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池内管道系统的承诺,第1部分

费尔南多·库比察博士 杰西·查佩尔博士 特里尔·汉森博士 以扫阿拉纳

阿拉巴马州为期四年的项目改善了设计,提高了运营效率

滚道系统
图1:IPRS的示意图以及安装在阿拉巴马州商业cat鱼养殖场的固定IPRS和浮动IPRS图像。

随着世界人口和海鲜需求的持续增加,水产养殖业的集约化不可避免,而许多地区的渔业资源,土地和淡水却变得更加有限。全球水产养殖产品贸易的增长也要求养殖者和加工者采用更具竞争力和效率的生产方法,以提供高质量的产品来满足全球需求。

随着政府机构继续对取水量和出水量实行更多的监管,特别是淡水池塘水产养殖将面临进一步的挑战,以提高产量,同时减少用水量和清零废水。此外,消费者对食品原产地,安全性和可持续性的认识不断提高,并促使批发商和零售商对养殖者和加工者必须满足的水产养殖产品认证提出了一系列要求。

与消费者可获得的其他鱼类,海鲜和动物肉相比,水产养殖企业必须朝着更严格和可持续的生产策略发展,并要求更有效地利用水,饲料,劳动力,能源和其他资源,以具有竞争力的价格维持高质量的产品。

水产养殖者一直在寻找提高鱼类产量的方法,因为他们经常将生产力与增加的商业竞争力和利润联系在一起。然而,池塘水产养殖的生产受到废物量(主要是浮游植物的腐烂以及鱼类的代谢和粪便残留物)的限制,池塘中的生物群可以同化,同时保持令人满意的水质以促进鱼类的生长和健康。

溶解氧通常是限制池塘鱼类产量的首要因素。清晨池塘水中的溶解氧与摄食速率,浮游植物的丰度和鱼类生物量成反比。池塘曝气可提供额外的氧气,改善水循环,减少水的分层并加速废物的分解。因此,补充曝气是全世界农民用来改善水质,同时提高池塘的饲喂速度和鱼产量的工具。

然而,在没有水交换的池塘中,尽管可以提供所有曝气,但氨中毒通常被认为是第二大生产限制因素。总氨浓度与进入池塘的有机废物量成比例地增加。因此,饲喂速率和死浮游植物的腐烂与池塘水中总氨水平有直接关系。

通过增加通气量,养殖者可以放养更多的鱼,并向池塘中添加更多的饲料,以提高鱼的产量。但是,这可能导致过多的有机废物和营养,这有利于池塘中茂密的浮游植物开花。微藻类进行强烈的光合作用会导致池塘水的pH值在中午和下午达到9.0以上,从而增加了重度喂食的池塘中氨结合毒性的风险。

因此,除了通气外,农民还需要设定摄食速率的上限,监测午后的氨气和pH值,并采取策略来防止浮游植物过多。由于淡水池塘水产养殖中的水交换越来越受到限制,因此,除了增加曝气量外,还需要更新的池塘管理和生产策略来改善水质,以进一步提高高养鱼池的鱼产量。

池内管道系统(IPRS)

池塘内水道系统(IPRS)是一种有前途的策略,可以进一步提高静态池塘的鱼产量。 IPRS不是在池塘中自由放养鱼类,而是将鱼类高密度地限制在漂浮或固定的水道中(图1和2)。连续为每个水道提供水循环和通气,与池中的氧气状态无关,可保持生长池中足够和安全的氧气水平。

滚道很少会超过池塘总表面积的3%。 IPRS最初是在1990年代初由奥本大学渔业,水产养殖和水生科学学院(SFAAS-AU)构思和发展的。最初,单位很小,并用木板建造。从那以后,SFAAS-AU的研究人员进行了几次实验和商业规模的评估,以了解与传统或高度充气的fish鱼池塘相比,IPRS中养殖cat鱼的潜力,优势和局限性。此类评估还有助于改善IPRS的设计,构造和运行,最终达到半商业规模的浮动水道,该水道由衬有高密度聚乙烯(HDPE)的金属框架和更有效的气举装置来对水进行充气和循环跑道和池塘。

奥本大学IPRS的半商业规模评估结果

奥本大学正在进行的一个为期四年的项目正在完善IPRS管理协议,提高设计和运营效率,并评估半商业规模IPRS生产cat鱼的经济可行性。第一年的目标是证明可以在8到10个月的生长期内生产市场规模的cat鱼(平均体重至少680克,最小体重450克),产量是平均平均产量7800公斤/头的两倍。在阿拉巴马州的常规cat鱼池塘中获得

四个0.4公顷的土池均配备了IPRS(图2)。 B1和B2中的IPRS单位为63.6 m3 体积(宽4.9 m,长10.7 m,水深1.2 m),而在B3和B4中,较小的单位为45.3 m3 使用(宽3.1 m;长12.2 m,水深1.2 m)。每个IPRS池塘由两台再生鼓风机提供2.5 HP的曝气和水循环。

一台1.5马力的鼓风机推动IPRS滚道入口处的空气提升装置,而另一台1.0马力的鼓风机推动安装在与IPRS装置对角的池塘角落的水运动单元的空气提升装置。在每个池塘的对角安装了一个55米长,高度为1.5 m的由编织塑料纤维制成的挡板,以引导整个池塘的水循环。

