鱼头、醉鱼、熏鱼等,常温鱼糜制品类产品有即食鱼豆腐、鱼丸等,调味休闲类产品有即食鱼块、鱼尾等。产品特点为常温即食、方便快捷、品种丰富、营养美味。关键技术问题一是低强度杀菌技术;二是水分活度及pH 控制,降低风味、质构及色泽劣化。脱水干制类产品有鱼糜脆片、鱼肉松、鱼肉脯等,特点为风味独特,方便携带,保质期较长。关键技术问题为质构改善、水分控制及高效脱水干制新工艺。营养功能性产品有鱼油、鱼蛋白粉、胶原蛋白肽粉等,特点为富含功效性成分,补充膳食营养;体现精深加工水平,提高鱼产品附加值。关键技术问题为特定功能活性物质高效提取制备、定向可控高效酶解技术、脱腥脱苦与风味调控。大水面水产品发展方向与趋势:一是挖掘大水面水产品品质特征,加工提升价值链;二是扩宽鲢、鳙鱼加工利用途径,扩大产业发展空间;三是质量安全保障和工业化水平提升。
我国大水面渔业发展中存在的主要问题为鱼资源保护不力,各种天然鱼资源出现了严重的衰退;繁殖保护和增殖放流成为资源修复的重要手段,但也存在着不足之处;内陆鱼资源缺少海洋鱼所有的定量化研究和配额化捕捞管理;外来种入侵和全球气候变化,给大水面渔业带来了新的不确定因素。“十年禁渔”对大水面渔业发展的机遇:一是使大水面鱼资源得到前所未有的恢复;二是大水面鱼资源的有序管理将成为可能;三是大水面鱼产品的市场竞争力更大;四是大水面具有巨大的发展空间。
几点思考总结如下:后禁渔时代大水面渔业的政策、法规更完善,管理应更优化;“十年禁渔”后形成的丰富鱼资源是一个公共资源,该如何合理配置,才能既有效利用,又能可持续,是一个值得研究的课题;大水面鱼资源不仅是渔业生产的对象,更是淡水生态系统的结构,发挥着重要的生态功能,而且淡水鱼与其环境关系更紧密,因此大水面渔业经营要考虑综合效益;后禁渔时代大水面渔业的科学研究应得到加强。
国内大水面生态渔业设施装备与信息化发展过程为天然捕捞、人工增殖、集约化“三网”养殖和基于生态系统管理的生态渔业等,发展趋势为走向生态优先的新发展阶段。设施依赖国外进口,数字化管控水平低。设施有开放式网箱、封闭式养殖等。设备有网箱投饲系统,吸鱼泵(国内以真空式和射流式为主),分级机(国产分级机基本为辊道式),活鱼无损高通量计数装备,鱼转运、分级、计数系统,光控系统,水下机器人等。信息化即为各类信息通过网络接入云端,与管控系统实时通信记录;管控系统对其他设备进行联控,包括水质信息、环境信息、生物信息、多源信息等。
净水渔业工程是以湖泊水环境和水生态系统保护为目标导向,将渔业生物的放养、捕捞与湖泊食物网结构和功能调控有机协调的一种生态渔业发展方式。生态作用为移除冗余营养盐、控制蓝藻水华、控制过量水草、保护生物多样性和优化食物网结构与功能等。蠡湖净水渔业工程实施滤食性渔业生物的放流与回捕来修复蠡湖生态环境。2009 年鲢鳙捕捞量约260 吨,从湖中带出氮8.4 吨、磷2.02 吨;2010 年鲢、鳙捕捞量约190吨,从湖中带出氮5.2吨、磷1.62吨等。
基于食物网结构优化的净水渔业技术。食物网即描述“谁吃谁”,放养或移除某些鱼会对食物网结构和水质产生重要影响。湖泊食物网中顶级消费者,跨越了从植食性到肉食性间的大幅营养级。充分发挥了渔业生态功能,促进了渔业资源合理利用。鲢、鳙增殖提升了食物网平均营养级与食物链长度,有利于增强生态系统的稳定性。鲢、鳙增殖可提升湖泊生态系统牧食链的能量流通性与利用率。利用Ecopath 模型开展了太湖鲢、鳙增殖容量评估,在生态系统稳定条件下,当前鲢、鳙可再增殖5倍,达到51.6吨/千米2,极限容量可达到206.4 吨/千米2。基于太湖鱼营养关系,利用食物网中心性理论,通过构建太湖食物网拓扑结构,识别出翘嘴鲌和蒙古鲌为太湖食物网中的关键捕食者、陈氏新银鱼为关键饵料鱼。研究结果可为太湖食物网结构优化提供新的解决思路,构建基于生态系统管理的食物产出模型,突破如何“向江、河、湖、海要食物”的技术瓶颈。
黑龙江种质资源丰富,已发现鱼105种,其中具有较高经济价值的有四十余种。黑龙江省二产缺失,水产加工总量不足全国平均水平的10%,加工潜力巨大。一产产能释放不足30%,产量可提升至4~5 倍,一产产值可达650 亿元。黑龙江省正在加速推进“塘育湖出”“南北接力养殖”等养殖模式,推动“渔光一体”等关联产业的发展,实现渔业产业效能的充分释放。黑龙江省二、三产交易场景缺失,正在补齐水产品加工、交易、冷链物流等短板,二、三产融合潜力巨大,可实现千亿产业规模。