虾类工厂化养殖现状

李光光 ，高焕 ，2，3，4，阎斌伦 ，2，3，4

（1．江苏省海洋生物资源与生态环境重点实验室/江苏省海洋生物技术重点实验室，江苏海洋大学，连云港 222005；2.江苏省海洋生物产业技术协同创新中心，江苏 连云港 222005；3.江苏省农业种质资源保护与利用平台，江苏南京210014；4.江苏省海洋资源开发研究院（连云港），江苏 连云港 222005）

工厂化养殖是指水产养殖以工厂化的形式组织安排生产，突显出了水产养殖的工业化生产特征，该技术的核心是水环境的人工调控[1]。以工厂化养殖车间为主要特征的流水养殖模式是目前我国工厂化养殖的主要模式，而国际上与之相对应的是循环水养殖系统（Recirculating Aquaculture System,RAS）。一般认为，日均水利用率95%以上为循环水养殖，95%以下则为流水养殖[1]。

目前,很多水产养殖的物种已经实施了工厂化养殖，尤其是在鱼类中应用最多，包括大菱鲆、牙鲆、石斑等[2]。甲壳类的工厂化养殖主要是虾类的养殖，目前南美白对虾、脊尾白虾等物种都在大力推进工厂化养殖方面的工作，该文拟通过介绍虾类工厂化养殖的现状，进一步探讨其养殖过程中存在的问题，为更好提高虾类工厂化养殖的成效提供帮助。

1 虾类工厂化养殖历史

工厂化对虾的养殖起源于工厂化养鱼，20世纪90年代工厂化对虾养殖设施是根据对虾生活特性由工厂化养鱼设施改造而成[3]。比较有代表性的有美国得克萨斯海洋科学研究所的跑道式养虾系统，台湾对虾试验所台南分所的室内自动化养虾系统。20世纪90年代末到21世纪初，由于新技术的应用，对虾养殖又有了新的模式，比较具有代表性系统的有美国的三阶段对虾养殖系统、虾-藻类-贝养殖系统、南得克萨斯Sauz牧场的基于人工湿地的养虾系统等。2005年以后，工厂化养殖中更加注重有益菌和藻的利用。如美国墨西哥湾海岸研究实验室的基于生物絮凝的对虾养殖系统、美国德克萨斯农作物生命研究所海水养殖实验室的基于菌藻共生的对虾养殖系统等。

我国虾类工厂化养殖起始于1999年，在广西北海地区首先尝试。其做法是利用对虾育苗池和珍珠养殖池养殖南美白对虾，取得了较高的养殖产量。2000年以后，随着鲆鲽类利润的下降，对虾工厂化养殖在东部沿海开始大量发展起来，以塑料大棚+水泥池的流水养殖模式为主[4]，但使用封闭式循环水养殖模式的较少[5]。

2 虾类工厂化养殖系统结构

2.1 养虾池

养虾池一般为砖混结构的长矩形、长圆形、圆形和跑道式。养虾池底部一般为锅底型，排污口在中央。跑道式虾池内水流成一定方向运动，有利于集污排污。圆形和矩形虾池，面积一般从20 m2到50 m2不等，池深一般控制在1.2 m左右。中间排污口比四角低20 cm，排污口直径大概25 cm左右，池壁四角成圆弧形。跑道式虾池又称高位池，地上部分0.8 m，地下部分1.2 m。跑道式养虾池面积较大，如50 m×16 m×2 m。中间设置隔离墙，隔离墙两头和池壁有2 m的空隙，池壁四角设计成圆弧形。池底是地垄式设计，垄间距70 cm，垄沟和垄顶高度差4 cm，垄沟处安置PVC管，PVC管上钻直径5 mm孔，孔间距80 cm左右。所有PVC管与排水管相连，打开排水开关后残饵和粪便就会排出虾池。

2.2 水处理

循环水处理主要是指去除水中的固体悬浮污染物、氨氮、亚硝酸盐氮和有害微生物等物质，经过处理后重新循环利用[6]。水处理主要包括物理处理、生物处理和消毒处理。物理处理，主要是通过物理过滤的方式去除水中的大颗粒悬浮污染物；生物处理是指利用微生物去除氨氮和亚硝态氮污染物；消毒处理是用紫外线、臭氧或者化学方法杀死水中的有害病毒、细菌和有害微生物。

2.2.1 物理处理 水质处理的第一步也是最关键的一步就是物理处理，目的是去除水中的大颗粒悬浮污染物。物理处理有利于减轻生物处理的压力，加快生物处理的效果，保持水质的清新。物理处理的方式有砂滤、蛋白分离器、微滤机、弧形筛等。转鼓式微滤机，滤网200目过滤效果最好，弧形筛网的筛缝间隙是250 μm时过滤效果最好[7]。

