深远海网箱水产养殖发展概述
2021-11-20付晓月黄大志徐慧丽马思远
付晓月,黄大志,徐慧丽,马思远
(江苏海洋大学海洋工程学院,江苏 连云港 222005)
由于环境的日益恶化,沿海近岸的海产品产出日渐减少,现有产出量已经不能满足人们对海产品的需求。伴随着渔业资源的减少,海洋渔业也从传统捕捞作业向海水养殖进行转变,尤其是深远海网箱水产养殖已经成为我国海水水产养殖业的发展趋势。相比于美国和欧洲等,我国深远海网箱水产养殖起步较晚,“海洋渔场1 号”深远海网箱的成功建造,掀起了设计建造深远海网箱的发展潮,截至目前我国深远海网箱种类已达到20多种。相比于普通的海水水产养殖,深远海网箱养殖可以在更深、更广的外海水域进行,同时借助外海水域优良的水质和环境,可以更好地提高水产养殖的产量。现概述我国深远海网箱水产养殖的发展现状,讨论深远海网箱水产养殖在发展过程中存在的一些不足,并对深远海网箱水产养殖进行展望。
1 国内深远海网箱水产养殖发展现状
与国外水产养殖大国相比,我国深远海网箱水产养殖发展比较落后,1996 年我国在“九五”规划中第一次立项,发展深海养殖,1998 年海南省从挪威引进了第一套高密度聚乙烯(HDPE)圆形双浮管浮式深海网箱,2000 年广东省从挪威引进了第一组HDPE 升降式抗风浪深海养殖网箱,2001 年浙江省从美国引进了第一个钢质碟形升降式深水网箱。与此同时,我国也积极开展深远海养殖网箱的自主研制工作,2000 年广东省率先开展了深远海网箱的自主研制,并于2002 年成功研制出了我国第一个具有自主知识产权的HDPE 深海养殖网箱,推动了我国深远海养殖网箱的国产化发展[1]。近年来,随着海水养殖的不断发展,近海水质和环境的恶化,人们逐渐开始看好深远海网箱养殖。在此背景下,越来越多的大型化和规模化的深远海网箱养殖平台投入使用。目前,我国已成功研制全球第一座全潜式深远海养殖网箱“深蓝1 号”,国内首座深远海智能化坐底式养殖网箱“长鲸1 号”和全球首个单柱式半潜深远海养殖网箱“海峡1 号”等一系列深远海水产养殖网箱。
1.1 “深蓝1 号”全潜式深远海养殖网箱
“深蓝1 号”全潜式深远海养殖网箱(图1)于2018 年5 月在山东青岛武船重工成功建成并下水,是我国首座自主研制的具有自主知识产权的大型全潜式深远海智能水产养殖网箱[2]。“深蓝1号”的箱体高度为38 m,直径为60 m,整体质量为1 400 t,能提供近5×104m3的有效养殖水体,一次可养殖30 万尾三文鱼,依托于黄海浅水层的冷水团,三文鱼年产量可以达到1 500 t。“深蓝1 号”作为全潜式深远海网箱,可实现4~50 m 的下潜深度,并且为了给鱼群营造舒适的生活环境,其下潜的深度会随着水温变化而进行相应的改变。“深蓝1 号”的投入使用,颠覆了我国传统海洋渔业养殖模式,实现了从近海养殖向深远海网箱养殖的飞跃发展。
图1 “深蓝1 号”全潜式深远海养殖网箱
1.2 “长鲸1 号”坐底式深远海养殖网箱
“长鲸1 号”坐底式深远海养殖网箱(图2)于2019 年4 月在山东烟台成功建成交付,是目前国内智能化程度最高的深远海养殖网箱[3]。其箱体高34 m、长66 m、宽66 m,最大设计吃水深度达30.5 m,能提供6.4×104m3的有效养殖水体,黄鱼和黑鱼年产量可以达到1 000 t。网箱搭载多种智能控制设备,可以实现箱体网衣的自动提升、自动投饵以及箱体水质和环境的监测。其中自动投饵系统能够实现饵料定时、定量和高效的自动投放,有效解决了由于人工投放导致的饵料投放不均和浪费等问题;水下监测系统通过搭载的大量检测设备,可将箱体所在海域的水质和环境参数及时反馈到箱体的控制中心,控制中心再通过采集的数据对箱体的状态进行实时的调整,实现了深远海网箱养殖的生态化和智能化。“长鲸1 号”的投入使用,推动了我国深远海网箱养殖的进一步发展,为我国深远海网箱养殖智能化发展积累了经验。
图2 “长鲸1 号”深远海养殖网箱
1.3 “海峡1 号”单柱式半潜深远海养殖网箱
