池塘内循环流水养殖草鱼的研究

刘 凯，李 奎，石 伟，管卫兵,4

（1. 上海海洋大学海洋生态与环境学院，上海 201306；2. 宁夏回族自治区水产研究所，宁夏 银川 750004；3. 银川科海生物技术有限公司，宁夏 银川 750000；4. 淮安市苏泽生态农业有限公司，江苏 淮安 223218）

池塘内循环流水养殖模式（In-Pond Raceway System，IPRS）[1-3]，也称为池塘工程化养殖或池塘循环流水养殖模式，最初由美国奥本大学所设计[4]，简称流水槽养殖。2013 年首次被引入安徽[5]。该养殖技术将传统池塘开放式“散养”模式创新为新型的池塘循环流水“圈养”模式，并能收集鱼类的排泄物和残饵，是水产养殖理念的又一次革新[6]。

传统养殖池塘是“三塘合一”（指鱼类生存的外部环境、天然饵料的生产基地、有机物分解的场所均为一处）的生态系统模式，常常出现外源营养投入过多、养殖系统经常失衡等情况，而低碳、高效的池塘循环流水养殖技术有望解决这个问题。池塘循环水养鱼可以使整个水体处于循环流水状态，从而改善池塘的水质指标，提升养殖水环境；同时可提高水体浮游植物的多样性，增加水体自我调节能力[7]。因此，养殖户们积极引进和消化吸收国外低碳、高效的渔业生产理念，结合我国养殖实际情况对池塘循环水养殖技术进行不同程度的改进，以探索适合我国水产养殖现状的池塘养殖模式[8-12]。目前，采用池塘循环水养殖草鱼的研究已有相关报道[13-14]。参照前人的研究，银川市贺兰县光明渔场建立了2 个以养殖草鱼为主的流水槽系统，笔者于2017—2018 年对该系统草鱼生产情况进行了调查分析，以期为推动该生产方式在宁夏地区的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 流水槽具体设计和池塘模式

养殖基地位于宁夏银川市贺兰县，西侧紧邻唐徕渠，占地约71.07 hm2，水产养殖面积19.33 hm2，稻田种植面积51.73 hm2，按照稻渔工程改造稻田约40 hm2。基地设有2 个工程化循环水养殖系统，简称为流水槽1 和流水槽2；其中，流水槽1 占地2.53 hm2，设有4 个养殖槽（养殖槽均为长22 m、宽5 m、深2.5 m 的长方体水泥槽）；流水槽2 占地6.67 hm2，设有6个养殖槽。厂区按照工程化循环水养殖系统建设配套的进排水渠，场区水、电、路、绿化等基础设施。流水槽结构示意图见图1。

图1 稻渔共作模式的流水槽结构示意图

1.2 养殖管理

2017 年的生产试验中，流水槽1 中随机选2 个养殖槽（流水槽1a 和流水槽1b）养殖草鱼，流水槽2 中随机选5 个养殖槽（流水槽2a、流水槽2b、流水槽2c、流水槽2d 和流水槽2e）养殖草鱼；2018 年的生产试验中，流水槽1 的4 个养殖槽（流水槽1a、流水槽1b、流水槽1c 和流水槽1d）均养殖草鱼，流水槽2 中随机选3 个养殖槽（流水槽2a、流水槽2b和流水槽2c）养殖草鱼。水槽24 h 开机增氧，养殖池水体交换循环，水流平均速度0.44 m/min，增加氧67%；外塘水体净化、增氧循环。污水排放在循环大沟，通过提水泵进入高位集水稻田，再分散到各级稻田吸收利用。

1.3 数据采集与检测

记录2017—2018 年养殖草鱼的流水槽放养和起捕情况，计算增重量、成活率。

监测2018 年7—8 月（草鱼生长的黄金季节）流水槽1 进水口和出水口的氨氮、亚硝酸盐含量，检测水质；通过中农溶氧设备系统监测2018 年3—10 月流水槽1 的溶解氧和温度变化，每隔10 min 检测记录一组数据，计算平均值比较溶解氧对草鱼养殖的影响。

2 结果与分析

2.1 流水槽养殖草鱼产量

从表1 可知，2017—2018 年2 个流水槽系统的草鱼成活率较高，但饵料系数相对较高，在1.68～1.92之间，流水槽2的饵料系数2018年较2017年有所升高，这与池塘稻田水质循环的改进和提升有关；水质长期保持在适宜鱼类快速生长的范围内，是鱼类成活率提高的原因，随着流水槽的水大量流入稻田，流水槽营养大量流失，进而导致饵料系数升高。流水槽1 和流水槽2 每个水槽体积为220 m3，因此2017 和2018 年流水槽的平均载鱼量分别为68.1 和76.8 kg/m3。

从表2 可以看出，草鱼尾增重量和放养规格成正相关关系，即在一定范围内，初始规格越重，尾增重量越大；而草鱼尾增重量和放养密度成反比，结合表1 可知，放养密度过大，鱼类的存活率也有所下降，饵料系数有所升高。

表1 草鱼流水槽生产数据

表2 2017—2018 年流水槽草鱼尾增重量和初始密度、规格之间的关系

2.2 水质变化

从图2A 可以看出，出水口位的氨氮含量相较其他几个位置要高；从图2B 可以明显看出，进水口位的亚硝酸盐含量比其他3 个测量点的要低。7 月26 日和8 月9 日氨氮、亚硝酸盐含量均较低，是因为流水槽补充外源水所致；出水口位、外塘中央和浮床位置的氨氮含量值相差不大，说明流水槽外塘水的循环效率较高。在养殖期间，氨氮、亚硝酸盐含量在可控范围之内。了解水质实时情况，能及时通过外力措施来调节池塘水质。

