贝类设施养殖工程的研发现状和趋势

收稿日期：２０１４⁃０８⁃１５㊀修回日期：２０１４⁃０９⁃２７

基金项目：农业部国家贝类产业技术体系项目（ＣＡＲＳ⁃４８）；国家自然科学基金项目（３１４７２３１２，４１３０６１５２，３１４０２２８３）作者简介：刘鹰（１９６９ ）男，研究员，研究方向：水产设施养殖与装备工程㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙｉｎｌｉｕ＠ｑｄｉｏ．ａｃ．ｃｎ

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７⁃９５８０．２０１４．０５．００１

贝类设施养殖工程的研发现状和趋势

刘㊀鹰１，郑纪盟１，２，邱天龙１

（１中国科学院海洋研究所，海洋生态养殖技术国家地方联合工程实验室，青岛２６６０７１；

２中国科学院大学，北京１０００４９）

摘要：综述了开展贝类设施养殖的重要性㊂介绍了国内外贝类设施养殖产业的发展现状及趋势；列举了我国在贝类设施养殖方面与国外先进技术的差距，包括养殖设施㊁设备相对落后，机械化㊁自动化程度不高，水处理技术设备落后，基本为流水式开放系统等；提出了贝类设施养殖产业今后发展的重点任务应主要集中于贝类养殖设施装备与技术的建立和完善，养殖工厂设施设备及生产工艺的标准化设计，贝类养殖适宜生态环境条件的工程调控与优化等，在基础研究方面应重视工程设计的技术原理㊁贝类生长发育对环境因子胁迫的响应及适应机制㊁贝类 环境 设施系统综合调控机理研究等㊂关键词：贝类；设施养殖；现状；发展趋势

中图分类号：Ｓ９５４．３；Ｓ９６８．３１㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００７⁃９５８０（２０１４）０５⁃００１⁃０５

１㊀背景

１．１㊀贝类养殖已成为海水养殖业的重要组成部分

近年来，全球贝类养殖产量稳定增长，且在水产养殖中的产值逐年增加㊂贝类养殖已成为海水养殖业中的第二大养殖种类［１］㊂目前，世界上贝类养殖种类主要包括牡蛎㊁贻贝㊁扇贝㊁鲍㊁菲律宾蛤仔㊁蚶等，主要养殖国家有美国㊁法国㊁英国㊁日本及中国等［２］㊂我国的养殖贝类种类已由传统的牡蛎㊁缢蛏㊁泥蚶㊁蛤仔４种发展到３０余种，其中养殖产量较大的有长牡蛎㊁菲律宾蛤仔㊁贻贝㊁海湾扇贝㊁鲍㊁虾夷扇贝㊁泥蚶㊁缢蛏㊁栉孔扇贝等；养殖海区也不断扩大，贝类生产遍布我国沿海地区，养殖方式多样化，主要有滩涂养殖㊁池塘养殖㊁工厂化养殖和浅海养殖等［３］㊂

我国自２００４年起成为世界最大的贝类生产国，占世界养殖总产量的６８％［４］㊂２０１２年，我国海水贝类养殖总产量已达到１２０８．４４万ｔ，养殖面积达到１４７．４８９万ｈｍ２，约占全国水产品总产量的１／５［５］，极大地满足了人们对优质蛋白质的需求㊂１．２㊀传统养殖方式已不适应可持续发展的需求

随着贝类产业的快速发展，传统的养殖方式

（包括护养增殖㊁天然采苗人工养殖㊁人工育苗人

工养殖等）出现了较多的问题，不但生产效益的可持续性得不到保证，还存在破坏生态环境和浪费资源等弊端，已不能适应我国水产养殖业可持续发展的需求，无法从根本上解决水产品质量下

降㊁养殖环境恶化㊁疫病严重等问题［６］㊂传统养殖生产过程中，由于养殖模式和布局㊁养殖对象搭配不合理（几乎全是滤食性贝类），养殖区出现了富营养化㊁天然苗种场严重破坏㊁苗种品质下降等诸多问题［７］㊂另外，传统的养殖区由于被围垦或征用及其周围海域污染对其造成的影响，使得适宜贝类养殖的区域面积正在逐年缩减［８］㊂１．３㊀设施养殖的产业优势

与传统粗放型养殖模式相比，设施养殖具有明显的优势㊂一是设施养殖的机械化㊁自动化程度较高，大大提高了生产过程的可控性和稳定性；二是设施养殖通过工程技术与装备的生产应用，实现了集约化养殖方式，有效节约水资源和土地，是一种环保㊁节水㊁高产的养殖模式；三是从事设施养殖的人员大多具有较高的科技㊁文化素质，因此设施养殖的生产效率高，企业的经营管理水平也较高，对于促进我国水产养殖产业结构调整和技术进步将发挥更大的作用［９］㊂设施养殖的优

