池塘绿色清洁养殖的技术途径与方法

刘兴国，车轩，王小冬，朱浩，程果锋，顾兆俊，刘翀

(中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，上海 200092)

进入21世纪以来，水产养殖成为世界上发展最快的产业之一[1]。在一些地区水产养殖已成为当地重要的食物来源和支柱性产业。中国是世界上最大的水产养殖国家，养殖水产品已占居民食谱动物蛋白的20%以上，并呈不断上升趋势。池塘养殖是水产养殖的主要方式，也是未来水产品增长的主要来源。由于中国的多数养殖池塘建设于20世纪70～80年代，随着养殖规模的进一步扩大和产量的不断提高，池塘养殖的生态、经济效益越来越低，生态环境压力越来越大，严重制约了池塘养殖业的健康可持续发展，池塘养殖急需寻找新途径，建立新方式，全面转型升级。

1 传统池塘养殖面临严峻的生态环境压力

1.1 传统池塘养殖生产方式粗放，不符合可持续发展要求

中国是世界上池塘养殖规模最大的国家，2016年全国池塘养殖产量达2 523.1万t，占水产养殖总量的49%，其中海、淡水池塘养殖产量分别达到236.74万t和2 286.32万t[2]。1985年至2015年的30年间，中国的淡水池塘养殖从1985年的174.95万t，增长到2015年的2 195.69万t，增长了12.5倍；单位面积产量也从亩产92.5 kg上升到542 kg，增长了5.86倍，池塘养殖在保障国家粮食安全和丰富市场“菜篮子”方面发挥了重要的作用。中国池塘养殖的快速发展主要得益于20世纪60～70年代在鱼类人工繁殖、水体人工增氧和全价配合饲料等领域的关键技术突破，以及在此基础上形成的现代池塘养殖理论和技术。但限于当时的社会经济条件，中国的池塘养殖主要采取“因地制宜、因陋就简、因水而建”的方式进行建设，养殖生产主要采取经验化管理，养殖产量一般在0.375 kg/m2左右[3]。20世纪80年代以后，随着养殖业者对产量的不断追求，池塘养殖产量迅速提升，在一些地区的池塘养殖草鱼、鲤产量已达6.0～7.5 kg/m2，池塘养殖已成为一些地区发展最快的产业和脱贫致富的主要方式。但由于中国的多数养殖池塘建设于20世纪70～80年代，目前普遍存在着设施陈陋、环境恶化、生产方式粗放等问题[4]。“十一五”以来，国内开展了大面积的池塘标准化改造建设，有效改变了池塘养殖存在基础设施落后等现象，取得了明显的生态、经济效益。但总体而言，中国目前池塘养殖的发展水平还落后于社会发展水平，生产方式还比较粗放，不适合现代产业发展要求，亟需探索新途径，建立新方式。

1.2 传统池塘养殖资源浪费大，不符合绿色发展需要

中国有悠久的池塘生态养殖历史，中国的“桑基渔业”“蔗基渔业”和“八字精养法”等养殖技术和模式，在推动世界水产养殖发展中做出了巨大的贡献。但由于传统池塘养殖生产管理粗放，饲料利用率低，养殖对环境是有一定影响的。据调查，传统池塘养殖每生产1 kg鱼需要耗水3.0～13.4 m3，其中每生产1 kg大宗淡水鱼的平均用水量约为3 m3[4]。按照2016年中国池塘养殖2 286.3万t水产品计算，中国池塘养殖每年需水量约为6.86×1010m3，约占中国地表水源供水量(49.12×1010m3)[5]的13.96%，是中国农业用水量(37.68×1010m3)的18.2%。目前，全国池塘养殖的万元产值用水量约为2 500 m3，远高于万元国内产值用水量(81 m3)，是全国每亩耕地灌溉用水量(380 m3)的9倍以上。虽然养殖用水最终回到自然水体中，但由于养殖造成富营养化，其对外界水环境的影响还是显著的。在大宗淡水鱼池塘养殖过程中，投入的饲料约有10%～20%未被摄食，在鱼类摄入饲料中，仅有20%～25%的氮和25%～40%的磷用于生长，其余75%～80%的氮和60%～75%的磷则以粪便等形式排入水体。在江浙地区淡水池塘养殖的年总悬浮物(TSS)、高锰酸钾指数(CODMn)、总氮(TN)、总磷(TP)直接排放量分别约为2 280、200、100和5.0 kg/hm2，养殖排放已成为一些地区重要的面源污染[4]。至2016年底，中国的内陆池塘面积已达276.26万hm2，约占用土地面积394.66万hm2(按70%水面计算)，养殖1 kg大宗淡水鱼约需占用土地1 m2。目前，中国的池塘养殖主要集中在华东为(104.5万hm2/37.82%)、华南(37.3万hm2/13.53%)和华中(81.85万hm2/29.63%)等经济发达地区，受土地资源的限制，这些地区的池塘养殖面积已呈逐年减少的趋势，如在2006年至2016年十年间，上海市的池塘养殖面积减少了5 635 hm2，减少24.8%，北京市减少了2 106 hm2，减少38.3%[2-3]。

