莽 琦,徐鋼春,朱 健,徐 跑
(1 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)無錫漁業(yè)學(xué)院,江蘇 無錫 214128;2 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院,北京100141;3 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水魚類遺傳育種與養(yǎng)殖生物學(xué)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,江蘇 無錫 214081)
水產(chǎn)養(yǎng)殖的概念是選育優(yōu)良水產(chǎn)養(yǎng)殖品種,繁育無疫病苗種,在可控養(yǎng)殖條件下,可循環(huán)利用資源的一種科學(xué)養(yǎng)殖方式[1-2]。作為漁業(yè)的核心組成部分,自1978年實(shí)施改革開放以來,中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)歷了40余年的發(fā)展,取得了突破性的科研成績(jī)和舉世矚目的產(chǎn)業(yè)成就。自“十二五”以來,在國(guó)家政策支持和產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)的背景下,中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖在優(yōu)良品種培育、養(yǎng)殖模式構(gòu)建、設(shè)施裝備研發(fā)、高效飼料研制和主要病害防控等方面取得了顯著成效[3]。漁業(yè)科技創(chuàng)新在其中發(fā)揮了重要作用,形成了科技進(jìn)步推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展,養(yǎng)殖方式和品種多樣化促進(jìn)產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的良好局面。健康快速發(fā)展的中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖,不僅緩解了自然資源壓力,更是在解決城鄉(xiāng)居民吃魚難、增加優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白供應(yīng)、提高全民營(yíng)養(yǎng)健康水平、保障中國(guó)食物安全和促進(jìn)全球水產(chǎn)品有效供給等方面做出了突出貢獻(xiàn)[4-6]。
本研究綜合分析了發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要意義、概述了水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展現(xiàn)狀、提出了當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖面臨的問題、形成了推進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的重點(diǎn)任務(wù)、探討了助力水產(chǎn)養(yǎng)殖的保障措施,以期為中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖綠色高質(zhì)量發(fā)展提供借鑒和參考。
聯(lián)合國(guó)發(fā)布的《2019年世界人口展望》[7]報(bào)告預(yù)測(cè),到2050年全球人口將達(dá)97億,如何生產(chǎn)更多優(yōu)質(zhì)安全的水產(chǎn)品來滿足不斷增長(zhǎng)的人口消費(fèi),是一項(xiàng)艱難的任務(wù)與挑戰(zhàn)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織的2020年《世界漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖狀況》[8]報(bào)告,預(yù)計(jì)2030年魚類總產(chǎn)量將增至2.04億t,較2018年增長(zhǎng)15%,水產(chǎn)養(yǎng)殖占比也將較目前的46%有所提高,2030年人均魚類消費(fèi)量預(yù)計(jì)為21.5 kg。2020年中國(guó)水產(chǎn)總產(chǎn)量6 549萬t,水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量5 224萬t,占水產(chǎn)品總產(chǎn)量的比重達(dá)79.8%,是世界上唯一養(yǎng)殖水產(chǎn)品總量超過捕撈總量的漁業(yè)國(guó)家;養(yǎng)殖水產(chǎn)品人均年占有量37 kg,是世界平均水平的2倍[9]。與畜禽主養(yǎng)對(duì)象產(chǎn)量相比較,2020年豬肉產(chǎn)量(4 113萬t)為水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量78.7%,牛奶產(chǎn)量(3 440萬t)則為65.8%,禽蛋產(chǎn)量(2 361萬t)僅為45.2%[10]。由此可見,水產(chǎn)養(yǎng)殖在保障城鎮(zhèn)居民優(yōu)質(zhì)蛋白供給的現(xiàn)實(shí)作用與實(shí)力充分顯現(xiàn)。
