我国工厂化循环水养殖发展研究报告.doc
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1、_我国工厂化循环水养殖发展研究报告陈 军,徐 皓,倪 琦,刘 晃(农业部渔业装备与工程重点开放实验室,中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,上海 200092) 渔业的工厂化养殖,是采用类似工厂的生产方式,组织和安排水产品养殖生产的一种经营方式,反映了养殖生产方式向工业化转变的过程。对养殖水环境的调控是养殖工厂化发展的核心内容,水循环利用是养殖过程实现全人工控制、高效生产的基本前提。以现代养殖技术的发展看,工厂化循环水养殖是水产养殖工厂化发展最先进的生产方式,以养殖车间和水净化设备为主要特征。在我国,通常所讲的工厂化养殖是以养殖车间的构建为主要特征的流水型养殖系统,如大多数的鲆鲽类养殖系统,而
2、工厂化循环水养殖系统,虽然有所应用,但还不是主要的生产方式。国际上没有工厂化养殖这一提法,与工厂化循环水养殖系统相对应的是循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System,RAS),其主要特征是水体循环利用,日均水利用率在95%以上,如低于此指标,即为流水养殖。工厂化循环水养殖与传统养殖方式相比,具有节水、节地、高密度集约化和排放可控的特点,符合可持续发展要求的,是未来水产养殖方式转变的必然趋势。本报告在分析我国工厂化循环水养殖发展现状的基础上,针对养殖生产方式转变的发展要求,梳理工厂化循环水养殖存在的问题和产业需求,研究我国的发展条件,提出发展对策,以期为行业
3、管理部门推进水产养殖方式转变、发展工厂化养殖提供参考。1 我国水产工厂化养殖发展现状1.1 各个历史时期的养殖热点上世纪70年代,在积极寻求各种可以显著提高产量的的需求推动下,工厂化流水养殖和静水高密度养殖成为当时的热门发展方向,形成的技术首先在热电厂的温排水养鱼及冷流水虹鳟鱼养殖上得到应用,在工厂化育苗上也取得了突破,并建立了一批实验性工厂化循环水养殖设施。80年代,国外的循环水养殖设施和技术开始进入中国,但由于高昂的投入和运行成本,大多数引进设施很快便被束之高阁。1988年,渔机所吸收当时的西德技术,设计了国内第一个生产性循环水养殖车间中原油田年产600吨级养鱼车间,该技术很快在国内油田、
4、煤矿、发电厂等推广应用。90年代起,全国各地兴建了很多现代农业示范区,其中包括淡水循环水养殖系统。由于淡水养殖高价值品种较少,循环水养殖的经济性难以体现,与池塘养殖相比,在节水、节地、减排等方面的优势难以体现,但在一些特定的领域如水产苗种繁育、观赏水族饲养等,循环水养殖技术依然得到了显著的发展。从上世纪90年代后期开始,以大菱鲆工厂化养殖为代表的海水工厂化养殖在北方地区得到了大力推广,对名贵水产品的生产起到了很大的推动作用。海水工厂化养殖从“设施大棚地下海水”起步,系统水平逐步提高。但发展至今,我国目前大多数的海水工厂化养鱼系统设施设备依然处于较低水平,只有一般的提水动力设备、充气泵、沉淀池、
5、重力式无阀过滤池、调温池、养鱼车间和开放式流水管阀等。水处理设施设备严重缺乏,养殖废水直接排放入海。如此不完整、不规范的养殖模式,导致养殖动物体质虚弱,病害频发,不得不大量使用各种药物,从而导致养殖管理过程中对药物的严重依赖。由于缺乏足够长的停药期,最终造成养殖产品有毒有害物质含量超标,严重影响了水产品质量安全。1.2 现阶段我国工厂化养殖发展的主要特点本世纪以来,我国工厂化养殖加快发展速度,特别是养殖品种的增加和水处理技术的创新带动了投资的增加。据统计,2007年我国工厂化养殖的规模已近3000万m3,产量22.1万t。其中,淡水工厂化养殖规模为1625多万 m3,产量13.4万t;海水养殖