1.3 传统池塘养殖易受外界污染，水产品质量安全难以保障

传统养殖池塘是一个开放的系统，养殖用水不仅受氮磷等富营养化物质影响，还受到外部水体环境中难降解化合物、重金属、抗生素等污染物质影响，存在着潜在的产品质量安全风险。2016年，中国主要河流中，劣Ⅴ类水质河段的长度约占河流长度的9.8%，富营养湖泊占全部湖泊的78.6%，富营养水库占全部监测水库的28.8%，省界断面中劣Ⅴ类水质占17.1%[5]。据员晓燕等[6]调查报道，在中国七大流域水体中均检出多种持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)，其中松花江、淮河、海河和珠江流域较为严重，水体中的POPs主要是多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、有机氯农药(OCPs)、七氯、艾氏剂、异狄氏剂和甲氧-DDT等。POPs在水生生物中的污染具有广泛性，PAHs、PCBs、OCPs及多溴二苯醚(PBDEs)无论是在水生植物(如浮游植物、挺水植物)，还是在水生动物(如无脊椎动物、鱼类和哺乳动物)中均有检出。水生动物体内的OCPs主要是双对氯苯基三氯乙烷(DDT)和六氯环己烷(HCHs)，目前已在太湖、洞庭湖的野生青虾(Macrobrachiumnipponense)，鄱阳湖的鱼类、贝类，洪湖特色水产品等水生动物体内普遍检出。养殖水域环境中的POPs不断增加，由于POPs具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，其对人类健康和生态环境的潜在污染风险越来越大[7]。

除了POPs，重金属也是池塘水产养殖的风险污染物。重金属不能在生物物质循环和能量交换中分解，但易在环境中蓄积，是环境中重要的污染物，尤其是铅、镉最为严重。重金属对生物机体的危害在短期内并不明显，但蓄积后会引起远期效应，影响水生动物的神经系统、内脏的功能以及生殖、遗传等。许东升等[8]发现，安徽泗县池塘底泥中As的含量变化范围在8～26 mg/kg ，平均为13.32 mg/kg。宗超[9]调查发现，北京部分地区的养殖池塘受到Cu和Cr的污染(单项污染指数>1)，池塘养殖底泥中Cu的综合污染指数PM为0.7，处于警戒线。焦宝玉等[10]调查发现，河南中牟县万滩镇养殖池塘的首要污染重金属Cr的平均含量高达53.35 mg/kg，超无公害水产品产地环境要求最高限量6.7%，Cd的含量在0.07～1.13 mg/kg之间，其平均值0.45 mg/kg，虽未超过无公害水产品产地环境要求，但超出《土壤环境质量标准》Ⅰ类要求。此外，庞洋洋等[11]对广西地区池塘重金属污染进行了调查分析，韦肖杭等[12]对浙江西部养殖池塘的重金属污染情况进行了调查分析，均发现有不同程度的污染和潜在污染风险。

