文/徐皓 劉晃 徐琰斐
隨著我國深遠海養(yǎng)殖科技創(chuàng)新速度顯著加快,相關(guān)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,有力推動了漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級和海洋強國建設(shè)。本文總結(jié)了國內(nèi)外深遠海養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,分析了問題和發(fā)展形勢,并提出了對策與建議,為進一步發(fā)展深遠海養(yǎng)殖業(yè)提供參考。
海水養(yǎng)殖是人類主動、定向利用國土海域資源的重要途徑,已經(jīng)成為對食物安全、國民經(jīng)濟和貿(mào)易平衡作出重要貢獻的產(chǎn)業(yè)。50年來,我國海水養(yǎng)殖業(yè)得到了長足發(fā)展,但是隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和人們對生活環(huán)境提出的更高要求,能夠提供給海水養(yǎng)殖的空間受到嚴(yán)重擠壓,導(dǎo)致海水養(yǎng)殖密度過大、環(huán)境惡化、病害頻發(fā)等問題日益突出。為減輕養(yǎng)殖對近岸海區(qū)的影響,拓展養(yǎng)殖空間,實現(xiàn)海水養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展,發(fā)展深遠海養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)勢在必行。目前,因世界各國海域環(huán)境、技術(shù)條件、養(yǎng)殖方式不同,對于深遠海養(yǎng)殖未有明確統(tǒng)一的定義。根據(jù)我國沿海海域水文特點和海水養(yǎng)殖基本情況,我國深遠海養(yǎng)殖應(yīng)為設(shè)置在離岸3海里以外、水深在25m~100m、無遮蔽的開放海域,以遠程管控設(shè)施裝備為保障、陸海補給系統(tǒng)為支持,對生態(tài)環(huán)境無負面影響的工業(yè)化海上養(yǎng)殖生產(chǎn)方式。
世界主要沿海發(fā)達國家高度重視海洋經(jīng)濟發(fā)展,把海洋開發(fā)作為國家戰(zhàn)略加以實施?!癘あshore aquaculture”(離岸或深遠海水產(chǎn)養(yǎng)殖)1995年就被美聯(lián)邦技術(shù)評價辦公室認定為具有潛力的漁業(yè)增長方式。2010年,聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織調(diào)研出全球范圍內(nèi)適宜于深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的有效海域面積近19×104km2。20世紀(jì)80年代,部分發(fā)達國家開始嘗試深遠海養(yǎng)殖方面技術(shù)探索和應(yīng)用。目前,已經(jīng)有二十余個國家和地區(qū)通過試驗、研究和風(fēng)險投資積極參與深遠海養(yǎng)殖,挪威、日本等國已經(jīng)建立起了較為完備的體系。在現(xiàn)代工業(yè)科技的支撐下,發(fā)達國家深遠海養(yǎng)殖裝備和技術(shù)發(fā)展很快,自動化程度和生產(chǎn)效率顯著提高,生產(chǎn)過程得到了有效管控,信息化水平不斷提高,目前探索的主要途徑是構(gòu)建大型養(yǎng)殖網(wǎng)箱和封閉海上養(yǎng)殖系統(tǒng)。
離岸養(yǎng)殖網(wǎng)箱在設(shè)施與配套裝備技術(shù)的支撐下,不斷向深水、深海水域推進。由西班牙彼斯巴卡公司設(shè)計的巨型海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖平臺,能經(jīng)受9m浪高,同時管理7個2000m3的網(wǎng)箱,生產(chǎn)能力為250t/年~400t/年。2000年意大利研制并投入運營的養(yǎng)殖平臺,由直徑60m的圓形鐵網(wǎng)圈構(gòu)成,5500m3網(wǎng)具固定其上。俄羅斯研制的新型水下網(wǎng)箱(Sadco-SG),由多邊形鋼管框架、沉降管和用于浮力控制的潛水箱制成,規(guī)格從1200m3~4000m3。挪威BYKS AS公司研制開發(fā)的海洋球型(Ocean Globe)網(wǎng)箱,采用金屬框架,箱體由聚乙烯材料組成,呈橢圓體狀,容量40000m3,養(yǎng)殖產(chǎn)量約1000t/年。