海水網箱養殖被視為21世紀海洋經濟新的增長點，挪威和愛爾蘭的深海網箱養殖被視為全球的典范，他們是怎么做到的呢？

文|圖 中國赴挪威愛爾蘭深水網箱和技術交流考察團 郭根喜 關長濤 江濤 陶啟友
  
      1988年，中國海南省振東方公司從挪威瑞發(Refa)公司引進了一套深水網箱，啟動了中國深水網箱養殖的大門。

      2000年，在引進挪威、美國深水網箱裝備的基礎上，中國啟動了深水網箱裝備技術自主研發科技攻關計劃，通過吸收、消化、再創新，于2002年創制出我國第一套全國產化具有自主知識產權的HDPE雙浮管升降式深水網箱。

      2006年，中國沿海有深水網箱約3800只，養殖年產量約6萬噸，同年挪威深水網箱總量約5500只，養殖年產量約100萬噸。與挪威比較，裝備技術與養殖效率仍有較大差距。

      2006年，國家“863”計劃為了進一步推進我國深海養殖產業的發展，趕上國際先進水平，設立“深水網箱養殖自動控制技術與裝備”和“新型離岸深水網箱成套裝備及養殖技術”項目課題，計劃用五年時間完成深水網箱養殖主要配套裝備研制，大幅度提升我國深海養殖裝備技術的水平。

      據挪威一顧問公司對400家企業產品開發調查數據顯示,挪威AKVA集團的產品開發更新率比其他廠家快53%;產品轉化市場率比其他企業快25%。大部分深海養殖裝備來自挪威和愛爾蘭，挪威AKVA集團則重于網箱及自動控制裝備，愛爾蘭則重遠洋捕撈技術裝備。

      為了跟蹤國際前沿技術動向，中國水產科學研究院南海水產研究所與挪威AKVA集團為代表的深水網箱裝備技術集團公司建立了良好的關系，開展技術交流與合作，積極推動未來深海養殖裝備技術的發展。

      在中國科技部農村司農村中心現代農業技術領域辦、中國農業部國合司的支持下，應挪威AKVA集團和愛爾蘭FLUID公司邀請，由中國水產科學研究院南海水產研究所組織了本次漁業裝備技術考察團，對上述國家進行了為期11天的交流訪問與考察，重點考察了挪威的斯塔萬格、班尼和莫城，愛爾蘭的基里貝斯格的深水網箱制造、養殖數字化技術與裝備、深海網箱養殖、配套裝備技術。

      考察期間，考察團得到了挪威AKVA集團和FLUID公司的精心安排。在挪威期間，由挪威AKVA集團中國區域負責人司馬儒（Rolf G Zimmermann）先生全程陪同下，考察了挪威斯塔萬格（Stavanger）網箱養殖場及養殖培訓中心、班尼（BRYNE）深水網箱養殖自動控制裝備廠、莫城（mo i rana）深水網箱制造廠。在愛爾蘭期間，由FLUID公司總裁布賴恩（Brian Leslic）先生親自陪同，考察了FLUID公司漁業裝備制造廠和基里貝斯格（KILLYBEGS）深海養殖場。

      一、挪威及愛爾蘭深水網箱養殖基本概況 

      1、挪威

      挪威是全球深水網箱養殖的典范，面積約38.5萬平方公里，海岸線長2.1萬公里，漁場廣闊，資源豐富，年捕撈量300萬噸左右，三文魚養殖產量為77.5萬噸（2008年，占全球產量48.4%），養殖及捕撈魚的90%用于出口世界各地，10%是國內市場消費。漁業管理以漁獲配額及執照管理為基礎，是漁業立法較早的國家，相關漁業法律制度也較全面。

      挪威全國目前有網箱養殖場約800個，每個養殖場有5-12只網箱，其中以6只的居多。網箱90%是HDPE浮式的，其次是方形不銹綱合金組合網箱。

      挪威的深水網箱大部分布在特龍赫姆（TRONDHEIM）至羅弗敦（LOFOTEN）外海島嶼及峽灣，總量約占全國的60%左右，特龍赫姆是挪威國家海洋研究中心所在地。其次是在斯塔萬格（Stavanger）南部水域的峽灣，約占全國總量的30%左右，再就是挪威北方的漢寧斯威（HONNINGSVAG）。