环境激素和抗生素污染是近年来社会普遍关心的重要问题。环境激素(environmental endocrine)又称环境荷尔蒙、环境内分泌干扰剂(environmental endocrine-disrupting chemicals, ENEs)，是人类生产、生活释放到周围环境中，对动物体内正常激素功能产生影响的化学物质，有时也通称“外因性干扰内分泌的化学物质”[13]。到目前为止，被美国环境保护署列入环境激素的化学物质有70种，其中农药类占44种。具有代表性的DDT等农药、PCBs类工业化学物质、二噁英(dioxin)等毒性气体、作为女性合成荷尔蒙使用的已烯雌酚 (DSE)等医药品，部分除草剂(herbicide)和塑料、树脂的原料及洗涤剂等也属于环境激素[14]。抗生素(antibiotic)是选择性地抑制某些生物生命活动的微生物次级代谢产物，及其化学半合成或全合成的衍生物。在养殖过程中，环境激素、抗生素可能通过饲料、病害治理用药、环境用水等进入池塘养殖水体，从而影响水生动物。目前，中国水产养殖中的环境激素和抗生素问题已引起广泛重视，一些养殖区的环境激素和抗生素污染问题尤其突出。如李瑞萍等[15]对湖北宜东平原34 处散养殖鱼塘水体中磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑及磺胺异噁唑3 种磺胺类抗生素(SAs)进行检测发现，鱼塘水体中3 种SAs的质量浓度范围为23～828 ng/L，检出率顺序为磺胺异噁唑(47%)>磺胺甲噁唑(18%)>磺胺二甲嘧啶(6%)。梁惜梅等[16]对珠江口典型水产养殖区水体和沉积物中3种磺胺类、7种四环素类、1种喹诺酮类抗生素的抗性基因(antibiotic resistance genes，ARGs) 和1 种整合子基因进行了定性和定量监测，结果表明，除四环素耐药基因tetW外，所有其他ARGs在珠江口养殖区中均被检出，其中磺胺类耐药基因sul1、sul2和int1的检出率为100%。在相同养殖模式下，养殖时间越长，ARGs 的相对含量越高，表明ARGs 具有累积效应。

目前，人们对养殖过程中的内源性风险污染尚未引起足够的重视。某些区域养殖水体中经常爆发蓝藻水华。蓝藻水华能产生藻毒素，可直接影响到水产品质量安全。藻毒素(microcystin)是藻类产生的一类毒素，主要有多肽肝毒素(peptide toxin)、生物碱类神经毒素(neurotoxins)和细胞毒素(cytotoxicity)等。微囊藻(Microcystis)、鱼腥藻(Anabeana)、颤藻(Oscillatoria)和念珠藻(Nostocales)都能产生具有亲肝特性的环状多肽毒素。目前，经过鉴定的藻毒素变体已有70余种[17]。 一般情况下，只有当藻细胞衰老、死亡或溶解后，毒素才被释放到水体中对水生生物产生危害。藻毒素可对鱼类的血液循环系统、组织器官、免疫系统等产生伤害，当人们误食了被藻毒素污染的水产品后，就会产生中毒或过敏症状，如眼睛或皮肤过敏、腹泻、乏力、厌食、呕吐、嗜睡、口眼分泌物增多等[18]。

针对以上问题，亟需以“绿色、清洁、精准”为目标，围绕池塘养殖生产方式、环境生态等问题开展研究，采用新技术、新方法升级改造传统养殖池塘，建立适合中国池塘养殖特点的理论技术体系，满足水产养殖可持续发展要求。

2 绿色清洁养殖是池塘养殖发展的方向

中国自1990年养殖产量首次超过捕捞产量以来，水产养殖发展迅猛，2016年水产养殖产量(5 142.39万t)已接近猪肉产量(5 299万t)，并分别是牛肉(717万t)、羊肉(459万t)、禽肉(1 888万t)、禽蛋(3 095万t)和牛奶(3 602万t)的7.1、11.2、2.7、1.7、1.4倍以上。进入20世纪90年代以来，随着水产养殖病害的不断爆发，人们提出了水产健康养殖的理念，其基本要求是科学饲养，并通过工程、技术和管理措施，使养殖环境条件满足养殖要求，达到既满足生物要求又提高产量的目的[19]。近年来，随着水产养殖生态环境问题的日益突显，人们开始关注绿色清洁养殖，但由于缺少科学解释，目前尚未有明确的定义和解释。

