北京地区渔农综合循环利用模式试验研究

◎ 文/谢吉国 张悦 高薇 马立鸣 何川

近年来，以鱼菜共生为主要技术手段的渔农综合循环利用模式在国内逐渐兴起。为探索该模式在北京地区的使用效果，作者以大口黑鲈为养殖品种，展开了初步研究，总结了相关技术经验，为下一步系统性研究和规范化应用渔农综合循环利用模式提供了参考。

渔农综合循环利用模式是在温室大棚条件下，利用不同材质的陆基圆形养殖设施开展水产品养殖，产生的养殖尾水通过管道和动力转移至棚内蔬菜种植区，利用蔬菜的生长消减水产养殖产生的N、P等营养元素，同时实现养殖尾水的净化和循环利用。目前，该模式在北京、天津、重庆等地均有不同规模的应用。北京地区最早于2019年对该模式进行探索，但受相关农业设施用地政策等因素的影响，并没有进行大规模推广应用，但该模式作为大农业综合循环利用的一种创新模式，可在高效利用土地资源、增加农产品供应、拓展农业经营途径以及促进农户增收等方面发挥重要作用。

2022年～2023年，为更好总结渔农综合循环利用模式的应用成效，北京市大兴区畜牧水产技术推广站利用一栋1500m2的温室大棚，以大口黑鲈为养殖品种，展开了研究工作，总结了相关技术经验。

一、试验材料

（一）温室大棚

温室大棚为下沉式暖棚，长100m、宽15m，弧型顶棚，棚顶最高处7m，最低处1.5m。棚内冬季最低温度18℃，夏季维持在25℃左右，空气湿度一般维持在50%～60%，棚顶设有遮光率75%的遮阳网。棚内温度与光照通过大棚棉帘升降控制。

（二）试验设施

棚内设有水产养殖区和蔬菜种植区。其中水产养殖区占地1130m2，12个养殖水槽容积约520m³；种植区占地530m2，蔬菜种植面积120m2。

1.养殖设施

棚内建有养殖系统2套。每套系统包含有PP板材质的直径6m、壁高1.5m、锥体深30cm的陆基圆形养殖水槽6个，每个水槽配有竖流沉降器1个，同时每套养殖系统配有集成水处理系统（含微滤机、蛋白分离器、紫外杀菌灯、生化槽、滤料为K5填料）1套，水处理能力为30t/h。此外系统还配有40m3的补水池2个、10m3的集污池1个、水质在线监测设备2套、5.5kW的罗茨风机2台（用一备一）以及备用发电机等。

本次试验使用2套养殖系统共12个陆基圆形养殖水槽，其中11个水槽用于开展大口黑鲈养殖试验，1个水槽留作备用，每个水槽有效养殖水体42m3，前60d使用6个水槽，分池后使用11个水槽。

2.种植设施

种植区建有规格为5.5m（长）×1m（宽）×1m（高）的蔬菜池22个；蔬菜池内配有直径160mm的排水盲管、格栅板、3cm～5cm粒径火山石、48孔/m2环保级EPE材质水培定植浮板、定植篮以及水培定植绵等。蔬菜池建设方式为地下70cm，地上30cm，进、出水口两端高度差10cm，低的一端底进水，高的一端上出水。进水口沿池底中央铺设直径160mm的排水盲管5m，盲管上方铺设格栅板并覆盖厚度为30cm～50cm的火山石滤材，同时布设有长度为5m的纳米增氧管一根。种植区的水体循环流动由4台（200W，30t/h）低扬程大流量提水泵完成。

（三）放养鱼种与饲料

养殖品种原则上需符合市场需求、附加值高且适合北京地区养殖。本次试验选择大口黑鲈为试验品种，于2022年11月17日投放平均规格为50g/尾的鱼种30000尾，放养密度2500尾/槽。投喂饲料为蛋白质含量49%的大口黑鲈膨化饲料。

（四）试验用水

水源为地下水，水质指标均符合《中华人民共和国渔业水质标准》（GB 11607-1989）要求。水源水主要水质指标如下：pH值为7.2，氨氮<0.02mg/L，硝酸盐氮1.36g/L，亚硝酸盐氮<0.02mg/L，总碱度为510mg/L，总硬度为440mg/L。

（五）种植蔬菜品种

蔬菜选择原则上要求生物量大、生长迅速、喜肥喜水、对氮肥需求量大，易成活。本次试验选择蔬菜品种为空心菜，该品种为扦插生长，且生长过程中需要大量的氮肥，适宜密植培养、易水培、可多次收割，能够满足鱼类的生长周期内水质净化要求。