挪威實施的“創(chuàng)新發(fā)展許可證”(New Development Licenses)政策,進一步推動了深遠海養(yǎng)殖的發(fā)展,研制出大型深遠海養(yǎng)殖裝備“Ocean Farm 1”“Hex Box養(yǎng)殖網(wǎng)箱”和“Havfarm養(yǎng)殖網(wǎng)箱”等。其中,挪威國際漁業(yè)集團SalMar公司于2016年投建了全球首座三文魚海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺,由挪威Global Maritime公司設(shè)計,青島武船重工有限公司承建。該產(chǎn)品總高70m,直徑 110m,箱體總?cè)萘砍?0×104m3,結(jié)構(gòu)總重大于6000t,在100m~300m水深區(qū)域進行三文魚養(yǎng)殖,設(shè)計養(yǎng)魚量150萬條,設(shè)備配員9人,是目前世界上最大的深海養(yǎng)殖漁場。
封閉海上養(yǎng)殖系統(tǒng)以錨泊方式定置在海上,利用網(wǎng)衣及結(jié)構(gòu)物與環(huán)境隔離進行水體交換,達到養(yǎng)殖集約化管控的目的。其主要有兩種發(fā)展方式,一種是定置在開放海域的封閉式養(yǎng)殖平臺,例如挪威Huage Aqua公司提出的蛋形養(yǎng)殖平臺概念,全封閉的蛋形養(yǎng)殖艙構(gòu)建在浮式平臺上,高44m,寬33m,從水下20m處抽取海水,可養(yǎng)殖1000t鮭魚,使養(yǎng)殖魚類能免受海虱或其他寄生蟲的侵害,獲得更高的生產(chǎn)率。另一種是基于船舶平臺的封閉式養(yǎng)殖系統(tǒng),即養(yǎng)殖工船。20世紀(jì)80年代~90年代,發(fā)達國家就提出了發(fā)展大型養(yǎng)殖工船的理念,包括浮體平臺、船載養(yǎng)殖車間、船艙養(yǎng)殖以及半潛式網(wǎng)箱工船等多種形式,并進行了積極探索,為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展儲備了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)基礎(chǔ)。法國與挪威合作建成270m養(yǎng)魚工船,總排水量105t,養(yǎng)殖水體7000m2,年產(chǎn)量3000t;歐洲漁業(yè)委員會建造了半潛式資源增殖工船,船長189m、船寬56m,年產(chǎn)量700t~1200t;日本建成了“藍海號”養(yǎng)殖工船,船長110m,船寬32m,年產(chǎn)量100t;西班牙開展了金槍魚養(yǎng)殖工船概念設(shè)計,船長190m,船寬56m,年產(chǎn)量1200t;土耳其將一艘19030t的散貨船改建成養(yǎng)殖工船,船長153.33m,船寬22.8m,船上共有12個養(yǎng)魚艙,進行了虹鱒養(yǎng)殖試驗,經(jīng)過11個月養(yǎng)殖,魚苗從(25±2.7)g養(yǎng)到(3700±400)g。建立封閉式海上生產(chǎn)系統(tǒng)需要更高的投資成本和管控要求,必須要從養(yǎng)殖品種價值、生產(chǎn)系統(tǒng)效率、規(guī)模經(jīng)濟效益、養(yǎng)殖方式差異化優(yōu)勢以及可持續(xù)發(fā)展要求、產(chǎn)業(yè)政策等方面對其進行綜合評估。
我國深遠海養(yǎng)殖裝備研發(fā)尚處在起步階段,需多方推進產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。在20世紀(jì)70年代末期,雷霽霖院士繪制了“未來海洋農(nóng)牧場”建設(shè)藍圖,展示了建造海洋工船的初步設(shè)想。丁永良長期跟蹤國外養(yǎng)魚工船研發(fā)進程,梳理總結(jié)技術(shù)特點,提出深遠海養(yǎng)殖平臺構(gòu)建全過程“完全養(yǎng)殖”,自成體系“獨立生產(chǎn)”,機械化、自動化、信息化“養(yǎng)殖三化”,以及“結(jié)合旅游”“綠色食品”“全年生產(chǎn)”“后勤保障”等技術(shù)方向。但是,受到投資成本、技術(shù)發(fā)展水平等客觀因素的制約,發(fā)展速度緩慢。
近年來,隨著國家生態(tài)文明建設(shè)要求的進一步明確,以及傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式弊端的逐步凸顯,深遠海養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)成為發(fā)展熱點。