2.1 绿色清洁水产养殖的基本概念

目前，国际上对绿色生产(green production)的定义为以节能、降耗、减污为目标，以管理和技术为手段，实施生产全过程污染控制，使污染物产生量最少化的一种综合措施[19]。中国对绿色农业的定义是“将农业生产和环境保护协调起来，在促进农业发展、增加农户收入的同时保护环境、保证农产品的绿色无污染的农业发展类型”[20]。按照绿色生产的原理，绿色水产养殖(green aquaculture)可以定义为“将水产养殖与生态环境保护相结合，应用养殖结构优化、废弃物资源化利用等技术手段，提高养殖系统物质转化效率，减少污染排放的一种水产养殖发展形态”。 绿色水产养殖涉及养殖环境、养殖生物学、饲料营养管理、病害防控等多个方面，是一个涉及面很广的综合概念，具有“开放兼容、持续安全、全面高效、规范标准”等特征。

清洁生产(cleaner production)在不同的发展阶段或者不同的国家有不同的名称，例如“废物减量化”“无废工艺”“污染预防”等。但其基本内涵是一致的，即对产品和产品的生产过程、产品及服务采取预防污染的策略来减少污染物的产生。按照联合国环境署1998年修订的定义，清洁生产是为增加生态效率并降低对人类和环境风险，而对生产过程、产品和服务持续实施的一种综合、预防性的战略对策[21]。按照清洁化生产的原理，清洁化水产养殖(cleansed aquaculture)可定义为“对水产养殖生产过程采取整体预防的环境策略，减少或消除养殖投入品对人类及环境可能的危害，满足健康养殖需要，并使社会经济效益最大化的一种生产模式”。

2.2 生态工程是实现绿色清洁养殖的最好途径

生态工程(ecological engineering)是20世纪60年代以来，随着全球生态环境危机爆发，在一些发达国家，催生出的生态与工程相结合的技术。1962年美国学者Howard T.Odum[22]提出了生态工程的概念，并定义为“为了控制生态系统，人类应用来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”。20世纪80年代后，生态工程在欧美等国家和地区逐渐发展，并用于治理生态环境等问题。中国的生态工程最早由马世骏等[23]于1979年提出，并定义为：“应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统”。尽管中国的生态工程发展起步较晚，但发展较快，具有显著地独立性和更广阔的应用范围，在农业、林业、环保、工业等领域已推广应用。

2.3 生态工程在水产养殖应用中取得了良好的效果

20世纪90年代以来，随着水产疫病的不断爆发，国内学者开始关注养殖生态环境问题，并将生态工程技术应用于水产养殖。尤其是近20年来，生态工程在水产养殖中的研究应用发展很快，形成了一批生态工程化的养殖模式，取得了明显的成效。如王大鹏[24]研究构建了“对虾池封闭式综合养殖模式”，在该系统中对虾、青蛤和江蓠三元混养的综合产量(以等价的对虾计) 提高了25.7%，投入氮利用率提高了85.3%。黄国强等[25]设计了“一种多池循环水对虾养殖系统”，在该系统中，每个池塘既是综合养殖池又是水处理池，通过池塘间的调控维持了养虾池塘的水环境稳定。冯敏毅等[26]用微生态制剂(microbial ecological agent，MP)、菲律宾蛤(Ruditapesphilippinarum)、江蓠(Gracilariatenuistip)构建了多元健康养殖系统。实验结果显示，单独采用任何一种生物修复都不完善，只有综合调控才能实现池塘环境修复。此外，杨勇[27]研究了“渔-稻共作”的生态环境特点，提出了综合种养的技术要求。郭立新[28]系统研究了高等陆生植物对养殖废水的净化作用，发现植物有不同的净化效果。泮进明等[29]提出了“零排放”循环水养殖的“水产养殖机械-细菌-草综合水处理系统”构建方法。李谷[30]在研究潜流湿地基础上，构建了一种复合人工湿地-池塘养殖生态系统。 刘兴国等[31]以复合人工湿地与池塘相结合，构建了池塘生态工程化循环水养殖系统，节水、减排效率超过传统池塘50%以上，池塘中的富营养物得到了有效控制。这些研究为中国池塘生态工程化养殖奠定了基础，一些模式已在全国池塘养殖主产区推广应用，为传统池塘养殖升级改造提供了技术和模式参考。

