物聯網技術在棘胸蛙繁養殖中的應用

蔣志忠　花麒　陳詩偉　馮俊　蘭珍群　吳濤

摘要：棘胸蛙作為集藥用和食用價值于一體的養殖品種，受到廣大消費者的喜愛，市場價值較高，參與企業日漸增多，養殖規模逐漸擴大。但傳統繁養殖過程中，存在產卵量少，孵化率、變態率和成活率不高，成本較高等問題。通過在棘胸蛙繁養殖過程中引入物聯網技術，能大大降低棘胸蛙繁養殖人工成本，可使棘胸蛙產卵量、蛙卵孵化率、蝌蚪變態率和幼蛙成活率得到顯著提升，取得了良好的生態效益和經濟效益。

關鍵詞：物聯網;棘胸蛙;繁養殖

中圖分類號：TS201? ? ? ?文獻標識碼：A

棘胸蛙又叫石蛙、石雞、石蛤蟆、石怪、棘蛙、石鱗等，屬兩棲綱蛙科，是我國特有的大型野生蛙。棘胸蛙肉質細嫩，鮮美可口，營養價值極高，是野生蛙類中珍貴的食用蛙和藥用蛙，市場供不應求。近年來，棘胸蛙野生資源日益衰竭，市場需求不斷擴大，為保護棘胸蛙野外資源，滿足市場對優質水產品的需求，我省棘胸蛙產業取得了較高程度的發展。同時，為解決棘胸蛙繁養殖過程中存在的痛點，在貴溪市富群石蛙養殖專業合作社推廣應用物聯網技術，取得了良好的生態和經濟效益。現將物聯網技術在棘胸蛙繁養殖中的應用介紹如下，供養殖戶參考。

1? 棘胸蛙繁養殖目前存在的問題

貴溪市富群石蛙養殖專業合作社占地面積100余畝，合作社棘胸蛙繁養基地緊靠江西省貴溪市冷水鎮陽際峰國家級自然保護區，四面環山，平均海拔460米，水源充足，清晰無污染，非常適合開展棘胸蛙的繁養殖。在引入物聯網技術前，測溫、換水、投料、給藥等生產管理主要依靠人工，勞動力成本高，操作存在不穩定性、易失誤，而且人為的大量活動易使棘胸蛙產生應激反應，抑制其生長和繁殖活動，同時降低免疫功能，病害頻發，導致種蛙產卵量少，蛙卵孵化率、蝌蚪變態率和幼蛙成活率不高，合作社棘胸蛙的繁養殖成本高居不下，市場競爭力弱，經營風險高。棘胸蛙蝌蚪和幼蛙的價格偏高，也極大地制約了棘胸蛙養殖的推廣。

2? 物聯網技術在棘胸蛙繁養殖中的應用

根據棘胸蛙的生物學特性，結合合作社生產管理中存在的問題，我們引入了水質監測系統、智能化控制系統、電子監控系統、質量追溯系統等物聯網技術。

2.1? 水質監測系統

2.1.1? 溫度監測

溫度是影響棘胸蛙繁養殖的重要環境因子之一，不僅影響棘胸蛙的攝食量，也影響棘胸蛙的孵化時間和孵化率。物聯網水質監測系統可24小時全天候監測養殖水域水體溫度，當溫度高于或低于設定范圍時，系統自動報警，發送報警短信到管理人員手機上，管理人員可通過操作手機打開水溫控制設備，當水溫恢復正常值時，系統又會自動關閉。

2.1.2? 溶氧監測

水體溶解氧的含量關系著棘胸蛙受精卵的孵化、飼料利用率及蝌蚪的體質等，當水體溶解氧含量低于設定的閾值時，系統會自動開啟增氧措施。

2.1.3? 氨氮含量監測

氨氮含量過高，會影響蝌蚪與幼蛙的生長，嚴重時會造成蝌蚪中毒死亡，給生產帶來重大損失。系統會自動監測氨氮含量，當超出正常值范圍時，就會提醒管理人員對養殖區進行清潔或換水。

