数据化管理在黄颡鱼养殖中的应用
来源: | 作者:北京水世纪 | 发布时间: 2020-12-18 | 263 次浏览 | 分享到:
摘要:智慧渔业及物联网技术在水产养殖中的运用越来越广泛。通过智能在线监测系统对水体中的核心指标进行收集、分析,进而指导养殖将会成为未来发展方向。通过对水世纪湖北公安基地的在线数据进行统计分析,结果发现:黄颡鱼( Pelteobagrus fulvidraco)养殖过程中,基础属性(指水体中总碱度、总硬度及钙镁离子等的简称)水平稳定在适宜范围的前提下,溶氧范围3~13 mg/L占比达到91%以上,同时pH值范围7.5~8.5占比达到81%以上的水体相对稳定,疾病可控。并给出了黄颡鱼养殖过程中的基础属性技术标准,运用数据化管理的具体方法与措施。

   摘要:智慧渔业及物联网技术在水产养殖中的运用越来越广泛。通过智能在线监测系统对水体中的核心指标进行收集、分析,进而指导养殖将会成为未来发展方向。通过对水世纪湖北公安基地的在线数据进行统计分析,结果发现:黄颡鱼( Pelteobagrus fulvidraco)养殖过程中,基础属性(指水体中总碱度、总硬度及钙镁离子等的简称)水平稳定在适宜范围的前提下,溶氧范围3~13 mg/L占比达到91%以上,同时pH值范围7.5~8.5占比达到81%以上的水体相对稳定,疾病可控。并给出了黄颡鱼养殖过程中的基础属性技术标准,运用数据化管理的具体方法与措施。

  关键词  数据化管理;黄颡鱼( Pelteobagrus fulvidraco);溶氧;pH值;基础属性;水平衡  

黄颡鱼( Pelteobagrus fulvidraco) 是我国重要的特种水产养殖品种之一,因其肉质鲜美,营养丰富,深受广大消费者喜爱[1]在经济利益的推动下, 我国水产科技工作者突破了黄颡鱼人工繁育,甚至培育出全雄黄颡鱼、杂交黄颡鱼,给养殖者提供了充足的苗种需求,使得养殖规模及区域不断扩大,当前除海南、西藏、甘肃、青海没有养殖外其它地区都有养殖。

2019年黄颡鱼产量为53.7万t,较2018年的50.9万t增加5.36%[2]在如此形势下,养殖黄颡鱼也遇到不少困难,其中之一就是病害问题,直接导致黄颡鱼养殖失败案例比比皆是。与此同时应用物联网技术,数据化管理在黄颡鱼产业的发展上大放异彩,大幅度改善了传统养殖中水质管理标准、疾病防控、投饲管理等问题。

2020年4—5月在黄颡鱼主养区湖北宜昌、枝江、浙江湖州等地发生了大规模的黄颡鱼疾病,引发了暴发性死亡。据我们统计,约30%的黄颡鱼受灾。导致这一阶段黄颡鱼成鱼价格达到40元/kg。同时期依据数据化管理的池塘保持稳定,在湖北公安养殖基地6口黄颡鱼池,4—6月份鱼损失量不超过0.3%。

随着智慧渔业技术的发展与推进,数据化管理将对池塘养殖起到了至关重要的作用。在黄颡鱼养殖中,我们通过数据来选择池塘,通过数据进行养殖过程管理,可以最大限度提升养殖效益。

1 黄颡鱼对水质环境的要求

在确定养殖黄颡鱼后,查找黄颡鱼对水环境各项指标的适宜范围,除氨氮、亚盐、pH值外,还要重点了解黄颡鱼对水质基础属性即八大离子的适宜范围。目前很多养殖品种没有明确的八大离子最适范围,所以我们需要通过大量的数据检测,寻找发现某个养殖品种的最适范围。这将是一个大的系统工程。我们连续在全国的主要养殖区做了水质基础属性的检测,有了一些初步结论,还需要进一步验证。先了解养殖品种对水质基础属性的适宜范围,以此适宜数据为指导并将池塘的水质属性调整到这个范围。如果没有调节的条件,还要继续养殖时,可以通过降低密度以及过程调控等措施来做过程管理。2019年我们在湖南的一些地区做调研(见表1),发现地区三不宜做养殖,总碱度、总硬度水平都偏低,即便养殖也会存在产量低、病害多、不易管理等问题。

