青岛正在测试的一项新技术,可能代表近年来对虾生产最重大的转变之一:气膜棚养殖系统。
这些空气支撑结构在黄海渔业研究所(YSFRI)和迪肯大学研究人员的指导下试验,旨在在提高对虾生长率、动物福利、工人安全、能源效率和全年稳定性方面优于传统对虾养殖温室。
初步结果表明他们可能会获得成功。据项目合作伙伴称,该概念具有可扩展性、商业化且吸引国际关注。
青岛YSFRI研究员王博士说:“我们认为这可能是世界上第一个,目前现在取得了不错的成绩......,我认为不久的将来,这种做法会在中国,甚至可能在全球范围内普及。”
一、从网球场到对虾养殖场:
气膜棚水产养殖的理念并非来自农业,而是来自体育和建筑行业。
王博士解释道:“他们用这种庇护所作为健身房、室内游泳池,以及在有灰尘环境的建筑环境中提供一定的保护。”
鉴于耐用性、环境稳定性和清洁的室内环境等潜在优势,公司经理和YSFRI的研究人员开始探索该架构是否可应用于集约型对虾养殖,作为目前约占中国对虾产量30%的温室系统的替代方案。
经过与气膜棚建造专家的接触和数月的技术讨论,首批原型完成,首次试验于2025年7月开始。
二、该系统运作方式:
气膜棚养殖系统与温室系统不同,温室系统主要由塑料隧道内的罐体组成,这些水池依赖于刚性框架和塑料盖,且在两三年后会逐渐老化,气膜棚顶采用双层膜,并由聚酯纤维、PVC和PVDF加强的双层膜。鼓风机提供支撑结构所需的气流,无需实心梁,同时使其能够承受极端环境——包括:大雪和强风。
王博士表示:“材料真的很强,它至少能持续20到25年。”
该膜有效地为棚内隔热,确保环境调节效率远高于温室系统,后者因季节、天气和时间而易出现温度波动。
“相比之下,在气膜棚内部,可以通过自动增氧和通过移动应用的AI监控工具调节环境,大大减少了劳动力需求。在这里,你可以控制气流、温度等一切环境......,特别是,增氧系统运行功率仅为0.3或0.4千瓦时。真的很便宜。”
气膜棚内部。
三、行业试验:
在养殖场的气膜棚首次试验结果显示,这些气膜棚具有巨大潜力,正如王博士所观察的,仍需更多评估以观察系统在夏季以外的表现。
该试验在夏季进行六周,显示气膜棚内温度更为稳定,提供了优于邻近温室的生长条件,特别是气膜棚内虾的生长速度提高了13.41%。
这很可能归因于气膜棚系统中温度的优越稳定性。事实上,根据YSFRI研究人员汇总的结果,温室内每日空气温度波动高达24°C以上,而气膜棚内通常仅观察到2.9°C的波动。与此同时,温室的水温日波动为1.1°C,而气膜棚内为0.2°C。
王博士解释说,在传统温室中,如果外部空气温度为40°C——如山东夏季常见的情况——聚乙烯内部温度可达60°C,造成极其严苛的工作环境,同时导致水池内水温升高,从而给虾带来压力, 提高死亡率并降低生长率。
相比之下,气膜棚在夏季和冬季都保持更窄的温度区间。
王博士解释说:“夏季室内空气温度大约在28到30度之间,现在,十二月的棚内大约只有15度,即使外面气温接近零度。”
这减少了对高能耗的供暖系统的需求。
养殖场发展的四位关键人物。
四、经济影响
虽然搭建气膜棚的资本成本(约2000元/平方米)高于传统温室(约1300元/平方米),王博士强调,但是能够迅速地回本,因为气膜棚结构的使用寿命应是其十倍。
“传统的对虾室内养殖系统,通常每2-3年更换一次屋顶塑料膜,每5-6年更换一次钢结构支撑结构。这些替代不仅成本高昂,还会打乱养殖计划。相比之下,气压结构应至少能使用25年。例如,原北京朝阳公园的气压体育馆,已经保持完好状态35年了。“
王博士认为,工人也能够获得福利,这样他们尽可能高效履行职责的能力;另一大优势——因为夏季较低的内部温度能减轻热应激。
“工作人员可以在养殖系统内长时间停留,并持续关注对虾,这样他们不需要在阳光下工作......,环境更好。”
五、物种与地理的多样化:
自首次成功试验以来,YSFRI研究人员开始探索该系统对其他物种的适用性。
王博士说:“冬天我们可以钓一些冷水鱼,比如:三文鱼和比目鱼。”
他们还在测试日本对虾的生产,以及多种水生动物,包括在气膜棚上方温暖潮湿的空气中种植蘑菇——这有望为气膜棚增添新的维度。
“湿度高,温度适中,我们可以用整个空间。”
民生水产养殖集团目前在初步试验场运营两个圆顶,第三个圆顶正在青岛其他地方建设中。据王博士称,到明年,该地区将有三个地点使用该系统,她完全预期数量将增加,尤其是因为气膜棚可以加装到现有的养虾场,膜可以在其他地点放气、移动和重新充气。
“它能移动到任何拥有同一基地的地方。这是个很大的优势,因为你不需要建设新养虾场。“
此外,“内部压强可调的水产养殖用恒温气脱棚”最近获得了一项专利,并于12月1日授予。
这一概念在山东以外的地区也引起了关注。“公司与湖北省有一些业务往来,他们也有计划建设新系统。”
“感兴趣的人群,不仅限于中国。上个月,一些来自沙特阿拉伯和加拿大的朋友,实地观察了我们的系统,他们非常感兴趣,想在他们自己的国家打造这样的系统。”
切塔娜·蒂塞拉,澳大利亚迪肯大学的博士生,参与了该养殖场的实习。
六、跨境合作:
该项目还受益于国际科学合作。Michael Salini博士,曾任澳大利亚迪肯大学,现任太平洋共同体(SPC)工作,在王博士在吉朗NuSea营养与海鲜实验室工作一年后,开始与她合作。
Michael Salini博士表示:“从那时起,我们两院之间达成了合作协议,我们派了我的一位博士生切塔娜·蒂塞拉去中国潍坊合作,她在这个气膜棚系统里待了一段时间,这是一次很好的合作。”
他认为跨国方法不仅增强了研究相关性,也增强了科学影响力。
Michael Salini博士反思道:“就推进澳中科研合作而言,我认为这是一个极好的机会。”
七、挑战与未来展望:
尽管系统潜力巨大,但采用的障碍依然存在——尤其是所需的较高前期投资水平。
王博士说:“它更适合大公司,而不是小型养殖户。不过,地方和省级政府正在支持早期部署,海外买家的兴趣可能会加速规模经济的实现。”
因此,王博士预见并全力支持气膜棚水产养殖的快速发展。
她预测:“两三年后,许多领域都会有这种变化。”
“我们想为这个系统取得进展,并且我们希望将其推广到世界,并在水产养殖领域取得重大进展。这真的是个好项目——尤其是对水生动物和养殖户来说。“
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