水产养殖应用范文

2024-05-31

水产养殖应用范文(精选12篇)

水产养殖应用 第1篇

1 肥料在水产养殖中的应用现状

近几年来, 一些多功能的微生物制剂逐渐地应用于水产养殖业中, 特别是花白鲢的养殖中。微生态制剂又称“有益微生物”、“益生素”等, 经常使用的产品主要有硝化和反硝化细菌、乳酸杆菌、枯草杆菌、假单胞菌、酵母菌、粪链球菌、噬菌蛭弧菌等菌株组成, 广义上还包括真菌、藻类及其他代谢产物等。微生态制剂的使用在水体中可形成优势种群, 抑制有害菌的繁殖;吸收利用水体中氨氮等有害物质, 改善养殖条件及周围环境, 降解养殖过程中所产生的有害物质及将其转化为无机盐等改善有机环境, 改善机体代谢, 激活免疫系统, 提高水产动物免疫力, 同时还能增加水体中的基础饵料, 促进养殖鱼体的生长。池塘中大量微生物的存在, 加快了池塘有机物的分解, 使池塘物质加快循环。同时, 大量微生物的繁殖生长也直接或间接的为水生生物提供了营养和饵料。另外, 一部分光合细菌在繁殖过程中大量消耗水体中的氨氮和硝基氮, 分解池底饲料残留物和排泄物, 抑制某些细菌生存, 增加水体中的溶氧, 起到了生物净化的作用。但也有一些细菌会进行厌氧呼吸或为鱼病的病原体, 现实中常采取科学施放有机肥料及无机肥, 以及投放一定量的有益菌等手段, 避免有害微生物的大量繁殖。施肥的主要目的是向池塘内补充植物光合作用所需要的营养盐类, 同时向水体中增加有机物质, 以促进池塘中以促进池塘中以浮游生物为主的各种饵料生物的繁殖与生长, 促进浮游植物光合作用以增加水体的溶解氧, 从而满足鱼类的生长发育需要[2]。

2 应用技术

2.1 肥料种类与选择

施肥主要有2种, 一种是有机肥, 另一种是无机肥。有机肥大多数都是动物的排泄物和动植物的残体, 现在用的最多的主要有厩肥、堆肥、沼气肥和发酵肥等。一般有机肥进入池塘后, 很快分解成无机营养物质, 为浮游植物光合作用提供有利条件, 光合作用的增强, 增加了水体中的溶解氧, 反过来又促进了水体中其他有机物的分解, 加快了池塘物质循环, 改善了池塘的水环境, 有利于养殖鱼类的生长发育。一些在水体中不能马上分解的有机物, 以颗粒形式存在于水体中, 一方面可以直接作为浮游动物或鱼类的饵料被摄食利用;另一方面这些颗粒又相当于一些细菌的培养基, 使得水体中的细菌得到大量繁殖, 从而又为能摄食细菌的浮游动物提供了天然饵料, 进而促进了浮游动物的大量繁殖。浮游生物的大量繁殖为滤食性鱼类提供了饵料, 从而可以促进这些鱼类的生长发育[3]。无机肥按化学成分的不同可将其分为氨肥、磷肥、钾肥和钙肥等4类。氨肥根据其溶解性可分为2类:一类是溶于水的, 植物能直接吸收利用, 肥效快, 又称速效磷肥, 如过磷酸钙和重过磷酸钙;另一类是难溶性磷肥, 又称迟效磷肥, 如磷矿粉、骨粉等。用于生产上的常有重过磷酸钙、磷酸二铵、磷酸一铵等。一般池塘水体中很少缺钾, 生产上很少使用钾肥。钙肥在生产上常用于改善水体p H值, 杀灭一些有害生物。施肥的种类和方法应根据主要养殖品种来决定。主要养殖白鲢的鱼塘 (白鲢以浮游植物为生) 主要是发酵的人粪肥及畜禽类的有机肥。发酵粪肥包括经发酵的人粪肥及畜禽类。人粪肥含氨量很高, 粗纤维含量较低, 在水中易分解, 肥效快。畜禽粪中的成分与其摄食的饲料成分有关, 如果动物以摄食人工配合饲料为主, 如养猪场的猪粪、肉鸡场的鸡粪, 由于所饲养的动物均摄食人工配合饲料, 相对来讲粪便中纤维含量较低, 在水中的分解类似于人粪肥。纤维微少的粪肥, 在水体中比较容易分解, 则能较快地培养出大量的浮游植物。主要养殖花鲢的鱼塘 (花鲢以浮游动物为主) 主要投放的有机肥是牛粪、羊粪等草食性动物粪便。因为牛粪、羊粪等草食性动物粪便含粗纤维较多, 在水体中分解速度相对较慢。一般情况下, 含纤维量高、在水体中不易分解的粪肥相对容易培养出大量的浮游动物。

2.2 肥料使用技术

有机肥在水体中的分解速度快慢, 对培养出的浮游生物的种类具有一定的影响。有机肥如果处理不当, 以将畜鱼共患的病原体带入池塘, 从而使鱼患病。或者有机物使用不当, 使池塘内有机物过量, 大量消耗水体中的溶解氧, 并在低氧条件下进行厌氧呼吸, 产生一些有害物质如氨、硫化氢等, 对水体产生污染。使用时为了避免这种情况发生, 特别强调要将有机肥经腐熟后方可用于池塘施肥。一定要经过发酵消毒后方可使用。使用粪肥、厩肥、堆肥作基肥时, 用量一般为6 000 kg/hm2, 基肥多堆放在池塘的一角或向阳的一边浅水处, 施肥后5~10 d后即可放鱼。有机肥追肥时, 用量视水温和池塘条件而定, 一般4—6月每月用2 800~4 500 kg/hm2, 7—9月由于投饵量大, 水温也较高, 水质较肥, 一般情况下不需要施肥。单靠施肥为主, 不投或少投饲料的池塘, 如果水源充足又备有增氧机的池塘, 应大量施肥, 以保持鱼类的快速生长。9月后天气转凉, 水质逐渐变瘦, 这时可适量施肥[4]。追肥常采用全池泼洒的方法。无机肥只适用于池塘追肥, 施肥的原则是要求保证水体中有效氮的浓度保持在0.3 mg/L以上, 有效磷浓度保持在0.04~0.05 mg/L。施肥时, 一般每隔3~4 d施1次, 每次的使用量要根据池塘水体中的氮磷含量进行确定。一般每产1 kg鲢、鳙鱼, 需要含氮磷比为1∶1的化肥1kg。在施肥时要注意选择在晴天上午使用, 促进光合作用, 以利培养出浮游动物与浮游植物。

参考文献

[1]邹勇, 冒士凤, 宁甲昱.微生物肥料在水产养殖中的应用[J].科学养鱼, 2004 (5) :58.

[2]汤江武, 吴逸飞, 薛智勇, 等.肥料在水产养殖中的应用及前景[J].中国水产, 2003 (6) :68-69.

[3]李杰人.饲料与肥料在水产养殖可持续发展中的作用——在FAO关于饲料与肥料研讨会上的讲话[J].科学养鱼, 2006 (4) :1.

水产养殖应用 第2篇

综述了各种生物处理技术在水产养殖废水处理中的`应用概况,并指出生态型水产养殖系统是今后的主要发展方向.

作 者:万红 宋碧玉 杨毅 倪朝晖 王卫明 熊帮喜  作者单位:万红,宋碧玉(武汉大学资源与环境科学学院,武汉市)

杨毅(Asian Institute of Technology,Thailand)

倪朝晖(中国水产科学研究院淡水生态与健康养殖重点开放实验室,武汉市)

王卫明,熊帮喜(华中农业大学水产学院,武汉市)

生石灰在水产养殖中的广泛应用 第3篇

摘要:生石灰是常见的建筑材料,也是重要的工业原料。在水产养殖工作中,生石灰发挥着更为广泛的作用:可调节水质、增加水体肥度、杀菌消毒、促进甲壳动物脱壳、预防鱼病,还可作为防霉剂、干燥剂和建造养殖设施的填料。

关键词:生石灰;水产养殖;应用

中图分类号: S948 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.031

生石灰,化学名称是氧化钙。生石灰是一种碱性氧化物,和酸反应生成盐与水,和水反应生氢氧化钙,和酸性氧化物反应生成盐。生石灰是常见的建筑材料,也是重要的工业原料。在水产养殖工作中,生石灰发挥着尤为广泛的作用。

1调节水质

高密度、集约化饲养的养殖水体,由于片面追求经济效益,在养殖过程中,往往投入饲料过多或施用底肥过多,造成养殖水体富营养化,水质酸性现象。另外,对于多年养殖的水体,由于未能及时清塘,在养殖过程中也极易出现水体老化或酸化现象。特别是在高温、高湿季节,养殖水体中容易滋生大量的蓝藻,因呈浓绿色、蓝绿色,又被称为铜锈水。可用生石灰溶解于水后全池泼洒,杀灭过多的蓝藻。生石灰与水发生反应,生成强碱性物质,调节池水酸碱度,保持水体的酸碱稳定,改善养殖水体环境,更有利水产养殖物种的生存。

2增加水体肥度

养殖水体施用生石灰后,水体中的钙离子的含量增加,通过置换作用,可把吸附在淤泥中的部分可溶性盐类释放于养殖水体中,增加了养殖水体的肥度,有利于饵料生物的培养,降低养殖成本,提高经济效益。

3杀菌消毒

作为一种常见的清塘药物,生石灰溶解于水,和水反应生成氢氧化钙,同时释放出大量的热量。氢氧化钙具有强碱性,可以在较短时间内迅速提高水体的pH值,可以杀死细菌、虫卵、水生昆虫等。特别是多年反复使用而不及时清塘的水体,由于水体底部淤泥过多,呈酸性环境,容易滋生细菌。在水体底部施用生石灰,可以提高底泥pH值,快速分解底泥中的腐殖质,抑制细菌的繁殖活动。另外,生石灰溶于水,释放出钙离子,钙离子能与铜、锌等金属离子形成络合物,降低养殖水体的毒性。

4 促进甲壳动物脱壳

钙是水生动物,特别是甲壳类水生动物生命活动必需的营养元素。甲壳类水生动物在脱壳时要消耗大量的钙元素。因此,在甲壳类水生动物脱壳期间,应尽量在养殖水体中多补充钙元素,以满足其脱壳时所需要的营养。例如在饲养虾、蟹的水体中,应在虾、蟹脱壳前1周,定量泼洒生石灰,增加水体的钙含量,有助于虾、蟹顺利完成脱壳,加速其体内几丁质的形成。

