国内外海水健康养殖技术发展现状及对策建议
一、海水健康养殖产业概述
海水养殖可分为陆基养殖、浅海养殖和深海养殖,涉及水(水环境和生态)、种(遗传育种)、病(病害防治)、饵(饲料)和养(养殖技术和装备)等。海水健康养殖产业主要包括海水养殖优良种苗选育与扩繁、健康养殖技术与设施、病害与防治等多个方面。根据产业发展的过程和特点,对海水健康养殖产业进行了分类,详见表1。
表1 海水健康养殖产业分类
二、海水健康养殖产业发展现状
(一)世界海水养殖产业发展现状
在海洋资源衰退、资源保护力度加大的发展趋势下,主要渔业国家对水产养殖业发展的关心和扶持力度明显增强,各国在继续依赖海洋捕捞业的同时,大力发展水产养殖业,以弥补消费市场的供给不足,并使其迅速成为世界粮食生产产业中发展最快的部门之一。
从世界水产养殖业动向及养殖品种来看,在亚洲和太平洋区域各国的海水养殖产品以经济价值较高的鱼类和贝藻类为主;在北欧地区形成以三文鱼类养殖为主的生产格局;在北美洲,鮰鱼、鲶鱼是其主要的养殖品种;在非洲,以养殖罗非鱼、鳍鱼、斑节对虾、南非鲍鱼和其他淡水鱼类为主。
2000年以来,挪威和智利两国养殖生产了全球65%的鲑鱼类产品。金枪鱼类的主要养殖地是地中海、大洋洲、北美和日本,今后随着市场需求的增加其养殖规模将会继续扩大,但由于受自然苗种资源的制约,其养殖成鱼产量大幅增加的可能性较小。2000年起挪威开始试养鳕鱼,目前年产量已达2.4万吨,其目标年产量为30万吨。鲆鲽鱼类中的大菱鲆、牙鲆等鱼类适宜于工厂化养殖,近年来养殖发展速度较快,然而水资源不足将制约其持续发展,目前主要养殖国家有中国、日本和韩国。另外,中国的鲈鱼、大黄鱼、美国红鱼、石斑鱼和鲷鱼的养殖产量均保持稳定。蟹类主要由中国养殖。虾类养殖品种近年来发生显著的变化,以南美白对虾为主,其特点是生长速度快、抗病能力强、经济效益好。贝类养殖集中在亚洲和美洲,其中80%的产量由中国提供,其他生产国家包括韩国、美国和日本。海水藻类主要养殖地域是亚洲的中国、菲律宾、印度尼西亚以及韩国和日本。与欧洲相比,养殖品种繁多是亚洲水产养殖业的一大特色。
在全球水产养殖产品中,约有99%以上的藻类、87%以上的对虾和93%以上的牡蛎是由亚洲和太平洋区域生产的,而55%以上的鲑鳟鱼类是由西欧生产的。亚洲国家提供了全球90%以上的水产养殖产品。
从养殖产量看,海水养殖产量占养殖业总产量的53.4%和海洋渔业总产量的28.3%。其中,亚洲占90.62%;欧洲占5%;南美洲占2.66%;北美洲占1.18%;大洋洲、非洲占总量的0.54%。
从养殖产值看,海水养殖产值约占养殖总产值的51.1%。其中,亚洲占72.56%;欧洲占12.2%;南美洲占9.9%;北美洲占3.4%;大洋洲占1.7%;非洲占0.24%。
(二)我国海水养殖产业发展现状
我国是全球最大的水产养殖大国,水产养殖产量连续多年位居世界第一,水产品总产量(包括海洋捕捞和海水养殖)占全球35%,其中养殖产量约占全球的70%。2011年, 全国水产养殖产量4023.26万吨,其中海水养殖产量达1551.33万吨,占水产养殖总量的38.56%。目前,国内主要有大连獐子岛(海参、虾夷扇贝、鲍鱼和海胆)、山东好当家(海参和海蜇)、烟台东方海洋(海参、大菱鲆、牙鲆、星蝶、三文鱼)、大连壹桥苗业(虾夷扇贝苗、海湾扇贝苗及海参苗)等四家海水养殖上市企业。其中,大连獐子岛营业收入和利润率最高,山东好当家和东方海洋次之,大连壹桥苗业处于海水养殖业的上游,发展潜力较大。
(三)青岛市海水养殖产业发展现状
青岛市海水养殖集中在胶南、即墨沿海及胶州湾等区域, 2011年海水养殖产量为86.7万吨,占全国海水养殖总产量的5.59%。
