鱘魚微流水養(yǎng)殖漁業(yè)能耗測(cè)算與節(jié)能措施分析

王師君

（山東省泗水縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 泗水 273200）

鱘魚屬世界性保護(hù)物種，肉味鮮美，營養(yǎng)豐富，市場(chǎng)潛力大，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，從上世紀(jì)90年代，我國的漁業(yè)科技工作者先后攻克了史氏鱘的全人工養(yǎng)殖繁育技術(shù)，同時(shí)積極引進(jìn)國外優(yōu)良鱘魚品種，并自主培育出多個(gè)適合我國養(yǎng)殖的鱘魚雜交品種，我國除西藏以外的所有大陸省和直轄市均開展了鱘魚的養(yǎng)殖，到2018年，我國淡水鱘魚養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到9.7萬t，是世界最大鱘魚養(yǎng)殖國。隨著鱘魚人工養(yǎng)殖和苗種繁育技術(shù)逐步成熟，我國鱘魚養(yǎng)殖產(chǎn)量急速上升，但由于鱘魚不屬于廣泛消費(fèi)的水產(chǎn)品，伴隨著商品魚大量上市而來的是市場(chǎng)價(jià)格的急速下滑，鱘魚養(yǎng)殖面臨綜合成本持續(xù)上升、產(chǎn)能過剩和缺乏競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)等困難，養(yǎng)殖鱘魚已經(jīng)進(jìn)入微利時(shí)代。節(jié)能減排是國家可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略，漁業(yè)節(jié)能也備受關(guān)注，本文通過對(duì)泗水縣鱘魚微流水養(yǎng)殖情況的統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)鱘魚微流水養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的增氧、供水等電力直接能耗和飼料間接能耗進(jìn)行了測(cè)算，并對(duì)節(jié)能措施進(jìn)行了分析。

1 泗水縣鱘魚微流水養(yǎng)殖漁業(yè)能耗測(cè)算

1.1 全縣鱘魚養(yǎng)殖發(fā)展?fàn)顩r

泗水縣鱘魚養(yǎng)殖緊跟國內(nèi)鱘魚的發(fā)展，1998年泗水縣虹鱒魚良種場(chǎng)開始進(jìn)行雜交鱘、西伯利亞鱘等品種的養(yǎng)殖生產(chǎn)，到2000年形成規(guī)模，商品鱘魚產(chǎn)量達(dá)到15 t，并在全縣形成較大影響，到2014年漁場(chǎng)鱘魚養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到120 t多。泗水縣虹鱒魚良種場(chǎng)在自身發(fā)展的同時(shí)，充分發(fā)揮示范帶動(dòng)作用，通過提供優(yōu)質(zhì)苗種、舉辦培訓(xùn)班、完成科技試驗(yàn)項(xiàng)目、發(fā)表論文等形式，帶動(dòng)了泗水縣及山東省的鱘魚養(yǎng)殖發(fā)展，2005年泗水縣鱘魚養(yǎng)殖戶增加至50多家。2008年發(fā)展至100多家，至2014年，泗水縣鱘魚養(yǎng)殖戶達(dá)到150多家，鱘魚苗種培育戶10多家，年培育鱘魚苗種400多萬尾，商品鱘魚產(chǎn)量達(dá)到2 000 t以上，產(chǎn)值達(dá)到6 000萬元左右。近幾年，受鱘魚市場(chǎng)價(jià)格下滑等因素的影響，全縣鱘魚養(yǎng)殖規(guī)模逐步縮減，到2020年，全縣鱘魚微流水養(yǎng)殖戶數(shù)43戶，合計(jì)面積約10 hm2，以鱘魚為主的冷水魚產(chǎn)量1 536 t。

1.2 鱘魚微流水養(yǎng)殖設(shè)施系統(tǒng)的能源消耗測(cè)算

泗水縣鱘魚養(yǎng)殖戶主要集中在泉林鎮(zhèn)、華村鎮(zhèn)、濟(jì)河街道辦事處、泗河街辦事處、苗館鎮(zhèn)、中冊(cè)鎮(zhèn)、金莊鎮(zhèn)、圣水峪鎮(zhèn)等，養(yǎng)殖模式主要為利用泉水、地下水、河水進(jìn)行流水養(yǎng)殖，其主要能耗環(huán)節(jié)為養(yǎng)殖用水的抽提、魚池增氧電力能耗，間接能耗為飼料生產(chǎn)能耗。

1.2.1 水泵耗能根據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)研，泗水縣鱘魚微流水養(yǎng)殖一般每0.07 hm2水面配備供水水泵1臺(tái)，4 kW，24 h/d，平均每年運(yùn)行240 d。年耗電量為3 456 000 kWh。

