现代化海水养殖模式——多营养层次综合养殖

编者按: “强天下者必胜于海”。近年来,我国充分调动科技创新、产业集聚、市场流通、对外开放等优势,向海而兴、向海图强,全力做好海洋经济大文章。我国在海水养殖方面取得了什么成果?有哪些自主研发的深远海养殖装备?在6月8日世界海洋日之际,科普中国智惠农民推出系列海水养殖系列科普文章,欢迎关注!

自2020年起,农业农村部决定实施水产绿色健康养殖“五大行动”,将多营养层次综合养殖技术模式作为十大模式之一列入《2020年生态健康养殖模式推广行动方案》。

多营养层次综合养殖技术模式是从传统多品种混养模式创新发展而来的。传统模式是基于立体利用养殖水体,按照养殖动物生活空间不同进行搭配,比如在养殖池塘中,按照上层鱼、中层鱼、底层鱼进行搭配,达到充分利用养殖水体空间提高养殖产量的目的。

近年出现的多营养层次综合养殖(Integrated Multi-Trophic Aquaculture,IMTA)模式充分注入了科研成果,利用养殖水域的物质和能量、生物间的生态互利性及养殖水域对养殖生物的容纳量,合理搭配不同营养级生物。比如鱼类、虾蟹类、滤食性贝类、大型藻类等比例,使某类养殖水生生物能利用另一类养殖水生生物的代谢产物。

简单地说,就是养殖系统中一些生物释放或排泄到水体中的废弃营养物质,被另一些生物吃了,成为它们的营养物质来源,因而实现养殖系统内物质循环利用、水质调控、生态防病及质量安全控制等目的。在一个水体中能养殖更多的种类并有更高的经济产出,是一种生态系统水平的适应性管理策略。

技术模式图 图片来自全国水产推广总站资料

当前,多营养层次综合养殖技术模式主要分为海水和淡水两大类。海水的典型模式包括“海水池塘虾蟹贝鱼多营养层次生态健康养殖模式”“低盐水鱼虾多营养层次生态养殖模式”“斑节对虾与青蟹、黄鳍鲷养殖模式”等。

海水池塘虾蟹贝鱼多营养层次生态健康养殖模式

在这种模式下,除了虾蟹等需要投饵性物种外,还有滤食性贝类、杂食性鱼类、藻类、小型饵料生物、微生物等不同营养级生物,这些生物间的食物网可以实现物流、能流的有效循环利用。同时,在养殖过程中还要综合运用微孔增氧、微生态制剂和藻类调控、养殖尾水处理等关键技术,不仅维护了良好的池塘养殖水环境,也减少了富营养化养殖尾水的排放。

典型的“中国对虾—三疣梭子蟹—菲律宾蛤仔—半滑舌鳎”养殖系统是由3个营养层级构成,营养级Ⅰ包括浮游植物、饲料和碎屑等,营养级Ⅱ包括贝类和细菌等,营养级Ⅲ包括虾、蟹和半滑舌鳎。在这种独特的养殖生态系统中,虾蟹产生的残饵、粪便、代谢产物等有机或无机物质再也不是危害养殖生态系统的废物,它们在微生物的作用下被分解、转化或直接成为其他养殖生物,如菲律宾蛤仔、缢蛏、硬壳蛤等滤食性经济贝类,大型藻类,以及部分沉积食性生物的食物或营养来源,变成可利用的营养资源,变为养殖副产品,增加了池塘养殖总产量,在减轻养殖活动对水环境负面压力的同时也提高了养殖系统的多样性和经济效益。

海水池塘虾蟹贝鱼多营养层次生态健康养殖模式示意图图片来自全国水产推广总站资料

养殖池贝类围隔区 图片来自全国水产推广总站资料

山东日照地区对虾养殖历史较长,是我国开展对虾人工育苗和养殖技术研究并获得成功最早的地区之一,海水池塘多元养殖模式的试验探索从20世纪90年代初就开始了。通过在中国对虾养殖池塘中合理搭配三疣梭子蟹、菲律宾蛤仔、硬壳蛤、半滑舌鳎等物种,结合环境生态调控、免疫增强等技术,构建了海水池塘虾蟹贝鱼多营养层次生态养殖模式,有效地提高了虾蟹养殖成活率和饲料利用率,实现亩产1万元以上的较高收益。

