图3 圆形环保深水大网箱结构图
2.1 环保网箱的设计
本实验设在龙滩水库。根据龙滩水库常年平均水温为24℃，最高水温为32℃，最低水温为16℃，溶氧相对稳定的特点，同时兼顾抵抗大风大浪的冲击，确保网箱安全，设计内箱平面积为100m2，水深为6m；外箱净面积为144m2，水深7m，并由20个油桶浮载3000公斤；钢架选用直径4cm，管壁厚度0.4cm，长度为6m的镀锌管焊接而成，钢管之间为直连接，并采用“#”字型加固，每个网箱之间间隙3-5m，连接并加固。 为解决大网箱在一个养殖周期内换网洗网难的问题，在确保养殖安全、增大换水量、提高溶氧度的前提下，在制作网片时扩大了网眼，制作了内网网眼为5cm，外网网眼为6cm的无节抗紫外线网片。 在集粪系统的设计、制作过程中，除了考虑系统的形状、结构、材质外，更为重要的是它的功能，为确保系统的高效回收率，经过三次模拟试验观察效果、不断改进，再进行中试成功后才确定了网箱结构。
2.1.1 第一次模拟试验
第一次模拟试验(2009年7月24日)在形状和材料上进行初步探讨，制作了环保生态水产品养殖网箱，按设计网箱原型的五千分之一，制备模拟环保生态小网箱。模拟小网箱通过在广口瓶中模拟水产养殖动物排便发现，大部分模拟粪便漏到模拟环保生态小网箱外。因材料选择和形状的原因，初次试验失败。
2.1.2 第二次模拟试验
第二次环保生态网箱模拟试验(2009年7月27日)在吸收第一次模拟试验的基础上，按设计网箱原型的三千三百分之一，制备模拟小网箱和采集鱼粪系统，并对网箱漏斗材料、制作形状和大小等方面进行了优化。通过观察鱼在玻璃水族箱养殖环境中，模拟水产养殖动物排便发现，大部分粪便沉积在模拟集粪漏斗壁上，进入集粪筒很少，第二次试验未取得理想效果。
2.1.3 第三次模拟试验
第三次模拟试验，在集粪漏斗上创新安装振动筛动装置，通过起动振动筛动装置后，观察到90%鱼粪进入集粪筒并沉积在筒底部，证明第三次模拟环保生态小网箱收集鱼粪的效果相当好。
2.1.4 第四次中试试验
在鲤鱼成鱼网箱（5×5×3m）底部，安装上口为5×5m的集粪漏斗，并在集粪筒底部2m处安装起粪环和起粪铰链，结果证明80%鱼粪进入集粪筒.通过水下摄像头观察，仍有少量鱼粪从网箱下部周边漂浮出网外，沉降库中。发现此情况后，为改进设计制作生产性集粪漏斗提供了理论支撑。
2.1.5 生产性环保网箱的结构
在模拟和中试集粪网箱后，确定了两种新型生态养殖环保网箱，网箱和鱼粪收集系统成品结构如下：
（1）方形深水环保网箱材料和规格（设计人：通威股份有限公司高级技术顾问 吴宗文）如图1、2所示，内箱长10m、宽10m、高6m，32支纱抗紫外线聚乙烯线5cm无结网片制成。外箱长12m、宽12m、深7m，32支纱抗紫外线聚乙烯线6cm网目无结网片制成。
（2）圆形环保深水大网箱规格与结构 圆形环保网箱由内箱100m2、外箱138.5m2，净面积38.5m2等二种规格网箱和底部联结漏斗形鱼粪搜集器组成（见图3），其中： 内箱规格：直径为11.28×深6（单位：m），用32纱聚乙烯网线，制作成网眼5cm的无结网片网箱。 外箱规格：直径为13.28×深7（单位：m），用32纱聚乙烯网线，制作成网眼6cm的无结网片网箱。
（3）漏斗形鱼粪收集器 漏斗集粪器：长12 m、宽12 m 、深7 m，用筛绢布（每平方cm40目），制成上口直径为13.28m，高为7m、下口为50cm的漏斗形鱼粪搜集器
