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21世纪的挑战与水产科技对策
上海水产大学
王武 教授
建国50年来,水产养殖业取得了巨大的成绩,
但也潜伏着危机和弱点。世纪之交,为实现水产养殖
业的现代化,我国水产养殖战线的一场新的技术革命正悄悄掀起。水产养殖业向何处去?如何跟上时代的
步伐,走有中国特色的现代化之路?这是每一个水产
养殖工作者都关心的事情。对此,谈谈我个人的看法。
一、50年来,我国水产养殖业飞速发展,世界瞩目
建国50年来,特别是改革开放20年中,我国水产养殖产量成倍增长。1950年我国水产养殖产量仅7.6万吨(其中海水养殖
1万吨),1980年水产养殖产 量134.6万吨(其中海水养殖44.4万吨),1997年达1929.7万吨(海水养殖693.04万吨),比1950年增
长253倍。在世界上,水产品的增长绝大部分依靠海
洋,而我国则大力发展养殖业。我国的水产品产量以
养殖为主,养殖产量和捕捞产量之比为5.5:4.5,
海淡水四六开。水产养殖业的发展为解决我国人民的 “吃鱼难”作出重要贡献。
二、水产养殖业面临21世纪知识经济的强劲挑战
进人90年代,传统的水产养殖业受到强烈冲击。其主要表现在以下几个方面:
(一)基础设施简陋陈旧,经济基础脆弱 根据1996年调查,上海精养鱼池的固定资产每
亩平均不到1000元。缺乏现代化、高层次养殖生产
所必须的物质条件和综合经营规模。企业缺乏技术贮
备,缺乏技术改造和扩大再生产资金,只能维持原
状,在市场竞争中处于劣势。
(二)破坏性经营造成设施老化,固定资产贬值 80年代在大中城市郊区,国家、集体投资发展
了一大批商品鱼基地。目前不少商品鱼基地由于经营
体制不顺,导致破坏性经营,带来的后果是池塘坍塌、池浅、设施陈旧老化,企业又无力进行池塘改造,造成固定资产贬值。群众说:“集体买马个人骑,骑了三年变成骡,再骑三年变成羊”,形象化地说明这些基地固定资产贬值的过程。近城郊的一些鱼池已被填塘,改做他用。
(三)养殖水域环境条件不断恶化
人口稠密地区的水体绝大部分都富营养化。全国有水质监测的1200多条河流中,有850条受到污染。全国有半数以上的城市缺水。1997年以来,我国海域多次发生以前从未有过的赤潮,其规模之大。
毒性之强前所未有,致使大量海洋生物死亡。其直接的原因是:沿海城币每年将100亿吨污水直接排放到
海中。我国大中城市郊区,由于种种原因,养殖水域
污染日趋严重,致使养殖水域富营养化。在太湖流
域,大部分湖泊中的水草资源遭到严重破坏,其氨氮、有效磷分别超过0.2毫克/升和0.02毫克/升,
致使原有的草型湖泊转为藻型湖泊。全国著名的池塘养鱼高产区——无锡市河埒口的池塘养鱼业,因梁溪
河严重污染等原因而正逐步萎缩。
云南昆明的滇池(60万亩),原水质清浙,山青水秀。由于人类不重视环境保护,把滇池作为昆明的
城市下水道,每年入湖水量达1.85亿吨之巨。水质污染十分严重,属异常富营养化水体。每年湖内蓝藻大量繁殖,形成蓝藻水华。水质腥臭,呈蓝绿色。蓝藻死亡后分解产生有毒物质,致使鱼类大批死亡,滇池的鱼产量成倍下降。10多年来,各部门对滇池的
综合治理费用已达56亿多元,但水质并没有好转。今年滇池发生厂有史以来最严重的蓝藻暴发。滇池蓝
藻裂变已经到了“生态癌”阶段,这给昆明这样的国际级旅游城市带来很大的负面影响。
目前,全国每年发生污染渔业的事故近千起,造成的渔业损失达20万吨,折合经济损失3亿元。其中大部分的损失来自水产养殖业。此外,养殖水域的二次污染十分严重。在淡水养殖方而:据测算,养l吨淡鱼,产生的粪便用当于
