禹振軍，盛順，胡浩，安紅艷，劉旺，劉千豪

(北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定推廣站,北京市,100079)

0 引言

習(xí)近平總書記在中央農(nóng)村工作會(huì)議上指明農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展方向[1],是做好新發(fā)展階段“三農(nóng)”工作的行動(dòng)指南。北京市要求做好新發(fā)展階段北京“三農(nóng)”工作,必須圍繞“促進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)高效、鄉(xiāng)村宜居宜業(yè)、農(nóng)民富裕富足”的目標(biāo)[2],立足北京“大城市小農(nóng)業(yè)”“大京郊小城區(qū)”的市情農(nóng)情,走“大城市帶動(dòng)大京郊、大京郊服務(wù)大城市”的城鄉(xiāng)融合發(fā)展之路。研究梳理漁業(yè)機(jī)械化發(fā)展短板弱項(xiàng),提出發(fā)展重點(diǎn)措施。

十四五時(shí)期是加快漁業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型升級(jí),建設(shè)現(xiàn)代漁業(yè)的關(guān)鍵時(shí)期[3]?！度珖?guó)漁業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于加快漁業(yè)轉(zhuǎn)方式調(diào)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)意見(jiàn)》等文件精神指出[1],以加快推進(jìn)漁業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹骶€。要大力發(fā)展工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖、池塘工程化循環(huán)水養(yǎng)殖、種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)養(yǎng)殖等健康綠色生態(tài)養(yǎng)殖模式[4],支持循環(huán)用水等節(jié)水技術(shù)應(yīng)用及機(jī)械裝備升級(jí)改造,提高漁業(yè)養(yǎng)殖科技含量和生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平。北京市按照“調(diào)糧保菜,做精畜牧水產(chǎn)”的總思路,緊密結(jié)合全市漁業(yè)實(shí)際,以“調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式、發(fā)展節(jié)水生態(tài)漁業(yè)”為主線,大力發(fā)展“生態(tài)、籽種、休閑、精品”漁業(yè),實(shí)現(xiàn)都市現(xiàn)代漁業(yè)創(chuàng)新、高效、節(jié)水、生態(tài)、綠色可持續(xù)發(fā)展。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

在增氧方面,美國(guó)、德國(guó)、日本、丹麥等水產(chǎn)機(jī)械生產(chǎn)廠主推的是純氧增氧技術(shù)[5]。丹麥和德國(guó)等國(guó)都成功地設(shè)計(jì)和建造了使用液氧向養(yǎng)魚(yú)池和生物過(guò)濾器增氧的養(yǎng)殖設(shè)備,大大提高了單位水面的魚(yú)產(chǎn)量。美國(guó)和瑞典等國(guó)研制的壓力振蕩吸收系統(tǒng)制氧裝置,可用于魚(yú)類養(yǎng)殖場(chǎng)直接生產(chǎn)氧含量高達(dá)85%～95%的富氧[6]。增氧系統(tǒng)是錦鯉等魚(yú)產(chǎn)品養(yǎng)殖機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、現(xiàn)代化必備的增氧設(shè)備,可根據(jù)錦鯉養(yǎng)殖池的水量、養(yǎng)殖規(guī)格、養(yǎng)殖密度、池水深度需求,因地制宜的配套不同的增氧設(shè)備,用最低的成本實(shí)現(xiàn)最佳增氧效果。

在投餌方面,美國(guó)廣泛使用的是氣力輸送的餌料分送器,瑞典、丹麥?zhǔn)褂玫氖擒壍肋\(yùn)輸投餌車[7]。氣力投餌機(jī)利用高速空氣流將餌料輸送到養(yǎng)殖池進(jìn)行拋撒,可根據(jù)投餌量、養(yǎng)殖池面積、養(yǎng)殖密度、飼料種類、飼料形狀確定不同生長(zhǎng)期餌料投喂量參數(shù),實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量、定參數(shù)的自動(dòng)投喂,可通過(guò)選擇現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程操作,完成投喂設(shè)定、參數(shù)讀取、歷史數(shù)據(jù)獲取以及存儲(chǔ)等工作,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的全自動(dòng)投喂。投餌效率大大提高,減少養(yǎng)殖池餌料殘留。

