池塘生态循环水养殖机械化技术与装备

池塘生态循环水养殖俗称“跑道鱼”养殖,是通过建造水槽,将池塘分为水槽养殖区和水体净化区,利用机械设备推动水体流动,进行高密度水产养殖的一种模式。沛县地处微山湖湖畔,水源丰富,是淡水养殖的天然场所,全县高标准鱼塘面积4.09万亩,其中池塘生态循环水养殖面积0.12万亩,水槽面积10450m2,养殖品种以加州鲈鱼、草鱼、鲫鱼养殖为主,年产量约0.21万吨。目前,池塘生态循环水养殖因其养殖密度高、便于管理、水产品质量好、养殖效益高等原因,养殖面积呈逐年扩大趋势。2024年底,沛县生态循环水淡水鱼养殖机械设备486台套,综合机械化水平达87.5 %。

一、机械化技术与装备应用与分析

池塘生态循环水养殖集成应用了增氧、投饵、水质监测、鱼污清理、起捕、清淤等机械化技术与装备,现以沛县润沃水产养殖家庭农场为例进行池塘生态循环水养殖机械化技术与装备应用分析。沛县润沃水产养殖家庭农场现有池塘面积103亩,采用池塘生态循环水养殖模式养殖,现有养殖水槽8个,面积 880m2,主要养殖品种为加州鲈鱼。

1.增氧机械化技术与装备。

池塘生态循环水养殖区只占总水面的2—5%,养殖密度约是普通池塘养殖密度的21.2倍,以加州鲈鱼为例,220 m3的水槽放养 33881尾,养殖密度达到80.5kg/ m3,所以池塘生态循环水养殖机械化增氧技术尤为重要。结合淡水鱼养殖农艺要求,沛县润沃水产养殖家庭农场采取每一条宽5m、长22m、深 2.5m(水深2m)的水槽配套1台2.2kw气提式曝气增氧机,4个水槽共用1台套3kw的旋涡式气泵配套若干纳米曝气管;101.7亩净化区配套1台1.5kw涌浪式增氧机、3台3kw叶轮式增氧机、3台 3kw的射流式增氧机,形成封闭循环水系。通过试验证明,这个增氧机配套方案能满足高密度养殖的需要,气提式曝气增氧机不仅起到增氧的作用,还起到推水的作用,一方面让水槽不断更换新水,一方面把大量鱼污和残留饲料冲刷到集污区,便于鱼污清除;纳米曝气增氧设备的纳米曝气管沿水槽两边排列水底,曝气细密,氧气更易溶于水,保证了底层水体的含氧量;净化区射流式增氧机不仅实现了增氧,还促进上下层水体的交换,净化水质,推动水体流动,使外塘形成一个循环水流;种植的水草和放养的滤食性鱼类可以净化水质。在射流式增氧机、叶轮式增氧机、涌浪式增氧机、气提式曝气增氧机、纳米曝气增氧设备等机械设备的共同作用下,始终为养殖区提供鲜活的水流,水质好、氧气充足,水体溶氧量达到6mg/L以上。气提式曝气增氧机,养殖前期以小水流增氧为主,水流速控制在0.1—0.3m/s以内,中后期24小时开机,投饵时不开机;纳米曝气增氧设备在养殖中、后期,勤开机,以保证水体溶氧量在6—8 mg /L以上;射流式增氧机上午5:00至下午17:00开机,晚上不开机。目前,沛县池塘循环水养殖多采用多种类型的增氧机组合增氧,联合水质监测设备,通过设置增氧机自动启停溶氧量的上下限,自动启停增氧机,增氧效果显著,水体溶氧量达到6mg/L以上,饲料投喂期间溶氧量能达到7 mg/L以上,为高密度循环水养殖提供了必不可少的条件。

2.水质监测机械化技术与装备。

为实时掌握水体的溶氧量、温度、PH值等水体参数情况,采用鱼塘全自动增氧控制器系统进行监测。该系统主要由自动增氧控制器、水中传感器和手机客户端组成,一是能在线实时监测检测水中溶氧量、水温等数值,进行手机监控和报警提示;二是可通过设置溶氧量上下限,自动启停增氧机。鱼塘自动增氧控制器系统的优点是免去了人工检测的劳累,并带来了人工检测不能达到的精确度,避免了无效增氧,节省了大量的电力,降低了养殖成本。缺点是水中传感器探头容易附着污染物,造成测量误差,所以要1—2周清洗1次探头,确保测量的准确性。鱼塘自动增氧控制器系统安装时,探头要放在水槽水体含氧量最低的位置,如下风口,固定探头并保持竖直,吃水线保持在出水口下2—3厘米,距离增氧机5—20米;要根据养殖鱼类品种,设置氧溶量下线、上线和午间增氧值,自动启停增氧机。加州鲈鱼最佳的下限可设为5mg/L,上线设为8 mg/L。与人工测量相比测量精确度高,劳动强度小。