5 预防鱼病

夏秋季节,水温适宜,水体pH值过低,多数病原菌繁殖较快。在酸性水体环境中生存的鱼类容易发生白头白嘴、打粉、赤皮、烂腮、肠炎等细菌性疾病。因此在鱼病高发季节,根据养殖水体水质情况,定期施用适量的生石灰,调节水体pH值至7.5左右,可以有效预防以上细菌性疾病的发生。需要注意的是,生石灰仅能抑制或缓解病情,对于鱼病发生严重的水体,除了施用生石灰,还需配合药物治疗,才能从根本上祛除疾病。例如生石灰与福尔马林、氯制剂、碘制剂混合使用,可以治疗细菌、病毒、霉菌或寄生虫等侵染鱼体而引起的疾病。

6 作为防霉剂

鱼用饲料,特别是秸秆类饲料,长期暴漏在高温、高湿环境中,容易发生霉变。为了保持饲料的优质性,最好将饲料放置于密闭、低温、低湿的环境中。并且在饲料中定量加入生石灰,使其处于碱性环境,能抑制和杀死部分微生物,防止饲料发生霉变。但要注意在正式投喂饲料之前,务必冲洗掉附着在饲料表面的生石灰。

7 作为干燥剂

在饲料贮存过程中,如果贮存环境含水量过高,饲料容易变质,降低饲料的营养价值。因此,为了更好地贮存饲料,可在饲料底部铺一层生石灰,起到吸水防潮作用。

8 作为建造养殖设施的填料剂

养殖品种的不同,对养殖场地的要求也不同。一般的养殖品种,不具备打洞的习性,对养殖设施的坚固程度要求不高。但是饲养螃蟹、黄鳝时,要考虑养殖设施的坚固性,完整性。因为螃蟹、黄鳝具有天生爱打洞的习性。为了防止螃蟹、黄鳝打洞出逃,在建造养殖设施时,可以用生石灰作填料。生石灰与泥土按一定比例混合,填补于养殖场地的缝隙处或接口处,二者凝固后,可增加缝隙处或接口处的硬度,减少螃蟹、黄鳝逃逸的可能性,提高养殖经济效益。

9 结语

生石灰价格低廉,使用简单方便,但在水产养殖工作中,却发挥着广泛的作用。通过向养殖水体释放定量的生石灰,可调节水体水质、增加水体肥度、杀菌消毒、促进甲壳动物脱壳、预防鱼病,还可作为防霉剂、干燥剂和建造养殖设施的填料。因此在实际养殖生产中,应因地制宜,合理使用生石灰,使之更好地服务水产养殖工作,创造更多的经济效益。

参考文献

[1] 王静娟.浅谈在水产养殖中对合理使用生石灰的几点体会[J].渔业致富指南,2015,(20).

[2] 李晓莉.水产养殖话“生石灰”[J].农业与技术,2004,(02).

干姜粉在水产养殖中的应用 第4篇

作为一种新兴的中兽药, 干姜以其药效的整体性和药源的天然性、副作用较少、不会形成对人体有害的药物残留等特点, 已被广泛应用于动物源绿色食品生产。为了进一步探索干姜在水产养殖中的应用, 近年来笔者开展了一系列的试验。现主要将干姜粉碎后的干姜粉在水产养殖方面的应用效果, 为水产养殖从业人员提供参考。

一、在南美白对虾养殖中的应用

干姜粉可降低南美白对虾在气候变换时出现的应激反应。在易出现台风、暴雨等天气突变的季节, 使用干姜粉对水向养殖南美白对虾的塘中全池泼洒。与未使用的虾塘比较, 虾的应激反应明显降低, 死亡的虾也较少。

干姜粉可提高南美白对虾的抗病能力。南美白对虾在养殖过程中易反复出现须尾轻微充血, 壳软发红, 鳃肿, 空胃, 肝发白等症状, 轻时引发疾病, 严重时出现死亡。使用干姜粉全池泼洒, 逐日观察, 虾活力明显转好, 死虾量减少;5天左右, 虾停止死亡, 摄食正常, 体色转青, 充血和鳃肿现象消失。解剖发现, 肝已恢复成常色。

二、在鱼苗鱼种转塘时的应用

鱼苗鱼种转塘的时候, 总免不了出现鳞片松脱、鱼鳞、鱼鳍、腹部充血等应激性出血症状, 严重的易造成死亡。在捕捞前6~12小时, 向鱼塘中泼洒干姜粉, 即可使鱼在转塘过程中的应激性出血率降低30%以上, 死亡率也随之降低。

三、在鱼长途运输中的应用

鱼在长途运输过程中, 由于车辆的颠簸和密集的生存环境, 鱼群易出现粘液脱落的现象, 严重时出现应激性死亡。在运输水箱中, 泼洒干姜粉配合不间断的供氧, 即可减轻鱼在长途运输过程中的“晕车”现象, 降低鱼群死亡率。

四、在排毒解毒中的应用

笔者曾在室内试验中观察到, 水温22~25℃时, 在鲫鱼寸片饲料中添加1‰~2‰的干姜粉, 饲喂7天后与未添加干姜粉的鲫鱼组分别进行对20%精致马拉硫磷溶液和4.5%氯氰菊酯溶液的急性毒性实验。添加组与未添加组对这两种药的半致死浓度分别提高了50.45%和41.5%。可见, 在饲料中适量添加干姜粉, 可提高鲫鱼的排毒解毒能力。

在室内试验中笔者还观察到, 在未添加干姜粉饲喂的鲫鱼组中, 使用4.5%氯氰菊酯溶液对鲫鱼的半致死浓度剂量给予其刺激, 待其出现轻微中毒症状后, 立即采用干姜粉泼洒, 可缓解鲫鱼的中毒症状, 降低死亡率12.7个百分点。

淡水水产养殖中机械增氧技术的应用 第5篇

淡水水产养殖中机械增氧技术的发展趋势是向着低耗、高效的方向发展。

这是由于传统的增氧设备具有高耗能低效率、依靠人工操作的缺点。

因此,要致力于机械增氧设备水平的提升和智能操控系统的研究,这将是今后机械增氧技术的发展重点和方向。

4.2 混合增氧将成为未来发展的趋势

采用不同的增氧设备进行混合增氧能够达到优势互补的理想增氧效果,这种混合增氧方式已经开始在养殖水域中进行。

比如,可以采用微孔曝气式增氧机和水车式增氧机在南美白对虾的养殖中进行混合增氧,还可以采用活水机增氧和叶轮式增氧在翘嘴红�混养塘中进行混合增氧养殖。

混合增氧的方式增产效果明显,是机械增氧技术未来发展的新趋势。

参考文献

[1] 李玉全,张海艳,李健,等.水产养殖系统中机械增氧与液态氧增氧的效果比较[J].中国农学通报,(2).

[2] 袁定清.浅析增氧技术在水产养殖业的应用(上)[J].科学养鱼,(1).

[3] 陈文怡,顾建华.浅析不同增氧方式对养殖水体环境和养殖对象的影响[J].水产养殖,(4).

水产养殖溶解氧的重要性及增氧技术措施【2】

引言:溶解氧是水产养殖的重要理化指标,溶解氧过高或者过低均会对养殖鱼类摄食、生长等造成影响,严重缺氧会造成水产动物大批死亡。

本文阐述了养殖鱼类对溶解氧的适宜需求量,其过高或过低对鱼类的影响,以及对养殖水境中水质的影响。

分析了养殖水环境中导致溶解氧不足原因,并进行了增氧措施的探讨。

水中的溶解氧是鱼类赖以生存的必要条件,鱼类生活在水中,要进行新陈代谢,其前提就是水中溶解氧应充足。

溶解氧不仅与鱼类的生存、生长关系密切,溶解氧还可以促进养殖鱼类的食欲,提高饲料的利用率,加快鱼类生长发育,反之如果溶解氧低于正常水平养殖鱼类的摄食率就会受到不同程度的抑制。

同时养殖水环境的溶解氧过低还会使底质、水质产生有害物质,进而影响养殖鱼类的健康。

然而在养殖生产实践中长期以来由于普遍缺乏对水体溶氧进行及时有效监测,以及对水体低氧的潜在危害认识不足,很多养殖者往往顾及增氧成本,把养殖动物有无浮头现象作为水体溶氧是否充足的判断标准,看到鱼虾浮头以后才采取增氧措施,这实际上是把增氧当作一种“救命”措施而非科学的管理方法,常常导致不必要的损失或降低潜在的收益。

本文对水产养殖水环境中溶解氧的需求进行赘述,以引起养殖者高度重视,保证养殖水体保持足够溶解氧,减少养殖动物应激,减少发病,提高饲料效率,确保养殖经济效益。

一、养殖鱼类对溶解氧的需求

(一)养殖环境中适宜的溶解氧量

我国渔业水质标准(GB11607-89)规定连续24小时中,16小时以上必须大于5,其余任何时候不得低于3,对于鲑科鱼类栖息水域冰封期其余任何时候不得低于4。

国外许多学者研究后认为,绝大多数鱼类健康生长时的溶氧要求为6mg/L,鱼种则高些为7mg/L。

各种鱼类均有最适的溶氧值和最低的耐受值,但适宜的高溶氧对健康养殖很重要。

(二)溶解氧过低对鱼类的影响

如果养鱼池溶解氧低于2mg/L,鱼呼吸频率即加快;鱼类在池水溶氧低于1mg/L时,常引起浮头,甚至死亡。

实际上水中溶氧量低于4mg/L时,鱼的生理活动就会受到抑制。

水中溶氧含量降低到1.7-2.3mg/L,鲢、鳙鱼严重浮头,草、鲤鱼体色暗淡,游动迟缓,翻白。

在恶化的池塘水质中,溶氧含量都很低。

轻度恶化水质,溶氧含量一般在4―4.6mg/L,鱼类有早浮头现象发生。

次重度恶化水质,溶氧量为2.3―3.2mg/L,鱼类出现严重浮头。

重度恶化水质,溶氧含量在2mg/L以下,鱼类生理生态活动发生混乱,引起窒息死亡。

实验发现当晚上水体缺氧或亚缺氧状态时,次日早晨鱼类明显摄食减少,而且生长几乎停顿。

也有数据表明草鱼增重率在溶解氧5.56mg/L时比2.73mg/L时提高9.8倍,饲料系数低5.5倍。

水温24―32℃时,草鱼在溶氧为5―6mg/L的摄食量要比溶氧含量2.6―3.0mg/L时高20―22倍。

(三)溶解氧过高对鱼类的影响

过高的溶解氧会引起气泡病。

气泡病对成鱼的影响不大,而一般会对鱼苗产生危害。

池中浮游植物生长旺盛,溶解氧过饱和,鱼苗误将气泡当食物,直接吞入或气体通过鱼体鳃、皮肤、黏膜等处进入血液,血液里过剩的气体游离积蓄成气泡,引起栓塞致鱼死亡。

(四)溶解氧对养殖水质的影响

溶解氧不仅是保证鱼类正常生理功能和健康生长的必须物质,又是改良水质和底层的必须物质,是维持氮循环顺利进行的关键因素。

在水产养殖的全过程中均应保持有充足的溶解氧,最好能保持在5mg/L以上。

保持水中足够的溶解氧,可抑制生成有毒物质的化学反应,转化降低有毒物质(如氨、亚硝酸盐和硫化物)的含量,水中有机物分解后产生氨和硫化氢;在有充足氧存在的条件下,经微生物的氨氧分解作用,氨会转化成亚硝酸再转化成硝酸,硫化氢则被转化成硫酸盐,产生无毒的最终产物。

