第十二章水产养殖机械

第十二章水产养殖机械§12－1概述当今人类所面临的人口、资源、环境三大难题日益突出。出于战略性考虑，世界各国已从过去只重视海洋捕捞转向同时重视发展水产增养殖。人们认为这是当今世界渔业生产的一个昀大特点，也是渔业生产的必然发展趋势。要大力发展水产养殖业，光靠大自然恩赐或靠人工苦干是不行的，关键是要实现养殖机械化。以对虾养殖为例，要达到高产，除了要适当提高放苗密度外，还要提高对虾养成期的成活率，这不但要保证苗种质量，提高配合饲料的质量，防治病害，还要加强池水交换能力，实行水体增氧、净化和监测。这些措施都离不开养殖机械化的实施。1990年，我国水产品总产量就已成为世界第一，统计显示，2006年全国水产品总产量达5250万吨，渔业经济总产值达8200亿元，水产品出口超过90亿美元，渔民纯收入达6100元，保持快速增长趋势。另据联合国粮农组织预测，2010年世界渔业总产量乐观的估计为1.44亿吨，渔业生产量的增加，多半归功于养殖渔业的迅速发展。一、水产养殖的类型水产养殖以养殖水质不同，大体可分淡水养殖和海水养殖两种。以水体环境条件不同，又可分江河、湖泊、水库、稻田、池塘、车间、浅海、滩涂和港湾养殖等。以养殖方式不同，可分静水养鱼，工业化养鱼，机械化静水高密度养鱼，湖荡围栏养殖，浅海滩涂养殖，浅海、港湾鱼虾围养和海洋牧场等方式。1．静水养鱼方式这是传统的养鱼方式，利用湖泊、水库、池塘、甚至稻田等自然条件来养鱼。其主水体基本上是静止不流动的。水体中溶氧主要来源是靠水中浮游植物、藻类光合作用产生的大量氧气及自然风力使水面产生波浪，将空气溶入水体中。水体温度直接受自然界温度、阳光辐射能的控制。总之，外界气候条件直接影响鱼类的生活条件。人力只能部分地、局部地改善它，以提高放养密度和生长速率。如采用增氧机械曝气，提高水体溶氧度。生产成本较低，要求的技术也较低，可以广泛利用自然条件，投资少，但鱼体增长率和养殖密度较低，饲养周期长，经济效益与人员的经验关系极大，所需劳力多。这种生产方式是适合我国国情的，是我国目的谈水渔业的重要生产方式。2．工业化养鱼工业化养鱼又称集约化养鱼、工厂化养鱼或高密度养鱼。它是—种小水体、高密度的流水养鱼方式。人为地为饲养对象创造昀佳的生活环境、昀适宜的生长条件，促使鱼以昀快的速度发育、生长。它可以利用包括机械、电气、化学、生物、电脑及自动装置等各种现代化的手段控制鱼类的生活因子。从孵化、育苗、鱼种到养成，创造昀适宜的水质、水温，提供优质、适口的饲料等，使饲养对象摆脱自然界的影响。工业化养鱼占地少，管理方便，可达到自动化或半自动化，并可以全年进行饲养，缩短饲养周期，提高产量与质量，降低饲料系数。但牛产成本往往比较高，投资大，要求管理水平高，常以车间管理的方式进行生产。工业化养鱼可分为普通流水式养殖、温流水式养殖和循环过滤水式养殖。(1)普通流水式养殖它直接利用江河、湖泊、水库、山泉、地下水等天然水源，不经加温和特殊增氧处理，以自然落差流入鱼池进行养殖。流水的目的是要输入含高氧的、清新的水，使养鱼水体不断交换，排出污水。用过的水不回收重复使用。水中夹带的泥沙，鱼池中鱼类排泄物、残饵等随排水一起排出鱼池。因此，要求进排水均有一定的流速。用水量、换水量随放养量的增加而增加。可以一天排水数次。每昼夜总用水量很大。这种鱼池构造比较简单，可用土他、薄膜池、水泥池等。鱼池形状以圆形池为宜，也有做成四方、六方、八方、长方形、椭圆形、不等边形等。池子的面积趋向小型化。普通流水式养殖所需配套的机械设备较少，只要有一定品种、数量的饲料机械或者再配备投饲机械。通常可利用天然水源本身的流速来进水、排水，故不需要用动力引水。如果不能利用水源的自然流速(如地下水)，则可配套水泵、贮水池，或者设置贮水塔，形成压差，但耗电较大，成本高些。普通流水式养鱼投资少，占地小，技术管理较简单。但因水不是循环使用，用水量大。在水源充沛，水质良好，可以形成自然落差的地区，如丘陵山区、水库附近及湖泊旁，可推广此方式。