從世界漁業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和中國(guó)漁業(yè)現(xiàn)實(shí)情況來看,天然漁業(yè)資源大部分已呈現(xiàn)充分利用或者過度利用的狀態(tài)[11]。長(zhǎng)江漁業(yè)資源調(diào)查結(jié)果顯示,長(zhǎng)江流域天然捕撈量下降趨勢(shì)明顯,捕撈產(chǎn)量由新中國(guó)建立初期占全國(guó)淡水捕撈產(chǎn)量的67%和占全國(guó)漁業(yè)產(chǎn)量的32%下降至 2016 年分別僅占3%和0.1%;目前,實(shí)際監(jiān)測(cè)到的魚類僅有314種,占長(zhǎng)江水系歷史記載分布魚類總種數(shù)(448種)的70.1%[12-13]。白洋淀以出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)魚蝦而聞名遐邇,但其魚類漁業(yè)資源也由20世紀(jì)50年代最高時(shí)的54種減少至2018年的27種。眾多代表性水域的漁業(yè)資源種類和數(shù)量顯著減少,表明依靠天然捕撈資源來供給水產(chǎn)品的生產(chǎn)方式已不可取。伴隨人口數(shù)量和生活質(zhì)量的提高,對(duì)水產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量的需求將會(huì)持續(xù)增加,水產(chǎn)品的供應(yīng)必將緊密依賴于發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)[14-15]。蓬勃發(fā)展的水產(chǎn)養(yǎng)殖不僅能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品,更能夠有效保護(hù)自然水域中漁業(yè)資源的多樣性和豐富度,維持重點(diǎn)水域生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。
經(jīng)過改革開放40多年的發(fā)展,中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖逐步形成了池塘[16]、稻田[17]、大水面[18]、灘涂[19]、淺海[20]、陸基工廠化[21]和深水網(wǎng)箱[22]等多種養(yǎng)殖模式和資源增殖相結(jié)合的多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)。2016年以來,淡水養(yǎng)殖形成以魚為主,蝦、蟹、鱉等多樣化發(fā)展;海水養(yǎng)殖由貝藻養(yǎng)殖為主,向魚、蝦、蟹和海珍品養(yǎng)殖全面發(fā)展。在“生態(tài)環(huán)境與品質(zhì)安全”日益受到重視的大趨勢(shì)下,節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能的精細(xì)化養(yǎng)殖已然是水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的主攻方向。通過改造傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖,優(yōu)化陸基工廠化養(yǎng)殖,推廣漁農(nóng)綜合種養(yǎng),規(guī)范大水面生態(tài)漁業(yè),拓展深遠(yuǎn)海設(shè)施養(yǎng)殖、鹽堿水養(yǎng)殖、循環(huán)水養(yǎng)殖等諸多養(yǎng)殖模式,掀起了中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖一次又一次浪潮,形成了“研究開發(fā)一個(gè)品種、集成一套技術(shù)、發(fā)展一個(gè)產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展格局。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)兼具保障生產(chǎn)和保護(hù)生態(tài)兩大屬性,在建立資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和質(zhì)量安全的高效低碳發(fā)展業(yè)態(tài)的同時(shí),有效發(fā)揮水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在山水林田湖草系統(tǒng)治理中的生態(tài)服務(wù)功能,既能夠?yàn)榘傩仗峁﹥?yōu)質(zhì)、安全的水產(chǎn)品,又可還百姓清水綠岸、魚翔淺底的秀麗景色[23]。
2020年全國(guó)漁業(yè)產(chǎn)值13 517.24億元,淡水養(yǎng)殖產(chǎn)值6 387.15億元,海水養(yǎng)殖產(chǎn)值3 836.20億元,總計(jì)10 223.35億元,占漁業(yè)產(chǎn)值的75.6%。全國(guó)漁民人均純收入21 837.16元,較2019年度增長(zhǎng)3.45%[24]。從水產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易來看,2020 年中國(guó)水產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易順差增幅顯著,進(jìn)出口總額達(dá)到346.06億美元,同比下降12.07%;貿(mào)易順差為34.76億美元,同比增長(zhǎng)78.04%[25]。同大農(nóng)業(yè)領(lǐng)域相比較,水產(chǎn)品作為出口創(chuàng)匯的主要農(nóng)產(chǎn)品,連續(xù)多年位居國(guó)內(nèi)大宗農(nóng)產(chǎn)品出口首位,更是為數(shù)不多實(shí)現(xiàn)貿(mào)易順差的農(nóng)產(chǎn)品之一。伴隨著對(duì)優(yōu)質(zhì)安全水產(chǎn)品需求的與日俱增,城鄉(xiāng)居民水產(chǎn)品消費(fèi)正逐步向“吃得安全、吃得營(yíng)養(yǎng)、吃得健康、吃得方便”轉(zhuǎn)變。從需求量看,2020年全國(guó)水產(chǎn)品人均占有量46.39 kg,比全球人均占有量高出一倍,表明中國(guó)城鄉(xiāng)居民對(duì)于水產(chǎn)品消費(fèi)量較為穩(wěn)定,且處于世界較高水平[24]。通過養(yǎng)殖方式生產(chǎn)高價(jià)值水產(chǎn)品將具有更快的增長(zhǎng)需求,成為中國(guó)漁業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)保供的首要目標(biāo),更是滿足人民對(duì)于美好生活向往和實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的有效路徑。
