張?zhí)锖疲?安 玉， 馬家志， 盧 文， 趙懷福， 蔡祖挺，高 敏， 宋偉華

(1 浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，浙江省海洋漁業(yè)裝備技術(shù)研究重點實驗室，浙江 舟山 316022 2 平陽縣碧海仙山海產(chǎn)品開發(fā)有限公司，浙江 平陽 325401)

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淺海圍網(wǎng)養(yǎng)殖魚類捕撈網(wǎng)箱的設(shè)計與試驗

張?zhí)锖?， 安 玉1， 馬家志1， 盧 文2， 趙懷福2， 蔡祖挺2，高 敏1， 宋偉華1

(1 浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，浙江省海洋漁業(yè)裝備技術(shù)研究重點實驗室，浙江 舟山 316022 2 平陽縣碧海仙山海產(chǎn)品開發(fā)有限公司，浙江 平陽 325401)

為解決淺海圍網(wǎng)設(shè)施養(yǎng)殖魚類的捕撈和分級，以浮繩式圍網(wǎng)養(yǎng)殖為研究對象，根據(jù)養(yǎng)殖圍網(wǎng)設(shè)施的結(jié)構(gòu)和大小、敷設(shè)技術(shù)和主要性能，結(jié)合圍網(wǎng)養(yǎng)魚方式和養(yǎng)殖生產(chǎn)的特點，設(shè)計并制作了一種分級捕撈網(wǎng)箱。網(wǎng)箱由框架鋼筋、網(wǎng)衣、繩索、分級柵等構(gòu)件制作而成，網(wǎng)箱網(wǎng)身呈圓柱形，頂部呈倒圓臺形，整體高1 515 mm，體積約為1 m3，分為入魚口、分級柵、取魚口等3部分。在實驗室用鯽魚對分級柵進行了試驗，結(jié)果表明，分級柵間距為15 mm和20 mm時，小規(guī)格魚殘留率平均為7.78%和4.75%，大規(guī)格魚逃逸率平均為2.38%和3.00%。海上試驗結(jié)果顯示，大規(guī)格魚捕獲率90%以上。研究表明，通過日常投餌養(yǎng)魚馴化將養(yǎng)殖魚引誘至網(wǎng)箱內(nèi)，通過提升網(wǎng)箱、驅(qū)使箱內(nèi)小規(guī)格魚群從分級柵游離，剩下的大規(guī)格魚提出水面后迅速放入活魚艙，從而達到捕大留小的目的。

養(yǎng)殖圍網(wǎng)；捕撈網(wǎng)箱；分級捕撈

浮繩式圍網(wǎng)由錨泊系統(tǒng)、圍網(wǎng)網(wǎng)衣、防逃系統(tǒng)和框架系統(tǒng)等構(gòu)成，具有較好的抗風(fēng)浪性能，養(yǎng)殖魚質(zhì)量較高，深受養(yǎng)殖漁民的青睞[1-2]。由于養(yǎng)殖圍網(wǎng)設(shè)施由柔性材料制成，養(yǎng)殖水域面積大，遠離岸邊，不能在圍網(wǎng)處靠泊漁船，或臨岸依靠集魚網(wǎng)具、分級柵、吸魚泵[3-11]等聯(lián)合捕撈技術(shù)來實施捕魚，需要一種與之相配套的起捕技術(shù)進行有效捕撈。同時，由于魚種的規(guī)格、活性和取食能力不同，在圍網(wǎng)養(yǎng)殖過程中同批魚種的個體大小會逐漸表現(xiàn)出較大的差異，為了合理利用資源、均衡上市，在捕魚過程中需同步對魚進行分級。

