摘 要：為探索光伏與漁業(yè)結(jié)合中光伏對(duì)養(yǎng)殖的影響，分別對(duì)光伏池塘及普通池塘的溫度、pH值、溶解氧、南美白對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）生長(zhǎng)狀況進(jìn)行綜合調(diào)查，發(fā)現(xiàn)光伏池塘溫度、溶解氧含量低于普通池塘，pH值相差不大，均為弱堿性。在南美白對(duì)蝦產(chǎn)出規(guī)格相差不大的情況下，光伏池塘產(chǎn)量約是普通池塘的1.4倍。

關(guān)鍵詞：光伏漁業(yè)；南美白對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）；養(yǎng)殖環(huán)境

中圖分類號(hào)：S967.4 """"文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1004-6755（2025）01-0004-04

南美白對(duì)蝦，也叫凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei），作為世界上三大主要對(duì)蝦養(yǎng)殖品種，于1988年正式引入中國(guó)[1]。因其適應(yīng)性強(qiáng)、鹽度適應(yīng)范圍廣、生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，一經(jīng)引入，迅速成為我國(guó)主要海水養(yǎng)殖對(duì)蝦種類之一。光伏發(fā)電是指利用光生伏特效應(yīng)將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)，目前被廣泛應(yīng)用于土地生態(tài)修復(fù)、建筑、農(nóng)業(yè)等方面。光伏漁業(yè)養(yǎng)殖模式既是對(duì)光伏和漁業(yè)兩種資源的有效利用，又解決了光伏產(chǎn)業(yè)用地面積大，土地利用率低等問題。我國(guó)的光伏漁業(yè)養(yǎng)殖模式主要興起于2013年[2]，“上電下漁”的協(xié)同養(yǎng)殖模式促進(jìn)資源有效整合，提高了資源產(chǎn)出率，帶來顯著經(jīng)濟(jì)效益。養(yǎng)殖池上方架設(shè)光伏，直接影響水體環(huán)境及養(yǎng)殖品種生長(zhǎng)狀態(tài)，本文通過對(duì)比光伏池塘與普通池塘環(huán)境指標(biāo)及對(duì)蝦生長(zhǎng)情況，分析光伏池塘對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境及水產(chǎn)品的影響，為研究光伏漁業(yè)新模式提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

本次調(diào)查主要以濱州市某重點(diǎn)企業(yè)2號(hào)光伏池塘、3號(hào)普通池塘為調(diào)查對(duì)象。光伏池塘面積為160 hm2，平均水深1.2 m；普通池塘面積140 hm2，平均水深0.9 m。投苗量均為22.5萬尾/hm2。

1.2 樣品采集

結(jié)合企業(yè)養(yǎng)殖生產(chǎn)情況，對(duì)選定光伏池塘與普通池塘進(jìn)行采樣站位固定。采樣站位盡量選取遠(yuǎn)離岸邊，以減少人為因素的干擾。自2023年6至9月，對(duì)固定站位進(jìn)行溫度、鹽度、pH值、溶解氧及南美白對(duì)蝦調(diào)查。

溫度、鹽度采用哈希 HQ40d便攜多參數(shù)分析儀現(xiàn)場(chǎng)分析，pH值、溶解氧（DO）現(xiàn)場(chǎng)采集樣品，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[3]進(jìn)行檢測(cè)。

2 結(jié)果

2.1 養(yǎng)殖環(huán)境因素

2.1.1 溫度對(duì)光伏池塘與普通池塘溫度進(jìn)行調(diào)查，光伏池塘最高溫度出現(xiàn)在8月份，為32.5 ℃，最低溫度出現(xiàn)在6月份，為19.5 ℃。普通池塘最高溫度出現(xiàn)在8月份，為33.2 ℃，最低溫度出現(xiàn)在9月份，為19.8 ℃。如圖1所示，光伏池塘月平均溫度范圍23.5～27.7 ℃，普通池塘月平均溫度范圍為24.9～28.8 ℃。調(diào)查期間，6—9月光伏池塘月平均溫度均低于普通池塘。