山东的中国对虾、梭子蟹、菲律宾蛤仔、半滑舌鳎养殖模式 图片来自全国水产推广总站资料

多营养层次生态养殖模式系统的原理是充分利用空间、时间、饵料等资源。把需要投饵的养殖水生生物按科学的比例与不用投饵的养殖水生动物和植物混养,使一种养殖生物的副产出物,比如粪便、残留食物成为另一生物的输入物,如成为一些贝类的食物或一些植物的肥料,这就叫养殖废物资源化利用。

除此之外,这种养殖方式还充分利用多种养殖生物和植物互补性,把原来养殖空间变成两倍、甚至多倍,提升了海洋空间的养殖承载力。此项研究旨在提高水产养殖产量的同时,避免对海洋环境的可持续性利用造成不利影响。目前我国山东烟台桑沟湾多营养层级综合水产养殖(IMTA)模式,已经成为国际上学习的典范。

桑沟湾多营养层级综合水产养殖(IMTA)模式是科学化加信息化的现代组合,科学家们针对我国北方典型海水养殖区桑沟湾制定科学的海水养殖空间规划方案,并开展示范应用。系统可以兼顾水产养殖的食物产出和生态服务功能,通过合理空间规划确保其优质高效和生态友好。目前已经建成了单机版和基于互联网的水产养殖空间规划决策支持系统,为水产养殖规划管理和我国县一级海洋功能区划提供技术支撑,为发展基于生态系统的水产养殖业奠定基础。

国际上把这个模式列入智慧渔业范围,因为它应用了许多数字化的工具和技术。如基于地理信息系统组件的水产养殖空间规划平台及其相关应用技术、数据库存储和展示功能、模型软件和数据输出功能的研发;如基于地理信息系统功能,整合历史观测数据和现场调查数据,以及物理海洋学和生态学模型,构建出了桌面版和网络端的“水产养殖空间规划决策支持系统”(APDSS)。

通过这些环境数据浏览,专家们可以进行养殖适宜性评价、养殖生物生长预测、养殖容量评估和经济效益测算。因此,可以为水产养殖企业的规划和生产管理提供决策支持。

山东桑沟湾多营养层级综合水产养殖模式图片来自中国水产科学研究院黄海水产研究所刘慧研究员

如果说传统多品种混养模式是1.0版本,90年代开始的虾蟹贝鱼多营养层次生态健康养殖模式是2.0版本,而基于“水产养殖空间规划决策支持系统”(APDSS)的桑沟湾多营养层级综合水产养殖(IMTA)模式可称为是3.0版本。

目前,科学家们在多营养层次综合养殖水域养殖容量评估、多营养层次综合养殖的构建与管理、不同养殖模式的生态系统服务和价值评价、海水养殖海域生态环境质量评价等方面的研究,已取得了许多重大的突破,相信多营养层次综合养殖的未来将为我国蓝色粮仓建设、海洋生态环境和生态多样性保护做出更大的贡献。

作 者:刘雅丹(全国首席科学传播专家、中国水产学会原秘书长助理、中国农村专业技术协会秘书长助理)

审核专家:代国庆(中国藻业协会秘书长)

策 划:武玥彤 谢芸

编辑:谢芸 蒋睿仪(实习)

来源: 光明网-科普中国

海水鱼养殖大有可为!深远海养殖或成趋势之一

文/ 海鲜指南(seafood-guide)沈基文

图/ 海鲜指南(seafood-guide)张丽丽、陈磊

2018年5月31日,2018全球水产养殖论坛在福州盛大开幕,该论坛是农业农村部渔业渔政局发起的“水产养殖绿色发展”系列活动之一,由中国水产流通与加工协会主办,联合全国水产技术推广总站、中国水产学会、中国水产科学研究院黄海水产研究所、中国-东盟海水养殖技术联合研究与推广中心、国家虾蟹产业技术体系共同组织了不同主题的研讨交流会,共商产业大计。今年论坛议题主要包括“中国及全球水产养殖发展趋势及展望”“水产种业发展”“合作发展共享的海水养殖业”“中国虾产业生产与贸易趋势”等内容。