20头肥猪的粪便量;污染最严重的是网箱养鱼。北
京密云水库发展网箱养鲤,亩产2万公斤以上,经
济效益可观。但带来的后果是库水水质转肥,其氨氮增加了7.3倍,有效磷增加了10.3倍。结果不得不
禁止网箱养鱼,并采取了种种治理措施,其治理费用超过网箱养鱼的利润。在海水养殖方面,人类过度开发养殖业已大大超过了海水的净化能力,不仅对虾病害严重,至今还无法解决,而且致使海水富营养化。
沿海养虾业生产1吨虾需投饲料3-5吨,相当于蛋白质 l-l.3吨,但回收仅0.1-0.13吨。大量的氮
流人水中污染池水,造成环境污染。例如:河北黄骅
沿海大力发展对虾养殖业,l公里海岸线就有6000
亩对虾养殖池,每年要投2000吨养虾饲料,平均每
米海岸线负荷2吨。据测算,1公斤饲料污染35吨
海水,那么1米海岸线就要负荷7万吨海水。
(四)水产资源遭严重破坏,不少水域生态失衡
水体的过度开发,原有的水草资源破坏,“草型 湖泊”转为“藻型湖泊”。例如:阳澄湖原来水草的
覆盖率很高,水质清晰。而现在阳澄湖围拦养蟹布满
全湖,水草稀少,水质混浊,真担心闻名全国的阳澄
湖清水大闸蟹今后命运如何?
(五)水产养殖的种群混杂、种质退化
目前水产养殖的繁殖基地混乱,由于急功近利,
亲本小型化已屡见不鲜。最典型的是:l、异育银鲫 ——采用“只生一胎”的方式繁殖后代。2、河蟹
——小绿蟹繁殖;辽蟹南移,种质混杂,正宗长江水
系中华绒螫蟹种质退化。
(六)科技储备严重不足,引起消化不力,技术更
新速度缓慢 我们对机遇、信息缺乏敏感性,采取“吃老
本”、“以不变应万变”有态度,其后果是: 1、产品与市场不相适应
目前水产养殖业(特别
是淡水养殖业)只能满足短缺型、温饱型的消费市
场,不适应日益增长的消费需要。1999年春节,全
国各大城市的淡水鱼普遍存在不同程度的压塘现象,
特别是以往受市民欢迎的草鱼、鲤鱼出现了销售难,
这给水产养殖工作者敲起了警钟——再不改革养殖结
构,就要被市场淘汰! 2、养鱼成本迅速上升,经济效益明显下降自
90年代以来,养鱼成本上升幅度比鱼价大得多。象
上海这样的特大城市,养鱼成本又比外地高得多,单
人工费用就比江浙高37%。据上海市崇明县 5000亩
精养鱼池1995年经济效益统计,养鱼成本 已占88%,与10年前相比,尽管亩净产增加了203
公斤,但商利润仅增加20元。
(七)水产养殖业劳动条件差,劳动强度大的情况
没有改变 1、10年前,上海郊区种植1亩稻田用人工80个
左右;10年后,由于推广轻型农艺,l亩稻田仅用 5-10工。而水产养殖由于产量提高,水质恶化,用
工量反而上升。 2、受第二、第三产业的冲击,城郊水产养殖业
的专业队伍不稳定 据上海市农委分析:第一产业的
净收入必须大于第二、三产业收人的30%以上,专
业队伍才能稳定。由于劳动条件差、劳动强度大,上
海传统的水产养殖业已被列为“蓝领水产”。养鱼比
较效益下降,养鱼技术骨干流失,市郊原养殖户纷纷
改行,就业于第二、第三产业。目前上海郊区外地民
工承包鱼池比例越来越高,据1998年初青浦养殖渔
区调查,承包鱼池的外地民工已超过 50%。目前水
产养殖业不仅面临技术更新,而且也面临着知识更
新。养鱼的技术骨干流失,承包户从事养渔业的临时
观点严重,这一层次的知识更新便成了一句空话。
(八)与畜、禽养殖业的现代化相比,差距在逐步
扩大 在动物饲养业中,我国城郊畜、禽养殖业从传统
养殖到现代化养殖,其发展比水产快得多。与畜、禽
养殖业的现代化相比,水产养殖业在品种、环境、营
养与饲料、防病以及现代化养殖设施等方面存在着较
