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首页 > 学术论文库 > 农科论文 鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术及其应用前景论文

鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术及其应用前景论文

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2024-06-06 11:45:05    来源:    作者:xieshijia

摘要:鲈鱼陆基循环水生态养殖是一种新型的养殖模式,具有高效、环保、安全等优点。智能化管理技术在该领域的应用,能实现养殖过程的自动化、智能化,提高养殖效益,降低环境污染,为水产养殖业的可持续发展提供有力支持。该文对鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术进行了深入的研究,并对其在实践中的应用前景进行了探讨,同时也为水产养殖业的可持续发展提供了新的思路。

  摘要:鲈鱼陆基循环水生态养殖是一种新型的养殖模式,具有高效、环保、安全等优点。智能化管理技术在该领域的应用,能实现养殖过程的自动化、智能化,提高养殖效益,降低环境污染,为水产养殖业的可持续发展提供有力支持。该文对鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术进行了深入的研究,并对其在实践中的应用前景进行了探讨,同时也为水产养殖业的可持续发展提供了新的思路。

  关键词:鲈鱼;陆基循环水;生态养殖;智能化管理

  The Intelligent Management Technology and Its Application Prospect of the Land-based

  Recirculating Water Ecological Culture of Perch

  LI Yongke

  (Lipu Animal Husbandry and Veterinary Aquatic Technology Promotion Station,Lipu Guangxi 546699,China)

  Abstract:the land-based recirculating water ecological culture of perch is a new type of culture model,which has the advantages of high efficiency,environmental protection and safety.The application of intelligent management technology in this field can realize the automation and intelligence of the farming process,improve the farming efficiency,reduce the environmental pollution,and provide strong support for the sustainable development of aquaculture.In this paper,the intelligent management technology of terrestrial recirculating water ecological culture of Lateolabrax japonicus was studied,and its application prospect in practice was discussed,it also provides a new way of thinking for the sustainable development of aquaculture.

  Keywords:perch,land-based circulating water,ecological breeding,intelligent management

  0引言

  近年,鲈鱼成为我国消费者普遍青睐的鱼种。传统的鲈鱼水产养殖模式已经难以满足市场需求,因此,发展高效、环保、安全的养殖模式是当前鲈鱼养殖业的重要任务。

  鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术是实现该养殖模式的重要手段。本文将从鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术及其应用前景进行研究和分析,旨在为水产养殖业的可持续发展提供有益的参考。

  1鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术

  近年,在广西荔浦市及其周边市县开展大量调研和试点的设计指导工作,以作者指导设计的荔浦市某鲈鱼生态养殖场为例,该鲈鱼陆基循环水生态养殖区域采用的智能化管理技术要点包括陆基圆形水池、锥形池底、智能化管理系统、水质监测站、自动投喂机及智能控制系统、增氧机及智能控制系统、小型气象站、尾水处理池、尾水排出系统和循环水进水系统,其结构简图见图1。该养殖场采用直径8 m、高1.45 m、锥形池底高度0.6 m的圆形大型镀锌板和高密度养殖帆布鱼池,养殖面积总计5 000 m3。配备智能化管理系统为智能化管理技术核心,通过智能化管理系统接收水质监测站和小型气象站各类传感器监测到的数据,例如养殖水体的温度、水位、pH值、溶解氧、水体盐分含量和水质氨氮含量及风速、风向、湿温度、大气压、光照度、雨量和太阳总辐射等参数,进行养殖环境的异常警示和动态调整,并及时反馈到养殖户PC端和手机程序。自动利用采集到的信息制定合理的自动投喂和增氧机制,通过智能控制系统给设备发布各项调整指令。从而实现鲈鱼陆基循环水生态养殖的高效化、智能化和绿色化,进一步提高养殖效益,降低养殖成本。

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  1.1养殖环境监测技术

  在鲈鱼陆基循环水生态养殖中,养殖环境的稳定性对于鲈鱼的生长至关重要。例如,温度是影响鲈鱼生长的重要因素之一,过高或过低的温度都会导致鲈鱼生长缓慢或死亡。为了保持养殖环境的稳定和适宜,通过设计水质监测站,安装各种传感器,可以实时监测养殖水体的温度、水位、pH值、溶解氧、水体盐分含量和水质氨氮含量等参数。