因此养殖水体中保持足够的溶氧对水产养殖非常重要。

如果缺氧,这些有毒物质极易迅速达到危害的程度。

保持水中足够的溶氧量,可抑制生成有毒物质的化学反应,转化或降低有毒物质(如氨、亚硝酸朴和硫化氢)的含量,水中保持足够的溶氧对水产养殖非常重要。

假如缺氧的话,这些有毒物质极易迅速达到危害的程度。

二、引起养殖水质中溶氧不足的原因

(一)气温高影响氧气在水中溶解度

氧气在水中溶解度随温度升高而降低,夏季水温高溶解氧的饱和度低,而此外,鱼类和其它生物在高温时因有机物分解耗氧、摄食运动量加大耗氧多极易造成养殖水环境溶解氧水平下降,养殖鱼类缺氧。

(二)养殖密废过大

随着集约化养殖程度的提高,养鱼户一味追求高产量,放养密度过大。

残饵及排泄物及鱼类和其他水生生物活动呼吸作用等耗氧量加大,致使耗氧增加,鱼池缺氧。

(三)有机物的分解耗氧

养殖鱼类的残饵、粪便以及由于夏季地表径流等有机物大量增加,分解消耗了水中大量的氧气,因此容易造成缺氧。

(四)无机物的氧化作用造成缺氧

养殖池塘水中和池塘淤泥存在的硫化氢、亚硝酸盐等会发生氧化作用,导致消耗大量溶解氧。

三、增氧措施

(一)加强池底清淤消毒,合理安排放养密度

每年秋季鱼种池并塘或成鱼出池以后,排干池水,除去池底污泥(或用泥浆泵吸去污泥)并修整堤埂滩脚,白天阳光曝晒,晚上冰冻,加速池塘土壤的氧化还原反应,不仅可以使塘底有机物质转化为水生生物可利用的营养盐类,而且可达到消灭病原体的目的。

同时应清除池边滩脚上的杂草,以减少寄生虫和水生昆虫等产卵的场所。

(二)科学投饲优质饲料

鱼类排泄的粪便和投喂量残饵是集约化养殖池塘中有机污染的最大来源,有机物降解过程会消耗大量氧气。

因此在选择饲料和投饲料时,要投喂营养平衡的饲料,同时选择适口性佳且消化充分的饲料,减少池塘中粪便和残饵增加,间接增加水体溶氧。

(三)控制浮游植物数量

浮游植物光合产氧是池塘水体溶氧的重要来源,但过盛繁殖的藻类夜间会因旺盛的呼吸作用而大量消耗水体溶氧,导致鱼池缺氧甚至泛塘。

实际生产中藻类密度具体测定并不方便,根据水色和透明度来直观判断比较有效。

不同的池塘条件和不同的养殖对象及养殖阶段,对水色和透明度的要求有所差异,但总的来说,保持嫩绿或浅褐水色以及25~40cm的透明度是比较合适的。

(四)适时启动人工增氧

开动增氧机可促进水体流动和水质均匀化,增加水中的溶氧量、散发水中的有毒有害气体。

实际生产中养殖者往往对低氧潜在危害的认识不足,很多养殖者对增氧机的配置和使用并不合理,养殖者常把人工增氧当作一种救命措施。

四、小结

水产养殖技术的核心就是从水、种、饵、密、混、轮、防、管诸多方面科学地构建可控、可持续发展的养殖水体生态平衡,而维持这一平衡的基本保证就是充足的溶解氧,因此说溶解氧是水产养殖业的灵魂。

云存储在水产健康养殖中的应用 第6篇

关键词:水产养殖;云存储;海量数据;HDFS;健康养殖

中图分类号: S126 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0246-02

收稿日期:2013-10-14

基金项目:公益性行业(农业)科研专项(编号:201203017);国家星火计划(编号:2011GA610009)。

作者简介:刘光明(1980—),男,天津人,硕士,实验师,主要研究方向为网络信息技术。Tel:(022)23793887;E-mail:liugm2005@126.com。

通信作者:邢克智(1956—),男,天津人,教授,博士生导师,主要从事水产养殖的研究。E-mail:kzxing@yahoo.com.cn。伴随着人们的消费模式已转变为质量型,在不破坏环境前提下,规范化、标准化、集约化的信息管理、健康养殖智能化方式是未来水产养殖业发展的方向[1]。如今水产制品在生产和流通过程中,质量的检验监督还刚刚起步,水产制品质量安全问题存有一定的隐患。水产制品健康养殖的信息化建设水平不高,数据分布不均匀,更新速度慢,并且在健康养殖过程中还有很多数据、图表存储和查询汇总等工作[2]。随着水产健康养殖管理工作的不断开展,对健康养殖手段提出了更高、更新的要求,怎样运用信息化技術提高水产健康养殖管理水平成了急需解决的问题[3]。开发的适合水产健康养殖的云存储系统,可以很好地解决这些问题,实现以下功能:(1)适应水产健康养殖数据存储不断的发展,支撑存储节点的不断增加,使数据可以在每个存储单元均匀分布,均衡存储空间与带宽的负载;(2)建立海量数据存储系统,可迅速查询到所需数据,减少平均响应时间和吞吐量;(3)可提高硬件的利用率,减少管理成本。结合云存储技术与数字化信息平台的特点,应用云存储技术解决水产健康养殖管理相关的问题,改善目前信息平台服务器存储单一管理的现状,笔者介绍了云存储技术在水产健康养殖中的作用,建立了水产健康养殖云存储服务的功能模块。

1云存储系统对水产健康养殖的作用

1.1水产养殖品种的选育管理

利用运存储技术,同步各养殖品种基础数据,用户可通过这些数据进行良种引入、选育和自育、繁殖、提纯复壮工作,实行自动数据对接,并对系统运行进行分析,进一步指导生产,为水产健康养殖提供基础。现阶段,水产养殖抗疾病、品种品系的抗逆实施还刚刚开始,要进一步在这方面取得进展,就需要信息技术与传统育种技术相结合。

1.2科学放养

用户将养殖品种搭配、放养密度、投入产出水平等数据上传云存储,然后系统根据不同品种、池塘的生产条件、资金、设备等得出相应的放养模式与密度。健康养殖应当是合理搭配品种结构,投入和产出水平最佳,水产养殖业、种植业、畜牧养殖业与云存储技术相结合,利用废弃物循环,取得各种资源的最佳效果,可以极大地降低养殖过程中废弃物的排放,使生态环境得到保护和经济效益得到提升。

1.3溯源管理

将养殖环境数据上传至云存储系统,用户可利用水产品条形码或二维码等相关数据,通过互联网查询此产品产自于哪个养殖场、何时出场、水产种群规模、养殖周期、水产品健康情况等,达到放心食用的目的[4]。

1.4饲料配方和投喂管理

投饲、投喂管理是开展健康、可持续发展水产养殖的关键。用户把饲料的存储量、种群需要的营养成分和成本价格等各方面信息传入云存储,经过系统计算得出合理的饲料配方,而后将配方传至云存储。通过输入饲料类型、投喂条件和所需的营养标准、营养成分及相关价格,便可从存储系统中查询出饲料配方。然后通过系统控制的饲料投喂技术,满足养殖生物生长的需要,减少对饲料的浪费和养殖环境的污染。

1.5健康管理和病害控制

目前,水产养殖的病害控制和健康管理直接影响我国水产养殖的发展[5]。水产养殖中健康管理和病害控制主要包括:水产健康养殖管理系统、病害控制系统和无公害鱼药系统[6]。将以上3个系统接入云存储后,把常见疾病进行整理和分类,按病理名、病理图、病源类、症状、防治方法及治疗药物实时同步进系统。通过利用海量数据推算,帮助用户判断水产动物的疾病症状,并进行及时、有效的治疗和预防。

2技术实现

云存储系统使用HDFS(Hadoop Distributed File System)作为底层存储,为上层应用提供高可靠、高性能的存储服务。HDFS在很大程度上借鉴了Google GFS分布式文件系统的设计思想和关键技术,它具有高容错、高可扩展、兼容不同硬件设备、支持海量数据等诸多特性,相比目前的文件分布式系统,HDFS降低了POSIX(portable operating system interface of unix)的部分限制,达到数据流式读取的目标[10]。HDFS可移植性强,可极好地在不同硬件与软件中进行设计,可运行在不同分布式服务器平台与存储,为数据中心及子业务系统的平台提供底层的技术支持。

3设计与实现

3.1平台设计

水产健康养殖云存储平台的架构如图1所示,采用了分布式文件系统HDFS作为底层存储架构,由于HDFS提供的高可用性、高可靠性及容错机制等特性,增强了分布式云存储系统的稳定性、可靠性和可扩展性。为方便上层逻辑往底层文件系统中读写数据,设计并实现了文件读写模块;在上层业务的具体处理逻辑中,兼容了Amazon S3接口,使得整个系统在设计和实现上更加规范合理,除此之外,还增加了安全控制模块以及访问模块等[8]。