（4）集粪筒和外套 集粪桶直径50cm，高15m；材料用筛绢布（每平方cm60目），制成上口直径为50cm，高为15m。在集粪筒下面2m左右，安装用20目聚乙烯网布制作的外套，防止起粪时挂伤集粪筒，提高集粪筒使用寿命。
（5）起粪环 起粪环，用6园钢材焊接成直径50cm的圆套在集粪外套上。
2.1.6 网箱的安装和使用
（1）所述悬浮装置：泡沫浮球，或者金属浮桶支撑并与网箱上的网箱架连接。
（2）所述淡水水产品的新型环保“深水生态健康养殖大网箱”：均由内、外网箱构成，箱体呈圆筒形或方型，内网箱位于外网箱内部。内、外网箱上方与悬浮装置上的网箱架连接，内、外网箱下方四角，均吊锚石。养殖网箱的外箱底部下方与集粪漏斗上口间距1m，作水流通道，水流通道下面挂有集粪漏斗管架，支撑漏斗型鱼粪收集器。
（3）所述漏斗型鱼粪收集器：漏斗型鱼粪收集器上方四周和集粪漏斗支管架，均大于养殖网箱的外箱边缘，独立的漏斗箱架，与悬浮装置上的网箱架连接，底部下口与积粪袋上口紧密连接。
（4）所述振动筛动装置：振动、筛动环，位于漏斗型鱼粪收集器的外周的中部，并连接成像人体的“腰带”，由振动、筛动环和铰链或者滑轮组成。上与悬浮装置交替连接，并固定在养殖网箱浮架上，备起粪前拉动振动、筛动环用。起粪前，通过铰链拉动“腰带”起到振动、筛动作用，使“漏斗型鱼粪收集器上沉积的鱼粪”，下滑落入积粪袋底。
（5）所述积粪袋：积粪袋长度以能拉出水面为原则，积粪袋上端与漏斗型鱼粪收集器下口紧密连接，下端口捆固，并套上积粪袋外套。
（6）所述积粪袋外套：套于积粪袋下端，下端内与积粪袋底部连接，外与锚石连接，上口与积粪袋外周上的起粪环紧密连接。
（7）所述起粪环：与积粪袋下端积粪袋的外套连接，按一定的收集周期（如每1-2天）通过起粪铰链或者滑轮，拉起起粪环，把沉积于积粪袋底部，浓度相对较大的鱼粪浆液等，与积粪袋中，起粪环上部浓度较底的鱼粪浆液，从起粪环处分隔、断开，把底部至起粪环处。 2.2 内外网箱之间的鱼种放养 在确保水产养殖生态安全、增大换水量、提高溶氧度的前提下，科学运用鱼类食物链原理，在外箱内养殖滤食性和刮食性鱼类，一方面解决了大网箱在一个养殖周期内换网洗网难的问题，另一方面起到了净化水质，充分利用饵料，实现资源节省与环境友好的效果。
2.3 绿色植物浮岛的设计
在网箱边缘3-100m的范围建设浮岛种植水生植物（水生花卉如睡莲、水生蔬菜如水芹菜等）。
3 应用试验
2009年7月28日- 10月30日在贵州罗甸龙滩水库将新设计的生态环保养殖模式应用于生产，进行中试试验，并与传统网箱的养殖效果进行了对比。
3.1 材料和方法
3.1.1 养殖水域
贵州罗甸龙滩库区主要环境特点：库容大（有效库容达四十多亿立方米）；水面大（罗甸龙滩库区有效库容水面达十一多万亩）；水面消落区大（消落区落差百米左右，面积万亩左右），库深年变幅50-100m（库区主河道）；水*换量大（年交换3次以上）；表层在暴风雨时风浪较大、但在非洪水季节的晴天，用重庆水文公司的流速仪测得0.5-20m水层，流速为零；水体透明度高（1.2-5m）；溶氧高（5-15mg/L）、在连续2-3天阴雨天后网箱外溶氧仅3mg/L；温跃层变化不大，日照较长（1350小时/年），总之具有有利于温水性鱼类生长的良好水质状况和自然环境条件。
3.1.2 网箱设置
