陈骏

我国是水产养殖大国，水产品总量连续32年位居世界第一。从养殖模式来看，我国水产养殖行业主要经历了水库水塘自然水体粗犷养殖、网箱围栏精细养殖，以及专业养殖池高密度精养三个发展阶段。近年来，随着养殖技术的进步，水产养殖密度不断增大，经济效益越来越高；与之同时，养殖水域污染等生态环保问题也日益凸显。为探索生态绿色高产养殖模式，江苏现代农机科技示范园（白马基地）秉持池塘“零排放”的绿色高效圈养理念，结合实施“淡水鱼高效零排放圈养技术与装备集成示范点建设”项目，对传统养殖池塘进行功能精细分区，目的在于促进养殖生态系统内的物质和能量的高效利用，在生态养殖容量可控的范围内，做到产出最大化、生态自然化。

1 系统介绍

将江苏南京溧水白马基地的池塘圈养系统分为圈养系统（区）、排污处理系统（区）和净化系统（区）三大主体功能区。池塘圈养系统中重要功能组件及功能解析见图1。

图1 池塘圈养系统中重要功能组件及功能解析示意图

1.1 圈养系统（区）

1）养殖基础平台。搭建底部支撑的筏架式养殖基础平台（11m×22m）。平台高出池塘水面30cm。在平台上，架放8个底端开口的圈养桶。

2）圈养桶。圈养桶为“上柱下锥”式结构，内径4m，高3m。单个圈养桶内有效养殖水体可达到25m3。每个圈养桶柱锥连接处配有固定式防逃网和可移动的起捕网，既可实现养殖桶内不同鱼种的隔离，也方便收获时捕捞。桶身留有预开孔，便于桶内外水体交换，给养殖鱼类提供适宜生长的水质环境。

3）增氧设施。采用罗茨鼓风机将空气注入圈养桶柱锥连接处的一圈微孔增氧管内，形成养殖区的局部高效增氧效果。

1.2 集污处理系统（区）

1）集污设施。受重力和圈养桶底部锥形设计的双重作用，圈养桶内养殖产生的残饵和粪便会集中沉降到防逃网以下的锥形底部。沉降在桶底的污质由吸污泵经底部搭配的吸污管抽离到尾水沉降分离塔，进行后续的分级处理。

2）尾水沉降分离塔。尾水沉降分离塔为“上柱下锥”式结构，单体容量为3m3，可供8个圈养桶完成养殖尾水预处理。抽取到尾水沉降塔中的污质和养殖尾水，在重力作用下会形成“上水下固”的分层。上部的养殖尾水较为清澈，由分离塔上部的吸水管抽提至尾水净化区进行脱氮除磷处理；下部沉降的污质由塔底的阀门进行后续的资源化回收利用。

1.3 净化系统（区）

1）池塘自净区。在抽提圈养桶底部污质时，会抽提出部分不含污质的清水，这部分清水中氨氮磷和有机质含量较低，可直接回流到池塘，借助池塘中的藻类或是水生植物的吸附作用进行自净。在池塘自净区可搭配养殖一些鲢鳙鱼、鲤鱼和草鱼，形成藻类—浮游动物—鱼类食物链，在增加产出的同时，改善池塘水体的生态环境。

2）尾水净化区。尾水沉降分离塔上部抽提的较为清澈的养殖尾水，除氨氮磷含量较高外，还掺杂部分颗粒悬浮物。这部分养殖尾水经过由沉淀池、过滤坝、曝气池和水生植物吸附净化区等功能模块组成的人工湿地系统，进行颗粒悬浮物的沉降过滤、水生植物吸附脱氮除磷后，将达标的水体回流至池塘，实现养殖用水的循环使用。在人工构建的湿地系统内，可以适当的放养一些鲢鳙鱼（主要放养在生物净化池内）、螺蛳、河蚌和小龙虾等非投饲性的水产品种，以提高整个池塘圈养系统的产出量。

2 效益分析

该池塘圈养系统实现了养殖水体自动化监测及干预、局部高密度自动化养殖、养殖尾料尾水自动化集中生物降解处理，具有较高的经济效益、社会效益和生态效益。

2.1 经济效益

圈养技术的高密度养殖特性，使其具备较高的水产养殖经济效益。该系统通过集成应用现代水产养殖技术，能够有效减少劳动力成本。圈养桶的设置辅以水体监测及自动增氧设备，在实现圈养桶内高密度养殖的同时，降低了增氧的费效比。自动化投饲提高了养殖水产的进食效率和饲料换肉率，也降低了残留尾料的污染。此外，由于圈养水与自然水体相对隔离，圈养池以外的水体还可以用于传统水产养殖，或用于开发垂钓旅游等项目，进一步提高经济效益。

2.2 社会效益

通过高密度养殖系统示范建设，系统地推进了江苏现代农机科技示范园现代渔业生产、管理、经营、流通、消费、追溯等环节的技术集成创新，为打造集水产养殖、旅游观光、销售流通、加工销售为一体的农村新业态奠定了基础。该套系统的建设，为实现水产养殖从传统要素驱动为主向科技创新驱动为主转变、加快实现农业绿色发展提供了可能［1］，对探索数字渔业技术集成应用解决方案和产业化模式，构建数字化的生产与经营服务平台具有重要的实践意义。

2.3 生态效益

构建农业绿色发展技术体系是实施创新驱动发展战略，培育壮大农业绿色发展新动能的迫切需要。高密度养殖系统示范点建设，在实现高效渔业养殖节能、环保、高经济效益等目标的同时，有效地保护和融入了项目建设区域的生态环境，充分体现了科学养殖的理念。实施池塘圈养绿色高效模式，在提高经济效益的同时，可降低养殖对水体生态的影响，保证养殖水面的生态物种多样性，使自然水体的鱼类与高密度集中养殖品种和谐共存。

3 应用前景展望

池塘圈养绿色高效模式为传统池塘养殖模式的改造升级提供了可行性较高的技术方案。该模式养殖终端的污染物“零排放”符合农业高质量绿色发展的要求，也是落实“科技强农”政策方针的体现。池塘圈养属设施渔业范畴，在池塘圈养系统的重要节点，增设数字化监控手段，可实现全程人工智能管理。同时，可根据发展需要，对池塘圈养系统中的其他功能模块做景观化设计和尾水净化区耦连稻田养殖模式设计，为农民增收和乡村振兴提供多元化的实现路径。