“海峡1 号”单柱式半潜深远海养殖网箱(图3)于2020 年5 月在福建省宁德市成功安装交付。“海峡1 号”整体高度为40 m,网箱高度为12 m,直径为140 m,能够提供15×104m3的有效养殖水体[4]。“海峡1 号”养殖网箱主要用于大黄鱼的养殖,年产量可以达到1 500 t。为了减轻台风对网箱的影响,“海峡1 号”采用的半潜式设计可以降低台风来临时的网箱高度。目前“海峡1 号”实际应用等相关工作仍在进行中,“海峡1 号”若能成功应用于深远海水产养殖,这将在很大程度上提高水产品的产量。
图3 “海峡1 号”单柱式半潜深远海养殖网箱
2 国外深远海网箱水产养殖发展现状
1970 年欧洲国家率先开展深远海养殖网箱的设计与建造工作,深远海网箱养殖作为一种重要的深远海养殖方式,在美国和挪威等几十个国家陆续开展。目前,国际上很少有深远海网箱养殖成功案例的报道。现以挪威的深远海网箱养殖为例进行简单阐述,挪威作为深远海网箱养殖大国,紧跟时代前进步伐,引领深远海网箱养殖的发展。其中最为出名的网箱养殖设施为“Ocean Farm 1”和“HAVFARM 1”等。“Ocean Farm 1”[5](图4)是由挪威SALMAR 公司设计,中船重工武船集团建造的,于2017 年交付使用,是当时全球最大的深远海养殖网箱“。Ocean Farm 1”箱体高度为69 m,直径为110 m、结构总质量为6 000 t,能够提供超过25×104m3的有效养殖水体。“Ocean Farm 1”是目前世界上最大的深远海养殖网箱,一次可以实现150 万尾的挪威三文鱼养殖,该养殖网箱高度生态化和智能化,推动了人类深远海养殖的飞跃发展。“HAVFARM 1”(图5)是由挪威Nordlaks 公司和中集来福士海洋工程公司合作建造,其高度为65 m,长385 m,宽59 m,能够提供40×104m3的养殖水体,一次可以实现10 000 t 的挪威三文鱼养殖。“HAVFARM 1”相比于“Ocean Farm 1”更加智能化,可以实现三文鱼鱼苗的自动输送、自动投饵、自动捕捞以及箱体的自动监测、自动增氧、水质净化等智能化功能。此外,加拿大、美国等国在深远海养殖方面也有重大研究成果,推出了自动投饵系统、半自动有缆洗网系统和鱼规格自动分级系统等智能化系统[6],推动了深远海网箱技术的进一步发展。综上,国外先进的深远海网箱技术发展迅速,值得我国学习与借鉴。
图4 “Ocean Farm 1”深远海养殖网箱
图5 “HAVFARM 1”深远海养殖工船
3 深远海养殖业的发展趋势
3.1 深远海养殖网箱箱体的大型化
由于投入的资金有限,国内普通网箱的箱体周长一般比较小,可提供的有效养殖水体一般在10×104m3以下,很难充分发挥深远海网箱水产养殖的优势。为了更好地实现养殖的规模化,提高经济效益,拓展更大的深远海养殖面积以及适应更复杂的海洋环境,深远海养殖网箱箱体大型化发展是深远海养殖的必然趋势。
3.2 深远海养殖网箱配套装备的智能化
深远海养殖网箱配置自动投饵装置、自动洗网装置和鱼类自动分级系统等智能装备[7-8],可提高生产效率,降低劳动强度,实现网箱养殖的产能最大化。同时智能化监测系统可实现鱼群和水质环境的实时监测,远程通信技术可实现海洋渔业的自动化管理水平。因此,深远海网箱配套装备的智能化,是未来发展的必经之路。
3.3 深远海养殖网箱产业链的集约化
随着大型化和智能化网箱养殖的发展,如果海产品产量激增,势必会影响市场价格的波动,深远海网箱养殖的集约化管理就显得尤为重要。所谓集约化,就是要求在养殖过程中,统一配置生产要素,实现网箱的高效管理。因此,深远海养殖网箱产业链的集约化是未来发展的重要途径。除此之外,我国深远海网箱水产养殖未来还会向标准化、一体化、生态化和多元化等方向发展。
4 结语
海洋水产养殖走向深蓝海域已是大势所趋。深远海网箱水产养殖是我国海洋水产养殖转型发展的重要方向,是水产养殖中的新型生产模式,可实现网箱养殖的大型化和规模化生产,可提高水产养殖的经济效益。“深蓝”[9]养殖不仅可产出更多满足人们需求的健康绿色水产品,而且可以减轻渔民的工作压力,提高渔民的收入水平,也是推动我国发展海洋强国的战略需要。