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近年來大江南北在流行一種新型養殖模式——推水養殖。該模式是從美國引進的,原名為“分區養殖”。由于整個養殖過程都需要動力將水推進養殖區,故名推水養殖。
分區養殖,顧名思義,就是在傳統的池塘里分出“養殖區”和“凈化區”,基本結構如下圖:
養殖區的主要結構由槽式養殖池、推水裝置和集污排污裝置所構成。
分區養殖的基本原理就是將投喂飼料的魚類圈養于小范圍的區域中(約占總水面的2%~5%),通過控制魚類糞便并及時清理,減少污染;同時將水體95%~98%的面積轉化為水質凈化區域,并通過科學管理提高污染處理能力,從而提高整體水域的飼料承載能力,達到提高產量的目的。
實踐表明,采用分區養殖模式,產量可以大幅度提高,并達到減少污染、節水減排和減少病害的發生。
分區養殖模式的主要優勢在于:
(1)改變養殖環境降低病害發生。由于養殖魚類限制在小范圍內,水質尤其是溶解氧便于控制,減少水質晝夜變化對魚類造成直接影響,提高飼料利用率,即達到提高生長速度,又降低飼料污染,減少環境變化帶來的應激從而提高魚類的健康水平,減少病害發生。
(2)減少養殖過程污染。集中圈養、集中投喂,便于殘餌、糞便等池塘養殖主要污染物的直接收集與轉移,減少污染。
(3)便于管理、降低能耗。局部水質控制如溶解氧控制能耗大幅度降低;便于觀察與管理,如疾病預防、治療;降低投喂、捕撈等工作量和人工成本。
(4)便于綜合利用。由于不同魚類分開養殖,避免主養品種與控水養殖品種相容性問題,凈化區可更加合理地搭配養殖品種,有利于經濟效益的提高。
(5)提高水質控制效率。分區養殖可從三個方面降低污染,首先是殘餌糞便可大部分直接收集轉移;其次是養殖區優質水質環境提高飼料利用率,降低飼料污染;其三是凈化區天然生產力的提高。
水槽是分區養殖模式的主體設施部分,常見的材質有水泥結構,也有鋼架結構輔以玻璃鋼或不銹鋼片。最簡易的有木樁輔以帆布甚至防水油氈,只要能隔水,都可以用來做水槽。
建設中的水槽可謂五花八門,“豐儉由人”。一般單個水槽的寬度約4~5米,長20~25米,深1.5~2.0米。體積120~150立方米。根據池塘面積大小設置相應個數的水槽。當然,因地制宜,根據具體養殖品種、池塘大小等,沒有完全一致的模式。
大家關心的一個很普遍問題是“產量”,這取決于具體池塘的生產力、養殖水槽占總池塘面積的比例以及集污排污效率和分區后池塘初級生產力的提高情況。按有關報道,養殖水槽的載魚量國內一般在60~100公斤/立方米之間,國外報道的叉尾鮰可高達500公斤/立方米。
目前許多報道的產量大多只給出水槽的產量,很少給出按整個水體計算的平均產量,這是一種嚴重的誤導。例如,池塘原來產量1500公斤/畝,集中養殖在2.5%的范圍內,以水槽面積計算,則畝產最基礎的起點是1500/2.5%=60000公斤/畝。以水深1.5米計算,即產量為60公斤/立方米。如果產量不高于這個基數,那使用這種模式是失敗的,因為平均產量根本沒提高。
分區養殖的主要設備——推水動力,目前國內主要采用氣提系統,由空氣壓縮機、微孔氣管(也稱納米管)和導流板組成:
推水裝置具有增氧和推水雙重作用。因此,在系統設計時,水槽的大小、結構和空氣壓縮機的功率大小要結合起來考慮。一般來說,在空氣壓縮機固定的情況下,水槽體積越大,水槽內水體交換速度就越小;水槽的寬度與深度的截面積越大,水流速度也越小。
水流速度要考慮的因素包括氧的供應、代謝物,尤其是氨氮的去除、養殖動物對水流速度的適應性以及殘餌糞便的沉淀收集等因素。
溶解氧與流速。水槽內總耗氧量主要來自養殖動物的直接消耗。也可以說是來自飼料的投入,可按飼料投入量來估算。假設糞便殘餌等在水槽中所消耗的溶解氧忽略不計,根據相關經驗,魚類攝食一公斤飼料需要消耗400克氧。如果不考慮水槽中額外增氧,并允許進水口與出水口溶解氧相差 1 ppm,則一個投餌量為150公斤/天的水槽每分鐘的供水量必須達到150*400/24/60=41.67立方米。如果水槽寬度為4米,深度為1.5米,則平均流速要達到11.57厘米/秒。
氨氮濃度與流速。假設飼料蛋白含量為32%,利用率為40%,無效氮溶解率為80%,進水口與出水口氨氮濃度差為0.1 ppm。則投餌量為150公斤/天的水槽每分鐘的供水量必須達到150*32%*60%*80%*1000*16%/0.1/24/60=25.6立方米。在上述同等條件下,則平均流速要達到7.11厘米/秒。
魚類生理與流速。有人提出魚類的最大巡航速度(即基本不消耗能量情況下的游泳速度,水流大于這個速度魚類就要消耗能量)經驗公式為Vcr=0.15+2.4L。L為魚類的體長(米),Vcr的單位為米/秒。假設魚的體長為0.1米,則最大巡航速度為0.15+2.4*0.1=0.39米/秒。當然,不同魚類的最大巡航速度不同,要根據具體養殖動物的實驗數據去設計。
殘餌、糞便收集與流速。流速過快,則殘餌、糞便難于沉淀收集,流速太慢,則殘餌糞便容易積累在水槽中。沉降速度可用Stokes’公式計算:
Vs = g(Pp - Pw)dp^2/(18u)
其中:Vs為沉降速度,米/秒;g為重力加速度,米/秒^2;Pp為懸浮顆粒密度,公斤/立方米;Pw為水的密度,公斤/立方米;dp為懸浮顆粒物直徑,米;u為黏度系數,Pa*秒。
此外,糞便的形狀與飼料配方又有相關性。糞便成型則容易沉淀,需要相對高的流速,而不成型、散狀糞便如果流速過高則無法沉淀收集。
因此,水槽的流速控制關系到方方面面,與養殖效果關系密切。所以,不同養殖品種、同一品種不同規格以及不同飼料品質,對水流速度都有相應的要求,不可簡單地復制。據報道,國外的經驗是3~5厘米/秒,但沒有報道具體魚類的品種。所以,分區養殖水槽的水流速度還需要更多的實踐和更深入的探討。