2002年,青岛市政府决定由即墨市联合中国海洋大学、中科院海洋研究所、黄海水产研究所、山东省海水养殖研究所等单位共同投资建设了青岛国家海洋科研中心水产种苗产业化基地,先后引进推广了中华鲟、半滑舌鳎、“黄海1号”中国对虾、“黄海2号”中国对虾、仙胎鱼、斑点鳟鲑、美洲黑石斑、条斑星鲽、青海湟鱼、杂交鲍、日本红参等15个渔业新品种。至2011年,共培育鱼虾贝类优良苗种350亿单位,受益区域覆盖辽宁到福建的广大沿海地区,带动即墨市育苗企业由原来的17家发展到现在的1000多家,育苗水体由3.5万立方米发展到目前的83万立方米,苗种产业年产值达10亿元。
三、全球海水健康养殖技术创新资源分布情况
(一)全球创新资源地图
综合海水健康养殖产业重点创新机构的全球布局情况,绘出海水健康养殖产业全球创新地图,如图1所示。全球海水健康养殖产业创新资源主要集中在五大区域:挪威中部(特隆海姆市、奥斯陆、布莱尼)、中国山东省(青岛、威海、烟台)、中国广东省(广州、湛江)、韩国首尔市、日本东京市。
图1 海水健康养殖产业全球创新地图
(二)主要创新机构及产品
全球主要创新机构及产品详见表2。
表2 海水健康养殖产业全球创新高地
续表
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(三)重点区域
综合海水健康养殖产业重点创新机构的全球布局情况,重点介绍挪威中部(特隆海姆市、奥斯陆、布莱尼)、中国山东省(青岛、威海、烟台)、中国广东省(广州、湛江)三个主要区域的重点机构和主要产品。
1.挪威·特隆海姆——奥斯陆
挪威海洋渔业资源丰富,沿海形成非常富饶的渔场,使之成为欧洲最大的渔业国;沿岸拥有得天独厚的天然环境,非常适合发展水产养殖,是世界上最大的大西洋鲑养殖国,其产量占世界总产量的一半以上。养殖鱼类主要是三文鱼和虹鳟鱼,也有少量鳕鱼、比目鱼等。水产业发展得益于其完整的产业链,包括养殖、育种、饲料、疾病预防、科研、教育等部门。挪威首府为奥斯陆市,中部地区的中心城市为特隆海姆市,水产和渔业为其主要工业。
2.中国·山东省(青岛、烟台、威海)
青岛被称为中国海洋科学城, 全国30%的海洋科研机构、50%的海洋高层次科研人才、70%的涉海两院院士聚集于此,并拥有青岛国家海洋科研中心水产种苗产业化基地及多家省级刺参良种场,在海水养殖优良种苗研究和培养方面具有相当优势。通过技术辐射,带动了半岛地区的水产养殖业发展,其中烟台东方海洋、威海好当家等上市企业是国内特别是北方地区重要的大型海水养殖企业。
3.中国·广东省(广州、湛江)
广东省是中国南方水产养殖最具代表性的地区,拥有中科院南海海洋研究所、中国水科院南海水产研究所、中山大学、广东海洋大学等海洋类研究机构和大学以及广东粤海饲料集团有限公司、广东恒兴集团有限公司、广东海大集团公司等规模化企业,具有较强的研究开发能力,在水产良种、集约化养殖、水产饲料等领域已形成地区优势。
四、世界海水健康养殖技术及装备的发展现状及趋势
(一)海水陆基养殖工程技术与装备
工业化养殖逐渐成为水产品的重要生产方式。国外全循环高效海水陆基养殖系统构建了基于循环水养殖的技术体系。国外循环水养殖技术比较发达的国家有欧洲的法国、德国、丹麦、西班牙,北美的美国、加拿大,亚洲的日本、以色列等国家。在欧洲,高密度封闭循环水养殖已被列入一个新型的、发展迅速的、技术复杂的行业,封闭循环水养殖已普及到虾、贝、藻、软体动物的养殖。当前绝大多数养殖企业的苗种孵化和育成均采用循环水工艺。
国外海水陆基全循环养殖工程技术已经较为成熟,其发展趋势主要体现在:高新化、普及化,大型化、超大型化,产业化、国际化,自动化、机械化。目前较先进的封闭循环水养殖场均采用了自动化监控装备,对水质和养殖环境进行有效的实时监控,使封闭循环水养殖水质和环境稳定可靠。有的养殖场还采用计算机图像处理系统监控养殖生物,通过获取鱼的进食、游速、体色等情况,利用专家系统自动调整最佳饲料投放量,以获得最佳转化率。