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3.2平台模块

本平台主要包含4个模块:养殖户访问、养殖户管理、养殖户权限与存储集群管理[8-9]。(1)养殖户访问:养殖户登录,养殖户信息修改,养殖文件复制、传递,对文件的共享与加密,建立和编辑文件目录的等功能。(2)养殖户管理:维护养殖户信息和状态,分配养殖户属于哪个子系统。(3)养殖户子系统权限:设置基础的信息,分配与管理系统权限。(4)存储集群管理:后台管理员可以设定集群中主从节点IP地址、从节点数量,还可以对集群运转状态、任务完成状态进行监控;同时,还可对集群障碍和存储空间余量情况进行报警。该云存储平台的各功能模块如图2所示。

3.3系统实现

HDFS使用方法有2种:一种是使用HDFS的API在客户端上對数据进行操作;另一种是通过mount命令挂载到Linux文件系统中,调用Fuse-DFS一个Hadoop文件系统[7],然后利用标准的Unix命令与之交互。对于前者,由于运用Fuse-DFS后的读写操作会有30%左右的效率损耗,因此,直接调用HDFS的API接口方式实现各功能[11]。系统管理平台包括4个功能:管理用户、管理目录、管理资源、管理集群,后3个涉及到与HDFS通信。

3.3.1管理用户主要实现管理水产养殖注册用户的基本功能,只有用户通过审核和激活,才能对申请资源及对相应的文件和目录进行操作。页面主要包括用户注册类别、空间分配大小、激活进程、审批进程等。

3.3.2目录管理主要实现创建、修改水产养殖用户目录及目录下的文件查看等操作,以文件夹的形式在客户端浏览器上呈现。

3.3.3资源管理主要涉及文件上传、文件下载和修改、删除文件等功能。

3.3.4集群管理主要管理与监控集群中设备的状态,包括管理集群控制点的范围、任务执行情况的查看、各种预警的处理等。

4结语

基于云存储技术的水产健康养殖存储平台,完全改变了传统存储的架构,使得数据资源的应用更灵活与可靠,具有访问数据资源速率快和存储成本低[12-13]的特点,相比一个服务双存储热备份,系统中不同水产养殖数据资源可成功地整合进云存储平台,使得存储空间化零为整,系统资源得到很好的利用[14]。云存储技术的利用可以实现水产养殖全程智能控制,养殖生态、生产指导、病害决策、精细饲喂、质量安全追溯等信息发布,提高疾病预防水平,降低养殖风险和养殖能耗,因此,云存储技术的应用可改变水产养殖方式,为水产信息化养殖的实现提供技术保障。

利用云存储技术构建的水产集约化健康养殖精细管理平台已在水产养殖企业进行示范应用,增强了水产集约化健康

养殖精细管理平台的可靠性与灵活性,提高了资源的访问速度,降低了存储成本。该技术有两处需要改进:(1)HDFS作业调度算法与通信机制;(2)较小文件传输过程中读取与写入的速率。

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VC在水产养殖中的应用 第7篇

VC种类繁多, 大致可分为普通VC以及保护型VC2种。

1.1 普通VC

普通VC即是一般的结晶型L-抗坏血酸, 具有分子结构不稳定、不易储存、容易受光和热破坏的特点, 极易失去自身的有效性, 所以现今该项产品很少直接应用。

1.2 保护型VC

保护型VC即是普通VC的衍生物或者用一层保护膜将普通VC外面包被起来。

1.2.1 衍生性VC

衍生性VC是指利用分子生物学技术将普通VC的部分化学结构以其他化学分子取代, 而形成分子结构不同但生物效应相仿的衍生性VC, 具有使用剂量低 (草虾中约为L-抗坏血酸的1/5~1/10使用量) 和稳定好的优点, 应用范围较广。

1.2.2 包被型VC

包被型VC又称包膜VC, 是指利用加工技术, 应用包被材料将普通VC或是衍生性VC进行包被, 起到保护膜的作用, 如油脂包被型VC。

上述2种保护型VC大多为饲料工厂在沉性及浮性粒状饲料中使用的剂型。

2 VC在河北省迁安市水产养殖中的应用

2.1 作为饲料添加剂使用

河北省迁安市受地理位置以及水源分布的制约, 水产养殖业发展存在瓶颈, 水产水平低下, 水产养殖过程中盖的科技含量也相对较低。随着社会信息化、科学技术的日常化的发展, 迁安市水产养殖户也越来越重视科学养殖, 尤其对微量元素的认知度越来越高, VC作为水产养殖过程中的必需元素, 更多地应用在了饲料当中, 作为饲料添加剂使用。

2.1.1 在鱼类中的使用

很多研究表明, 在鱼类生长发育过程中, VC起到良好的促进生长发育的作用, 能过转化饲料的利用率, 增强机体的免疫力, 能够起到解毒的功效。通过实践表明, 迁安市水产养殖户在养殖过程中, 通过在饲料中添加VC, 鱼的发病率明显减少, 有效地减少了抗生素的使用量, 在相同的饲养条件下, 鱼的质量增加速度明显提升, 有效地增加了经济效益。

2.1.2 在对虾养殖中的应用

每年夏季高温闷热天气, 容易造成水体的温度、盐度、透明度、溶氧、p H值等发生剧烈变化;长期沉淀在池底的粪污、剩余饵料等泛起, 造成水体生态环境的失衡, 造成亚硝酸盐含量的升高, 产生应激源, 造成虾的应激, 游离在池塘边缘的水草处, 虾体发红, 尾部肌肉发白, 游动缓慢, 即是人为惊吓也不下沉, 时间稍长造成虾死亡, 如不能够及时捞出, 虾体下沉并腐败, 造成亚硝酸盐进一步升高, 形成恶性循环。通过科学的饲养, 在虾池中泼洒0.9g/m3的VC, 对虾的存活率大大提高, 预防效果优于治疗效果, VC对对虾还具有明显的促生长作用, 在饵料中添加VC, 能使其受副溶血弧骏感染的死亡率大大降低, 耐缺氧能力也有所提高, 延长存活时间和提高存活率。

2.2 作为药物使用

池塘精养过程中, 一定浓度的VC均匀泼洒, 能有效降低养殖生物对环境变化的敏感性, 但由于成本高, 操作难度大, 使用范围并不广泛。实验数据显示, 鲜鱼在长途运输时, 通过添加VC可有效抗击鱼生活逆环境, 添加VC的实验组可以使鱼的存活时间提高9.8倍。

3 VC使用的注意事项

不同鱼、虾的在不同的生长发育阶段所需VC量不同, 一般呈随年龄增长而需要量下降的规律;受伤或病愈后的鱼、虾如果还能摄食, 则饲料中至少需补充平时量的5~10倍, 以加速康复;在高密度集约化养殖、或是生产环境对养殖生物有害时, 水产动物对VC的需求量增加;在不同的温度养殖环境中, 水产动物对VC的要求也不尽相同, 一般情况下要随温度升高而增加VC的添加量;VC在实际使用过程中, 要考虑到多方面的因素对使用效果的影响, 如不同剂型的VC有效剂量的含量、在水产动物中的生物利用度以及在加工和投喂过程中的损耗率等, 要根据实际情况合理使用。

4 讨论与展望

无论是作为饲料添加剂还是作为药物使用, 都是利用VC对水产动物的免疫调节作用。VC是动物正常免疫机能所必需, 但它需要与一些抗氧化物质如VE和对机体有防御机能的金属元素铜、铁等的运输协同, 作用机制还处于研究和探索阶段。不同种类的水产动物对VC的营养需求差异也很大, 即使是同种类的水产动物对VC的营养需求也会因个体之间的差异而变化, 生长环境、饵料成分和VC剂型等也对VC的使用效果产生影响。对于不同剂型的VC, 同一水产动物的最低添加剂量也不相同。这些都有待于水产工作者的进一步探索和研究。

光合细菌在水产养殖中的应用要点 第8篇

1 确保光合细菌的质量

市场上光合细菌产品主要有水剂和粉剂2种,菌液浓度一般20×108~50×108 cfu/mL。在使用过程中必须妥善保存,防止变质,特别是不能用金属器皿贮存菌液。高温季节可在室外光照3~4 h后下池,10~28℃可在室外光照6~8 h后下池。温室使用时,最好提前18~24 h放进温室调温,并尽量增加温室透光量。光合细菌菌液或菌粉拌入饲料使用时,宜现拌现喂,当天投完为好。

2 注意好光合细菌的用量

光合细菌用于鱼池水质净化时,水温20℃以上,使用量2~5 g/m3(即视菌液或菌粉浓度大小按1m水深,1.3~3.3 kg/667 m2)拌粉碎的干肥泥均匀撒于鱼池,以后每隔20 d使用光合细菌1~2 g/m3(即1 m水深,0.6~1.3 kg/667 m2)兑水全池泼洒。

用于虾、蟹池水质净化时,水温20℃以上,使用量5~10 g/m3(即1 m水深,3.3~6.6 kg/667 m2)拌肥泥均匀撒于虾蟹池。以后每隔20 d, 使用光合细菌2~10 g/m3(即1 m水深,1.3~6.6 kg/667 m2)对水全池泼洒,也可用吸附剂如沸石吸附光合细菌后洒入池中。

用于饲料添加投喂鱼、虾、蟹时,以饲料投喂量的3%~5%拌入,直接或加工后投喂(不受温度或压力影响)。

用于疾病防治时可连续定期使用,鱼池使用量1~2 mL/m3(即1 m水深,0.6~1.3 L/667 m2)。虾池使用量5~10 mL/m3(即1 m水深,3.3~6.6 L/667 m2),对水全池泼洒。对于特大面积的水体,若只是局部水质变坏,可只对局部使用光合细菌。若全池泼洒,可按标准用量的70%~80%使用。对于培育鱼苗时,在苗种入池前7 d全池泼洒,有利于浮游生物生长。

3 掌握好光合细菌的适用水温

光合细菌对温度的适应范围为15~40℃,最适水温为28~36℃,因而宜在水温20℃以上时施用。露天水体以晴天上午泼洒最好,一般阴雨天勿用。若遇长期阴雨天又是处在苗期使用时,也可在阴雨天使用。高温季节在阴到多云的天气里也可使用。生产实践中,应尽可能注意使用的连续性,因为光合细菌在水体中只有形成优势群落后,才能发挥最大的作用。