      2、愛爾蘭

      面積７萬多平方公里，海岸線長3169公里，屬溫帶海洋性氣候。牛肉和乳品業是農業中最重要的產業，漁業主要位于鄉村和海岸線上的小村鎮。2008年三文魚養殖產量約1.5萬噸(100只網箱左右)。《愛爾蘭水產養殖企業和貿易商環境指令》其中詳細規定了包括環境監控、生產區內自然物種及其產地保護、航海及其燈光許可、養殖場管理、魚群健康管理(包括必須先許可才能引進品種或搬移養殖品種) 和廢棄物管理等保護環境的法規及應采取的措施建議。

      二、挪威及愛爾深水網箱裝備技術情況 

      1、深水網箱情況

      本次考察，所見網箱大致可歸類為三種類型。即HDPE圓形網箱、方形金屬框架網箱和普利司通（bridgestone）網箱，三種類型的網箱各有特點。 
  
      （1）HDPE圓形網箱 （圖1）

      采用高密度聚乙烯管材做網箱框架,并提供浮力支撐,配以高強度尼龍（PA）網衣和錨泊系統。框架周長80-160米(管村直徑400-600毫米),網深20米左右,網箱容積最大達40000立方米,單個網箱養魚產量可達1000噸。這種網箱所用網衣為圓柱形,抗流較差,在水流達0.3米/秒時就需停止投料,防污期可達6-10個月,目前挪威有5 300多個此類網箱。

      （2）方形金屬框架網箱 （圖2）

      整個網箱系統由主橋道、浮筏、懸臂支架及連接結構組成。主橋道采用高強度的不銹鋼構件,其下連接泡沫塑料浮筒提供浮力支撐。框架采用鍍鋅鋼架，耐腐蝕壽命可達10-12年。由于剛性框架缺少柔性，因此抗浪能力較弱，適合于海洋波浪較小的養殖環境。框架之間的過道采用銷軸連結，使得各框架能隨波浪起伏。該類型網箱由框架構成的過道平臺，一般叉車可在通道上行駛，管理方便是最大的優點。網箱邊長多為25或30米, 網深20米左右,最大體積為22000立方米, 一般抗流<0.5m/s。 單個網箱養魚產量達550噸。此類網箱養殖操作相對于HDPE圓形網箱較為方便,但造價較高。

      （3）愛爾蘭普利司通網箱 （圖3）

      整個網箱系統由具有一定強度的橡膠管（汽車輪肽材料）和鋼制連接結構組成。網箱以八邊形居多，每邊浮管自成獨立浮室，每段浮管采用定制的連接構件，通常為金屬框架加浮筒結構，橡膠管外敷設塑料層，待污損生物敷著到一定程度時將塑料層取下，換上新的塑料層。網箱整體很好的柔性，在八邊形的連接角系泊，具有較好的抗風浪能力，以及較好的外形保持性。網箱抗流 0.5米/秒，抗浪5米。網箱周長120米，網衣深21米。單個網箱放苗8-10萬尾,產量達400噸。此類網箱框架維護頻率較高，相對于HDPE圓形網箱造價較高。

      2、配套裝備情況

      （1）投餌系統 （圖4）

      自動投餌系統是AKVA集團的重要成果。系統融入了生物學、工學、電學、計算機等技術，將復雜的養殖過程控制變得異常簡單和準確。

      投餌系統由風機、風力調節器、下料器、投餌分配器和噴料器組成。投餌系統采用電腦控制，電腦的投餌決策由溫度、潮流、溶氧、飼料傳感器（水中飼料余量）、攝像機系統（魚類行為）和噴料狀態等信息經養殖管理軟件綜合分析決定并發出各項指令，養殖管理軟件是投餌系統的決策中心。

      投餌采用管道低壓輸送方式，一臺風機經投餌分配器可實現多達60路遠程輸送，通常是8-24路，每路供給一個網箱魚糧。投餌輸送風機功率：7.5-45kw，輸送距離：300-1400m，最大喂料量：648-5220kg/h。

