“物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)融合技術(shù)的探討

蔣業(yè)林+毛栽華+奚業(yè)文+葉勝佳+王芬+侯冠軍+程云生+季索菲+張國前

摘 要：稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)是一種新興的綠色健康生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)對稻鱉魚生態(tài)環(huán)境調(diào)控、種養(yǎng)期間管理、稻鱉魚質(zhì)量控制及產(chǎn)品質(zhì)量追溯是一種新的養(yǎng)殖技術(shù)。該文探討了“物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)融合技術(shù)，從經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益及產(chǎn)品質(zhì)量溯源等方面進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：應(yīng)用“物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)模式，鱉魚增重率分別達(dá)113%和119%，單位產(chǎn)值和純效益分別為水稻單作的3.1倍和3.6倍；利用稻鱉魚鴨等生物間共生關(guān)系，不打農(nóng)藥、不施化肥，改善了稻田種養(yǎng)生態(tài)環(huán)境；采用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從種養(yǎng)到零售終端相關(guān)信息的正向跟蹤和零售終端到種養(yǎng)相關(guān)信息的逆向溯源，為傳統(tǒng)漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)發(fā)展目標(biāo)提供支撐。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚；生態(tài)種養(yǎng)；融合技術(shù)

中圖分類號 S511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）23-0101-4

Abstract： The ecological integrated technologies of "Internet of Things+Rice-Cinese shelled turtle-fish" is a green ecological health culture system， but in this system， the ecological environment， planting period management， rice-soft shelled turtle-fish quality and product quality trace ability controlled by Internet of Things information technology have not been reported. The ecological integrated technologies of "Internet of Things+Rice-Chinese soft shelled turtle-Fish” are discussed， and the economic benefits， ecological benefits and product quality trace ability and other aspects are analyzed too. The result showed that the weight growth rate of turtle and fish could reach 113% and 119% respectively， and per unit of output and unit economics was 3.1 times and 3.6 times that of rice respectively. In this system， no pesticides and chemical fertilizers was used in the process of rice growth. By using the agricultural product quality trace ability system， the forward tracking from planting to the retail terminal information related to the retail terminal to reverse and reverse tracing from the retail terminal to the retail terminal information were realized. This mode could provide support for the traditional fishery transformation and development goal of fishery mode transfer and structure regulation.

Key words： Internet of Things+Rice-Chinese soft shelled turtle-Fish；The Construction of ecological；Integrated technologies

“物聯(lián)網(wǎng)+”與傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)不斷深度融合，促進(jìn)了傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，“物聯(lián)網(wǎng)+水產(chǎn)養(yǎng)殖”融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖、管理及服務(wù)智能化，具備廣闊前景和無限潛力，是現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展的主要趨勢。

稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)是我國近年來倡導(dǎo)的綠色種養(yǎng)模式，它以提質(zhì)增效、減量增收、綠色發(fā)展、富裕漁民，推進(jìn)漁業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為準(zhǔn)則。稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)是通過改善稻田生態(tài)環(huán)境，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品，減少環(huán)境污染，增加農(nóng)民收入，不僅節(jié)約肥料、用工、農(nóng)藥，而且能夠增加有效蓄水，除蟲滅害防病，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境優(yōu)化。稻鱉魚共生互利，可最大限度地促進(jìn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展。

“物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)融合技術(shù)大幅提高了稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)、管理和服務(wù)智能化水平，通過運(yùn)用“物聯(lián)網(wǎng)+”，把生態(tài)養(yǎng)殖、資本、流通等各環(huán)節(jié)有機(jī)融合，促進(jìn)信息共享，有利于企業(yè)快速樹立品牌形象、擴(kuò)大市場份額，極大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。本文是在安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目“稻鱉魚生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與種養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究”等項(xiàng)目和平臺的資助下進(jìn)行試驗(yàn)示范，僅供廣大養(yǎng)殖者參考。

1 材料與方法

1.1 稻田選擇 本項(xiàng)目2016年在蕪湖將軍灣生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司選擇0.6667hm2稻田進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)田的水源水質(zhì)良好、無污染，環(huán)境安靜，交通便利。