2.2? 智能化控制系統

2.2.1? 換水控制

棘胸蛙的繁養殖對水質的要求極為嚴苛，水質太渾、溶氧不足、水溫太高和氨氮超標等都需要對養殖池進行換水，在條件允許（來水充足）的情況下，合作社繁養殖基地每天自動換水2次，每次換水1/4～1/3。基地現有棘胸蛙繁殖池、蝌蚪培育池、商品蛙養殖池300余個，以前僅換水就耗費大量時間和精力，且容易出現失誤，現在換水只需通過手機APP簡單操作，而且能做到精準控制。

2.2.2? 溶氧控制

當養殖區水體溶解氧含量低于設定的閾值時，系統會自動開啟增氧措施。

2.2.3? 溫度控制

當養殖區溫度過高時，水簾風機降溫系統會自動開啟，調節室內溫度。

2.3? 電子監控系統

2.3.1? 養殖區內生產安全監控

合作社繁養殖基地目前已實現監控全覆蓋，避免不法分子潛入偷盜以及棘胸蛙大量逃逸的情況發生，確保養殖生產的安全。

2.3.2? 養殖動物生長過程監控

棘胸蛙怕光喜安靜，通過在重點養殖區安裝高清夜視攝像頭，一方面能夠通過觀察進一步了解棘胸蛙的生活習性，隨時掌握棘胸蛙的繁殖、吃食等生長情況，優化生產管理措施;另一方面大大減少了人為活動，降低棘胸蛙應激反應，減少棘胸蛙疾病發生概率。

2.4? 質量追溯系統

合作社對每批次的棘胸蛙養殖過程都進行了詳細記錄，錄入農產品質量追溯系統，做到全程可溯源，消費者只需掃描產品包裝上的二維碼即可查詢商品的詳細情況。基于此，合作社“陽際峰”品牌棘胸蛙不僅不愁賣而且價格還能略高于其他養殖戶。

3? 結果

貴溪市富群石蛙養殖專業合作社通過在棘胸蛙繁養殖過程中引入物聯網技術，棘胸蛙平均產卵量、蛙卵孵化率、蝌蚪變態率和幼蛙成活率均取得了極大提升，使合作社棘胸蛙繁養殖成本整體降低了約20%，大大提升了合作社的市場競爭力，2020年實現銷售收入560萬元，純收入200多萬元。另外，由于合作社降低了蝌蚪和幼蛙的售價，吸引了大量周邊山區老百姓嘗試從事棘胸蛙養殖，目前已累計帶動20余農戶靠棘胸蛙的養殖發家致富，助力鄉村振興戰略實施。

4? 分析與討論

物聯網水產養殖系統通過采用先進的傳感技術和無線通信、智能處理與控制、視頻監控等關鍵技術，對養殖環境、水質、養殖對象的生長狀態和養殖設備實現智能監控，并通過收集水產養殖過程中的各種參數，給用戶提供監測和預警，實現水產養殖的無人操作和智能管理，最終實現節能減排、綠色環保、增產增收的目的。貴溪市富群石蛙養殖專業合作社通過引入物聯網技術，對養殖狀況有了更全面的直觀了解，提高了勞動生產效率，降低了養殖成本，增加了養殖收入，有較明顯的管理優勢和經濟效益。但目前物聯網技術在棘胸蛙養殖應用中還不普遍，我們分析主要原因有以下幾方面。

4.1? 建設成本較高

物聯網等技術設備和工具花費較高，尤其是棘胸蛙養殖基地大多處在較為偏遠的山村地區，除物聯網建設所需的設備設施外，人工、運輸、網絡鋪設等成本均相對較高。

4.2? 技術不夠成熟

物聯網技術在水產養殖應用過程中仍存在部分技術不成熟的地方，如水質傳感器的精準度和穩定性有待進一步加強、人工后期保養維護成本較高等。

4.3? 養殖戶水平較低

多數水產養殖企業的管理人員和技術人員文化水平相對較低，缺少專業型人才，缺乏專業的培訓，物聯網技術應用能力較弱。

針對以上問題，為加快物聯網技術在水產養殖業中的推廣應用，建議加大對水產養殖物聯網產業的支持，進一步加強關鍵技術的科學研究，選擇物聯網技術應用效果較好的水產養殖企業集中開展現場培訓。