随着我国深远海养殖科技创新速度显著加快，相关产业蓬勃发展，有力推动了渔业转型升级和海洋强国建设。本文总结了国内外深远海养殖业发展现状，分析了问题和发展形势，并提出了对策与建议，为进一步发展深远海养殖业提供参考。
海水养殖是人类主动、定向利用国土海域资源的重要途径，已经成为对食物安全、国民经济和贸易平衡作出重要贡献的产业。50年来，我国海水养殖业得到了长足发展，但是随着经济社会的发展和人们对生活环境提出的更高要求，能够提供给海水养殖的空间受到严重挤压，导致海水养殖密度过大、环境恶化、病害频发等问题日益突出。为减轻养殖对近岸海区的影响，拓展养殖空间，实现海水养殖业可持续发展，发展深远海养殖产业势在必行。目前，因世界各国海域环境、技术条件、养殖方式不同，对于深远海养殖未有明确统一的定义。根据我国沿海海域水文特点和海水养殖基本情况，我国深远海养殖应为设置在离岸3海里以外、水深在25m~100m、无遮蔽的开放海域，以远程管控设施装备为保障、陆海补给系统为支持，对生态环境无负面影响的工业化海上养殖生产方式。
一、现状与进展
世界主要沿海发达国家高度重视海洋经济发展，把海洋开发作为国家战略加以实施。“Offshore aquaculture”（离岸或深远海水产养殖）1995年就被美联邦技术评价办公室认定为具有潜力的渔业增长方式。2010年，联合国粮食及农业组织调研出全球范围内适宜于深水网箱养殖的有效海域面积近19×10⁴平方千米。20世纪80年代，部分发达国家开始尝试深远海养殖方面技术探索和应用。目前，已经有二十余个国家和地区通过试验、研究和风险投资积极参与深远海养殖，挪威、日本等国已经建立起了较为完备的体系。在现代工业科技的支撑下，发达国家深远海养殖装备和技术发展很快，自动化程度和生产效率显著提高，生产过程得到了有效管控，信息化水平不断提高，目前探索的主要途径是构建大型养殖网箱和封闭海上养殖系统。
（一）国外进展
离岸养殖网箱在设施与配套装备技术的支撑下，不断向深水、深海水域推进。由西班牙彼斯巴卡公司设计的巨型海水网箱养殖平台，能经受9m浪高，同时管理7个2000立方米的网箱，生产能力为250t/年~400t/年。2000年意大利研制并投入运营的养殖平台，由直径60m的圆形铁网圈构成，5500立方米网具固定其上。俄罗斯研制的新型水下网箱（Sadco-SG），由多边形钢管框架、沉降管和用于浮力控制的潜水箱制成，规格从1200立方米~4000立方米。挪威BYKS AS公司研制开发的海洋球型（Ocean Globe）网箱，采用金属框架，箱体由聚乙烯材料组成，呈椭圆体状，容量40000立方米，养殖产量约1000t/年。挪威实施的“创新发展许可证”（New Development Licenses）政策，进一步推动了深远海养殖的发展，研制出大型深远海养殖装备“Ocean Farm 1”“Hex Box养殖网箱”和“Havfarm养殖网箱”等。其中，挪威国际渔业集团SalMar公司于2016年投建了全球首座三文鱼海上渔业养殖平台，由挪威Global Maritime公司设计，青岛武船重工有限公司承建。该产品总高70m，直径110m，箱体总容量超20×10⁴立方米，结构总重大于6000t，在100m~300m水深区域进行三文鱼养殖，设计养鱼量150万条，设备配员9人，是目前世界上最大的深海养殖渔场。
