針對海水養殖與灘涂高效開發面臨的技術瓶頸,專題重點研發集約高效、清潔生產的養殖設施、共性技術和模式,集成示范苗種培育、健康養殖和灘涂高效開發等關鍵技術,構建現代海水高效健康養殖技術體系,為產業升級提供裝備和技術支撐。
針對我國海水養殖魚、蝦主要流行性病害,開展無公害防治研究。建立實用化檢測及預警技術,以實現疾病的早期快速測報;研發一批包括新型疫苗、免疫調節高效分子、生態防控產品在內的疾病無公害防治生物制劑及其應用技術,建立病害生態防控技術,構建病害綜合防控技術體系;加快病害控制關鍵技術和核心產品的成熟化、系統化和規模化,形成一批檢測診斷試劑盒、疫苗、生態防控產品、免疫調節高效分子制劑及生態防控產品的產業化中試基地;建立海洋水產病害綜合防控示范基地,通過示范推廣有效降低病害發生,提升我國海洋水產病害控制水平,為海水養殖業健康可持續發展、水產品質量安全提供技術支撐與保障。
針對近海漁業亟待解決的資源養護與開發利用的突出矛盾,重點突破近海典型水域生態承載力和漁業增殖潛力評價等關鍵技術,集成近海漁業典型生境修復、重要漁業種類增殖和近海資源養護型捕撈等近海水生生物養護與環境修復新模式,構建近海漁業技術創新平臺,為近海漁業可持續發展提供技術支撐。
各子專題根據各自特點進行總結和梳理,重點圍繞相關專題領域的科技需求,重點反映專題目標和任務落實情況,取得了突出進展和主要成效。
項目針對海水養殖與灘涂高效開發面臨的技術瓶頸,項目開展了金錢魚繁育技術、鞍帶石斑魚親魚強化培育技術、培育環境控制技術、自然或人工催熟催產技術、脊尾白蝦工廠化育苗及池塘育苗技術研究,確定優質親魚的生殖性狀和卵母細胞發育指標參數,成功實現了人工誘導下的自然繁殖,鞍帶石斑魚的工廠化育苗,研發出3種防止櫛江珧幼蟲漂浮粘連的方法、兩種脈紅螺工廠化育苗采苗設施和方法,優化了脊尾白蝦養殖模式、海水魚類人工微顆粒飼料配方和加工工藝并實現了產業化,建立了銀鯧適宜的親體培育技術,研制成功苗種專用餌料。研發了新型可升降貝類筏式養殖系統,用于貝類的抗風浪和調水層養殖;分析了北方海域底播鮑的食物組成;確定了鮑的最小碳攝食量;開展了底播刺參消化道內含物及棲息地表層沉積物細菌多樣性分析、鮑底播增養殖技術、適合目標海域礁體研究研究,為建立鮑底播養殖規范提供理論和實踐依據;設計了一種刺參誘捕器并進行了現場中試,室內實驗誘捕率高達43%;研發了兩種適用于淺海復雜海況、方便操作、與礁體通配性強的大型藻類移植設施,一種適用于高海況深水區域的可調深半浮式海藻床并申請了發明專利;應用聲學監測技術得出了島嶼海域野生經濟魚類的資源量,同時研發了單體魚回聲強度測算方法并開發了相關軟件。集成應用立體攝像技術突破了魚礁區魚類資源量評價難題,并開發了一套“水下立體攝像測量系統”數據處理軟件;運用聲學跟蹤技術得出了戀礁型魚類許氏平鮋的晝夜空間遷移習性;開發了一種刺參表觀標記方法并進行了可行性實驗。