池塘“零排放”綠色高效圈養模式的實踐及發展前景
——以湖北省宜昌市為例

楊軍，艾健，沈修俊，李林，林晨智，駱文豪

（1.宜昌市水產技術推廣站，湖北 宜昌 443000；2.當陽市王店鎮農業服務中心，湖北 當陽 444100；3.枝江市水產服務中心，湖北 枝江 443200）

池塘養殖是我國水產養殖的主要生產方式之一，在漁業生產中具有極其重要的地位。隨著池塘養殖快速發展，“進排水渠+池塘”的傳統養殖模式已凸顯出系列問題，嚴重阻礙了我國水產養殖業可持續發展。近年來，國內出現了很多新技術、新模式，如池塘網箱清潔養殖系統、序批式池塘養殖系統、陸基集裝箱循環水養殖系統、浮式圓槽流水養殖系統等。上述養殖系統集污效率較低，運行成本較高。

華中農業大學水產學院研發的池塘“零排放”圈養模式，基于“能時時打掃池塘衛生”的理念，構建了一套新型的池塘圈養系統，并對其結構、排污率、養殖適應性等進行了初步探索。該養殖模式經過3年實踐，取得了顯著的經濟、社會和生態效益。

1 技術原理

在池塘中構建圈養裝置，把養殖對象圈在圈養桶內養殖，通過圈養桶特有的錐形集污裝置高效率收集殘餌、糞污等廢棄物，經吸污泵抽排移出圈養桶，進入尾水分離塔，固廢在分離塔中沉淀分離、收集后進行資源化再利用。去除固廢后的尾水經人工濕地脫氮除磷后再回流到池塘重復使用，實現養殖尾水的“零排放”，是一種生態、環保、安全、高效的全新綠色養殖技術。該模式可大幅提高池塘養殖容量和效益，有效減少病害發生，實現養殖尾水零排放及固形污物二次利用。

2 系統組成

2.1 養殖、捕撈系統

圈養桶采用進口食品級PE材料一次成型加工制成，使用壽命長達10年以上，直徑4.0 m，上部為高2.0 m的圓柱體，下部為高1.0 m的圓錐體，有效養殖容積20.0 m3。內設固定式防逃網和活動式捕撈網隔，需要分級或捕撈時，升起捕撈網隔即可便捷化起捕。可與集成吸魚泵技術結合，實現機械化捕撈。

2.2 增氧、推水系統

通過空壓機、羅茨鼓風機或制氧機等與納米增氧管進行微孔增氧。增氧產生的氣泡在圈養系統內形成由四周向中央推送的水流，可將殘餌、糞便等養殖廢棄物推送到圈養系統中央部位，以利于沉降、收集。可加裝推水水泵，利用水流的沖擊形成環流，不僅鍛煉魚類，而且有助于收集剩餌、糞便。

2.3 集、排污系統

由圈養桶下部圓錐體、尾水管道、吸污泵構成。當殘餌糞便下沉至錐底后，因無魚類擾動自然沉積到排水口附近。當吸污泵開啟，含剩餌、糞便的污水（黑水）會首先被抽出，進入尾水分離塔。抽排完污水（黑水）后，繼續抽出清水（非黑水狀態的養殖尾水，含魚類代謝產物）排到圈養外塘，靠池塘水體的自凈能力降解氮磷。

2.4 固液分離及尾水處理系統

尾水分離塔直徑1.8 m，髙1.9 m，容積6.0 m3。污水（黑水）入尾水分離塔后，在重力作用下，靜置5～6 h，固形物即可充分沉淀至水塔底部，此時可從底部通過水管將固形物排出收集，進一步資源化再利用處理（如發酵制作有機肥，飼養蚯蚓，產生沼氣等）。去除固廢后的上清液流經垂直流人工濕地系統，采用短程硝化+厭氧氨氧化技術進行脫氮除磷處理，處理后的水重新回到池塘中重復使用，實現養殖尾水零排放目標。

2.5 池塘水體自凈系統

在外塘中通過移植苦草、狐尾藻等沉水植物，以及布設生物刷、架設生物浮床等措施，強化池塘水體的自凈能力，透明度在60.0 cm以上。

3 養殖管理

3.1 品種選擇與放養

3.2 飼養管理

根據放養品種選擇飼料，其粒徑大小根據魚體生長適時調整。采用“四定”投飼原則，投飼量應視魚體大小、水溫、天氣、吃食和活動情況等適時調整。

3.3 日常管理

養殖前期保持圈養桶圓柱體水深1.5 m左右，中后期逐漸加高池塘水位，直至圈養桶圓柱體最大水深1.8 m，高溫季節保持圈養桶高水位。魚種入桶后，24 h不間斷開啟桶底增氧系統，氣量可根據具體情況進行調節。養殖期間，采用水質監測系統，適時開啟增氧設備，維持圈內水體ρ（溶解氧）>4.0 mg/L。