封闭海上养殖系统以锚泊方式定置在海上，利用网衣及结构物与环境隔离进行水体交换，达到养殖集约化管控的目的。 其主要有两种发展方式，一种是定置在开放海域的封闭式 养殖平台，例如挪威Huage Aqua公司提出的蛋形养殖平台概念，全封闭的蛋形养殖舱构建在浮式平台上，高44m，宽33m，从水下20m处抽取海水，可养殖1000t鲑鱼，使养殖鱼类能免受海虱或其他寄生虫的侵害，获得更高的生产率。 另一种是基于船舶平台的封闭式养殖系统，即养殖工船。 20世纪80年代~90年代，发达国家就提出了发展大型养殖工船的理念，包括浮体平台、船载养殖车间、船舱养殖以及半潜式网箱工船等多种形式，并进行了积极探索，为产业化发展储备了相当的技术基础。 法国与挪威合作建成270m养鱼工船，总排 水量10⁵t，养殖水体7000平方米，年产量 3000t； 欧洲渔业委员会建造了半潜式资源增殖工船，船长189m、船宽56m，年产量700t~1200t； 日本建成了“蓝海号”养殖工船，船长110m，船宽32m，年产量100t； 西班牙开展了金枪鱼养殖工船概念设计，船长190m，船宽56m，年产量1200t； 土耳其将一艘19030t的散货船改建成养殖工船，船长153.33m，船宽22.8m，船上共有12个养鱼舱，进行了虹鳟养殖试验，经过11个月养殖，鱼苗从 （25±2.7）g养到（3700±400）g。 建立封闭式海上生产系统需要更高的投资成本和管控要求，必须要从养殖品种价值、生产系统效率、规模经济效益、养殖方式差异化优势以及可持续发展要求、产业政策等方面对其进行综合评估。
（二）我国进展
我国深远海养殖装备研发尚处在起步阶段，需多方推进产业链协同发展。在20世纪70年代末期，雷霁霖院士绘制了“未来海洋农牧场”建设蓝图，展示了建造海洋工船的初步设想。丁永良长期跟踪国外养鱼工船研发进程，梳理总结技术特点，提出深 远海养殖平台构建全过程“完全养 殖”，自成体系“独立生产”，机械化、自动化、信息化“养殖三化”，以及“结合旅游”“绿色食品”“全年生产”“后勤保障”等技术方向。但是，受到投资成本、技术发展水平等客观因素的制约，发展速度缓慢。
近年来，随着国家生态文明建设要求的进一步明确，以及传统养殖方式弊端的逐步凸显，深远海养殖产业成为发展热点。中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所设计的中国第一艘3000t级冷水团养殖科研示范工船“鲁岚渔养61699”号已投入进行实船示范，为大型深远海养殖工船设计、建造和养殖积累工程经验与基础数据。2020年12月，由青岛国信集团、中船工业集团、水科院渔机所和青岛蓝粮渔业共同发起的全球首艘十万吨级智慧渔业大型养殖工船“国信1号”在中国青岛西海岸启动建造，该船将于2021年完成分段施工、合拢、出坞下水并开展设备及系统调试，2022年3月正式交付运营，同时配套研发的“国信101”号养殖工船中试船，集成了养殖水流交换、水质与光照调控、自动化作业装备等系统，开展了大黄鱼中试养殖试验，饵料系数为1.05，成活率超97%。此外，由中集来福士研发设计的坐底式平台“长鲸1号”离岸深水网箱，是一座容积6×10⁴立方米的海洋牧场平台，造价约4×10⁷元，适用于黄海的浅海区域；中船重工武船集团建造的“深蓝1号”全潜式深海渔场，养殖水体5×10⁴立方米，一次可养殖三文鱼30×10⁴条，实现产量1500t，已投入使用；中国水产科学研究院南海水产研究所与天津德赛环保科技有限公司共同研制的万t级半潜船形渔场“德海1号”，投放至珠海海域，该船总长度91.3m，宽度27.6m，养殖水体3×10⁴立方米，可抵抗17级台风、9m浪高，使用年限20年以上；2019年建成的莱州湾明波海洋牧场，大型养殖围栏面积相当于一个足球场，可容纳16×10⁴立方米水体，每年可以养殖500t海水鱼。这些平台的工业水平已显著提高，有望加快面向深远海养殖的生产平台产业化发展。目前，国内科研院所正联合渔业养殖、海工、加工、金融等企业，积极整合优势资源，加快推动深远海养殖装备发展。