大的差距。其结果是畜、禽的养殖周期和饲料系数
(料肉比)大幅度下降。 如果说近10-20年内农业要实现现代化,拖后
腿的很可能是水产养殖业。
三、历史教训
20世纪的后50年,在日显突出的人口激增、资
源短缺、生态危机的严酷现实面前,在大自然无情的
报复和惩罚而前,人类对自然资源肆无忌惮的掠夺与
过度开发使用进行了深刻反思,人们终于醒悟了:
(一)水产养殖必须走可持续发展的道路
可持续发展是指不仅满足人类当前的需要,而且
又不对后代需求的满足构成危害的一种长期发展战 略。
50年来的教训告诉我们;人类不能主宰世界。
人类与地球上其它生物的关系是共存共荣的关系,是
和睦相处的关系。我们只有保护环境、保护物种,保
持生物的多样性,合理利用自然资源,水产养殖业才
能得到可持续的发展。
(二)发展水产养殖业,不能再走污染环境、过度
开发资源的老路
传统水产养殖业是劳动、资源(水、土地、饲料)
密集型的产业,属污染型产业。因此,我们既要合理
利用、开发资源,又特别要注意保护水域生态环境,
特别是保护水产资源(包括水草等)。要从生态环境的
整体出发,切忌过度开发以保持生态平衡。因此,发
展养殖业要与种植结合,动物饲养要与植物栽培相结
合。湖泊、水库的“三网养殖”要限制发展。在淡水
水域要动员渔民种植水生植物,在沿海滩涂,要动员
渔民发展海藻栽培业。
(三)要树立资源有限的观念
我们的资源有限,大海不是取之不尽,用之不竭
的聚宝盆。由于可食用水的污染,不少地区已成为水
质型的缺水城市。许多科学家预言:在引世纪淡水
将成为人类最缺乏的自然资源。鱼类资源方面因为过
于吃“子孙饭”欠债太多,不少资源已经岌岌可危,
因此,21世纪渔业不能走过去资源密集型的老路。
(四)改变水产养殖落后面貌的出路在于装备现代
化 从理论上讲,鱼类等水产经济动物的生长应比家
畜、家禽快。因为鱼类不必消耗大量能量来维持其体
温,其饲料系数低.能量转换效率高。但上述优点又
恰恰是它们致命的弱点。它们只有在最适的生长环境
下,其新陈代谢强度增强(摄食量加大,消化酶的活
性提高),才能发挥其快速生长、能量转换效率高的
特点。其中温度是最大的限制因子。由于温度不同,
新陈代谢强度不同(包括摄食数量、饲料消化吸收率
等)。在非最适温度期间,其代射强度明显下降;当
水温降至越冬温度,鱼类代谢强度下降至最低点,其
体重非但不增加,反而因消耗大量能量而落膘,体重
有所下降。
家畜、家禽是恒温动物,尽管它们要消耗大量的
能量来维持其体温,但其新陈代谢强度基本稳定(摄
食的食物数量、饲料消化吸收率等),能量转换效率
相对较高。因此,尽管它们消耗的能量比鱼类多,但
它们整年都能生长,故养殖周期普遍比鱼类短。
由此可见,鱼类等水产经济动物在1年中真正的
快速生长时期并不长,而大部分时间由于生长水温偏
低或过低,处于缓慢生长期和越冬期,这就造成鱼类
等水产经济动物养殖周期过长的缺陷。以长江流域的
中华鳖生长为例,水温在28℃-33℃的最适生长时 间仅2个月左右,水温在20℃-25℃缓慢生长时间
也仅3个月左右(设定生长速率为最适生长的 30%),其余时间大多处在越冬或半越冬状态,生长
处于停滞甚至倒退状态(设定体重降为越冬前的 80%)。加之在最适生长期因饵料、水质等因子影
响,其生长速率又受到一定影响(设定为80%)。根
据上述设计,其实际生长时间At)可按下述计算:
实际生长时间(At)= [(60天 X 80%)+(90天 x 30% )]X
80%=60天。 由此可见,实际生长时间(At)仅为理论生长时问
[(Tt=365天]的16.4%。也就是说,长江流域中华