中國(guó)水產(chǎn)育種基礎(chǔ)研究與品種創(chuàng)制成果領(lǐng)跑國(guó)際,水產(chǎn)種質(zhì)資源收集保藏、基因資源發(fā)掘利用、育種技術(shù)研發(fā)及優(yōu)良品種培育等方面取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,尤其是水產(chǎn)生物基因組、種質(zhì)創(chuàng)制等研究工作已經(jīng)走在國(guó)際前列。全面開展了水產(chǎn)生物種質(zhì)資源的收集和整理,系統(tǒng)保存了包括DNA、細(xì)胞、精子、標(biāo)本及活體等實(shí)物資源過萬種,構(gòu)建了覆蓋中國(guó)95%以上水產(chǎn)生物的國(guó)家水產(chǎn)種質(zhì)資源庫(kù)[26]。在國(guó)際上率先完成了鯉(Cyprinuscarpio)[27]、草魚(Ctenopharyngodonidellus)[28]、團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala)[29]、牙鲆(Paralichthysolivaceus)[30]、半滑舌鰨(Cynoglossussemilaevis)[31]、凡納濱對(duì)蝦(LitopenaeusVannamei)[32]、櫛孔扇貝(Azumapectenfarreri)[33]、仿刺參(Apostichopusjaponicus)[34]、條斑紫菜(Pyropiayezoensis)[35]等重要養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)物種的全基因組測(cè)序,闡明了調(diào)控生長(zhǎng)[36]、免疫[37]、抗逆[38-39]、抗病[40]等重要性狀的分子機(jī)制,獲得了性別為代表的重要育種價(jià)值基因并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)[41-44],建成國(guó)際上第一個(gè)水產(chǎn)生物的全基因組選擇育種平臺(tái)[45]。截至2021年,通過全國(guó)水產(chǎn)原種和良種審定委員會(huì)評(píng)定的水產(chǎn)新品種達(dá)到240個(gè),包括:魚類121 個(gè)、貝類 48個(gè)、蝦蟹類32個(gè)、藻類23個(gè)、其他類16 個(gè),水產(chǎn)養(yǎng)殖遺傳改良率達(dá)到52.8%,鯉、鯽(Carassiusauratus)、羅非魚(Oreochromsmossambcus)、中國(guó)對(duì)蝦(Fenneropenaeuschinensis)、海灣扇貝(Argopectenirradians)、海帶(Laminariajaponica)、壇紫菜(Porphyrahaitanensis)等眾多主養(yǎng)品種實(shí)現(xiàn)了更新?lián)Q代與升級(jí)。
多元化水產(chǎn)養(yǎng)殖模式創(chuàng)新與實(shí)用技術(shù)進(jìn)步成效顯著,建立了多營(yíng)養(yǎng)層級(jí)綜合養(yǎng)殖、池塘生態(tài)工程化養(yǎng)殖、工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖、漁農(nóng)綜合種養(yǎng)、鹽堿水域養(yǎng)殖等一批生態(tài)、高效的養(yǎng)殖生產(chǎn)模式。近海養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)食物產(chǎn)出的關(guān)鍵過程及其可持續(xù)機(jī)理研究取得長(zhǎng)足進(jìn)步[46],以桑溝灣為代表的多營(yíng)養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖模式獲得國(guó)際廣泛認(rèn)可[47-50]。標(biāo)準(zhǔn)化、工程化池塘養(yǎng)殖基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)改造加快[51-54],一批新型池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),如“三池兩壩”型[55]、“集裝箱+生態(tài)池塘”型[56]、池塘圈養(yǎng)型[57]、流水槽-池塘內(nèi)循環(huán)型[58]等,在確保養(yǎng)殖尾水達(dá)標(biāo)排放或循環(huán)利用的基礎(chǔ)上,成為保障水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量的主推生產(chǎn)方式。全循環(huán)水工廠化養(yǎng)殖魚類行為、生理生態(tài)等研究逐步深入,建立了水體調(diào)控模型,降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性,大口黑鱸(Micropterussalmoides)[59]、大菱鲆(Scophthalmusmaximus)[60]、石斑魚(Epinephelus)[61]、南美洲鰻鱺(Anguillarostrata)[62]、凡納濱對(duì)蝦[63]等重要水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)物種開展了工廠化循環(huán)化養(yǎng)殖試驗(yàn),推廣效果良好。探索創(chuàng)建了稻-魚[64]、稻-蝦[65]、稻-蟹[66]等漁農(nóng)綜合種養(yǎng)、“以漁改堿”立體養(yǎng)殖[67]等新模式,推動(dòng)了宜漁水域的有效開發(fā)與合理利用,涌現(xiàn)出云南紅河哈尼梯田稻漁綜合種養(yǎng)[68]、湖北潛江龍灣稻-蝦綜合種養(yǎng)、甘肅景泰鹽堿地漁農(nóng)綜合利用等典型應(yīng)用范式,每畝純收入可以達(dá)到水稻單作模式的2.5~5倍。