(二)浅海养殖工程技术与装备
更加强调对环境容纳量、健康可持续养殖密度以及养殖自身污染、生态入侵可能造成的危害等研究;加强浅海滩涂初级生产力评估技术、浅海滩涂污染物自我净化能力研究、水产经济物种产卵场保护和修复技术研究与应用;提高养殖产地环境质量安全管理理论和技术水平,建立完善的养殖产地换季管理技术体系,保障水产品质量安全;继续加强养殖良种培育技术研究;加强高效集约化养殖技术研究;远岸开放海域海珍品生态增养殖技术集成与应用。
(三)深海网箱养殖工程技术与装备
近10年来,国外深水网箱主要向大型化发展,具备全柔性,可随波浪波动,抗风浪能力增强;新材料、新技术的广泛应用;自动化程度高。同时,政府以法令的形式来规范和保障深海网箱的健康发展。
发展趋势为养殖设施系统大型化,养殖环境生态化,养殖地域向外海发展,养殖过程低碳化。
(四)遗传育种与苗种培育工程技术
现代生物技术与传统遗传育种相结合已成为海洋优良品质培育技术发展的总趋势,并从传统的育种技术逐渐转向细胞工程育种和分子聚合技术育种、从单性状育种向多性状复合育种、从单技术向多技术复合育种发展,以满足产业日益增加的对优质、高效培育新品种的需求。
世界上主要发达国家如美国、英国、日本、澳大利亚等国均将经济海洋生物(鱼、虾、贝、藻)的遗传育种研究列为重点发展方向。
(五)营养与饲料工程技术
通过营养操作有目的地调控动物的生理、生化过程,以达到维持动物的正常生长、繁殖和健康等目的。基于对营养物质(或可通过饲料途径的非营养成分)的调控机理研究,即可通过营养饲料学途径对养殖动物的繁育、生长、营养需求、健康、行为、对环境的适应能力、养殖产品的质量、安全,甚至养殖环境的持续利用等实现精准调控。主要涉及以下几项关键技术:饲料精确配方技术,饲料加工技术,精确投喂技术,水产品品质调控技术。
(六)病害防控工程技术
病原致病机理的基础研究与防控同步进行;将多元化的病原检测技术和预警预报体系结合,积极研制和开发商品化疫苗,注重生态防治与养殖模式结合。其中基于抗体的免疫学检测技术是运用较为广泛、成熟的检测技术,主要是研制针对特异性病原的多克隆和单克隆抗体,开发荧光抗体技术(FAT)、间接荧光抗体技术(IFAT)、ELISA、点杂交等。疫苗已成为当今世界水生动物疾病防治界研究与开发的主流产品,目前已商品化的鱼类细菌病疫苗有经典的弧菌病疫苗、冷水性弧菌病疫苗、有杀鲑气单胞菌引起的溃疡病疫苗、针对发光细菌的疫苗、耶尔森氏菌病疫苗、爱德华氏菌病疫苗、冬季溃疡病疫苗和链球菌病疫苗等,多数商品化细菌疫苗是灭活产品,只有极少数是重组蛋白。研制抗病蛋白基因制品和免疫增强剂是免疫防控的最重要途径之一,对从海水养殖动物如鱼、虾、贝类等获得的抗菌和抗病毒基因,进行基因工程重组表达,对获得的重组蛋白进行抗菌和抗病毒活性、作用机制,以及动物安全性试验研究。
(七)生态工程技术
在海水养殖生态工程领域中,用节能减排、环境友好、安全健康的生态养殖新生产模式来替代传统养殖方式是大势所趋;实行多营养层次的综合养殖模式,是减少养殖对生态环境压力,保证水产养殖业健康发展的有效途径之一,即基于生态系统的新养殖理念,实现生物技术与生态工程相结合,在养殖生产过程中广泛采用新设施、新技术。
(八)海洋牧场
多年来,世界海洋发达国家都一直高度重视海洋牧场建设,日本、韩国、美国、挪威、俄罗斯、西班牙、法国、英国、德国等均把海洋牧场建设作为振兴海洋渔业经济的战略对策,政府和社会力量不断加大资金和科技力量投入。据联合国粮食与农业组织(FAO)统计,目前已有64个沿海国家发展海洋牧场,资源增殖品种逾180个,取得了明显成效。
