工厂化珍珠养殖技术研究与实施

傅百成++傅煜茖++王爱民++傅岳霞

摘 要：本文介绍把传统的珍珠养殖存在的技术瓶颈、环境污染问题，在工厂集约化养殖研究中的解决办法与实际应用，利用本技术可以有效控制养殖水体的环境污染，并在养殖周期、质量、密度上有较大突破；加强对珍珠的颜色形成机理及实际应用进行了探讨，延长育珠期、提高珍珠质量；抓好珍珠深加工、开拓珍珠植核期间的手术环境作了进一步论述。建立龙头企业，带动珍珠业向工厂企业型可持续发展实施对策。

关键词：珍珠养殖水环境；珍珠植核手术；珍珠颜色成色机理

中图分类号：S967 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0250-02

1 珍珠养殖对环境影响现状

1.1 珍珠养殖对水域环境造成了严重影响

经有关部门对珍珠养殖水质监测结果显示：珍珠养殖水域水质状况差。检测项目有水温、PH值、电导率、溶解氧、氨氮、氰化物、砷、挥发酚、六价铬、汞、氟化物、高锰酸盐指数、总磷、粪大肠菌群、五日生化需氧量、铜、锌、铅、镉及感官性状等共20项。依据《地表水环境质量标准》（GB3238-2002）及《地表水资源质量评价技术规程》（SL395-2007），采用单因子法对检测结果进行评价，均为劣V类水质，至V类水质，主要是氮、总磷、五日生化需氧量指标严重超标。

1.2 珍珠养殖造成水域环境污染的原因

虽然珍珠蚌主要以浮游生物、有机碎屑为食，对水体有一定的净化作用，但投肥过量和实行高密度养殖，会对水体造成严重污染，并且水质很难修复。分析污染原因，主要是三个方面：

（1）过量投饵投肥造成污染。养殖户受利益驱动，不考虑水体承载力，过量吊养，过量投肥，造成水体污染。并且是大量投施未经发酵的有机肥，导致水体严重污染。（2）大量蚌肉蚌壳造成污染。珍珠蚌取珠后，蚌肉、蚌壳等大量废弃物未被利用，也未经无害化处理就随意丢弃，成为重要污染源。（3）监督管理缺失造成污染。监管制度未成体系，全国没有规范的珍珠养殖准入制，缺乏行之有效的监测标准，执法依据不足。

1.3 对规范和压减珍珠养殖的几点建议

（1）遵循产业梯次转移规律，尽快退出珍珠养殖产业。（2）珍珠养殖产生的负面影响显而易见，压减珍珠养殖的决心要坚定不移，也是国家战略方针。（3）从珍珠养殖产业发展现状出发，要加强分类管理，实现逐步退出。（4）加大监管力度，形成长效监管机制，不断巩固压减成果。

2 传统珍珠养殖的技术瓶颈

传统的珍珠养殖不单是对水体环境造成污染的重大问题，而在养殖技术上还面临大家公认的珍珠质量产量的六大问题：

（1）缺乏显著促进珠质分泌养殖方法与工艺。（2）缺乏加速伤口愈合的胶水或手术方法。（3）对珍珠颜色的分析与人工调控还是一个难题。（4）对珍珠圆度的人为调控也还是个难题。（5）淡水珍珠的光泽难与海水珍珠比美。（6）珍珠瑕疵无法人为控制。

3 工厂化珍珠养殖技术与中试中的实施

3.1 养殖水质的处理与控制指标

水是珍珠蚌、魚虾赖以生存的最基本条件，水质好坏直接影响到珍珠蚌的健康。特别是工厂化养殖密度大、生长快，水体容量小，池内有机物质含量高，环境温度又很适合细菌的爆发，这些因素很容易造成水质老化，导致珍珠蚌、鱼虾缺氧、爆发珍珠蚌病甚至死亡。对于工厂化蚌鱼混养而言，养殖用水水质应控制在：PH值7-8.5，溶解氧大于5mg/L，水温控制在24～30℃，氨氮不超过0.2mg/L，硫化氢不超过0.03mg/L，亚硝酸盐不超过0.02mg/，水体流速控制在5～10M/h，总葡萄球菌群控制在50个/L，总大肠菌群控制在30个/L，澡类、浮游生物量含量控制在150～250 mg/L，五日生化需氧量（BOD5）控制在30 mg/L。水中有毒有害物质含量应符合《无公害食品淡水养殖用水水质》要求。