在水體過(guò)濾方面,國(guó)外常用的水體凈化設(shè)備是水底打掃設(shè)備、機(jī)械過(guò)濾設(shè)備、加壓過(guò)濾設(shè)備、微濾機(jī)、生物濾池、反硝化濾池等。目前較先進(jìn)的是智能化履帶式微濾機(jī)[8]。微濾機(jī)是分離水體中顆粒物的設(shè)備,可以有效去除水體中直徑30 μm以上的懸浮顆粒,是一種高效分離循環(huán)水中顆粒物設(shè)備,采用一體式同步帶濾網(wǎng),同步性高、拉伸強(qiáng)度大、密封性好。具有自動(dòng)水位監(jiān)控、防跑偏導(dǎo)向、變頻控制電機(jī)、節(jié)能節(jié)水型反沖洗裝置、故障報(bào)警等功能,全程自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

在水體殺菌方面,美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家廣泛使用的是紫外線殺菌機(jī)。紫外線殺菌機(jī)是目前工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用較多的殺菌設(shè)備。采用過(guò)流方式對(duì)養(yǎng)殖池水體進(jìn)行殺菌。通過(guò)石英套管的方式將燈管與水隔離,采用電壓鎮(zhèn)流,可靠性高,設(shè)備耐酸堿,耐腐蝕,壽命長(zhǎng)。可根據(jù)水量、養(yǎng)殖密度確定殺菌機(jī)參數(shù)[9]。

1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)淡水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備主要以增氧、投餌機(jī)械為主。增氧設(shè)備有羅茨鼓風(fēng)機(jī)增氧設(shè)備、葉輪式增氧機(jī)、涌浪式增氧機(jī)等。投餌機(jī)主要采用離心式、風(fēng)送式、振動(dòng)式餌料投送機(jī)械設(shè)備。其中風(fēng)送式投餌技術(shù)是近幾年開(kāi)始應(yīng)用的,已在天津海發(fā)、四川通威、正大水產(chǎn)、中科院海洋研究所、黃海水產(chǎn)研究所、福建省水產(chǎn)研究所等單位應(yīng)用。調(diào)查發(fā)現(xiàn)北京市池塘養(yǎng)殖工藝模式基本沒(méi)有應(yīng)用水體過(guò)濾、水體殺菌機(jī)械裝備。

2 北京市漁業(yè)現(xiàn)狀

2.1 漁業(yè)養(yǎng)殖情況

水產(chǎn)養(yǎng)殖是北京市農(nóng)業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)之一,近年來(lái)漁業(yè)水域面積基本穩(wěn)定在2 khm2。生產(chǎn)區(qū)域相對(duì)集中,重點(diǎn)分布在平谷區(qū)、懷柔區(qū)、通州區(qū)、密云區(qū)、順義區(qū)和房山區(qū)6個(gè)區(qū)(表1)。

表1 2020年北京市重點(diǎn)漁業(yè)水產(chǎn)區(qū)基本情況Tab.1 Basic situation of key fishery and aquaculture areas in Beijing in 2020

從表1可以看出,養(yǎng)殖面積占全市的79.79%,其水產(chǎn)品產(chǎn)量合計(jì)占全市的比重達(dá)到74.90%。

2.2 漁業(yè)機(jī)械裝備情況

在農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼等強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策扶持下,北京市水產(chǎn)養(yǎng)殖機(jī)械保有量大幅增長(zhǎng)。全市水產(chǎn)養(yǎng)殖主要機(jī)械保有量達(dá)到12 967臺(tái)(表2),其中增氧機(jī)9 899臺(tái),投餌機(jī)2 884臺(tái),魚(yú)塘清淤機(jī)11臺(tái),其他機(jī)械173臺(tái)。為水產(chǎn)養(yǎng)殖機(jī)械化發(fā)展提供了必要的農(nóng)機(jī)裝備支撐。

表2 2020年北京市水產(chǎn)養(yǎng)殖主要機(jī)械保有量情況Tab.2 Status of the main machinery of aquaculture in Beijing in 2020

