黃一心 鮑旭騰 趙平

摘 要：回顧了我國淡水養(yǎng)殖裝備的發(fā)展歷史，結(jié)合調(diào)研介紹了我國淡水養(yǎng)殖目前裝備的配備和能耗情況，總體來說，我國淡水養(yǎng)殖裝備取得一定成果，但發(fā)展不均衡，捕撈及輔助裝備嚴重缺乏，信息化程度也不高，根據(jù)這種情況對今后的發(fā)展提出了建議。

關(guān)鍵詞：淡水養(yǎng)殖;裝備;利用

幾千年以前，我國就有水產(chǎn)養(yǎng)殖的記載，春秋時期的范蠡就編寫出世界第一部養(yǎng)魚專著《養(yǎng)魚經(jīng)》[1]。近幾十年來，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)得到了迅速發(fā)展，成為世界上唯一一個養(yǎng)殖產(chǎn)量長時間、大幅度超過捕撈產(chǎn)量的國家[2]，淡水養(yǎng)殖更是被美國生態(tài)經(jīng)濟學家萊斯特·布朗稱為對世界的二大貢獻之一。2019年底，全國水產(chǎn)品總量64 803 616 t，淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量30 137 441 t，占養(yǎng)殖總產(chǎn)量的46.5%[3]，而在這背后，養(yǎng)殖裝備發(fā)揮了積極重要的作用，是漁業(yè)大幅度增產(chǎn)的重要支撐。雖然，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)取得了很大的成績，但是到2030年，我國人口達到峰值時，還有很大的水產(chǎn)養(yǎng)殖品的缺口，需要通過發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖來彌補[4]。為了提升我國養(yǎng)殖生產(chǎn)力水平，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了《關(guān)于加快水產(chǎn)養(yǎng)殖機械化發(fā)展的意見》[5]，指出 “到2025年，水產(chǎn)養(yǎng)殖機械化水平總體達到50%以上” 。

為了解我國淡水漁業(yè)裝備的配備、能源消耗結(jié)構(gòu)及能源利用水平，2019年，根據(jù)有關(guān)部門的要求，我們到西南、華東、西北、華中進行了實地調(diào)研，向200多家淡水養(yǎng)殖企業(yè)發(fā)放了調(diào)查問卷，以期為政府制訂漁業(yè)相關(guān)政策與導向提供科學客觀依據(jù)。

1 中國淡水養(yǎng)殖裝備發(fā)展歷史

長期以來我國的淡水養(yǎng)殖一直以池塘養(yǎng)殖為主，即使到現(xiàn)在出現(xiàn)了許多新的模式如集裝箱、稻田養(yǎng)魚等，但池塘養(yǎng)殖仍是主體，2019年池塘養(yǎng)殖占淡水養(yǎng)殖總產(chǎn)量的74%。因此淡水養(yǎng)殖裝備的研發(fā)也是以池塘養(yǎng)殖為主。廣義的淡水養(yǎng)殖裝備是指在淡水養(yǎng)殖生產(chǎn)中，用于提高效率、改善環(huán)境所使用的各類機械和儀器;狹義指的是完全或主要用于淡水養(yǎng)殖的機械和儀器。淡水養(yǎng)殖裝備是淡水養(yǎng)殖業(yè)實現(xiàn)集約化、規(guī)?；B(yǎng)殖的重要前提和保障。

解放初，我國淡水養(yǎng)殖裝備幾乎是一片空白。在20世紀60年代以前，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖上使用的設(shè)備通常是水泵等農(nóng)用設(shè)備。為研究解決我國水產(chǎn)機械等領(lǐng)域的重大關(guān)鍵性技術(shù)問題，1962年，經(jīng)國務院聶榮臻副總理親自批示同意籌建專門的漁業(yè)機械儀器研究所，拉開了國家研究漁業(yè)機械的序幕。

20世紀60年代，科研人員借鑒了水力采煤的原理，完成了立式泥漿泵的研制工作，以水力沖泥、泥漿泵抽汲的方法，試驗挖塘取得成功。在此基礎(chǔ)上，70年代末，研制完成了“水力挖塘機組”。該機組由立式泥漿泵及輸泥系統(tǒng)、高壓泵、水槍及輸水系統(tǒng)和電控箱等組成，泥漿泵配合高壓水槍用于土方開挖、疏浚等，工效高、成本低，被廣泛應用于魚池、河道開挖、疏浚、低洼地改造、圍海（湖）造地（田、魚池）等土方工程等[6]。