池塘養(yǎng)殖生產(chǎn)初步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,研發(fā)了池塘養(yǎng)殖太陽能底質(zhì)改良機(jī)、池塘拉網(wǎng)機(jī)械、飼料集中投飼裝置、多向流沉淀裝置,融合斜管填料、多層式臭氧混合、新型生物濾器等多種功能的水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備,構(gòu)建了水質(zhì)預(yù)判模型、溶氧和飼喂精準(zhǔn)調(diào)控模式等系統(tǒng)智能化控制系統(tǒng)[69],實(shí)現(xiàn)了池塘養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控、尾水生態(tài)治理和養(yǎng)殖生產(chǎn)全過程智能管控,在提高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),降低了氮磷排放量。深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖設(shè)施構(gòu)建取得了良好進(jìn)展。創(chuàng)制“萬噸級(jí)”半潛桁架結(jié)構(gòu)德海智能養(yǎng)殖漁場(chǎng),實(shí)現(xiàn)了漁場(chǎng)適應(yīng)最大臺(tái)風(fēng)級(jí)別17級(jí),20~100 m水深海域區(qū)間養(yǎng)殖。浙江大陳島海域圍欄養(yǎng)殖設(shè)施投入生產(chǎn)應(yīng)用,采用銅合金編織網(wǎng)結(jié)合超高強(qiáng)聚乙烯網(wǎng)衣,整體設(shè)施強(qiáng)度高、抗風(fēng)浪性能好、養(yǎng)殖水體寬廣,近三年大陳島圍欄養(yǎng)殖大黃魚市場(chǎng)價(jià)格可達(dá)120~150元/kg,因高品質(zhì)而獲得了市場(chǎng)廣泛認(rèn)可。在山東萊州灣遠(yuǎn)海開放海域,建成深遠(yuǎn)海大型管樁圍欄養(yǎng)殖設(shè)施與裝備,突破了大型養(yǎng)殖圍欄鋼樁防腐處理、海上打樁精準(zhǔn)定位等關(guān)鍵技術(shù),養(yǎng)殖水體達(dá)到16萬m3,年可養(yǎng)殖優(yōu)質(zhì)海水魚1 600~2 000 t。全球首艘10萬t級(jí)大型養(yǎng)殖工船開展了總體方案設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià),現(xiàn)已建造完成出塢下水[70],進(jìn)行了3 000噸級(jí)“國(guó)信101號(hào)”中試船養(yǎng)殖大黃魚船載艙養(yǎng)試驗(yàn),可有效規(guī)避近海養(yǎng)殖污染與遠(yuǎn)海養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)。研發(fā)改進(jìn)了扇貝苗分級(jí)計(jì)數(shù)裝置、連續(xù)海帶夾苗機(jī)、牡蠣采苗串自動(dòng)化生產(chǎn)裝置和起捕設(shè)備,提升了近海養(yǎng)殖機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化和工程化水平,大幅降低人工作業(yè)強(qiáng)度。
水產(chǎn)飼料精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)與綜合利用的研發(fā)水平逐步提高,推動(dòng)飼料產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。構(gòu)建了草魚、銀鯽(Carassiusauratusgibelio)、花鱸(Lateolabraxjaponicus)、軍曹魚(Rachycentroncanadum)、中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)等10余個(gè)物種,3個(gè)生長(zhǎng)階段對(duì)應(yīng)于38種營(yíng)養(yǎng)成分的生物利用率數(shù)據(jù)庫(kù)。在原料預(yù)處理(如發(fā)酵菌種篩選、植物蛋白源復(fù)合發(fā)酵、酶處理等)、飼料配方營(yíng)養(yǎng)平衡(如氨基酸平衡、能量平衡等)、添加劑(營(yíng)養(yǎng)添加劑、誘食劑、外源酶添加劑等)等方面進(jìn)展良好,提高了廉價(jià)飼料原料的生物利用率[71-73]。水產(chǎn)品品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控研究展開,集中在飼料營(yíng)養(yǎng)(蛋白、脂肪、能量等)與養(yǎng)殖產(chǎn)品的體色、營(yíng)養(yǎng)成分、質(zhì)地特性、口感風(fēng)味、有毒有害物質(zhì)積累等方面之間的關(guān)系,初步建立了主要魚類產(chǎn)品的品質(zhì)評(píng)價(jià)規(guī)范,提出了主要品質(zhì)指標(biāo)的營(yíng)養(yǎng)學(xué)調(diào)控技術(shù)[74-75]。水產(chǎn)病害防控和健康管理理念逐步形成,研發(fā)了一系列有效防控疾病的生物制品,如草魚出血病滅活疫苗及減毒活疫苗、淡水魚類嗜水氣單胞菌滅活疫苗[76],海水魚類遲鈍愛德華氏菌減毒活疫苗已經(jīng)獲得新獸藥證書;若干有重大影響的病原如魚類虹彩病毒[77]、羅非魚鏈球菌[78]及海水魚類弧菌病[79]的保護(hù)性抗原發(fā)掘及疫苗研制取得階段性進(jìn)展,草魚嗜水氣單胞菌敗血癥、銅綠假單胞菌赤皮病二聯(lián)蜂膠滅活疫苗,大菱鲆鰻弧菌滅活疫苗和虹鱒傳染性造血器官壞死病核酸疫苗獲得了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部相關(guān)批件,向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用又邁進(jìn)一步。