1.2 稻田改造 按照生態(tài)健康種養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)對稻田進(jìn)行改造。開挖“U”溝，溝底寬1m，面寬2.5m，溝深1.0～1.2m，坡比為1.51，占稻田總面積的10%～20%。田間設(shè)置太陽能滅蟲燈，四周用厚塑料膜加網(wǎng)片圍欄，塑料膜埋入土中15cm以上，土上高度保持45cm以上。主埂寬2.5m，子埂寬1.5m，方便運(yùn)輸及機(jī)耕作業(yè)。進(jìn)排水管口加密眼網(wǎng)布過濾防逃，完善生產(chǎn)管理用房、水、電、路及配套設(shè)施。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)建設(shè) 2016年配套建設(shè)科技含量較高的稻田綜合物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，稻田中部署水質(zhì)監(jiān)測、水溫水位傳感器和智能攝像頭，對溶解氧、pH值、水溫、水位、水質(zhì)等參數(shù)及周邊環(huán)境實(shí)時監(jiān)控，通過現(xiàn)場設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)終端對增氧、投飼等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)、手動及手機(jī)遠(yuǎn)程3種控制。

1.4 產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)建立 2016年與安徽阡陌網(wǎng)絡(luò)科技有限公司合作開發(fā)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從種養(yǎng)到零售終端相關(guān)信息的正向跟蹤和零售終端到種養(yǎng)業(yè)相關(guān)信息的逆向溯源（圖1）。

1.5 水稻品種選擇與栽培 選擇優(yōu)質(zhì)水稻上海嘉花1號于6月10日左右撒播秧苗，6月25日左右栽插，行株距14cm×18cm，約39萬株/hm2。

1.6 鱉、魚苗投放 7月上旬，田間溝里投放規(guī)格400～500g/只優(yōu)質(zhì)中華鱉苗種（約824只/hm2）及平均規(guī)格93.6g/尾的優(yōu)質(zhì)鯽魚苗（3000尾/hm2）。

1.7 生態(tài)防控與管理 整個種養(yǎng)過程中堅持不打農(nóng)藥不施化肥（圖2），水稻活棵后采用放鴨除草（300只/hm2）及滅蟲燈殺蟲，同時甲魚進(jìn)入田面攝食除草除蟲；7—8月，適當(dāng)投放青蛙（150只/hm2）除草除蟲；每天傍晚按甲魚總體重3%在田間溝投喂冰鮮小雜魚，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，及時換水，保持水溝水位在70cm以上。

2 結(jié)果與分析

2.1 “物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)投放與收獲情況分析 本試驗(yàn)于7月5日投放平均規(guī)格450g中華鱉824只/hm2，投放量371kg/hm2，12月30日收獲平均規(guī)格960g中華鱉792 kg/hm2，增重率113%；7月10日投放平均規(guī)格93.6g/尾的優(yōu)質(zhì)鯽魚苗300尾/hm2，投放量28kg/hm2，12月30日收獲平均規(guī)格205g鯽魚61kg/hm2，增重率119%，中華鱉和鯽魚的增重率均較高（表1）。水稻6月23日栽插，12月8日收獲有機(jī)稻8031kg/hm2。

2.2 “物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益分析 按照2016年測產(chǎn)結(jié)果及市場銷售價格分析：由表2可見，每hm2產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻8031kg、生態(tài)鱉792kg、優(yōu)質(zhì)魚61kg；稻鱉香米市場價格在30元/kg；生態(tài)鱉價格在100元/kg，優(yōu)質(zhì)魚價格在16元/kg，產(chǎn)值112564元/hm2。由于使用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行“智能化”管理，生態(tài)種養(yǎng)不使用化肥、有機(jī)肥、農(nóng)藥及水產(chǎn)藥物，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了勞動生產(chǎn)率、資源利用率和管理效率，實(shí)際成本55235元/hm2，純效益達(dá)57329元/hm2，真正實(shí)現(xiàn)了“百斤鱉、千斤糧、萬元錢”。

2.3 “物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)與水稻單作經(jīng)濟(jì)效益比較 由表2可見，水稻單作成本20089元/hm2，其中化肥、有機(jī)肥及農(nóng)藥成本5997元/hm2，約占成本的30%，產(chǎn)值35982元/hm2，純效益15893元/hm2。與稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)相比：稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)單位產(chǎn)值和純效益分別為水稻單作的3.1倍和3.6倍，稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)成本占產(chǎn)值的49%，水稻單作成本占產(chǎn)值的56%。

2.4 “物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)遠(yuǎn)程控制分析 本項(xiàng)目通過物聯(lián)網(wǎng)對稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)全過程進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測和精準(zhǔn)調(diào)控。通過專業(yè)的水產(chǎn)APP終端，對稻田水體的水質(zhì)、水溫、水位等參數(shù)及周邊狀況實(shí)時顯示，利用溶解氧、pH值、水溫、水位等傳感器網(wǎng)絡(luò)及智能攝像頭實(shí)時采集水質(zhì)及環(huán)境信息，采用物聯(lián)網(wǎng)平臺對增氧、投飼等進(jìn)行自動調(diào)控和追溯管理，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收。