2.1.2 pH值

調(diào)查期間光伏池塘與普通池塘的pH值變化如圖2所示，6—9月pH值月平均范圍，光伏池塘為8.24～8.43，普通池塘為8.26～8.43，無論是光伏池塘還是普通池塘，6月份pH值略高于其他3個(gè)月份，且6月份兩種環(huán)境下pH月平均值相同。整體比較，兩種環(huán)境下的pH月平均值相差不大，且都為弱堿性水質(zhì)。

2.1.3 溶解氧變化 調(diào)查期間，分別于早、晚兩個(gè)固定時(shí)間段對(duì)光伏池塘、普通池塘中的溶解氧含量進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)光伏池塘早、晚水體中的溶解氧含量月平均值范圍為4.30～7.72 mg/L，普通池塘溶解氧月平均值范圍為5.27～8.53 mg/L。整體分析，光伏池塘溶解氧含量低于普通池塘，且6—9月光伏池塘中的溶解氧含量波動(dòng)比普通池塘相對(duì)較大。

2.2 養(yǎng)殖品種生長(zhǎng)狀況

從7月份開始，對(duì)兩種條件下的對(duì)蝦進(jìn)行捕撈。7月份，光伏池塘累計(jì)捕撈南美白對(duì)蝦14 366.5 kg，普通池塘累計(jì)捕撈5 701 kg；8月份，光伏池塘累計(jì)收獲南美白對(duì)蝦28 021 kg，普通池塘為21 618 kg；9月份，光伏池塘累計(jì)收獲南美白對(duì)蝦35 116 kg ，普通池塘為27 363 kg，見圖4。截至9月底調(diào)查結(jié)束，光伏池塘共計(jì)收獲對(duì)蝦77 504 kg，平均484.4 kg/hm2，普通池塘收獲南美白對(duì)蝦54 682 kg，平均390.6 kg/hm2。對(duì)捕撈的南美白對(duì)蝦規(guī)格進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)7月份對(duì)蝦規(guī)格，光伏池塘與普通池塘相差不大，基本維持在12.5 g/尾，偶有發(fā)生10.0 g/尾的情況；8月份，兩種環(huán)境下對(duì)蝦的規(guī)格也基本相似，為14.3 g/尾；9月份光伏池塘對(duì)蝦規(guī)格13.3 g/尾，普通池塘前期收獲的規(guī)格相對(duì)較大，為14.3 g/尾，而后期為12.5 g/尾。對(duì)光伏池塘與普通池塘南美白對(duì)蝦產(chǎn)量及規(guī)格進(jìn)行比較，在規(guī)格相差不大的情況下，光伏池塘產(chǎn)量明顯高于普通池塘。

3 分析與討論

3.1 養(yǎng)殖環(huán)境指標(biāo)分析

為充分了解，進(jìn)而發(fā)展光伏漁業(yè)養(yǎng)殖模式，掌握光伏對(duì)環(huán)境因素、養(yǎng)殖品種生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響顯得尤為重要。有研究表明，南美白對(duì)蝦適宜的水溫為18～35 ℃，當(dāng)日溫差變化超過9 ℃時(shí)，對(duì)蝦活動(dòng)力會(huì)相應(yīng)減弱，死亡率上升[4]。除此外，溫度也是影響南美白對(duì)蝦免疫力[5]、繁殖能力[6]等的重要因素。錢華政等[7]通過比較“漁光一體”組件的不同遮光度下水質(zhì)環(huán)境因素變化，發(fā)現(xiàn)隨遮光面積的增加，水溫逐漸降低，尤其是夏季更為明顯。在本次調(diào)查中，光伏池塘水溫較普通池塘略低，但兩種環(huán)境下的溫度相差并不十分明顯。這可能與上方光伏組件及調(diào)查池塘水深有一定關(guān)聯(lián)，調(diào)查的光伏池塘中的光伏組件之間存在一定間隙，組件面積基本恒定，對(duì)水體遮陰面積有限，因此對(duì)溫度改變有限。

