循环水养殖池塘中浮游动植物功能群特征及水质评价

为研究循环水养殖模式对水生态环境的中长期影响和浮游动、植物群落的演替规律及相互作用,2018和2019年3月下旬,在湖南长沙新建的12.7 hm^(2)池塘中修建24条长22 m、宽5 m、深2.7 m的两端有推水、底部有集污设施的养殖水槽中,放养2、3龄的鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)、鲤(Cyprinus carpio),密度分别为1 200 kg·hm^(-2)、600 kg·hm^(-2)、120 kg·hm^(-2)和480 kg·hm^(-2)。在水槽中设9个采样点:推水设施区、养殖水槽中和水槽下游区各3个,调查分析循环水养殖模式刚投入使用和养殖一年后水质理化因子变动规律及浮游动植物群落结构变化。结果显示:浮游动植物种类与功能群数量变化较小,各功能群的相对重要性指数(IRI)变化剧烈;浮游植物优势功能群由功能群E(锥囊藻)、D(针杆藻)变化为功能群TD(丝状绿藻)、J(盘星藻、栅藻),演替原因为水流频繁紊动引起水层混合的空间差异;浮游动物优势功能群由功能群PSF(浮游小型滤食者)、PMF(浮游微型滤食者)变化为功能群PMF、PLF(浮游大型滤食者)及PSP(浮游小型捕食者),表现出更具生态稳定性的浮游动物大型化趋势,滤食性鱼类放养密度低是其重要原因;小体型滤食类浮游动物主要受耐富营养、带鞭毛、较小体型浮游植物的促进作用,在此基础上,大体型滤食类浮游动物还受到附着绿藻及适应中营养生境的硅藻等促进作用;浮游植物功能群G(空球藻)、W_(1)(尖尾、梭形裸藻)和X(球粒藻、衣藻、小球藻)对捕食类浮游动物的促进作用既包括上行效应直接传导,也包括以小型滤食类浮游动物为食物链环节的间接传导;循环水养殖一年后,各点位水质的空间差异进一步加大,但该池塘仍处于轻-中污染状态,符合养殖水质标准且整体较稳定。

投喂频率对工厂化循环水养殖星康吉鳗生长、生理指标及其水质的影响

本研究采用生理学和实验生态学方法探究了工厂化循环水养殖模式下,不同投喂频率对星康吉鳗(Conger myriaster)生长、生理指标以及水质因子的影响。选用初始体重为(150.64±5.43)g的星康吉鳗为研究对象,实验共设2组,分别为1次/天(T1组)、2次/天(T2组),每组3个重复,实验周期为70d。实验每14d检测各养殖池实验鱼平均体重和循环水系统水质指标;实验结束时,采集星康吉鳗血液、组织相关样品,用于生长、生理指标的测定与分析。结果显示,T2组终末体重(FBW)、终末体长(FBL)、增重率(WGR)、特定生长率(SGR)显著高于T1组(P<0.05),T1组饲料系数(FCR)显著高于T2组(P<0.05)。T1组血清丙二醛(MDA)显著高于T2组(P<0.05),T2组肝脏谷草转氨酶(AST)、肝脏谷丙转氨酶(ALT)、肠道胰蛋白酶(TPS)显著高于T1组(P<0.05)。T1组、T2组出口水NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(-)-N 24 h变化中分别有1处(24:00)和2处峰值(20:00、次日8:00);2个实验组出口水24 h内NH_(4)^(+)-N与生物滤池出口水差异显著(P<0.05);生物滤池出口水NO_(2)^(-)-N在04:00、08:00显著低于其他2个实验组出口水(P<0.05);T2组2种指标的24 h变化幅度均小于T1组。整个实验周期内各水质指标均维持在安全养殖范围内,其中,在第70天时,T2组总氮(TN)、总磷(TP)显著高于T1组(P<0.05);生物滤池对各项水质指标处理效果各不相同,其中,对NH_(4)^(+)-N的处理效果最佳,最高可达54.23%。基于上述结果,星康吉鳗幼鱼工厂化循环水养殖模式中,2次/天的投喂效果优于1次/天。相关结果为星康吉鳗工厂化循环水养殖模式中适宜的投喂策略提供了理论参考。