鳖一年中真正生长的时间只有2个月左右。要饲养到
体重达0.5公斤的商品鳖时间长达 3.5-5.5年也就
不足为奇了。为此,如采用工厂化养殖,在品种、饵
料不变的条件下,只需将其水温调节到中华鳖的最适
生长温度,其养鳖周期缩短为6-12个月也就可以理
解了。相信通过改善其它影响生长的环境因
子后,它们的养殖周期和饵料系数还会进一步缩短和
下降。
上述分析表明,传统的鱼类养殖业,不论在何种
水体饲养,都受当地气候影响,水温是影响鱼类快速生长的主要矛盾。要彻底改变这种农业化(池塘养
鱼)、牧业化(大水面养殖)的养殖方式,必须建立工业化的养殖方式,发展设施渔业,实现养鱼装备现代化。其重点是建立人工控制小气候的温室,使鱼类能
在最适生长温度条件下快速生长。
设施渔业是知识、资本密集型产业,属环保型、
可持续发展的产业;而传统水产养殖业是劳动与资源(水、土地、饲料)密集型的产业,属污染型“靠天吃
饭”的产业。因此设施渔业已成为我国水产养殖业走
向现代化的重要标志。当前全国各省市都是围绕当前水产养殖生产的关键——特种水产品的苗种生产,创建符合当地特点的育苗温室。建设“温室工程”,己成为我国东南沿海发展水产养殖业的重点。
四、引世纪发展水产养殖业的对策
要实现水产养殖业的现代化,应从五个方面着
手。
(一)用现代化知识武装水产养殖业 21世纪是知识经济的时代,所有人都要不断学习,及时更新知识。这里面也包括教学观念的更新。
教学不仅仅是学生阶段的任务,而是贯穿人生全过程,所以现在特别强调继续教育、终生教育。强调以
学习为荣,不学习为耻。教授、局长、处长要率先学
习,带头更新知识。
(二)用现代化科技改造水产养殖业 1、种质与育种方面——标准化、生物技术方向
今后供繁殖的亲本均有种质标准(目前已颁布5
种),达不到标准不能繁殖。育种由移殖驯化、杂交
育种转为生物技术育种,包括:雌核发育、人工诱导
多倍体、体细胞育种、转基因育种等。 2、水域环境方面——节水型、防污染方向
养 殖用水的处理和废水处理技术已逐步得到重视,保持
消费者、分解者、生产者三者之间的平衡,其中以有
益细菌(EM菌)最有前途。这些EM菌是:东江菌(日
本)、澳生菌(澳大利亚)、海可发(美国)、光合细
菌、益肥(SOD)等。 3、饵料与营养方面——配合饲料与优质适口活
饵料方向 配合饲料在解决了主要养殖鱼类最佳蛋白
质要求后,目前的重点是各种鱼类的添加剂。添加剂
的重点是氨基酸和不饱和脂肪酸。优质(全价、高质
量、新鲜、适口)活饵料(开口饵料)比配合饲料更为
迫切,已成为研究和开发的重点。开发热点是:富含
高度不饱和脂肪酸的单胞藻、轮虫、咸淡水水蚤。
其中以大型7蚤蒙古裸腹蚤最有前途。 4、病害防治方面——健康养殖方向病害防治
研究的三个发展阶段:(l)、消极、被动阶段——药
物防治,但滥用抗生素极易产生药害。(2)、积极
预防阶段——免疫预防,提高机体免疫力。(3)、健
康养殖阶段——使机体微生态保持平衡。 5、养殖技术——市场需求方向根据市场需
求,不断调整养殖模式,以提高综合效益。两个基
础:()在稳住“当家鱼”的基础上进行调整,发展
名特优品种。它们之间的关系是:只有发展名特优,
才能稳住“当家鱼”;只有稳住“当家鱼”,才能发
展名特优。(2)以50年来水产养殖的科技为基础,不
是丢弃传统的水产养殖业而另起炉灶,而是在传统水
产养殖业的基础上赋以现代化的内容。
(三)用现代化工业装备水产养殖业——大力发展
设施渔业
所谓设施渔业,就是采用现代化的养殖设施(机
械化、工厂化、信息化、自动化),以建立人工小气
候为手段,在人工控制的最佳环境、最佳饲料条件
