陆基封闭式循环水系统全雌三倍体虹鳟幼鱼养殖效果分析

时间：2024-05-25

文/杨茂源王尚孙建伍仕焱李梅

随着社会发展，传统水产养殖模式，对水资源的浪费和污染问题日益凸显，封闭式循环水养殖模式因其节水、高产、安全可靠的养殖优势得到推广。该模式在技术密集型欧美国家较为常见，通过不断地实践探索和设计理念推新，已演化出系统集成性更高，生物处理水平更加高效稳定的循环水系统。近年来我国的循环水产业逐渐发展起来，但高密度封闭式循环水大规模养殖经验相关记录较少，多为实验室小规模养殖记录。额河生态养殖公司具有五年的高密度封闭式循环水三倍体虹鳟养殖经验，幼鱼养殖系统长期稳定运行，养殖记录详实。本文对幼鱼养殖系统进行简单总结，为高密度循环水养殖模式中鱼类生长、水质变化、系统生物处理能力的研究和养殖效果评估提供借鉴。

一、背景介绍

（一）三倍体虹鳟养殖

虹鳟是世界主要的冷水性养殖鱼类，在我国已有60多年的养殖历史。三倍体虹鳟与二倍体虹鳟相比，因性腺不能发育，从而减少性腺发育导致的能量损耗，避免了其产卵期高死亡率及肉质品质下降等养殖问题，同时又缩短了养殖周期，因商品鱼个体大，经济价值高而备受青睐。

常用的虹鳟的三倍体制备技术有电休克法等物理方法和化学制剂诱导方法，在我国的黑龙江、甘肃等研究单位均有针对性研究。目前国内养殖的全雌三倍体虹鳟卵大多来自丹麦、挪威和美国等国家进口，主要原因是其亲鱼优势性状稳定，不受季节影响全年可供应鱼卵，但价格略贵，预订和运输周期较长。

（二）封闭式循环水养殖模式

封闭式循环水养殖模式是采用物理过滤、生物降解、化学处理等方法和水处理设施将养殖排放水处理后实现循环利用，通过构建标准化养殖管理技术，对养殖过程的水质、饲料投喂和病害防控等进行人工调控干预，为养殖品种提供适宜的生长环境，实现优质、高产、高效、安全可靠的集约化养殖模式。其特点是养殖环境可控，封闭式养殖环境生物疾病感染机率小，单位水体养殖密度高、产量高，养殖全过程都可以采用机械化或自动化操作，管理、收获、质量安全等可控。

二、材料与方法

（一）基本情况

额河循环水幼鱼养殖系统是全封闭式冷水鱼高密度养殖系统，于2012年开工建设，2014年11月建设完成。循环水养殖系统各设备和材料全由丹麦进口，并由丹麦比隆水产服务公司全程安装、调试和试运行。整个车间系统由计算机和PLC进行全程自动化控制。幼鱼车间（见图1）由水处理系统和19个玻璃钢鱼池组成（有10个直径2.3m的玻璃缸鱼池和9个直径4.5m玻璃钢鱼池）。

（二）系统设计

水处理系统由鼓式（机械）过滤、生物过滤、滴滤、紫外线过滤和供氧系统（氧锥供氧和紧急供氧）组成。在幼鱼养殖系统中温度控制在16℃，pH值控制在7.5，总水体288m³，设计最大养殖密度80kg/m³。主要设计参数见表1。

幼鱼养殖系统所运用的水处理系统为五级处理方式，分别为机械过滤、固定床生物过滤、紫外线过滤、移动床生物过滤器和滴滤过滤。

养殖系统循环导流见图2。

（三）养殖管理

鱼苗进入幼鱼养殖系统的期初规格在10 g/尾～13g/尾，在达到150g/尾后转出系统，进入成鱼养殖系统。幼鱼会根据养殖密度、水质等情况分池喂养，养殖周期75天～115天，养殖期间平均密度在30kg/m³，最大密度69kg/m³。

养殖过程中不断分级和分池（图3）。

C2阶段，在2个直径为2.3m的鱼池养殖，单个鱼池4m³，养殖规格由期初10g/尾，长成为25g/尾。

C3阶段，在4个直径为2.3m的鱼池养殖，单个鱼池4m³，养殖规格由期初25g/尾，长成为75g/尾。

C4阶段-C5阶段，由8个直径为2.3m的鱼池养殖，转入直径4.5m鱼池养殖（见图4），单个鱼池16m³，根据存池生物量和密度，使用3个～9个鱼池不等。养殖规格由期初75g/尾，长成为150g/尾～200g/尾，转出。

鱼卵质量优良，采用相同投喂率，在幼鱼养殖系统稳定运行情况下，其由小规格长成目标规格所用时间几近相同（见表2）。

1.水源：车间养殖用水是淡水，水源来自水库。特点是水硬度高（300），pH偏高（7.5）。

表1 主要设计参数

表2 养殖周期

表3 饲料组成成分

2.苗种：养殖品种是丹麦AquaSearch公司提供的全雌三倍体虹鳟，经孵化系统和开口喂食系统培育后，去除畸形，筛选具备生长优势的优质鱼苗。

3.饲料：投喂饲料是循环水专用鲑鳟鱼饲料，属于膨化颗粒配合高能饲料。随着鱼苗生长，饲料中粗蛋白含量逐渐下降，脂肪添加量渐渐上升。粒径包含ø1.5mm、ø2.0mm、和ø3.0mm。表3取粒径ø1.3mm饲料成分展示。