2.4 推行生态工程化绿色清洁养殖的意义

在目前形势下，推广池塘生态工程化绿色清洁化养殖有重要意义。1)符合中国“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展战略，是落实农业农村部“提质增效、减量增收、绿色发展、富裕渔民”的具体体现。池塘养殖不仅是一个重要的国民经济产业，还具有重要的生态作用。据测算，在中国的水产养殖中，每产出1 kg的鲢鳙将从水中带走29.40 g氮、1.46 g磷、118.60 g碳。另据研究，水体中鲢、鳙的量达到46～50 g/m3，就能有效地遏制蓝藻发生。所以，开展池塘绿色清洁精准养殖研究与应用，可以填补池塘绿色养殖理论的空白，加快转变养殖发展方式，为建立“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的池塘养殖方式提供技术支撑。2)有利于推动池塘养殖转型升级，生产更多优质水产品。水产品是人类未来动物蛋白的主要来源，据世界银行预测，到2030年全球水产品约60%来自水产养殖[32]。FAO发布的最新《世界渔业和水产养殖状况》报告预计到2030年，源于捕捞和水产养殖的鱼类总产量较目前水平增长近18%，达到2.01亿t[33]。在中国，随着人们生活水平的不断提高，对水产品的消费需求还会继续大幅提升，由于海洋渔业资源的有限性，未来中国居民对水产品的需求将主要来自水产养殖[34]。另据统计，1950年中国淡水养殖产量为27.8万t(当年人均0.5 kg)，1970年为58.2万t(当年人均0.7 kg)，1990年为446万t(当年人均3.9 kg)，2010年为2 216.5万t(当年人均16.5 kg)，至2015年达到3 062.27万t(当年人均22.3 kg)，年均增长超过167.9%。所以大力发展池塘绿色清洁精准养殖有重要的意义。3)有利于提升池塘养殖产业发展水平。1970年以来，中国水产养殖对水产品的贡献率分别为7%(1974年)、26%(1994年)、39%(2004年)，到2014年达到了73.49%。但由于中国水产养殖的整体发展水平还不高，在产业竞争力方面与国际先进水平相比还有较大差距，如挪威在三文鱼，美国在罗非鱼、斑点叉尾鮰等的养殖均已形成精准化的产业，而中国的多数池塘仍以小规模的传统生产为主，依赖经验进行生产。为此，需要开展绿色清洁精准养殖研究，实现精细化生产操作与管理，促进富民增收，提升产业竞争力。

3 池塘生态工程化绿色清洁养殖的主要内容

池塘绿色清洁养殖是一种高效生态工程化养殖生产方式，它要求养殖生产和环境相协调，突出污染预防和废弃物循环利用，强调养殖产品质量安全，是目前最适合池塘养殖转型升级的技术途径。但由于中国池塘养殖生态工程起步较晚，基础研究不足，相应的技术体系和生产模式不健全，在当前情况下亟需开展以下工作。

3.1 建立池塘生态工程化绿色清洁养殖的理论技术体系

池塘养殖是能量驱动下的物质定向转移，理想的池塘养殖应该是可控、高效的人工生产生态系统。由于传统池塘养殖以经验性生产为主，一直以来缺少基于生态系统的养殖理论基础研究，缺少可量化的养殖生产技术体系，无法科学合理地调控指导养殖生产。为此，必须以基于生态系统的池塘养殖为目标，以水环境条件下叠加养殖活动为重点，提出池塘养殖系统的结构与功能，从最优物质循环与能量流动效率角度，建立池塘绿色清洁养殖的理论体系，进而指导建立“绿色、低碳、清洁”养殖方式；同时从生态工程角度，提出池塘绿色清洁养殖的工程原理，建立面向生态养殖的工程设计目标、原则和方法；最终形成自然资源、社会经济与生态环境相协调的生态工程化池塘清洁养殖理论体系。