6、规模为1367多万 m3,产量8.7万t。这一时期养殖生产呈现以下特点:(1)养殖生产投入持续增加,部分地区产业化开始形成。民营企业投入到工厂化养殖中的人力、物力、资金、技术呈增长趋势,各地对工厂化养殖前景普遍看好,国家对发展工厂化养殖给予相关支持和一定的政策保障,发展力度总体趋强。(2)养殖品种不断增加,养殖技术日趋成熟。随着渔业科技的发展和对国外优良养殖品种引进力度的加大,各类养殖品种不断增加。工厂化养殖不再局限于少数名贵品种,普通淡水鱼也开始进入“工厂车间”进行养殖。不但单项技术如水处理技术、零污染技术等日趋完善,成套养殖技术也开始成熟。(3)科技攻关与技术引进相结合成为重要技术支撑。为
7、探索新的养殖模式、水的重复利用和污染零排放,国家通过不同的科技平台对工厂化养殖的关键技术进行科技攻关,取得了许多实用性成果。近年来国家倡导的健康养殖、无公害工厂化水产养殖还带动了发达国家先进技术和设备进入中国,如臭氧杀菌消毒设备、沙滤器、蛋白质分离器、活性炭吸附器、增氧锥、生物滤器等,对工厂化循环用水养殖生产设备(设施)的更新和改造、促进养殖水循环使用率的提高和提高养殖经济效益起了重要作用。 (4)养殖生产管理逐渐建立起完善的生产质量标准体系。我国加入WTO以来,国家对养殖产品实施追溯制,对工厂化养殖的全过程实行质量控制追踪,包括水质、饵料和药物等,对工厂化养殖企业的要求则更高。因此以民营经济
8、为主体的大中型养殖企业注重建立完善的工厂化养殖HACCP质量控制体系。在建立具有地方特点的高密度养殖设施系统的同时,注重养殖系统、产品质量标准体系的建立。1.3 适宜的养殖品种是促进发展的关键要素循环水养殖仅仅是一种养殖模式,产业发展的立足点还是依托某一个具体品种。我国的循环水养殖品种主要呈现如下特点:(1)鲆鲽类养殖。鲆鲽类是我国北方海水鱼的主要养殖品种,养殖设施以“地下海水设施大棚”为标志,鲆鲽类养殖品种的兴起,带动了海水工厂化养殖的发展。随着众多的养殖设施在同一区域长时间集中抽取地下水,水资源枯竭的问题已开始显现,因此养殖企业对适应鲆鲽类养殖要求的循环水养殖系统的技术需求非常迫切。由于我
9、国的海水循环水养殖设施技术研究基础较差,适用的系统技术还未成熟。而在欧洲、北美等发达地区,循环水养殖是鲆鲽类主要的养殖方式,系统技术相当成熟。如何针对我国的养殖条件,借鉴国外的先进技术,是鲆鲽类养殖设施工厂化发展的关键。(2)鳗鱼养殖。鳗鱼是我国南方淡水养殖的主要出口创汇型品种,养殖设施以“山泉水设施大棚”为标志,在我国的南方地区形成了工厂化的鳗鱼养殖产业。目前的养殖系统虽然直接引入山泉水,但还是难以完全阻隔病害侵袭。许多养殖企业在面临病害发生时不敢用药,担心一旦被查出会影响所有的出口产品,只能任其死亡,造成很大的损失。鳗鱼养殖对循环水技术的需求一直存在。(3)鲑鳟类冷水鱼养殖。鲑鳟类冷水鱼养
10、殖是近几年在我国北方和西南地区新兴的养殖产业,发展迅速,养殖设施以“冷泉水梯级水泥池”为标志。流水型的养殖系统用水量非常大,占用了大量的水资源;北方地区的冷水鱼养殖还受冬季气温的影响,水温偏低,不利于养殖品种的快速生长,发展循环水养殖设施非常必要。在欧美,以大西洋鲑为代表的鲑鳟类冷水鱼养殖系统技术已经成熟,可以为我国改造流水养殖设施、发展循环水养殖技术提供参考。 2 我国工厂化循环水养殖发展中存在问题 工厂化养殖的发展,尤其是工厂化循环水养殖,客观上还受限于经济实力、产品市场、养殖品种、养殖规模、经济效益比等因素,主观上还受限于养殖者对养殖技术的掌握和对先进技术的利用。总体上讲,目前仅适合资金