養(yǎng)殖水產(chǎn)品的正常生長(zhǎng)對(duì)pH值有一定要求，對(duì)蝦適宜生長(zhǎng)在pH值為7.5～8.5的弱堿環(huán)境中。pH值過低易降低血液的載氧能力，過高易腐蝕對(duì)蝦的鰓組織[8]。在養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中，水體中的pH值最好維持在一定范圍內(nèi)，不能出現(xiàn)大幅度變化，否則會(huì)影響?zhàn)B殖品種生長(zhǎng)。當(dāng)養(yǎng)殖環(huán)境中pH值開始下降時(shí)，預(yù)示著水質(zhì)環(huán)境變壞，H2S含量有所增加，當(dāng)pH值過高，水環(huán)境中的氨氮毒性會(huì)增加，影響對(duì)蝦攝食、生長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致中毒死亡。本次調(diào)查過程中，6—9月水體中的pH值變化不大，都穩(wěn)定在弱堿環(huán)境中，適宜對(duì)蝦的生長(zhǎng)，且光伏池塘與普通池塘的pH值相差不大。

水環(huán)境中溶解氧的含量直接影響水生生物攝食、生長(zhǎng)、繁殖，大多數(shù)水生生物都有一定的溶解氧耐受范圍，超出其耐受范圍，會(huì)抑制水生生物呼吸，引起各種疾病，甚至導(dǎo)致死亡。段妍等[9]發(fā)現(xiàn)水體中溶解氧含量變化會(huì)影響對(duì)蝦消化酶的活力，進(jìn)而影響對(duì)蝦食物轉(zhuǎn)化效率。當(dāng)短溝對(duì)蝦長(zhǎng)期處于缺氧性水環(huán)境下，其正常蛻皮受到抑制[10]。水體中溶解氧不足，易導(dǎo)致水環(huán)境中氨氮、硫化氫等有害物質(zhì)的產(chǎn)生，從而造成對(duì)蝦中毒死亡[11]。本次調(diào)查過程中，光伏池塘與普通池塘溶解氧均在對(duì)蝦生長(zhǎng)可接受范圍內(nèi)，光伏池塘的溶解氧含量較普通池塘略低，這可能因?yàn)?，光伏池塘?duì)蝦數(shù)量較多，耗氧能力相對(duì)較強(qiáng)，溶解氧不能通過其他途徑得到及時(shí)有效的補(bǔ)充，從而造成含量相對(duì)較低。

3.2 光伏與漁業(yè)

隨著國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的提出，“漁光互補(bǔ)”模式在全國(guó)迅速發(fā)展，養(yǎng)殖水產(chǎn)品品種不斷增加，因此進(jìn)一步探索光伏對(duì)池塘養(yǎng)殖的影響，選取適宜的養(yǎng)殖品種成為研究的焦點(diǎn)。牛超等[12]發(fā)現(xiàn)光伏板的存在會(huì)降低下方水體光照強(qiáng)度、溶解氧、溫度，但均對(duì)池塘中的中華絨螯蟹正常生長(zhǎng)沒有明顯影響。錢華政等[7]發(fā)現(xiàn)一定比例的遮光率對(duì)草魚生長(zhǎng)不會(huì)產(chǎn)生明顯不利影響，并且光伏組件遮光性可以改善養(yǎng)殖池塘水質(zhì)。唐艷萍等[13]發(fā)現(xiàn)光伏板的遮光性可以在一定程度上改變水體環(huán)境，有利于浮游植物生長(zhǎng)、繁殖。興化市沙溝鎮(zhèn)利用漁光一體，發(fā)展蝦蟹生態(tài)養(yǎng)殖，收益顯著[14]。吳立峰等[15]2019年3—12月，對(duì)光伏區(qū)與非光伏區(qū)中的二齡中華絨螯蟹的生長(zhǎng)情況進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)光伏區(qū)內(nèi)的中華絨螯蟹在產(chǎn)量、規(guī)格、成活率等都呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。但徐旦紅等[16]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光伏板下的扣蟹養(yǎng)殖效果不佳，且光伏組件影響池水流動(dòng)性。本次調(diào)查中，光伏池塘與普通池塘南美白對(duì)蝦規(guī)格相差不大，但收獲的產(chǎn)量，光伏池塘具有明顯優(yōu)勢(shì)，這與吳立峰等的研究相似。光伏組件的遮光可以在夏季高溫季節(jié)降低水溫，科學(xué)抑制喜陽浮游植物，防止發(fā)生“倒藻“現(xiàn)象，但也對(duì)水體自然流動(dòng)性產(chǎn)生一定不利影響。