1972年，研制成功國內(nèi)第一臺齒輪傳動、電動機功率為7.5 kW的水產(chǎn)養(yǎng)殖用葉輪式增氧機[7]。該機通過倒傘式葉輪在水面的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生水躍，有效地提高了養(yǎng)殖水體中的溶氧量，解決了因水體缺氧造成魚浮頭、甚至窒息死亡的泛池（塘）現(xiàn)象，被漁民譽為“救魚機” “增產(chǎn)機”。增氧機的推廣應用，突破了我國幾千年來傳統(tǒng)的自然放養(yǎng)、單產(chǎn)提高不快的瓶頸，也是此后二十多年來，我國對蝦養(yǎng)殖及淡水養(yǎng)殖業(yè)得到飛速發(fā)展的最關(guān)鍵機械。

20世紀80年代以后，養(yǎng)殖機械得到全面發(fā)展，水下魚塘清淤機械、射流式增氧機、水凈化機、管式槳葉增氧機、電子水質(zhì)凈化機、增氧水凈化機、增氧投飼機、風力增氧機、自動投飼機等新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，同時對設(shè)備的制造材料也進行了改進，如葉輪增氧機采用耐腐蝕、重量輕和適合于大批量工業(yè)化生產(chǎn)的塑料葉輪和浮體，不僅提高了生產(chǎn)工效，而且提高了產(chǎn)品的性能。

進入21世紀，隨著信息化的發(fā)展，研制了在線水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上可自動或遠程對增氧、投飼設(shè)備進行控制，此外包括底質(zhì)改良機[8]、涌浪機[9]在內(nèi)的一批新型設(shè)施裝備不斷涌現(xiàn)，太陽能[10]技術(shù)也在各類裝備上得到運用，推動了養(yǎng)殖向綠色可持續(xù)方向發(fā)展。

2 中國淡水養(yǎng)殖裝備配備情況

經(jīng)過50多年的發(fā)展，養(yǎng)殖的機械化水平有了一定的發(fā)展，出現(xiàn)了許多淡水養(yǎng)殖裝備，見表1。

從圖1可以看出，有超過2/3的企業(yè)有增氧設(shè)備，60%的企業(yè)都配備了投飼設(shè)備，而超過一半以上的企業(yè)二種設(shè)備均有。而未配備的原因，主要是因為調(diào)研的許多養(yǎng)殖場主養(yǎng)品種為小龍蝦、鱉等，有的養(yǎng)殖場養(yǎng)殖模式為蝦稻綜合種養(yǎng)、苗種繁育等，對投飼和增氧需求不大。此外，還有不少養(yǎng)殖場還配備了發(fā)電機、拌料機、提升機、絞肉機和氣能熱泵等裝備。

信息化技術(shù)也開始運用到水產(chǎn)養(yǎng)殖中，有接近25%的企業(yè)使用了在線水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，對養(yǎng)殖用水的溶氧、pH值、水溫和氨氮等進行了實時監(jiān)測（圖2）。一些企業(yè)開始結(jié)合自動水質(zhì)監(jiān)測的情況，來控制增氧等設(shè)備，如當養(yǎng)殖池塘的溶氧低于5 mg/L時，增氧機將在線自動開啟;一些企業(yè)還可以通過手機進行遠程觀看數(shù)據(jù)和控制設(shè)備;還有一些企業(yè)自行配備了如無人自動噴藥船等設(shè)備，可實現(xiàn)自動巡塘、投飼、投藥，還可實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測和養(yǎng)殖情況觀測。

3 中國淡水養(yǎng)殖能耗情況

從調(diào)研的情況來看，養(yǎng)殖過程中主要使用的能源是電能，少部分企業(yè)會因配備發(fā)電機而使用燃油（一些企業(yè)還使用純氧）。因此我們主要針對電能來調(diào)研。

