林海，張曉偉，潘建林，王姝涵，唐建清，李佳佳，陳友明

（江蘇省淡水水產(chǎn)研究所，江蘇 南京 210017）

傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖依靠高換水量、高投餌量和高漁藥投入量換來高產(chǎn)，養(yǎng)殖尾水中含大量飼料殘餌和代謝產(chǎn)物，對江河、湖泊等水環(huán)境造成較大的環(huán)境負荷。循環(huán)經(jīng)濟要求從傳統(tǒng)經(jīng)濟的“資源—產(chǎn)品—污染排放”單向流動的線性經(jīng)濟向“資源—產(chǎn)品—再生資源”的反饋式流程轉變[1-2]。該試驗本著“養(yǎng)殖廢棄物是放錯地方的資源”的理念構建“稻漁綜合種養(yǎng)+生態(tài)循環(huán)水”系統(tǒng)，兼顧綠色健康養(yǎng)殖和高密度養(yǎng)殖，實現(xiàn)全程種養(yǎng)殖外源性藥物零投入、飼料減量化使用，有效提高了農(nóng)產(chǎn)品品質和經(jīng)濟效益，實現(xiàn)養(yǎng)殖零排放，符合當前國家提出的循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能減排、轉變經(jīng)濟增長方式的戰(zhàn)略需求?，F(xiàn)將本系統(tǒng)和種養(yǎng)殖生產(chǎn)試驗初步效果做如下介紹、分析。

1 材料與方法

1.1 工廠化水槽系統(tǒng)

池塘工業(yè)化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)核心框架由6條不銹鋼水槽和吸污排污系統(tǒng)構成，面積600 m2，養(yǎng)殖水槽規(guī)格為（外尺寸）長×寬×高=22 m×5 m×2.5 m，養(yǎng)殖水槽長、寬、高之比約為 8.8∶2∶1，該系統(tǒng)在每個水槽的進水口外側架設有功率2.2 kW潛水推水增氧機以推動水流，以養(yǎng)殖用水凈化后循環(huán)利用為核心特征。每個養(yǎng)殖水槽前端配備投餌機，投餌機餌料出口前方設有扇形擋板、在扇形擋板上方設有長方形擋板，使飼料從下方出口精準到水槽內(nèi)部，防止投餌機將飼料拋出水槽外導致浪費。水槽吸污排污系統(tǒng)，包括集污槽，集污槽用于收集殘餌、魚類排泄物，通過高壓排污泵吸、排入稻田系統(tǒng)，用作肥料。

1.2稻漁綜合種養(yǎng)系統(tǒng)

稻蝦綜合種養(yǎng)系統(tǒng)由稻田和環(huán)溝系統(tǒng)組成（圖1），面積比為 5∶1。水稻品種選擇“南粳 46”，每667 m2面積使用7.5 kg稻種，采用純生態(tài)法種植，生長期從6月至同年11月底。水稻種植區(qū)的兩側是環(huán)溝即蝦蟹區(qū)，小龍蝦的放養(yǎng)量為21 kg/667 m2，規(guī)格規(guī)格200尾/kg。

表1水槽放養(yǎng)情況

1.3 水槽放養(yǎng)及管理情況

圖1 系統(tǒng)及水質采樣點分布示意

養(yǎng)殖管理如下：4月在每個水槽投放單一魚種，魚種為黃顙魚、草魚，其中黃顙魚規(guī)格40～60尾/kg，草魚規(guī)格 8～10 尾/kg,日投喂2 次，10：00 和 15：00，每次投餌間隔5 s，時長10 min，長期開啟增氧保持水槽中溶解氧6～7 mg/L，投飼蛋白含量≥32%的膨化飼料。每日早、晚定時進行排污，采用“低溫用碘、高溫用氯”的消毒方式，每10～15 d消毒1次。

1.4 測試分析

水質采樣分暢水緩沖區(qū)、水槽高密度養(yǎng)殖區(qū)、環(huán)溝區(qū)前段、環(huán)溝區(qū)后端4個點位（圖1），每月上、中、下旬各采集、測定水質1次，測定指標有：總氮（以 N 計）、總磷（以 P計）、氨氮（NH3H），按照相應國標方法測定。