2.5 “物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯分析 利用2016年與安徽阡陌網(wǎng)絡(luò)科技有限公司合作開發(fā)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行追溯。如圖2所示，從養(yǎng)殖環(huán)節(jié)著手，完善生產(chǎn)經(jīng)營記錄，包括生產(chǎn)者及基地環(huán)境、投入品、生產(chǎn)管理、加工、包裝等信息，創(chuàng)建稻鱉生產(chǎn)經(jīng)營檔案并建立數(shù)據(jù)庫。同時，將檢測機(jī)構(gòu)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)的相關(guān)信息接入，建立追溯平臺。根據(jù)統(tǒng)一的農(nóng)產(chǎn)品編碼標(biāo)準(zhǔn)，每一個產(chǎn)品生成一個二維碼。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或移動無線通信技術(shù)分別向上游的養(yǎng)殖環(huán)節(jié)、下游的批發(fā)和零售環(huán)節(jié)自動鏈接信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳下載。經(jīng)FID標(biāo)簽和條碼間信息的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)從種養(yǎng)到零售終端相關(guān)信息的正向跟蹤和零售終端到種養(yǎng)業(yè)相關(guān)信息的逆向溯源。

3 效益分析

3.1 提質(zhì)增效，改善生態(tài)環(huán)境 稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)引入鯽魚、雛鴨及青蛙等，不僅可以除草除蟲，改良稻田土壤結(jié)構(gòu)，而且增加了土壤肥力、水體的生物多樣性及對天然餌料的利用率，徹底改變了單一水稻種植模式。充分利用生物間共生關(guān)系，種養(yǎng)過程中不打農(nóng)藥、不施化肥和配合飼料，完全依靠豐富的天然餌料資源，提高了水稻及鱉、魚的品質(zhì)。水稻在整個生長期內(nèi)以吸收稻田有機(jī)質(zhì)肥料為主，鱉在稻田中生長，背甲光潔、裙邊肥厚、鱉爪鋒利、肉感勁道，膠質(zhì)豐富，真正做到綠色無公害、提質(zhì)增效，改善了稻田生態(tài)環(huán)境。

3.2 促進(jìn)漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)目標(biāo) “物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)種養(yǎng)的技術(shù)融合，大幅提高了稻鱉魚生態(tài)種養(yǎng)的生產(chǎn)、管理、服務(wù)等環(huán)節(jié)的效率，改變了落后的水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)方式，大幅提升了產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)含量和信息化水平，促使水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)方式從落后向高效轉(zhuǎn)變。實(shí)現(xiàn)了漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級、轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)的發(fā)展目標(biāo)。

3.3 實(shí)現(xiàn)了水產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源，擴(kuò)大了品牌效益 通過公司建立的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)，對整個生產(chǎn)過程、衛(wèi)生檢疫、流通運(yùn)輸、市場交易及餐桌消費(fèi)等的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)從種養(yǎng)到零售終端相關(guān)信息的正向跟蹤和零售終端到種養(yǎng)業(yè)相關(guān)信息的逆向溯源。促進(jìn)了企業(yè)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、集約化發(fā)展，創(chuàng)建無公害“將軍灣”牌名特優(yōu)水產(chǎn)品及“將軍灣”有機(jī)大米的品牌，擴(kuò)大了品牌效益。在2016年度“上海大”杯全國稻田綜合種養(yǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展論壇和稻田種養(yǎng)優(yōu)質(zhì)生態(tài)大米的評比中，蕪湖將軍灣生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司首創(chuàng)的稻鱉蛙共生健康養(yǎng)殖模式及稻鱉香米喜獲“種養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新”和“優(yōu)質(zhì)大米最佳品質(zhì)與口感”雙項(xiàng)銀獎，同時獲得“優(yōu)秀企業(yè)綠色生態(tài)獎”。通過進(jìn)一步宣傳稻鱉魚共生健康養(yǎng)殖模式，提升產(chǎn)品知名度，提高產(chǎn)品附加值。

4 結(jié)論

“物聯(lián)網(wǎng)+稻鱉魚”生態(tài)養(yǎng)殖的成本為55235元/hm2，純效益達(dá)573279元/hm2，是水稻單作產(chǎn)值和純效益的3.1倍和3.6倍，產(chǎn)品真正做到綠色無公害。該模式技術(shù)含量和信息化水平較高，實(shí)現(xiàn)了漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級、轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)的發(fā)展目標(biāo)。

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（責(zé)編：張宏民）