按照1 kWh電= 0.1229 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，年耗424 742 kg標(biāo)準(zhǔn)煤。

1.2.2 增氧耗能根據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)研，泗水縣鱘魚微流水養(yǎng)殖一般每0.07 hm2水面配備水車式增氧機(jī)2臺(tái)，0.75 kW/臺(tái)，計(jì)1.5 kW，24 h/d，平均每年運(yùn)行240 d。年耗電量為1 296 000 kWh。

按照1 kWh電= 0.1229 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，年耗159 278 kg標(biāo)準(zhǔn)煤。

1.2.3 飼料間接耗能普通顆粒飼料的噸電耗一般為35～40 kWh，水產(chǎn)顆粒飼料在粉碎細(xì)度、蒸汽調(diào)質(zhì)等方面需要花費(fèi)更多的能源，約為50 kWh。2020年泗水縣鱘魚微流水養(yǎng)殖漁用飼料的用量約1996.8 t，折合電耗為99 840 kWh，年耗標(biāo)準(zhǔn)煤12 270 kg。

1.2.4 能耗水平2020年泗水縣鱘魚微流水養(yǎng)殖產(chǎn)量1 536 t，產(chǎn)值3 840萬元，根據(jù)計(jì)算，水泵能耗水平110.61 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元產(chǎn)值，占總能耗的71.23 %，增氧能耗水平41.48 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元產(chǎn)值，占總能耗的26.71 %，飼料間接能耗水平3.20 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元產(chǎn)值，占總能耗的2.06 %，總體能耗水平155.3 kg標(biāo)準(zhǔn)煤／萬元產(chǎn)值。

表1 鱘魚微流水養(yǎng)殖設(shè)施系統(tǒng)的能源消耗表

2 泗水縣鱘魚微流水養(yǎng)殖漁業(yè)節(jié)能措施分析

2.1 生物包曝氣增氧技術(shù)

水中的溶氧是鱘魚生存和生長發(fā)育的重要因素，對(duì)鱘魚攝食率、餌料利用率和增重率都有很大的影響，鱘魚微流水養(yǎng)殖由于用水量小，對(duì)溶解氧的控制、維持尤其重要。

多數(shù)鱘魚養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖水源為地下水，直接從地下淺井中抽提出來的水溶解氧偏低，測(cè)量的最低溶解氧只有0.6 mg/L左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鱘魚養(yǎng)殖需要的5 mg/L以上的溶解氧要求。筆者選用一種PVC材料的斜波管網(wǎng)狀基質(zhì)材料構(gòu)成的立方體生物包處理鱘魚養(yǎng)殖用水。將地下淺井水直接抽提到生物包上，靠生物包細(xì)密的微孔將水盡量打碎，讓水與空氣充分接觸，不但能夠?qū)⑺械倪^飽和有害氣體揮發(fā)掉，還能夠迅速提升溶解氧，生物包表面附著酷似泥苔的生物后，還能夠消除氨氮等，曝氣后水的溶解氧能夠達(dá)到5 mg/L以上，效果非常明顯。而如果將低溶氧的地下水直接注入養(yǎng)殖池，需要3 h以上才能上升到5 mg/L以上，相當(dāng)于節(jié)約增氧機(jī)增氧耗能162 000 kWh，19 909.8 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)約總能耗的3.34 %。

2.2 優(yōu)質(zhì)飼料精準(zhǔn)投喂技術(shù)

優(yōu)質(zhì)高效配合飼料的使用，可以有效改善鱘魚的品質(zhì)質(zhì)量，提高鱘魚對(duì)飼料的消化吸收，減少殘餌、糞便等對(duì)水質(zhì)的污染，加快魚的生長，增強(qiáng)魚的運(yùn)輸抗應(yīng)激能力。合理、適度的投喂管理技術(shù)可以減少飼料的浪費(fèi)，確保鱘魚的健康生長。優(yōu)質(zhì)配合飼料的使用具有的優(yōu)勢(shì)很多，但養(yǎng)殖戶的認(rèn)識(shí)存在明顯的偏差，不少養(yǎng)殖戶貪圖便宜、能夠賒賬等，使用了質(zhì)量比較差的飼料，不僅生長速度慢、餌料系數(shù)高、成活率收到影響，而且鱘魚的養(yǎng)殖周期變長，相對(duì)增加了養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)，養(yǎng)殖出的魚品抗應(yīng)激能力差，裝車時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)鱘魚體表發(fā)紅出血、脫皮等現(xiàn)象，運(yùn)輸成活率也沒有保障。