二、问题与挑战
我国海域从北到南，由渤海、黄海、东海到南海，在水温、水文水质条件、气候变化等方面均存在较大差异。根据不同的海域特点，我国多 年来已经开发海水鱼类养殖品种60种左右，主要包括大菱鲆、牙鲆等冷水性鱼类，大黄鱼、鲈鱼、石斑鱼、卵形鲳鲹和军曹鱼等温水性鱼类。 尽管鱼类养殖品种较多，但是海水鱼年产量在全国海水养殖总产量中占比仅为7%，与挪威的大西洋鲑养殖年产量相当。 我国虽然已经有较长的海水鱼养殖历史和比较成熟的养殖技术，但是否适合在深远海开展养殖，养殖技术如何适应深远海的特点，相关的遗传育种、饲料营养与投饲、疾病诊断与防治、养成品的保活保鲜与加工等技术能否满足养殖要求，还需要在不断探索中去解答。 其中，深远海养殖品种选择、养殖系统构建、养殖海域规划等方面是保障深远海养殖有序发展的重要因素。
（一）养殖对象选择
深远海养殖对象选择要考虑消费市场和消费文化等因素，保证产品规模化生产以后有充分的市场容纳空间，不致因产量提升导致价格大幅下落。其次，养殖对象应该与已有的近岸网箱养殖、陆基工厂化养殖和池塘养殖等传统生产方式有差异化，保障产品上市具有一定竞争优势和定价权，能实现高额利润，从而保证在深远海生产系统构建和运维方面有足够的成本分摊空间。随着近岸网箱养殖等传统生产方式受到可持续发展的压力导致其资源和环境成本增加，深远海养殖将迎来更大的市场前景和发展空间。工业化的养殖工艺、操作规范、品质管理等技术体系，是实现深远海养殖高效营运至关重要的因素。养殖对象首先需具备良好的符合工业化养殖要求的种质性状，如生长速度、生活习性、适养密度等，以利于集约化养殖、转运与高值化加工；需要有成熟的苗种生产技术及工厂化繁育体系，以满足周年提供标准性状的大规格鱼种要求；具备工业化养殖生产工艺、操作规范，以及完善的病 害防治和疫苗免疫技术，保障深远海生产系统高效运行； 建立符合养殖对象不同生长阶段与营养需求的全过程饲料配方技术及生产体系，满足规模化水产养殖对饲料生产体系的需要。 养殖海域的水温适应性是限制养殖对象选择的主要因素。 海域全年的水温变化必须与养殖品种相适应，保证养殖生物不会死亡或产生明显的应激反应，更多时段的水温应符合养殖生物最佳生长温度要求，以缩短养殖周期，提高生产效率。
（二）养殖系统构建
深远海养殖需要构建符合开放海域集约化养殖生产要求的养殖设施系统。主要应考虑以下因素：一是适宜性，养殖空间能有效地利用海域水资源，创造适宜集约化养殖和产品高效生长的水温、水流等水质条件；二是安全性，养殖设施需要构建全面的生产系统，其结构与锚泊系统需要对应风浪流危害进行工程化设计和建设，满足海上生产特有的管控与保障要求，保障恶劣海况下人员、物资和养殖生物的安全；三是经济性，根据养殖产品和海域条件特点，建设经济实用的设施工程，构建具备规模经济效应的生产系统。我国在海上养殖设施研究虽然已经取得不小进展，开展了游弋式、浮式、半潜式等适用于不同养殖海域和条件的大型专业化多功能养殖船型和平台构建技术研究，研发集苗种繁育、成鱼养殖、饲料加工、捕捞渔船补给及渔获物冷藏冷冻等功能为一体的多功能大型养殖平台和设施，发展了管控、维护和抢险的平台运维技术和装备，但是，深远海养殖依然存在工程化水平相对落后的问题。高密度聚乙烯（HDPE）网箱技术及设施，在遭受到超强台风正面袭击时的保障能力差，无法确保养殖生物的安全。海上养殖装备的机械化、智能化、信息化水平较低，生产方式依然是传统的、粗放的，生产操作、养 殖管理还是依靠人力与经验，特别是精准投喂、水下观测、起捕作业等配套装备还未能取得突破。大型养殖工船研究虽然形成了总体功能构建与设计方案，但是总体系统、关键环节、关键生产装备的研发工作还需进一步深入细化。