3 北京市漁業(yè)機(jī)械化指標(biāo)研究

北京市漁業(yè)機(jī)械化指標(biāo)采用趨勢(shì)外推法又稱為趨勢(shì)延伸法進(jìn)行機(jī)械化水平測(cè)算。趨勢(shì)外推法是根據(jù)預(yù)測(cè)變量的歷史時(shí)間序列提示出的變動(dòng)趨勢(shì)外推將來(lái),以確定預(yù)測(cè)值的一種預(yù)測(cè)方法。趨勢(shì)外推法通常用于預(yù)測(cè)對(duì)象的發(fā)展規(guī)律是呈漸進(jìn)式的變化,而不是跳躍式的變化,并且能夠找到一個(gè)合適函數(shù)曲線反映預(yù)測(cè)對(duì)象變化趨勢(shì)的情況。漁業(yè)機(jī)械化水平預(yù)測(cè)采用的是線性函數(shù)模型[10]。

3.1 漁業(yè)機(jī)械化總體水平研究

2013—2020年北京市水產(chǎn)養(yǎng)殖機(jī)械化水平在40%～45%之間,總體保持相對(duì)穩(wěn)定(表3)。全市水產(chǎn)養(yǎng)殖機(jī)械化水平8年來(lái)最高的是在2020年,為45.21%,最低的是在2013年,為40.55%。

表3 2013—2020年漁業(yè)養(yǎng)殖機(jī)械化水平Tab.3 Mechanization level of fishery and aquaculture from 2013 to 2020

3.1.1 趨勢(shì)分析

從圖1可知,全市漁業(yè)養(yǎng)殖總體機(jī)械化水平呈上升趨勢(shì),2017年受小、散水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)清退產(chǎn)業(yè)政策影響,養(yǎng)殖量減少,裝備數(shù)量減少,機(jī)械化水平有小幅度波動(dòng)。小、散水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)投飼機(jī)械、水質(zhì)調(diào)控機(jī)械、起捕機(jī)械、清淤機(jī)械配套不全面,使用機(jī)械化技術(shù)裝備意識(shí)不強(qiáng),機(jī)械裝備更新意識(shí)談薄,是造成總體機(jī)械化水平不高的因素之一[11]。

圖1 漁業(yè)養(yǎng)殖機(jī)械化水平趨勢(shì)圖Fig.1 Run chart of aquaculture mechanization level

3.1.2 理論模型

為進(jìn)一步研究漁業(yè)機(jī)械化水平與時(shí)間的關(guān)系,首先通過(guò)歷史數(shù)據(jù)分析出總體機(jī)械化水平趨勢(shì)理論模型,再通過(guò)理論模型(1)分別計(jì)算出機(jī)械化水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)2025年和2035年機(jī)械化水平目標(biāo)的預(yù)測(cè)。

漁業(yè)機(jī)械化總體水平計(jì)算方法如式(1)所示。

y=(0.484 9x-935.46)×100%

(1)

式中：x——時(shí)間要素。

3.1.3 漁業(yè)機(jī)械化水平指標(biāo)預(yù)測(cè)

從表4可以看出,2022—2035年漁業(yè)養(yǎng)殖總體機(jī)械化水平為上升趨勢(shì),逐年穩(wěn)步提高。其中：2025年為46.462 5%,2035年為51.311 5%,年均提高0.45個(gè)百分點(diǎn)。為漁業(yè)機(jī)械化水平提升,實(shí)現(xiàn)漁業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

表4 2022—2035年漁業(yè)機(jī)械化水平指標(biāo)預(yù)測(cè)Tab.4 Prediction of fishery mechanization level indicators from 2022 to 2035

3.2 池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平影響分析

從池塘養(yǎng)殖工藝來(lái)看,池塘養(yǎng)殖機(jī)械主要以投飼機(jī)、葉輪式增氧機(jī)為主,池塘起捕采用多人協(xié)作拉網(wǎng)捕撈方式,在拉網(wǎng)過(guò)程中攪動(dòng)了底泥和池水,起到了肥水和曝氣的作用。清淤環(huán)節(jié)采用清淤泵、挖掘機(jī)、推土機(jī)等,但清淤頻率不高。從表3可以看出,2013—2020年機(jī)械化水平最高的是2020年為44.28%,機(jī)械化水平最低的是2013年為39.54%。

