我國鲆鰈類產業工業化與循環水養殖技術

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    面對我國鲆鰈類產業存在的水源、產品安全、及環境調控等制約性問題，鲆鰈類循環水工廠化養殖正在逐步發展起來，其應用水平也在不斷推進。工廠化循環水養殖技術的發展特點，主要表現在規模化擴張和對應特定品種等方面，這是實現工業化生產的前提，因為所有的工業化生產都是以特定品種和規模化為基本條件

□文/中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所所長 徐皓

    徐皓，研究員，長期從事漁業裝備與工程技術的科研、推廣工作，熟悉漁業裝備與工程學科的國內外發展趨勢。現任農業部第八屆科學技術委員會委員、中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所所長，農業部漁業裝備與工程重點開放實驗室主任等職務。
    近年來主要發表了《漁業裝備研究的發展和展望》、《新型順流式網箱的研究》、《加強水產機械化工程學科建設，推動漁業現代化》、《漁業裝備與工程科技發展戰略研究》、《我國水產養殖設施模式發展研究報告》、《漁業裝備與工程學科發展報告（2005-2006）》和《我國漁業節能減排基本情況研究報告》等論文，參與編寫《中國水產科學發展報告（2005-2007）》
    目前正在主持的項目包括：國家科技支撐計劃課題“淡水魚工廠化養殖關鍵設備集成與高效養殖技術開發”、農業結構調整重大技術專項“魚類繁育環境全人工控制系統研究”、農業部948課題“高比表面積節能型生物過濾設施技術”、“上海市標準化生態型水產養殖場設計”等。

    工業化是社會發展的一個進程，而在鲆鰈類養殖產業工業化的進程中，循環水養殖是一個重要的系統平臺。
產業發展要求與工業化
    “優質、高效、生態、安全”是現代水產養殖業發展的基本要求。優質是現代社會進步對食品品質更高的要求；高效則是整個生產系統的低資源、低成本以及集約化生產；生態則是現代社會發展的根本要求，包括環境的問題，生產系統的問題；安全問題包括藥殘和有害物質殘留等，是社會轉型期產品品質控制的基點。
    我國目前水產養殖業的產業水平比較低，品質問題相對安全不是很突出，當我們的產業水平發展到一定程度以后，品質問題更在安全問題之上。在安全保障與品質提升方面，水產養殖產品的種質與健康養殖生境是關鍵。在構建生態型健康養殖生產系統時，如何重視低碳與減排的問題也是需要考慮的。
    我國水產養殖行業正在面臨著生產方式轉變的發展要求，轉變生產方式也是鲆鰈魚養殖業發展的現實要求。鲆鰈類養殖經歷了近20年的發展，形成了最大規模的海水魚養殖品種之一，它的產量、集約化程度、產業鏈都反映出了它的規模化養殖程度。但是按照生產方式轉變的要求來看，還是存在著生產方式粗放的問題。這種生產粗放的問題實際上已經在制約著產業的提升。