2.2.2 生物处理 生物处理是循环水养殖的核心，可以说生物处理去除氨氮和亚硝态氮的能力代表了RAS的最大养殖承载量[8]。去除水中氨氮和亚硝态氮常用的微生物是硝化细菌。其在溶氧充足的条件下把氨氮降解为硝酸盐氮[9]。生物絮团、生物滤塔、生物滤池等是利用硝化细菌等微生物去除氨氮的主要方式。藻类和植物也可以降氨氮，如人工湿地、鱼菜共生系统等。

2.2.3 消毒 循环水养殖中由于密度过高，容易发生病害。因此在物理处理和生物处理之后，通过臭氧、紫外线或者化学法进行消毒处理。臭氧处理养殖用水4 h，病菌几乎全部杀死[10]。一般在养殖过程中的臭氧使用量控制在0.2～1.0 mg/L[11]。养殖用水经过臭氧消毒后要进行曝气处理，去除多余的臭氧，以免杀死水产动物。紫外消毒法一般选择230～270 nm波长范围，照射厚度2 cm，照射时间10 S[12-13]。化学消毒的副作用较大，如漂白粉、高锰酸钾等化学药物要严格把控好用量和残余所造成的影响。

2.2.4 水质调控 去除悬浮物、氨氮和有害微生物后，还要根据水质分析结果，进行化学离子的调整[14]。此外还需要添加EDTA络合重金属，添加有机酸解毒，并且根据虾蜕壳情况适当使用补钙产品。

2.3 增氧

传统水产养殖中普通机械增氧就能满足需要，工厂化养殖中由于养殖密度大、水体相对较小以及微生态制剂的使用，所以含氧量要求较高。除了普通的机械增氧，工厂化养殖中的增氧方式还有微孔、纯氧、液氧、增氧锥增氧等方式。纯氧设备增氧方式最高溶氧量可达28 mg/L，氧气最高利用率可达87%[15]。直接影响水产养殖密度大小和生长速度高低的环境因素是溶氧量的高低[16]。

2.4 水温

工厂化养殖突破自然环境和季节的限制，因此温度控制成为水产动物生长的关键因素。工厂化养殖中常用的加热方式有热电厂、锅炉、电加热棒、地热等。南美白对虾工厂化养殖水温一般控制在24～32℃之间，最佳水温29℃左右。

2.5 病害防治

目前工厂化养殖对虾的病害防治措施以防为主，防治结合。防治措施主要有以下几个方面：放苗前虾池进水10～20 cm，500 mg/L漂白粉浸泡2 d后，冲洗干净。外围储水圈漂白粉10 mg/L每20 d消毒1次，保持透明度30 cm；养殖用水经过30 cm以上的沙井过滤就可以减少弧菌和有害生物的数量；养殖用水经50 mg/L漂白粉消毒后使用。养殖前期卤虫等生物饵料投喂前用50 mg/L的高锰酸钾消毒5 min以上。养殖中后期，即虾苗入池35 d后，用相对温和的消毒剂如过硫酸氢钾或者二氧化氯每7～10 d消毒1次，消毒24 h后使用微生态制剂，预防弧菌。饵料中拌入肽聚糖、葡萄糖、大蒜素就可以提高对虾免疫力，有利于对虾抵抗wwsv；水体中弧菌超标，及时内服蛭弧菌；白便流行季节，单甘脂＋黄芪多糖＋复合乳酸菌溶液拌料投喂；发光细菌治疗可以用漂白粉10 mg/L每天泼洒2次；软壳病可以用软壳宝等补钙产品治疗。

3 问题与展望

虾工厂化养殖的核心是水处理，包括物理过滤、生物过滤、消毒等，其中生物过滤是难点。工厂化养殖系统涉及到机械、电子等高科技领域。我国还处于工厂化养殖的初级阶段，需要培养大量的工厂化养殖高科技和管理人才，开发相关机械和电子监测产品。近年来，南美白对虾在我国大面积推广，已经成为我国对虾养殖的主要品种，随之而来的就是苗种质量下降、携带病毒造成养殖成功率降低。因此选育适应高密度养殖、抗逆性强、生长速度快的苗种也是目前的难点之一。目前，由病毒引起的对虾病害没有特效药物。在对虾工厂化养殖的过程中对抗病毒病害的办法是预防为主，通过微生态制剂、维生素等提高对虾免疫力。因此，针对对虾病毒病害的专用药物的研究开发也是难点之一。我国工厂化养殖流水养殖模式占比较大，养殖废水没有经过处理直接排出，造成了极大的环保压力。

人与自然和谐相处是人类发展的永恒主题，循环水养殖是水产养殖未来的趋势。我国也把循环水养殖作为作为健康养殖和集约化养殖的方向[17]。循环水养殖在欧美等发达国家已经成熟普及，并且朝大型化、高科技化方向发展。如超大型工厂化养殖工厂使用自动投饵机，利用高科技传感器对温度、溶氧、氨氮、pH值等智能监测，实现了养殖的自动化。