◎湖南省寧鄉(xiāng)市雙江口中學(xué) 胡迦翔

一、確定項目

六年前，我爸爸開始養(yǎng)殖野生甲魚，將屋后的池塘作為養(yǎng)殖地。池塘四周用混凝土護(hù)坡固化，致使甲魚沒有地方產(chǎn)卵，數(shù)量不見增長。前年，我爸爸在池塘中豎立水泥板，在水泥板上堆放細(xì)沙，讓甲魚有地方產(chǎn)卵。干塘?xí)r，我們發(fā)現(xiàn)池塘中多了幾只小甲魚。

動物都需要穩(wěn)定、適宜的生育環(huán)境，甲魚也不例外。我以新環(huán)境下野生甲魚繁殖作為研究課題，設(shè)計制作符合生態(tài)要求和野生甲魚習(xí)性的繁殖生態(tài)育床。

二、前期調(diào)研

通過查找資料，我了解了甲魚的生活習(xí)性、生存環(huán)境和繁育要求等。

甲魚學(xué)名鱉，屬于卵生水陸兩棲爬行類動物，靠肺呼吸，喜歡棲息在池塘、水庫等水流較慢的水域，適宜水溫為15 ℃～17 ℃，水域內(nèi)需有泥沙。甲魚的產(chǎn)卵時間在4月中旬至10月，卵在無親體保護(hù)條件下孵化，孵化期長。孵化溫度以29 ℃為界，低于這個溫度，孵化出來的甲魚趨向于雌性轉(zhuǎn)化；而溫度高于29 ℃，甲魚趨向于雄性轉(zhuǎn)化。

我又觀察我家所在地區(qū)魚塘的基本結(jié)構(gòu)，參觀周邊地區(qū)的甲魚養(yǎng)殖基地，向養(yǎng)殖戶學(xué)習(xí)甲魚養(yǎng)殖技術(shù)。

我發(fā)現(xiàn)我家所在地區(qū)多水多塘，魚塘深度在1.5 m左右，固基和護(hù)坡采用混凝土固化。而從甲魚繁殖過程來看，野生甲魚喜歡在僻靜、有水草或障礙物的地方生活。

圖1 甲魚養(yǎng)殖池塘

三、設(shè)計方案

1.模擬繁育環(huán)境

根據(jù)甲魚生活的水域需干凈、環(huán)境僻靜等要求，在水域僻靜處選址建育床，在周邊種植水草。育床與浮橋連接，能始終根據(jù)水域水面升降，保持原設(shè)計狀態(tài)。

2.調(diào)節(jié)溫濕度

根據(jù)甲魚生活習(xí)性和相關(guān)科學(xué)數(shù)據(jù)，將溫度下限設(shè)為28 ℃，上限設(shè)為32 ℃，濕度的下限和上限分別為70% RH、85% RH。

當(dāng)育床（沙層）溫度高于32 ℃時，啟動抽水機(jī)，將水域底水送至育床上方噴灑，調(diào)節(jié)沙層溫度。當(dāng)育床溫度低于28 ℃時，啟動低功率溫?zé)岚寮訜?；?dāng)溫度升至32 ℃時，停止加熱。當(dāng)沙床濕度低于70% RH時，啟動抽水機(jī)抽底水，噴霧補(bǔ)水；當(dāng)濕度達(dá)到85% RH時，停止噴霧。

3.裝置結(jié)構(gòu)

裝置由四大部分構(gòu)成：控制設(shè)備、生態(tài)育床、浮艙、浮式引橋。

控制設(shè)備：包括智能手機(jī)、App控制終端等?？刂圃O(shè)備設(shè)置數(shù)據(jù)后處理數(shù)據(jù)，分四擋控制裝置工作與停止。

生態(tài)育床：底面鋪放溫?zé)岚澹渖戏接上轮辽戏胖眯Q豆大小的3 cm厚的石子、黃豆大小的3 cm厚的石子和30 cm厚的粉沙。安裝溫濕度傳感器實時監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)輸送到終端處理，發(fā)出工作指令。在溫度和濕度限定范圍外，設(shè)備工作，使生態(tài)育床溫度在31 ℃左右自動調(diào)節(jié)。

浮艙：內(nèi)部充滿塑料泡沫，將之作為浮體，使浮艙不漏水，體積為：V=0.45 m×0.72 m×0.2 m=0.0648 m3。F浮=G排=648 N。當(dāng)浮艙排水量等于整體設(shè)備質(zhì)量時，設(shè)備漂浮在水面，吃水深度正好在吃水線位置，引橋與水面齊平。

浮式引橋：讓甲魚主動或者用肉類食物引誘甲魚從水中爬到橋上，再到生態(tài)育床上產(chǎn)卵孵化。

圖2 裝置結(jié)構(gòu)圖

四、制作裝置

我選用不銹鋼材料做機(jī)體箱，附貼松木板，制作生態(tài)育床。在育床底面鋪放溫?zé)岚?，在上方放置沙礫石，將溫濕度傳感器放入育床沙層內(nèi)。在控制設(shè)備層內(nèi)安裝抽水機(jī)、噴霧龍頭、遠(yuǎn)程控制的設(shè)備開關(guān)、蓄電池等，并備智能手機(jī)，下載遠(yuǎn)程控制App。用PVC管制作浮式引橋，將浮式引橋與生態(tài)育床連接，讓甲魚可以通過浮式引橋自由爬到生態(tài)育床上。在浮艙內(nèi)填充塑料泡沫，在機(jī)體箱下安裝萬向輪。

圖3 裝置實物圖

五、創(chuàng)新點(diǎn)

通過野生甲魚的生活習(xí)性和地域環(huán)境分析，提出人為建造野生甲魚生態(tài)育床新課題，創(chuàng)新了野生甲魚繁殖新理念，為野生甲魚繁殖提供了新裝置。

裝置利用智能手機(jī)下載App，通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)與傳感技術(shù)控制作業(yè)的全過程，提高了野生甲魚的繁殖率，為增加野生甲魚產(chǎn)量、提高經(jīng)濟(jì)效益提供了技術(shù)支持。

專家點(diǎn)評

胡迦翔同學(xué)的基于新環(huán)境下野生甲魚繁殖生態(tài)育床，是一件具有原創(chuàng)性的發(fā)明作品。生態(tài)養(yǎng)殖意義重大，作為一位農(nóng)村初中學(xué)生，能根據(jù)家里養(yǎng)殖甲魚的實際情況，選取這一研究課題，和家人走向甲魚生態(tài)養(yǎng)殖的科學(xué)道路，既拓寬了創(chuàng)新視野，又培養(yǎng)了創(chuàng)新能力，值得推崇。

生態(tài)養(yǎng)殖的好處有哪些？據(jù)相關(guān)專家科學(xué)分析得知：其一，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。生態(tài)養(yǎng)殖通過合理利用資源和改善水質(zhì)，減少對環(huán)境的污染，保護(hù)和維持生態(tài)平衡。其二，有利于提高養(yǎng)殖效益。生態(tài)養(yǎng)殖結(jié)合環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)等多學(xué)科知識，實現(xiàn)資源的高效利用。其三，有利于提升產(chǎn)品質(zhì)量。生態(tài)養(yǎng)殖注重動物健康和舒適的生存環(huán)境，生產(chǎn)出品質(zhì)更優(yōu)、口感更好的農(nóng)產(chǎn)品。其四，有利于保證食品安全。生態(tài)養(yǎng)殖可以減少動物疾病，降低藥物使用量。其五，有利于促進(jìn)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。生態(tài)養(yǎng)殖能夠帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高農(nóng)民收入，從而促進(jìn)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展。