      投餌機系統較之過去作了較大的改進，使投餌更合理和營養的保存。從風機出來的熱風，達到攝氏60-90℃，高溫容易使飼料在管道的運行中受熱營養遭到破壞。新的系統對從風機到下料器的風管進行了散熱處理，使風回復到常溫狀態，最大限度保持了飼料的原有品質。同時，為了控制風速以及讓顆粒料在管道內有規則運動，在下料器前安裝了風力控制器，讓顆粒在適合和風速下運動，防止風力過低時造成顆粒在管道堆積或風力過大使顆粒與管道摩擦造成粉碎。旋轉下料器也作了大的改進，由原來的臥式改為立式，密封性能更好，計量更準確和噪音更小。分配器結構的也有較大的改進，S型管延長使風阻大大減小，分配器網箱戶口由1/4圓周改為360°中心等距排列分布，使網箱戶口由原來的4-8戶增加到8-60戶，為了保持S型管旋轉的動力平衡，S型管在與網箱戶口對接上增加了板靴及安裝滾輪，使運轉更加平穩。整套投餌設備在工藝是也有較大的提高，主要表現在部件標準化、緊湊和防銹處理上。

      （2）傷殘死魚收集器

      國外尤其注重對網箱內傷殘死魚的收集，用于分析魚病及死亡原因，更重要的是預防疾病的交叉感染。傷殘死魚收集器的關鍵技術在于：在每個網箱底部都安裝了傷殘死魚收集小網箱和水下監視器，當傷殘死魚落入小網箱內，通過殘餌收集網箱起網設備將小網箱起出大網箱。正常工作時，將小網箱安置在大網箱底部。

      （3）監控系統 （圖5）

      監控系統是精準喂料的靈魂，通過一系列傳感器包括多普勒殘餌量傳感器、喂料攝像機、環境傳感器（溫度、溶氧、潮流和波浪）傳感器。其關鍵技術在于：通過對溫度、溶氧、潮流和波浪等參數的監測、實時觀察網箱內魚類的生活情況，以及對殘餌、死魚的監測，達到精確控制投餌量。攝像頭可以上下、左右移動，以觀察魚類攝食情況，最深可移動到網箱底部觀察到死魚的情況。其關鍵技術在于：調解機構采用單獨可控雙鼓輪，通過收放繩索，調整下部攝像頭上下和左右的位置。

      （4）養殖管理系統 （圖6）

      養殖管理系統是養殖過程管理的專家，有效實現軟硬智能一體化的管家。其關鍵技術在于：實現一體化的軟件和硬件設備有效地集成，魚類養殖控制與飼料系統及多環境參數相結合。形成強大的分析報告，經過統計優化，減少了人為工作的錯誤。同時飼料系統和所有環境傳感器都將被自動記錄。有450多個養殖分析變量，以適應個人需要和養殖記錄溯源。
 
      挪威的深水網箱養殖場，都有自己開發的養殖管理軟件。而AKVA集團開發的養殖管理系統，正逐步推向全球同戶。養殖管理軟件針對性較強，系統要根據不同的養殖品種和飼料營養，以及養殖環境等進行特定編程，不能像微軟視窗那樣普遍共享。
 
      （5）吸魚泵 （圖7）

      愛爾蘭開發的這款離心吸魚泵主要用于拖網、圍網等漁獲物的收集。真空吸魚泵主要用于網箱的漁獲物收集。其中離心吸魚泵其內部結構獨特，能保證吸入泵體的魚存活。其關鍵技術在于：獨特的葉輪結構。其葉輪采用兩片式，形成兩個通道。當葉輪旋轉時，離心力的作用，使魚通過被吸入泵體，然后從葉輪的通道被拋至泵的出口，整個過程，魚體沒有任何損傷。

      （6）養殖管理工作平臺 （圖8、圖9）

      挪威養殖公司對深水網箱養殖實施管理工作的平臺主要有兩種類型，一是相對固定的鋼筋混凝土浮臺和可移動的工船。

      工作平臺多為鋼筋混凝土結構，面積500-1000平方米左右，深5米，吃水2米，內空（內設動力系統，燥音小）。控制室、投餌系統、倉庫及員工休息室等都設置其上。鋼筋混凝土浮臺由于抗風浪能力差，一般只在風浪較小的峽灣內使用。由于本身不能自行，所以大部分情況下依靠其他工船進行補給。

      養殖工船為針對網箱養殖專門在船的基礎上設計制造，其也包括控制室、投餌系統、倉庫及員工休息室等。大部分外海養殖場均使用養殖工船，必要時可以開離網箱養殖區進行補給或避風。

