水产动物饲料精准投喂技术

<正>对于一种确定的饲料,无论饲料自身的质量如何,如果没有正确的投饲方法,也难以发挥饲料自身的营养效率。饲料浪费问题、饲料对水质的污染问题、养殖对象对饲料的摄取量和消化率、饲料营养转化为养殖动物机体的水平都与投饲方法有着密切的关系,如果投饲操作不当,实现理想的饲料系数就失去了保障。因此,实施精准投喂、提高饲料利用效率、保障养殖对象健康快速生长是决定养殖生产成败的关键环节。精准投喂的目标是根据养殖对象的种类、生长发育阶段、生活习性、食性特点、养殖方式以及环境等因素的变化,遵循养殖对象的摄食生长规律,合理调控投喂量与投喂方式,最大限度地     

水产养殖中摄食声学研究进展

人类很早就已利用主动声学的方法对鱼虾进行声诱捕捞。相对于主动声学检测,被动声学检测是一种不同于传统光学技术和主动声探测的研究手段,其对于研究对象没有伤害性和破坏性。本研究通过被动声学检测鱼虾摄食声,对不同鱼虾的摄食声进行定量分析,从而确定不同种类鱼虾的摄食特点。根据不同鱼虾摄食特点开发声学投饲系统,从而有针对性地进行投饲,在水产养殖中有着重要的应用价值。阐述了鱼虾发声的主要来源及摄食声发声机制,归纳了目前水下声信号的主要研究平台以及对声信号的采集、分析处理方法,总结了摄食声学在水产养殖中的主要应用。目前检测到的摄食声信号通常是混合信号,难以将摄食声信号从混合信号中提取出来。后续研究中,可将摄食信号单独提取,从而对鱼的摄食声作定性、定量化分析。     

水产养殖中鱼类投喂策略研究综述

水产养殖中的饲料成本占养殖总成本的比例较大,有效的投喂策略是减少水产养殖生产成本的重要途径,投饲装备投喂过程中,既要满足鱼群生长的营养需求,也要避免过多投饲,从而降低对环境的污染。当前国内水产养殖投饲装备智能化水平较低,投饲策略主要依据人工经验定量投饲,每一次喂料的偏差累积影响整期渔获经济效益。因此,科学的投喂策略能有效减少养殖成本,提高养殖效益。重点介绍了基于人工经验及生物能流的鱼群生长摄食模型、基于机器视觉及机器声学感知鱼群摄食活动的技术手段和智能投喂控制系统的发展状况,并提出投喂策略的具体实现方法。本研究可为水产养殖投饲装备从自动化升级到智能化提供参考。     

基于摄食声学的投饵系统设计

针对现在船载式投饵机自动化程度低,人工抛撒成本高、劳动强度大、抛撒不均匀,该文提出了一种基于声学的投饵系统设计。该装置利用Labview声信号采集控件通过罗非鱼鱼群喂食时现场的水下声信号识别,监测和分析鱼群摄食情况,分析该鱼群进食欲望,反馈并制定投饲决策,并驱动舵机和电动推杆实现水平和垂直方向的调整,实现投饲点的控制。该设计可实现对投饲现场的声信号采集和分析,实现对养殖的罗非鱼提供投喂决策。以stm32单片机作为核心,设计的投饵控制系统,驱动执行机构完成抛撒饵料动作。这个设计有望改变目前传统人工以手执投料管的形式定量投饵的行业现状,实现养殖鱼饲料的定向按需投喂。     

浅议水产养殖中的饲料损失

水产养殖中的饲料损失主要是指直接以饲料形态损失于水域环境的饲料。这部分饲料可能漂浮于水面、溶解于水体、沉入水底，这部分饲料不能被鱼体直接摄食、利用。那么，在正常情况下损失的饲料量有多大呢？就目前的资料来看，由于不同的养殖方式、不同的养殖对象、不同的投饲方法以及养殖技术的差异，导致最终饲料的损失量有较大的差别。国内关于网箱养鲤的投饲损失量的测定结果见表１。 从表１可以看出，水库网箱养殖鲤鱼的饲料直接损失量在１３．８７％－２３．０９％。这么多的饲料未能被鱼摄食而浪费掉，既增加了饲料成本投入，又增加了…     

网箱养殖智能投饲监控系统的设计

针对浑水海域网箱养殖中的投饲量控制问题,提出了一种采用回声探测方法进行智能投饲监控的系统原理及软硬件设计。在网箱底部安装一套收发合置的回声探测声纳,监测通过网箱饲料反射的声信号能量值,将其作为反馈量来调整饲料流量,使得过剩饲料维持在预设量,以实现智能饲量控制。为简化投饲监控系统并降低成本,可采取1套回声探测系统同时监控4个网箱的设计,并将各个监控节点组成WLAN后接入公网,以实现大型网箱养殖场的远程智能投饲监控。     