  以作者参与设备安装设计的河南省信阳市浉河区某鲈鱼养殖示范点为例,在养殖区域安装水质监测设备有:①投入式水温传感器,测量范围:0~5 m,分辨率:不低于1 mm,准确度:±0.5 mm,输出信号:电流型4~20 mA或RS-485信号,支持ModBus协议,防护等级:IP68。②投入式液位传感器:准确度±0.5℃,响应时间<1 s,输出信号电流型4~20 mA,或RS-485信号,支持ModBus协议,防护等级:IP68。③工业级水体pH传感器,玻璃电极,带温度补偿功能,测量范围:0~14 pH值,分辨率:pH值不低于0.01,准确度:±0.1 pH,反应时间<10 s,输出信号:电流型4~20 mA或RS-485信号,支持ModBus协议,防护等级:IP68。④溶解氧传感器:测定原理为荧光法,测量范围:0~20 mg/L或0~200%饱和度,分辨率:不低1 mg/L,准确度:±3%,响应时间<40 s,输出信号电流型4~20 mA或RS-485信号,支持ModBus协议,防护等级:IP68;⑤水体盐分含量传感器:为工业级水体电导率传感器,不锈钢0.1电极,测量范围:0~2 000 uS/CM,分辨率:不低于0.1 uS/CM,准确度:±1uS/CM,反应时间<10 s,输出信号:电流型4~20 mA或RS-485信号,支持ModBus协议,防护等级:IP68。⑥水溶液氨氮离子传感器,为氨氮玻璃电极和银氯化银参比电极复合式,氨氮量程:0~100×10-6,分辨率0.01×10-6,测量精度5%F.s。这些参数的监测对于保证养殖环境的稳定性和适宜性具有重要意义。通过实时监测温度参数,可以及时调整加热或冷却设备,确保养殖水体的温度在适宜范围内。此外,水位、pH值、溶解氧、水体盐分含量和水质氨氮含量等参数的监测也是至关重要的。通过监测这些参数的变化,可以及时调整养殖环境,保证鲈鱼生长所需的最佳条件。通过这些智能化管理技术能够及时发现异常情况并采取相应的调控措施,保证养殖环境的稳定和适宜[1]。

  1.2养殖水体净化技术

  在鲈鱼陆基循环水生态养殖过程中,养殖水体的净化是必不可少的环节。由于在鲈鱼陆基循环水生态养殖过程中,会产生大量的残饵和排泄物,这些物质会导致水质恶化,进而影响鲈鱼的生长和存活。净化养殖水体是该模式的关键技术之一。养殖水体净化技术包括物理过滤、化学反应和生物过滤等多种方法。物理过滤主要是通过过滤设备将固体颗粒和悬浮物过滤掉;化学反应则是通过添加化学药剂将有害物质转化为无害物质;生物过滤则是利用微生物的作用将有机物分解为无机物。通过合理组合这些方法,可以有效去除水中的有害物质,保持水质稳定和适宜[2]。

  通过在大量考察和实践分析,推荐采用物理过滤和生物过滤相结合的模式进行水体的净化。在广西荔浦市某鲈鱼生态养殖场设计建设了尾水处理系统:将尾水处理池分为沉淀池和2个生物净化池,三池首尾相连并且用火山石进行隔断,尾水经过沉淀池做沉淀处理后,上清液经过火山石隔断过滤,起到物理沉淀、过滤固体颗粒和悬浮物的效果;物理过滤后的上清水流入净化池1,在净化池1种植小球藻等藻类植物覆盖水面使水中形成缺氧环境,并在池中加入以乳酸菌等厌氧菌类为主的EM有益生物菌群,将水中的难溶性有机物急剧分解为可溶性有机物,同时抑制有害微生物活动;经过处理的水流入净化池2,在净化池2水中加入硝化菌及以光合菌等好氧菌类为主的EM有益生物菌群,同时安装增氧设备进行增氧,以降解水中氨氮和亚硝酸盐分等有害物质,设计方法见图2。在同一养殖周期内每间隔10 d做循环水进水系统水质检测1次,得出的数据显示,溶解氧含量在6.24~7.17 mg/L范围内变化,水质氨氮含量在0.10~0.36 mg/L范围内变化,pH值在6.6~7.5范围内变化,水体亚硝酸盐含量在0.042~0.116 mg/L范围内变化,循环水质长期处于相对稳定且优质的变化范围内,检测数据见表1。

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  综合运用物理过滤和生物过滤相结合净化模式的可以有效保证养殖水体的优质,为鲈鱼提供良好的生长环境。

  1.3智能化投喂技术

  投喂是鲈鱼陆基循环水生态养殖过程中的重要管理环节之一。智能化投喂技术是利用智能控制系统和相应的设备,根据鲈鱼的生长阶段和环境变化,自动或半自动地调节投喂量和投喂时间,以提高鲈鱼的生长速度和饲料利用率。还可以减少残饵对水质的影响。智能化投喂技术的实现需要综合考虑鲈鱼的生长规律、环境因素、饲料种类和摄食习惯等因素制定合理的投喂计划,并通过传感器实时监测鲈鱼的摄食情况和环境因素的变化,及时调整投喂量和投喂时间。通过合理的投喂策略和技术手段,可以显著提高鲈鱼的生长速度和存活率,还可以减少饲料浪费和水质污染等问题。