基于養殖廢物的資源化利用、養殖種類的生態功能互補作用以及養殖水體餌料資源的充分利用三策略,優化了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)-凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)和刺參(Apostichopus japonicus)-鮑魚(Haliotis discus hannai)混養結構,并利用N、P收支和C、N穩定同位素示蹤法對混養的生態學效應進行了研究。對于優化池塘養殖結構,構建經濟效益和環境效益俱佳的多營養層次綜合養殖模式和技術,促進我國海水池塘養殖產業從量向質增長型轉變,從而具有引領我國灘涂池塘養殖業的健康發展重要的理論和實際意義。建設完成了養殖廢水生物凈化系統,形成了“一級篩濾+四級藻貝參生物凈化”的清潔模式。研究了初始氨氮濃度、不同氣水比、不同碳氮比對生物濾器水質、微生物組成的影響。通過對蛋白質泡沫分離器、高效溶氧器與脫氣塔等主要水處理設備的設施化改造,不但大幅降低了循環水養殖系統造價與運行能耗,而且有效提高了水處理能力和系統運行的平穩性、可操作性。研究主要包括以下幾項技術:
◆養殖新對象健康苗種擴繁關鍵技術
◆淺海增養殖設施與生態高效養殖關鍵技術
◆海水池塘高效清潔養殖關鍵技術
◆節能環保型循環水養殖工程裝備與關鍵技術
◆黃渤海區海珍品底播增養殖技術集成與示范
◆黃渤海區典型海灣復合養殖技術集成與示范
◆黃渤海區魚類工廠化健康養殖技術集成與示范
◆東海區優勢種類擴繁及高效健康養殖技術集成與示范
◆東海區淤進型海涂高效利用技術集成與示范
◆南海區對蝦高效健康養殖技術集成與示范
◆南海區深水網箱高效健康養殖技術集成與示范
項目進行了魚蝦類疾病的流行病學調研,擴充了海水養殖動物疾病病原庫。研制出對蝦白斑癥病毒相對定量試紙,魚類淋巴囊腫病毒、神經壞死病毒以及主要細菌性病原的免疫及核酸檢測試劑盒10套。篩選出愛德華氏菌弱毒菌株、魚類六種弧菌外膜蛋白、鏈球菌類M蛋白中抗原性強的蛋白,獲得溶藻弧菌免疫保護抗原的基因。研制出弧菌、愛德華氏菌滅活疫苗,開展了疫苗效力安全評價研究。獲得了4種免疫保護效果較好的漁用免疫佐劑。研制出抗牙鲆血清免疫球蛋白的單克隆抗體,進行了牙鲆抗體水平變化研究,為建立疫苗效果評價技術奠定了基礎。開發出乳酸菌制劑、EM-125發酵套裝、全營養破壁酵母、凈水一號微生態制劑以及針對海水魚類弧菌類致病原、盾纖毛蟲和刺激隱核蟲的三種復方中草藥;確定了魚蝦類養殖病害防控示范基地。開展了重要流行病的病原分子特征研究,研制海水養殖動物病害快速診斷試劑盒;進行了海水養殖魚類主要細菌性疾病全菌滅活疫苗、全病毒滅活疫苗研制技術研究;研制開發海水魚蝦類中草藥、免疫多糖、微生態制劑等免疫調節高效分子制劑。確定了病害防控示范基地。研究主要包括以下內容:
◆海水養殖動物疾病實用化檢測與預警技術的建立與應用
◆海水養殖動物病害防治生物制劑
◆海洋水產動物病害綜合防控技術的集成與示范