2 結果與分析

2.1 水槽循環(huán)水高密度養(yǎng)殖情況分析

表2 池塘工業(yè)化水槽養(yǎng)殖產(chǎn)出情況

黃顙魚按市場價格23.6元/kg估算，草魚按市場價格11.0元/kg估算。

2.2 稻蝦綜合種養(yǎng)產(chǎn)出情況分析

水稻種植全程未施用任何化學肥料和農(nóng)藥，單位面積產(chǎn)量360.5 kg/667 m2。小龍蝦放養(yǎng)量為21 kg/667 m2規(guī)格苗種，養(yǎng)殖面積 115×667 m2，總銷售量8 980 kg，平均單產(chǎn)78.1 kg/667 m2。本系統(tǒng)產(chǎn)綠色稻米按市價10元/kg、小龍蝦按均價50元/kg、常規(guī)水稻按國家保護收購價3.0元/kg測算（常規(guī)水稻產(chǎn)量700 kg/667 m2），該系統(tǒng)稻蝦綜合種養(yǎng)較常規(guī)水稻種植增加產(chǎn)出9 015元/667 m2，經(jīng)濟效益顯著、環(huán)境效益突出。

2.3 水質指標變化

2.3.1 總氮變化 該系統(tǒng)各區(qū)域（采樣點）水體中總氮含量變化見圖2。高密度養(yǎng)殖區(qū)和暢水區(qū)水體中總氮情況高于其他區(qū)域，養(yǎng)殖區(qū)和暢水區(qū)經(jīng)過水生動植物構建的多級凈化系統(tǒng)凈化，基本維持在2.0 mg/L以內(nèi)，其中環(huán)溝前端區(qū)域和環(huán)溝后端區(qū)域水體中總氮升高不明顯。整體水體中總氮含量呈季節(jié)性變化，6—7月、9月水溫、氣溫適宜水生植物生長時，植物凈化/生長作用明顯，表現(xiàn)為水體中總氮含量變低；8、10月由于高溫和季節(jié)變化，植物生長/凈化功能下降，表現(xiàn)為總氮含量變高。

表3 稻蝦種養(yǎng)區(qū)產(chǎn)出情況

圖2 不同區(qū)域水體中總氮含量變化

圖3 不同區(qū)域水體中總磷含量變化

2.3.2 總磷變化 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中各區(qū)域水體中總磷含量變化（下面兩個水質指標敘述同樣如此）見圖2。高密度養(yǎng)殖魚隨著載魚量的提高和水體及時交換，總磷含量基本穩(wěn)定在0.2～0.4 mg/L之間總磷表現(xiàn)為環(huán)溝區(qū)后端＞環(huán)溝區(qū)前段＞水槽養(yǎng)殖區(qū)＞暢水緩沖區(qū)，即從水槽末端養(yǎng)殖出水方向由于植物凈化作用總磷依次降低，水槽養(yǎng)殖區(qū)水質依靠大量的水體交換維持高載魚量。

2.3.3 氨氮及高錳酸鉀鹽指數(shù)變化 養(yǎng)殖水體中有機污染物主要來源有水生動物的排泄物、施加的肥料、殘餌、動植物尸體等，過多的外源性營養(yǎng)物質會導致微生物和水生藻類的大量繁殖，而一些微生物在分解一些有機物的時候會消耗大量氧氣，水中溶解氧就會降低，從而大量魚蝦死亡，氨氮含量在養(yǎng)殖區(qū)最高，是其他區(qū)域的兩三倍，其他三區(qū)氨氮含量基本維持在0.5～1.1 mg/L之間，達地表水環(huán)境Ⅲ類水標準。高錳酸鉀鹽指數(shù)越高，說明水體受到有機物污染的程度越嚴重，本系統(tǒng)6—10月監(jiān)測顯示，不同功能區(qū)域水體高錳酸鉀鹽指數(shù)維持在4～6之間變化，符合地表水環(huán)境環(huán)境標準Ⅲ類水標準。從圖3、圖4可知氨氮及高錳酸鉀鹽指數(shù)表現(xiàn)為環(huán)溝區(qū)后端＞環(huán)溝區(qū)前段＞水槽養(yǎng)殖區(qū)＞暢水緩沖區(qū)，綜上所述該綜合循環(huán)系統(tǒng)具有高效凈化能力和穩(wěn)定性。