3.4 吸污管理

早晚投喂飼料1.0～1.5 h后，開啟吸污泵吸污，抽排污水（黑水）的時間約為3.0～5.0 min。抽排完污水（黑水）后，繼續抽排清水（含魚類代謝產物的養殖尾水）0.5～1.0 h，清水直接抽排到圈養池塘中或經過人工濕地再流入圈養池塘。

3.5 水質調控

在池塘凈化處理區適當種植水生植物，通過布設生物刷等措施，強化池塘水體的自凈能力，保持水質肥活嫩爽，保持透明度>60.0 cm。

4 運用效果

4.1 推廣情況

截至2020年底，已在全國11個省市建設了1 200多套圈養系統，全方位實踐了圈養模式。其中湖北省800多套，其他省市400多套，主要為江西、江蘇、廣西、海南、四川、湖南、河北、貴州等省份。2018年，枝江市漁丫頭水產養殖專業合作社率先在宜昌地區引進該模式，至2020年底，宜昌市已安裝300多套，見表1。

表1 宜昌市圈養系統建設統計

4.2 運用效果

（1）經濟效益。枝江市漁丫頭水產養殖專業合作社圈養基地2018年建成后共養殖3個品種，宜昌市水產技術推廣站進行了全程技術指導與跟蹤，定期抽樣統計，經濟效益顯著。見表2。

表2 枝江漁丫頭水產養殖專業合作社圈養基地經濟效益①

（2）模式對比。不同池塘養殖模式收獲情況見表3[1]。

表3 不同池塘養殖模式收獲情況

（3）生態效益。圈養模式下，當加州鱸密度為200尾/m3時，單位產品耗電量要小于散養模式，而單位產品耗水量無論密度大小，都小于散養模式，見表4[1]。

表4 不同池塘養殖模式生態效益分析

（4）固形物排出效率。采用測定表觀消化率的方法，測算加州鱸攝食后產生的糞便量，再用收集到固形廢棄物干質量去除糞便量（干質量），來計算固形廢棄物的排出率。結果表明圈養系統的固形物排污效率為（96.5±1.8）%，見表5[2]。

表5 加州鱸的表觀消化率和排污效率

5 推廣中存在的問題

5.1 初期投入成本較大

目前，大部分安裝圈養系統的是老舊池塘，池塘底部淤泥厚，清淤、整平勞動力成本較高。架設成本方面，包括構架、集排污系統、增氧系統、固液分離塔、尾水處理系統設備在內，一套系統4個圈養桶建設成本為6.0萬～10.0萬元，盡管使用壽命10年以上，但與傳統池塘養殖建設成本相比，還是要高出很多，一般養殖戶難以承受，如要形成養殖規模，需要大量資金投入。

5.2 缺乏統一安裝標準

在示范推廣前期，科研團隊更多注重養殖品種與密度、吸排污效率的試驗示范，對安裝方式沒有進行研發，每個基地除了統一采購圈養桶、固液分離塔之外，其他設施由養殖戶根據自身經濟情況自行采購、自行安裝，建設標準不統一，質量參差不齊。示范推廣后期，科研團隊注重了安裝方式的研發，初步實現了模塊化安裝，建設質量和美觀度得到極大提升。

6 發展前景

圈養模式是國家農業農村部確立的2019和2020年十大引領性農業技術。該模式實現了養殖尾水“零排放”，養殖環境“零污染”，大幅提升了養殖效益，實現了生態環保與經濟發展的雙贏，發展前景十分廣闊，是“產業結構轉型升級、水產養殖尾水治理、漁業綠色高質量發展”的典范，對推進鄉村振興戰略具有重要意義。

從養殖實踐來說，該模式具有節地節水、節能減排、管理方便、捕撈便捷、用藥減量、品質優良等諸多優勢。建議從以下兩個方面推進，以使其具有持久的生命力。

（1）降低安裝成本。一方面要降低圈養桶、固液分離塔等關鍵設備的制造成本，可在材料選擇、加工工藝方面進一步優化；另一方面，在養殖平臺的構建方面，選擇耐腐蝕、易成型的材料，可直接加工成易拼接的半成品，形成模塊化、標準化構件。

（2）加快技術集成。可集成在線監測、遠程操縱、飼料風送設備等自動化、機械化、信息化、智能化和可追溯系統，為實現水產養殖工業化奠定基礎，促進傳統養殖模式深度轉型升級。