鱼类投饲策略的研究进展

<正>鱼类在生长和发育过程中受外界环境、营养水平、投饲策略等多种因素的影响。在现代集约化鱼类养殖过程中,鱼类的投饲策略主要包含摄食节律、投喂量、投饲时间以及投饲频率等方面,是鱼类养殖日常管理中的重要环节。当饵料的营养水平不能完全满足鱼类的生长需求时,将会导致鱼类的饵料系数升高;随着对鱼类投饲量的提高,其饲料系数又会显著下降;当对养殖鱼类投饲过量时,其     

基于六轴传感器的鱼群摄食规律与投饲方法研究

随着水产养殖的发展，对水产品的需求量逐年增加，大多数养殖手段是遵循传统的人工经验，人工投饲存在投饲量控制不精准、自动化程度低以及人工成本大等问题，需要一种精准化、智能化的投饲方法提升饲料的利用率。利用六轴传感器对鱼池水面波浪进行分析，通过传感器获取鱼群进食状态函数曲线，利用主成分分析选择具有代表性的特征参数，对比不同间隔下特征参数的贡献率。结果显示：间隔60 s时的分析结果更贴近实际情况，选择6个贡献率更高的参数作为是否继续投饲的判断指标，如果连续3次测得2个特征参数低于所设阈值，则视为投饲结束。基于鱼群摄食规律研究的投饲方法使投饲过程更加符合鱼群的摄食需求，饲料利用率达到85%以上，节约养殖成本并降低了污染。研究表明，该方法可以实现鱼群的精准化投饲，为实现鱼群的自动化投饲提供参考。     

水产养殖中的饲料损失

水产养殖中的饲料损失主要是指直接以饲料形态损失于水域环境的饲料。这部分饲料可能漂浮于水面、溶解于水体、沉入水底，不能被鱼类直接摄食、利用。就目前的资料来看，由于不同的养殖方式、养殖对象和投饲方法，以及养殖技术的差异，导致最终饲料的损失量有较大的差别。国内有关网箱养鲤鱼做的投饲损失量的测定结果见表1。从表1可以看出，水库网箱养殖鲤鱼的饲料直接损失量在13.87％～23.09％，既增加了饲料成本投入，也加大了对水域环境的污染。养殖中饲料损失主要包括以下几个方面。1 粉末状饲料损失粉末状饲料在投饲过程中部分随风飘走…     

养虾的间断投饲法浅议

近些年来,国内外在对虾养殖技术中,试用一种“规则性停食投饲法”(也叫“规则性绝食”或“周期性停食”——Periodic starvation),即改变原来每日连续投饲的传统习惯,采用有规律的间断性安排,以日为单位,试行几日投饲、几日停投的办法,使养殖的对虾既满足营养需要和增加体重,又节省饲料和劳力,对于成本经济核算来讲颇有益处。一般来说,对于养殖小、中虾阶段是适宜的。由于停投饲料期间,对虾并不排除摄食剩余饲料和其它有机物质,并非真正的“绝食”或“停食”。所以更确切地讲,采用这种投饲方法,称为“间断性投饲”比提为     

基于改进K-means聚类算法的金鱼阴影去除及图像分割方法

针对鱼类行为量化过程中运动阴影区域去除难的问题,以金鱼为研究对象,分别从去除噪点及孤立数据点、使用马氏距离作为距离度量方法、明确聚类个数以及初始聚类中心点选择等方面对传统K-means聚类算法进行了优化,提出了一种基于改进K-means聚类算法的金鱼阴影去除及图像分割方法。在室内正常环境下,使用相机采集玻璃鱼缸中金鱼图像,首先等比例压缩10倍,使用中值滤波方法对样本图像进行预处理,然后将其从RGB颜色空间转换到Lab颜色空间,最后提取a、b分量并使用改进的K-means算法进行聚类。试验结果显示:和传统K-means聚类算法及FCM(Fuzzy c-means)聚类算法进行比较,改进算法对于图像阴影去除及分割具有更好的效果,在200幅具有不同阴影的金鱼样本图像中,基于改进K-means聚类算法的平均误分类的像素比率和平均运行时间分别为2.48%和0.87 5s,能够满足离线鱼类行为量化过程中图像预处理的要求。     