（1）严格监控外源水质。水源浑浊水进行蓄水塘沉淀，绝对禁止有污染或已老化的水体进入养殖场所，所有补充水采用1微米过滤袋对补充水进行过滤及紫外线杀菌。

（2）保持水位。养殖池水位保持70cm高度，分上下两层，上层25cm，下层45cm，上层为珍珠蚌养殖空间，珍珠蚌每平方密度控制在25～30个，下层为鱼虾空间及水下清扫设备工作高度，定期进行养殖池池底沉淀物的清扫、收集沉淀污物作为蔬菜营养进行处理。

（3）利用罗茨风机进行增氧。人工增氧是增加产量的最重要措施之一，适时增氧能改善池水水质、减少疾病、降低饵料系数、提高珍珠蚌的生长速度与产量。设2台增氧机，24小时开机，一用一备，每2小时自动转换开机，保证设备的安全运行，全池长度内敷设纳米微孔管向水体增氧。

（4）利用水位的高低由自动控制系统自动补水，水处理系统对养殖循环水进行物理及微生物处理。

（5）利用实时传感器采集数据，在pH值，进行计算计软件控制，自动进行药物添加，低时用生石灰水来提高pH值，高时酸类溶液来降低pH值。

（6）利用物理办法、及微生物修复水质。在养殖水循环系统水处理中有毛刷过滤、滤料过滤、火山石过滤、生化棉过滤四个功能模块，进过处理后的养殖水能做到“肥”、“活”、“嫩”、“爽”解决了定期换水问题，处理产生的排污水，引入蔬菜营养液池，添加欠缺元素作为无土栽培蔬菜营养液使用，节约水资源，做到0污水排放及鱼菜共生。

（7）水温控制采用太阳能集热系统收集热能，每天给保温水箱加热，在养殖水池温度低于26℃时，自动把保温水箱的热量换热到养殖水的加温中，到29℃时自动停止加热程序，24小时加热温度变化控制在2℃内。

（8）对养殖水体进行实时的生物、理化指标的检测，经过计算机的处理，对重要指标进行自动控制处理，一般指标进行报警提示，利用人工检查做好养殖池清洁卫生工作。经常清除池内老死的澡类漂浮团、污物、死鱼虾等。

（9）加强对饲料的处理工艺流程的控制，所有有机饲料（大豆、玉米、米糠、菜饼、麦皮、蛋白饲料等）需进过高温杀菌、发酵、粉碎工艺，定时、按需添加到养殖水体中，提高珍珠蚌的吸收率，降低水处理系统的负荷；微生物饲料由专门的藻类培养装置进行培养，整体养殖水消毒、杀菌后添加接种，保证微生物饲料的供给和生态平衡。

（10）做好所有计算机采集数据、储存、执行情况的管理，实时进行物联网数据共享，使有关专业人员可以实时掌握现场情况及实验数据的收集与分析。

3.2 珍珠蚌的手术控制

传统珍珠蚌插核手术时间一般在春末或初秋，是育珠手术的最佳时机。但因盛夏气温高，蚌离水后脱水快，伤口易发炎溃烂，手术环境不做无菌处理，插核手术后又重新在原水环境中养殖，池塘中大量的细菌无法杀灭，造成感染发炎的概率很高，经统计插核手术后吐核及死亡约总占手术蚌的40%以上，造成很大的损失，冬季则蚌体几乎进入休眠状态，手术伤口不易愈合，易发生吐片、烂片。为了解决这个问题在工厂化珍珠养殖中采取了以下办法：

（1）建立手术前后的流水暂养池，水体采用臭氧杀菌与消毒。（2）建立无尘工作室，手术室空气进行过滤处理，手期间保持无尘、正压空气环境，有效减少空气的病菌传入，手术环境全过程采用无菌操作，所有手术器械经过严格消毒。（3）采用河蚌启闭肌放松剂、创口处理凝胶应用在开壳及伤口处理，杜绝对珍珠蚌边缘的损伤与伤口的恢复。（4）采用创新的磁场引力法进行固核措施，保证手术后的0吐核。（5）手术后的养殖水体进行全面调整，提供手术期间休养恢复水环境，前7天全天候杀菌消毒，同时投放一定含量的抗生素到养殖水体，水温控制在22～24℃，减慢细菌生长，加速伤口愈合、恢复机体元气。（6）伤口愈合后养殖水体采用澡类丰富，有机物含量高，水温适当升高，加速珍珠质分泌，经过透视设备检测珍珠质包裹层厚度大于1mm，可以进入珍珠上色养殖流程。

3.3 珍珠的整圆控制

现在传统养殖上的畸形珠比例大，圆珠少而又少，这严重地影响了珍珠的价值，如果有一种控制珠质分泌细胞分泌的均匀的物质或方法，从某方面而言也可达到珍珠圆度的理想效果。上述理论在国内珍珠贝类研究专家已经基本形成共识，可要实现难度很大，基于目前现状，在工厂化珍珠养殖研究中提出了应力包裹理论方法，从内吸分泌细胞，改变为施加适当应力的珍珠囊，形成珍珠生长正圆模具，结合超声波振动等专利技术，使珍珠的正圆度可以人为控制。（涉及浙江佰瑞拉农业科技公司的机密，不作展开）