目前常用的分級捕撈裝置，如剛性的鋁制分級柵[12]和“Flexi-Panel”的柔性分級柵[13-14]，都是安裝在地拉網(wǎng)上用于分離魚，需要較大的作業(yè)面積和漁船牽引，操作復(fù)雜，不適合圍網(wǎng)養(yǎng)殖。關(guān)長濤等[15]研制的PVC管柔性格柵分級裝置應(yīng)用于網(wǎng)箱養(yǎng)殖，具有分級捕撈的作用；宋利明等[16]用UPVC阻燃絕緣管和排水用PVC-U管制作的剛性長方形分級柵容易受到風(fēng)浪的影響。針對圍網(wǎng)養(yǎng)殖捕撈設(shè)備研究較少的狀況，根據(jù)圍網(wǎng)養(yǎng)殖捕撈現(xiàn)狀和技術(shù)要求[17-19]，本文設(shè)計了一種適合圍網(wǎng)養(yǎng)殖的分級捕撈網(wǎng)箱，為圍網(wǎng)有效捕撈和捕大留小提供技術(shù)保障。

1 材料與方法

1.1 網(wǎng)箱設(shè)計

根據(jù)養(yǎng)殖單位的要求，分級捕撈要求捕撈網(wǎng)箱中所有大黃魚≥500 g的捕獲率在90%以上，<500 g遺留率在10%以下。

網(wǎng)箱設(shè)計具體分3個部分(圖1)：上部圓臺為入口，為保證魚能較多集中進入，將網(wǎng)箱上部設(shè)計成上大下小的倒圓臺形；中間圓柱裝有分級裝置，為魚滯留空間，并實施有效分級，為提高分級時效、保證足夠的網(wǎng)箱強度，分級柵占圓柱表面積的2/5；底部為取魚口，由網(wǎng)衣和扣繩組成，為方便取魚，將扣繩連接到拉鏈部位，當(dāng)網(wǎng)箱在水中解開繩扣時，魚較容易從底部游出。

網(wǎng)箱工作原理：利用魚的取食行為向網(wǎng)箱內(nèi)投入餌料，誘使魚進入分級部分，當(dāng)捕撈網(wǎng)箱內(nèi)的魚群數(shù)量達到一定程度時，拉動拉鏈使入魚口關(guān)閉，提升網(wǎng)箱至上部圓臺露出水面，同時驅(qū)趕魚群，使小于目標規(guī)格的魚從分級柵游出逃離。為不致魚活性降低，保證高存活率，整個捕撈分級過程在水中進行。當(dāng)被分離的魚群提出水面后也要迅速將網(wǎng)箱移至注水的運輸艙內(nèi)，完成分級和起捕過程。

1.水下拉鏈 2.短直 3.集魚網(wǎng)衣 4.分級柵 5.長直 6.取魚部網(wǎng)衣 7.集魚部上框(大圓) 8.集魚部下框(小圓) 9.分級網(wǎng)衣(小圓) 10.中框 11.底框(小圓)12.取魚部扣繩 圖1 分級捕撈網(wǎng)箱示意圖Fig.1 Sketch map of grading harvesting cage

1.2 試驗網(wǎng)箱制作

(1)框架。網(wǎng)箱的框架支撐整個網(wǎng)箱的形狀，并承受網(wǎng)箱本身和漁獲物的重量，必須有足夠的剛性和強度。捕撈框架采用Φ8 mm光圓低碳鋼，框架上部圓臺的大圓直徑(Φ1)1 520 mm，高(h1)505 mm，小圓直徑(Φ2)760 mm，下部圓柱高(h2)1 010 mm。網(wǎng)箱體積約為1 m3。

(2)網(wǎng)衣的選材和裝配。網(wǎng)線材料為PE或PA，PE網(wǎng)線規(guī)格為36tex×3×12，無結(jié)網(wǎng)片，菱形網(wǎng)目，網(wǎng)目尺寸為25 mm。分級網(wǎng)衣長1 200 mm，高1 010 mm，與分級柵組成滯魚圓柱筒。取魚部網(wǎng)衣結(jié)構(gòu)與捕撈圍網(wǎng)下緣相似，每塊網(wǎng)衣高360 mm，上緣長1 200 mm，下緣長300 mm，剪裁斜率R=1∶2。

(3)分級柵。材料選用Φ20 mm表面光滑的白色PVC管，每根管長1 010 mm。分級柵的間距依據(jù)魚的體寬而定。分級柵通過特殊的穿線連接而成，裝拆方便，柵管不易移動。將制作好的分級柵拉緊安裝在捕撈網(wǎng)箱上(圖2)。