图2 2018 年流水槽氨氮、亚硝酸盐的变化

从图3 可看出，每天日出后，水中溶解氧降低速率减慢，这是因为日出后藻类可以进行光合作用，释放氧气，但光照强度不强，所产氧气不足以弥补鱼类的消耗，所以溶氧继续降低直至最低值；随着光照强度的增加，藻类通过光合作用产生的氧气逐渐增加，于是水中溶氧含量随之增加；气温达到最高温度时，水中的藻类还在继续进行光合作用，产生氧气，水中溶解氧溶解增大；随着温度和光照强度的降低，藻类供氧能力降低。由于水的比热容远高于空气，因此水温升高速度比气温升高速度要慢。这是银川地区鱼类最佳进食时间为15：00 的原因。

从图3 中还可以看出，一天中养殖水体溶氧最低的时候在日出后一段时间，在实际养殖生产中，此时段应该多开增氧机；而一天中养殖水体溶氧最高的时段集中在12：00—20：00，养殖生产中，可以在该阶段多喂食，以便提高饲料利用率。

图3 2018 年流水槽1 溶解氧月平均日变化

3 结论与讨论

3.1 流水槽产量情况

研究结果显示，宁夏地区流水槽养殖草鱼的食饵效果好，成活率和鱼的活力较高，但是冬季要注意及时捕捞或将水槽内的鱼下到大池塘，以防水槽结冰对鱼体造成损伤。但在生产中也发现，由于流水槽单槽宽度过窄（5 m），集中投饵料时，草鱼会互相碰撞，导致皮肤受伤，将单槽宽度改为8～10 m 更为合适[15]。研究中流水槽养殖草鱼的单槽产量为13～21 t，与全国其他地区草鱼养殖的产量[16-17]相比相对较低，这主要与银川地区鱼类生长季节较短有关；但与滁州流水槽养殖草鱼、青鱼、黄金鲫的单槽产量（16～23.5 t）相当，却远高于安庆流水槽养殖鲫鱼、团头鲂的单槽产量（10～15 t）以及铜陵流水槽养殖黄颡鱼、鲈鱼、鳜鱼的单槽产量（8～10 t）[5]。该研究中饵料系数为1.68～1.92，与滁州流水槽养殖草鱼、青鱼、黄金鲫的饵料系数为1.6～1.9 以及安庆流水槽养殖鲫鱼、团头鲂的饵料系数为1.5～1.8 基本一致。。

3.2 流水槽污染处理问题

研究中流水槽系统镶嵌在稻渔共作系统中运行，有较强的营养降解和吸纳能力，这也是池塘工程化循环养殖系统的发展方向。很多研究表明，流水槽按与其配比的外塘净化面积计算，其产量较传统池塘养殖并没有明显的提升，而且连续养殖2 a 后，配套池塘净化区底部往往出现营养负载过高的现象，对外源环境造成一定污染。如果不能有效收集排泄物，该养殖模式的生态效益与传统高密度养殖模式将没有太大区别。池塘循环流水养殖模式下，水槽系统占用池塘面积较小，而留下大部分的区域用于净化养殖水体，可以考虑其他用途，以提高净化产出的经济价值[4,18]。

在稻田里建造池塘循环流水养殖设施，结合稻虾、稻鱼综合种养模式已有相关报道，也可以与莲藕种植池模式结合。另外，有的地方在外塘投放青虾、甲鱼，吊养河蚌也取得了很好的养殖效果[4]。业界人士建议，池塘低碳集聚式内循环养殖模式可以与其他农业生产相结合，例如将收集的排泄物作为有机肥使用[19]。启东地区的系统将流水养鱼区和河蟹扣蟹养殖区（流水净化区）结合起来取得了良好的经济效益[20]。杭州地区在南美白对虾养殖池中设立循环流水养鱼系统，结合养殖废水处理实现养殖尾水“零排放”，取得了较好的经济效益[21]。

在池塘工业化养殖过程中，病害防治和水质改良也是尤为重要的。因为工业化养殖池塘1.5%的精养区所产生的废弃物是由配套的98.5%的净化区来消化、吸收、分解的[22]。

结合现代渔业物联网，通过水质智能监控系统的应用，能帮助养殖生产者及时了解水质实时情况，从而及时通过外力措施来调节池塘水质，总之，池塘工程化循环水养殖在一定程度上实现了水产养殖的智能化和工业化发展，但是还需要加强对排泄物的收集和有效利用[23-24]；同时，将集约化养殖模式和稻鱼共生、虾蟹生态养殖等粗放式模式结合也是一个重要的发展方向。研究中养殖系统实现了与大规模稻鱼共生系统的结合，获得了稳产高效的生产效果。流水槽和标准化池塘养殖塘的尾水流入稻渔共生系统中，为稻渔共作系统提供有机质和营养物质，直接起到稻田养殖水产品减料或不投料而不减产的效果（稻蟹共生产河蟹20～45 kg/667m2），也有助于水稻种植减少化肥施用量（可减少30%化肥用量），而水稻产量维持稳定在500 kg/667m2产量以上；同时实现循环用水，节约进水水源30%。该综合养殖模式被称为“陆基生态渔场”，已在银川得到大面积推广，也值得在全国大规模推广。