二、试验方法

本试验循环水设计方案采用两条循环路径回流至养殖槽，两条路径可同时循环，也可独立循环。一条路径是养殖用水经竖流沉降器初次沉降后，依次经过微滤机、蛋白质分离器、生化槽、紫外消毒等水处理系统，然后回流至养殖槽；另一条路径是养殖用水经竖流沉降器初次沉降后，直接进入蔬菜池净化，经底部沉降，火山石物理过滤、生化过滤及蔬菜净化吸收后，经提水泵流回至养殖槽再利用。竖流沉降器、微滤机、蔬菜池均设置排污口与集污池相连。集污池收集的鱼类残饵粪便，经添加生物制剂，并充分曝气处理后，作为有机肥混合液由周边蔬菜大棚就地资源化利用。

（一）水产养殖方法

1.日常饲喂管理

试验期间，日投饵率为1%～1.5%，每7d～10d打样抽检，并结合摄食情况及时调整投饵量。每日8:00～9:00、17:00～18:00各投喂一次，每次投喂时间控制在40min以内，保证大口黑鲈合理饮食。

2.强化疾病防治

每日对养殖环境及鱼类摄食情况等巡查不少于4次，发现情况及时镜检、解剖，分析发病原因，做到预防为主，防治结合，降低发病风险及损失。此外，养殖期间重点强化鲈鱼日常保健，每7d～10d停料半天或者一天，每15d用经审批的具有保健功能的药品拌饲投喂3d～5d，每30d三黄散拌饲投喂3d，增强鲈鱼体质和免疫力。

3.注重水质调控

目前，亚硝酸盐指标居高不下是大多数循环水养殖的难点，而渔农综合循环利用模式也属于循环水养殖的一种，且新建设的生化池菌群尚未建立，投产后水体氨氮、亚硝酸盐短期内迅速升高，需每日监测水质指标的变化。投产后，每2d在晴天上午使用含乳酸菌、芽孢杆菌、硝化菌等经审批的复合微生态制剂进行全池泼洒，有助于蔬菜池、生化池菌群建立。

系统菌群建立后，每日早中晚利用快速检测试剂盒检测氨氮及亚硝酸盐，氨氮0mg/L～0.9mg/L、亚硝酸盐0mg/L～0.15mg/L，每7d～10d使用一次经审批的复合微生态制剂调水质，并根据氨氮亚硝酸盐指标变化及时增加使用次数。

4.及时排污补水

前期投喂饲料较少，视竖流沉降器内残饵粪便富集程度酌情排污补水。随着投喂量的增加以及水体氨氮、亚硝酸盐指标的升高，每日要及时将竖流沉降器沉淀收集的鱼类残饵、粪便排放至集污池，以降低系统负担。养殖前60d，每次投喂后1h～2h竖流沉降器排污一次，排水量控制不超过竖流沉降器容积1/2，约为0.25m3，每日排污补水2次，第三个月投喂高峰至商品鱼出塘，除竖流沉降器每日排污2次外，养殖池每7d进行1次底排污，每次补水5cm。

（二）蔬菜种植方法

本试验种植空心菜品种为三叉空心菜，种植时需合理安排空心菜育苗、定植、采收时间。原则上在苗种投放前，将育苗至三个分叉的空心菜移栽至48孔浮板进行定植，定植密度48株/m2。植株长至30cm高时，及时采收。采收时在其主径基部预留1个～2个径节生长点，并注意去除过密过长的径条，利于通风和加强光照。第一茬空心菜在定植后20d收割，后续每15d左右收割一茬，连续收割3茬～5茬后，可重新扦插定植。种植过程中发现长势过于羸弱或者干枯发黄的植株，需及时重新扦插定植或者从育苗穴盘重新移栽。

三、试验结果

（一）水产品收获情况

本试验自2022年11月17日投放鱼种至2023年7月15日大口黑鲈商品鱼出池，试验周期240d，共生产大口黑鲈商品鱼10207kg，平均规格达到0.65kg/尾。

（二）蔬菜收获情况

养殖周期内，共生产空心菜560kg，主要以绿色有机蔬菜包的形式通过网络零售，售价为50元/kg，销售额2.8万元。

（三）饲料消耗情况

养殖周期内共消耗大口黑鲈专用人工配合饲料9.6t，平均单价11458元/t，饲料费投入总计11万元。

（四）水电等情况

1.用电方面

整个系统全部功率约8kW（包括增氧用罗茨风机5.5kW，集成水处理系统2kW，蔬菜池提水泵400W，水质在线监测系统等弱电100W），养殖全程耗电量为46080kWh，单价0.543元/kWh，电费投入总计2.5万元。