圖2 分級柵的裝配Fig.2 Assembling of fish grading gate

1.3 捕撈網(wǎng)箱的操作步驟

打開拉鏈，關(guān)閉取魚口，用吊機將捕撈網(wǎng)箱放入圍網(wǎng)中；通過向網(wǎng)箱內(nèi)投餌對魚進行馴化，誘集和吸引魚群進入網(wǎng)箱；當(dāng)網(wǎng)箱內(nèi)的魚群達到足夠密度時，迅速拉動拉鏈關(guān)閉入魚口，然后緩慢提升網(wǎng)箱，同時輕敲網(wǎng)箱框架，驅(qū)趕體寬小于柵距的小規(guī)格魚(小魚)主動從分級格柵游離；分級后大規(guī)格魚(大魚)隨網(wǎng)箱迅速轉(zhuǎn)移至運輸艙內(nèi)，解開扣繩打開取魚口，使魚進入水艙內(nèi)。

2 實驗室分級試驗及海上試驗

2.1 實驗室分級試驗

本試驗研究對象選用與大黃魚體型類似的鯽魚，從養(yǎng)殖池塘選用3種規(guī)格鯽魚，分別為10～15 mm、15～20 mm和20～30 mm，每次試驗從中分別隨機取18尾、22尾、20尾混合暫養(yǎng)。試驗選擇在塑膠水箱中進行，水箱尺寸為1 200 mm×5 00 mm×550 mm(長×寬×高)，水箱容量200 L。安裝分級柵將水箱分為兩部分，兩組試驗中，根據(jù)所采集到的樣品，以魚的體寬為依據(jù)[15]，分級柵的柵距為15 mm和20 mm兩種。

草莓的品種比較繁多，目前種植較多的品種主要有明旭、春旭、星都號、石莓號草莓等。這些品種具有一定的抗病性，如石莓號的休眠期很短，平均產(chǎn)量超過330克，適合加工生產(chǎn)和直接鮮食。由此可見，在實際的栽培過程中，品種的選擇以早熟、大果、豐產(chǎn)、果實硬度為主，同時結(jié)合所在地區(qū)的氣候條件等，選擇具有針對性的抗病品種。

將鯽魚倒入水箱的一側(cè)，靜置5 min，使魚適應(yīng)水箱環(huán)境，模仿魚類馴化方法，敲擊水面和有魚一側(cè)的箱體，驅(qū)使鯽魚穿過分級柵進入另一側(cè)，通過計算鯽魚穿過分級柵的情況，驗證分級柵的分級效果。

式中：t1—小魚遺留率；N—小魚總數(shù)，尾；N1—小魚未穿過分級柵的數(shù)目，尾。

式中：t2—大魚逃逸率； M—大魚總數(shù)，尾；M1—大魚穿過分級柵的數(shù)目，尾。

2.2 海上生產(chǎn)試驗

捕撈網(wǎng)箱海上試驗在平陽縣碧海仙山海產(chǎn)品開發(fā)有限公司南麂島圍網(wǎng)養(yǎng)殖基地進行，養(yǎng)殖基地敷設(shè)有3口300m周長的大黃魚養(yǎng)殖圍網(wǎng)?？紤]到輔助生產(chǎn)漁船的大小、船上吊機裝備性能以及圍網(wǎng)敷設(shè)布局，海上實際捕撈網(wǎng)箱的設(shè)計制作以本次試驗捕撈網(wǎng)箱尺寸為模型，按比例設(shè)計制作分級捕撈網(wǎng)箱。捕撈網(wǎng)箱高2m，大圓直徑3m、小圓直徑1.5m，分級柵的間距按照捕撈500g的要求標準，并與大黃魚體長、體重關(guān)系來確定[16, 19]，分級柵間距設(shè)計為41mm。

式中：K1—小魚分級率；A1—敷網(wǎng)內(nèi)小魚總數(shù)與網(wǎng)箱內(nèi)小魚的總數(shù)之和，尾；B1—分級后網(wǎng)箱內(nèi)剩余的小魚尾數(shù)，尾。

