郝麗峰，原 輝，李 毅，韓鵬遠，趙占軍，武 旭

（山西省農業(yè)科學院試驗研究中心，山西太原 030031）

虹鱒（Oncorhynchus mykiss）屬硬骨魚綱（Osteichthyes）鮭形目（Clupeiformes）鮭科（Salmonidae）太平洋鮭屬（Oncorhynchus），其肉質鮮嫩，風味獨特，無肌間小刺，富含蛋白質、不飽和脂肪酸及多種維生素等營養(yǎng)物質，在全球鮭鱒魚類養(yǎng)殖業(yè)中占有重要地位[1]。我國于20世紀50年代末期引進虹鱒養(yǎng)殖，經過近60 a的發(fā)展，現年產量已達約3萬t，成為我國水產養(yǎng)殖業(yè)的重要組成部分。近年來，由于各地區(qū)可利用冷水資源日趨下降、對養(yǎng)殖廢水的排放限制更加嚴格以及對養(yǎng)殖投入品管理標準不斷提升，國內虹鱒養(yǎng)殖業(yè)沿襲多年的開放式自然流水養(yǎng)殖模式已不能適應產業(yè)發(fā)展的需要。改進養(yǎng)殖模式，在各個環(huán)節(jié)進行技術創(chuàng)新，實現節(jié)水、節(jié)能及低排放健康養(yǎng)殖是其必然趨勢[2]。同時，傳統的養(yǎng)殖品種由于性成熟較早，影響產品形態(tài)、品質及養(yǎng)殖效益等因素，逐漸被道氏虹鱒、三倍體虹鱒等優(yōu)良新品種所取代。其中，三倍體虹鱒適于養(yǎng)殖大規(guī)格橘紅肉質產品，較二倍體虹鱒具有更好的口感風味、營養(yǎng)價值及養(yǎng)殖效益，其商品名稱為“三文鱒”，已成為國內鮭鱒魚養(yǎng)殖業(yè)的主推品種之一[3-4]。

隨著信息技術的發(fā)展和水利現代化建設要求，水利工程管理單位在工程控制上逐步采用以信息采集技術、網絡通信技術和自動控制技術為核心的水利工程自動監(jiān)控軟件系統，有利于促進工程管理科學化、規(guī)范化、精細化，提升了工程管理水平。良好的軟件系統用戶體驗設計是以用戶需求為導向，體現軟件系統易用性和交互性的關鍵點，本文結合望亭水利樞紐自動監(jiān)控系統設計及實施過程中用戶體驗設計方面的經驗和做法進行介紹和探討。

本研究在“微流水＋液態(tài)氧增氧”條件下，對三倍體虹鱒養(yǎng)殖大規(guī)格橘紅肉質產品（三文鱒）的生產性能、比較效益等進行中試研究，同時對水流量、注水率及養(yǎng)殖水體容積等參數與液態(tài)氧增氧系統的設備參數之間的匹配關系及增氧效率等進行研究，旨在建立一種針對源水流量不足或源水天然低氧狀況的節(jié)水、節(jié)能型新型養(yǎng)殖模式。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 三倍體虹鱒苗種 養(yǎng)殖試驗所用苗種為山西省農業(yè)科學院農業(yè)科技創(chuàng)新研究課題潞城試驗基地引進丹麥三倍體虹鱒發(fā)眼卵自行孵化、培育的3月齡魚苗，從中篩選了外形、體質俱優(yōu)，大小均勻的魚苗5 000尾進行大規(guī)格橘紅肉質商品魚養(yǎng)殖生產試驗，平均規(guī)格為9.46 g/ind。

1.1.2 水源與養(yǎng)殖設施 試驗所用水源為辛安泉泉域內地下水，經機提并經過充分曝氣后進入魚池。提水量根據試驗魚的規(guī)格、數量（尾數）及總載魚量確定，從20 m3/h逐步增加至100 m3/h。據有關水質監(jiān)測資料，源水pH值為7.98，溶解氧為4.63～5.85 mg/L。試驗期間每天采用DO2OO型溶氧儀測量水溫，不同月份的平均水溫列于表1。