4 使用时要针对肥水弱碱性水体

光合细菌要根据水质肥瘦情况使用。水肥时施用光合细菌可促进有机污染物的转化,避免有害物质积累,改善水体环境和培育天然饵料,保证水体溶氧。水瘦时要先施肥再使用光合细菌,这样有利于保持光合细菌在水体中的活力和繁殖优势,降低使用成本。施用光合细菌的次数也视水质而定,水质好可每隔15 d施1次。水质较肥,水质较差,特别是饲养后期的高产池,每隔7~10 d施1次。此外,酸性水体不利于光合细菌的生长,应先施用生石灰,调节pH值至微碱性,过2 h后再施用光合细菌效果较好。

5 配合施肥使用光合细菌

在池塘施用粪肥或化肥时,配合施用光合细菌更为明显。尤其可避免化肥用量过大,水质难以把握的缺点,并可防止藻类老化造成水质变坏。在鱼苗、鱼种培育池,将光合细菌与粪肥配合使用,增产增效特别显著。

6 避免与消毒杀菌剂混施

光合细菌是活体细菌,药物对它有杀灭作用。水体消毒后须经3~7 d后方可施用光合细菌。同样在水体已使用过光合细菌后,不宜马上泼洒杀菌剂。

微生态制剂在水产养殖中的应用 第9篇

关键词:微生态,制剂,水产养殖,应用

1 前言

伴随着人们对于养殖模式的研究越来越深入, 如何提高水产品的产量是过去一段时间人们非常关注的问题, 而如何保障水产品的健康, 为何人类的健康, 降低养殖过程中药物的使用量容易被人们忽略, 本文针对微生态制剂和健康养殖等相关问题进行了详细的分析和探讨。

2 微生态制剂的定义

微生态制剂包含的种类较多, 包括各种益生菌以及活菌制剂, 关于微生态制剂首先是运用到人类的肠道中, 而1974年, 人类首次将微生物直接添加到饲料中, 作为饲料的添加剂, 从而改善动物体的肠道菌落的结构, 在一定能程度上有效的提高了动物体的消化能力, 从而降低是饲料系数, 降低了在养殖过程中的成本, 而Kozasa则是首次将微生态制剂之间运用到水产养殖中, 目前世界各地对于微生态制剂的研究较为广泛, 同时微生态制剂的概念的发展和水生生物以及水环境有密切的关系, 通过研究表明, 在水产养殖的过程中, 采用有效的益生菌, 能够改善养殖水体中的拮抗病原, 并且在一定程度上能够有效的降解水体中多种有机物质, 对于水生生物有较大的帮助。

但是, 目前世界各国对于微生态制剂的概念的理解存在较大的差异, 这是因为在一些国家对于微生态制剂以及疫苗的使用法规存在较大的差异, 针对水产养殖而言, 有些益生菌可以作为饲料的添加剂, 另外也被认为是改善水体的微生态生物试剂, 因此对于微生态生物试剂的定位还有待进一步的明确, 但是无论如何, 微生态制剂是在水产养殖中添加的外来微生物, 对于水生生物的肠道微生物群落以及水体环境有较大的帮助。

3 微生态制剂在水产养殖中的应用

针对微生态试剂, 在水产养殖的过程中主要分为三种主要的类型, 根据在水产养殖的使用用途中可以分为微生态调水剂, 抗病原微生物试剂以及增加水产品健康的饵料添加剂。

3.1 微生态水质调节剂

通过人们对于水环境的认识, 人们发现, 在水中包含有对于水生生物有益的生物有有害的生物, 因此人们研究利用水中的有益微生物在改善水质, 防治水产动物疾病, 提高产量。而目前世界上研究最多的主要是光合作用的有关细菌。

在调节水质的细菌群落的应用过程中, 主要是采用芽孢杆菌以及光合细菌, 其中将芽孢杆菌、光合细菌、蛭弧菌等制成的“益生菌王”, 按照一定的比例投入到南美白对虾的养殖实验池中进行研究, 对实验组和对照组进行虾病实践进行研究, 采用实验组的虾池发病实践延迟10年, 并且可以获得高于对照组40%的产量, 具有较好的经济效益, 这是因为在光合作用具有独特的作用, 能够制剂利用在水肿的有机物, 例如水中难以分解, 消耗大量氧气的有机物, 还能够直接的利用铵态氮, 和硫化氢, 通过反硝化作用, 直接去除在水体中的污染物, 因此光合细菌目前是市场上最常见的微生态试剂, 但是由于价格较高以及人们对于这种试剂的认识度普遍不够, 目前还没有取得较大的市场。

3.2 微生物控制剂

具有拮抗特性的益生菌可以通过营养竞争、附着位点竞争或分泌抗生素、细菌等毒素杀死或抑制病原微生物, 为养殖动物营造好的生存环境。

例如许多微生态制剂本身就含有大量的营养物质, 例如光合细菌本身就含有大量的蛋白, 还有多种动物体必须的维生素以及钙、磷等水生生物必须的矿质元素, 提高水产养殖对象的肠道代谢具有非常重要的功能, 在代谢的过程中, 能够产生生物所需要的各种影响物质, 例如氨基酸和维生素等等, 有助于提高鱼类和虾类的代谢消化。

3.3 饲料添加剂

随着我国水产养殖行业的发展, 饲料添加剂已经在我国发展中有非常广泛的运用, 正常的消化道微生物群落主要包括乳酸菌, 芽孢杆菌和拟杆菌等, 这些菌落的存在, 和寄主之间存在互利共生的关系, 因此添加一定的益生菌, 能够在一定程度上改善水生生物的免疫力, 同时还为机体的发育提供较为丰富的维生素, 因此微生态制剂目前在国外和国内的发展较为迅速, 在饲料的添加主要表现在以下几个方面:

首先能直接提供营养, 从而改善机体的代谢, 在一定程度上提高了饵料转化系数, 例如乳酸菌在进入了鱼类的肠道以后, 能够有效的降低肠道内容的p H值, 从而乳酸、丙酸、乙酸的含量上升, 由于肠道的酸化, 有利于铁、钙及维生素D等的吸收, 促进生长, 同时抑制病原菌的生长繁殖。

其次, 加入微生态制剂以后, 能够刺激免疫系统的形成, 从而提高免疫力, 益生菌是良好的免疫激活剂, 能够有效的提高鱼类体内的干扰素和巨噬细胞的活性, 在非特异免疫机制的调节作用下, 有效的激发出机体的免疫功能, 从而增强鱼类的免疫力。

最后, 能够有效的水生生物的商品性能, 便于上市, 使用微生态制剂能减少抗生素的使用, 改善养殖动物的肉质与体色, 提高其耐受力与应激力, 提高了在运输过程中的存活率。

4 结语

综上所述, 本文首先针对微生态制剂的定义以及相关的概念进行了分析, 随后针对微生态制剂对于水产养殖中的优势进行了针对性的分析, 目的是提高微生态制剂的范围, 从而保障提高我国水产养殖品种的品质。

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水产养殖应用 第10篇

伴随着水产养殖产业的快速发展, 养殖区水质受到的影响越来越大。养殖区海水的质量直接影响到养殖产品的品质, 因此合理、综合的评价养殖区水质状况, 直接关系到养殖产品的质量。养殖水质评价是指对某一水域水环境因子的分析, 依据相应的标准对其水质优劣状况进行定量评价。通过对养殖区水质状况的评价, 能够掌握养殖区水质的污染现状, 以及超标的环境因子, 为养殖区海水的管理提供科学依据。通过合理的评价, 找出影响水质的因素, 并做适当调整, 以其改善水质、保证养殖区产出养殖产品的高产优质。

2 水产养殖中测定水质指标及评价

水质的优劣可用水质指标来评价, 在水产养殖中经常测定的水质指标主要有DO、p H值、NH4+、NO2–等四项重要水质监测指标的分析测试, 以及与水产养殖业、水产品质量安全的关系重大, 下面重点介绍。

2.1 溶解氧是水产养殖生物生存的必要条件

氧气溶解在水中称为溶解氧 (DO) , 溶解氧是生活在水体中水生生物存在的必要条件。若水中不存在溶解氧时, 除了厌氧微生物外几乎一切水生物都无法生存;也是表示水质污染状态的重要指标之一。在低氧或氧气不足的条件下, 即使水生生物不至立即死亡, 但长期生活在低氧条件下, 水生生物在生理生态上也要受到一系列不利影响, 鱼增重率下降, 饵料系数增加, 对疾病的抵抗力下降, 发病率高, 影响鱼虾胚胎发育, 畸形率增大, 有毒物质的毒性增强。同时氧是较强的氧化剂, 可以氧化水中各类还原性物质 (包含有机物) , 足够的溶解氧是维持良好水质的必要条件。水中溶解氧来源之一就是空气中氧气溶解, 受很多因素影响, 水中氧气不饱和程度, 水面扰动状况, 单位体积的表面积以及风力和水深有关, 人为的搅动能增加氧气的溶解速率;由于空气溶解增氧速率是很慢的, 远不能满足池塘对氧气的消耗。因此, 在养殖生产中主张中午前后开动增氧机来改善水质氧气条件。浮游植物的光合作用是养殖水体溶解氧的主要来源, 但受到很多因素影响, 昼夜变化明显, 只在白天增氧, 夜间反而耗氧, 水层差别大只在表层溶解氧高, 底层很低, 同时效果不稳定, 受光照、水温、浮游植物生物量和种类以及营养盐状况影响。在养殖生产中常常采用以下方法增加溶解氧, 杀死水体中过多的浮游动物和细菌 (常用漂白粉1.0 g/m3) 。清除过多的底泥 (10~20 cm左右) 。沉淀有机物 (明矾11.0 g/m3和黄泥水磷肥) 。根据鱼类的生长情况, 及时捕出达商品规格的鱼以降低池塘载鱼量, 根据天气、季节情况合理投饵, 浮头较重时, 少投饵或不投饵。保持适量浮游植物生物量 (透明度20~40 cm) 。适时开增氧机, 促进水体混合作用, 以增加水体透明度和补偿深度, 用化学试剂增加水体DO, 主要用Ca O2, 用量为每月每亩9~18 kg。