4.添加剂：调节水质所用的添加剂均为食品级，只有碳酸氢钠（小苏打）和氯化钠（食用盐）。

（四）水质检测及分析方法

除水质、溶氧、pH等指标由系统PLC实时监测控制外，每日手持仪器对比检测一次。每日系统检测等水质指标，根据指标调整换水量。每周对养殖池出水、生物滤床前端和后端、鱼池进水进行检测，用来判断分析生物滤床的处理能力。

氨氮、亚硝酸盐检测使用德国默克牌分光光度计，其余指标检测使用固定式/手持式丹麦欧式卡牌检测仪。

三、结果与分析

幼鱼养殖系统完整记录的养殖批次有15批次，13批全雌三倍体虹鳟，其中B10批次为大西洋鲑，B15批次是哲罗鲑。在整个幼鱼养殖周期，会间隔15天进行一次称重打样，参考水质情况观察幼鱼生长并分析原因。数据统计作图采用Excel软件。

（一）生长情况

系统于2015年4月开始运行，考虑到生物床细菌培养，在5月将B1（第1批）转入幼鱼养殖系统养殖。

图5显示了由期初的10g/尾长至150g/尾的生长曲线，短短在100天内的时间，鱼苗展现出非常明显的生长优势，大大缩短了养殖周期，并且是不受季节影响的连续养殖。整个幼鱼养殖周期的成活率≥95%，平均FCR饵料数0.94（图7）。

特别指出的是，由图5明显看出，B1-B6的6个批次，到达150g的时间均在75天内，B7-B14时间在100天左右。B1-B6采用饱食投喂策略，投喂率高于饲料厂商推荐值（表4），B7-B14采用了小于或等于推荐值的日投喂率。

根据养殖经验，如果单纯的使用饵料系数指标，当优中选优的养殖淘汰机制，淘汰数量较多时，经济饵料系数和生物饵料系数差异巨大，会影响对生长情况的判断。故我们用特定生长率来推算间隔15天后将要达到的养殖规格，用来及时调整投喂策略；同时和不同批次之间做比较，排除其他干扰因素，如种质资源问题。

表4 推荐日投喂率

在养殖前期，规格较小，特定生长速率高4.5%～6%（图6），特别提出的是，间隔时间越短，推算的数据越准确，当养殖天数小于30天，推算误差小于3g；当养殖天数大于30天，推算误差大于3g。

（二）水质情况

系统温度设定值（16±0.2）℃，溶氧设定值（9.5±0.2）mg/L，pH值（7.5±0.5），碱度≥100，各项设定值均能在设定范围内保持稳定。

系统日换水率10%，远低于传统养殖模式，但其中氨氮不高于0.2mg/L，亚硝酸盐不高于0.5mg/L，表明系统运行稳定。近300m³的养殖水体日换水率只有10%，且长期保持高负荷高密度养殖，幼鱼依然能健康且快速生长，可见系统对水质处理的稳定与高效。

在系统289m³养殖水体，幼鱼存池量10吨的情况下，饲料投喂量0～100kg时，系统水处理能力完全可控，投饲量100kg～130kg时，各项指标攀升，系统水处理能力基本可控，到达150kg后不可控。

（三）生物床处理能力分析

2.生物床对氨氮和亚硝酸盐的处理能力有较大差距。生物床对氨氮的平均处理能力为53.4%，对亚硝酸盐处理能力仅为5.2%，表明硝化细菌群落生长较好，硝化反应良好，硝化反应的进一步硝化过程，对处理能力不足。硝酸盐水平一直保持在250mg/L左右，跟随换水量的大小浮动。

3.影响因素：溶氧DO、pH、碱度和温度。硝化反应是个耗氧反应，水体中的溶氧量DO长期保持在7mg/L以上，按照硝化反应的影响因素，氧容量越高，硝化反应越剧烈；在此期间，pH值7.5浮动范围不大，故不谈论其影响，但是若是pH升高，亚硝酸盐毒性增加，对鱼的生长会产生影响。

水体温度16℃，碱度≥100，且保持恒定，稳定的温度与碱度有利于硝化反应正向进行，系统碱度使用碳酸氢钠（NaHCO3）控制。

（四）养殖密度

循环水系统养殖，密度高于传统流水养殖模式。鱼苗初转入幼鱼养殖系统密度相对较小，保持在25kg/m³；期间随着养殖规格的增大，养殖密度也逐步增大，在到达最高养殖密度69kg/m³时，出现生长趋势减缓，鱼背鳍发白等现象。多次养殖总结发现养殖密度保持在35kg/m³～40kg/m³区间，系统稳定，幼鱼能快速生长。

（五）鱼病防控

在整个幼鱼养殖周期，C2至C3阶段成活率达95%，C4至C5阶段，成活率达98%。因系统封闭内循环，外界感染源相对较少，无病毒性鱼病发生，也无暴发性细菌鱼病发生，肠炎、出血、烂鳃等疾病也极少发生。

在个别死亡鱼体中检测出杀鲑气单胞菌，但无暴发情况出现。

在营养性鱼病方面，因前期饱食投喂策略，出现过营养过剩导致鱼苗发生肝胆综合征，腹腔内油脂积累，内脏占比一度高达18%，在降低投喂率后再无该情况出现。

四、结论与探讨

（一）结论

以大规模养殖为目的的高密度封闭式循环水虹鳟幼鱼养殖系统表现出明显的养殖优势。特点是养殖周期短且连续，生长速率快，成活率高，饵料系数低，水处理工艺高度集约化，节水高效，流程可控。系统恒温16℃，保持密度35kg/m³，水质稳定维持在氨氮≤0.2mg/L，亚硝酸盐≤0.5mg/L，平均FCR饵料系数0.94，成活率≥95%，系统运行稳定，值得借鉴推广。