网箱布局设置与水位涨落的流向相对应。为方便管理和操作，网箱布局按“非”字型设置框架，框架上安装网箱。根据岁月最大水位落差及风浪的冲击力和鱼排自身承重力的要求，设置固定柱、固定索及附属设施。 鱼种放养前15-20天对箱体（网衣）进行浸泡，放养前10天进行网体安装，让网衣上着生藻类而变得柔软光滑，便于鱼种入箱。网箱下水前要检查网片有无破损，缝合处是否牢固结实。对照组和实验组均为双层网，内层网衣的网目5cm，外层网衣的网目为6cm，网衣高出水面50cm，网箱的敞口面大小与框架大小相匹配，网衣上端用聚乙烯绳索固定在框架的固定管上。箱与箱间距3m。为防网箱变形，将事先准备好的砖头或沙瓶沉入网箱底部四角。试验网箱为双层敞口式套网，内箱与外箱间距1m。
3.1.3 鱼种
鱼种全部来自水产良种场并符合出口卫生标准，选集群于捆箱中下部体质壮、体表光滑鱼种，根据实验所需，提前购进并培育。斑点叉尾鮰苗于4月28日购自湖南良种场，约6万尾，其规格为每尾38-40g， 8月6日以每尾150g的规格放入试验内箱。淡水鲨鱼苗于6月19 日购自广州良种场，约5万尾水花，8月17日以每尾60g的规格鱼种放入试验内箱，外箱配养滤食性和刮食性鱼种，并按科学饲喂。 鱼种起运前停食两天，运到放养时间应在温度最低的早上或下雨与多云的时候，鱼种放养前用3-5mg/L聚维酮碘浸泡10-15min。或用2-3‰福尔马林浸泡5-10min之后放入养殖网箱。
3.1.4 试验分组
方形深水网箱和传统网箱，以养殖斑点叉尾鮰为主，各网箱放养鱼种品种、数量和比例具体如下： 内网放养100克/尾斑点叉尾鮰，120尾/m2×100m2=1.2万尾。 外网箱44m2，混养630尾，14尾/m2，鳙鱼500克/尾，通威单性罗非鱼100克/尾，8尾/m2×44m2=362尾。20尾/m2×44m2=880尾红鲤鱼作“信号鱼”，便于巡查及时发现网箱破损情况。
3.1.5 饲养管理
饲料投喂：选用通威生产的斑点叉尾鮰等鱼类专用饲料定时、定点、定量投喂。饲料蛋白质为34%左右，饲料新鲜，日投饲量占鱼体重3-5%，具体视天气、水温、溶氧、pH值及鱼摄食状态等情况而调节，每天上下午各投一次，高温期、越冬期投饲量减少。对照组网箱使用人工投喂，试验组网箱使用投饵机投喂，外网不投喂饲料。注意观察摄食情况做好记录。
巡检网箱：观察信号鱼的数量，发现破网及时维补更换，严防逃鱼。检查网箱附着物的多少，若网箱附着物太多，影响水*换，可采取手工刷洗，水压龙头冲洗或更换网箱。每天做好管理记录，详细记载天气、水温、日投饲量、鱼的摄食生长、防病治病和死亡情况，以便科学饲养和经验总结。每天及时清除集污桶内残饵鱼粪。
鱼病防治：鱼种起运前5-7天内要严格*虫灭菌；运输途中水体里加入一定量的水溶性维生素，达到减少应激的目的；鱼种入箱前要消毒处理；在试验过程中，根据鱼病发生季节指导养殖户正确诊断疾病，用药开处方，防止盲目用药，在饲料中加入适量的中草药与维生素合剂，外用二氧化氯、溴氯海因等消毒剂泼洒，做好鱼病防治工作。 建立养殖试验档案详细记录、
统计表：对每一个组的每一个试验方案设计一个统计表，进行定期（15天）统计，分析一次。 鱼粪收集与处理：每天提取鱼粪1-2次，并转运放置，备进一步加工利用。
水生水化指标检测：为确保检测水生、水化指标的准确性，专项建立水生、水化实验室，特别购买检测水生、水化指标的器材、药品，特意聘请了贵阳师范大学博士后李秋华，四川西农大学本科生周永红，四川省原良种场研究生何蕾，对养殖网箱内外和上下游周边2000m水域流定点、定时（每两小时一次）、定水层（0.5m、3m、7m、15m、30m）采样检测、分析水生指标水温、溶氧、pH值、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、总磷等，水化指标浮游植物的八大类、浮游动物的四大类以及它们的可消化种类。