测定水中溶解氧常用方法有碘量法和电化学探头法。碘量法测溶解氧必须用玻璃瓶, 其它因素可能会产生干扰, 当水中NO2–含量大于每升50 g, Fe2+不大于1 mg/L时, 可采用叠化氮碘量法, 如果水中Fe2+过多, 应使用高锰酸钾碘量法[1]。

在养殖水域中保持足够的溶解氧, 可以抑制有毒物质氨、亚硝酸盐的生成, 氧气与硫化氢的化学反应能降低有毒物质的含量。鱼虾蟹类水产养殖动物的养殖水域溶解氧应保持在5~8 mg/L, 至少要保持在3 mg/L以上。鱼虾蟹类需要的溶解氧如表1所示:

2.2 p H是水质分析经常测定的重要指标

天然水体p H值俗称酸碱度, 是指水体中已经电离生成氢离子的浓度。p H值影响水生生物活动。如果p H过低就会破坏鱼虾的运输氧的功能, 同时, 抑制NO3–盐还原酶的活性, 使水生植物缺氮, 藻类繁殖受到影响。p H值过高直接腐蚀鱼虾鳃使呼吸困难;p H值过高妨碍水生植物对铁和碳的吸收, 抑制水生植物繁殖。p H值影响水体中物质存在形式, 特别是有毒物质, 如:p H值过高, 水体中无毒NH4+就会转化成毒性强的NH3。总之, p H值能够反映水中各种物理、化学和生物活动情况, 根据p H值可以间接判断养殖用水的水质状况, 不同种生物, 同种生物不同发育阶段对p H值有不同适应范围, 因此它是评价水质的一个重要参数。渔业水质p H值一般控制在6.5~8.5之间[2]。

测定水中p H值常用方法是玻璃电极法 (GB/T6920-86) 。p H值必须现场测定。

2.3 氨 (铵) 态氮 (TNH4+-N)

氨 (铵) 态氮是指在水中以NH3和NH4+形态存存的氮的含量之和, 水化学分析测定的铵氮 (或氨氮) 都是两者之和, 未加以区别。在天然水中存在如下平衡反应, 可以互相转化:NH4++H2O≒NH3+H2O+。NH4+基本没有毒, NH3的毒性很大。在水产养殖水域中, 由于水产动物排泄的粪便与水域底层的有机物相作用, 生成非离子态氨NH3, 这种非离子态的氨渗进生物体内, 降低血液的载氧能力, 使呼吸机能下降;氨主要是侵袭鱼虾鳃表皮破坏鳃丝, 是氧气进入血液量减少;氨渗进生物体内, 使鱼类等水生动物的肝肾系统遭受破坏, 引起体表及内脏充血、肌肉增生及出现肿瘤, 严重的发生肝昏迷以致死亡。即使是低浓度的氨, 长期接触也会损去鳃组织, 出现鳃小片弯曲、粘连或融合现象。

在养殖水体中氨主要通过人工投喂配合饲料输入水体中的, 若人工饵料中蛋白质含量32 0 g/kg。正常投饵率下除去被鱼体同化的N量。每天输入水体的N量为500 mg/m2。其次, 水生动物的代谢产物——主要为氨。其次为尿素和尿酸, 有人计算:甲壳类每天分泌的氮量约为l mg/g体重, 蚤状幼体每天每克干重可分泌5.1 g氨氮, 在一般情况下浮游动物每日每平方米水而可排泄6.75~35.2 mg的氮, 在高峰期.每天排氮总量可达动物排氮总量的41%~50%;而且, 每当水体中浮游动物大量繁殖时, 浮游植物受到抑制、数量极少, 总氨量会居高不下, 光合作用也受到限制, 溶氧减少, 进而造成浮游动物的大量死亡, 腐烂分解, 导致氨的重复积累。

我国渔业水质标准中规定分子氨的浓度≦0.02 mg/L;在养殖水体中分子氨浓度介于0.02~0.2 mg/L一般也不会导致鱼类发病。肥水鱼塘氨氮总量正常范围认为是0.05~0.15 mg N/L;超过0.3 mg N/L, 时就构成污染。超过0.5 mg N/L, 时对鱼类的毒性较大, 在高温及高密度条件下极易导致鱼类中毒、发病甚至大批死亡[3]。

鱼类在氨中毒通常表现为:鱼类游泳不规则, 起网时鱼体颤抖, 小鱼先死, 死后嘴闭等等。因此, 在养殖过程中应加以观察, 及时防治。在生产中可以采取以下方法加以控制:在工厂化养殖中可降低水温, 可降到非离子态氨的浓度。减少放养密度, 氨氮主要来源就是养殖鱼类的排泄物, 控制放养密度减少氨氮浓度。用高品质饲料。控制p H值<8.0, 下午p H最高时开增氧机。加注新水。

水中铵的测定在中国环境保护标准汇编中采用的是奈氏比色法 (GB/T7479-1987) 、水杨酸分光光度法 (GB/T7481-1987) 、蒸馏滴定法 (GB/T7478-1987) 。其中蒸馏滴定法仅适用于氨 (铵) 态氮含量很高的水体 (最低检出浓度为0.2 mg/L) , 奈氏比色法由于操作简单方便, 是养殖水体监测的常用方法。

2.4 亚硝酸盐 (NO2–)

水产养殖水域中的亚硝酸盐是诱发水产动物暴发性疾病的重要环境因素。亚硝酸盐浓度较低时, 会造成养殖鱼虾抗病能力下降, 导致各种疾病的发生, 被视为鱼类致病根源。长期作用使鱼生长缓慢, 死亡率上升, 破坏组织器官, 随着亚硝酸盐浓度不断上升, 会出现鳃内污染物增多, 鳃肿胀、粘连、上皮组织增厚现象。亚硝酸盐浓度超过安全浓度时, 会使虾体内酚氧化酶、过氧化氢歧化酶和溶菌酶活性下降, 使对虾自由基过氧化物增多, 抵抗能力下降, 导致代谢混乱, 生理功能失调;另一方面, 也破坏了血浆中的血蓝蛋白, 从而失去携氧能力。

多数人认为亚硝酸盐在水体中积累, 浸入鱼虾蟹血液中, 使低铁血红蛋白被其氧化成为高铁血红蛋白, 使之失去输送氧的能力。鱼虾蟹长期处于高浓度的亚硝酸盐的水中, 血液和鳃呈棕褐色, 鱼类中毒又称“棕血病或褐血病”鱼虾中毒表现为:无精打采、死亡率高。根据各种鱼虾蟹的养殖情况, 确保其安全, 一般将水中的亚硝酸盐控制在0.1 mg/L以下。

测定水体中亚硝酸盐含量的方法有分光光度法和离子色谱法。最常用的是分光光度法 (GB/T74893-1987) 。利用重氮偶联反应, 生成红紫色染料。方法灵敏、选择性强。水样采集后尽快分析, 不要超过24 h。若需短期保存 (1~2 d) , 可以在每升样品中加入40 mg氯化汞, 并保存于2~4℃的环境中。

3结束语

水质环境质量的监测是水质环境质量评价和水域水产生物资源开发利用及保护的基础性工作。在水产养殖和科学研究工作中, 须经常测定水质化学成分, 以便了解水质状况, 避免给生产造成重大损失。因此, 使养殖工作者更能理解“养鱼先养水, 好水养好鱼”的意义。同时在水产养殖中稳定高产离不开对养殖水环境的调控, 水质的好坏直接影响到水产品的产量和质量。水产养殖技术工作者, 应该了解养殖水体水质成分及其分布变化规律, 以便管理和控制好水质, 为发展渔业生产服务。

参考文献

[1]张秋华.渔业水域生态环境保护和管理[M].北京:复旦大学出版社.2004.

[2]叶伊兵.中国环境保护标准汇编水质分析方法[M].中国标准出版社.2001.

沼液在养殖业中的应用 第11篇

1.操作要点:一般鱼塘每667平方米(1亩)每次沼液用量不超过300公斤,沼渣用量不超过150公斤,每周施用不超过3次。选用晴天,采用洒泼方式施用。施用沼液的鱼塘采用滤食性鱼和吃食性鱼混养的方法,即放养滤食性鲢鱼30%左右,杂食性鲤鱼、鲫鱼40%~50%,吃食性草魚20%~30%。鱼塘透明度应不低于15~25厘米。

2.效果:沼液洒入鱼塘可以增加鱼塘浮游生物量,加强光合作用,增加产氧量,具有减少鱼病和节约化肥、饵料等优点。鱼产量平均增加16%。

二、沼液喂猪。不是指沼液替代猪饲料,只是把沼液作为猪饲料的添加剂,起到加快生产、缩短肥育期、提高肉料比的作用。特别是在猪饲料营养水平较低的情况下添加沼液有显著作用。现将沼液喂猪要点介绍如下:

1.仔猪的选择:选择良种杂交猪种,仔猪重量约20公斤。

2.沼液:选择正常产气一个月后的沼气池主池中部的沼液过滤,过滤的沼液放置2~3小时后就可用于喂猪。

3.饲喂方法:仔猪先驱虫,沼液的添加量由少到多,逐步增加,待仔猪适应沼液后,按饲料风干重的1.0~1.5倍添加沼液,将沼液拌合在饲料中供猪食用。

4.沼液喂猪效果:沼液喂猪安全可靠,沼气池能有效杀死猪霍乱、沙门氏大肠杆菌,而且猪寄生虫如蛔虫、结节虫、鞭虫与球虫等,对猪不再具有感染力。沼液喂猪后,肉质和感官鉴定均达国家标准。

三、沼液喂鸡。沼液喂鸡是用沼液替代一部分水供鸡食用。一种喂法是将沼液拌入鸡饲料中饲用,另一种方法是将沼液与清水混合后供鸡饮用。

1.肉鸡的沼液饲喂方法:饲喂前肉鸡注射新城疫苗Ⅰ系。沼液添加量为每只鸡每天饲料用量的20%左右。90天后,饲喂沼液的鸡比没有饲喂沼液的鸡会重34%左右。

2.蛋鸡的沼液饲喂方法:将沼液与清水按3∶7混合后供鸡饮用,产蛋率可提高8%左右。

水产养殖应用 第12篇

1 全球发展进程

1.1 传统投饵机和需求式投饵机

传统的自动投饵机只能根据编好的程序或者设置好的机械状态隔一定的时间间隔投喂固定的饲料量。虽然随后发展到投饵时间和投饵量均可调,但是诸如投饵速度和饵料抛洒面积通常还是不可调的。这种早期的自动投饵仅仅只是代替了人们抛洒饵料这个重复动作,不能根据养殖对象摄食行为的改变而做出投饵量和投饵时间的相应改变,严格地说还不是真正意义上的自动投饵。

