中国牡蛎机械化采收技术研究进展
2020-09-17徐文其
徐文其
(中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,农业农村部远洋渔船与装备重点实验室,国家水产品加工装备研发分中心,海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心,上海 200092)
目前,牡蛎(蚝)养殖产业已遍布我国沿海各地区,养殖面积以每年5%的增长率发展。根据《2019年中国渔业统计年鉴》数据统计,2018年国内养殖产量达513.98 万吨,其中两广(广东与广西)、福建与山东三地的牡蛎产量居全国前三位。与牡蛎规模化、集约化养殖模式形成鲜明对比的是农业劳动人口的日益流失、劳动力缺乏问题日益显现,这已影响到牡蛎养殖业的进一步发展。在牡蛎养成收获环节,大部分采收仍完全依靠人工进行海上作业,效率低、工况差、强度高成为制约牡蛎养殖发展的主要瓶颈。
国外牡蛎养殖主要集中在亚洲的日本与韩国、欧洲的法国与丹麦以及北美加拿大与美国等地,其牡蛎养殖业起步较早,养殖模式单一且固定,针对性采收技术应用成熟,配套机械化设备使用广泛。但这些国家的养殖模式与目前我国的养殖模式存在一定区别,吊绳放置密度、布放位置与方法都存在差异,无法直接引入国外技术进行应用。
一、采收技术研究
近年来我国逐步意识到采收技术已成为牡蛎养殖业中一块短板。为了提升采收牡蛎的效率与质量、促进牡蛎养殖产业健康发展、助推渔业生产方式转变与结构调整,实现采收环节的机械化势在必行。中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所根据我国不同海区牡蛎养殖习惯与方式,针对筏式吊养(山东模式)、横式吊养(福建模式)与浮筏吊养(广西模式)的牡蛎,开展了牡蛎机械化采收工艺与作业流程研究,研发牡蛎采收专用设备,集成海上机械化采收生产线(平台),实现养殖牡蛎的机械化采收作业。
1.筏式吊养牡蛎海上联合收获作业平台
针对目前国内筏式吊养牡蛎采收生产,笔者研究团队开展牡蛎采收各环节的机械化工艺技术研发,形成适用于机械化生产的牡蛎采收作业流程;在装备方面,突破延绳提升、浮体分隔、吊绳切割与绳料分离等专用设备关键技术,研制牡蛎连续式海上除杂清洗加工设备与远程监控管理系统,集成构建牡蛎海上联合收获作业平台(船)。目前筏式吊养牡蛎海上机械化采收作业船在山东荣成市桑沟湾海区建立示范点。
在试生产中,该套牡蛎机械化采收系统与传统人工采收相比,采收效率提高近10 倍。人工采收时,30名工人在1个工作日(8小时)的牡蛎采收量为30 吨;牡蛎海上联合收获作业平台配置4 名操作人员,采收能力5 吨/小时以上,牡蛎掉落率低于1%,浮体分隔率95%以上,牡蛎脱除率99%以上,实现对筏式吊养牡蛎进行机械化采收、脱料、清洗与打包等一体化生产作业。
2.横式吊养牡蛎采收作业船
针对福建地区牡蛎吊绳两头分别系挂于两条平行绠绳的横式养殖方式,笔者团队以筏式吊养的机械化采收工艺与设备为基础,结合福建当地采收后的打包习惯与销售方式,研发绠绳提升、浮体分离、料绳切割、输送装袋等专用设备,集成了横式吊养牡蛎采收作业船。横式吊养牡蛎机械化采收作业船通过在采收船体两侧布置提升绞车,将两条平行绠绳同步从海中提升,在浮体分离后,切刀机构同时切断牡蛎料绳两端,通过下方接料输送机进行收集输送装袋。目前,横式吊养牡蛎采收作业船已在福建省石狮市示范点试验应用。横式吊养牡蛎采收作业船只需配置操作工两人,牡蛎采收作业能力5~6吨/小时。
3.浮筏吊养大蚝机械化投放、采收设备与新型养殖浮筏