3.2.1 趨勢(shì)分析

從圖2可知,池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平總體呈上升趨勢(shì),2017年受環(huán)保政策影響,開(kāi)展小、散水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)清退,養(yǎng)殖量、裝備數(shù)量“雙減”,導(dǎo)致投飼機(jī)械、水質(zhì)調(diào)控機(jī)械、起捕機(jī)械、清淤機(jī)械裝備數(shù)量減少,機(jī)械化水平有小幅度波動(dòng)。

圖2 池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平趨勢(shì)圖Fig.2 Run chart of mechanization level of pond aquaculture

3.2.2 理論模型

為進(jìn)一步研究池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平與時(shí)間的關(guān)系,首先通過(guò)歷史數(shù)據(jù)分析出池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平趨勢(shì)理論模型,再通過(guò)理論模型(2)分別計(jì)算出機(jī)械化水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)2025年和2035年機(jī)械化水平目標(biāo)的預(yù)測(cè)。池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平y(tǒng)1計(jì)算方法如式(2)所示。

y1=(0.492 9x-952.61)×100%

(2)

3.2.3 漁業(yè)池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平指標(biāo)預(yù)測(cè)

從表4可以看出,2022—2035年池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平為上升趨勢(shì),逐年穩(wěn)步提高。其中：2025年為45.512 5%,2035年為50.441 5%,年均提高0.458個(gè)百分點(diǎn)。為池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平提升,實(shí)現(xiàn)池塘漁業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)保障。

3.3 工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平影響分析

從工廠化養(yǎng)殖工藝來(lái)看,機(jī)械裝備主要以投飼機(jī)、水質(zhì)調(diào)控機(jī)械為主,水質(zhì)調(diào)控機(jī)械有水體過(guò)濾機(jī)械、增氧泵、生物過(guò)濾池等,起捕機(jī)械有起捕網(wǎng)、吸魚(yú)泵等,起捕網(wǎng)是目前最實(shí)用的捕撈方式,成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便。由于起捕頻率不高,如采用吸魚(yú)泵起捕,設(shè)備投入成本高,設(shè)備利用率低,維護(hù)不便,對(duì)操作人員技術(shù)水平要求高,養(yǎng)殖戶購(gòu)買意識(shí)不強(qiáng),導(dǎo)致起捕機(jī)械化水平較低。從表3可以看出,2013—2020年工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平最高的是2017年為67.77%,機(jī)械化水平最低的是2013年為61.92%[12]。

3.3.1 趨勢(shì)分析

從圖3可知,工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平呈大幅度波動(dòng),但總體呈上升趨勢(shì),工廠化養(yǎng)殖投資大,門檻高,風(fēng)險(xiǎn)大,養(yǎng)殖工藝、機(jī)械、設(shè)施設(shè)備的實(shí)用性是支撐工廠化養(yǎng)殖長(zhǎng)期發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。起捕環(huán)節(jié)是機(jī)械化水平提升的短板,加強(qiáng)吸魚(yú)泵機(jī)械化裝備推廣力度,同時(shí)研發(fā)新的實(shí)用型工廠化漁業(yè)養(yǎng)殖起捕專用機(jī)械裝備,增加工廠化漁業(yè)養(yǎng)殖起捕機(jī)械裝備需求。

圖3 工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平趨勢(shì)圖Fig.3 Run chart of mechanization level of industrialized breeding

3.3.2 理論模型

為進(jìn)一步研究工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平與時(shí)間的關(guān)系,首先通過(guò)歷史數(shù)據(jù)分析出工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平趨勢(shì)理論模型,再通過(guò)理論模型(3)分別計(jì)算出機(jī)械化水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)2025年和2035年機(jī)械化水平目標(biāo)的預(yù)測(cè)。工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平y(tǒng)2計(jì)算方法如式(3)所示。

y2=(0.343 3x-627.49)×100%

(3)

3.3.3 漁業(yè)工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平指標(biāo)預(yù)測(cè)

從表4可以看出,2022—2035年工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平為上升趨勢(shì),逐年穩(wěn)步提高。其中：2025年為67.692 5%,2035年為71.125 5%,年均提高0.319個(gè)百分點(diǎn)。為工廠化養(yǎng)殖機(jī)械化水平提升,實(shí)現(xiàn)工廠化養(yǎng)殖漁業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)保障。

