稻田+陸基玻璃鋼設(shè)施稻漁共作實驗研究

文/王建勇 李斌 張朝陽 鄒林剛 趙常山

玻璃鋼水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施是一種新型養(yǎng)魚載體，通過構(gòu)建進排水系統(tǒng)、增氧系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)，實現(xiàn)名優(yōu)水產(chǎn)品生態(tài)養(yǎng)殖。該設(shè)施源自某公司的玻璃鋼生產(chǎn)與水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)嫁接研究，后經(jīng)寧夏水產(chǎn)機構(gòu)考察、論證，引導(dǎo)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)企業(yè)開展稻田玻璃鋼設(shè)施種養(yǎng)結(jié)合，形成了一個較為合理的，可解決排污、凈化、內(nèi)循環(huán)的生態(tài)種養(yǎng)鏈，具有較好的推廣前景。

玻璃鋼水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施是一種新型養(yǎng)魚載體，通過構(gòu)建排進水系統(tǒng)、增氧系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)，可實現(xiàn)名優(yōu)水產(chǎn)品生態(tài)養(yǎng)殖。2018年，寧夏回族自治區(qū)水產(chǎn)技術(shù)推廣站通過考察、論證認(rèn)為，寧夏回族自治區(qū)有黃河水灌溉的稻田120萬畝，具有稻漁共作的天然優(yōu)勢，稻漁種養(yǎng)面積已達到6萬畝，出現(xiàn)了形式多樣的稻漁結(jié)合生產(chǎn)模式，其中稻田玻璃鋼養(yǎng)殖模式具有較高的推廣價值和優(yōu)越性。2019年，寧夏回族自治區(qū)水產(chǎn)技術(shù)推廣站引進40口玻璃鋼設(shè)備，在寧夏中衛(wèi)市、靈武市、賀蘭縣分三個點進行養(yǎng)殖實驗研究，通過養(yǎng)殖斑點叉尾鮰、黃顙魚、羅非魚、草魚、鯉魚等品種，取得較好的效果，現(xiàn)將稻田、玻璃鋼設(shè)施稻漁共作實驗介紹如下。

一、材料與方法

（一）稻田玻璃鋼設(shè)備稻漁共作流程

通過水稻發(fā)達的根系及土壤對養(yǎng)殖尾水中NH3-N（氨氮）、NIT（亞硝酸鹽）、H2S（硫化氫）吸附、分解、凈化，使黃河水和養(yǎng)殖尾水（水源）水質(zhì)達標(biāo)；水源經(jīng)水泵、進水管道注入玻璃鋼養(yǎng)殖體，在缸體底部沿邊布置納米增氧管為養(yǎng)殖水體增氧，保持溶解氧在5mg/L以上，玻璃鋼錐體中間設(shè)置底排污、上排污、溢流設(shè)施，便于盡快排出養(yǎng)殖水體中的魚類糞便、剩餌、污物，使養(yǎng)殖水體一直處于交換中；根據(jù)生產(chǎn)計劃放入魚種，進行正常養(yǎng)殖管理；底排污、上排污及溢流管排出的養(yǎng)殖尾水，經(jīng)管道與稻田進水渠結(jié)合，將尾水與黃河水充分混合灌入稻田中，通過水稻對尾水中營養(yǎng)養(yǎng)分吸附、分解、凈化，完成生態(tài)養(yǎng)殖循環(huán)。詳見圖1。

（二）玻璃鋼養(yǎng)殖設(shè)施位置選擇及數(shù)量的確定

試驗場應(yīng)選擇在交通方便的位置，利于飼料拉運，魚種、商品魚大貨車進出。

養(yǎng)殖設(shè)施應(yīng)選擇稻田進水、排水比較集中的點位放置，方便玻璃鋼設(shè)施養(yǎng)殖尾水通過進水渠進入每塊稻田中，尾水肥力被均勻散布。

圖1 玻璃鋼養(yǎng)殖工藝流程

通過對玻璃鋼養(yǎng)殖尾水中NH3-N、NIT、H2S、TP、TN檢測，與水稻種植專家對養(yǎng)殖尾水中氮磷鉀含量及水稻生長需求量測算、估算（考慮到尾水可以在第二年產(chǎn)生一定肥力），確定每10畝稻田設(shè)置一口玻璃鋼養(yǎng)殖設(shè)備。