下,进行高密度、集约化养殖。这是我国水产养殖业
走向现代化的基础和标志。设施渔业的劳动条件好,
劳动生产率高;养殖周期缩短2-6倍,单位面积产
量比高产池塘提高20-80倍;养殖用水量大大减
少,不污染环境,产品为无公害的绿色食品。设施渔
业是知识和资本密集型产业,属环保型、可持续发展
的产业,上海已称它为“白领水产”。当前全国各水
产发达的省市都在积极行动,使设施渔业成为我国水
产养殖业走向现代化的重要标志,而且都是围绕当前
水产养殖生产的——特种水产品的苗种生产,创建符
合当地特点的育苗温室。建设“温室工程”,已成为
我国东南沿海发展水产养殖业的重点。
1、发展设施渔业应当注意的几个问题综观我
国水产养殖设施渔业的发展历史,集成绩和失败的经
验教训,发展设施渔业,有以下几个问题需要注意: (l)必须认真对设施渔业项目进行可行性分析,
防止一轰而上,一搞就垮。目前我国对设施渔业的理
论研究还刚刚起步,建立有关温室养殖的理论体系和
技术体系还有很大一段距离。因此,它是高效益、高
技术、高投入、高风险的产业。根据各地的具体条件
和自然优势,选准养殖对象、养殖设施和开发基地,
发挥当地的自然优势和技术优势。其中产品的市场分
析、采用的工艺路线、生产成本及效益分析、经营风
险分析(包括敏感性分析和盈亏平衡分析)等必须做到
科学、严谨、客观、公正,坚持遵循“没有反对意见
不决策”的原则,进行科学论证。做到决策民主化。
科学化。 (2)必须开展市场调查,防止盲目发展市场是
生产活动的起点和终点。近年来的实践表明,特种水
产品的市场高峰期很短,因此看准养殖对象后,必须
开展规模经营,搞“一场一品”、“一乡一品”,甚 至“一县一品”,尽快抢占市场;另一方面,温室育
苗设施必须多功能,才能适应市场的变化。只有依靠
先进的养殖设施、依靠科技进步、依靠规模效益、依
靠营销手段,才能提高市场竞争力。 (3)必须掌握现代化的“度”,既要防止“贪大
求洋”,又要避免“因陋就简”国外发展设施渔
业,依靠科学技术与严密的社会分工,其养殖设施、
仪器装备乃规模化、标准化生产,涌现出一大批世界
著名的智能化设施渔业企业(包括水族馆),而进人后
工业时代。目前国外引进的工业化养殖设施在技术上
虽然先进,但由于设施成本过高,用电量大,而且主
要是饲养成品为主,因此不符合我国国情。为适应
引世纪新技术革命的挑战,我们既要了解设施渔业
的现状和学习国外智能化温室的先进技术,又要根据
我国国情,正确定位,掌握水产养殖设施现代化的 “度。
(4)必须集中力量重点突破,加大资金投人,防
止四面出击 设施渔业是依靠先进、实用的设施进行
养殖生产,因此必须重视养殖设施工程建设,集中人
力、物力和财力,重点突破。实践证明,四面出击,
天女散花的布局,只能是土法上马,搞低水平的重
复,无经济效益可言。 (5)必须由科研作后盾,多兵团联合攻关,防止
“固步自封、独家经营” 发展设施渔业是多学科、
综合性的系统工程,养殖对象和技术又有地方性,因
此不仅有不少技术需要研究、解决,而且即使是成熟
的技术,在当地还需重新组装、综合,并需要产业
化。目前不少项目是单兵团孤军作战,由于缺乏多学
科的互相渗透,跳不出原有的老框架。为此必须拆除
各行业“围墙”,冲破学科壁垒,集中有关环境、饵
料、育种、病害、养殖、工程、机电自动化、计算
机、管理等学科的研究人员,为实现温室育苗工厂
化、机械化、信息化、自动化,建立具有中国特色的
智能化温室,实行科研。教学、生产单位联合攻关。
通过多学科的互相渗透、互相交叉,形成新的增长
点,不仅推动学科和生产的大幅度提高,而且可较快