教師先展示電子顯微圖，再出示自制細胞核模型，指引學生剖開教具，從外往里觀察模型。并提供問題串，引導學生將核膜與細胞膜進行類比：①細胞膜的功能是什么？②核膜與細胞膜同樣是作為邊界，可能具有什么功能?③細胞膜有幾層？④核膜的雙層膜結構可能影響哪種功能？⑤觀察核膜還具有什么特點？

飼料采用丹麥愛樂水產（Aller）青島有限公司生產的虹鱒專用膨化飼料，其營養(yǎng)成分分析值為：粗蛋白質41%～45%，粗脂肪14%～24%，粗纖維≤3%，粗灰分≤8%，鈣≥0.8%，總磷≤2.0%，賴氨酸≥2.5%。日投喂次數4～2次，投餌率為3.0%～1.15%。從2017年3月10日起，采用在上述飼料中添加40 mg/kg濃度蝦青素的高能量專用膨化飼料（脂肪含量為24%）持續(xù)投喂至試驗結束，期間定期（每60 d一次）采用羅氏比色卡檢測魚肉色度。

表1 試驗期間不同月份平均水溫

2.3.1 養(yǎng)殖成本 根據試驗期間實際支出情況，在不計管理費用、資產折舊等間接費用的前提下，總養(yǎng)殖成本為260 084.64元，包括固定成本和變動成本2個部分[9]，具體構成及比例列于表5。

養(yǎng)殖成本由苗種成本、飼料成本、電力成本、液態(tài)氧成本、人工成本及雜項支出等構成。

1.2 試驗方法

養(yǎng)殖試驗共進行573 d，從2016年6月1日開始，至2017年12月25日結束。試驗過程中，以試驗魚的規(guī)格、數量及注水量為依據，確定各階段養(yǎng)殖密度與面積。養(yǎng)殖密度的調整范圍為6～100ind/m2，養(yǎng)殖面積從50 m2逐步遞增至800 m2（表2）。由于可利用水量有限，各階段注水率[6]差異較大，苗種期（≤50 g）為12.36，到養(yǎng)成期逐步遞減至最低值2.99，平均注水率為7.49。根據各階段注水量及養(yǎng)殖水體容積，試驗期各魚池平均水交換率為0.202次/h。日常管理主要是水質、溶氧管理、試驗魚健康管理及日投喂量的確定。每日定時清除殘餌、糞便等，定期進行養(yǎng)殖水體消毒。通過溶氧控制儀無間斷實時監(jiān)測魚池排水部溶氧，當溶氧降至設定下限值（5.5 mg/L）時，液態(tài)氧增氧系統自動運行，加壓水泵工作頻率為45 Hz，溶氧混合罐工作壓力為0.35～0.4 MPa，達到上限值（8.0 mg/L）時自動停機。以10 d為一個相對固定投喂量的時間單元，每完成一個單元即對試驗魚進行隨機抽樣測試，測算其在本單元末達到的平均規(guī)格。根據日平均水溫、平均規(guī)格等確定試驗魚在下一單元應采用的適宜投餌率。

試驗用魚池為砌石結構，長方形，每個魚池可單注單排，排水為池頂部排水結構。魚池按照面積分為苗種池和成魚池2種類型，池深0.90～1.00 m，內徑分別為12.5 m×4.0 m和25 m×4 m。

從圖3可看出，三種方法所測得結果均低于所配原料的Cl含量，對于含高濃度Cl（>4%）的城市固體廢棄物模擬組分宜采用氧彈燃燒法，然而對于低濃度 Cl（≤3%）的城市固體廢棄物模擬組分宜采用艾士卡法。我國南方廚余垃圾中Cl濃度一般在3%左右，宜采用艾士卡法檢測廚余垃圾中的不溶性Cl含量。