3.2 大力推广池塘生态工程化绿色养殖小区模式

绿色养殖小区没有严格的科学定义，但从相关领域的应用情况来看，绿色养殖小区应是结构合理，生态功能相对完整，且有一定边界的生产生态系统。绿色养殖小区是池塘生态养殖的发展方向，适合现代池塘升级要求，池塘绿色养殖小区相对封闭，可使养殖产生的富营养物质在小区生态系统内转化利用；同时由于与外界环境交换很少，还可以有效防控风险污染物的进入，有利保障水产品质量安全。构建池塘绿色养殖小区，应重点开展以下工作：1)研究建立养殖的小区生态系统构建技术，确定生态小区的结构、功能，按照生物网结构，研究确定养殖品种、结构、容量、方式等，按整体性、系统性要求建立池塘绿色养殖小区管理技术；2)围绕最优经济性原则，研究确立池塘绿色养殖小区的布局结构、养殖系统配置、水系布置、设施结构等设施系统建设技术，形成相应技术规程；3)研究养殖小区辅助设施系统配套技术，如废弃物多级循环利用技术及设施、水循环利用技术及设施等，形成多要素组合、物质平衡、生产管理等的技术体系和标准规范。

3.3 研发应用绿色高效池塘养殖设施系统

养殖设施系统是开展养殖的基础。由于历史原因，中国的多数池塘养殖系统非常简陋，已严重不符合现代养殖要求。为此，急需围绕池塘绿色养殖需要，重点开展以下工作：1)研究推广新型池塘设施系统，研发分级池塘、复合鱼池、异形组合池、多营养级结合等高能效池塘养殖设施，以及集污排污、自控进出水等设施，研发营养级分隔调控、分级序批、高效低碳等高能效池塘养殖系统；2)研究应用池塘养殖水系和水处理设施构建技术，如研发生态沟渠、综合生态塘、多级净化、高效生化池、复合人工湿地、复氧池、杀菌消毒调控池等适合池塘养殖需要的设施系统；3)研究推广“南北接力”、室内外结合养殖技术研发苗种培育、转移运输、高效温棚、分级培育等设施系统，充分发挥南北方、室内外气候差异，改变传统养殖方式，提高养殖效益。

3.4 全面实施池塘养殖机械化、数字化生产技术

根据池塘绿色清洁养殖要求，研究建立池塘养殖机械化、精准化技术体系：1)研究投喂、捕捞、输送等机械化作业技术，根据养殖需要，研发仓储式、移动式、轻简化等投喂设备，研发电赶捕捞、组合网捕捞、机械捕捞、吸鱼分级等捕捞设备，以及生产作业车、活鱼运输设备、起吊设备、饲料配送设备等生产设备，并形成相应技术操作规程；2)研究高效增氧技术，开发负压、曝气、射流和搅动等形式的高效增氧设备；研究养殖环境调控改良技术，开发太阳能水层交换、移动水层交换等水层交换设备和底质改良调控、移动臭氧等底质调控设备，并建立相应操作技术规程；3) 针对不同地区池塘养殖特点，研究养殖信息获取与处理技术，研发养殖信息采取、处理等系统；4) 研究养殖精准化技术，研发决策智控、预测预警、水质调控、精准投喂、病害检测、精细化管理等智能系统；5) 集成工业4.0设计制造和基于大数据和云计算的养殖专家系统等，研究建立智慧化养殖技术体系。

3.5 创新池塘绿色清洁精准养殖生产技术体系

虽然中国的池塘养殖产量已很高，但多数池塘养殖仍依靠经验进行生产，许多养殖技术缺少科学依据，为此应围绕绿色养殖的技术需求，重点开展以下工作：1)研究建立绿色养殖技术，重点开展养殖品种配置、养殖容量控制、饲料精准投喂、病害生态防控、分级培育、序批养殖等生产技术研究与优化，形成相应技术操作规程；2)研究建立养殖小区清洁生产技术，建立养殖水循环利用，养殖排放物资源化利用、多营养级复合、复合生物净化以及生物絮团、生物发酵等富营养物循环利用技术，制定相应技术操作规程;3)研究外源风险污染物防控技术，研发风险污染物源头控制、生态屏障以及生物吸附、物理置换、电化学处理、功能材料吸收等设施系统，形成养殖风险污染物防控技术规范;4)研究精准养殖技术，根据养殖过程要求，建立分级营养配置、智能饲料投喂、水质调控、溶氧管理等精细化操作技术模式，形成精准化生产规程;5)研究池塘养殖环境修复技术，建立养殖水体藻类、微生态、底质、水质等的调控技术，研发生物浮床、复合生化滤床、光催化装置等设施系统。

