淡水池塘循環水養殖系統設計比選試驗

鄧勇輝 章海鑫 歐陽敏 周輝明 袁嘉欣 陶志英 張衛民

摘要： 為驗證改造后的池塘圈桶模式的養殖效果，通過使用改造后的池塘圈養桶系統養殖湘云鯽。經過5個月的養殖得到圈桶養殖湘云鯽成活率為70.44%，養殖規格為245.64g/尾，圈桶產量為17.22kg/m 3，換算成5×667m 2的產量為1390kg/667m 2。養殖系統水體氨氮、總氮和總磷會隨著養殖進程而升高。最高時圈養桶氨氮、總氮和總磷分別達到了2.96mg/L、7.86mg/L、0.56mg/L，池塘氨氮、總氮和總磷分別達到了2.95mg/L、7.68mg/L、0.80mg/L，出水口氨氮、總氮和總磷分別達到了1.24mg/L、4.36mg/L、0.21mg/L。結果表明改造后池塘圈桶系統可以養殖湘云鯽，但整體水處理效果不理想，后期魚生長緩慢。

關鍵詞： 池塘；圈桶；湘云鯽；改造

中圖分類號： S969 ?文獻標識碼： A

當前，如何提高池塘養殖綜合效益已成為業內焦點，傳統池塘主養因為高密度投放，大量投喂人工配合飼料，水體承載的魚類數量遠超其自凈能力，投喂的殘餌、產生的糞便等養殖廢棄物過量堆積導致養殖水環境劣化、病害頻發和大量用藥等，制約水產養殖高質量發展 ?［1-4］ 。因此，如何能夠既養出高品質高產量的水產品，又能夠將養殖帶來的污染降到最低是水產養殖發展需要解決的主要矛盾。所以養殖結構轉型升級，養殖方式綠色環保是其主要出路。目前，水產業已研發出室外陸基圈桶型高位養殖、室內圈養、集裝箱養殖、池塘圈桶、跑道養魚和工廠化養殖等設施漁業養殖新模式。這些模式均有各自明顯的優勢，適用的區域和養殖物種。在江西，近些年同樣發展了一批此類養殖模式，如近幾年推廣的“池塘浮式圓槽流水養殖系統”，可以稱為“水上圈桶養魚模式”。是在研究分析固定式矩形水槽養殖系統（即：池塘內循環水養魚、水槽跑道養魚）的特點和不足的基礎上，集成了工業化養殖、網箱養殖和池塘循環水生態養殖的理念和技術，借鑒圓形養殖池集排污效果好和浮式養殖網箱易建造、投資少、不受池塘底質制約的特點。其基本的原理是在常規養殖池塘中建造的漂浮式圓形水槽循環流水養殖系統，圈桶中集約化養魚，圈桶中魚類的排泄物、殘餌等固體廢棄物通過底部的吸污泵抽出圈桶進入陸地處理系統進行處理，處理完的水進入池塘。池塘則負責補充圈養桶中被抽走的水分，并起到一定的凈化溶解性污染物的目的。

設施漁業的成敗關鍵是設計的養殖系統能夠適應高密度、循環水養殖，養殖水體生態系統平衡，處理后的水體又能適合養魚的高密度養殖，形成一個周而復始的系統。為此，為了開發設計一套符合生產實際的設施漁業養殖系統，體現養水養魚，達到防控疾病的設計理念，選擇現階段應用較多的養魚裝備（池塘圈養桶）進行改造，經飼養最終達到的目標來評判該模式的優劣，為后續設計、研發適合的養殖系統提供借鑒。

1 材料和方法

選擇新干縣瑞鑫和生態農業公司“圈養桶”養殖模式進行改造。即把原有的廢水處理設備廢棄，改造成“三池兩壩”尾水處理模式對“圈養桶”吸出的廢水進行處理，即養水，潔水池養好的水再回抽到“圈養桶”區。

1.1 改造后的圈桶養殖系統

1.1.1 養殖圈桶設施

“池塘圈桶”養殖系統位于新干縣瑞鑫和生態農業公司。該系統在5×667m 2的池塘中設置一個500㎡操作平臺，16個圈桶設置于操作平臺中，單個圈養桶上端主體為圓柱體，下端為錐形底，圈桶為圓形，圈桶內徑4.0m，有效養殖水體約20m 3，圈桶上側設孔與池塘互通，圈桶底部為錐形底，在圈桶中下部和錐形底連接處設微孔增氧管。養殖污水由底部吸污泵吸出到岸邊處理單元處理完之后重新進入池塘。

1.1.2 圈桶養殖系統工作原理

圈桶養殖系統工作原理：在池塘中架設操作平臺，平臺和池塘埂連結，池塘埂上設羅茨鼓風機及發電機等設施。平臺內設置16個圈桶，通過設備控制，定時把圈桶養殖底層水抽入沉淀池，經過濾壩后流入氧化池，再經過濾壩后流入凈水池，然后，經過凈化后的養殖水抽回池塘，形成閉環，實現零排放。

1.2考察指標

以圈養桶內總氮（TN）、氨氮（NH 4 +-N）、溶氧（DO）、總磷（TP）、懸浮物（TSS）、高錳酸鹽指數指數（COD ?Mn ?）、pH、魚成活率及水溫差（凈水池與圈養桶之間的溫差）為考察指標。