表2 試驗各階段養(yǎng)殖面積與密度

1.3 數據整理與分析

對液態(tài)氧增氧系統增氧效率、三倍體虹鱒生產性能及養(yǎng)殖效益等指標進行比較分析。數據采用Excel進行處理。

本結果發(fā)現，Nif和CsA聯合用藥可誘導牙齦增生，且增生程度較單獨使用Nif或CsA更為顯著，表明二者在誘導牙齦增生方面可能具有協同作用；TGF-β1水平越高，藥物性牙齦增生越嚴重。提示，TGF-β1可能是CsA和Nif的作用靶點，但TGF-β1如何特異性調控牙齦局部發(fā)生增生性改變，其具體機制尚不清楚，需要進一步研究。

2.3.2 經濟效益 根據2017年11—12月國內主產區(qū)市場行情，冰鮮三文鱒原魚（去內臟）平均出場價為57元/kg，以平均出成率85%計，折算為活鮮原魚出場價格可達到48.5元/kg。單位產品毛利潤為20.43元/kg，毛利率為42.12%。根據其養(yǎng)殖周期（573 d），年平均毛利率為26.83%，投入產出比為1∶1.73。

河流健康功能得到改善，有效修復了生態(tài)。在實施增效擴容改造時，重慶市對納入改造的非季節(jié)性河流電站均按規(guī)定完善了生態(tài)流量泄放措施，提高了水資源環(huán)境的承載能力，有效改善和恢復了202條河流流域生態(tài)功能，保護了河流健康。通過改造新增了清潔能源供應量，每年可減少燃煤75萬t，減少排放二氧化碳191萬t、二氧化硫近3萬t和煙塵5萬余t。

系統控制單元通過安裝于魚池上的溶解氧控制儀不間斷實時監(jiān)測水體溶氧，當池水溶氧降至設定下限值時，系統自動啟動，并按照設定的運轉頻率和工作壓力運行。當池水溶氧值達到設定的上限值時，系統自動停機，完成一次增氧過程。

根據患兒的打鼾的頻率,不打鼾0分、偶爾打鼾1分、經常打鼾2分、整夜打鼾3分。憋氣出現頻率:從不憋氣0分、偶爾憋氣1分、經常憋氣2分、整夜憋氣3分。

2 結果與分析

2.1 液態(tài)氧增氧系統工作參數與應用效果

由表3可知，該液態(tài)氧增氧系統適宜的額定功率為4 kW，適宜的工作壓力范圍為0.35～0.45 MPa，在水體溶氧值不低于4.5 mg/L的前提下，系統每次啟動后適宜工作時間為15～20 min，其平均溶氧增加值為3.80 mg/L，平均止點溶氧值為8.86 mg/L，平均增氧效率為1.66 kg/（kW·h），可完全滿足三倍體虹鱒良好生長的需要[8]。

表3 液態(tài)氧增氧系統工作參數與增氧效率

在養(yǎng)殖試驗期間，以系統運行時間為變量，在試驗魚池水溫為15.4～16.5℃，總水體容量500 m，載魚密度為10.32～11.87 kg/m3的條件下，對液態(tài)氧增氧系統的相關工作參數、增氧效率等進行了測試。其結果如表3所示。

2.2 微流水條件下三倍體虹鱒養(yǎng)殖生產性能

對微流水＋液態(tài)氧增氧條件下三倍體虹鱒養(yǎng)殖的生產性能進行了測試，其具體結果列于表4。

通過對表2，3，4數據的綜合分析得出，在微流水＋液態(tài)氧增氧條件下，經過周期為573 d養(yǎng)殖試驗，三倍體虹鱒由平均初始規(guī)格的9.46 g增質量至平均為2 004.41 g，達到大規(guī)格商品魚上市標準。平均日增質量為3.48 g/d，特定生長率為0.93%/d，平 均飼料系數1.16，養(yǎng)殖成活率為92.46%。