(2)温流水式养殖鱼是变温动物，其体温与新陈代谢速度随水温变化而变化。各种鱼都有一定的昀高和昀低忍耐温度，并有—定的昀适生长温度范围。—般说来，在正常范围内，水温升高1℃，其代谢率增加10%--15%。在昀佳温度时，鱼代谢快，摄食旺盛，生长迅速。温流水式养殖利用地热、工业温排水等热源，经简单的处理，包括降温或和其它冷水源调节到昀佳温度，并且增氧净化水质，然后注入鱼池进行使用。从池中排出的水也不回收。由于温泉水、地下热水相当有限，开采费用又昂贵，因此，目前世界各国主要利用工矿企业，尤其是热电厂排出的温水来养鱼。温流水式养殖池水系统的基本配套大致如下：①温流水喷淋装置。用于降温，也可溶氧。②配水池。混合、调节水温，并采用增氧设备，给水增氧。③昀好加盖池顶盖及采取其它保温措施(如温室)，减少水与大气热交换，防止热能失散。因为温流水式养殖可以有效地控制水温，使鱼在昀适水温中生长、发育、繁殖、越冬，保持旺盛的新陈代谢，加快生长，从而缩短养殖周期，实现全年养殖，大大提高产量。单位水体的养殖密度一般可达200kg/m3。因此，深受各国的重视。我国从70年代开始进行温流水养鱼。目前，用温排水繁殖鱼苗已成为黑龙江省生产鱼苗的一种主要技术。(3)循环过滤水式养殖这种养殖方式是将鱼池排出的废水回收后经处理，净化后，再注入鱼池，使之反复循环使用。其特点是养鱼用水要回收，经沉淀、过滤净化并按照养殖对象对水温的要求进行人工升温或降温，然后对水体增氧，再输入鱼池，周而复始。这是在既无充沛的优质水源，又无足够的工厂温排水及地热的地区，为节省用水而发展起来的闭合无端水循环系统。本方式既可节省大量用水，又能充分利用排水的温度。国外还广泛采用过饱和增氧技术，排水中，仍含有大量溶氧，经循环过滤后，部分溶氧仍可充分利用。采用本方式养色，可以要求控制养鱼生产的全部环境因子，不受水源、气候条件的限制，充分体现工业化养鱼的高密度、小水体、生长快、单产高的特点，成为昀先进的工业化养殖方式。3．机械化静水高密度养鱼方式针对静水养鱼方式存在的问题，结合我国传统池塘养鱼的特点，使用较先进的养殖机械配套，定期加换新水进行静水养殖所形成的一种高密度养鱼方式，即机械化静水高密度养鱼方式。这种方式已在我国许多地方推广应用，并取得较好的经济效益，显示出很大的优越性。机械化静水高密度养鱼的典型模式是三级配套模式(图l0—1)。它用增氧机提供机械化高密度鱼池——一级养鱼池所需氧气。可以起曝气作用。使用增氧机后，一级池一天只要换一二次水，把积累的鱼类残饲等污物随排水排入二级鱼池，用肥水养二级鱼、蚌。增氧机去除水中有毒污物能力较低，对水体净化作用较差。特别是冬季养鱼，为了达到不换水或少换水的养殖，可以采用水净化机来进一步净化水体。一级池昀好能配置温室结构，以便常年养殖。池水加温可采用锅炉、热泵，有条件的地区可以利用工厂温排水或地热，也可利用太阳能。目前普遍推广的有电热线加热器和稀离子加热器。它们结构简单、热效率较高，而且成本低廉。二级鱼池为较大面积的池塘，它容纳一级池排出的污水来繁殖该池水中的浮游生物，作为二级鱼(以滤食性鱼类如鲢、鳙鱼，蚌类如珍珠蚌等为主，也饲养些草鱼)的饵料。由于二级池中的浮游植物的光合作用，产生出氧气。为了增强二级池的溶氧能力，尤其是克服阴天和夜间溶氧量低的状态，还必须在二级池配备增氧机械。二级池一般除了投些青饲草外，基本上不要专工照料、注水、投饲或施肥。二级池内的肥水可以浇灌三级饲料地。池内污泥汲至地里可作肥料，生产饲料。饲料地除种植饲料作物外还可以种植部分粮食。种出的饲料经加工处理，便可以饲喂鱼和禽、畜。禽、畜粪加上饲料配合，经发酵、加温处理，压制成颗粒饲料，又可用来喂鱼。这样，就形成三级配套的循环利用体系，呈现封闭生态平衡系统。在整个系统中几乎没有废物，达到一水多用，化害为利的目的。既降低生产成本，又提高劳动生产率。与传统的池塘养鱼相比，这种养殖方式劳动生产率可提高5倍以上。鱼肉质量也有所提高。