根據(jù)對(duì)泗水縣鱘魚養(yǎng)殖戶的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，使用優(yōu)質(zhì)配合飼料的養(yǎng)殖戶，平均餌料系數(shù)1.1，而使用低檔飼料的，餌料系數(shù)多在1.3以上，按照每年生產(chǎn)鱘魚1 536 t計(jì)算，全部使用適合鱘魚生長需求的優(yōu)質(zhì)飼料，可節(jié)約飼料307.2 t，折合間接節(jié)約電耗 15 360 kWh，折合標(biāo)準(zhǔn)煤1 887.7 kg，節(jié)約總能耗的0.32 %。

2.3 精細(xì)化養(yǎng)殖管理技術(shù)

鱘魚養(yǎng)殖的關(guān)鍵技術(shù)要素主要有苗種質(zhì)量、水質(zhì)調(diào)控、養(yǎng)殖容量控制、優(yōu)質(zhì)飼料精準(zhǔn)投喂、病害防控等，在養(yǎng)殖過程中，選擇優(yōu)質(zhì)健壯的苗種是鱘魚養(yǎng)殖的基礎(chǔ)，養(yǎng)殖水體的增氧、定期進(jìn)行換水、清污等水質(zhì)調(diào)控工作，給鱘魚的健康生長提供了優(yōu)良的水質(zhì)環(huán)境，既能保障鱘魚的正常生長，也能減少病害的發(fā)生，合理的養(yǎng)殖容量，能夠在個(gè)體增重和群體增重兩個(gè)方面取得理想的效果，精細(xì)化的養(yǎng)殖管理，能夠確保鱘魚微流水養(yǎng)殖的正常進(jìn)行，相應(yīng)起到降低漁業(yè)能源消耗的效果，根據(jù)本縣養(yǎng)殖戶之間的對(duì)比，采用精細(xì)化養(yǎng)殖管理技術(shù)的養(yǎng)殖戶比本縣一般養(yǎng)殖戶成活率提高10 % 以上，養(yǎng)殖周期縮短1個(gè)月左右，相應(yīng)節(jié)約能耗15 % 左右。

3 討論

（1）鱘魚微流水養(yǎng)殖系統(tǒng)主要能耗為抽提地下水和增氧所消耗的電力能源，高效的增氧措施不僅能有效提高養(yǎng)殖水體的溶氧量，還能確保鱘魚的健康生長，增加養(yǎng)殖產(chǎn)量。2016年，泗水縣進(jìn)行了小型液氧增氧技術(shù)試驗(yàn)。液態(tài)氧增氧技術(shù)最初由丹麥和德國等國家設(shè)計(jì)并應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖,同機(jī)械式增氧相比，氣液接觸式增氧的氣源部分由空氣改為純氧、液氧或富氧。在常溫常壓下（20 ℃、100 kPa），自然水體里大約溶解氧為9.05 mg/L。而20 ℃、350 kPa的情況下的溶解氧能達(dá)到120 mg/L，液氧增氧系統(tǒng)就利用了這一原理，將液氧和水同時(shí)投入到壓力罐中混合成超高溶解氧水，通過輸送管道投放在養(yǎng)殖池水中，經(jīng)過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)，使水中溶氧達(dá)到想要得到的水溶氧，從而達(dá)到養(yǎng)殖增產(chǎn)的效果。該增氧模式能夠有效提高養(yǎng)殖產(chǎn)量，縮短養(yǎng)殖周期，相應(yīng)降低漁業(yè)能耗。由于近幾年液氧價(jià)格持續(xù)上升，養(yǎng)殖戶應(yīng)用積極性不高。但類似的高效增氧技術(shù)還有明顯的應(yīng)用推廣價(jià)值。

（2）優(yōu)質(zhì)飼料的應(yīng)用和精準(zhǔn)投喂具有雙重的節(jié)能減排意義。適合鱘魚生長需求的優(yōu)質(zhì)飼料在滿足鱘魚正常生長的同時(shí)，消化吸收率比較高，能夠減少殘餌、糞便對(duì)水體的污染，在節(jié)能的同時(shí)做到減排，需要大力推廣。

（3）鱘魚屬于冷溫性淡水魚類，夏季水溫超過25 ℃ 后需要逐步降低飼料投喂率，以避免發(fā)生高溫病，但部分養(yǎng)殖戶對(duì)鱘魚的生物學(xué)特性了解不多，不能及時(shí)調(diào)整飼料投喂量，既浪費(fèi)了飼料，增加了養(yǎng)殖成本和漁業(yè)能耗，又影響了養(yǎng)殖成活率，在今后的漁業(yè)推廣工作中需要加強(qiáng)鱘魚精細(xì)化管理技術(shù)推廣力度。