表4 “微流水＋液態(tài)氧增氧”條件下三倍體虹鱒養(yǎng)殖生產性能

2.3 養(yǎng)殖成本與經濟效益

1.1.3 液態(tài)氧增氧系統 該系統為邀請項目合作單位自行試制組裝，由總顯示控制儀、電氣控制系統、液氧貯罐、溶氧混合罐、加壓水泵及管路等組成。擬匹配的流水養(yǎng)殖面積為1 000 m2，水體總容積為500～600 m3。其工作原理為：采用高揚程、低流量離心式水泵（增加水壓）從魚池進水渠中抽取部分清水（每小時進水量為養(yǎng)殖水體總容積的5%～6%）進入溶氧混合罐，與經汽化進入罐體的純氧氣體進行對撞和充分混合，形成超飽和狀態(tài)的高壓高氧水，通過PE管路分別進入每個魚池，在進水端接近池底位置沿水流方向呈扇面形水平噴射，以推動池水流速加快及溶氧提升。溶氧混合罐的容積是決定系統增氧效能的主要因素，根據養(yǎng)殖水體容積、目標容納量及虹鱒適溫范圍下的耗氧率[5]等參數確定了其容積及工作壓力等參數。罐體采用304不銹鋼材料制造，正圓柱形，凈容積為0.35 m3。內部為氧-水混合室，從上至下分為2級，上部為第1級，進行氧-水的對撞和混合；中下部為第2級，填裝單體為蜂窩鋸齒結構的PE懸浮填料，對經過對撞和混合后的高氧水和純氧氣泡再次進行撞擊、切割和混合，以提高氧氣利用率。

表5 “微流水+液態(tài)氧增氧”模式下三倍體虹鱒養(yǎng)殖成本及構成

根據表2，5可知，本試驗養(yǎng)殖總成本（直接成本）為260 084.64元，單位產品成本為28.07元/kg。在成本構成中，飼料成本占比最高，為48.93%；其次為人工成本，為25.57%；提水電費占比為10.6%，居第3位；液態(tài)氧與增氧系統運行電費占比達7.05%，超過苗種支出，居第4位。

其中，DO1，DO2分別為時間 t1，t2時的溶氧值（mg/L）；V 為總水體容積（L）[5]；W1，W2分別為時間t1，t2時的體質量（g）；G為總投飼量（g）；W 為魚體總增質量（g）[7]。

3 討論

3.1 液態(tài)氧增氧系統的可行性與運行成本

本試驗表明，在水體負載率為10.32～11.87kg/m3的的情況下，液態(tài)氧增氧系統平均增氧效率仍達到1.66 kg/（kW·h），與傳統虹鱒養(yǎng)殖模式中常用的水車式增氧機（1.2～1.5 kg/（kW·h）、射流式增氧機（0.6～0.8 kg/（kW·h）及壓縮空氣曝氣增氧（0.75～1.05 kg/（kW·h））[10-11]等幾種增氧方式相比，優(yōu)勢明顯。因此，對于源水流量較小，水體交換率較低的微流水式養(yǎng)殖方式而言，配備液態(tài)氧增氧系統是理想的選擇。

在本試驗中，共使用液態(tài)氧5 014 L，平均日消耗量為8.75 L。液態(tài)氧成本及系統運行成本合計為18 339.32元，在總養(yǎng)殖成本中占比為7.05%，單位產品應攤銷的該項成本為1.98元/kg。在以大規(guī)格橘紅肉質產品（三文鱒）為終端產品的養(yǎng)殖中，由于產品具有較高的附加值，可完全覆蓋該項支出，所以從技術和經濟2個方面考量，這種新型的增氧方式是可行的。

There are so many astonishment in 2018 and It's aroused people's discussion on the credibility of wine education. Will these frequent incidents impact the development of wine education industry?What is the future?