3.投饵机械化技术与装备。

由于池塘生态循环水养殖密度较大,分槽养殖,投饵采用一条水槽安装1台60kg的智能投饵机。该机可手机远程管理,具有精准称重、定时投料、无料停机、自动记录投料数据和故障自动报警等功能,同时可关联智能监控,实时查看喂料情况和鱼群吃料情况,是目前水产养殖投饵最理想的机械设备。由于水槽宽度较小,通过加装侧板的方法减小投饵的幅宽,确保投饵不超水槽边界。使用前要根据鱼类品种、不同养殖阶段、数量,以及不同季节、 天气等因素确定日投饵量,平均分成3—4次,定时、定量投放,确保鱼吃饱,尽量减少剩余,投喂过多或过少都不利于鱼类的生长。利用机械投饵大幅度降低了劳动强度,减少了饲料的浪费,提高了饲料的利用率,降低了生产成本,降低有害细菌和有害气体的产生,与人工投饵相比节约饲料10—15%。

4.鱼污处理机械化技术与装备。

根据池塘生态循环水养殖水槽数量设计集污槽的个数,多采用5—8条水槽设置1个集污池,每个集污池安装1台套吸污系统。吸污系统由牵引系统、导索移动系统、水下吸尘器、自动电控系统、管线、电泵等组成,一次性完成鱼污、残饵收集、排污工序。在气提式增氧机的推动下,鱼污及剩余饲料被推送到集污槽,采用水下吸尘器和水泵,把鱼污排放到稻田作为肥料,这个环节单纯人工作业无法完成。作业时,水下吸尘器与集污池池底之间间隙25cm左右,于每次喂食1.5h后吸污1次;注意要及时清理吸尘器,以防堵塞。

5.清淤机械化技术。

池塘生态循环水养殖的清淤分为两个部分,一是养殖水槽的清理,一个是净化区池塘的清淤。养殖水槽的清理主要是排空水,利用二氧化氯或生石灰消毒清理;净化区池塘的清淤主要是采用大型推土机进行清淤,当池塘淤泥深度达15cm以上。为减少有害气体的产生,应及时进行污泥清除,一般3—5年清淤1次。采用大型推土机进行清淤,清淤深度,见新土即可,将淤泥推至塘顶运走。采用大型推土机进行清淤不仅效率高、作业效果好,还解决了吸污清淤组合设备作业时无处存放污水的问题,作业效果是它的10倍,更是人工清淤的 50倍。

6.机具配套方案。

根据池塘生态循环水养殖增氧、水质净化与监测、投饵、鱼污处理、清淤等环节农机和农技方面的需求,沛县制订了池塘生态循环水养殖机具配套方案,以满足确保鱼虾在水质好、氧气足的环境中更好的生长。以100亩水面、8条水槽为例配套机械设备方案见表1。

表1 池塘生态循环水养殖机具配套方案
区域增氧机(台)投饵机(台)水质监测设备(台)鱼污清理机械(台)搬运机械(台)
气提式增氧机爆气增氧机涌浪式增氧机水车式增氧机叶轮式增氧机射流式增氧机
功率台数功率台数功率台数功率台数功率台数功率台数型号台数功率台数功率台数功率台数
养殖区2.280.7526080.01583121
净化区1.511.523333
合计8212338811
二、生态循环水养殖与普通池塘机械化养殖对比分析1.养殖效果对比分析。

池塘生态循环水养殖与普通池塘机械化养殖相比具有养殖密度大、水质易于调控、饲料利用率高、劳动强度小、生态环保、养殖风险小、养殖效益高等优点,达到了降低养殖成本、提高养殖效益的目的。池塘生态循环水养殖与普通池塘机械化养殖养殖养殖效果,具体见表2。