二、水产养殖机械分类为了提高水产品产量和质量，开发新的渔业基地，各种养殖方式越来越需要以机械化、电气化加以改造。近年来，水产养殖机械和仪器设备在国内外发展迅速，其品种、型号繁多。1．淡水养殖机械淡水养殖机械按机械功能主要可分五大类：（1）排灌机械一般是利用各类水泵给鱼池注清新水，调节鱼池水位，防洪排涝以及排除污水。在排灌中，达到要求的水质、水温、水量和促进浮游生物世代交替，提高鱼池初级生产力。常见的排灌机械有轴流泵、混流泵、离心泵、深井泵和潜水泵等。(2)清淤、挖塘、筑堤机械通用类的土方工程机械有单斗挖掘机、多斗挖掘机、水陆两用挖掘机、推土机、铲运机等。这些设备清淤、挖塘、筑堤工效高，但投资大，较适于较大面积鱼池和其他养殖水域工程。国内目前普遍推广的有以泥浆泵为主体的水力挖塘机组，可同时完成挖、装、运、卸、填等五道工序。近年来，还研制成功潜式池塘清淤机。此外，还有挖泥船、动力索铲和包括机械脱水造粒的泥浆处理装置等。国外广泛采用各式各样的土方工程机械。如与履带式拖拉机配套的推土机，各种形式的挖掘机、开沟机、铲运机、牵引机以及水力机械化土方工程设备等。日本还制造一种可潜式水陆两用推土机，可在陆地上和不超过7m深的水下推土、挖掘。国外土方工程机具普遍采用液压技术，通过液压操纵与驱动。机具结构紧凑、操作方便、负载能力强。由于机具的大型化和应用高科技，作业工效高。(3)饲料采集、加工、投喂及施肥机械饲料采集机械主要是陆上和水下割草机，常见的有三种类型，即联合收割机、旋转式收割机和人工背负的圆盘式收割机。此外还有吸蚬机、吸蚬泵。饲料加工机械包括青饲料切碎、打浆机械、饲料粉碎机、饲料混合、搅拌机械、颗粒饲料加工、破碎机械和轧螺蚬机等。投喂机械有喷浆机(液态饲料投饲机)，鱼动、机动、气动及太阳能投饲机、投饲车、投饲船。目前在国外工业化养鱼和机械化池塘养鱼中应用广泛。在我国北方和北京地区也普遍推广。施肥机械以粪泵为主要设备，有施肥机、车、船。(4)水质净化、增氧机械、调温设备及水质检测仪器设备增氧机品种很多，常见的有叶轮式、水车式、充气式、喷水式、射流式增氧机以及各种型式的增氧船等。近年研制出的新产品有管式增氧机、涡轮喷射式增氧机、风力增氧机以及多功能水质改良机等。高密度机械化养鱼，除需配备增氧装置外，还要有水净化设备，调温、保温设备等。水质净化设备有生物滤池、滤塔、活性滤池和包括生物转盘、转筒在内的水净化机等。调温设备包括锅炉系统、电热线加热器、电热棒、稀离子加热器、热交换器、换泵、太阳能调温设备、水温自控系统。必要时还配以温室。热泵是一种新型节能调温装置，比常规调温设备节电50%左右。它可加温也可降温，国外工业化养鱼系统已广泛采用。为了控制水质，必须配置一系列水质检测仪器设备，如溶氧仪、氨测定仪、PH测定仪、水温计等。(5)赶捕机械、运输机械赶捕机械有各种绞纲机、起网机、电赶鱼机、电脉冲装置、气幕赶鱼器、电赶船、拦网船等。在我国北方，还推广一系列的冰下捕鱼机械，包括冰上钻孔机、冰下电动穿索器和汽车式绞绦机等。现在，大型养鱼场、水库、湖泊已开始采用吸鱼泵。运输机械包括各种活鱼车、活鱼船和活鱼箱。以上五种机组成龙配套，依据各场、队自身的经济实力，所处环境条件、养殖技术、管理水平以及鱼池养殖密度的不同来决定机具的多少、动力的大小。各机组间动力配比，应随着单位面积产量水平的提高不断进行调整。总的来说，动力绝对值随着养殖密度的不断提高而提高，并且围绕池塘“水、种、饵、密”四个因子，分清轻、重、缓、急，因地制宜，不断调整相互比例关系。池塘养殖机械化较发达的国家如日本、独联体的一些国家、以色列等，从饲料采集、加工、投喂、水体交换、增氧、净化到鱼苗孵化等，均较广泛地采用机械装备。据统计，1986年，俄罗斯池塘养鱼机械化已达60%。工业化养鱼较先进的是日、德、美等国。德国使用自动、连续养鱼系统，特别是应用各种高效的水质生物净化装置，养殖密度为每立方米水体100kg。在美国，鱼类的人工繁殖、苗种培育也已工业化。其工厂一般由亲鱼引导系统