楊錦英，車軒

（1.上海市崇明區(qū)陳家鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海202162；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機械儀器研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)裝備與工程技術(shù)重點實驗室，上海200092）

多營養(yǎng)級池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)是為提高池塘養(yǎng)殖效率、方便生產(chǎn)管理，通過對池塘水體進行物理分隔，更好地控制多品種混養(yǎng)、生態(tài)增氧、廢物處理等養(yǎng)殖過程的水產(chǎn)品高效生產(chǎn)系統(tǒng)與設(shè)施。在全球重新審視“物種單一化”給農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來的負面影響的背景下，多營養(yǎng)級池塘養(yǎng)殖作為養(yǎng)殖品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化而順應(yīng)自然的更高層面的生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)，已成為池塘養(yǎng)殖綠色發(fā)展的重要方向之一，具有顯著的節(jié)水減排效果。

本文在上海市多營養(yǎng)級池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)工程實踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)了系統(tǒng)的基本原理、設(shè)計參數(shù)和運行效果，為池塘養(yǎng)殖調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式提供新途徑。

一、多營養(yǎng)級池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)的基本原理

根據(jù)養(yǎng)殖對象的生物習(xí)性將池塘分隔為草魚養(yǎng)殖池、河蟹養(yǎng)殖塘兩個經(jīng)濟品種生產(chǎn)區(qū)，作為飼料營養(yǎng)的一級利用層級，草魚養(yǎng)殖池的后端設(shè)置螺螄和鰱鳙養(yǎng)殖塘，作為飼料營養(yǎng)的二級利用層級，河蟹養(yǎng)殖塘種植沉水植物，作為飼料營養(yǎng)的三級利用層級。草魚養(yǎng)殖池的殘餌、糞便經(jīng)收集進入螺螄和鰱鳙養(yǎng)殖塘，殘餌、糞便等有機沉積物直接作為螺螄的餌料被攝食，大量繁殖的螺螄通過人工收獲，成為河蟹的天然餌料，未利用的殘餌、糞便分解產(chǎn)生的富營養(yǎng)物質(zhì)成為微藻的營養(yǎng)來源，促進微藻等浮游生物的繁殖，經(jīng)鰱鳙濾食成為鰱鳙魚生物量；未利用的富營養(yǎng)物質(zhì)進一步由河蟹養(yǎng)殖塘的沉水植物吸收，沉水植物經(jīng)人工打撈，投入草魚養(yǎng)殖池作為草魚的餌料，從而實現(xiàn)飼料營養(yǎng)的多級利用，通過營養(yǎng)素在多個營養(yǎng)級的物質(zhì)循環(huán)，提高飼料營養(yǎng)物質(zhì)向魚蟹等養(yǎng)殖對象的轉(zhuǎn)化效率，降低富營養(yǎng)物質(zhì)的產(chǎn)生和進入水體的比例，緩解水產(chǎn)養(yǎng)殖對環(huán)境的污染。

二、多營養(yǎng)級池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)

多營養(yǎng)級池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)采用“一區(qū)二塘三級”(1個草魚養(yǎng)殖區(qū)、1個螺螄和鰱鳙養(yǎng)殖塘＋1個河蟹養(yǎng)殖塘、3個飼料營養(yǎng)利用層級)設(shè)計，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括草魚養(yǎng)殖池、螺螄和鰱鳙養(yǎng)殖塘、河蟹養(yǎng)殖塘、集污井、生態(tài)溝、過濾壩等。各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的面積配比如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局示意(水面面積20畝)

1.草魚養(yǎng)殖池

6個養(yǎng)殖池采用不銹鋼建成，方切角形結(jié)構(gòu)，規(guī)格為15米×15米×2米，切角邊為2米，最大設(shè)計水深1.8米，也可采用圓形池(圖2)。養(yǎng)殖池內(nèi)均安裝有水車增氧機、水泵，池底部中心位置設(shè)有底孔，收集顆粒污染物排放到螺螄和鰱鳙養(yǎng)殖區(qū)進行沉淀。每個草魚養(yǎng)殖池設(shè)計產(chǎn)量為4 000千克，建議投放大規(guī)格魚種。