中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機械儀器研究所設(shè)計的中國第一艘3000t級冷水團養(yǎng)殖科研示范工船“魯嵐?jié)O養(yǎng)61699”號已投入進行實船示范,為大型深遠海養(yǎng)殖工船設(shè)計、建造和養(yǎng)殖積累工程經(jīng)驗與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2020年12月,由青島國信集團、中船工業(yè)集團、水科院漁機所和青島藍糧漁業(yè)共同發(fā)起的全球首艘十萬噸級智慧漁業(yè)大型養(yǎng)殖工船“國信1號”在中國青島西海岸啟動建造,該船將于2021年完成分段施工、合攏、出塢下水并開展設(shè)備及系統(tǒng)調(diào)試,2022年3月正式交付運營,同時配套研發(fā)的“國信101”號養(yǎng)殖工船中試船,集成了養(yǎng)殖水流交換、水質(zhì)與光照調(diào)控、自動化作業(yè)裝備等系統(tǒng),開展了大黃魚中試養(yǎng)殖試驗,餌料系數(shù)為1.05,成活率超97%。此外,由中集來福士研發(fā)設(shè)計的坐底式平臺“長鯨1號”離岸深水網(wǎng)箱,是一座容積6×104m3的海洋牧場平臺,造價約4×107元,適用于黃海的淺海區(qū)域;中船重工武船集團建造的“深藍1號”全潛式深海漁場,養(yǎng)殖水體5×104m3,一次可養(yǎng)殖三文魚30×104條,實現(xiàn)產(chǎn)量1500t,已投入使用;中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所與天津德賽環(huán)??萍加邢薰竟餐兄频娜ft級半潛船形漁場“德海1號”,投放至珠海海域,該船總長度91.3m,寬度27.6m,養(yǎng)殖水體3×104m3,可抵抗17級臺風(fēng)、9m浪高,使用年限20年以上;2019年建成的萊州灣明波海洋牧場,大型養(yǎng)殖圍欄面積相當(dāng)于一個足球場,可容納16×104m3水體,每年可以養(yǎng)殖500t海水魚。這些平臺的工業(yè)水平已顯著提高,有望加快面向深遠海養(yǎng)殖的生產(chǎn)平臺產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。目前,國內(nèi)科研院所正聯(lián)合漁業(yè)養(yǎng)殖、海工、加工、金融等企業(yè),積極整合優(yōu)勢資源,加快推動深遠海養(yǎng)殖裝備發(fā)展。
我國海域從北到南,由渤海、黃海、東海到南海,在水溫、水文水質(zhì)條件、氣候變化等方面均存在較大差異。根據(jù)不同的海域特點,我國多年來已經(jīng)開發(fā)海水魚類養(yǎng)殖品種60種左右,主要包括大菱鲆、牙鲆等冷水性魚類,大黃魚、鱸魚、石斑魚、卵形鯧鲹和軍曹魚等溫水性魚類。盡管魚類養(yǎng)殖品種較多,但是海水魚年產(chǎn)量在全國海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量中占比僅為7%,與挪威的大西洋鮭養(yǎng)殖年產(chǎn)量相當(dāng)。我國雖然已經(jīng)有較長的海水魚養(yǎng)殖歷史和比較成熟的養(yǎng)殖技術(shù),但是否適合在深遠海開展養(yǎng)殖,養(yǎng)殖技術(shù)如何適應(yīng)深遠海的特點,相關(guān)的遺傳育種、飼料營養(yǎng)與投飼、疾病診斷與防治、養(yǎng)成品的?;畋ur與加工等技術(shù)能否滿足養(yǎng)殖要求,還需要在不斷探索中去解答。其中,深遠海養(yǎng)殖品種選擇、養(yǎng)殖系統(tǒng)構(gòu)建、養(yǎng)殖海域規(guī)劃等方面是保障深遠海養(yǎng)殖有序發(fā)展的重要因素。
深遠海養(yǎng)殖對象選擇要考慮消費市場和消費文化等因素,保證產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn)以后有充分的市場容納空間,不致因產(chǎn)量提升導(dǎo)致價格大幅下落。其次,養(yǎng)殖對象應(yīng)該與已有的近岸網(wǎng)箱養(yǎng)殖、陸基工廠化養(yǎng)殖和池塘養(yǎng)殖等傳統(tǒng)生產(chǎn)方式有差異化,保障產(chǎn)品上市具有一定競爭優(yōu)勢和定價權(quán),能實現(xiàn)高額利潤,從而保證在深遠海生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)建和運維方面有足夠的成本分?jǐn)偪臻g。隨著近岸網(wǎng)箱養(yǎng)殖等傳統(tǒng)生產(chǎn)方式受到可持續(xù)發(fā)展的壓力導(dǎo)致其資源和環(huán)境成本增加,深遠海養(yǎng)殖將迎來更大的市場前景和發(fā)展空間。工業(yè)化的養(yǎng)殖工藝、操作規(guī)范、品質(zhì)管理等技術(shù)體系,是實現(xiàn)深遠海養(yǎng)殖高效營運至關(guān)重要的因素。