因此,需求式投饵机作为一种可能的替代方案也就应运而生了。但是,研究者很快发现占有统治地位的个别鱼会阻止其它饥饿的鱼靠近饲料出口,并且这种投饵机也只适用于能够被训练成会懂得使用这种投饵机的鱼类,在其它鱼类养殖上则不能使用这种投饵机[10]。需求式投饵机自身原理上的局限性限制了它的使用范围。

1.2 智能投饵系统

随着对鱼类生理学、营养学和行为学认识的不断深入,人们使用计算机技术和传感器技术开发出了能在线计算养殖对象饲料需求量的投饵机。这种投饵机配备了各种监测和反馈设备,具有相当的自动判断养殖对象饲料需求的能力,被认为是具有高适应性的智能投饵系统。

1.2.1 监测手段

(1)气力提升与水下摄像。国内现行的人工投饵通常是使用勺子、铁锹等手工工具抛洒饲料,并且是用人眼凭经验来判断养殖对象需求的饲料量。随着养殖容器尤其是海水网箱,朝越来越大越来越深的方向发展,凭人眼观察判断而进行投饵的盲目性也越来越突出。国外反馈和判断摄食情况的简单办法是利用气力提升泵和水下摄像机。当被气力提升泵提升上来的残余饵料颗粒的数量达到一个显著值时,操作者就可以停止投饵。此外,一些养殖场也在投饵时使用水下摄像机来观察摄食情况。目前,气力提升和水下摄像也仅仅只是一种操作者对投饵和摄食情况做出判断的协助手段而已,可靠性和自动化水平均有待提高。简单的气力提升经过加装残余饵料量计算器和收集残余饵料的装置等自动化改进后可成为气力提升系统,在残余饵料量达到一个设定值时自动停止投饵。水下摄像方面,今后可能会将画面、视频分析软件和摄像机结合起来使用,做到全自动判断残饵量并自动关闭投饵机。(2)传感器系统。除气力提升和水下摄像外,传感器也是一种常用的监测手段。传感器系统收集到的数据可以直接作为自动控制程序中的变量来控制投饵。目前常用的主要是红外传感器和水底声波传感器。红外传感系统的基本原理是用设置在养殖容器下方的传感器测试沉降到残饵收集装置中的残余饲料颗粒数量;当散落到收集装置中的饲料量占总投饵量的比值达到“投饵专家软件”设定的边界值时,说明鱼已经吃饱,可以停止投饵。甚至,“投饵专家软件”可以将最近一次的投饵数据跟原来的投饵数据进行比较分析,然后对投饵量和投饵时间进行连续性的在线优化。显然,这样在喂饱鱼的同时,降低了饵料的投喂量,减少了浪费。

声波传感系统的基本原理为传感器朝水面安装在养殖容器下方,生成鱼和饲料颗粒的影像图片,通过影像图片监视残饵量或者养殖对象的行为来决定是否停止投饵。声波传感监测残饵量的典型应用是AKVA公司的多普勒单元,该仪器能将饲料颗粒和其它物质区分开来,然后判断沉降到养殖容器底部的饲料量是否达到了一个显著水平。Feeding Systems A.S.公司的一款类似产品——The Peneye则使用了水下传感器来监测网箱中鱼的位置和密度。一般情况下,鱼位置的改变跟鱼食欲的变化是相关的[12]。当鱼饥饿时,鱼将浮到水面去抢食饵料;当鱼的食欲开始降低时,这种聚集到水面的趋势也会降低。投喂饵料时如果鱼聚集在网箱的底部,通常说明鱼已经吃饱了。当然,鱼位置的改变有时候也是由掠食动物(凶猛鱼类或海鸟)的攻击、水质的改变或鱼病引起的。利用软件分析鱼群位置和密度信号可以为投饵机的控制系统提供基本的参考数据。

1.2.2 大容量、高效率智能投饵方式

国外新近开发的投饵机,则呈现出大容量、高精度的趋势,能同时对多个大型养殖池或网箱进行投饵的中央投饵系统,追求的是大投饵量;为一系列小型养殖池或网箱进行自动投饵的自动投饵机器人,追求的是高投饵精度。(1)中央投饵系统。中央集中式的气力输送投饵系统在欧洲、美洲某些国家已经得到开发应用。其基本工作流程是饲料从料仓到下料装置(有计量料量的功能),然后通过喷射器到主输送管道,再经过分配阀的分配后进入各自的管道到达目的池或者网箱。整个流程是靠风机产生高速空气流驱动管道中的饲料流动而实现的。应用这种投饵模式的典型产品是AKVA公司的Marina CCS中央投饵系统和ETI(Environmental Technologies Inc)公司的FEEDMASTERTM自动投饵系统等。AKVA Marina CCS不同的型号(CCS32、CCS63、CCS90和CCS110)其管径从32到110 mm不等,输送的饲料颗粒直径也可以从粉末状到25 mm以上,其中CCS110的输送距离可以达到1 400 m。这种中央投饵系统很大程度上降低了投饵时劳动力的需求量,但投资成本较高,并且不适合应用于离岸较远、大面积分散分布的网箱养殖。因此,AKVA、ETI、Feeding Systems AS、ARE和Sinergia等公司又开发出了以海上平台为基础的投饵系统。该系统完全由计算机控制,且配备的大型饲料桶仓漂浮在海面上,可以为远离陆地的网箱投饵。该投饵系统在配备卫星定位系统、远程遥控系统、现场水域环境和气象条件监测系统、反馈型自动控制系统以后,其性能可以得到很大程度的提高。据悉,美国新罕布什尔大学的大西洋海洋水产养殖研究中心(Atlantic marine aquaculture center)正在实施的“开放性海域水产养殖计划”(open ocean aquaculture project)对开放性海域网箱养殖自动投饵系统做了长期的系统研究,并开发出了多种具备不同投饵能力的该类型投饵系统。(2)自动投饵机器人。芬兰的Arvo-tec公司为陆基养殖系统,尤其是那些拥有养殖池数量在30个以上的,开发出了“机器人投饵系统”。其特点是投喂量小但精度高。这套系统由1~4个小型的漏斗形投饵单元——投饵机器人组成,这些投饵单元沿着安装在养殖池上方的轨道在各个养殖池之间移动投饵。该系统用一个计算机控制系统实现了无人操作,池与池之间可以设置不同的投饵程序。升级后的机器人系统可以对水温和溶解氧浓度进行监测,再将数据反馈到控制系统并自动地对投饵程序做出一定的修正,以满足饲料需求的任何细微变化。例如,池内的溶解氧含量降低到了一个可能令养殖对象感到不舒适的水平时,这套系统就会减少或者停止投饵并拉响警报。当投饵机器人到达轨道上的饵料补充点时,大料仓可以自动向机器人上的漏斗型小料仓补充饲料。日本NITTO SEIMO(日东制网)公司的自动投饵系统也采用了小料仓投喂的形式,将小料仓悬挂安装在每个深水网箱上方,通过操作控制面板和中央控制计算机来实现对小料仓的投饵控制,并可以对多个小料仓进行集成控制,还可以通过电话机来实现遥控。

1.3 自动投饵装备研发趋势

纵观全球自动投饵系统的发展进程可以发现,作为养殖配套设施之一的投饵系统是随着池塘养殖或网箱养殖的发展而不断发展的,且与养殖池塘或网箱的形式相匹配。例如,传统的自动投饵机适合个体户小型池塘养殖。需求式投饵机作为一种减少饵料浪费的可能方式应用在小型池塘、室内工厂化养殖或者小型网箱中,但是由于自身的局限性很快就处在了被淘汰的边缘。于是又发展出了监测与反馈系统,使智能投饵系统成为避免投饵过度带来饵料浪费的更好的替代方式,可以应用在池塘、室内养殖池和离岸较近的网箱上。其后又分别针对室内养殖池和网箱养殖的特点开发出了自动投饵机器人和中央投饵系统,各自朝着高精度和大容量2个不同的方向发展。针对开放性海域大型网箱养殖方式,开发出漂浮在海面上的全自动大容量投饵系统。

投饵系统配备的监测、反馈与控制系统越来越智能,监测项目从摄食情况到水环境条件均有涉及,美国OOA计划最近研究的漂浮式大容量投饵系统甚至已经将现场天气条件的监测结果也结合到了投饵自动控制参数中。反馈与控制系统正朝着与图片、视频分析软件结合的趋势发展,智能化将进一步提高。随着人们对影响养殖对象摄食和消化的环境因子、生理因素和饲料品质等因素了解、掌握的不断深入,投饵系统还将在上述产品的基础上向更加精巧、精确的方向发展。

作为配套设施之一的投饵系统的发展是与池塘养殖、网箱养殖的发展进程相一致的。中国深水网箱养殖正处于高速发展阶段,研发与其相配套的自动投饵系统等配套设施成为当务之急。

2 国外研究与应用现状

2.1 国外典型应用概述

在自动投饵装备的研制和使用方面,国外如挪威、美国、加拿大、丹麦、日本、爱尔兰、德国、意大利、智利等国,网箱养殖普遍使用自动投饵装备,从饵料的运输、储存、输送以及投放都有精确的数量控制。值得一提的是,早在1986年挪威就有将自动投饵系统和音响集鱼系统结合使用在鳕鱼幼鱼养殖上的生产实践[13]。

国外深水网箱养殖一般是将自动投饵系统安装在海上工作平台上(也有安装在工作船上的,若网箱离岸较近也可将投饵系统安装在陆地上),再由海上工作平台布置PVC管道到各网箱。只要在投饵机的控制器(一般为PLC)或连接控制器的电脑上设置好投喂参数就可自动工作,整个操作过程自动化程度相当高。

加拿大Feeding Systems公司成功研制了适用于大网箱、陆基养殖工厂和鱼苗孵化场的自动投饵系统,并为各种不同的养殖对象(如虾类、鳕、虹鳟、比目鱼、罗非鱼和鲶鱼等)分别开发出了不同的投饵控制软件。在自动投饵机和专用软件的配合下很好地提高了饵料的利用率。