（三）玻璃鋼設(shè)施養(yǎng)殖系統(tǒng)

玻璃鋼設(shè)施養(yǎng)殖系統(tǒng)由進水系統(tǒng)、增氧系統(tǒng)、養(yǎng)殖缸體、排污系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)等組成。

1.進水系統(tǒng)

根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模配備大流量潛水泵，水量設(shè)計最好4h～6h整體循環(huán)一次，通過進水量配備適宜進水管徑，材料PVC管，有條件的可用PE管。在設(shè)計管道布局時，要安裝備用水泵，交替使用或在主水泵發(fā)生故障后啟動備用水泵。

2.增氧系統(tǒng)

采用三葉羅茨風(fēng)機供氣，根據(jù)實驗效果，每千瓦羅茨風(fēng)機可帶動（3口～5口）養(yǎng)殖缸體。增氧常采用16mm×10mm（外、內(nèi)徑）的納米增氧管，沿養(yǎng)殖缸體邊繞一圈固定。在羅茨風(fēng)機出氣口，設(shè)計液氧連接口，在陰雨天氣，可啟動液氧增氧。

3.養(yǎng)殖玻璃缸體

玻璃鋼設(shè)備，由四川省某公司研發(fā)、直徑5.1m，缸體深2m，每口體積41m3，底部為錐體，利于排污，有效養(yǎng)殖水體體積為32m3。

4.排污系統(tǒng)

玻璃鋼缸體錐體底部為直徑50cm帶孔（孔直徑2cm）的玻璃鋼蓋板，底排污管在蓋板下面，污物通過錐體面沉積集中在中間，通過蓋板排污孔進入集污槽，定時開啟排污閥，達到排污目的。

5.養(yǎng)殖尾水凈化

養(yǎng)殖尾水通過管道與稻田進水渠連通，使尾水與黃河水混合，進入到每塊稻田中，使每塊稻田獲得的養(yǎng)分均衡，尾水凈化效果均衡。再通過稻田排水口進入排水溝，消毒、殺菌后用水泵抽入玻璃鋼養(yǎng)殖設(shè)備，完成循環(huán)水生態(tài)養(yǎng)殖過程。

表1 2019年玻璃鋼設(shè)施水質(zhì)情況

6.電力保障系統(tǒng)

玻璃鋼養(yǎng)殖設(shè)備需要可靠的電力，保障水交換和增氧動力用電，在高溫養(yǎng)殖季節(jié)，電力不能間斷，必須配備發(fā)電機備用電源。

二、運行過程及結(jié)果

（一）設(shè)施建設(shè)情況

2019年中衛(wèi)市常樂鎮(zhèn)倪灘村通過考察、可行性論證，以村集體流轉(zhuǎn)稻田200畝，籌建玻璃鋼養(yǎng)殖設(shè)施30口，邊建設(shè)邊投入生產(chǎn)。2019年4月開工，5月20日建成，通過試運行調(diào)試正常后投放魚種進行養(yǎng)殖實驗。

（二）魚種放養(yǎng)情況

27口缸，留3口備用，放魚種情況如下：斑點叉尾鮰8口缸，投放魚種5500kg，16000尾，平均規(guī)格350g/尾，每缸放種2000尾；草魚14口缸，投放魚種13900kg，28000尾，平均規(guī)格500g/尾，每缸放種2000尾；鯉魚1口缸，投放魚種900kg，2000尾，平均規(guī)格450g/尾；羅非魚2口缸，投放魚種815kg，4100尾，平均規(guī)格200g/尾，每缸放種2050尾；鯰魚2口缸，投放魚種1653kg，4100尾，平均規(guī)格400g/尾，每缸放種2050尾。

（三）收獲情況

斑點叉尾鮰8口缸，總產(chǎn)14640kg，平均產(chǎn)量1830kg，平均規(guī)格0.9kg；草魚14口缸，總產(chǎn)23100kg，平均產(chǎn)量1650kg；羅非魚、鯰魚、鯉魚由于管理出現(xiàn)失誤，成活率較低，產(chǎn)量沒有統(tǒng)計。

（四）水質(zhì)檢測情況

6月4日開始對玻璃鋼養(yǎng)殖進行水質(zhì)檢測，檢測指標(biāo)為溫度（℃）、溶氧（DO）、pH值、氨氮（NH3-N）、亞硝酸鹽（NIT），檢測時間為每天上午10點，詳見表1。