针对广西浮筏吊养牡蛎海上前期挂苗与后期采收工作量大、劳动强度高、工作环境恶劣等问题,笔者团队创新研发陆上挂苗、挂架转运、海上机械化投放、采收的分段式作业工艺,配套开发新型可抗风浪冲击并可承载高密度蚝串投放的养殖浮筏、陆海转运挂架组与蚝串机械化投放、采收设备。将原先在海上浮筏上挂苗作业环节前移至陆上,通过转运挂架,将蚝串预先按养殖密度系挂于挂架横梁上,再通过陆上车辆与海上运输船舶转运至海上养殖浮筏处,通过机械化投放设备的作业平台将蚝串投放至浮筏中,待养成后,再通过机械化作业平台进行机械化采收。机械化投放、采收设备采用柴油动力液压系统操控,可实现连续高效的投放、采收作业。目前,浮筏吊养大蚝机械化投放、采收设备与新型养殖浮筏已在广西钦州市茅尾海示范点试验应用。浮筏吊养大蚝机械化投放、采收设备需配置操作工两人,蚝串投放或采收量可达2000根/小时。
二、发展趋势分析
1.规模化采收技术与装备
近年,随着海鲜消费水平日益提升,牡蛎需求增幅迅猛,使得牡蛎养殖成为热门投资项目。“万亩蚝排”已成为当下为人所津津乐道的广西新景观。超大规模养殖的背后需要科学化管理与高效高产的机械化作业技术作为支撑,机械化采收设备的作业效率与产量已经得到验证认可,劳动力需求的产业发展瓶颈问题也得到解决。要升级研发规模化采收装备,建设大吨位作业船,布局复线采收设备,以应对超大规模海上牡蛎养殖后期的养成起捕收获需求,提高采收率,解决规模化养殖带来的集中采收问题。
2.采收与加工的海上一体化生产模式
根据生产工艺要求,牡蛎采收后需进行清洗除杂。目前此道工序都在牡蛎采收转运至陆地后进行,但随着对企业环保与排放规定日益严格,清洗废水与废弃物处理将会导致生产成本急剧上升。将清洗除杂加工生产环节前伸至海上,同步完成牡蛎采收、清洗、除杂与收集,在清洗过程中循环使用海水,将牡蛎壳体附带的微藻底泥作为饵料重新放回到海域中,可增加海区中的初级饵料供应,回哺养殖区域,同时实现陆地污水“零排放”。
3.延伸质量安全追溯,加强过程监管
食品安全问题已成为消费市场瞩目焦点。以机器替代人工进行规范作业,排除了人为因素干扰。在机械化采收基础上增设追溯系统与远程监控信息系统,可形成养殖、加工与销售各环节产业链的信息全程追溯,便于监管方与消费者掌握产品全流程信息。
三、问题与建议
我国牡蛎规模化养殖的快速崛起,面临的是配套高效采收技术与大型机械化收获设备的缺失。虽然目前传统人工采收作业正在逐渐升级至机械化采收生产,但小型采收船与自制海上平台无法满足规模化养殖牡蛎的集中起捕。建造装载量大、可搭载高产量采收设备,并配套加工与打包设施的收获与加工一体化作业船、形成规模化、机械化采收与加工是今后的主流发展趋势。但中大型作业船投资成本大、设计标准要求高,建造审批环节的设计图与船舶检验等诸多问题都制约着牡蛎机械化采收专业作业船的发展。
2018 年底,国务院印发《关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》文件,其中明确了要通过加快补齐全程机械化生产短板协同构建高效机械化生产体系。作为我国目前处于快速发展期的牡蛎养殖业,补齐养殖末期采收环节的机械化生产短板,摆脱劳动力需求的桎梏,有利于加快提升产业经济发展。
由此,笔者建议要在多层面给予支持。在政策上,针对规模化采收产业发展,鼓励养殖企业单独或联合出资对现有船舶进行改造利用,在相关审批流程上给予简化优待;在技术上,鼓励企业与科研单位进行产研合作,通过技术转让或联合攻关等手段,扶持企业优先取得相关领先技术,并快速投入应用,推动产业加速升级;在资金上,针对科研单位投入经费设立一些课题项目,攻关技术空白,针对企业增设专项补贴,进一步鼓励企业进行推广应用。