  1.4疾病预防和控制技术

  在鲈鱼陆基循环水生态养殖中,疾病的预防和控制也是至关重要的管理环节之一[3]。智能化管理技术的应用,通过引入小型气象站、水质监控系统和饲料管理系统等可以弥补传统养殖对于疾病预警和防控方面的不足,减少疾病的发生。疾病预警与防控系统,可以实现对养殖过程中的疾病进行精准预警和及时防控。系统通过对气象变化、鱼类行为、生理指标以及水质参数等进行监测和分析,可以提前发现潜在的疾病风险,并及时采取相应的防控措施,以此减少病害对养殖业的影响[4]。

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  2鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术的应用前景

  随着科技的不断发展和社会需求的不断增长,鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术将会得到更加广泛的应用。

  2.1提高养殖效益

  智能化管理技术的应用可以有效提高鲈鱼的养殖效益。作者通过在广西荔浦市某鲈鱼生态养殖场进行比对试验得出参考数据显示,在严格控制养殖密度和产量一致的情况下,采用智能化管理技术可以比传统养殖方式提高20%以上的生长速度,提高30%以上饲料效率,同时降低40%以上的用电成本和60%以上的人工成本。该养殖场在传统温室养殖设施的基础上增加了整套智能化管理系统总造价6万元,每月抽水、增氧等设备用电成本节约近1.2万元,同时解决养殖污水排放的相关问题,节约了排污治理成本近5万元,节约人工成本约8万元。详细的智能化陆基循环水生态养殖与传统陆基温室养殖模式对比见表2。

  智能化管理技术的应用具有显著的经济效益和市场前景。随着技术的不断进步和应用范围的扩大,智能化管理技术将成为提高鲈鱼陆基循环水生态养殖效益的重要手段之一[5]。

  2.2保证水产品质量安全

  水产品质量安全日益受到重视的背景下,智能化管理技术的应用可以保证水产品质量安全。智能化管理技术的应用可以实现对养殖过程的全面监控和管理,从养殖环境、饲料投喂、疾病预防多个方面保障水产品质量安全。该技术还可以实现养殖过程的可追溯性,为消费者提供更加安全和可靠的食品来源。智能化管理技术的应用对于提升消费者对水产品质量安全的信任度和满意度具有重要意义[6]。在未来,随着消费者对水产品质量安全要求的不断提高,智能化管理技术将成为保障水产品质量安全的重要手段之一。

  2.3促进水产养殖业的可持续发展

  传统的水产养殖模式存在着环境污染、资源浪费等问题,已经难以满足可持续发展的要求。而鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术可以实现环保、高效、安全的养殖效果,促进水产养殖业的可持续发展。首先,它可以有效解决传统养殖模式中存在的环境污染和资源浪费问题。通过智能化的管理和监控,可以实现养殖过程的精准控制,提高资源利用效率和减少环境污染。其次,智能化管理技术的应用可以推动水产养殖业的转型升级,从传统的高耗能、高污染向高效、环保、安全的方向发展。此外,智能化管理技术的应用还可以提高水产养殖业与其他产业的融合发展,形成产业链和价值链的良性互动,为水产养殖业可持续发展提供有力支撑[7]。

  2.4推动信息技术与水产养殖的融合发展

  智能化管理技术的应用离不开信息技术的支持。通过信息技术与水产养殖的融合发展,信息化终端单元智能汇总详细的参数到监测系统,养殖户可以通过PC端、手机查看养殖情况,实现养殖过程的全面数字化和智能化,做到养殖信息精准掌握,进一步减少人工成本,提高养殖效率和经济效益。

  2.5适应绿色环保和节能减排的社会要求

  随着全球环境问题日益严重,绿色环保和节能减排已经成为社会的广泛共识。鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术的应用可以减少环境污染和资源浪费,适应绿色环保和节能减排的社会要求[8]。该技术的应用还可以提高能源利用效率和资源循环利用率,为建设资源节约型和环境友好型社会做出积极贡献。

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  3结论

  随着科技的不断发展,智能化管理技术在水产养殖业中的应用将越来越广泛。鲈鱼陆基循环水生态养殖的智能化管理技术是实现高效、环保、安全养殖的重要手段之一。该技术的应用可以提高养殖效益、保证水产品质量安全、促进水产养殖业的可持续发展、推动信息技术与水产养殖的融合发展以及适应绿色环保和节能减排的社会要求。在未来,智能化管理技术将在水产养殖业中发挥更加重要的作用,为人类提供更加安全、健康、美味的食品来源。应继续加强对智能化管理技术的研究和应用,推动其在水产养殖业中的普及和应用。

参考文献

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