養(yǎng)殖對象首先需具備良好的符合工業(yè)化養(yǎng)殖要求的種質(zhì)性狀,如生長速度、生活習(xí)性、適養(yǎng)密度等,以利于集約化養(yǎng)殖、轉(zhuǎn)運與高值化加工;需要有成熟的苗種生產(chǎn)技術(shù)及工廠化繁育體系,以滿足周年提供標(biāo)準(zhǔn)性狀的大規(guī)格魚種要求;具備工業(yè)化養(yǎng)殖生產(chǎn)工藝、操作規(guī)范,以及完善的病害防治和疫苗免疫技術(shù),保障深遠海生產(chǎn)系統(tǒng)高效運行;建立符合養(yǎng)殖對象不同生長階段與營養(yǎng)需求的全過程飼料配方技術(shù)及生產(chǎn)體系,滿足規(guī)?;a(chǎn)養(yǎng)殖對飼料生產(chǎn)體系的需要。養(yǎng)殖海域的水溫適應(yīng)性是限制養(yǎng)殖對象選擇的主要因素。海域全年的水溫變化必須與養(yǎng)殖品種相適應(yīng),保證養(yǎng)殖生物不會死亡或產(chǎn)生明顯的應(yīng)激反應(yīng),更多時段的水溫應(yīng)符合養(yǎng)殖生物最佳生長溫度要求,以縮短養(yǎng)殖周期,提高生產(chǎn)效率。
深遠海養(yǎng)殖需要構(gòu)建符合開放海域集約化養(yǎng)殖生產(chǎn)要求的養(yǎng)殖設(shè)施系統(tǒng)。主要應(yīng)考慮以下因素:一是適宜性,養(yǎng)殖空間能有效地利用海域水資源,創(chuàng)造適宜集約化養(yǎng)殖和產(chǎn)品高效生長的水溫、水流等水質(zhì)條件;二是安全性,養(yǎng)殖設(shè)施需要構(gòu)建全面的生產(chǎn)系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)與錨泊系統(tǒng)需要對應(yīng)風(fēng)浪流危害進行工程化設(shè)計和建設(shè),滿足海上生產(chǎn)特有的管控與保障要求,保障惡劣海況下人員、物資和養(yǎng)殖生物的安全;三是經(jīng)濟性,根據(jù)養(yǎng)殖產(chǎn)品和海域條件特點,建設(shè)經(jīng)濟實用的設(shè)施工程,構(gòu)建具備規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)的生產(chǎn)系統(tǒng)。我國在海上養(yǎng)殖設(shè)施研究雖然已經(jīng)取得不小進展,開展了游弋式、浮式、半潛式等適用于不同養(yǎng)殖海域和條件的大型專業(yè)化多功能養(yǎng)殖船型和平臺構(gòu)建技術(shù)研究,研發(fā)集苗種繁育、成魚養(yǎng)殖、飼料加工、捕撈漁船補給及漁獲物冷藏冷凍等功能為一體的多功能大型養(yǎng)殖平臺和設(shè)施,發(fā)展了管控、維護和搶險的平臺運維技術(shù)和裝備,但是,深遠海養(yǎng)殖依然存在工程化水平相對落后的問題。高密度聚乙烯(HDPE)網(wǎng)箱技術(shù)及設(shè)施,在遭受到超強臺風(fēng)正面襲擊時的保障能力差,無法確保養(yǎng)殖生物的安全。海上養(yǎng)殖裝備的機械化、智能化、信息化水平較低,生產(chǎn)方式依然是傳統(tǒng)的、粗放的,生產(chǎn)操作、養(yǎng)殖管理還是依靠人力與經(jīng)驗,特別是精準(zhǔn)投喂、水下觀測、起捕作業(yè)等配套裝備還未能取得突破。大型養(yǎng)殖工船研究雖然形成了總體功能構(gòu)建與設(shè)計方案,但是總體系統(tǒng)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵生產(chǎn)裝備的研發(fā)工作還需進一步深入細化。
在養(yǎng)殖海域規(guī)劃方面,推進深遠海海域及相關(guān)島礁使用權(quán)審批、陸上基地建設(shè)用地與配套碼頭審批、養(yǎng)殖許可等政策完善,建立基于環(huán)境承載力評估與控制的區(qū)域性規(guī)劃,為可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)、規(guī)范的產(chǎn)業(yè)和政策環(huán)境。水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境承載力,是指在水產(chǎn)養(yǎng)殖生物生長和生態(tài)環(huán)境不受損害的前提下,養(yǎng)殖環(huán)境所能容納的養(yǎng)殖生物或排放污染物最大負荷量。深遠海養(yǎng)殖環(huán)境承載力分析,需要評估的是特定水域環(huán)境對養(yǎng)殖排放物的容納能力,研究的是該水域生態(tài)系統(tǒng)在養(yǎng)殖排放物作為營養(yǎng)輸入時,其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能不發(fā)生顯著變化情況下的養(yǎng)殖總量、排放強度及主要表征指標(biāo)閾值。