进水结构对圆形循环水养殖池流场的影响

为精准设计工厂化圆形循环水养殖池的进水结构,基于计算流体动力学技术,采用Fluent软件建立数值模型模拟进水管在不同进水角度θ、进径比d/r、进水高度h工况下养殖池内的流场分布特性,并以平均速度v_(avg)和均匀系数U为评价指标,对进水结构进行优化分析,在物理试验证明该数值模型能较好地模拟养殖池内的流场特征的基础上,模拟了不同进水结构对流场分布的影响。结果显示:在相同条件下,进水角度θ在40°时v_(avg)取得最大值,水层之间的U差异较小;进径比d/r在0.1时v_(avg)和U取得较大值,水层之间的U差异较小;进水高度h在100~400 mm时v_(avg)取得较大值,且在h=100 mm时水层之间的U差异最小。研究表明,当进水角度θ=40°、进径比d/r=0.1、进水高度h=100 mm时,养殖池内流场特性处于较优状态。

基于循环水养殖系统的大口黑鲈仔稚鱼地下水养殖技术探讨

近年来我国大口黑鲈养殖业发展迅猛,这对苗种质量提出了更高的要求。水质、饵料及养殖管理等因素都是其苗种培育成功与否的关键要素。本文对基于循环水系统的大口黑鲈仔稚鱼地下水养殖技术进行探讨,并对相关技术进行总结,促进形成可复制、可推广的大口黑鲈仔稚鱼养殖模式。

工厂化循环水养殖消毒技术的研究进展

工厂化循环水养殖系统(RAS)是未来水产养殖的主要发展方向之一,系统环境菌群失衡、特定病原侵入等问题时有发生,因此病害防控已成为循环水养殖管理的重要技术环节之一。本文重点综述了国内外常用的RAS消毒方法和应用技术,从消毒方式、消毒效果等多个层面比较分析了各个消毒法的优缺点,以期为工厂化循环水养殖水处理工艺的优化和生物安保体系的构建提供参考。

工程化循环水养殖池塘的氮磷收支研究

为了探寻更清洁高效的养殖模式,研究将淡水池塘循环水养殖系统进行了改良,对5个月试验周期内池塘水体理化指标和氮磷收支情况进行了分析。结果显示,池塘水体的理化指标呈波动性变化,试验结束时总氮、总磷浓度分别为4.85和1.04 mg/L,总氮浓度符合淡水养殖尾水排放二级标准。饲料和底泥是池塘氮磷输入的主要来源,分别占池塘氮元素输入量的50.6%和43.7%,磷元素输入量的49.4%和46.9%;底泥积累是池塘氮磷输出的主要途径,分别占池塘氮磷元素输出量的53.3%和78.7%。试验池塘对氮磷的利用率分别为65.2%和16.6%,其中鲤对氮磷的利用率显著高于其他鱼类(P<0.05),鲢、鳙对磷的利用率无显著差异(P>0.05)。研究表明,改良后的池塘循环水养殖系统有效降低了营养负荷,提高了养殖生物的氮磷利用率,减轻了养殖尾水对周边环境的影响,兼顾生态与经济效益,是一种成本较低且可持续发展的池塘养殖模式。

“循环水养殖技术与工程装备”专辑征稿

当前水产养殖正面临资源环境的刚性约束和日趋规范化的消费端对产量和品质的双重挑战。循环水产养殖是将养殖水处理重复利用的一种水产品生产方式,在欧美一些国家已经成为最具发展潜力的项目。循环水养殖系统可最大程度地减少水的消耗,实现水资源的可持续利用,减少废水排放,能够为养殖对象提供稳定和健康的养殖环境。在此背景下,循环水养殖的水重复利用、高产且品质产量可控、尾水可末端治理等技术优势得到凸显,是最有可能实现数字化、智慧化生产的水产养殖业态,近5年连续被农业农村部推荐为水产养殖主推技术。