3.6 建立覆盖池塘养殖全过程的工业化管理体系

根据池塘绿色清洁精准养殖需要，研究建立池塘绿色清洁精准养殖的生态环境因素识别、破坏因素控制和敏感因素保护等技术，制定相应标准规范，形成池塘养殖工业化管理技术体系。主要为：1)养殖过程管理技术。针对不同养殖品种特点，研究养殖水质调控、底质调控、饲养和病害防控等的管理技术，建立基于良好生态环境的养殖过程管理技术体系；2)养殖产品质量安全管理技术。研究关键养殖控制点、监控指标、养殖过程监控方案和产品质量检验等技术方法，建立养殖产品质量安全防控管理技术体系；3)养殖废弃物管理技术。研究养殖排放物生态化利用、发酵处理、微生物处理等的再利用管理技术，建立养殖排放物资源化利用技术管理体系；4)养殖配套设施管理技术。研究精准养殖管理技术，以及养殖生产轻简化、机械化等的管理技术，形成技术规范，建立池塘工业化养殖管理技术体系。

3.7 建立适合不同地区的池塘绿色清洁养殖模式

根据不同功能区特点建立一批典型绿色清洁精准养殖示范模式，引领池塘养殖转型升级。1)在经济发达的水网地区，采用池塘与复合人工湿地、生态沟渠、生态塘、有机稻田等相结合的生态工程技术，构建池塘生态养殖循环水和渔农综合种养等绿色养殖模式。2)在黄、淮等旱涝低洼滩区，结合利用河荡、藕塘、沟渠、稻田等进行养殖排放水处理，并采用复合生物浮床、调控设备等进行水质调控，构建“荡田式”池塘生态养殖工程模式。3)在滨海滩涂地区，将引水灌塘与排盐碱技术相结合，构建滩涂池塘生态养殖模式。4)在西北等干旱地区，采取循环节水生态工程技术，构建集养殖、种植、复合人工湿地等为一体的干旱区池塘生态养殖工程模式。5)在三北盐碱地区，利用水系分隔和渗水排碱等技术控制次生盐碱，利用水产养殖吸收降低碱度后的水体进行灌溉，构建“以渔治碱，综合修复”的盐碱区生态养殖模式。

4 结语

进入21世纪以来，全球水产养殖产量以年均6.1%的速度增长，成为最具发展潜力的产业。2016年全球鱼类产量达到1.71亿t，其中水产养殖占47%，扣除非食用(鱼粉和鱼油等)达到了53%，预计到2030年全球水产总产量将达2.01亿t，其中主要增产部分将来自水产养殖。报告预测，2018—2022年期间全球水产养殖业的复合增长率将达4.46%，全球水产养殖市场由中国主导，无论规模还是价值，中国将占据3/4左右的市场份额，中国养殖业的复合增长率(CAGR)将达到3.99%[33]。水产品消费量的大幅增长为城乡居民提供了更加多样化、营养更丰富的食物，提高了人们的膳食质量。鉴于水产养殖改变了世界蛋白质供应格局，具有其他动物养殖业无法比拟的生态效率和资源综合利用效率，随着中国社会经济的快速发展和国力的大幅提升，大力发展绿色水产养殖具有重要的战略意义。

目前，中国有近千万的水产养殖从业人员，多数50岁以上，人员的素质和结构不尽合理，人均水产养殖面积仅33 333.3 m2左右，生产效率较低，收入不高。实施池塘绿色清洁精准养殖有利于提高人员素质，改善从业人员结构，提高养殖效率，增加渔民收入。

此外，作为具有辉煌历史的中国水产养殖业，理应在继承辉煌成就的基础上，向“绿色、清洁、精准”养殖的更高层次发展，不断创新理论、提升技术，形成与中国池塘养殖地位相对应的科技新能力，依靠科技进步，为池塘养殖健康可持续发展提供支撑。相信随着生态工程技术在池塘养殖中的广泛应用，中国的池塘养殖在10年至20年的时间内将成为具有领先水平的现代化产业。