水產(chǎn)種質(zhì)資源的收集、保護(hù)和研發(fā)目前還處于起步階段,已有的種質(zhì)保存工作較為零散、缺乏系統(tǒng)性;種質(zhì)資源收集保存種類和數(shù)量不多,種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定與系統(tǒng)評(píng)價(jià)范圍和規(guī)模還不廣,表型和基因型聯(lián)合數(shù)據(jù)庫(kù)尚未建立[80]。育種技術(shù)原始創(chuàng)新能力還需加強(qiáng),重要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳基礎(chǔ)解析不夠深入,有育種利用價(jià)值和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新基因不多,由中國(guó)自主研發(fā)的水產(chǎn)實(shí)用性育種技術(shù)較少,鰻鱺為代表的高經(jīng)濟(jì)價(jià)值物種的人工繁育技術(shù)尚未突破。新品種“良種不良”的現(xiàn)象依然存在,已有新品種主要以生長(zhǎng)性狀為主,具有復(fù)合性狀的新品種相對(duì)較少,良種覆蓋率偏低,對(duì)產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)率平均為 25%左右,不能有效發(fā)揮新品種的“芯片”功能[81-82]。專業(yè)化重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)相對(duì)缺乏,與產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合的創(chuàng)新中心較少,推動(dòng)種業(yè)創(chuàng)新成果直接應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過程中的作用不顯著。
標(biāo)志性的池塘養(yǎng)殖面臨水環(huán)境保護(hù)、品質(zhì)保障與生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變等諸多壓力,養(yǎng)殖的專業(yè)化、集約化、現(xiàn)代化程度普遍不夠,養(yǎng)殖生產(chǎn)方式簡(jiǎn)單粗放,資源消耗大,生產(chǎn)效率低;種質(zhì)種苗生產(chǎn)良種化、規(guī)?;潭炔粔?,大規(guī)格優(yōu)質(zhì)苗種供給能力明顯不足。海水養(yǎng)殖整體開發(fā)利用程度還較低,已有養(yǎng)殖高度集中于20 m等深線以內(nèi)近岸海域和灘涂,密度高、強(qiáng)度大,可供開發(fā)的海岸線后備資源不足。中國(guó)擁有豐富的深遠(yuǎn)海宜養(yǎng)海域,尤其是南海海域,海況條件、可養(yǎng)空間和生物資源豐富,適宜大型養(yǎng)殖平臺(tái)和抗風(fēng)浪網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式發(fā)展,雖然已有部分智能養(yǎng)殖設(shè)施與裝備在產(chǎn)業(yè)中進(jìn)行示范應(yīng)用,但利用的空間范圍占整個(gè)海域比例還很低。鹽堿和稻田水域面積廣闊,但宜漁空間開發(fā)不足,需要強(qiáng)化適養(yǎng)宜養(yǎng)種類的篩選,攻克養(yǎng)殖技術(shù)瓶頸,建立支撐鄉(xiāng)村振興的典型模式,擴(kuò)展宜漁水域利用途徑和空間。
大宗養(yǎng)殖品種由于產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格低,飼料原料價(jià)格高,且主要蛋白源如豆粕依賴進(jìn)口,因此,在飼料配方中使用了大量的廉價(jià)原料,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的水產(chǎn)配合飼料存在飼料系數(shù)高、飼料轉(zhuǎn)化效率低、營(yíng)養(yǎng)元素得不到充分利用的現(xiàn)象。名特優(yōu)水產(chǎn)養(yǎng)殖種類營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)缺乏,養(yǎng)殖過程仍然依靠大量魚粉甚至鮮雜魚,飼料適口性差、配方設(shè)計(jì)不精準(zhǔn)、飼料效率不高、高比例替代魚粉魚油等關(guān)鍵技術(shù)問題還未解決。水產(chǎn)疫病發(fā)生普遍,對(duì)蝦白斑病、海水魚弧菌病、淡水魚類細(xì)菌性敗血癥等危害嚴(yán)重。在水產(chǎn)養(yǎng)殖種類的流行病學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)等基礎(chǔ)理論研究領(lǐng)域較為薄弱,高新技術(shù)和研究方法的應(yīng)用較晚,研究?jī)?nèi)容缺乏系統(tǒng)性和延伸性。水產(chǎn)疫苗研究起步晚,水產(chǎn)疫苗和生物制劑申報(bào)手續(xù)煩瑣、審批周期長(zhǎng),水產(chǎn)疫苗的商品化進(jìn)程緩慢、疫苗制劑的技術(shù)含量有待提高、推廣應(yīng)用力度需要提升。
目前,水產(chǎn)品養(yǎng)殖生產(chǎn)時(shí)常出現(xiàn)增產(chǎn)不增收的現(xiàn)象,這是由于市場(chǎng)越來越重視養(yǎng)殖產(chǎn)品的品質(zhì)。片面追求產(chǎn)量,容易導(dǎo)致養(yǎng)殖產(chǎn)品出現(xiàn)口感差,有土腥味、藻腥味等。此外,養(yǎng)殖產(chǎn)品色澤、肌肉品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味等也成為消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)。如何讓養(yǎng)殖產(chǎn)品的品質(zhì)與人們所謂的“野生”味道相接近,是水產(chǎn)科研工作者迫切需要解決的首要問題。除了品質(zhì)以外,水產(chǎn)品質(zhì)量安全也備受關(guān)注,“多寶魚藥殘事件”對(duì)于大菱鲆養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了毀滅性的影響,需要耗費(fèi)大量時(shí)間和精力來扭轉(zhuǎn)消費(fèi)者對(duì)于類似事情的認(rèn)識(shí)。伴隨城市化進(jìn)程加快,來源于點(diǎn)源或者面源的工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)等污染嚴(yán)重影響環(huán)境,這些有毒有害物質(zhì)可通過食物鏈在水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品中積累[83]。此外,水產(chǎn)飼料原料中的汞、鎘、鉛等重金屬,棉酚、霉菌毒素、農(nóng)藥等有毒物質(zhì)也會(huì)通過飼料蓄積水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi),造成食品安全存在隱患[84]。