（五）養(yǎng)殖尾水對水稻生長的影響

NH3-N、NIT、H2S通過一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)，被土壤吸收轉(zhuǎn)化為水稻的養(yǎng)分，通過對比，相同長勢和收成下，年施肥量減少近30%。

三、討論與小結(jié)

設(shè)施高密度養(yǎng)殖需要解決的主要問題是設(shè)施的排污，排污效果的好壞直接決定養(yǎng)殖的效果及成敗。以稻田+陸基玻璃鋼設(shè)備進行一個種養(yǎng)周期的實驗研究，這種養(yǎng)殖模式具有水質(zhì)可控、產(chǎn)量提升空間大、集中、方便管理、尾水有效、合理利用不外排等可借鑒的技術(shù)、經(jīng)驗；但在養(yǎng)殖過程中也出現(xiàn)了與稻田用水矛盾（稻田早期需要曬田，起不到凈化水質(zhì)的作用）、設(shè)備的設(shè)計引起水質(zhì)指標(biāo)超標(biāo)等問題，在此作一總結(jié)進行探討。

（一）稻田+玻璃鋼設(shè)備稻漁共作的合理性

養(yǎng)殖尾水通過水稻、土壤對其中的氨氮、亞硝酸鹽、硫化物吸收、吸附、分解，稻田排水口的NH3-N、NIT、H2S經(jīng)過多次檢測，幾乎歸零。按設(shè)計產(chǎn)量，每口缸32m3，產(chǎn)魚量3000kg，每立方水體約100kg。但由于設(shè)施建設(shè)遲緩，6月份已經(jīng)沒有合適的魚種，放養(yǎng)量不夠，產(chǎn)量及效益暫時未能顯現(xiàn)。

（二）排污、溢流系統(tǒng)設(shè)計缺陷及整改

通過養(yǎng)殖實踐我們也發(fā)現(xiàn)了玻璃鋼設(shè)施排污系統(tǒng)存在設(shè)計缺陷。原設(shè)計是在設(shè)施鍋底底部設(shè)計直徑50cm的排污蓋板，上面打若干小孔，蓋板下面設(shè)置排污管，直接連通排污主管，通過定時開啟排污閥門排污。養(yǎng)殖一段時間后出現(xiàn)氨氮、亞硝酸鹽、硫化物、嚴(yán)重超標(biāo)。究其原因是由于養(yǎng)殖的魚類攝食后在底部活動，魚體長大后占據(jù)了幾乎底部的三分之一的空間，影響了殘餌、沉性物的沉積及排出。并且玻璃鋼養(yǎng)殖投喂的飼料全為浮性餌料，且魚類排泄物起初是飄浮的固形物，定時底排污很難達到效果。溢流管是在缸體邊上沿向下20cm處，實際是在排出了養(yǎng)殖缸體上部的好水。

由此，我們提出上排污概念，在玻璃鋼養(yǎng)殖體鍋底中間設(shè)置溢流管，在溢流管上沿水位線開3道1cm寬20cm深的槽，實現(xiàn)上排污和溢流。溢流管底部通至缸體外，接一豎管，與水位線等高，然后與總排污管連通，曝氣和微流水形成一個向心力，引導(dǎo)浮性糞便向中間集中，實現(xiàn)24h排污。底部設(shè)置直徑50cm，深50cm的鍋底形積污槽，用不銹鋼絲網(wǎng)覆蓋，使沉性污物定時由底排污口排出。通過對排污系統(tǒng)整改，養(yǎng)殖水體水質(zhì)得到明顯好轉(zhuǎn)。

（三）進水口、進水量設(shè)計

進水口由原來的上沖水改成在進水管口連接一根束管，封住管底，在束管上沿缸壁一個方向上下間隔5cm開1cm孔，使進水形成旋轉(zhuǎn)微流水，形成向心力，便于排污及循環(huán)。鑒于魚類糞便在12h左右分解，產(chǎn)生有害物質(zhì)氨氮NH3-N、NIT、H2S，最好大部分糞便、殘餌在12h內(nèi)排出養(yǎng)殖缸體，所以，進水量按每4h～6h循環(huán)一次設(shè)計，每次投餌后加大換水量，即可達到盡快排污的目的。