实现产业化。 (6)必须将设施渔业和传统渔业结合,开展“接
力式”养殖,防止前后脱节由于设施渔业的投人
大,运转成本高,因此养殖对象必然是商品价格高的
特种水产品。由于水产品的养成耗时长,在大多数传
统养殖业中可以完成,为降低成本,拓宽和稳定苗种
市场,可采取“公司(育苗)十农户(养成)十市场”的
运行模式。实践证明,特种水产的温室育苗工程,只
有面对千家万户的养殖户,面向千变万化的市场,使
技术密集型的温室育苗与劳动密集型的传统养成紧密
结合,开展“接力式”养殖,温室育苗工程才有强大
的生命力。 (7)必须开发智力资源,依靠科技进步,防止
“科盲专政” 温室育苗是在人工控制的小水体中进
行高密度饲养。根据养殖对象在胚胎、稚鱼、幼鱼阶
段的生物学特点,对环境、饵料、病害、养殖技术提
出各项要求,并控制在最佳状态,促进其正常发育、
快速生长。因此,没有一支高素质的技术队伍,是无
法达到理想的要求,再好的设施和技术,也只能以失
败而告终。
2、发展设施渔业的目标
1)建立标准化、系列化的多功能育苗温室工程
和附属设施 目前我国已建成了大量的育苗温室,按
其类型有塑料大棚型、”黑暗型”、“光明型”、 “生态型”等,各有优缺点。当前,应对各种类型的
温室的各个系统进行分析评估,通过整体选优,提出
系列化育苗温室工程的设计方案与工程图纸。 (2)建立温室自动化监测控硬件系统(控温、控
湿、控氧、控光、控氨、控流速) 温室智能化工程
中的技术关键是自动监控系统的传感器质量问题。在
国产的传感器中,除温度、pH、溶氧的传感器质量
较好外,大多传感器性能不稳定,质量较差。国外进
口价格十分昂贵,一套自动监测氨氮装置需人民币 55万元。对此,发展我国的智能化温室,首先应抓
好温度、pH、溶氧的自动监控技术是符合我国国情
的。关于控氨可采用“生物包”技术,接种有益微生
物(分解者)和水生植物(生产者)以清除有害物质,保
持温室的生态平衡。 (3)建立温室环境自动监控软件包系统,并做到
远程控制 要同步取得大量的技术参数,必须依靠信
息技术,利用机电自动化与计算机技术,对温室环境
进行“全天候”监测,同时对收集的大量数据进行处
理分析,建立环境监控软件包系统,通过计算机监控
技术将温室的环境控制在最佳状态。 (4)建立具有我国特色的设施渔业技术体系和管
理体制 通过对育苗温室主要环境因子的同步测定和
记录,了解各类温室环境变化规律、投饵、摄食规
律,幼体发育、生长情况等,通过整体调试、综合平
衡,建立智能化育苗温室的技术体系和管理体系。 (5)研究设施渔业病害防治特点和变化规律,发
展健康养殖 通过改善和控制环境条件,调节有机体
微生态系统,探索健康养殖的工艺流程。 (6)一流的养殖设施,需要一流的管理和一流的
营销手段相配合
(四)用现代化信息指导水产养殖业
加强环境测试设施现代化,建立水产“信息高速 公路”网络,学习计算机信息处理技术,加强统汁分
析和政策调研等。
(五)用现代化手段管理水产养殖业
一个现代化的水产养殖企业,应达到如下要求:
园林化环境;规模化生产;社会化服务;产业化经营
——构成“科、养、加、销、游”的产业链;企业化
管理。这五个方面的措施是密切相关、相辅相成的。
但它们都依附于现代化的装备。即有了现代化的养殖
设施这个“硬件”,其余四个“软件”才能发挥作
用。现代化的设施为实现养殖现代化提供了舞台,提供了基础。可以预见,设施渔业是水产养殖走上现代化的突破口,谁掌握它谁就能在21世纪立于不败之地。
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