      （7）其他裝備情況

      挪威圍繞深水網箱養殖產業，開發出幾乎涵蓋了整個深水網箱養殖領域的裝備技術。除上所述外，一些小型的配套技術裝備，更是系列化，甚至是小到像螺絲釘這樣的配套技術產品。

      無線監視器系列：防水防銹的外殼，將攝像機與無線傳送器組合于網箱之上，實現遠程監控。
 
      有線監視器系列：這部分主要用于在水下監視網箱及魚類的運行狀況，產品包括顆粒料監視器，低照度紅外攝像機，線控可移動攝像機，便攜式水下監視器等。

      水下洗網機、潮流監測器、溫度感應器、溶解氧監測器、水下燈等，均開發出系列產品，用戶可根據需要選購。

      三、挪威、愛爾蘭關于養殖設施與裝備的發展趨勢及方向
 
      就世界范圍而言,網箱養殖是現階段海水魚類養殖的主要方式，隨著傳統海洋漁業資源衰退和傳統作業漁場老化,網箱養殖業越來越多地引起世界各沿海國家的重視。海水網箱養殖業必將成為21世紀海洋經濟的新的增長點之一。
 
      深水網箱養殖在挪威經30多年的發展，已成為世界深水網箱養殖的典范。挪威對深水網箱養殖及裝備技術的研發從未停止，特別是針對“三文魚”網箱養殖建立起來的全新的養殖設施不僅在裝備上標準化、系列化，并不斷融入新科技元素，養殖管理軟件開發就是最好的例證，養殖數字化是網箱養殖的目標，但非終極目標。網箱材料在防污處理和抗風浪、抗老化方面取得突破性進展，配套裝備及自動化裝備的完善，使網箱體積向大型化方向發展，養殖環境監測使養殖與環境容量得到充分和諧。

      “一條魚”工程連接起的產業鏈，使挪威三文魚養殖歷久不衰，原因之一是圍繞這一產業各行各業都從中受益，從而促進了網箱養殖產前、產中、產后全過程的技術開發與投入，技術的開發與投入又進一步促進了網箱養殖及裝備技術的發展。

      AKVA集團的技術產品，可用于作為觀察挪威深水網箱養殖裝備技術發展的風向標。挪威的養殖企業也在進行企業組合經營或進行企業重組，搶占養殖裝備技術的制高點，以技術優勢向擴展養殖領域。中國是水產大國也是水產品消費大國，像挪威AKVA集團這些具有強大技術優勢的企業，三年前就把目光鎖定在中國發展深水養殖及裝備技術推廣工作。早她之前的吉諾瑪公司已在我國海南登陸，“吉富”魚就是一個成功的例子。

      標準化制作，智能化管理，數字化養殖，工業化生產，連鎖式經營將是世界深水網箱養殖的趨勢及方向。

      四、與我國深海養殖裝備技術的比較

      我國深水網箱養殖及裝備技術方面與挪威、愛爾蘭等漁業發達國家相比仍有較大的差距。綜合了各方面分析，差距主要表現在如下三個方面：

      1、深水網箱成套裝備技術

      我國深水網箱裝備技術起步較晚，比挪威等國家開展深水網箱裝備技術研究晚了近二十五年。我國目前比較成熟的HDPE深水網箱，并未形成系列產品，只有HDPE C43型較為成熟，采用250mm管徑制作。其他管徑制作深水網箱較少，網箱配套設施也只有踏板。而挪威的深水網箱不僅系列化，標準化，配套也相當齊全。網箱用戶可根據環境和自身養殖計劃，選用到適合的網箱和配套。

      2、深水網箱養殖配套裝備技術

      網箱是養殖的載體，如何使養殖過程安全、高效，配套裝備是網箱養殖進入工業化生產的基礎。以挪威網箱包圍水體的網衣為例，網高20米，網周長90米的一頂網，重則數噸，充分吸水后重量則增加好幾倍，若以手工操作起換網是非常困難的，但如果使用換網機械臂，事情就變得簡單。

      近十年，挪威在網箱數量上并沒有明顯增加，但在網箱養殖容積方面卻是大幅度增加。單箱產魚400噸并不奇怪，甚至達1000噸。如此高的產量，按飼料系數1：1計算，8個網箱為一單位，則需要飼料3200-8000噸，一養殖周期360天，平均每天就要搬動9-22噸飼料，人手操作的話就要承受極強的勞作，并未考慮到海上勞作艱辛的特殊性。自動投餌機的誕生，使養殖過程變得輕松簡單，一臺自動投餌機可以準確向多達60個網箱送去魚糧，輸送距離可達1400米，各種信息匯集到中央控制中心，例如魚類運動、攝食、休息等行為狀態，由電腦對魚類各種行為進行分析處理,再將信息傳送到自動投餌設備上,控制投餌的時間及投餌量。我國目前自動投餌機研究處在試驗階段，取得了階段性成果，但整體水平與挪威比較，至少有十年的差距。
 