式中：K2—大魚逃逸率；A2—敷網(wǎng)內(nèi)大魚總數(shù)與網(wǎng)箱內(nèi)大魚的總數(shù)之和，尾；B2—分級后網(wǎng)箱內(nèi)剩余的大魚尾數(shù)，尾。

3 結(jié)果與分析

3.1 實驗室分級試驗結(jié)果與分析

表1為不同間距情況下的實驗室試驗結(jié)果。當(dāng)間距為15mm時，小魚的遺留率在16.67%以內(nèi)，平均為7.78%；大魚的逃逸率在4.76%以內(nèi)，平均為2.38%。當(dāng)間距為20mm時，小魚的遺留率在2.50%～7.50%之間，平均為4.75%；大魚的逃逸率在10.00%以內(nèi)，平均為3.00%。可知該分級柵具有明顯的可行性。

在間距為15mm的10次試驗中，小魚遺留率有4次t1>10%，4次在5%～10%之間；大魚逃逸率t2均在5%以內(nèi)。在間距為20mm的10次試驗中，小魚遺留率沒有超過10%的，7次是在5%～10%之間，3次t1<5%；大魚逃逸率1次超10%，另外有4次達到5%。這說明隨著分級柵間距的增大，小魚的遺留率會明顯下降，而大魚逃逸率卻有所升高。

表1 15 mm和20 mm柵間距分級試驗情況

3.2 海上作業(yè)結(jié)果與分析

由于需要敷網(wǎng)與捕撈網(wǎng)箱共同試驗，存在魚體受傷的可能，因而敷網(wǎng)只進行了2次大黃魚捕撈轉(zhuǎn)移試驗。第一次捕撈轉(zhuǎn)移試驗共有大黃魚352尾，其中大魚(W≥500 g)268尾，小魚(W<500 g)84尾。分級后網(wǎng)箱內(nèi)殘存大黃魚共265尾，其中大魚252尾，小魚13尾。小魚分級率84.5%，大魚逃逸率6.0%，小、大魚的比例為1∶19左右。第二次捕撈轉(zhuǎn)移試驗共有大黃魚371尾，其中魚(W≥500 g)275尾，小魚(W<500 g)96尾。分級后網(wǎng)箱內(nèi)殘存大黃魚共271尾，其中大魚256尾，小魚16尾。小魚分級率83.3%，大魚逃逸率6.9%，小、大魚的比例為1∶16左右。

上述2次試驗之外的捕撈轉(zhuǎn)移工作中，由于無法統(tǒng)計魚類試驗總數(shù)，所以不能從試驗中獲得小魚分級率和大魚逃逸率的變化情況，但總體上講，捕撈網(wǎng)箱內(nèi)小、大規(guī)格魚的比例在1∶15以內(nèi)，有的更小，為1∶25，而漁民一般建議能在1∶20左右或更小，這反映出圍網(wǎng)養(yǎng)殖和網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類在生長變化特性上的區(qū)別。

2次試驗，小規(guī)格魚平均分級率為83.9%，大規(guī)格魚平均逃逸率為6.5%，即大規(guī)格魚的捕獲率在90%以上。雖然對比生產(chǎn)試驗次數(shù)不多，但在較大的圍網(wǎng)養(yǎng)殖空間內(nèi)，試驗次數(shù)的多少并不會帶來較大的差異，因此，這2次試驗的數(shù)據(jù)也是有代表性的，捕撈網(wǎng)箱的分級效果也是比較明顯的。小規(guī)格魚殘留率還是較高，這與實驗室結(jié)果有一定的差距，說明在實際生產(chǎn)中，由于分級柵與網(wǎng)衣裝配屬于柔性構(gòu)件，在捕撈作業(yè)時受到水流的作用以及魚群的沖擊，會使得分級柵的間距發(fā)生變化，從而影響小魚的逃逸。此外，考慮到海上作業(yè)目的是為了捕撈成魚，并沒有細化到每個體重階段對應(yīng)的分級柵的間距，殘留的小魚數(shù)量過多。因此，捕撈網(wǎng)箱分級柵的間距和分級作用有待于進一步提高。