圖5 不同區(qū)域水體高錳酸鉀鹽指數(shù)變化

3 討論

3.1 經(jīng)濟效益顯著提高

在國外，尤其是歐、美等一些發(fā)達國家，工廠化養(yǎng)殖被認為是一種支柱產(chǎn)業(yè)，不過中國對于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)研究還處于初級階段[3]，“稻漁”連作，水稻純生態(tài)綠色無公害，播種到收割全程未添加化肥農(nóng)藥，與傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式相比，省去部分開銷，循環(huán)水處理設備也是可長久持續(xù)使用。稻漁綜合種養(yǎng)實現(xiàn)了“一水兩用，一田雙收”，是落實“不讓種糧農(nóng)民在經(jīng)濟上吃虧”要求的有效途徑。

3.2 環(huán)境效益有效改善

水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)已經(jīng)成為漁業(yè)的主要污染源之一。養(yǎng)1 t淡水魚產(chǎn)生的糞便相當于20頭豬的糞便量，在海水養(yǎng)殖方面，每生產(chǎn)1 t蝦需要投下飼料3～5 t，相當于蛋白質1.0～1.3 t。水環(huán)境質量的惡化，直接影響到養(yǎng)殖對象的抗病能力，養(yǎng)殖對象的抗病能力下降就需要及時用藥，一旦用藥就加重水環(huán)境的污染，周而復始水環(huán)境得不到根源上的解決，在生態(tài)環(huán)境保護方面，由于采用了吸污系統(tǒng)，高效智能化循環(huán)水養(yǎng)殖，水質得以凈化，實現(xiàn)了重復利用，同時，采取增氧、推水等措施，為了魚類創(chuàng)造了較適宜的生長條件。池塘水經(jīng)過循環(huán)凈化后后，排水口總氮2.17 mg/L，總磷0.08 mg/L，總氮達國家漁業(yè)二類水標準，總磷達國家漁業(yè)三類水標準，接近二類水標準。循環(huán)水養(yǎng)殖模式的就是將同一養(yǎng)殖體系分為多個功能不同的模塊，并將某一模塊排放出的養(yǎng)殖廢水作為另一模塊的物質資源來利用，同時養(yǎng)殖廢水得以凈化，進而達到水資源循環(huán)使用，營養(yǎng)物質多級利用的目的，徹底實現(xiàn)淡水池塘養(yǎng)殖廢水“零污染”的目的[4]。

3.3 社會效益突出

循環(huán)流水槽設施約占池塘總面積8%，進行高密度集約化養(yǎng)殖，整個水域接近90%左右的面積進行凈化水質同時，還進行蝦、蟹及稻的生產(chǎn)，系統(tǒng)中的生產(chǎn)用水通過自身凈化得以全生產(chǎn)周期內(nèi)循環(huán)利用，投喂的營養(yǎng)物質（餌料、肥料）通過各級食物鏈得以充分利用?！把h(huán)水養(yǎng)殖”和“稻田綜合種養(yǎng)”的結合是一種全新的農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)方式，使池塘養(yǎng)殖從“封閉凈水”變?yōu)椤把h(huán)流水”[5]，使養(yǎng)殖的殘餌、糞便等廢棄物變成水稻生長所需的肥料，實現(xiàn)“一水兩用”，有效實現(xiàn)了變廢為寶。通過蝦蟹在稻田里的活動清除稻田下的害蟲、雜草及病葉，為稻田松土和增加肥料，全程不添加化肥農(nóng)藥，既減少了水稻農(nóng)藥肥料的開支，又提高了稻漁蝦的品質和質量安全，利于農(nóng)民可持續(xù)地增收致富，為未來漁業(yè)、大農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了一種全新的技術模式。