1.3 圈桶養殖

1.3.1 苗種放養

湘云鯽養殖于2021年7月10日開始，共使用16個圈桶，每桶2500尾規格為12.5g/尾的湘云鯽，羅茨鼓風機24h開啟。

1.3.2 飼養管理

1.3.2.1 投飼

養殖期間，每天投喂2次（上午9：00、下午3：00），按照魚體重量的3～5﹪投喂量投喂，投喂量要根據天氣、水溫、水質、魚的食欲情況靈活調整。冬季晴天適量投喂。尾水抽離，利用設備控制湘云鯽攝食完飼料1h后，圈桶停止微孔增氧30min，把圈桶底部尾水抽出至沉淀池。每日檢查設施漁業運轉情況，檢查圈桶供氧系統、養殖尾水抽離情況（每天分上午和下午兩次抽離圈養桶底部的污染物，每次2h）、養殖尾水處理情況、循環水抽回情況等。日間結合投飼和測水溫等工作檢查湘云鯽活動和攝食情況，定期測量其生長以及解剖鏡檢魚鰓和腸道等。

1.3.2.2 養水

利用尾水處理設施，潔水池種植水生挺水植物。潔水池水位達到貯水高度后，開動抽水泵，將清水池水送到圈養桶區（池塘）。

2 結果

2.1 養殖結果

湘云鯽在圈養桶中養殖的情況見表1。從表中可以看到，經過2個月養殖，湘云鯽105.34g/尾，成活率為89.45%。經過5個月養殖，湘云鯽的養殖規格平均達到245.64g/尾，成活率為70.44%，總體產量為17.22kg/m 3。最終統計，達到上市規格的（350g/尾）的數量約占總數量的30%。

2.2 水質結果

整個系統運行過程中，一年四個季度分別測定了圈養桶、圈養桶池塘、凈化池出水口的水體水質情況（表2）。從表中可以看到，圈養桶、池塘和出水口的水溫在四季均是保持一致的。pH值圈養桶和池塘相差不大，且四季存在波動現象，但出水口一直保持在7～8.5的范圍之內。溶解氧的水平是出水口最低，然后是池塘，最高的是圈養桶。總氮、氨氮和總磷均是表現為圈養桶和池塘接近，且高于出水口，而且均存在隨著季節上升的過程。而且在后期峰值圈養桶總氮、氨氮和總磷分別達到了2.96mg/L、7.86mg/L、0.56mg/L，池塘總氮、氨氮和總磷分別達到了2.95mg/L、7.68mg/L、0.80mg/L，出水口總氮、氨氮和總磷分別達到了1.24mg/L、4.36mg/L、0.21mg/L。懸浮物和高錳酸鉀指數指數四季最高的均是圈養桶，其次是池塘，出水口的最低。

3.討論與分析

3.1 系統養殖效果分析

湘云鯽池塘養殖一般從1齡左右能夠達到500g/尾左右的規格，達到上市的規格 ?［5］ 。本養殖試驗中，湘云鯽夏花放養較大規格的苗種（12.5g/尾），經過一年養殖，達到350g以上的個體只占總數的30%。而且從結果可以看到，圈養桶中養殖湘云鯽在前期生長的快，到后期生長速度明顯的下降。說明此試驗中圈養桶養殖湘云鯽整體生長過慢，可能原因在于魚生長到了一定的階段，會擠壓養殖空間，空間壓迫促使魚生長受阻。同時養殖后期投喂量、排泄物的增加均有可能導致養殖水體受到污染，水體氨氮等有毒物質升高，致使魚生長受阻。另一方面可以看到后期的養殖成活率有一定的下降，養殖過程中也出現過蟲害等現象。說明養殖后期水體處理能力遠低于排污能力，水體水質惡化，導致養殖魚病害出現，甚至導致死亡現象發生。

3.2 整個系統對養殖水體水質的處理效果

從整個系統水質檢測結果來看，圈養桶和池塘的水質數據沒有差異。主要原因在于圈養桶與池塘不是完全隔離的，圈養桶壁上有孔洞可以和池塘進行對流交換。同時從整個系統運行的結果來看，池塘的水體氨氮在夏季基本超過了2.0mg/L，經過凈化后的水體氨氮一直處于較低的水平（最高1.65mg/L）。說明出水口的水體回到池塘后，不足以完全改善池塘中的水質，加上池塘中的水體與圈養桶中存在交換和對流，所以圈養桶中的污染物會流入池塘（每天圈養桶只抽污2次，抽走的基本是固體廢棄物，溶解于水體的污染物抽走的比例很少），而池塘和圈養桶中氨氮一直處于較高的濃度可能也是養殖過程中魚出現死亡的原因之一。同樣的結果從總氮、總磷等數值均能看到。表明此系統運行過程中還是存在水處理困難的問題，特別是難以解決圈養桶和池塘水體交換的問題，污染物質會從圈養桶中擴散到池塘中。此外，從水溫結果可以看到，池塘、圈養桶和凈水區出口的水溫沒有差異，整個系統中的水溫均是隨著氣溫變化而變化的。

3.3 關于系統循環水運轉的成本問題

在前人報導中，池塘圈桶典型養殖試驗表明養殖可行，已試驗圈養過大口黑鱸、鱖、翹嘴鲌、泥鰍、黃顙魚、長吻鮠、花魚骨、烏鱧、鳙、草魚、鯽和團頭魴等十多種魚類，均表現出良好的攝食和生長效果 ?［6］ 。但此系統在養魚過程中，每天定時（上午、下午）分兩次抽吸圈養桶中的殘餌、糞便等固體廢棄物，此時吸取能夠帶走一部分水分，經過過濾沉淀后進入養水區進行水質處理，處理完之后又通過水泵將凈化后的水抽回池塘。整個過程中需要使用兩次抽水泵，所以運行過程中會相應的提高水電的相關費用。但在以上的相關養殖研究中均未有將水電成本計算在內。同時整個系統不但占用了原來的池塘面積，同時又相應的增加了水質處理的濕地面積（養水區的面積），如將土地成本計算在內的話，必然會相應的提高成本。

參考文獻

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