1 湖南三个小龙虾主养区主要指标数据表

总碱度/mg CaCO3·L-1

总硬度/mg CaCO3·L-1

钙离子/mg·L-1

地区一

地区二

地区三

地区一

地区二

地区三

地区一

地区二

地区三

56

181

70

133

267

65

45

85

18

94

174

71

306

204

49

78

70

17

80

137

79

223

188

68

55

68

25

80

178

60

134

254

70

40

84

20

105

178

56

161

249

60

54

86

20

116

185

21

195

267

30

61

88

10

96

133

70

179

154

50

50

59

14

115

131

52

129

170

117

48

63

27

70

119

31

172

164

30

58

57

10

92

124

40

176

206

65

43

64

25

 

此时还需要考虑水源的基础属性是什么水平,一年当中有什么变化,决定在养殖过程中如何加注外源水。

数据化管理以水平衡为基础,影响水环境的数据因子非常多,当下应以哪些数据做为关键,起到纲举目张的作用是非常重要的。近几年来我们在养殖实践中不断印证,采用基础属性与背景离子的平衡稳定做为基础,以溶氧与pH值的平衡稳定做为过程管理依据,将水平衡在养殖中应用以实现数据化管理。在检测水平与检测设备大范围使用不足的条件下以及依据相关数据对养殖重要性,暂时以总碱度、钙离子、镁离子为代表的基础属性,以溶氧与pH值来展开。黄颡鱼适宜的基础属性范围(见表2),适宜的溶氧与pH值水平(见表3)。

 

2 黄颡鱼养殖水体基础数据要求表

类别

总碱度/mg CaCO3·L-1

总硬度/mg CaCO3·L-1

钙离子/mg·L-1

镁离子/mg·L-1

钾离子/mg·L-1

氨氮/mg·L-1

亚硝酸氮/mg·L-1

黄颡鱼

120~180

180~300

40~100

10~20

10~15

<0.9

<0.1

 

通过对养殖过程水质指标的持续监测,可以及时了解池塘溶氧与pH值数据的变化,通过一系列的方法与措施将溶氧与pH值调节到适宜的范围,是池塘管理的重点与难点。

3 黄颡鱼养殖水体过程水质数据要求表

类别

最适溶氧/mg·L-1

适宜溶氧/mg·L-1

最适pH值

适宜pH值

黄颡鱼

5~8

3~13

7.5~8.5

7.5~9

 

在养殖过程中依据这个标准,越接近最适范围,养殖水环境越平衡稳定。相对应的养殖效益也有很明显提升。

2 黄颡鱼数据化过程管理

湖北公安养殖基地依上述标准指导养殖,使用武汉中易天地物联的Y55智能监测系统与P1智能检测系统做数据采集与分析,使得养殖过程有数据可依、依数据可用。

在养殖过程中3天检测一次水质基础属性,表4为其中5#池塘的水质基础属性变化情况,发现有偏差,立即通过补钙素、优镁、活肥进行调节。

 

4 黄颡鱼5#池塘水质基础属性数据表

总碱度

总硬度

钙离子

镁离子

记录时间

79

212

75

6

2020年4月5日

102

264

77

17

2020年4月8日

103

178

45

16

2020年4月10日

128

214

71

9

2020年4月13日

148

231

72

12

2020年4月16日

97

254

83

11

2020年4月19日

120

174

47

14

2020年4月22日

110

161

42

14

2020年4月25日

114

218

61

16

2020年4月28日

103

220

61

16

2020年5月1日

110

201

55

15

2020年5月5日

135

197

52

16

2020年5月8日

117

420

106

38

2020年5月11日

131

315

78

29

2020年5月14日

110

219

68

12

2020年5月17日

98

233

55

23

2020年5月20日

114

251

71

18

2020年5月29日

 

养殖基地6口池塘的基础属性均值碱度水平为113~138 mg CaCO3/L,总硬度为230~264 mg CaCO3/L,钙离子水平为60~71 mg/L,镁离子水平为17~25 mg/L。符合我们对黄颡鱼的基础属性要求。(见表5)