（四）稻田對養(yǎng)殖尾水處理效果

水稻對養(yǎng)殖尾水有極好的處理效果，尤其對影響?zhàn)B殖的三大指標(biāo)氨氮、亞硝酸鹽、硫化物的吸附、分解能力很強，通過多次檢測稻田排水口水質(zhì)變化情況，三大指標(biāo)幾乎為零。

（五）適合養(yǎng)殖的品種

通過對本實驗示范點的養(yǎng)殖情況匯總，我們認(rèn)為這套模式適合養(yǎng)殖高附加值的魚類，如鱸魚、叉尾鮰等。養(yǎng)殖草魚、鯉魚因運行成本較高，很難產(chǎn)生效益。此外因進水量不能過大且有微流水，排污難把握，故使用該設(shè)備培育苗種效果較差，不適合。

（六）合理配置進出水管徑、動力及材料

通過本試驗示范點設(shè)施建設(shè)與運行，我們發(fā)現(xiàn)其均存在進出水管路、管徑不合理，材料不一致，大馬拉小車等問題。建議生產(chǎn)場家進一步考慮設(shè)施建設(shè)與養(yǎng)殖成本核算，改進設(shè)計方案，想當(dāng)然的設(shè)計要么達不到生產(chǎn)要求，要么浪費財物。通過實驗，我們認(rèn)為進排水管道以優(yōu)質(zhì)PVC材料為好；管徑根據(jù)養(yǎng)殖缸數(shù)量來定，最好10口缸為一個單元，進水主管用管徑120mm PVC管，到養(yǎng)殖缸變徑為可控50mm PVC管；排水主管用300mm PVC管。動力配置為每10口缸配置5kW主泵一臺，備用一臺；微孔增氧動力配置為每10口缸配置羅茨風(fēng)機3kW主機一臺，備用一臺。

（七）養(yǎng)殖尾水必須均勻進入稻田

魚類對餌料的利用率在70%左右，有近30%以糞便、殘餌的形式溶解在尾水中，發(fā)酵、分解后，以NH3-N、NIT的形式存在，水稻通過發(fā)達的根系對NH3-N、NIT中的N、P進行吸收。通過種養(yǎng)實驗顯示，只讓養(yǎng)殖尾水進入稻田，肥力在進水口堆積，水稻瘋長，而排水口肥力不足出現(xiàn)秧苗發(fā)黃，高矮不齊。所以一定要將養(yǎng)殖尾水與黃河水混合稀釋均勻后再灌溉進稻田，達到均勻施肥，實現(xiàn)秧苗整齊生長。

（八）稻田玻璃鋼與稻田流水槽養(yǎng)殖性能對比

稻田流水槽一般建在稻田的對角，用混凝土澆筑，采用氣推或水推方式進行水交換，排污效果差，尾水均勻進入稻田難度大；冬季設(shè)施易凍裂；設(shè)施分散，管理不便。稻田玻璃鋼設(shè)施易于安裝，排污較徹底，集中好管控，還可拆遷移動變更位置。

（九）玻璃鋼設(shè)備的規(guī)格

現(xiàn)在應(yīng)用的養(yǎng)殖玻璃鋼體直徑5.1m，深度2m，保水量32m3；通過養(yǎng)殖試驗，建議應(yīng)用直徑8m，保水深度在2.5m的缸體，保水量達到110m3，水質(zhì)將會更加穩(wěn)定，減緩養(yǎng)殖魚類應(yīng)激反應(yīng)，性價比也會更好。

（十）推廣前景

養(yǎng)殖尾水處理成本高，面對的環(huán)保壓力大，禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)的劃定也給水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來困擾，養(yǎng)殖模式的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新才是水產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的出路。稻田和玻璃鋼養(yǎng)殖設(shè)施的結(jié)合，既解決了養(yǎng)殖尾水處理、達標(biāo)排放難題，又向稻田補充了有機肥，降低稻田人工肥料用量及種植成本，水稻產(chǎn)出的大米品質(zhì)更好，玻璃鋼設(shè)備進行名優(yōu)水產(chǎn)品養(yǎng)殖，設(shè)施穩(wěn)定可靠，這是一種性價比較高的養(yǎng)殖模式，具有較好的推廣前景。