滚道系统
图2:装有IPRS单元的四个B池的鸟瞰图。池塘B1和B2的水道较大(占63.6立方米),占池塘总面积的1.3%,而池塘B3和B4的水道分别为45.4立方米,占池塘总面积的0.9%。在每个池塘中,组装了一个窗帘挡板,该隔板从每个滚道的一个末端角向对角线延伸,朝向池塘的对角,那里设有另一个注水装置,以促进池塘中更有效的水循环,表示为照片中的黄色箭头(David Cline的原始照片)。上方右图显示了池塘B3中的浮动水道和水移动装置的详细视图。

在赛道上放有41克杂种fish鱼鱼种(雌性channel鱼) 马尾 x雄蓝blue鱼 毛cat(2016年3月22日)。根据水温,每天给鱼喂32%的粗蛋白商业浮动commercial鱼颗粒(4至6毫米)。每次喂食活动持续3到5分钟,直到鱼类瞬间吃饱为止。

定期监测溶解氧,温度和其他池塘水参数。 fish鱼在2016年12月上旬达到市场规模。养殖近270天后收获了水道(图3),并将鱼出售给了阿拉巴马州的fish鱼加工商。表1列出了生产结果的摘要。

图3:从IPRS收获鱼的方法是,在赛道末端安装一辆实况车,取下赛道的末端筛网,然后将一条平地机推入赛道中,将鱼围栏转入实车。然后将载有所有鱼的活车拉到池塘的边缘。用起重机和吊篮(吊杆)将鱼装载到拖运池中,然后现场运往加工厂。

Kubitza,跑道,表1

 池塘B1池塘B2池塘B3池塘B4
滚道容积(m3)63.663.645.445.4
放养的鱼数11,03011,0868,0837,821
使用的饲料(公斤)9,6999,8178,2007,733
收获的生物量(千克/赛道)6,3886,6015,5105,467
最终平均重量(克)617794712817
池塘总产量(公斤/公顷)15,97116,50213,77413,666
FCR 1.641.601.591.50
滚道上的立木(kg / m3)100.5103.9121.4120.4
存活率(%)86.475.095.785.6
水质变量:池塘B1池塘B2池塘B3池塘B4
滚道内溶解氧(ppm范围)2.2 – 9.22.4 – 9.81.9 – 9.21.8 – 9.9
下午水p(总碱度(以ppm CaCO3计) 100至11768至7852至7280至84
下午水的pH值(范围)7.0-9.57.0-8.07.0-9.07.0-9.5
最大下午TAN(mg / L)4.808.004.801.80
午后最高NH3(mg / L)1.660.500.340.01
最高NO2-(mg / L)1.501.501.600.80
最主要的水彩绿色浅褐色绿色绿色
最常见的藻类繁殖SBG(1)没有花SBG(1)SBG(1)
夏季和初秋的秒盘(m)0.12 – 0.280.35 – 0.660.16 – 0.320.15 – 0.38
表1 –奥本大学使用IPRS技术对杂交hybrid鱼进行的第一年研究的产量结果(成长期270天;饲喂32%的CP颗粒; 0.4公顷的池塘,每个池塘装有一个IPRS单位;鱼的初始重量为41至43克)。

(1)SBG –表面蓝绿色(蓝细菌)开花

产量,进食速度和水质

pond鱼的产量在13,660至16,500千克/公顷之间,超过了池塘B1和B2的目标值15,600千克/公顷。平均摄食量为70至90公斤/公顷/天。秋季初(美国,9月下旬),所有鱼的体重已经超过550 g,最高饲喂量达到每天300至350 kg / ha。在所有池塘中,夏季的清晨时分,溶解氧的浓度通常较低。

但是,在管道内部,氧气很少低于3 mg / L。当开放池塘水中的溶解氧下降到1 mg / L左右时,几天后便记录到水道内的溶解氧接近2 mg / L,如图4所示,B3池塘的池中有溶解氧。最低的氧气含量。

表1总结了其他水质参数。池塘B4中的总氨氮(TAN)最高含量为1.8 mg / L,池塘B2中的最高氨氮含量为8.0 mg / L。鱼暴露于最高浓度的联合氨(N-NH3 池塘B1中的水的pH值= 1.66 mg / L),因为该池塘下午的水pH值通常由于浮游植物的密集开花而达到9.0和9.5左右。

在池塘B2中,尽管总氨含量很高,但是根本没有考虑到有毒的氨含量,因为在该池塘中没有形成浮游植物水华而导致pH升高(下午pH在池塘B1中为7.0至8.0)。所有池塘中的亚硝酸盐浓度仍远低于7 mg / L LC50-96h确定为channel鱼。

但是,池塘制备方案包括应用盐(NaCl)来防止鱼类的亚硝酸盐毒性。除B1中的水中氯化物含量为300 ppm以外,所有池塘中的水中氯化物含量范围为100至140 ppm。

图4:清晨,池塘B3的池塘(蓝色区域)和赛道内部(绿色区域)的溶解氧浓度。蓝色区域上方的绿色区域表示通气装置在水道入口处添加了多少氧气,使水道内部的溶解氧水平经常高于3 mg / L(最低所需水平),很少低于2 mg / L ,即使池塘中的溶解氧接近1 mg / L。