牛！这个自动化养虾模式，风靡印度！未来，势必越来越火！

对虾养殖是水产养殖业中最赚钱和增长最快的部门之一，2017年全球虾总产量为426.75万吨，其中亚洲国家约占总产量的80.1%，南美白对虾是世界上最具商业价值的虾类。我国拥有漫长的海岸线，拥有大规模开发海洋财富的空间。然而由于需求和供应之间的巨大差距，增加了全球虾市场和过度开发了沿海水域。



从全球来看，对虾养殖业面临着越来越多的挑战和压力，提高虾免疫力和保持一个健康的池塘环境显得越来越重要。虾缺乏一个适应性免疫系统，入侵的病原体可以搅乱肠道菌群，这时候我们必须使用的药物进行优化策略，以提高虾的先天免疫系统。但是这些药品成本往往占20％的养殖成本，尤其是剂量的使用很多养殖户还把控不了。因此，发展自动化技术，重要的是要保持和改善养殖环境的可持续性。



因此，今天分享的一项技术是来自印度的新自动化养殖系统，这项技术以降低劳动力、养殖成本、减少有害细菌和有机物为目标。这套技术主要根据控制系统从传感器收到的信号，达到长期监测虾的生长、死亡率、免疫反应、疾病、池塘和水质参数的目的，以保证获得更大的利润点。



一、可持续性，成为养虾业的新问题。


对环境和经济可持续性问题，已经影响了对虾养殖业，这需要从多种投入和多样化的角度来解决可持续的问题。水产饲料、有机负荷、化学污染、水的盐碱化、虾类疾病和市场价格波动是可持续影响对虾养殖根本原因。



此外，细菌、真菌、浮游动物和浮游植物等生物群落结构也间接影响了对虾养殖的可持续发展。白斑综合征病毒、传染性皮下和造血坏死病毒、斑节杆状病毒、肝胰腺细小病毒、传染性肌坏死病毒、黄头病毒、陶拉综合征病毒是对虾养殖中常见的病毒性疾病。对虾坏死性肝胰腺炎、急性肝胰脏坏死性疾病和对虾肠胞虫是影响对虾产量生长的微生物疾病。因此，高密度的养殖系统，若想保持可持续性，必要在减少对水质的影响，以及控制虾病上下工夫。



二、对虾养殖业的自动化养殖系统


在世界范围内，已经为可持续的对虾养殖业开发了多种虾场自动化管理系统。自动化养殖系统，需要内置一种养殖算法帮助我们集成环境和微生物控制，实时监测益生菌效率、池塘水质和免疫性能。这些系统包括几个特点：



1、主控制系统，能够实时监控池塘水质、生产力和投料等的综合性系统，该系统主要能够实时、自动的通过监测系统对池塘水参数进行长期监测，印度在这方面主要采用的TEMA系统。



2、分支系统，实现了对养殖池的温度、pH和溶解氧的自动监测和控制。



3、自动投料器，有些地方开始太阳能自动投料系统，这样大大节约了劳动力。



4、方便的排污和自动进水系统，这套系统有助于提高虾的生长速度，使虾在高水质中生活更健康。
三、自动化养殖的传感器，在系统当中尤为重要。


很多微生物和水产传感器，可以在线监测微生物生长和池塘水质参数(图1)。这些水产养殖传感器价格昂贵，但在能够在恶劣的环境条件下长期稳定的运行。



对传感器规格的比较分析表明：



①Atlas Scientific提供的环境传感器在经济上更适合在对虾养殖中在线应用，质量也更理想。



②YSI公司提供的氨传感器是一种低成本的传感器，适用于虾养殖应用。



③BACMON是一种使用自动批量采样技术连续检测水中细菌的微生物传感器。



④哈希公司开发了一种用于氨和亚硝酸盐的组合传感器，并且哈希SC200通用控制器是市场上最通用的控制器，并提供与最广泛的传感器范围的兼容性。



⑤AQ1声控投喂系统，SF200采用复杂的滤波算法，利用监听器对养殖池塘的声音进行分析，采用环境传感器控制饲料输出，精确匹配饲料强度，避免了饲料浪费。

图1：市面上口碑良好的传感器



四、自动化养殖技术的各项配置


养殖药品(益生菌、氧化剂、水质改良剂等)可预防病害，而不是对虾病的治疗。但一般情况下，养殖药品投入成本也很高，同时采用简单的手工投料方法，这也容易造成饲料的浪费。因此，自动化养殖系统，能够根据传感器接收到环境和微生物的信号，自动将适当的养殖药品、饲料分散到虾池当中，创造一个更加有利于虾生长环境。