完善水產(chǎn)種質(zhì)資源保藏體系,建設(shè)好國(guó)家海洋漁業(yè)生物種質(zhì)資源庫(kù),謀劃好國(guó)家淡水漁業(yè)生物種質(zhì)資源庫(kù),推進(jìn)各海區(qū)流域種質(zhì)資源布局,做好黃渤海、東海和南海等海區(qū)分庫(kù),黑龍江、黃河、長(zhǎng)江、珠江等流域分庫(kù)建設(shè),強(qiáng)化水產(chǎn)種質(zhì)資源收集保藏、鑒定評(píng)價(jià)和共享利用。夯實(shí)品種培育理論基礎(chǔ)研究,發(fā)掘主要水產(chǎn)養(yǎng)殖生物基因資源,解析品質(zhì)、抗逆、抗病、生長(zhǎng)和繁殖等重要經(jīng)濟(jì)性狀形成的遺傳基礎(chǔ)與調(diào)控機(jī)制,篩選能夠真正應(yīng)用于育種過程中的關(guān)鍵基因和相關(guān)標(biāo)記。推動(dòng)水產(chǎn)生物表型組等重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),實(shí)現(xiàn)典型水產(chǎn)生物表型的高通量、高分辨、多尺度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)分析。優(yōu)化選擇育種、雜交育種、性控育種等常規(guī)育種技術(shù),開展以基因編輯、全基因組選擇、分子設(shè)計(jì)、合成生物等為著力點(diǎn)的前沿育種技術(shù)創(chuàng)新,建立現(xiàn)代高效水產(chǎn)育種技術(shù)體系,提升育種效率和精度。
水產(chǎn)重要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳改良研究,除了關(guān)注生長(zhǎng)、抗病、抗逆等保障水產(chǎn)品穩(wěn)定產(chǎn)出的性狀外,還要更多關(guān)注符合消費(fèi)者需求、市場(chǎng)需求和環(huán)境需求的性狀。如改變傳統(tǒng)飲食方式的性狀,像肌間刺數(shù)目少、可食用面積大、易于進(jìn)行加工等品質(zhì)性狀;能夠引導(dǎo)消費(fèi)習(xí)慣的性狀,像鰱(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙(Hypophthalmichthysnobilis)的魚頭占體長(zhǎng)比例高,克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)的軟殼和方便剝離;提升產(chǎn)品終端價(jià)值的性狀,如中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)的大規(guī)格和整齊度,紅鰭東方鲀(Takifugurubripes)的全雄性。重點(diǎn)培育優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆、速生、高飼料轉(zhuǎn)化率等具有廣適性的突破性新品種,提高良種的覆蓋率、增產(chǎn)貢獻(xiàn)率和市場(chǎng)占有率;培育專用型的特色養(yǎng)殖品種,適合于深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖工船、離岸深水抗風(fēng)浪網(wǎng)箱、漁農(nóng)綜合種養(yǎng)等特定模式,發(fā)揮專用型品種的經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)勢(shì)。
突破池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)構(gòu)建、養(yǎng)殖容量、投喂策略、水質(zhì)調(diào)控、污染物資源化利用、精準(zhǔn)化管理等關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建主要養(yǎng)殖品種池塘高效智慧養(yǎng)殖升級(jí)模式;開展?jié)O農(nóng)系統(tǒng)資源配置、物質(zhì)能量循環(huán)、環(huán)境修復(fù)工程化技術(shù)、污染物排放與資源化利用等,鹽堿水環(huán)境改良、耐鹽堿品種篩選、排堿與土壤修復(fù)等相關(guān)研究,建立漁農(nóng)生態(tài)種養(yǎng)與以漁治堿養(yǎng)殖等綠色生產(chǎn)模式。研究全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖魚類行為、生理生態(tài)與物質(zhì)能量轉(zhuǎn)換利用模式,研發(fā)養(yǎng)殖環(huán)境工程化構(gòu)建、自動(dòng)化控制、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù),打造訂單化生產(chǎn)的水產(chǎn)苗種繁育和名優(yōu)品種養(yǎng)殖工廠,建立擁有高集約化和排放可控等特點(diǎn)的陸基工廠化智能養(yǎng)殖方式。研究灘涂生態(tài)農(nóng)牧化空間功能優(yōu)化,耐鹽植物規(guī)模化種植和動(dòng)物養(yǎng)殖,生境改良和貝-藻綜合增殖等相關(guān)技術(shù),開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的淺海筏式和底播增養(yǎng)殖實(shí)用技術(shù),形成淺海灘涂清潔高效生產(chǎn)模式。