活鱼近距离转运称重计量系统设计及应用

装运、称重是水产品交易过程中一个重要环节,设计了活鱼近距离转运称重计量系统,分析和叙述了系统总体结构设计和工作原理。该系统由电动提升装置、气动装卸装置和自动称重计量装置、控制装置组成。控制部分以可编程逻辑控制器(PLC)为核心,驱动电动卷扬机和气缸分别进行活鱼提升和装卸,并依靠鱼体自重沿倾斜主滑槽输送至岸上运输车,转运至目的地。软件部分基于LabVIEW可视化平台设计了转运系统显示界面,界面具有系统通讯和数据存储操作等功能。系统应用效果表明,活鱼近距离转运称重计量系统单次传输量300kg,转运量2t/h ,提高了活鱼转运效率,减少了大量人力,降低了活鱼的机械损伤率,提升了渔业生产机械化水平。     

丁香酚对黄斑篮子鱼幼鱼麻醉效果的研究

该研究在水温为(29.3±1.1)℃的自然海水条件下,测定了不同质量浓度丁香酚对体质量为(4.83±1.30)g的黄斑篮子鱼(Siganus oramin)的麻醉效果。结果显示,在30~80 mg·L^–1时,黄斑篮子鱼幼鱼的入麻时间随其浓度的升高而减少,复苏时间随其浓度的升高而增加。麻醉过程中,呼吸频率在浅麻时略微上升,深麻时快速下降,直至麻醉过度呼吸停止。研究发现,丁香酚质量浓度在30~100 mg·L^–1时,黄斑篮子鱼幼鱼均能在3 min内进入4期麻醉,4 min内完全复苏,成活率100%。入麻后在空气中暴露时间少于8 min时,复苏时间随暴露时间的增加而减少,大于8 min时,复苏时间随暴露时间的增加而延长,且复苏率逐渐下降。结果表明,丁香酚对黄斑篮子鱼幼鱼具有入麻快、复苏时间短、复苏率高等优点,是其理想的麻醉剂;建议生产上使用的质量浓度为30 mg·L^–1,且入麻后人工操作不宜超过6 min,若追求更快麻醉,丁香酚质量浓度也不宜超过80 mg·L^–1。     

深蓝渔业发展策略研究

近年来,受制于近海渔业资源衰退、水域环境恶化、生产方式粗放等多重影响,渔业发展空间受到严重压缩,水产品质量安全问题更加突出。向深远海拓展新空间、挖掘优质蛋白的需求迫在眉睫,发展深蓝渔业已成为推进海洋强国战略、促进渔业升级转型的必然选择。本文围绕海洋经济和科技发展规划、深远海养殖技术与装备、南极磷虾等海洋战略性资源开发利用等方面,阐述了国内外目前深蓝渔业发展形势和现状,分析了发展深蓝渔业在食物安全供给、渔业可持续发展、蓝色经济发展等方面的战略意义,认为要持续稳步推进深蓝渔业发展,建议深蓝渔业的发展要因地制宜,做好统筹规划;要科技创新,加快技术攻关;要循序渐进,实现稳步推进;要产业升级,加快融合发展。     

基于CFturbo的离心式吸鱼泵设计

传统的离心式吸鱼泵设计基本上是根据设计经验与相似泵推导设计,导致设计周期长且性能参数无法确定。为了更加快速、精确地设计出不同尺寸类型的吸鱼泵,并估算出离心式吸鱼泵的流量、扬程等性能参数,运用CFturbo设计软件进行参数化设计吸鱼泵,通过CFturbo软件建立吸鱼泵的三维模型,并通过软件内置经验函数优化设计,然后通过CFD流体动力学软件进行数值模拟仿真验证,最终设计出符合性能参数要求的离心式吸鱼泵,实现离心式吸鱼泵的快速研发。     

基于Ecopath模型的大亚湾黑鲷生态容量评估

为评估大亚湾黑鲷(Sparusmacrocephalus)的生态容量,根据2015年渔业资源和生态环境调查数据,利用Ecopathwith Ecosim6.5(EwE)软件构建了由26个功能组组成的大亚湾Ecopath模型,分析了大亚湾生态系统的基本特征,并结合食物网结构和能量流动估算了黑鲷的增殖生态容量。结果显示,黑鲷营养级为3.44,营养转化效率为0.302;大亚湾生态系统各功能组的营养级在1～3.95之间,系统总转化效率为7.636%,总初级生产量/总呼吸量为2.142,系统连接指数为0.364,系统杂食性指数为0.210,表明系统各营养级转化效率较低,能量未被充分利用;系统总转化效率低于10%,营养级I、II流向碎屑量占总流向碎屑量的98.11%,说明能量传递发生阻塞,具有增殖空间。经估算黑鲷生态容量为0.034 t/km2,是现存生物量的1.4倍,此时其他浮游生物食性鱼类的转化效率等于1,系统处于平衡状态;达到生态容量前后大亚湾生态系统的总初级生产量/总呼吸量变化很小(变化值为0.001),系统杂食性指数和系统连接指数均没有变化,因此认为放流黑鲷至生态容量对大亚湾生态系统的稳定性和营养结构未产生影响。     