“循环水养殖技术与工程装备”专辑征稿

当前水产养殖正面临资源环境的刚性约束和日趋规范化的消费端对产量和品质的双重挑战。循环水产养殖是将养殖水处理重复利用的一种水产品生产方式,在欧美一些国家已经成为最具发展潜力的项目。循环水养殖系统可最大程度地减少水的消耗,实现水资源的可持续利用,减少废水排放,能够为养殖对象提供稳定和健康的养殖环境。在此背景下,循环水养殖的水重复利用、高产且品质产量可控、尾水可末端治理等技术优势得到凸显。

陆基圆池循环水养殖尾水处理系统介绍

陆基圆池循环水养殖模式具有占地少、安装简易、效益高等特点,入选2021年农业农村部重大引领性技术并在全国推广应用,在推动内陆设施渔业、增加渔民收入、促进乡村振兴等方面发挥了积极作用。随着陆基圆池循环水养殖模式大规模应用,其尾水处理成为亟需解决的产业问题。笔者简要概述了广西陆基圆池循环水养殖尾水处理系统,可供养殖从业者参考借鉴。

日本医蛭循环水养殖技术

近年来受农耕制度的改变和化肥、农药的大量施用影响,导致日本医蛭野生资源越来越少,而市场需求大,因此日本医蛭的养殖具有良好的市场前景。为此,笔者于2022年5-10月在济宁市鱼台昊宇水蛭养殖有限公司跟踪了解日本医蛭循环水养殖情况,养殖效益显著。现将日本医蛭循环水养殖技术总结如下。一、材料与方法1.养殖条件养殖厂房面积600米2。养殖方式为PVC养殖箱(200厘米×90厘米×50厘米),水深2~5厘米,根据养殖密度适当调节水深。

工厂化循环水养殖鲈鱼技术

本文以如东吉米生态农场为例,具体介绍了工厂化循环水鲈鱼养殖技术。一、高标准养殖池塘建设1.养殖池塘建设养殖池塘单个设计为正方形锯角,池占地100米2和250米2两种规格,池高1.3米,建筑材料为混凝土。池底为锅底形,混凝土底质,池壁牢固,池塘上方建立温室大棚,外部建钢质顶,可开、可关,可通风见光及防御自然灾害。

陆基工厂化循环水养殖及渔业农机数字化技术的应用与实践

循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System),简写为RAS,是一种能够将开放水体的水产养殖变为可控环境养殖的技术,该技术是将机械化、数字化、智能化养殖技术融合发展,实现苗种投放、养殖增氧、精准投饵、病虫害监测等各个生产环节的数字化和智能化,实现农机渔艺融合,提升了水产养殖主要品种、重点环节、规模养殖场以及设施养殖渔业的机械化水平。

加州鲈工厂化循环水养殖试验

加州鲈属鲈形目、太阳鱼科、黑鲈属,原产于北美洲,又名大口黑鲈。因其味美少刺、生长速度快、抗病力强、易捕捞、养殖技术成熟,于1983年被我国引进并作为名优新品种推广养殖,现已成为我国优质淡水养殖品种之一,在中国大多数地区都开展了规模化养殖。加州鲈养殖经过多年发展,已经形成了产业规模。受市场需求的驱动,产业内的各项分工更加明确,加州鲈的养殖技术正向更高水平迈进。

陆基圆池循环水养殖引领渔业现代化转型升级

近些年,为促进我国水产养殖向绿色化、高质量化转型,政府鼓励创新水产养殖模式。2024年中央一号文件明确提出“实施水产绿色健康养殖技术推广行动”。近期,农业农村部发布了《2024年水产绿色健康养殖技术推广“五大行动”实施方案》,提出“实施生态健康养殖模式推广行动,以陆基和深远海设施养殖为重点,加快推进工厂化循环水养殖和鱼菜综合种养,发展高效集约的陆基设施养殖”。