研制池塘高效節(jié)能水質(zhì)調(diào)控、集中投飼、魚類起捕、分級(jí)及疫苗注射等新型養(yǎng)殖生產(chǎn)和作業(yè)設(shè)備,筏式養(yǎng)殖貝藻類生態(tài)工程化養(yǎng)殖與采收裝備,淺海底播增養(yǎng)殖動(dòng)物機(jī)械播苗和智能采捕等設(shè)施,提高主養(yǎng)品種的全程機(jī)械化作業(yè)水平,顯著降低勞動(dòng)力強(qiáng)度。突破水動(dòng)力分析、結(jié)構(gòu)安全、模塊化設(shè)計(jì)、升降控制、海上固泊等關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)具備臺(tái)風(fēng)主動(dòng)性避險(xiǎn)和運(yùn)行姿態(tài)自動(dòng)調(diào)整的智能養(yǎng)殖漁場(chǎng),研發(fā)信息感知與傳輸設(shè)備、自動(dòng)投喂決策系統(tǒng)、水下清洗機(jī)器人、高效清潔能源系統(tǒng),構(gòu)建智能化養(yǎng)殖過程管理系統(tǒng)控制中心,增強(qiáng)智能化養(yǎng)殖操控能力和管控水平。開展大型養(yǎng)殖工船功能、結(jié)構(gòu)、水動(dòng)力學(xué)分析研究,建立深遠(yuǎn)海適漁性艙養(yǎng)系統(tǒng),研制魚類行為監(jiān)測(cè)與生物量智能識(shí)別、燈誘聚魚與真空泵吸起捕、養(yǎng)殖全過程自動(dòng)化管控等核心配套裝備,實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海集約化、工業(yè)化養(yǎng)殖。
升級(jí)以生長(zhǎng)指標(biāo)為主體構(gòu)建的水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需求數(shù)據(jù)庫(kù),納入品質(zhì)和安全等相關(guān)需求的數(shù)據(jù);篩選養(yǎng)殖動(dòng)物新型高效非糧營(yíng)養(yǎng)源,研發(fā)新型營(yíng)養(yǎng)源的有毒有害物質(zhì)消減技術(shù);開發(fā)促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)高效利用和養(yǎng)殖動(dòng)物健康的功能性添加劑;研究養(yǎng)殖動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需求和投喂策略精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù),養(yǎng)殖動(dòng)物品質(zhì)和質(zhì)量安全的飼料營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù);開發(fā)新型營(yíng)養(yǎng)源在高效配合飼料中的替代利用技術(shù),研制水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物全價(jià)高效配合飼料。建立水產(chǎn)動(dòng)物疾病的精準(zhǔn)即時(shí)智能化診斷技術(shù)和監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建防病性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng);針對(duì)主養(yǎng)品種病原性細(xì)菌、真菌、病毒和寄生蟲等水產(chǎn)動(dòng)物主要疾病,研制新型安全高效的疫苗、佐劑、免疫增強(qiáng)劑及中草藥等抗病生物制劑,提高免疫效率和保護(hù)周期;研發(fā)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境生物調(diào)控等生態(tài)防控技術(shù)與安全評(píng)價(jià)技術(shù)體系,降低重大疫病發(fā)生范圍和頻率。
開發(fā)水產(chǎn)品中主要污染物高靈敏新型分離材料構(gòu)建、高通量精準(zhǔn)定量未知危害物篩查及快速檢測(cè)、典型污染物自動(dòng)化前處理等技術(shù);開展重點(diǎn)品種關(guān)鍵安全風(fēng)險(xiǎn)因子基礎(chǔ)及指紋圖譜庫(kù)開發(fā)、水產(chǎn)品中危害因子形成規(guī)律及調(diào)控機(jī)制,重點(diǎn)水產(chǎn)品中關(guān)鍵危害物毒理學(xué)評(píng)價(jià)及復(fù)合污染評(píng)估等研究,摸清中國(guó)不同水產(chǎn)品特征風(fēng)險(xiǎn)因子的潛在來源途徑,針對(duì)性提出不同區(qū)域、產(chǎn)品的優(yōu)控危害因子名單,建立中國(guó)水產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域性管控技術(shù)。研究水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和核心要素,構(gòu)建覆蓋全過程的水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯技術(shù)體系;圍繞水產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈,進(jìn)行重點(diǎn)水產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境、企業(yè)管理、質(zhì)量安全等重要信息采集,研究基于區(qū)塊鏈的編碼、標(biāo)識(shí)以及信息的獲取、傳輸和管理技術(shù),建立水產(chǎn)品標(biāo)志識(shí)別和信息查詢的溯源系統(tǒng),形成準(zhǔn)確可靠、運(yùn)行高效的我國(guó)水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯體系。