▲高密度循環水養殖系統（青島通用水產養殖有限公司提供）
鲆鰈類產業存在的制約性問題
    一是“水”的問題
    優良的水環境是集約化健康養殖的前提。“設施大棚+井”的養殖模式對水源的依賴性非常高。目前的水源主要有地下海水、自然海水和鹵水兌淡水幾種。在調研中我們發現，在很多地區生產系統的水源問題越來越突出，特別是地下水的抽取，水井越來越深、供水量越來越小。目前實際生產上，山東地區日換水6-8次，遼寧等地1-2次，而理想的鲆鰈類養殖換水要求為日換水量3.5-20次，400克/尾魚17-20次，水供應量不足的問題非常的嚴重。
    二是“安全”問題
    產品安全是整個產業立足于社會的基本前提。需要水才能保障健康養殖的環境，當水出現問題的時候，健康養殖就出現問題了，魚的免疫力就會下降，不得不使用藥物，生產中慢慢地形成一種“藥物依賴”的問題，最終導致消費者信心下降。因此2006年多寶魚事件對產業的損害依然歷歷在目。
    三是“環境”問題
    從某種程度上來說，水產養殖的發展是以自然資源和環境為代價的，對環境成本的占有最終是要償還的。首先是水資源，以養殖密度來看，目前比較成熟的養殖系統，養殖密度為20kg /m2，倒過去推算的話，按照健康養殖的要求，如果每天換20次水，商品魚2年養殖用水量達到140萬m3/t，整個產業目前的年產出8.67萬噸，將使用近1200億立方的水。
    水是有代價的，國家已經出臺了《水資源費征收使用管理辦法》，要對水資源的開采利用收取水資源費，除了農業種植業，以及一些非經營性的產業不收水資源費，其包括水產養殖在內的許多產業都是征收對象。對水產養殖業，有的地區是象征性的收，有的地區是暫緩收。如果要征收，以山東省的管理辦法，開采地下水的收費為0.45元/噸，以此價格， 每噸魚的成本一下子增加了63萬，每公斤要增加630元。如果真的有一天要對鲆鰈類養殖產業收取水資源費的話，那就沒法生產了。另一個是地下水位下降的問題。由于大量的開采地下水，有的地區地下水位明顯下降，開采井的深度不斷地加深，有的企業已經到了采水量無法保障的境地。再次是富營養排放問題。現在這種模式的排放，會對沿海海域環境造成直接的影響。
    四是“調控”問題
    工廠化生產就是要增加人為調控能力，盡可能地擺脫自然條件對生產系統的約束。目前的養殖生產模式裝備設施相對簡陋，調控能力非常低。現有的手段主要是增氧、換水和調溫。如何來增加我們的調控能力，保障健康養殖條件，同時也是提高水資源利用效率關鍵。工廠化循環水養殖系統就是一個具有相對比較全面調控能力的生產系統。
    因此，推進鲆鰈類養殖生產方式轉變的關鍵是增強水質調控能力、提高設施利用率、節水減排節能以及延長產業鏈。增強水質調控能力就是提升水質凈化裝備水平，也就是機器化、裝備化的問題；提高設施利用率就是提高設施系統的產能，是工業化的問題；節水減排節能也就是提高水資源利用效率，是可持續發展的問題；產業鏈就是產業化。
    機器化、工業化、產業化加上可持續化，就是十六大報告中指明的新型工業化道路的內涵。我國的第一波工業化浪潮開始于上世紀的五十、六十年代，現在是第二波工業化浪潮，第二波工業化浪潮區別于第一波的就是“新型”兩個字，就是可持續的理念。我們需要以工業化的理念來發展鲆鰈類養殖產業。
    工業化是現代社會發展的進程，人類以農業化實現了從狩獵文明到農耕文明的轉變，現在的中國正在以工業化來實現從農耕文明到工業文明的轉變。我們現在正處在中國第二次工業化的浪潮當中，現代農業也正處在農業工業化的啟動階段，農業生產方式轉變的重點就是生產方式的工廠化以及經營方式的產業化。
    水產養殖生產的工廠化，其途徑就是工程化。整個水產養殖產業的發展，從最早的池塘養殖到設施化的大棚養殖，將來要發展工廠化循環水養殖，在這發展過程中，工程化程度不斷的在提高，工程化養殖生產方式的發展進程不斷推進。
    工程化養殖，不是單一的工程、裝備、設施的概念，從現代工程意義上講，工程化養殖是建立在工程學的基礎上的，重要的是強調生物生產技術與現代裝備技術的系統性的集成，它是一個系統性的生產平臺。現代科技已經發展到相當高的水平，現代生產系統已經很難用單一的技術去解決整體性的問題，必須要建立一個系統的平臺，使它實現最佳的整體性效益。農業工程和工業工程不一樣，它的系統構建更有難度，要求更高，如何圍繞著“保障生產品質、提高生產效率、減低資源消耗、控制污染排放”來建立水產養殖系統工程，顯得非常重要。
    精準化是工程化養殖的重要目標，就是通過精準化來不斷提升生產系統的調控能力和經濟性。工程化首先要以生產系統的構建為前提，要了解，生產系統的應用條件，首先是特定的環境條件參數，氣候極限參數等，然后是與特定品種相關的參數，如溶氧、水溫、水質標準，另外還要把握特點品種的應急狀態、最佳生長狀態、福利狀態等，把它們作為整個系統構建的邊界條件參數。在這個前提下確定投入品控制的下限，比如飼料營養的下限、漁藥劑量的下限、增氧量的下限。然后來構建精準化的調控方式，比如對溶氧的調控，對水質的判斷以及對投喂的調控。在此基礎上，再構建全過程的質量管理模式。由此來不斷提升整個系統的精準化程度，提高整個系統的經濟性。
    鲆鰈類養殖產業相對于其它養殖業，尤其是海水魚類養殖業，是具備發展工業化、發展工廠化的條件的。因為鲆鰈類養殖產業具有一定的產業規模，不斷延伸的產業鏈，而且有較高的設施化水平和較高的組織化程度。推進鲆鰈類養殖產業的工業化，首先是生產系統的工程化構建，其次是促進產業化經營的規模和水平。