1、生物过滤系统



拟建生物絮团池的总容积为12000升(直径4米，高度1.25米)，处理池容积为10000升(图2及图3)。每个池塘由防水布材料组成，上面覆盖着网。自动化养殖系统基于零换水技术，因为供水等同于排放水。一个压力泵在特定的时间从养殖池向处理池提供100L的水。同时，污泥泵从池中排出100L的排泄物和饲料废弃物到500L的厌氧处理池中，这些废弃物被用作生产沼气的原料，沼气池流出物被排入花园用于培育苗圃植物。



自动投喂系统（塑料)的总容积为50l，工作容积为35l(图4)。它由一个铁叶轮组成，轴与电动齿轮马达连接，搅拌后的药品或者饲料分散到池中。该罐的出口与电磁阀连接，用于分配。该罐的铁盖上有一个入口和出口，用于填充药品。





我们应该遵循的标准操作程序，用于可持续和生态友好的生物过滤的对虾养殖。所有的物理化学参数应保持在最佳水平以方便更好地养殖虾。



水产养殖的自动化系统可以不断监测池塘水的质量(图5). 它可以接收温度、pH值、电导率、溶解氧、氧化还原电位和氨氮传感器的信号。因此，在自动化的对虾养殖中，应将相关的在线监测传感器与控制器系统集成在一起，以实现水产养殖自动化系统。

3、环境传感器



⒈温度是池塘系统中影响最大的参数之一，它影响养殖系统中动物代谢率、溶解氧和氨。一般对虾养殖当中的最佳温度为28-30摄氏度。



⒉益生菌依赖于悬浮固体作为粘附的基质，并作为生物絮团系统中碳的能量来源。为了确保有效的细菌活性和良好的来控制氨，总悬浮固体应保持在250-450ppm的范围内，有机负荷为5-15mg。



⒊由于生物絮团系统中的藻类和细菌对氧气的需求，溶解氧应保持在7-8ppm，以确保系统的正常运行。



⒋氧化还原电位(ORP)传感器测量池塘水的氧化或还原，其最佳值为650-700 mV。



⒌在虾的最佳生物絮体生产中，应保持好氧细菌(300-800 mV)、兼性厌氧菌(300-100 mV)和厌氧细菌(−700-200 mV)。



⒍电导率传感器监测解决方案传导电流的能力。电导率与池塘中金属离子的浓度成正比，因此，在生物絮团系统中，电导率应保持在2.7dS m−1。



⒎碳氮比的调整是影响生物絮团体系统中微生物生长的重要因素。水产养殖系统的最佳C:N比为12-20:1。我们可以通过在饲料中添加碳源和降低蛋白质比例进行调整。



⒏铵是虾和微生物关键生理反应中酶促副产物的潜在生物标志物，它被认为是生物絮团体系统的质量指标。



⒐生物絮团系统的氨浓度建议小于1.2ppm；亚硝酸盐和硝酸盐的浓度分别为1mg1和0.5-20mg。



4、微生物传感器



养殖系统当中，采用的多种益生菌是通过商业采购的，并在生物絮团池中进行配制。细菌培养是通过偶尔搅拌或者电动叶轮搅拌，在温室模式下培养36-48h。根据微生物传感器传输给自动化控制器的信号，将丰富的益生菌培养物抽进养殖池塘。



五、小结


合理的使用饲料、药品能够预防虾类疾病，加上自动化的操作，使得养殖更加科学，最终提高自动化养殖的产量。在未来的养殖发展当中，势必成为越来越受到关注的一种趋势。

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