5 6口池塘基础属性均值表

池塘编号

总碱度/mg CaCO3·L-1

总硬度/mg CaCO3·L-1

钙离子/mg·L-1

镁离子/mg·L-1

3区精养4号

138

233

68

17

1区蓄水池2号

134

243

71

17

2区虾池6号

127

264

63

25

3区精养2号

123

228

61

19

3区精养1号

115

230

60

19

5区实验池5号

113

233

66

17

 

在养殖过程中,不定期观察智能监测系统App,依据溶氧与pH值的变化波动曲线来决策做相应的调控。

2.1 当日溶氧与pH值波动

当日溶氧波动范围(当日最小值与最大值之差)大于12pH值波动范围(当日最小值与最大值之差)大于1时。及时开增氧机、加水并依据实际情况决定是否消除一部分藻类。

当日溶氧大于12 mg/L时,开增氧机曝气,当日pH高于8.5时用黄金益菌素进行调节。

当日溶氧低于4 mg/L时,开增氧机增氧,当日pH低于7.5时用卵囊藻进行调节。

2.2 三日溶氧与pH值波动

连续三日最高溶氧大于13 mg/L时(见图1),于第四日用活肥配合补钙素、优镁调节。

连续三日最高溶氧或最低溶氧或最高最低溶氧同时处于下降趋势(天气平稳)时,及时用卵囊藻配合补钙素、优镁调节。

连续三日最高pH值或最低pH值或最高最低pH值同时处于下降趋势(天气平稳)时,及时用卵囊藻、活肥配合补钙素、优镁调节。

  

1 连续三日溶氧与pH值波动

 

3 黄颡鱼养殖1-6月份阶段性成果

黄颡鱼养殖6个月中,生长速度较快,依存塘量核算饵料系数为1.2,在当期周边池塘大量暴发疾病的同时,基地的黄颡鱼养殖一切顺利。

我们获取了6口池塘养殖过程中所有的溶氧与pH值在线监控的数据,依据不同的溶氧与pH值梯度(见表6)。

 