3.1 不同養(yǎng)殖地區(qū)能耗情況對比

為對各地區(qū)的養(yǎng)殖能耗情況有所了解，需要采用同一模式類似的品種進行比較，由于大宗淡水魚是我國淡水養(yǎng)殖的主力軍，在每個省份都有養(yǎng)殖，而且基本采用的是池塘養(yǎng)殖，因此采用池塘養(yǎng)殖大宗淡水魚池塘養(yǎng)殖能耗情況，對各地區(qū)進行比較。

圖3是4個地區(qū)單位大宗淡水魚產(chǎn)量的能耗情況，可以看出華中、華東、西南等幾個地區(qū)的能耗情況差不多，基本在0.30 kW·h/kg以下，而西北偏高一點，達到0.36 kW·h/kg，可能與西北地區(qū)干燥、養(yǎng)殖周期短有關(guān)。但在具體養(yǎng)殖場中，差別也很大，少的可以僅為0.015 kW·h/kg，而多的可以超過1 kW·h/kg，這可能與設(shè)備的配備、養(yǎng)殖品種和密度以及養(yǎng)殖管理有較大關(guān)系，如養(yǎng)殖青魚和養(yǎng)殖鰱鳙差別會較大。

圖4是養(yǎng)殖場單位水面的能耗比較，可以看出各地區(qū)有較大的區(qū)別，由東向西呈遞減的趨勢，而其中華東地區(qū)單位水面面積的能耗是西南地區(qū)的5倍，可能是華東地區(qū)養(yǎng)殖比較發(fā)達，而且集約化程度也相對較高，使用設(shè)備較多，因此能耗相對較高。

3.2 池塘養(yǎng)殖不同品種能耗

由圖5的養(yǎng)殖情況看，不同的品種養(yǎng)殖能耗也非常大，養(yǎng)蝦的能耗最高，是魚類的6～7倍，而黃鱔、甲魚和泥鰍等的養(yǎng)殖能耗較少，可能主要是這些養(yǎng)殖對象，幾乎不用養(yǎng)殖裝備。

3.3 不同養(yǎng)殖模式下的能耗比較

由圖6看，工廠化流水和循環(huán)槽養(yǎng)殖的能耗較高，這主要因為這些需要設(shè)施設(shè)備長期運行，因此耗電較多。

4 建議

4.1 要加快對起捕等設(shè)備的研制

從調(diào)研的情況來看，我國研發(fā)的養(yǎng)殖裝備，近十年主要還是集中在增氧設(shè)備、投飼設(shè)備上，而起捕設(shè)備幾乎未見。目前養(yǎng)殖場人員年齡大部分在40歲以上，隨著時間的推移，對分級、稱重、捕撈、疫苗注射的裝備需求越來越迫切，因此需要加大對這些設(shè)備的研制力度，以滿足養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的需求。

4.2 對不同養(yǎng)殖模式的能耗應進行綜合評價

養(yǎng)殖能耗與養(yǎng)殖設(shè)備配備的情況、養(yǎng)殖的品種、養(yǎng)殖的模式以及對養(yǎng)殖場管理要求都有很大的關(guān)系。對設(shè)施養(yǎng)殖來說，由于高密度水循環(huán)的要求，其能耗比一般的池塘養(yǎng)殖要高很多，但作為節(jié)地、節(jié)水的一種養(yǎng)殖模式，其優(yōu)點也是明顯的，是未來發(fā)展的一個方向，因此不能簡單地以能耗指標來對養(yǎng)殖場進行評價。

4.3 要加強信息節(jié)能技術(shù)的運用

雖然，目前許多養(yǎng)殖場都使用了機械設(shè)備，但使用太陽能裝備的不超過5%。同時，信息化技術(shù)使用的并不普遍，一些設(shè)備的使用是憑借經(jīng)驗來開啟關(guān)閉，即使在溶氧完全飽和的情況下，仍然曝氣，容易造成設(shè)備的無效使用，因此應采取措施，一方面鼓勵采用信息化技術(shù)，通過監(jiān)測水質(zhì)情況控制增氧機的開停，通過監(jiān)測魚類的吃食情況控制投飼機的運轉(zhuǎn)，從而有效地減少浪費;另一方面鼓勵綠色能源的利用，從而達到節(jié)能的目的。

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（收稿日期：2021-06-17）