4 結(jié)論

針對目前淺海養(yǎng)殖圍網(wǎng)在捕撈方面存在的技術(shù)空缺，根據(jù)浮繩式養(yǎng)殖圍網(wǎng)設(shè)施的結(jié)構(gòu)、圍網(wǎng)養(yǎng)殖生產(chǎn)的特點，結(jié)合現(xiàn)有的主要淺海養(yǎng)魚捕撈方式，設(shè)計并制作了分級捕撈網(wǎng)箱。該網(wǎng)箱的特點是將分級與捕撈相結(jié)合，不但為養(yǎng)殖圍網(wǎng)的捕撈提供了一種良好的捕撈方式，同時也解決了捕撈后對魚的分級問題。實驗室試驗結(jié)果表明，分級柵間距為15 mm和20 mm時，小規(guī)格魚遺留率平均為7.78%和4.75%，大規(guī)格魚逃逸率平均為2.38%和3.00%；海上試驗結(jié)果顯示大規(guī)格魚捕獲率90%以上，達到了預(yù)期目的，具有一定的推廣應(yīng)用價值。在海上實際作業(yè)時發(fā)現(xiàn)，由于網(wǎng)箱是在觸水環(huán)境下操作，鋼筋框架容易銹蝕，所以需要找到一種剛性強且不易生銹的材料替代；同時網(wǎng)箱入魚口采用拉鏈結(jié)構(gòu)，實際應(yīng)用中在受到海藻等雜物影響的情況下可能會造成拉鏈操作困難。另外，本試驗誘集魚類是采用投餌馴化，未來可嘗試應(yīng)用音響馴化控制魚群技術(shù)。

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The design and experiments of the harvesting cage for the enclosure culture in shallow seawater

ZHANG Tianhao1, AN Yu1, MA Jiazhi1, LU Wen2, ZHAO Huaifu2, CAI Zuting2, GAO Min1, SONG Weihua1

(1 Fishery College of Zhejiang Ocean University, Key Laboratory of Marine Fishery Equipment and Technology of Zhejiang， Zhejiang Zhoushan 316022, China； 2 Pingyang County Bi-Hai-Xian-Shan Aquatic Development Co. Ltd., Zhejiang Pingyang 325401, China)

In order to facilitate the harvesting and grading operations of the farmed fish in the shallow sea water enclosure facilities, floating-rope enclosure culture system was selected as the research object in this paper. According to the structure, size, the laying techniques and the key performance of the enclosure culture facility, combining with culture method and the production characteristics, a grading harvesting cage was designed and fabricated. The main body of the cage included steel bar frame, netting, ropes, grading gate and other materials. The cage body was cylindrical, and the top of the cage was inverted cone shape. Thetotal height was 1 515 mm, and the volume was about 1 m3. The structure was divided into 3 parts：the fish entrance, grading gate and harvesting part. The results of fish grading test in the lab were as follows：when grading grid space was 15 mm, the averaged residual rate of small-size fish was 7.78% and the averaged escape rate of large-size fish was 2.38%; when grading grid space was 20 mm, the averaged residual rate of small-size fish was 4.75% and the averaged escape rate of large-size fish was 3.00 %. The results of the trial in the sea were as follows：the harvesting rate of the large-size fish was more than 90%. The study showed that through the acclimatization of daily feeding, fish could be attracted to enter the cage, then the large-size fish could be harvested to the live fish tanks after lifting cages and driving the small fish inside to escape from the grading gate, so as to achieve the aim of harvesting large-size fish and leave the small-size fish.

enclosure culture facility; harvesting cage; grading harvesting

2015-10-07

2016-01-16

浙江省自然科學(xué)基金項目(LY14C190005)；海洋經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范中央補助資金項目(浙海漁計[2013]74)；浙江省海洋漁業(yè)裝備技術(shù)研究重點實驗室資助項目(MFET201406)

張?zhí)锖?1991—)，男，碩士研究生，研究方向：漁具漁法、漁業(yè)工程。E-mail：yzzth1991@163.com

宋偉華(1968—)，男，教授，研究方向：海洋漁業(yè)。E-mail：whsong6806@163.com

10.3969/j.issn.1007-9580.2016.01.007

S973.2+2

A

1007-9580(2016)01-036-05