海盐县工厂化循环水养殖发展现状与趋势

随着近年来耕地保护政策以及海盐县养殖水域滩涂规划的制订出台,海盐县水产养殖面积日趋减小,根据农业农村部等十部委《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》等文件精神,水产生态健康养殖模式成为今后渔业发展的重点,而工厂化养殖符合水产养殖集约化、规模化、现代化特点,是该县今后水产养殖的重要发展方向。

循环水养殖系统中3种生物填料的挂膜、微生物群落组成及对大口黑鲈生长的影响

为探索大口黑鲈循环水养殖系统中适宜的水处理生物填料,以方形海绵、Mutag Biochip 30和流化球生物填料为研究对象,以初始体质量为(20.46±0.46)g的大口黑鲈为养殖对象,分析生物填料的挂膜时间及微生物群落组成,并评估大口黑鲈的生长情况。结果表明,自然挂膜条件下,3种生物填料的挂膜时间为17~21 d。16S rDNA高通量测序结果表明,在门水平,填料生物膜和对应养殖水体中的细菌微生物群落优势菌相同,均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota);在属水平,生物填料和对应养殖水体中细菌微生物群落组成有所差异,养殖水体的优势菌为雷夫松氏菌(Leifsonia)、Incertae_sedis,而生物填料的生物膜中,热单胞菌属(Thermomonas)是方形海绵组的优势菌,Mutag Biochip 30和流化球组的优势菌相同,为硝化螺旋菌属(Nitrospira)。养殖试验结果表明,经过44 d养殖,方形海绵组大口黑鲈的末体质量、增重率显著高于其他试验组,饲料系数显著低于Mutag Biochip 30组,不同生物填料组大口黑鲈的存活率无显著差异。综上,在短期内,方形海绵是一种较为实用的循环水养殖水处理生物填料。

陆基推水集装箱循环水养殖系统中浮游植物群落结构特征

为研究陆基推水集装箱循环水养殖模式中养殖水体及净化系统浮游植物群落结构特征,于2021年10月对集装箱养殖中华鲟(Acipenser sinensis)水体与净化处理系统水体中的浮游植物及水质理化因子进行分析,并运用多样性指数、均匀度指数等评价养殖水体与净化水体的浮游植物群落结构特征。结果显示:在养殖水体内共鉴定出浮游植物4门17属21种,在净化系统水体中共鉴定出8门51属93种,净化系统水体内浮游植物种类数显著大于养殖水体的(r=0.918,P<0.01)。在养殖水体中,浮游植物丰度与生物量分别为2.816×10^(5)cells·L^(-1)和0.021 mg·L^(-1),优势种主要为类颤鱼腥藻(Anabaena oscillarioides)和颗粒直链藻极狭变种(Melosira granulate var.angustissima);在净化系统水体中,浮游植物丰度与生物量平均值分别为1.135×10^(6)cells·L^(-1)和0.763 mg·L^(-1),优势种为被甲栅藻(Scenedesmus armatus)、二形栅藻(Scenedesmus dimorphus)、顶锥十字藻(Crucigenia apiculata)、尖针杆藻(Synedra acus)、细小平裂藻(Merismopedia minima)等;净化系统水体浮游植物丰度与生物量显著高于养殖水体的(P<0.01),且优势种种类较多。净化系统水体浮游植物的多样性指数、均匀度指数等均显著高于养殖水体的(P<0.05),Shannon-Wiener多样性指数与Pielou均匀度指数显示养殖水体为β-中污染水平,净化系统水体为轻污染水平。冗余分析(RDA)结果显示,影响集装箱循环水养殖水体与净化系统水体浮游植物群落的主要理化因子为pH、比电导率(SPC)、溶解氧(DO)与NO_(3)^(-)-N等,净化系统水体浮游植物群落主要与NO_(3)^(-)-N、NO_(2)^(-)-N、光照等因子有关。研究表明,在实际生产中可通过调控水质条件控制集装箱循环水养殖系统与净化系统水体中浮游植物群落结构来维护养殖模式的良好运行。