強(qiáng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖科技自立自強(qiáng),優(yōu)化完善水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)創(chuàng)新體系。錨定水產(chǎn)養(yǎng)殖研究領(lǐng)域涵蓋的重大優(yōu)良品種選育、高效智漁工廠構(gòu)建、增值質(zhì)保能力提升等關(guān)鍵環(huán)節(jié),在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中設(shè)立支撐水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)代化的重點(diǎn)專項(xiàng),開展全鏈條式科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,加強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖基礎(chǔ)理論和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,突破制約水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí),以技術(shù)創(chuàng)新支撐產(chǎn)業(yè)鏈條變革,強(qiáng)化產(chǎn)前技術(shù)、優(yōu)化產(chǎn)中技術(shù)、拓展產(chǎn)后技術(shù),有效提升現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的科技硬實(shí)力、核心競(jìng)爭(zhēng)力和綜合影響力。
建立健全財(cái)政資金對(duì)基礎(chǔ)性、公益性研究平臺(tái)和示范基地的投入穩(wěn)定增長(zhǎng)機(jī)制,加大水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域國(guó)家或省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心、種質(zhì)資源保存基地、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范基地等各級(jí)各類平臺(tái)建設(shè)的支持力度。將研究、開發(fā)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化有機(jī)結(jié)合起來,進(jìn)一步擴(kuò)大漁業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系覆蓋面,加速品種、技術(shù)、模式、裝備、疫病、飼料等方面取得新突破的科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用,發(fā)揮新型水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)推廣體系作用,擴(kuò)展技術(shù)培訓(xùn)、病害防治、用藥指導(dǎo)等公益性服務(wù),提升科研支撐能力,帶動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康良性發(fā)展。
結(jié)合國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略定位,落實(shí)《關(guān)于加快推進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展的若干意見》等相關(guān)政策,實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。加大水產(chǎn)育種、生態(tài)養(yǎng)殖、營(yíng)養(yǎng)飼料、病害防治、漁業(yè)裝備等領(lǐng)域科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化的政策支持力度和法律法規(guī)制定,加快水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的制(修)訂;構(gòu)建水域生態(tài)環(huán)境健康評(píng)價(jià)體系,科學(xué)規(guī)劃漁業(yè)水域利用空間;完善水產(chǎn)養(yǎng)殖基本水域?yàn)┩勘Wo(hù)制度等配套政策,探索建立“科研院所+龍頭企業(yè)+漁村漁民”的推廣模式,將分散的研發(fā)力量納入現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展體系中,積極培育水產(chǎn)養(yǎng)殖新型經(jīng)營(yíng)主體,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)能。
堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新雙輪驅(qū)動(dòng),匯交各類優(yōu)勢(shì)資源,聚焦水產(chǎn)養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)域的重要漁業(yè)省份與重點(diǎn)龍頭企業(yè),建立一體化協(xié)同攻關(guān)機(jī)制,實(shí)行上下游一體化研究。堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向、面向市場(chǎng)需求,通過科研任務(wù)牽引、重大項(xiàng)目支撐、研究力量互補(bǔ),加快新品種、新技術(shù)、新裝備的研發(fā)突破,推動(dòng)研究力量與市場(chǎng)主體緊密協(xié)作,建立可借鑒、可推廣、可復(fù)制的區(qū)域示范推廣典型生產(chǎn)模式,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的協(xié)同攻關(guān),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新效率和經(jīng)濟(jì)效益雙提升,解決以往科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)、科技資源配置碎片化、科技成果轉(zhuǎn)化不暢等存在的突出問題。
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