2018全球水产养殖论坛现场开幕式盛况

该论坛还得到了中国水产科学研究院、福州市人民政府、福建省海洋与渔业厅、国家海水鱼产业技术体系、国家贝类产业技术体系、国家大宗淡水鱼产业技术体系、国家特色淡水鱼产业技术体系的大力支持。

论坛邀请了来自国内政府主管部门、科研机构、相关协会、水产龙头企业的代表,以及美国、挪威、英国、厄瓜多尔、日本、泰国、新加坡、印度尼西亚、印度、马来西亚、越南、柬埔寨、菲律宾等国家和地区450人参会。

中国水产流通与加工协会会长崔和主持开幕仪式

中国水产学会理事长王清印,全国水产技术推广总站副站长胡红浪,农业农村部国际合作司条法处处长顾卫兵,农业农村部渔业渔政管理局处长陈家勇,广东省工商联主席、广东恒兴集团有限公司董事长陈丹等嘉宾出席。

美国大豆出口协会北亚区总监Paul Burke致辞

福建省海洋与渔业厅总工程师叶建平致辞

农业农村部渔业渔政管理局副局长李书民致辞

解决好渔业发展与生态环境保护协同共进的矛盾是当务之急

农业农村部渔业渔政管理局副局长李书民在论坛上作了的报告。报告称,截止到2016年,我国淡水鱼养殖产量为3179万吨,海水鱼养殖产量1963万吨,均逐年增长。

2012年至2016年间,我国淡水鱼养殖面积逐年增加,2016年淡水养殖面积达到6179.62千公顷;海水养殖面积2166.72千公顷,其中,贝类养殖面积最为广阔,有1359.2千公顷,其次是甲壳类鱼类和藻类。

淡水养殖方式上,围栏池塘养殖占比最大,其次是网箱养殖和工厂化养殖;海水养殖方式上,普通网箱养殖最为普遍,其次是工厂化养殖和深水网箱养殖。

李书民提到,当前,我国渔业的主要矛盾已经转化为人民对优质安全水产品和优美水域生态环境的需求,与水产品供给结构性矛盾突出和渔业对资源环境过度利用之间的矛盾。我国渔业发展不平衡、不充分问题还很突出,如部分品种养殖病害严重、部分品种仍然使用冰鲜杂鱼饲料、水环境污染和违规用药影响水产品质量安全、养殖尾水排放对环境的影响(占比4%)、养殖风险较大且缺少政策性保险支持、以粗放式经营为主的分散养殖方式落后、养殖布局不合理、养殖水域利用不平衡、深远海发展不充分等问题。

“解决好渔业发展与生态环境保护协同共进的矛盾是当务之急。”他提到,未来,中国水产养殖业的发展方向和趋势一定是改变落后的养殖模式、不断优化生产结构,合理布局养殖区域,包括发展深远海养殖,形成绿色发展思维方式,改变重生产轻环境、重数量轻质量的倾向,要由粗放高耗型向节约高效型转变,实现可持续发展。

海水鱼类养殖未来相当一段时间面临发展的空间和机会

同样,国家海水鱼产业技术体系首席科学家关长涛在报告中,目前,我国的海水鱼类有陆基工厂化、海上网箱和岸带池塘这三个主要养殖模式,2016年这三种养殖模式下的产量分别是工厂化20.4万吨(占当年总产量的15.1%)、海上网箱养殖62.3万吨(占当年总产量的46.3%)和池塘养殖51.96万吨(占当年总产量的38.5%)。

国家海水鱼产业技术体系首席科学家关长涛

当前,全国海水网箱总数超过200万只,其中深水网箱约10000多只(养殖水体1068万立方米)。近年来,在国家拓展深远海养殖相关政策的支持下,国内先后研发了大型围栏(围网)、养殖工船、大型钢结构网箱、深海渔场等养殖设施,推动中国海上设施养殖技术不断进步。

关长涛教授曾接受采访时表示,目前我国海水鱼类养殖产量在全国海水养殖总产量中所占比例只有7%,在鱼、虾、贝、藻四大类海水养殖中,产量最低。我国的海产鱼类产量减少不应该是减养殖产量,而是应该减捕捞产量,这显然有利于海洋渔业资源的保护。而捕捞产量的减少,例如减少捕捞产量200万-300万吨,就要靠发展海水鱼类养殖来补充。因此,海水鱼类养殖未来相当一段时间内,可以预见会面临发展的空间和机会。