3.2 “微流水+液態(tài)氧增氧”養(yǎng)殖模式運行效果評價

傳統的自然流水虹鱒養(yǎng)殖理論通常認為，水量是高密度養(yǎng)殖成功的重要因素，建議注水率為10～15，養(yǎng)殖水體交換率為1～2次/h[6]。在本試驗中，試驗魚注水率（平均）為7.49，養(yǎng)殖水體交換率（平均）為0.202次/h，2項指標僅為常規(guī)自然流水養(yǎng)殖模式的20%～50%，屬于典型微流水養(yǎng)殖。試驗結果表明，液態(tài)氧增氧是一種高效、經濟的增氧方式，可極大程度地彌補注水量小、水體交換率低而導致的生長環(huán)境問題。在這種新型養(yǎng)殖模式下，三倍體虹鱒養(yǎng)殖生產性能表現良好，各項生產性能指標均可以達到自然流水養(yǎng)殖模式下的水平[12-13]。為保證商品魚的質量，單位水體養(yǎng)殖量以不超過20 kg/m3為宜。

從產成品的形態(tài)、質量來看，在新養(yǎng)殖模式下，雖然存在池水流速較緩、魚池中代謝廢物停留時間較長、對水質有一定影響等不利因素，但并未對三倍體虹鱒生長及產成品的品質構成負面影響。出池產品體型、體色正常，肌肉色質為深橘紅色，色度達到羅氏比色板30度以上，肌肉間脂肪線分布均勻、清晰，完全符合商品“三文魚”上市標準[14]。另一方面，通過實踐驗證，發(fā)現在本試驗中還存在一些不足之處，比較突出的是水體交換問題，還可通過改進池型，如增加出水通道，改善水體交換效果[15]以及適當提高液態(tài)氧增氧系統工作壓力（延長高壓高氧水的噴射距離）等方式來創(chuàng)造更理想的生長環(huán)境條件。

3.3 新型養(yǎng)殖模式的效益與發(fā)展前景

傳統虹鱒養(yǎng)殖理論認為，基于虹鱒的生物學特點，其養(yǎng)殖應采用自然流水式養(yǎng)殖模式，池水的流速和水體交換率以2～30 cm/s和1～2次/h為宜，水流量是決定養(yǎng)殖產量的重要因素[16]；該模式的主要缺點在于對源水流量依賴性很強，水資源消耗量大，養(yǎng)殖廢水排放量高。近年來，隨著我國社會、經濟及生態(tài)文明建設的快速發(fā)展，對水資源高效利用和環(huán)境保護的要求日益提高；另外，各養(yǎng)殖區(qū)域可利用冷水資源儲量呈下降趨勢；在養(yǎng)殖品種和產品結構方面存在品種退化，產品結構單一（小規(guī)格白色肉質產品），附加值較低和效益不佳的問題，發(fā)展面臨多維困局[17]。

本試驗所提出的“微流水＋液態(tài)氧增氧”是一種新型養(yǎng)殖模式，從試驗結果看，在水體載魚密度、單位水體產量及生產周期基本相同的條件下，該模式用水量僅為常規(guī)模式的20%～50%，節(jié)水效果顯著，生態(tài)效益突出。三倍體虹鱒品系的引進養(yǎng)殖顯著提升了養(yǎng)殖產品的品質和附加值，根據對同地區(qū)同類型虹鱒養(yǎng)殖場成本及產品銷售價格的調研，與養(yǎng)殖小規(guī)格白色肉質產品相比，三倍體虹鱒單位產品成本上升約40%，但產品銷售價格可提升60%～65%；從比較效益的角度分析，單周期毛利潤率凈提升22%～25%，年均毛利率提升14%～16%，經濟效益也非常顯著，具有良好的發(fā)展前景。