3.2 试验结果与分析
3.2.1 生长、存活与饵料系数
新型环保网箱的养殖效果，与传统网箱比较，斑点叉尾鮰同比增重量增加27-32.2%，饵料系数降低15.49%，死亡率下降10.7%，每公斤鱼的饲料成本下降15.6-20%，单口网箱产量提高到1.25万公斤，管理成本降低50%以上（见表1），减少了鱼病发生。同时鱼粪回收率达到80%左右。鱼粪还可开发生物肥料，变废为宝。实现养殖水体生态系统良性循环。
3.2.2 经济效益
在深水大网箱（100m2、容积550m3）下面1m左右，安装鱼粪残饵收集系统，成本2600-2800元/套。但由于安装了集粪系统，一方面，将残存在网箱内的鱼粪及饲料残饵进行有效收取，较好地解决了传统养殖技术中鱼粪对水体污染的问题，保护了水体，维护了生态；另一方面，将鱼粪及饲料残饵收取，减少了有机质分解耗氧，避免了水体的富营养化，为鱼类的生存、生长创造了有利的生态环境。与传统未安装集粪系统的网箱相比，鱼体增重多27.0-32.2%，死亡率低11.4-25.8%，饵料系数低15.6-19.9%，每公斤鱼的饲料成本降低15.6-20.0%，养斑点叉尾鮰可多盈利5700元/箱（见表2、3）。
3.2.3 鱼粪的利用价值
经通威品管部分析，鱼粪中的营养组成成分（干物质）：粗蛋白质10-13％、粗脂肪0.9-1.6％、粗纤维24-26％、钙4.1-5.7％、磷2.50-3.36％（其中水溶磷0.03%）、K: 0.058% ，纤维11.2-19.0%（其中性洗涤纤维9%），还有铁、铜、锌、钾、铬等微量元素，二十余种氨基酸（天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、异亮氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、氨、组氨酸、精氨酸、脯氨酸、色氨酸）等（AOAC，1995）。
可根据不同植物生长要素的营养元素，外加营养平衡剂进行加工制成高效、绿色、无公害的有机生物肥，其利用价值每吨可达2500元以上，而加工成本每吨只需350元左右。一口深水大网箱年收集鱼粪约1吨，将其加工制成有机生物肥可值2500元，实现了废物综合利用。
3.3 结论
本研究集养殖、生态环保、废物综合利用为一体，实现了生态、经济、社会三大效益的统一，符合渔业产业发展方向，具有良好的发展前景。完成了以下开发内容：
（1）对环保投饵网箱养殖技术的创新，探索出龙滩库区最佳养殖模式，达到养殖生态、环保、经济效益的最大化。
（2）对集粪系统的材质进行改进；对集粪系统的生产制作工艺进行更新；对集粪系统的人工提粪装置进行创新成机械装置，提高鱼粪和残饵的收集率。
（3）将收集的鱼粪进行水、粪快速分离，运用现代生产工艺，研制加工成绿色有机生物肥，提高鱼粪的利用率。
但在该课题的立项科研报告中，未把鱼粪的深度开发列入这次研究内容。建议今后就此方面做进一步探索。
4 致谢
水利部、中科院水工程研究中心胡传林研究员对本文提出宝贵修改意见。
参考文献（略）
作者：
通威国家级企业技术中心 吴宗文 陈齐勇
贵州黔西通威公司 罗华
贵州罗甸星火水产养殖公司 张雨熙 高廷富
内江职业技术学院 吴小平
水产实践人士，共谋渔业繁荣！敬请关注我的头条号，更多精彩内容请登录西南渔业网和养鱼第一线公众号，本文原创如需转载请注明出处，如有不同见解或者内容补充请私信或留言或评论分享！