势特征适应了渔业发展新阶段 资源节约㊁环境友好㊁产品优质 的要求，具有很强的产业生命力和广阔的发展前景，无疑是我国实现养殖现代化的必由之路［１０］㊂

目前，设施水产养殖主要包括陆基设施养殖和海上网箱养殖两大领域㊂陆基设施养殖主要包括池塘养殖㊁工厂化养殖（流水式工厂化养殖㊁半封闭式循环水工厂化养殖和封闭式循环水工厂化养殖）㊁水产苗种繁育基地等［１１］；海上设施养殖主要包括网箱养殖和筏式养殖，后者主要有延绳式吊养（紫菜㊁海带等藻类和牡蛎㊁贻贝等贝类养殖）和笼式吊养（鲍㊁刺参㊁章鱼等养殖）㊂

设施养殖在鱼㊁虾等品种的苗种繁育㊁养成过程中的应用已日益普遍㊂但在贝类养殖生产过程中还相对滞后，目前主要应用在工厂化苗种繁育㊁筏式养殖及人工鱼礁等方面㊂

２㊀国外发展现状与趋势分析

国外贝类设施养殖的发展已有相当长的历史㊂美国㊁日本㊁韩国㊁法国㊁英国㊁北欧等国家，由于经济实力较强㊁科学技术较发达，其设施养殖产业发展迅速，特别是在工厂化育苗㊁养殖水质的自动化监控㊁机械化调控方面已达到很高水平，而且在增氧㊁生物净化㊁微细颗粒物过滤等方面也进行了许多研究和应用［１２］㊂

近年来，国外在贝类设施养殖的研究应用主要围绕工厂化苗种培育㊁新能源应用㊁高效养殖工程等方面㊂澳大利亚采用流水养殖系统实现了鲍的全年高密度㊁集约化㊁高效率的苗种生产［１３］㊂新西兰采用跑道式循环水系统养殖彩虹鲍（Ｈａｌｉｏｔｉｓｉｒｉｓ），已显示明显的优势，如：极大缩短养成时间㊁减少死亡率㊁减少寄生虫感染㊁缩减养殖池的数量㊁降低劳动力需求和节省能耗等［１４］㊂循环水系统在稚贝培育方面也取得了广泛应用，如贻贝稚贝培育［１５］㊁牡蛎幼虫的高密度循环水培育［１６］等㊂同时，波浪能㊁人工上升流㊁余热㊁地热㊁生物质能㊁太阳能和风能等新能源和节能高新技术也不断在贝类养殖生产中得以运用㊂美国在夏威夷等地已利用深层的低温海水养殖鲍㊁牡蛎等［１７］㊂美国温哥华岛大学贝类研究中心将太阳能电池板应用于浮动上升流系统（ＦＬＵＰＳＹ），代替传统的电力，节约能源［１８］㊂美国夏威夷考那的自然能源试验厂利用海洋表层水（２０ｍ，２６ħ）和深层水（６００ｍ，６ħ）温差发电，为鲍养殖企业提供热源，保持１５ħ适温，使鲍的生长速度提高了近一倍［１９］㊂此外，亲贝的促熟技术以及繁育设施设备和自动化控制装备在发达国家也都得到广泛应用㊂

牡蛎是国外贝类设施养殖中产量较高，同时也是养殖技术最为成熟的种类之一㊂纵观近几年国外的单体牡蛎养殖设施的形式，其主要特点是养殖设施的发展着重于小单元组合，易搬运㊁易回收㊁不占空间㊁整理更换方便㊁受异常天气（大风㊁浪潮）的影响较小㊂美国ＯＹＳＴＥＲＧＲＯ公司生产的牡蛎养殖浮箱㊁泰勒（ＴＡＹＬＯＲ）浮箱，加拿大的养殖浮袋，法国的养殖篮都具有以上优点㊂目前，多营养层次综合养殖（ＩＭＴＡ）模式是国际上的研究热点，浅海养殖中较为常见的组合有鱼－贝－藻㊁贝－藻－参㊁贝－参等㊂与之相对应的，国际上相继研发出新型㊁高效的ＩＭＴＡ养殖设施，如挪威的单点锚定鱼－贝－藻综合养殖设施，澳大利亚养鲍业使用的 水上农场 专利系统等㊂

３㊀我国发展状况

３．１㊀发展现状

近年来，我国在贝类养殖方面取得了诸多进步，特别是 十一五 计划以来，取得了许多标志性成果和重大突破，获得了良好的社会经济效益㊂建立了双壳类贝苗上升流培育系统［２０］㊁研究应用了夷扇贝框式养殖技术㊁多营养层次综合养殖㊁基于生态工程的海珍品底播增养殖模式等［２１］㊂獐子岛海域的海珍品底播增养殖以及荣成桑沟湾的贝藻综合养殖等ＩＭＴＡ模式的产业化程度已经走在了世界的前列㊂相比之下，加拿大㊁美国㊁智利以及一些欧洲国家的ＩＭＴＡ示范区建设目前只是局限于小范围的试验阶段，距离产业化尚存在一定的差距㊂在养殖设施方面，我国研制出一系列新型的养殖及配套设施，如可控水层新型筏式抗风浪养殖系统［２２］㊁多元生态新型筏式养殖系统［２３］㊁虾夷扇贝框式养殖设施［２４］等，这些设施为我国向远岸深水水域进一步拓展，开辟新的 战场 提供了工程设施保障㊂

目前，在贝类的工厂化苗种繁育方面，人工育