作為水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量遠(yuǎn)超捕撈產(chǎn)量的大國(guó)，上方發(fā)電，下方養(yǎng)殖的“光伏漁業(yè)”新型漁業(yè)養(yǎng)殖模式能夠促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，采取有效措施，避免其不利影響，有助于提升產(chǎn)業(yè)綜合立體效益。實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于光伏組件的架設(shè)，需布局合理，科學(xué)安裝，在科學(xué)抑藻的同時(shí)減少對(duì)自然水體流動(dòng)性的干擾，降低不利影響帶來的危害。池塘中可適當(dāng)增加增氧設(shè)備，保證養(yǎng)殖品種生長(zhǎng)需求。對(duì)于養(yǎng)殖品種的選取，需經(jīng)慎重考察研究，充分了解養(yǎng)殖品種生態(tài)習(xí)性，減少不必要經(jīng)濟(jì)損耗。在養(yǎng)殖過程中，適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)頻率，及時(shí)掌握養(yǎng)殖生產(chǎn)情況，根據(jù)實(shí)際，科學(xué)養(yǎng)殖，加強(qiáng)品質(zhì)建設(shè)，提高光伏漁業(yè)綜合利用率及經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到雙贏目標(biāo)。

4 小結(jié)

綜上，兩種養(yǎng)殖條件下pH值相差不大，光伏池塘溫度和溶解氧含量比普通池塘低，且光伏池塘中的南美白對(duì)蝦產(chǎn)量具明顯優(yōu)勢(shì)。光伏組件的存在也產(chǎn)生一定的不利影響，光伏池塘中的溶解氧含量月平均值低于普通池塘。

光伏池塘南美白對(duì)蝦產(chǎn)量相對(duì)較高，可能因?yàn)楣夥M件的存在能夠降低下方水體溫度，且光伏池塘略深于普通池塘，也在一定程度上影響水溫，尤其是在夏季氣溫較高的條件下，緩解高溫對(duì)養(yǎng)殖品種的危害，同時(shí)組件的遮光作用有效抑制喜陽浮游植物生長(zhǎng)、減少水生植物腐敗，進(jìn)而水體環(huán)境中有害物質(zhì)相對(duì)較低，為對(duì)蝦的生長(zhǎng)提供有利條件。

光伏池塘溶解氧含量較低，可能是光伏組件影響水體上方空氣流動(dòng)，降低養(yǎng)殖池塘水體流動(dòng)性，導(dǎo)致水中溶解氧含量相對(duì)較低。水體中溶解氧含量的降低，在一定程度上限制耗氧能力較強(qiáng)的養(yǎng)殖品種的生長(zhǎng)與產(chǎn)量。光伏組件的遮陽作用，也影響喜陽生物的生長(zhǎng)。因此，尋找上方清潔能源發(fā)電與下方綠色養(yǎng)殖的平衡點(diǎn)，選取適宜養(yǎng)殖產(chǎn)品，建立合理的光伏漁業(yè)養(yǎng)殖模式成為光伏漁業(yè)亟待解決的問題之一。

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Research on the water environment and growth of Litopenaeus vannamei in photovoltaic fisheries system

YANG Shuang1，2，SONG Ruiqiang1，2，F(xiàn)ENG Xiao1，2，CUI Weiqi1，2

（1.Binzhou Marine Development Research Institute，Binzhou 256600，China；2.Binzhou Key Laboratory of Aquatic Seed Breeding and Healthy Breeding，Binzhou 256600，China）

Abstract：In order to explore the impact of photovoltaic on fishery aquaculture， a comprehensive investigation was conducted on the temperature，pH value，dissolved oxygen and growth of Litopenaeus vannamei of photovoltaic pond and ordinary pond. It was found that the temperature and dissolved oxygen content of photovoltaic pond were lower than that of ordinary pond.The pH value was not much different，both of which were weakly alkaline. In the case of little difference in the production specifications of Litopenaeus vannamei ， the output of photovoltaic pond was about 1.4 times that of ordinary pond.

Key words：photovoltaic fishery; Litopenaeus vannamei; water environment

（收稿日期：2024-10-23）