圖2 草魚養(yǎng)殖池

2.螺螄和鰱鳙養(yǎng)殖塘

水深較深3～4米，塘埂較緩，增加螺螄的棲息面積。按照2～3千克/米2投放螺螄攝食池塘沉積物，定期收獲投放到河蟹養(yǎng)殖塘作為餌料。按照鰱∶鳙＝3∶1的比例投放鰱鳙魚種1 000千克，濾食水體中的藻類。

3.河蟹養(yǎng)殖塘

四周環(huán)溝形式，環(huán)溝水深1米、寬5米，凸臺水深0.6米。凸臺主要種植苦草，環(huán)溝內(nèi)主要種植伊樂藻，進行水質(zhì)凈化，吸收水體中的富營養(yǎng)物質(zhì)成為水草生物體，定期打撈投放到草魚養(yǎng)殖池。

4.生態(tài)溝

寬6米，生態(tài)溝內(nèi)設(shè)置浮島種植挺水植物，浮島種植空心菜，懸掛立體彈性填料，投放漂浮植物，主要作用是提高進入河蟹養(yǎng)殖塘水體的透明度，以免影響?zhàn)B殖塘沉水植物的成活率。立體彈性填料選用直徑15厘米產(chǎn)品，按照20根/米2的密度進行懸掛，不能太密，防止水流短路(圖3)。

圖3 生態(tài)溝

5.過濾壩

寬2米，采用環(huán)保材料草木灰渣壓制成形的生物模塊堆砌，生物模塊形狀為長方體(圖4)，規(guī)格長35厘米、寬20厘米、高5厘米，表面積為8.9米2/克，密度1.91克/厘米3，孔隙率約為6%，主要作用是物理吸附與生物降氮除磷。72小時的氨氮去除率約為54.07%，總氮去除率約為54.86%，總磷去除率約為77.94%。

圖4 過濾壩

6.水體循環(huán)設(shè)備

系統(tǒng)采用了自行設(shè)計的水泵，具有大流量、低揚程的優(yōu)點，主要由電機、聯(lián)軸器、軸承、電機座、主軸、桶體、螺旋槳及其附件組成。水泵葉輪直徑為80毫米，選用轉(zhuǎn)速為910轉(zhuǎn)/分的電機，功率約為0.5千瓦，揚程約為0.8米，流量約為60米3/時，使草魚養(yǎng)殖池內(nèi)水體每5小時交換1次。水泵安裝于草魚養(yǎng)殖池池壁，全天運轉(zhuǎn)，使水體旋轉(zhuǎn)，有利于魚池集排污。

7.自動投飼設(shè)備

建議采用自動風(fēng)送投飼設(shè)備，主要由料倉、風(fēng)機、智能投飼裝置、風(fēng)送投飼管道組成。自動風(fēng)送投飼設(shè)備具有提高投飼質(zhì)量、節(jié)省時間、節(jié)省人力等特點，有效地消除了傳統(tǒng)投飼機不安全、易卡料、投飼不均勻、飼料破碎率高等缺陷。該設(shè)備配套有投飼控制軟件，精準控制每個草魚養(yǎng)殖池的投飼量、投飼時間、投飼次數(shù)。

三、養(yǎng)殖與水質(zhì)調(diào)控效果

采用上海市崇明區(qū)的多營養(yǎng)級池塘養(yǎng)殖試驗系統(tǒng)進行草魚、河蟹的生產(chǎn)，試驗系統(tǒng)面積20畝，養(yǎng)殖周期1年，每月對水質(zhì)進行采集檢測，對試驗結(jié)束的全部魚、河蟹產(chǎn)量進行統(tǒng)計，結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明，試驗系統(tǒng)的魚、蟹總產(chǎn)量29 800千克，養(yǎng)殖過程的總氮低于3.9毫克/升、總磷低于1.3毫克/升、COD低于24毫克/升，沒有超過《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》(SC/T 9101－2007)的標準。草魚飼料系數(shù)1.5，與傳統(tǒng)草魚養(yǎng)殖池塘的飼料系數(shù)相比，下降了25%，表明多營養(yǎng)級池塘養(yǎng)殖能顯著提高飼料的利用效率，節(jié)約養(yǎng)殖資金的投入。

表1 水質(zhì)情況和魚蟹產(chǎn)量統(tǒng)計