養(yǎng)殖總量與水域環(huán)境整體性水流擴散和自我凈化能力有關(guān),用于確定特定水域的養(yǎng)殖規(guī)模。排放強度與養(yǎng)殖設(shè)施設(shè)置位置水深、水流的擴散能力和底棲生態(tài)系統(tǒng)的同化能力有關(guān),用于限定養(yǎng)殖密度或排放速率。主要表征指標(biāo)與該水域環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)接納營養(yǎng)輸入后的反應(yīng)有關(guān),確定的閾值有利于監(jiān)測、評價和預(yù)警。
整體而言,深遠海水域有足夠大的環(huán)境承載能力,溶解或懸浮于水中的營養(yǎng)物質(zhì)將通過藻類和攝食生物,進入水域生態(tài)系統(tǒng)。借助水動力帶來的稀釋作用,養(yǎng)殖排放對整體環(huán)境不易產(chǎn)生負面影響,更可能會刺激水域的自然生產(chǎn)力。因此,只要基于環(huán)境承載力控制好養(yǎng)殖規(guī)模,養(yǎng)殖排放不會對水域環(huán)境造成負面影響。
加強頂層設(shè)計,圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,確定發(fā)展重點,出臺《深遠海養(yǎng)殖漁場發(fā)展規(guī)劃編制工作規(guī)范》和《深遠海養(yǎng)殖漁場發(fā)展規(guī)劃編制指南》,發(fā)揮引領(lǐng)全行業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)作用。各級漁業(yè)主管部門要結(jié)合本地經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)保護需要,針對養(yǎng)殖品種生長要求、海域水文特點,在科學(xué)評價養(yǎng)殖海域資源稟賦和環(huán)境承載力的基礎(chǔ)上,合理劃定深遠海養(yǎng)殖功能區(qū),完善配套產(chǎn)業(yè)鏈,優(yōu)化布局深遠海養(yǎng)殖生產(chǎn)。
對應(yīng)海域生態(tài)環(huán)境保護要求,結(jié)合養(yǎng)殖生產(chǎn)方式,加強深遠海養(yǎng)殖水域環(huán)境承載力評估和跟蹤,建立科學(xué)的環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)體系。以深水網(wǎng)箱、大型養(yǎng)殖平臺、養(yǎng)殖工船等為重點,制定養(yǎng)殖工程設(shè)施裝備建造規(guī)范和檢驗標(biāo)準(zhǔn),形成深遠海養(yǎng)殖工程建設(shè)規(guī)范體系。以主養(yǎng)品種為對象,開展養(yǎng)殖工藝、操作規(guī)程、物流保障、品質(zhì)評價等標(biāo)準(zhǔn)制定,構(gòu)建深遠海工業(yè)化養(yǎng)殖生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系。
按照規(guī)劃布局,對應(yīng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),圍繞主要生產(chǎn)方式,配套扶持政策,建立具有區(qū)域特色、符合發(fā)展要求的示范漁場。通過技術(shù)輻射、人員培訓(xùn)等,引導(dǎo)推廣示范漁場建設(shè)的好做法和好經(jīng)驗,推動創(chuàng)建不同層次、特色鮮明的深遠海養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)。加強宣傳引導(dǎo),擴大示范范圍,鼓勵社會資源多方投入,帶動相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展,形成互為借鑒、互相補充、競相發(fā)展的良好格局。
按照保護優(yōu)先、集約生產(chǎn)、科學(xué)管理、綠色養(yǎng)殖的要求,推進深遠海漁場海域環(huán)境、生產(chǎn)規(guī)模、投入品等數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè),開展動態(tài)數(shù)據(jù)采集,進行分析評價,形成養(yǎng)殖區(qū)域動態(tài)調(diào)控機制,建立漁場生態(tài)環(huán)境管理制度。加強深遠海養(yǎng)殖設(shè)施裝備的質(zhì)量檢驗和第三方評價,確保海上生產(chǎn)安全。推動深遠海養(yǎng)殖產(chǎn)品實施綠色、有機等產(chǎn)品認證,加大宣傳,提升產(chǎn)品市場價值和消費者認可程度。