      3、數字化管理裝備技術

      產業得到持續的發展，意味著產業的生命力強，并符合人類社會的需求。深水網箱是海洋設施養殖中最重要的生產場所之一，是漁業中最具工業化生產潛力的養殖方式。挪威自上世紀八十年代開始，以三文魚為養殖對象，建立了三文魚的生長數學模型，建立了與三文魚生長相關的環境及營養、圈養密度等方程，利用計算機技術，開發出養殖管理軟件，從而大大降低了勞動強度，有效減少人為的疏失，獲取最大的生產效益，實現精準養殖是養殖模式的重大革命，使養殖突破了傳統的養殖理念，集成了機械、電子、生物等大量科技元素，成為真正意義上的工業化漁業生產。
 
      我國目前尚沒有可用的養殖管理系統軟件，簡單的養殖數字化處于研制中。有限元的養殖管理軟件開發使用尚需一段較長的時間，這涉及到復雜的網箱、飼料、魚及環境等多項要素的模型建立，特別是營養和魚的關系模型。

      五、啟發與建議

      深水網箱是海洋設施養殖最具發展潛力的生產形式。我國深水網箱養殖起步比挪威晚了三十年。

      在過去的三十中，挪威也經歷了多次發展關鍵時期，有技術方面的原因也有政策方面的原因。在挪威，政府以法令的形式來規范和保障深水網箱的健康發展。由漁業部頒布相關的法規規范水產養殖活動，由農業部頒布相關法規規范水產養殖動物病害檢疫與防治，由環保部門制定的法規來規范水產養殖污染的行為。

      事實上，挪威的深水網箱于上世紀70年代研制成功后，在深水網箱應用中挪威水產養殖銷售協會（FOS）起到關鍵作用。

      1983年至1989年間，挪威水產養殖銷售協會（FOS）和水產養殖者協會（NFF）聯合實施了總目標下4個階段的發展研究課題，從第一階段的養殖“健康之魚”（1983年）到第二階段的“新品種開發研究”（1985年），從第三階段的養殖“品質魚”（1988年）到第四階段的“養殖與養殖環境影響”（1989年），其研究成果為深水網箱產業的發展提供了重要科學依據。

      以一條魚為背景的產業鏈迅速連接到網箱制造、飼料加工、產品加工、產品物流等重要領域，這些領域再進一步擴展和延伸，支撐了整個深水網箱養殖產業的發展，成就了今天挪威的深水網箱養殖自動化、產業組織化，裝備專業化、產品國際化的輝煌。

      我國的海域環境與挪威有較大的差異，對深水網箱裝備的要求更高。我國近年對深水網箱的研發與養殖產業的發展投入了大量資金，但收效并不明顯。究其原因，主要與政策和技術有關。

      在我國，以政府行為為主導的深水網箱養殖，雖然做了大量工作，但沒有形成養殖產業動力，沒有選擇到合適的著力點，協會的作用也相當有限。

      在技術層面上，政府和地方缺乏系統規劃，產業的目標不清晰，產業關鍵技術不明確，導致有限資金過于分散，技術研究分布在各個領域，技術成果參差，難于形成技術合成。

      標準的制定并非易事，挪威的網箱制作標準是上世紀90年代制定的，一直沿用至今。我國雖然也開始了深水網箱制作標準的制定工作，但標準的情況比挪威要復雜得多。

      在我國，有必須相對集中有限的資金，進一步整合科研的力量，開展網箱裝備技術專項研究，借鑒和吸收國外深水網箱經驗，形成我國獨特的系列產品和養殖體系。只有裝備技術達到了外海開放式水域生產的安全要求，外海深海養殖才能發展。

      當務之急，我國應迅速建立多個網箱養殖品種的生長方程（數學模型）；研究開發出針對這些養殖品種病害的疫苗、飼料，為深水網箱養殖數字化奠定基礎。

      在裝備技術方面，應著眼于外海開放水域，以上述品種為背景，系統研制出深水網箱成套、系列裝備及齊全的配套裝備，為深水網箱養殖產業提供支撐；開展產品加工與物流的研究，為深水網箱養殖產品提供解決方案。

      我國有著漫長的海岸線和廣闊的海洋，深水網箱養殖產業將是我國海洋農業最重要的貢獻。