3.4 不同養(yǎng)殖環(huán)節(jié)對(duì)機(jī)械化水平影響分析

從養(yǎng)殖環(huán)節(jié)來(lái)看,池塘和工廠化養(yǎng)殖工藝都涉及投飼、水質(zhì)調(diào)控、起捕、清淤四個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)械裝備。投飼、水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械裝備使用普及率較高,專用性強(qiáng),不能用其他相關(guān)機(jī)械代替,但起捕、清淤環(huán)節(jié)機(jī)械裝備使用頻率低,養(yǎng)殖戶不愿意增加裝備投入成本。池塘養(yǎng)殖采用拉網(wǎng)式集中起捕,每年1次,如采用吸魚(yú)泵起捕能耗高,起捕效率低。清淤環(huán)節(jié)機(jī)械裝備可用推土機(jī)、挖掘機(jī)等工程機(jī)械代替實(shí)現(xiàn)池塘清淤,效率高,清淤成本相當(dāng)。

從表5可以看出,2013—2020年各環(huán)節(jié)機(jī)械化水平最高的是投飼環(huán)節(jié)機(jī)械化水平,為92.3%,最低的是起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化水平,為1.2%。

表5 2013—2020年漁業(yè)養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)機(jī)械化水平Tab.5 Mechanization level of various links in fishery breeding from 2013 to 2020

起捕、清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水平是漁業(yè)養(yǎng)殖機(jī)械化的短板,是影響漁業(yè)養(yǎng)殖機(jī)械化整體水平的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)。應(yīng)結(jié)合內(nèi)陸?zhàn)B殖實(shí)際、農(nóng)民意愿示范推廣經(jīng)濟(jì)適用的起捕、清淤機(jī)械。

3.4.1 趨勢(shì)分析

從圖4可知,投飼環(huán)節(jié)機(jī)械化水平呈大幅度波動(dòng),但總體呈上升趨勢(shì),2017年受環(huán)保政策影響清退大部分小散養(yǎng)殖場(chǎng),而清退的養(yǎng)殖場(chǎng)中配備率、使用率最高的是投飼機(jī),投飼機(jī)使用、維護(hù)簡(jiǎn)單,價(jià)格適中,投飼工作勞動(dòng)強(qiáng)度大,頻率高,養(yǎng)殖戶用機(jī)械替代人工投飼的意愿較起捕、清淤環(huán)節(jié)更迫切。

圖4 投飼環(huán)節(jié)機(jī)械化水平趨勢(shì)圖Fig.4 Run chart of mechanization level of feeding link

3.4.2 理論模型

為研究投飼環(huán)節(jié)機(jī)械化水平與時(shí)間的關(guān)系,通過(guò)歷史數(shù)據(jù)分析出投飼環(huán)節(jié)機(jī)械化水平趨勢(shì)理論模型,再通過(guò)理論模型(4)分別計(jì)算出機(jī)械化水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)2025年和2035年機(jī)械化水平目標(biāo)的預(yù)測(cè)。投飼環(huán)節(jié)機(jī)械化水平y(tǒng)3計(jì)算方法如式(4)所示。

y3=(0.648 3x-11 214.9)×100%

(4)

3.4.3 投飼環(huán)節(jié)機(jī)械化水平指標(biāo)預(yù)測(cè)

從表6可以看出,2022—2035年投飼機(jī)械化水平為上升趨勢(shì),逐年穩(wěn)步提高。其中：2025年為97.907 5%,2028年達(dá)到100%,年均提高0.29個(gè)百分點(diǎn)。為投飼機(jī)械化水平提升,實(shí)現(xiàn)投飼環(huán)節(jié)機(jī)械化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化提供了穩(wěn)定的技術(shù)裝備支撐。

表6 2022—2035年漁業(yè)養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)機(jī)械化水平指標(biāo)預(yù)測(cè)Tab.6 Forecast of fishery mechanization rate of each link from 2022 to 2035