3.4 珍珠的颜色控制

目前珍珠颜色的成色机理在国内学术界至今没形成统一的理论，有遗传理论、环境理论、水质因子理论等，还没能真正解开珍珠颜色形成机理，在工厂化珍珠养殖研究中我们结合国内外谈、海水珍珠的研究成果，经过多次的实验，形成了一套离子成色机理理论，并进一步进行了验证，颜色的控制概率高于其它团队的研究。具体方法如下：

（1）致色离子的确定，如卟啉铁显红色（人体血液红色由铁离子决定），如卟啉镁显绿色（植物的叶绿不由镁离子决定），如卟啉铜显蓝色，如卟啉锌显黄色等，另外在水体中有很多金属离子，不同的离子均会形成不同的颜色。（2）在養殖池建设中及水体中严格控制非组织内金属离子的导入，特别是在上色期间严格控制漫散离子，所有离子均处于精确受控状态。（3）根据实验结果所建立的颜色形成数学模型分解出不同含量的离子量，在饲料及水体中添加精确的离子量，经过珍珠蚌的吸收，分泌到珍珠表层，得到受控的珍珠颜色。

3.5 珍珠表面瑕疵的消除与控制

传统养殖珍珠在珍珠表面或多或少存在瑕疵，发现珍珠表面的瑕疵产生位置均在珍珠质包裹层（文石结构层）上，而金属卟啉络合物层（颜色层）、角质蛋白层（光泽层）均没有瑕疵产生，经过实地跟踪调查分析和实验室实验分析结果，珍珠蚌分泌珍珠质期间，养殖水体环境温度一般在20～30℃，28℃左右这个温度也是细菌生长、裂变的最适宜条件，由于传统养殖水体细菌很难得到全过程控制，珍珠蚌内也寄生了大量的细菌，7天左右时间细菌老化、死亡，加上细菌的集聚特性，造成老化、死亡细菌集聚菌斑产生，菌斑呈酸性，瑕疵产生结论：由菌斑酸性腐蚀了珍珠质外层，产生小坑，引起珍珠观感瑕疵，养殖水体中细菌少瑕疵就少，而上颜色、上光泽时养殖水体的温度在基本上在8～15℃左右，不利细菌自然生长，这在海水珍珠很少瑕疵得到了佐证。在工厂化珍珠养殖中采用杀灭细菌来进行控制瑕疵的产生：

（1）在养殖水体循环系统中增加紫外线杀菌装置，根据水体细菌培养分析结果，指导开启杀菌装置。（2）对紫外线免疫的细菌，定期注入臭氧气体到养殖水体进行细菌杀灭。（3）在水体PH值低时，用适量的生石灰调整PH值与起到杀菌作用。（4）及时清理池内沉淀物质，减少细菌生长温床。

3.6 珍珠的光泽控制

传统养殖珍珠光泽形成时间主要在冬季与初春，收入的珍珠光泽好的数量不多，经过分析有多方面造成，环境温度突变引起蛋白分泌与珍珠质分泌的变化，在初春一天的环境对珍珠蚌来说，晚上进入休眠，早上傍晚分泌蛋白，中午分泌珍珠质，传统养殖光泽形成时间看约为2月，而实际有效分泌蛋白期时间只有200～300个小时左右，珍珠蚌摄入蛋白量过少，水体理化指标变化造成分泌的角质蛋白厚度偏薄或不均匀，致密度下降，刚从休眠期过来珍珠蚌机体分泌能力不活跃。在工厂化养殖中采用以下技术对光泽形成进行控制：

（1）严格控制环境、水体温度，饲料的蛋白含量，使珍珠蚌分泌角质蛋白、类胡萝卜素及氨基酸量大而且分泌均匀。（2）增加分泌时间，精确控制分泌环境，水体温度波动小于2℃，整个分泌过程时间在800个小时以上，其光泽达到或超海水珍珠的品质。（3）由于分泌蛋白包裹层数多而且均匀，并在养殖环境添加抗氧化、防紫外线配方，使养殖出来的珍珠具有防紫外线、酸碱腐蚀上有大幅度提高，光泽持久保持时间更长，可以免增光、漂白工艺，保证天然高光泽。

4 结语

通过可控的工厂化珍珠养殖，有效提升了珍珠的品质和产量，彻底解决了养殖引发的环境污染，从而使淡水养殖完全替代了海水养殖，使珍珠养殖业得到了可持续发展。