11、充足、技术力量雄厚的生产单位应用,还无法实现如池塘养殖一般的普及性与广泛性,发展中存在问题与其发展的阶段性密不可分。2.1 总体发展水平仍处初级发展阶段目前我国平均每立方米的产量为7.4 kg(淡水为8.2 kg、海水为6.4 kg),全国范围循环水养殖发展力不足的特征仍较明显。目前工厂化养殖的方式大体上分为流水养殖、半封闭循环水养殖和全封闭循环水养殖等三种形式。受水处理成本的压力,仍主要以流水养殖、半封闭循环水养殖为主,真正意义上的全工厂化循环水养殖工厂比例极少。流水养殖和半封闭养殖方式产量低(单位水体产量1015 kg/m2?年)、耗能大、效率低,与先进国家技术密集型的循环水养殖系统相比,
12、无论在设备、工艺、产量(先进技术的产量达100 kg/m2?年以上)和效益等方面都存在着相当大的差距,技术应用还属于工厂化养殖的初级阶段。从全国工厂化养殖单产数据可以看出,许多地区的工厂化养殖的状况是“人工养殖池+厂房外壳”,设施、设备较少,单产较低。 2.2 区域发展极不平衡据相关统计,2007年山东、浙江、福建、江苏等省在农村经济不断壮大的推动下,依托丰富的水域资源和科技优势,工厂化养殖快速发展,而一些经济欠发达地区则发展较慢,部分省市发展不足5000立方水体,产出只有几十吨,全国有一半的省市,产量不足1000吨。每立方米产出率,全国的平均水平不足9 kg,许多地区只有5 kg以下。不同企
13、业间、地区间产出效益也有较大差距。2.3 养殖品种适宜性制约了发展我国水产养殖的主体是池塘养殖。尽管实施科技攻关的品种不断增加,但进入生产领域且技术较为成熟的品种仍不多。为了保证和提高养殖生产的经济效益和竞争力,工厂化养殖企业只能选择生长周期短、多茬养殖、产品价格高、生长速度快、肉质鲜美、养殖技术相对成熟、市场相对稳定和科技附加值较高的名特优品种作为养殖对象。因此也造成养殖品种、方式、市场的雷同,市场竞争加剧制约了生产效益的提高。不仅是现有的生产企业感到资金回收压力较大,同时也难以吸引资金较为雄厚的企业涉入该领域。2.4 管理水平还不能适应需要工厂化循环水养殖管理已脱离农业范畴,更多的是其工业
14、属性。除了传统养殖专业以外,还应有设施工程、电器自控、环境工程,甚至经济管理等技术的支撑,多专业分工协作,精细化管理,已经不是传统养殖场管理水平所能达到的。目前,许多工厂化循环水养殖企业难以发挥工业化生产方式所应有的效应,很重要的原因是管理跟不上需求。生产系统运行总是不稳定,循环水养殖的优势无从发挥。只有少数企业通过摸索,逐步探索并掌握了循环水养殖的特点,并取得了经济效益。3 工厂化循环水养殖设施技术上存在问题与国际先进水平相比,我国在淡水工厂化循环水养殖设施技术领域已具有相当的应用水平,反映在系统的循环水率、生物净化稳定性、系统辅助水体的比率等关键性能方面基本接近了国际水准;但在海水循环水养
15、殖设施技术领域还存在着相当的差距,主要反映在生物净化系统构建、净化效率和稳定性等方面。3.1 基础研究薄弱我国以往在工厂化循环水养殖方面的研究多集中在以水处理技术和设备性能等方面,针对养殖水体净化处理的应用基础理论研究不多,对应特定养殖品种的物质与能量收支的研究极少,以至系统的构建和优化水平难以有效提高;循环水养殖仍简单沿用传统养殖技术,以设备系统和高密度生境为前提的养殖工艺技术没有形成,指导特定品种进行高效养殖生产的专家系统没有构建,致使设备系统没能发挥最大功效,也是造成系统运行成本高的因素之一。3.2 海水循环水养殖技术体系还未建立海水生物净化系统的效率需要提高,需要研究高效的生物净化装置
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