項目突破了南海瓦氏馬尾藻、半葉馬尾藻、匍枝馬尾藻等海藻品種的人工擴繁技術。篩選了南海馬尾藻(瓦氏、半葉、匍枝)等海藻品種,開展了人工擴繁技術以及溫度、光照等生態因子對馬尾藻繁育生態影響的研究,并在海區進行了應用試驗,收到了良好效果,獲得突破性進展。研制了漁業生境遠程自動化監測設備,初步實現了海洋資源環境監測數據遠程異地接收分析。該設備集成了太陽能電池板、無線信息收發設備、海流測定裝置、水質測定裝置等,于2012年6月~7月,在深圳鵝公灣海域開展了初步海上遠程實驗,獲得成功。馬尾藻等海藻品種的人工擴繁技術的應用及推廣,預期可為廣東沿海馬尾藻海藻場生境修復提供種植增殖苗種200萬枝以上,不僅有利于近海環境修復,產生明顯的生態效益,而且海藻產量也會巨大增長,產生巨大的經濟效益。本項目研制的海洋生態環境的遠程監測設備,完全實現了遠程收和發監測數據的功能,但成本大大降低。據估算從廣州至深圳鵝公灣海域進行采樣監測費用,每年將節省投入28.8萬元。篩選出增殖放流種類近10種,為下一步增殖種類的最終確定特別是示范區建設提供了重要的參考,保障了下一步示范區的有序有效建設。研究主要從以下幾方面展開:
◆典型漁業水域漁業資源和環境調查
◆典型漁業水域漁業環境修復技術研發
◆典型漁業水域漁具漁法調研
◆人工魚礁(藻礁)新礁體(型)的研發
◆漁業生物資源增殖技術的研究
◆主要增殖種類生物樣本的采集和保存
研發了金錢魚、鞍帶石斑魚、櫛江珧、脈紅螺、脊尾白蝦、銀鯧等重要養殖新對象的苗種擴繁關鍵技術。建立優質金錢魚親魚的生殖性狀和卵母細胞發育指標參數,突破了金錢魚人工誘導下的自然繁殖技術;建立了鞍帶石斑魚親魚強化培育、環境控制、自然或人工催熟催產技術及工廠化苗種培育技術;研發出3種防止櫛江珧幼蟲漂浮粘連的方法和兩種脈紅螺工廠化育苗采苗設施與方法;研發了脊尾白蝦工廠化育苗及池塘育苗技術;建立了銀鯧適宜的親體培育技術。
研發了淺海生態高效增養殖設施與技術。設計和研制了新型可升降貝類筏式養殖系統,用于貝類的抗風浪和調水層養殖;分析了北方海域底播鮑的食物組成及其主要來源,開展了鮑底播增養殖設施與技術研究;設計了一種刺參誘捕器并進行了現場中試,室內實驗誘捕率高達43%;研發了兩種適用于淺海復雜海況、方便操作、與礁體通配性強的大型藻類移植設施及1種適用于高海況深水區域的可調深半浮式海藻床;應用聲學監測技術得出了島嶼海域野生經濟魚類的資源量;集成應用立體攝像技術突破了魚礁區魚類資源量評價難題,并開發了一套“水下立體攝像測量系統”數據處理軟件。
建立了海水池塘養殖結構優化與高效清潔養殖關鍵技術。優化了三疣梭子蟹-凡納濱對蝦和刺參-皺紋盤鮑鮑混養結構,確定了蟹蝦混養最優組合為三疣梭子蟹6只/m2,凡納濱對蝦45尾/m2;研究分析了刺參-皺紋盤鮑復合養殖系統中,放養比例為30:70時,系統總生物量產出最高。
研發并集成了節能環保型循環水養殖工程裝備與關鍵技術。建成了養殖廢水生物凈化系統,形成了“一級篩濾+四級藻貝參生物凈化”的清潔模式;研究了初始氨氮濃度、不同氣水比、不同碳氮比對生物濾器水質、微生物組成的影響;優化了蛋白質泡沫分離器、高效溶氧器與脫氣塔等主要水處理設備,大幅降低了循環水養殖系統造價與運行能耗,有效提高了水處理能力和系統運行的平穩性、可操作。
通過養殖新對象苗種擴繁技術與淺海、池塘、循環水養殖技術的研發,構建了經濟效益和環境效益俱佳的生態高效增養殖設施及多營養層次綜合養殖模式和技術,實現了關鍵設施與技術的集成示范和推廣應用,促進了我國海水增養殖的技術革新與產業升級,從數量增長型向質量增長型轉變,為我國海水增養殖業的健康、永續發展提供了技術與裝備支撐。