基于模糊PID控制的飞船返回舱打捞水平姿态补偿系统研究

为提高高海况飞船返回舱打捞成功率与安全性,介绍了一种舷侧柔性打捞系统方法原理。针对救助母船运动对拦截臂打捞稳定安全性问题,提出了一种以吊机变幅油缸为执行机构控制拦截臂横摇运动方法,采用传统PID控制方法和模糊PID控制方法分别对打捞水平姿态补偿系统进行模型试验研究,模型试验系统的横摇运动通过摇摆台模拟实现。结果显示:采用传统PID控制受电液比例换向阀反向死区的影响,变幅油缸缩回延时不能及时补偿而严重影响打捞效率,而模糊PID控制能改善控制性能,模型试验系统具有响应速度快、运行稳定可靠特点,模拟六级海况下补偿精度达到±1.3°,能满足高海况打捞要求。该理论方法和试验数据可为原型样机的控制优化设计提供参考。     

养殖工船系统构建与总体技术探讨

随着社会经济发展,开发海洋生物资源是国家战略及必然趋势。养殖工船是发展深远海养殖工程的核心装备之一,深入研究养殖工船,大力发展深远海养殖,具有较高的经济价值和社会价值。该文从装备技术发展面临的问题出发,以动力系统、系泊系统、养殖系统、物流系统及加工系统的总布置为基础,兼顾安全性、经济性及环保性,将商用运输船设计方法和养殖技术要求有机结合在一起,初步探讨了构建深远海养殖工船系统和总体技术框架。提出了重点关注和研究的技术方向,以期实现船舶和养殖行业的联合技术攻关,早日形成产业指南和设计规程,指导后续养殖工船设计。结合中国强大的船舶海工制造能力,完成养殖工船的批量建设,实现未来规模化深远海养殖。     

粤东柘林湾海洋牧场渔业资源增殖效果评估

为评价粤东柘林湾海洋牧场的建设效果,以环境卫星遥感和现场调查相结合的方法,对柘林湾海洋牧场建设前(2011年8月)和建设后(2013年8月)海表温度(sea surface temperature,SST)、叶绿素a质量浓度(chlorophyll a concentration,Chl a)、总渔获物的单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)、生物多样性、底栖动物的生物量及栖息密度等进行了对比分析。结果表明,柘林湾海洋牧场建设后,海域氮磷比(N/P)接近16,Chl a质量浓度由海洋牧场建设前的7.5～12.3 mg·m^-3提高到建设后的10.4～16.2 mg·m^-3。总渔获物CPUE从2.1～5.5 kg·h^-1提高到5.8～14.5 kg·h^-1。鱼类、甲壳类、头足类和贝类的种类数分别增加了25种、3种、2种和3种,鱼类、甲壳类、头足类和贝类群落的Shannon-Wiener多样性指数(H′)分别提高了0.5、0.4、0.1和1.0,底栖动物的生物量及栖息密度均有所增加。柘林湾海洋牧场的建设在一定程度上改善了渔业生境,对渔业资源的养护和增殖具有积极作用。     

水温对额尔齐斯河银鲫幼鱼耗氧率及窒息点的影响

为鱼类养殖生产和苗种运输过程中溶解氧的科学调控提供理论依据,该试验采用密闭呼吸室法测定了20、22、24、26、28、30℃水温下额尔齐斯河银鲫幼鱼的耗氧率和窒息点。结果表明,水温在20～30℃时,额尔齐斯河银鲫幼鱼的耗氧率随水温的升高而显著上升(P<0.05)。水温为20℃时耗氧率最低,为0.263 mg/(g·h);水温为30℃时耗氧率最高,为0.571 mg/(g·h)。耗氧率与水温的拟合方程为:y=0.0093x^2-0.0027x+0.2604(R^2=0.9896)。额尔齐斯河银鲫幼鱼的窒息点在20～30℃水温下,随水温的升高而上升,其中水温为20℃时窒息点最低,为0.947 mg/L;水温为30℃时窒息点最高,为1.713 mg/L。水温和窒息点的回归关系方程式为:y=0.0271x^2-0.0629x+1.0452(R^2=0.9116)。