循环水养殖系统氧锥运行参数设计

以氧锥为气水混合装置的纯氧增氧系统溶氧效率高,但需产生一定气耗及能耗。本研究运用物质平衡等相关原理,对通入氧锥纯氧气体流量、养殖水体流量进行科学设计,分析其运行成本,并讨论设计关键问题。结果显示:采用一定锥体结构尺寸氧锥,当通入其纯氧气体流量为14.6 L/min、养殖水体流量为1 327.3 L/min(养殖系统水循环量79.6 m^(3)/h)时,能充分利用氧锥81.88%~89.07%高溶氧效率,提供1 026.8~1 116.9 g/h养殖系统需氧量,完全满足养殖水体300 m^(3)、养殖密度6 kg/m^(3)的凡纳滨对虾循环水养殖溶氧量需求。氧锥运行耗氧1 252.7 g/h,耗电2.9 kW·h。研究表明,本设计对提高纯氧增氧系统技术性能,推进纯氧增氧在高密度循环水养殖中广泛应用提供支持。

海水池塘循环水养殖的控制系统研制

提出用物联网技术来解决海水池塘循环水养殖智能化控制水平低的问题。通过感知层实时采集水射流器、清污电机、换网电机、投饵机等受控设备的运行数据,并对养殖槽的溶解氧、水温、pH值等水质参数进行实时监测;传输层的单片机控制板汇集所有数据,通过DTU实时传送至服务器进行存储和分析,并发出控制指令进行智能调控;通过应用层的现场触摸屏、监视电脑或移动终端,用户可随时查看现场养殖设备运行状态和水质参数等数据,进行现场或远程控制。当海水池塘循环水养殖设备发生故障时,可用电话、短信和现场报警器通知管理员。经测试,该控制系统可长时间稳定工作,且监控响应快,处理时间短,可确保鱼类养殖安全。

棕点石斑鱼循环水养殖系统细菌多样性分析

为探究棕点石斑鱼(Epinephelus fuscoguttatus)在循环水养殖模式中的生长及养殖水体与石斑鱼肠道的菌群特征,51000尾平均体质量为(13.72±0.51)g、平均体长为(8.90±0.66)cm的棕点石斑鱼苗被随机平均分配至6个直径为8 m的PE养殖水槽中,通过循环水设备进行封闭式养殖。结果显示:经过12个月的养殖,棕点石斑鱼的成活率为83.2%±7.6%,体质量为(487.32±12.68)g、体长为(31.24±1.22)cm,平均日增质量为1.30 g。采取16S rRNA高通量测序技术,定期检测养殖水体和棕点石斑鱼肠道菌群特征。结果显示:循环水养殖系统和棕点石斑鱼肠道中的菌群结构都相对稳定,没有表现出明显的季节差异;水体和棕点石斑鱼肠道的菌群具有一定的关联性,二者之间共有的OTUs(Operational Taxonomic Units)为2259个,主要为发光杆菌属(Photobacterium)和弧菌属(Vibrio)等。水体和肠道样品中还含有大量的特异OTUs,其中棕点石斑鱼肠道中检测出19838个特异性OTUs,主要是慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、红树杆菌属(Mangrovibacter)、瘤胃菌属(Ruminococcaceaege)和嗜冷杆菌属(Psychrobacter)等,这些细菌大部分与鱼类肠道消化和维持肠道菌群平衡相关;养殖水体中检测出34540个特异性OTUs,主要是假黄杆菌(Pseudofulvibacter)、极地杆菌(Polaribacter)、嗜中温菌属(Glaciecola)、油螺旋菌属(Oleispira)和海绵菌属(Spongiibacter)等,这些细菌对维持水体中有机物代谢平衡和菌群稳定具有重要的作用。本文为棕点石斑鱼循环水养殖模式的应用推广提供重要参考。