▲循環水養殖車間全景（青島通用水產養殖有限公司提供）
循環水養殖技術應用水平
    我國的工廠化循環水養殖，發展至今已有三十多年的歷史。上世紀70年代我國開始發展工廠化循環水養殖，主要是為了提高產量，解決當時計劃經濟時代吃魚難的問題。到了80年代后，特別是改革開放初期，鰻魚養殖產業大規模發展，引進了一批循環水養殖技術及裝備。到了九十年代末期或者說是本世紀初期，現代農業示范項目的建設也帶動了一批淡水工廠化循環水養殖的發展。現在以鲆鰈類養殖為代表的循環水工廠化養殖正在發展起來，正在不斷地推進循環水養殖技術的應用水平。工廠化循環水養殖技術的發展特點，主要表現在規模化擴張和對應特定品種等方面，這是實現工業化生產的前提，因為所有的工業化生產都是以特定品種和規模化為基本條件。
    我國的工廠化循環水養殖還存在著裝備設施落后、技術研究和產業應用脫節的問題，在裝備研發與應用方面、裝備系統應用與管理方面、技術系統集成與生物技術方面還存在脫節的問題。國外循環水養殖的發展背景，首先是魚價相對昂貴，而能源便宜，如電費；再是勞動力成本高，需要以高效生產來彌補；另外發達國家在水資源和排放方面有很高的要求，迫使生產系統提高建設水平。發達國家的水循環養殖發展水平高，其本質是經濟利益驅動和環保法律制約。
    國外循環水養殖先進技術的特點，一是技術研究方面相對成熟，包括基礎模型、微生物強化、反硝化技術、藻基生物轉化、酸堿度平衡、新裝備研發、數字化環境監控、自動化投喂控制、機械化生產作業等；在系統構建方面也做得非常好，尤其是針對一些特定的養殖品種，在設施優化、行為與生境優化還有工程經濟性分析方面做得相當全面。二是生產工藝相當完善，針對特定的品種有完整的操作規程、管理軟件和階段式的生產模式，形成了工業化的管理體系。
現在養殖設備改造推進的建議
    推進鲆鰈魚工廠化養殖，第一是要強化循環水養殖技術研究，奠定發展基礎。借鑒國際先進技術，研發自主技術裝備，突破關鍵技術，提升我們的裝備水平，是非常重要的。
    第二是發展工程化技術系統，構建生產技術平臺，推進養殖生產精準化，以工業化的理念來構建養殖生產系統。針對特定品種，構建特定模式、運行狀態、生產工藝來提高產能，再通過設施化、設備化、工藝化來推進工廠化養殖。重點建立對應系統運行的最佳養殖密度、對應生長需要的最低營養投入、對應健康養殖的水質控制參數、對應生產系統的科學管理規范。
    第三是生產系統建設，現有設施改造與新系統構建并行，形成集成示范的效應改造現有的設施系統。以發展原位調控技術促進現有設施升級，提高水體的利用率，達到節水減排效果；以發展異位調控技術支撐系統性改建和新建，實現循環水養殖。推進鲆鰈類水循環養殖的節水減排，需要形成規范化技術，以指導企業逐步升級。（本刊原創稿件，轉載須注明出處，違者必究！）