美国ETI公司生产的FEEDMASTER自动投饵系统在许多国家得到了推广使用。该系统的特点是对饲料颗粒基本没有机械损伤和热损伤,且具有很高的投饵精确性、可靠性和很大的饲料储存容量。FEEDMASTER自动投饵系统的投饵能力平均达到了100 kg·min-1,最高可达250 kg·min-1。每套FEEDMASTER自动投饵系统可支持24~60个直径约为10 cm的饲料输送管道,即一套自动投饵系统最高可为60个网箱供料,当然也可以为一个超大型网箱提供2条以上的喂料管道。该投饵系统的自动控制系统是基于PLC的,在PLC的基础上使用了PC做为人机交流的媒介,在PC上安装专业的投饵软件,可在软件操作界面上直接设置投饵参数,操作简便。每套系统可以附带2个以上的储料仓,以便为不同的养殖对象供应不同的饵料。

意大利的浮式网箱养殖已于20世纪90年代基本采用了专门的自动投饵技术[14]。意大利Techno SEA公司于20世纪90年代末研发出了沉式自动投饵机Subfeeder-20。该机主要由HDPE制成。当升降式网箱或沉式网箱沉降到海面以下时该机仍可为网箱自动投饵,实现了在恶劣的天气和海况条件下的自动投饵,是一种全天候的自动投饵机。该机可以用各种类型和各种大小的饲料颗粒喂鱼,能适用于不同品质的饲料。但该机体积较小,单套的储料量仅为20 kg,若要在大型网箱上使用,必须将单套的储料量设计得更大些,或者将多套单机组合成系统。

2.2 FEEDMASTER自动投饵系统

FEEDMASTER自动投饵系统是专为深水网箱养殖设计的高精确性、高可靠性、大容量的自动投饵系统,是当前世界上深水网箱自动投饵系统工艺形式上使用得最多的模式之一。

FEEDMASTER自动投饵系统由一个或者多个配有气密式旋转下料器的大型料仓、风机、分配器、基于PLC的控制系统和PC人机界面软件等组成。

(1)料仓和气密式旋转下料器。

料仓和气密式旋转下料器等一同组成储料系统。标准的料仓由2个耐腐蚀的大型筒仓组成,可分别装不同的饲料。气密性旋转下料器将料仓和输送气流隔离开来,同时起到了计量投饵量的作用。下料器有6或8个腔室,每个腔室体积一样,能储存等量的饲料。下料器由一个0.56 kW 1 800 rpm可变扭矩交流电动机或者直流电动机驱动。电动机通过一个蜗杆齿轮减速器减速为18 rpm,且转速可以在1和27 rpm之间调节。操作者根据网箱大小和网箱内生物量的多少改变下料器转速,优化投喂到每个网箱(或鱼池)的饲料量。旋转下料器密封件设计得非常巧妙,让整个旋转阀芯可以在几分钟内就轻易拆除下来以便清洗。整个下料器的制造材料与饲料颗粒的粘合系数非常小,饲料颗粒不易黏附在下料器内。

(2)风机。

风机输出的空气流是饲料颗粒从筒仓输送到网箱的动力源。该系统使用了罗茨风机(positive displacement blower)而非再生式风机(风泵,regenerative blower)。相比于再生式风机,罗茨风机有它独特的优点,消耗的功率更小,输出的空气温度低、压力高,且其性能曲线更符合整套系统的工况要求。罗茨风机输出气体的温度大约只有再生式风机的一半,例如输出气体压力为33 kpa时,输出空气的温度分别约为50和120℃。较低的空气温度不易软化聚乙烯材料制造的输送管道,使其使用寿命较长(50℃以上,聚乙烯管道的强度和耐磨性都将降低许多)。此外,较低的空气温度也不会使饲料颗粒软化,不会造成饲料中油分的挥发和饲料颗粒的破损。挥发出来的油分容易在输送管道的低凹处蓄积,以致堵塞管道。该风机较高的输出压力降低了油分挥发并堵塞管道的可能性,并实现了较长的饲料输送距离。

罗茨风机有电动和柴油机2种驱动方式。电动模式下,风机由一台22 kW 1 800 rpm电动机驱动。电动机配有电子调速单元,可以调节风机的速度,也可实现风机的软启动。柴油机直接驱动时,通过调节柴油机的速度即可调节风机的转速。柴油机可同时带动发电机为分配器和旋转下料器等电动机供电。

(3)滑管式分配器。

标准的分配器配备有一支进料管道和24、36、48或60支直径约7.6 cm的输出管道。该分配器是由0.56 kW 1 800 rpm的电动机通过蜗杆齿轮减速器减速到12 rpm后驱动的。分配器的定位是通过一个安装在减速器输出轴上的传感器来实现的。使用传感器可以确保曲管端口与分配板上的孔洞(分配板上的孔洞连接着将饲料输送到各个网箱的输送管道)精确地对齐,误差小于0.03 mm,并保证不让饲料颗粒受到挤压、切割而破碎。电动机的启动、调速、停止均是经矢量型变频调速驱动器(vector type variable frequency drive)实现的。这使得分配器的曲管可以快速地向选定的输出管道孔洞移动,并且在到达选定的位置之前就开始减速,方便最终的精确定位。

(4)旋风撒料器。

每根饲料输送管道的末端均配备有一个饲料撒布器。撒料器可以将饲料的抛洒面积占到大网箱(30 m×30 m或者周长130 m)水体表面积的75%以上,并且可以根据网箱大小和现场风速、风向调整饲料抛洒面积。它的原理是,利用输送饲料的高速空气冲击一个设置在撒料器内的涡轮,涡轮带动抛洒盘达到800 rmp的速度,这个抛洒盘可以使饲料均匀地抛洒到半径高达18 m的圆周范围内。抛洒半径是可调的,通过调整风机的速度、饲料碰撞抛洒盘的位置和角度、以及撒料器距离水面的高度来实现。

(5)控制系统。

控制系统的核心部件是PLC。操作者可以通过PLC上的屏幕控制整套投饵系统。但是,通过PC来实现人机交流更方便控制参数的读取、故障检修以及运行参数的调整。系统运行状况可以连续地在PC屏幕上直观地显示出来。显示的内容包括所有电动机的运行状态、分配器曲管的位置、选定的料仓、每个自动阀的阀位和发电机组的运行状况及其关键性参数。PC控制系统时刻监视所有设备的运行状况,系统中任何部件一旦发生故障或有其它异常状况发生,控制系统可立即发出警报。控制系统能快速地将发生故障的部件识别出来,以便提高维修的速度,减少系统停工的时间。另外,操作者可以通过无线遥控器控制投饵系统。

电脑根据每个网箱中鱼、虾的数量、平均体重和实际水温,计算每个网箱需要的投饵量。操作者可以随时同时改变所有网箱的投饵量或者单独改变任一网箱的投饵量。电脑每天一次自动算出网箱中鱼或虾总的生长量,并且自动计算网箱中鱼或虾的平均体重。操作者可以将1 d分成多个时间周期,如设8 h为一个周期。可以在任何一个时间周期内,对所有网箱或者任何一个网箱投喂每天需求投喂的全部饲料量或者其中的一部分,即可以将每天需求的饲料量平均或非平均地分配到多个时间周期里投喂——因为养殖对象在1 d内的不同时间段对饲料的需求量往往是不同的。

3 国内研究与应用现状

目前,国内深水网箱养殖普遍使用小杂鱼或袋装颗粒饲料,基本上还是人工搬运和投喂。国内池塘养殖使用一些小型的简易自动投饵机,但是这些机器完全不能满足深水网箱养殖等高密度、大容量养殖的使用要求。

大连水产学院曾于20世纪90年代初研制成功一种机械式对虾投饵装置[15]。该装置是由柴油机带动开式叶轮水泵,水泵产生的高压水从贮饵装置中将饵料冲入管道再从喷嘴直接喷于水体中,达到投饵的目的。该装置构造简单,投饵能力低,无自动控制系统。

虞宗敢等[16]应用气力输送工艺来代替人工投饲,并对气力输送系统的组成和布局进行了初步设计。该气力投饲系统输送距离为50 m,投饲能力为500 kg·h-1。系统由控制设备子系统、供料设备子系统和输送设备子系统3个部分组成,可设计为自动或半自动控制。

宋协法和路士森[17]研究了适用于深水网箱养殖和其它高密度养殖方式的投饵机。该机以汽油机水泵作为动力来源,水泵产生的高压水携带颗粒饲料与水的混合物通过管道向网箱中心上空抛洒以实现投喂。该机额定功率为4 kW,其饵料抛洒速度最高可达200 kg·h-1。

除此之外,“十一五”期间国内已明显加强了自动投饵系统的研究,已有多家科研机构和企业共同针对适用于深水网箱养殖等高密度养殖场合的自动投饵技术与装备进行系统的设计、试验研究,相信实现深水网箱养殖自动投饵为期不远。

4 展望与建议

据近年的统计资料显示,鱼类和虾类养殖产量在中国水产养殖总产量中所占的比重正在逐年增大。此外,中国水产养殖所用的饵料正逐步从大量使用低值野杂鱼向人工配合饲料转变,水产养殖业对人工配合饲料的需求正在逐步增大。相对于水产养殖业发展的数量和规模,中国水产养殖配套设施的研发方面则相对滞后,机械化和自动化程度均较低,其中比较突出的是目前国内缺少与大型深水网箱养殖、高密度工厂化养殖、水库大水面网箱养殖和大面积池塘养殖等相配套的自动投饵装备和技术。饵料的投喂基本上还是养殖户根据个人经验进行的。因此,开展自动投饵装备和技术方面的研究,研制和生产符合中国国情的、操作相对简便且经济性较高的自动投饵装备和技术已成为当务之急。强化养殖配套设施研发、推广,改变养殖配套设施滞后制约养殖业发展的现状,提高养殖的自动化水平是今后水产养殖行业规模经营的发展趋势。

根据国内外技术发展现状、发展趋势以及产业应用需求分析,中国在开发自动投饵技术与装备方面应注意如下几个问题:

(1)针对池塘养殖、网箱养殖和室内工厂化养殖模式自身的特点,区别设计出适合特定养殖模式的自动投饵系统。

(2)加强投饵程序和控制软件的开发,建立便捷的人机交流模式。

(3)提高投饵智能化水平,结合各种监测、反馈设备(水下摄像机、传感器等),做到精确投饵,降低残饵量,减少饵料浪费。

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