3.5 水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械化水平影響分析

3.5.1 趨勢(shì)分析

從圖5可知,水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械化水平2013—2016年呈大幅度波動(dòng),2016—2017年呈穩(wěn)定上升趨勢(shì),水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)在池塘養(yǎng)殖工藝中普遍以葉輪式增氧機(jī)為主,還有水車式等其他形式的增氧機(jī)械。

圖5 水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械化水平趨勢(shì)圖Fig.5 Run chart of mechanization level of water quality control link

但在工廠化養(yǎng)殖工藝中以液化純氧增氧為主,羅茨鼓風(fēng)機(jī)增氧等其它增氧方式為補(bǔ)充。還配套有微濾機(jī)、紫外線殺菌機(jī)、生物濾池等進(jìn)行配套使用,實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的過(guò)濾、殺菌、增氧。

3.5.2 理論模型

為研究水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械化水平與時(shí)間的關(guān)系,通過(guò)歷史數(shù)據(jù)分析出水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械化水平趨勢(shì)理論模型,再通過(guò)理論模型(5)分別計(jì)算出機(jī)械化水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)2025年和2035年機(jī)械化水平目標(biāo)的預(yù)測(cè)。水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械化水平y(tǒng)4計(jì)算方法如式(5)所示。

y4=(0.382 3x-694.79)×100%

(5)

3.5.3 水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械化水平指標(biāo)預(yù)測(cè)

從表6中可以看出,2022—2035年水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械化水平為上升趨勢(shì),逐年穩(wěn)步提高。其中：2025年為79.367 5%,2025年為81.279%,年均增幅為0.35個(gè)百分點(diǎn)。為水質(zhì)調(diào)控機(jī)械化水率提升,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)調(diào)控環(huán)節(jié)機(jī)械化、自動(dòng)化、資源化循環(huán)利用提供科技裝備支撐。

3.6 起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化水平影響分析

3.6.1 趨勢(shì)分析

從圖6可知,起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化水平呈大幅度波動(dòng),2017年受環(huán)保政策影響,小散養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量、產(chǎn)量雙下降,小散養(yǎng)殖采用起捕機(jī)械少,意愿低,造成總體養(yǎng)殖產(chǎn)量計(jì)算基數(shù)下降。起捕環(huán)節(jié)是漁業(yè)養(yǎng)殖機(jī)械化水平提升短板,加強(qiáng)吸魚(yú)泵等新型起捕機(jī)械裝備推廣力度,同時(shí)研發(fā)新的經(jīng)濟(jì)實(shí)用工廠化漁業(yè)養(yǎng)殖起捕專用機(jī)械裝備,增加起捕環(huán)節(jié)機(jī)械裝備配套率,從而提高起捕機(jī)械化水平。

圖6 起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化水平趨勢(shì)圖Fig.6 Run chart of mechanization level of catching link

3.6.2 理論模型

為研究起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化水平與時(shí)間的關(guān)系,通過(guò)歷史數(shù)據(jù)分析出起捕機(jī)械化水平趨勢(shì)理論模型,再通過(guò)理論模型(6)分別計(jì)算出機(jī)械化水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)2025年和2035年機(jī)械化水平目標(biāo)的預(yù)測(cè)。起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化水平y(tǒng)5計(jì)算方法如式(6)所示。

y5=(0.191 7x-385.3)×100%

(6)

3.6.3 起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化水平指標(biāo)預(yù)測(cè)

從表6可以看出,起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化水平為上升趨勢(shì),逐年穩(wěn)步提高。其中：2025年為2.892 5%,2035年為4.809 5%,年均提高0.18個(gè)百分點(diǎn)。為起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化水率提升,實(shí)現(xiàn)起捕環(huán)節(jié)機(jī)械化、自動(dòng)化提供技術(shù)裝備支撐。

3.7 清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水平影響分析

3.7.1 趨勢(shì)分析

從圖7可知,清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水平2014年后呈穩(wěn)定提高趨勢(shì),2014年后呈上升趨勢(shì),清淤環(huán)節(jié)工作基本采用干塘清淤,每年甚至幾年清淤1次,且可用工程機(jī)械替代專用清淤機(jī)械,從而減少設(shè)備投入成本,解決清淤設(shè)備利用率的問(wèn)題。清淤環(huán)節(jié)是機(jī)械化水平提升的短板,加強(qiáng)專用清淤機(jī)械化裝備推廣力度,同時(shí)研發(fā)新的實(shí)用型清淤專用機(jī)械裝備,促進(jìn)清淤機(jī)械裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)。