6 6口池塘溶氧与pH值在不同范围的比率

5区实验池5号

溶氧/mg·L-1

0~1

1~3

3~5

5~8

8~10

10~13

13~16

16~19

19~21

比例

0.0%

2.0%

72.9%

24.3%

0.8%

0.0%

0.0%

0.0%

0.0%

pH值

6~6.5

6.5~7

7~7.5

7.5~8

8~8.5

8.5~9

9~9.5

9.5~10

10~10.5

比例

0.0%

0.0%

0.0%

0.0%

11.8%

88.2%

0.0%

0.0%

0.0%

3区精养2号

溶氧/mg·L-1

0~1

1~3

3~5

5~8

8~10

10~13

13~16

16~19

19~21

比例

0.0%

1.1%

25.3%

57.1%

9.2%

6.1%

1.2%

0.0%

0.0%

pH值

6~6.5

6.5~7

7~7.5

7.5~8

8~8.5

8.5~9

9~9.5

9.5~10

10~10.5

比例

0.4%

2.4%

61.2%

28.1%

7.8%

0.0%

0.0%

0.0%

0.0%

1区蓄水池2号

溶氧/mg·L-1

0~1

1~3

3~5

5~8

8~10

10~13

13~16

16~19

19~21

比例

0.0%

4.3%

39.5%

32.5%

12.5%

8.4%

2.3%

0.4%

0.1%

pH值

6~6.5

6.5~7

7~7.5

7.5~8

8~8.5

8.5~9

9~9.5

9.5~10

10~10.5

比例

0.0%

0.0%

0.0%

89.0%

7.8%

2.8%

0.5%

0.0%

0.0%

3区精养1号

溶氧/mg·L-1

0~1

1~3

3~5

5~8

8~10

10~13

13~16

16~19

19~21

比例

0.0%

8.4%

26.7%

52.4%

7.9%

4.4%

0.2%

0.0%

0.0%

pH值

6~6.5

6.5~7

7~7.5

7.5~8

8~8.5

8.5~9

9~9.5

9.5~10

10~10.5

比例

2.4%

7.3%

0.9%

50.4%

31.5%

7.1%

0.4%

0.0%

0.0%

2区虾池6号

溶氧/mg·L-1

0~1

1~3

3~5

5~8

8~10

10~13

13~16

16~19

19~21

比例

0.0%

3.1%

26.2%

39.5%

15.0%

15.4%

0.8%

0.0%

0.0%

pH值

6~6.5

6.5~7

7~7.5

7.5~8

8~8.5

8.5~9

9~9.5

9.5~10

10~10.5

比例

0.0%

0.0%

0.0%

45.2%

47.1%

7.7%

0.0%

0.0%

0.0%

3区精养4号

溶氧/mg·L-1

0~1

1~3

3~5

5~8

8~10

10~13

13~16

16~19

19~21

比例

0.0%

0.9%

36.2%

58.2%

3.7%

1.0%

0.1%

0.0%

0.0%

pH值

6~6.5

6.5~7

7~7.5

7.5~8

8~8.5

8.5~9

9~9.5

9.5~10

10~10.5

比例

0.0%

0.0%

2.1%

89.8%

8.0%

0.1%

0.0%

0.0%

0.0%

 

发现6口池塘溶氧范围为3~13 mg/L占到91%以上。pH值范围为7.5~9范围占到81%以上(见表7),死鱼率低于0.3%。

7 6口适宜范围溶氧与pH占比及发病情况

5区实验池5号

溶氧/mg·L-1

3~13

死鱼

17.3 kg

比例

98.0%

pH值

8~9

占比

0.15%

比例

100.0%

3区精养2号

溶氧/mg·L-1

3~13

死鱼

7.9 kg

比例

97.7%

pH值

7~8

占比

0.11%

比例

89.3%

1区蓄水池2号

溶氧/mg·L-1

3~13

死鱼

17.01 kg

比例

92.9%

pH值

7.5~8.5

占比

0.26%

比例

96.7%

3区精养1号

溶氧/mg·L-1

3~13

死鱼

0.18 kg

比例

91.4%

pH值

7.5~8.5

占比

0.01%

比例

81.9%

2区虾池6号

溶氧/mg·L-1

3~13

死鱼

6.84 kg

比例

96.1%

pH值

7.5~8.5

占比

0.30%

比例

92.2%

3区精养4号

溶氧/mg·L-1

3~13

死鱼

7.7 kg

比例

99.1%

pH值

7.5~8.5

占比

0.20%

比例

97.8%

 

4 分析与总结

鱼类细菌性疾病是造成水产业严重损失的重要疾病,其中大多数病原菌为条件致病菌。细菌性疾病的暴发与水环境中微生物失衡有关、微生物的失衡与藻类失衡有关、藻类与微生物失衡与水体中营养离子水平失衡有关,这些失衡一定会在基础属性、DO与pH值的指标上有表现。病毒性疾病的暴发与应激有很大的关系,应激的强与弱与水平衡有极强的关系。

寄生虫的爆发与水环境中食物链有较强的关系,多数浮游动物如桡足类、枝角类、轮虫、原生动物可以摄食部分寄生虫的浮游幼体(如锚头蚤幼体浮游期、小瓜虫幼体浮游期等)。水体中微生物、藻类、浮游动物之间的变化也在基础属性、DO与pH值的指标上有表现。关注数据的变化趋势,及时做处理将降低减少病害的发生。

黄颡鱼养殖过程中,水质基础属性(指水体中总碱度、总硬度及钙镁离子等的简称)水平稳定在适宜范围的前提下,溶氧范围3~13 mg/L占比达到91%以上,同时pH值范围7.5~8.5占比达到81%以上水体相对稳定,疾病可控。

在养殖过程中定期补充卵囊藻,卵囊藻有助于pH值与溶氧的稳定,特别是黄颡鱼塘水长期处于混浊状态更加需要,卵囊藻可以有效缓解亚硝酸盐、氨氮的升高。

稳定且适宜的基础属性水平,稳定适宜的溶氧、pH值水平,定期补充卵囊藻稳定水质,是提升黄颡鱼养殖效益最关键的因素。

 

参考文献:

[1]  杨移斌,姜兰,宋怿等.黄颡鱼体表溃烂症初步研究[J].淡水渔业,2019,49(5):51-55

[2]  张显良.2020中国渔业统计年鉴[M].北京:中国农业出版社,2020,6月:24-25

(收稿日期:2020-08-18)

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