全球视角,我国深远海养殖极具拓展空间

中国水产科学研究院东海水产研究所副所长王鲁民向在场嘉宾介绍了正在走向深远海的中国水产养殖业。

中国水产科学研究院东海水产研究所副所长王鲁民

报告称,据FAO预测,到2026年全球渔业产量将达到2亿吨,其中水产养殖是未来10年渔业增长的主要助推器,以中国水产养殖发展为例,正面临生态环境、水土资源和发展空间等多方面的压力,因此深远海养殖将会是水产养殖主要空间拓展方向,就全球视角而言,挪威、美国、智利、韩国等深远海养殖设备各有千秋,我国深远海养殖极具拓展空间。

王鲁民接受海鲜指南采访时表示,我国目前对深远海养殖还没有明确的定义,但依据NOAA和FAO的定义来划分,我国的深远海定义主要有以下几个关键点:1、离大陆岸线3公里以上,处于开放海域;2、水深20米以上,具有大洋性浪、流特征;3、规模化设施,包括但不限于网箱、围栏、平台、工船;4、具有一定的自动投喂、远程监控和系统管理能力。

目前,我国深远海养殖的发展具有几方面的机遇:其一,体系化的网箱养殖产业为深远海养殖发展奠定了基础;其二,国家海水养殖产业发展政策将推动养殖走向深远海;其三,船舶、海工、新材料、智能化等技术集成是设施大型化和走向深远海的重要支撑。

“现在第一个问题就是技术,首先能否在可控的情况下安全、正常的运行,尤其是应对风浪方面;第二就是经济上能不能良性循环,投资养殖企业能不能赚钱,产业能不能健康发展。”王鲁民提到,深远海养殖发展也面临技术、管理和经济可行性等问题,尤其是经济可行性将成为养殖产业能否走向深远海的决定因素,主要原因是深远海养殖面临同类低成本养殖产品、同类进口养殖产品、同类海洋捕捞产品的竞争,因此其需要具备相比低成本养殖产品的价格优势、无同类海洋捕捞产品竞争、较进口产品综合成本优势等多方面优势,才能获得长足的发展。

李书民在会议间歇接受海鲜指南采访时也提到:“深远海养殖前景是比较广阔的,近海很多地方不适合养,还有污染等多方面的问题,往外发展相对来说好一些,养出来的鱼类品质好,空间也大,跟近海养殖矛盾相对也轻一些,要是进一步向外发展,那更深的水就有更广阔的空间,虽然成本要高一些,风险大一些,但技术在进步,还是能够解决的。”

深远海养殖适合养什么品种?王鲁民介绍:“我们要养殖某一个品种,要跟环境相匹配。所谓环境要匹配,就是说最起码养殖大西洋鲑要在冷水海域养殖,有些海区不具备这个冷水性水温条件,如果在这样的海区养,代价非常大,养殖这个成本太高,品质也没有明显优势,从发展健康产业来讲,要结合环境条件。”

“沿海原来都有一些传统的、大家比较认同的品种,以这个为基础,也是一个很重要的方向。最重要的是,后续还要跟市场对接,看市场接不接受。一个产业能不能健康发展,这个养殖品种有没有市场很关键,需要有一个更广泛的视角。”王鲁民说。

“发展深远海养殖,国家政策也是这种趋势,原来网箱养殖都是差不多在15米或者15米以内的内湾,我们要把这个养殖区推出去,就是往深远海方向,这个不单单是我们国家,应该是从全球产业来看,都有这么一种共识,因为开放的水环境里养殖的鱼类生长更好,起码原来因为近岸养殖密度太高造成的一些病害可以排除掉,还有可能会达到通过生态调控实现鱼类健康生长的生态目标。不单单是我们国家,全球渔业大家都看中了这一块。”王鲁民说。

附现场花絮:

2018全球水产养殖论坛现场开幕式盛况

全球水产养殖联盟(GAA)副总裁Dr.Steve Hart做《全球水产饲料业发展趋势及最新进展》报告

国家虾蟹产业技术体系首席科学家、中山大学教授 何建国

广东恒兴集团有限公司董事长 陈丹

外宾合影

下午分论坛之海水养殖产业论坛

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