圖7 清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水平趨勢(shì)圖Fig.7 Run chart of mechanization level of dredging link

3.7.2 理論模型

為研究清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水平與時(shí)間的關(guān)系,通過(guò)歷史數(shù)據(jù)分析出清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水平趨勢(shì)理論模型,再通過(guò)理論模型(7)分別計(jì)算出機(jī)械化水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)2025年和2035年機(jī)械化水平目標(biāo)的預(yù)測(cè)。清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水平y(tǒng)6計(jì)算方法如式(7)所示。

y6=(0.317 6x-636.87)×100%

(7)

3.7.3 清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水平指標(biāo)預(yù)測(cè)

從表6可以看出,2022—2035年清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水平為上升趨勢(shì),逐年穩(wěn)步提高。其中：2025年為6.27%,2035年為9.446%,年均提高0.29個(gè)百分點(diǎn)。為清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化水率提升,實(shí)現(xiàn)清說(shuō)環(huán)節(jié)機(jī)械化、自動(dòng)化提供穩(wěn)定的技術(shù)裝備保障。

3.8 不同養(yǎng)殖區(qū)域機(jī)械化水平影響分析

北京市漁業(yè)養(yǎng)殖面積2.2 khm2左右,其中商品漁業(yè)面積1 khm2,休閑漁業(yè)面積0.93 khm2各占北京市漁業(yè)總面積的50%。休閑漁業(yè)主要分布在通州區(qū)、順義區(qū)、延慶區(qū)3個(gè)區(qū)達(dá)到0.57 khm2,占休閑漁業(yè)總面積的60%。商品漁業(yè)主要分布在平谷區(qū)、順義區(qū)、房山區(qū)、通州區(qū)、延慶區(qū)5個(gè)區(qū)達(dá)到1.01 khm2占商品漁業(yè)總面積的95.1%。從表7分析應(yīng)加強(qiáng)商品漁業(yè)機(jī)械化水平,休閑漁業(yè)以垂釣為主基本無(wú)機(jī)械化裝備應(yīng)用。

表7 2020年北京市各區(qū)漁業(yè)養(yǎng)殖面積分布情況Tab.7 Distribution of fishery culture area in Beijing in 2020

北京市2020年總體機(jī)械化水平為45.21%,達(dá)到50%以上的區(qū)有順義、朝陽(yáng)2個(gè)區(qū),40%～50%之間的有平谷、通州、延慶、大興4個(gè)區(qū),30%～40%之間的有房山、懷柔、昌平3個(gè)區(qū),30%以下的有密云1個(gè)區(qū),總體水平為0的有海淀、豐臺(tái)、門頭溝3個(gè)區(qū)。工廠化水平為65%的有平谷、順義、昌平3個(gè)區(qū)。

從表8可以看出,北京市漁業(yè)總體機(jī)械化水平不高,下一步應(yīng)重點(diǎn)分區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)短板,(1)提升平谷、順義、昌平3個(gè)區(qū)漁業(yè)工廠化養(yǎng)殖智能化水平;(2)提升平谷、通州、延慶、大興、房山、懷柔、昌平、密云8個(gè)區(qū)漁業(yè)池塘養(yǎng)殖機(jī)械化水平,促進(jìn)北京市數(shù)字漁業(yè)發(fā)展。

表8 2020年北京市各區(qū)漁業(yè)養(yǎng)殖機(jī)械化水平情況Tab.8 Mechanization level of aquaculture in each district of Beijing in 2020

4 北京市漁業(yè)機(jī)械化存在問(wèn)題

4.1 漁業(yè)機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)不合理

漁業(yè)機(jī)械中,增氧機(jī)占漁業(yè)機(jī)械總數(shù)的76%,投餌機(jī)占漁業(yè)機(jī)械總數(shù)的22%,清淤機(jī)占漁業(yè)機(jī)械總數(shù)的0.08%,起捕機(jī)占漁業(yè)機(jī)械總數(shù)的0%。投飼、增氧兩個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)械占到了總數(shù)的98%,機(jī)械化程度較高,而起捕、清淤環(huán)節(jié)機(jī)械化程度相對(duì)較低。