2.用水方面

整个养殖周期240d，有效养殖水体462m³；竖流沉降器容积0.5m³，共计排污480次，每次排水量控制不超过竖流沉降器容积的二分之一，共耗水1170m3；底排污26次，每次16m3，共计耗水416m3；生化池及蔬菜池共计水量约为201m3；综上本批次鲈鱼养殖全程耗水量约为2249m3。本试验园区农业生产暂未收取水费，因此本试验未计入。

四、分析与讨论

（一）水产品养殖结果分析

本次试验利用11个水槽，462m3有效养殖水体，经过240d的养殖，共生产大口黑鲈商品鱼10207kg，平均单产22kg/m3，每个养殖水槽（42m3水体）生产大口黑鲈商品鱼928kg。京郊传统池塘养殖模式下，大口黑鲈每亩的单产水平约为1250kg/亩，渔农综合循环利用模式下，每个占地仅18.84m2的水槽养殖产量相当于传统池塘亩产量的74.2%，极大提升了土地的利用率和养殖生产效率。

（二）饵料系数分析

本试验全程投喂蛋白含量为49%的膨化饲料，共投入饲料9.6t，收获商品鱼10207kg，鱼种初始重量1500kg，成活率50%，鱼体增重9457kg，平均饵料系数为1.02。试验过程中，为提高饵料利用率，采取了以下措施：一是每10d打样1次，测量鱼体重量，并根据情况调整投饵量，每次投喂后观察吃食状态及剩余饵料情况，对下一餐投饵量进行微调；二是投喂前根据水质在线监测的溶解氧、pH值、水温等指标以及利用试剂盒快速检测的氨氮和亚硝酸盐等水质指标，确定是否调整投喂量；三是定期用中草药拌饵投喂，严格做好保肝护肝工作。

（三）水电消耗分析

经测算，本试验渔农综合循环利用模式亩均用水量999.6m3，用水量与北京市池塘养殖用水定额标准1000m3/亩一致，但产量可达到池塘养殖产量的4倍，每万元产值耗水量仅为51.5m3。本试验种养系统为首次投产应用，试验过程中发现采购的竖流沉降器结构不够科学，排污用水量较大，后续可通过优化竖流沉降器大小及结构，减少排污时排水量以达到进一步节水效果。

渔农综合循环利用模式下，增氧机需24h运行，为主要耗电设备。本试验系统整体耗电功率为8kW，其中增氧机功率5.5kW，占总耗电量的68%。养殖周期240d，养殖前120d仅使用6个养殖槽，造成前期电力浪费约7920kWh。建议选择变频增氧机降低电力成本或合理安排养殖生产，使系统满负荷运行，同等电力成本可产出更多效益。

（四）效益分析

1.经济效益

本次试验由试验点工人兼职负责生产管理，因此人工成本并未纳入生产成本之中。试验总成本32.6万元，其中：固定资产折旧成本6.6万元，生产性投入成本26万元。试验总产值43.628万元，其中：商品鱼销售收益40.828万元，蔬菜销售收益2.8万元。试验纯利润11.028万元。单茬养殖效益为北京地区同等规格大棚年利润8万元的137.85%。若通过优化饲养周期、适当提高单位水体养殖密度，实现年生产成鱼2批，预计年利润可达到20万元～30万元，全部投资回收期预计3年左右，如采用镀锌板帆布养殖池，则当年即可收回投资成本。

2.社会和生态效益

渔农综合循环利用模式不仅可以可实现鱼菜共作，提高土地资源利用率，还实现了“一水两用”和生产用水的循环利用，系统收集的鱼类残饵粪便可以被周围蔬菜大棚及大田作物就地消纳，真正实现了养鱼不换水、养殖尾水零排放以及农药化肥减量的目的。该模式生产产品具有易捕捞、易采摘和绿色生态的特点，可以依托中大型城市消费特点，发展休闲旅游、有机餐饮、观光采摘等，既丰富了首都菜篮子，满足不同人群需求，又拓展了农村就业岗位，增加了百姓收入，实现京郊土地资源的充分利用。

目前，渔农综合循环利用模式尚存在机械化、智能化水平不高，劳动强度大等问题。下一步，我们将通过配置自动补换水设备、液态增氧系统，科学管理水体循环量及养殖茬口等，逐步将单茬养殖单产水平提高至50kg/m3，同时降低劳动强度，提高农业综合种养效益。此外，根据北京都市农业特点和消费群体优势，可进一步探索配套基质，栽培茄果类、喜肥喜水甘蔗及叶菜类作物，就地处理消纳养殖尾水及鱼类残饵粪便，并发挥休闲采摘生态农业效益优势，不断发展和完善渔农综合循环利用模式，为首都农业绿色发展提供支撑。