（三）养殖海域规划
在养殖海域规划方面，推进深远海海域及相关岛礁使用权审批、陆上基地建设用地与配套码头审批、养殖许可等政策完善，建立基于环境承载力评估与控制的区域性规划，为可持续发展提供科学、规范的产业和政策环境。水产养殖环境承载力，是指在水产养殖生物生长和生态环境不受损害的前提下，养殖环境所能容纳的养殖生物或排放污染物最大负荷量。深远海养殖环境承载力分析，需要评估的是特定水域环境对养殖排放物的容纳能力，研究的是该水域生态系统在养殖排放物作为营养输入时，其生态系统结构与功能不发生显著变化情况下的养殖总量、排放强度及主要表征指标阈值。养殖总量与水域环境整体性水流扩散和自我净化能力有关，用于确定特定水域的养殖规模。排放强度与养殖设施设置位置水深、水流的扩散能力和底栖生态系统的同化能力有关，用于限定养殖密度或排放速率。主要表征指标与该水域环境及生态系统接纳营养输入后的反应有关，确定的阈值有利于监测、评价和预警。
整体而言，深远海水域有足够大的环境承载能力，溶解或悬浮于水中的营养物质将通过藻类和摄食生物，进入水域生态系统。借助水动力带来的稀释作用，养殖排放对整体环境不易产生负面影响，更可能会刺激水域的自然生产力。因此，只要基于环境承载力控制好养殖规模，养殖排放不会对水域环境造成负面影响。
三、对策与建议
（一）规划深远海养殖渔场发展布局
加强顶层设计，围绕产业发展需求，确定发展重点，出台《深远海养殖渔场发展规划编制工作规范》和 《深远海养殖渔场发展规划编制指南》，发挥引领全行业健康发展的指导作用。各级渔业主管部门要结合本地经济发展和生态保护需要，针对养殖品种生长要求、海域水文特点，在科学评价养殖海域资源禀赋和环境承载力的基础上，合理划定深远海养殖功能区，完善配套产业链，优化布局深远海养殖生产。
（二）构建全产业链标准体系
对应海域生态环境保护要求，结合养殖生产方式，加强深远海养殖水域环境承载力评估和跟踪，建立科学的环境评价标准体系。以深水网箱、大型养殖平台、养殖工船等为重点，制定养殖工程设施装备建造规范和检验标准，形成深远海养殖工程建设规范体系。以主养品种为对象，开展养殖工艺、操作规程、物流保障、品质评价等标准制定，构建深远海工业化 养殖生产标准体系。
（三）推动国家级示范渔场建设
按照规划布局，对应建设标准，围绕主要生产方式，配套扶持政策， 建立具有区域特色、符合发展要求的示范渔场。通过技术辐射、人员培训等，引导推广示范渔场建设的好做法和好经验，推动创建不同层次、特色鲜明的深远海养殖生产区。加强宣传引导，扩大示范范围，鼓励社会资源多方投入，带动相关配套产业发展，形成互为借鉴、互相补充、竞相发展的良好格局。
（四）加强渔场环境监测与动态管理
按照保护优先、集约生产、科学管理、绿色养殖的要求，推进深远海渔场海域环境、生产规模、投入品等数据的实时监测网络建设，开展动态数据采集，进行分析评价，形成养殖区域动态调控机制，建立渔场生态环境管理制度。加强深远海养殖设施装备的质量检验和第三方评价，确保海上生产安全。推动深远海养殖产品实施绿色、有机等产品认证，加大宣传，提升产品市场价值和消费者认可程度。
作者：徐皓1，2、刘晃1，2、徐琰斐1，2
作者单位：
1. 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所
2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室
—END—
信息来源：中国水产
转载请注明信息来源及海洋知圈编排
海
洋
书
屋
海洋知圈
知晓海洋 | 探知海洋
宣传海洋 | 服务海洋