4.2 漁業(yè)機(jī)械自動(dòng)化程度低

設(shè)備自動(dòng)化程度低,占漁業(yè)機(jī)械比重較大的增氧機(jī)和投餌機(jī)雖然每年也有新增的增氧機(jī)和投餌機(jī),但是自動(dòng)化程度低。增氧機(jī)和投餌機(jī)的使用仍處于簡(jiǎn)單機(jī)械代替人力勞動(dòng)的階段,相對(duì)于傳統(tǒng)的人工方式大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,但是普遍需要人工定時(shí)開(kāi)關(guān),若有人工方面的延誤,很容易出現(xiàn)浮頭翻塘現(xiàn)象,造成大量損失。增氧機(jī)和投餌機(jī)械距離自動(dòng)化、智能化還較遠(yuǎn)。智能監(jiān)測(cè)設(shè)備目前只做到了測(cè)量溫度及溶氧量,而且此設(shè)備由于價(jià)格昂貴又是輔助管理設(shè)備,因此只有少數(shù)用戶應(yīng)用,未得到廣泛推廣。

4.3 漁業(yè)養(yǎng)殖工藝落后

水產(chǎn)養(yǎng)殖方式有池塘養(yǎng)殖、工廠化養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng)殖、流水養(yǎng)殖等,目前主要采用以犧牲自然資源和物質(zhì)消耗為主的傳統(tǒng)池塘分散養(yǎng)殖方式,該方式養(yǎng)殖密度低,污染物不易清除,標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；潭鹊?機(jī)械化水平低,捕撈困難,增氧效果差,魚(yú)品質(zhì)差。

5 加快北京市漁業(yè)機(jī)械化發(fā)展建議

5.1 調(diào)結(jié)構(gòu)、補(bǔ)短板,提升漁業(yè)機(jī)械化水平

通過(guò)農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼政策調(diào)動(dòng)養(yǎng)殖戶使用新設(shè)備的積極性,引導(dǎo)養(yǎng)殖戶使用起捕機(jī)械和清淤機(jī)械,提高起捕機(jī)械、清淤機(jī)械在漁業(yè)機(jī)械中所占比重,補(bǔ)齊漁業(yè)機(jī)械化發(fā)展短板,使?jié)O業(yè)機(jī)械實(shí)現(xiàn)同步發(fā)展,不斷提升漁業(yè)機(jī)械化水平。

5.2 強(qiáng)研究、促自動(dòng),提升漁業(yè)現(xiàn)代化水平

鼓勵(lì)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和科研院所聯(lián)合,開(kāi)展新產(chǎn)品的創(chuàng)新研究,加強(qiáng)新型增氧機(jī)和投餌機(jī)調(diào)查研究,通過(guò)試驗(yàn)自動(dòng)增氧機(jī)、自動(dòng)投餌機(jī),減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高設(shè)備增氧及時(shí)性,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。加強(qiáng)示范宣傳,促進(jìn)自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)的推廣。加強(qiáng)起捕機(jī)械、清淤機(jī)械裝備調(diào)查研究,促進(jìn)漁業(yè)全程機(jī)械化,提升漁業(yè)現(xiàn)代化水平。

5.3 強(qiáng)融合、促發(fā)展,提升漁業(yè)安全水平

加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械與水產(chǎn)養(yǎng)殖、漁政監(jiān)督、技術(shù)推廣、行業(yè)管理部門的深度融合,共同探討?zhàn)B殖工藝,不斷提高融合度,引導(dǎo)養(yǎng)殖戶由傳統(tǒng)池塘分散養(yǎng)殖向池塘集約化養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型。提高養(yǎng)殖密度,提高增氧效率,提高投餌準(zhǔn)確性,共同推進(jìn)養(yǎng)殖新工藝。減少飼料污染,實(shí)現(xiàn)排污機(jī)械化,減少魚(yú)體病害發(fā)生,減少魚(yú)藥用量,促進(jìn)漁業(yè)健康發(fā)展,提高漁業(yè)安全水平。