篩選出主要海水養殖魚類的弧菌病、愛德華菌病、鏈球菌病等的病原致病蛋白及致病因子,具有良好免疫原性,為疫苗的研制奠定了基礎。通過對魚類免疫系統對疫苗免疫應答特點的研究,為建立安全可靠的疫苗質量安全和效果評價技術體系提供依據。
利用前期研制的檢測試劑盒對對蝦WSSV 病、桃拉病毒(TSV)病、魚類神經壞死病毒、淋巴囊腫病毒進行了檢測檢疫,對魚類病毒、細菌病進行檢測(山東、江蘇),對主要疾病的控制發揮了積極的作用。在工廠化養殖系統,進行了海水魚類工廠化養殖條件下消毒殺菌的工藝研究。研發出工廠化循環水養殖消毒工藝,為養殖生產科學用藥提供了指導,為進一步建立工廠化養殖安全、高效的消毒工藝奠定了基礎。
開發出乳酸菌制劑、EM-125發酵套裝、全營養破壁酵母、凈水一號微生態制劑以及針對海水魚類弧菌類致病原、盾纖毛蟲和刺激隱核蟲的三種復方中草藥5個新產品,在示范基地應用效果良好,經濟效益生態環境效益顯著,為進一步產業化生產和推廣提供了基礎。獲專利授權6項,其中發明專利5項;申請發明專利3項;發表論文15篇,其中SCI和EI論文10篇;獲得新產品5個,建立新工藝1個,建立實驗基地5個,建成生產線1條。
初步構建鰲山灣與嶗山灣Ecopath營養模型,針對目前漁業資源增殖放流的容量評估關鍵技術難題,項目專家組與科研骨干,認真分析、研討,決定以食物網營養動力學為主線,以典型漁業水域的生物群落結構、生物量、食物關系以及營養級等的調查研究為手段,構建增殖容量評估模型。項目啟動后,確定位于山東半島南岸的鰲山灣和嶗山灣為黃海典型水域,結合青島市增殖放流活動,開展增殖容量評估的生態基礎研究。
自2012年5月至9月間,共計開展鰲山灣和嶗山灣生物資源與環境綜合調查5個航次以及增殖種類(中國對蝦和三疣梭子蟹)跟蹤調查3個航次,對該水域生物的群落結構、生物量及其變動、食物關系進行取樣分析,尤其是對增殖放流的中國對蝦和三疣梭子蟹,不僅研究了它們的分布和生物量,而且研究了它們的生長和洄游、餌料生物的種類與生物量以及敵害生物的種類與生物量。以Ecopath營養模型為基礎,依據調查資料對模型的各參數進行調試,初步構建了鰲山灣和嶗山灣的Ecopath營養模型。該模型是評估鰲山灣和嶗山灣水域增殖容量的關鍵,以此為基礎,通過改變增殖對象的生物量,觀察模型中餌料生物等其他功能群的變化,模型即將出現不平衡時增殖對象的生物量作為其生態容量,再依據增殖對象的現存量、餌料的競爭等因素,結合增殖放流生產統計資料,評估其增殖容量。
鰲山灣和嶗山灣水域Ecopath營養模型的建立,為今后項目的工作思路和模式提供了借鑒。首先,發揮專家組和科研骨干的作用,對增殖關鍵種的選擇標準等關鍵技術問題開展充分的研究分析,提出了生態位與食物鏈以及生態與經濟效益等作為選擇依據,確定了合理的技術路線和有效的研究方法。其次,發揮項目辦公室的組織管理和協調職能,組織開展了1次課題實施方案討論會和人工魚礁研究協調會,完善了項目的實施方案和解決了科研院所與企業間工作模式的差異問題。第三,充分發揮研討會的作用,對建模中需要的關鍵參數,提出了在調查實測與實驗驗證等中具體的措施;對取得的重要研究成果與進展及時凝練。