表2 池塘生态循环水养殖和普通池塘机械化养殖养殖效果对比表
项目池塘生态循环水养殖普通池塘机械化养殖
水体状态水体流动, 易于调控水体质量,减少污染物积累,降低病害风险。水体相对静止,自净能力有限,易导致水质恶化。
养殖品种根据市场的需求,养殖品种多样化,随需随捕,回笼资金快。养殖品种较单一,多为1次性捕捞。
养殖密度提高20%以上
饲料利用率投饵面积小而精准,饲料利用率提高,减少饲料10—15%投饵面积大,边缘区域饲料未被食用,造成浪费。
鱼污、残饵处理处理及时,不消耗水中的溶解氧;鱼污、残饵等污染物由吸污泵收集处理后排入稻田作肥料。沉淀分解转化,消耗大量的溶解氧,污染水体抑制鱼类正常生长,提高饵料系数;排污量大,对环境造成污染。
疾病预防情况用用药量减少50%以上。细菌、病害和水体交叉感较重,用药量大。
病死率病死率5%8%—10%
鱼表现条型好,没有土腥味,肉质更紧实,口感更好,耐运输。有土腥味。
清淤养殖槽不需要清淤,外塘清淤间隔拉长。3年清淤1次。
劳动强度便于投喂、观察和捕捞,劳动强度大幅度降低。投喂、观察和捕捞需要人工量大,劳动强度大。
用工量减少80%以上
养殖周期(天)180180
成品鱼平均重量(kg/尾)0.550.55
产量(kg/亩)亩增产约30%
2.经济效益对比分析。

通过增氧机、投饵机、水质监测设备、溶解氧测控仪、尾水处理、清淤设备等水产养殖机械化技术及装备的集成应用,大幅度降低了池塘生态循环水养殖的养殖风险,减少了用工量,降低了生产成本,提高了养殖效率、养殖密度和产量,提高了养殖效益。以沛县润沃水产养殖家庭农场为例,池塘生态循环水养殖平均亩产1573.4 kg,其中加州鲈鱼平均亩产1306.3kg,白鲢、花鲢平均亩产267.1kg,比普通池塘养殖加州鲈鱼平均亩增产294.3kg,白鲢、花鲢平均亩增产16.4kg,扣除各项开支,平均亩增效益7553.0元,取得了较好的经济效益,具体见下表3。

三、存在的问题与建议1.存在的问题。

1)投饵机的最小投料宽幅过大,超过了水槽的宽度,造成相邻投饵机投料交叉,既浪费饲料,又造成了水体污染。龙固镇润沃水产养殖家庭农场对现有60kg型的振动式投饵机进行了改进,在投饵机上安装可调节投料扇面的挡料罩,根据水槽宽度来调节投料扇面大小,解决了投料交叉的问题。

2)净化区射流式增氧机增氧能力不够,流量小,技术人员在分析其结构原理的基础上进行了改进。一是在射流式增氧机原有结构的基础上,把原来的单头喷射器,改装成3个喷射器;二是在进气道处安装了1个旋涡式气泵。改造后,水体的溶氧能力提高了,推水能力提高了,水流加快了,加快了整体水的流速,确保了养殖区对鲜活水的需求。

2.建议。

1)建议投饵机生产厂家,在研发和生产环节加装可调节投料扇面的挡料罩,以适应不同宽度养殖水槽的饲料投放需求。

2)建议射流式增氧机生产厂家,在研发和生产环节,一是增加进气电机的功率,加大进气量;二是研发生产多个喷射器的射流式增氧机,提高射流式增氧机推动水体流动的能力,始终为养殖区提供富含氧气的鲜活水流。

表3 生态循环水养殖与普通鱼塘机械化养殖效益对比表
生态循环水养殖普通鱼塘机械化养殖增产情况增收(元)
养殖情况成本(元)收入(元)养殖情况成本(元)收入(元)
鱼苗投放量品种规格(尾/kg)数量(尾/亩)规格(尾/kg)数量(尾/亩)
加州鲈鱼1002500250010020002000多养殖500条/亩
白鲢76030.676030.6
花鲢450125450125
饲料使用量(kg/亩)1333.016795.21076.413562—3233.2
电费(元/周期)631.8378.2—253.6
渔药费(元/亩)289.730010.3
工人工资(元/亩)529.7880350.3
土地租金(元/亩)2802800
机械设备折旧费(元/亩)101.363.5—37.8
设施折旧费(元/亩)613.1—613.1
病死率(%)58
总成本(元/亩)19540.815463.7—3777.1
成品鱼重量(kg/亩)品种规格(kg/尾)产量(kg/亩)规格(kg/尾)产量(kg/亩)
嘉州鲈鱼0.551306.349639.40.55101238456294.311183.4
白鲢2.25132.3635.02.25124.2596.28.138.8
花鲢2.75134.81752.42.75126.51644.58.3107.9
总产量(kg/亩)1573.41262.7310.7
总收入(元/亩)52026.840696.711330.1.
利润(元/亩)32786.025233.07553.0