国外海洋牧场实施成功的经验归纳起来,主要体现在三个方面:一是以日本为代表的通过开发海洋牧场生境构建、苗种选育与生物驯化等技术,结合海域生态化管理和资源合理开发,简称黑潮海洋牧场;二是以美国为代表的通过投放鱼礁、藻礁和藻场修复,实现了生境改造、资源增殖和休闲渔业产业化;三是以韩国为代表的海洋牧场建设则突出了海洋生态系统的管理技术,实现了生物资源量提高和渔民收入增加。
五、我国海水养殖产业存在的问题
中国水产养殖产量约占世界总产70%,但水产养殖业发展水平仍较低,大多处于低附加值、低效益、高成本发展阶段,是以透支未来的资源和环境为代价取得的。主要问题有:
(一)浅海养殖水域开发利用不尽合理
我国浅海养殖的主要模式包括池塘养殖、滩涂养殖、筏式养殖以及网箱养殖等。良种缺乏、病害日益增多和生态环境恶化等,是我国海水养殖的共性问题。由于片面追求产量和规模而忽视长远生态和环境效益,以及缺乏统一规划管理,导致养殖布局严重不合理(内湾近岸水域增养殖资源开发过度,20米等深线以外水域增养殖资源利用不足)等现象普遍存在,致使局部海区开发过度、养殖量严重超出其养殖容量,出现了养殖个体小型化、死亡率上升、产品质量下降、产业增产不增效等现象。同时,养殖业抵御自然灾害的能力缺乏,风暴潮、冰冻等自然灾害往往对养殖产业造成严重影响。
(二)设施养殖技术与装备性能有待提高
工厂化循环水养殖是海水养殖的重要发展方向。我国工厂化养殖总体发展水平仍处初级阶段,以流水养殖为主,真正意义上的全封闭工厂化循环水养殖比例极低。而流水养殖和半封闭养殖方式多依靠地下水源,单位水体产量低(10~15kg/m2)、耗能大、效率低,与先进国家技术密集型的循环水养殖系统相比,无论在设备、工艺、产量(先进技术的产量大于100kg/m2)和效益等方面都存在着相当大的差距,在生物净化系统构建、净化效率和稳定性等方面有待完善,陆基全循环高效养殖系统需要进一步优化设备系统、提高生产管理效率。
与国际先进技术比较,我国的深水养殖网箱还存在以下问题:深海网箱装备结构尚未定型;深海网箱抗风浪、抗流性能及结构安全研究理论仍有差距;新型专用网箱材料技术仍未突破;配套设施与技术研究依然落后。
(三)良种培育尚不能满足生产需求
海水养殖经济生物苗种培育存在的主要问题是亲本的质量管理、繁育与生殖调控、幼体的营养调控与培育技术等方面,导致苗种的质量和数量不稳定,亟待建立标准化、规范化的苗种培育技术体系。
与发达国家相比,我国在海水养殖种质资源高效利用和新品种选育效率等方面的差距较大,与大农业和畜牧业相比也有较大差距,主导品种的产量、抗性和品质尚不能满足生产和市场的需求。我国海水养殖业的良种覆盖率还相当低,新品种还是太少,而且新品种的培育周期也过长,难以满足产业发展的需要。
(四)营养与饲料研究滞后于产业发展
我国已经发展成为世界第一水产饲料生产大国,但研究大多集中在饲料添加剂、饲料配方等方面,对有关水产动物营养学如营养需求数据、消化率数据的基础研究较少,对饲料配方研究较多,对饲料加工工艺研究较少。受制于传统的养殖习惯——偏好用鲜杂鱼,以及过度依赖鱼粉、其他蛋白源替代鱼粉的技术瓶颈尚未打破,配合饲料使用比例不高,饲料资源浪费严重、环境污染高,饲料原料缺口大、饲料成本高,水产饲料质量和生产缺乏标准,法律法规不健全。
(五)病害防控技术实用化水平较低
目前国内尽管针对一些海水鱼类病原研制了多种检测方法,但基本上只是建立实验室检测技术,个别形成诊断试剂盒,在技术水平、易用性、产业化等方面均存在较大的差距;疫苗开发落后,病害免疫防控制品没有形成商品化,在水产疫苗的关键技术问题上研究深度和系统性不够,如减毒活疫苗的减毒机理和毒力返强问题、灭活疫苗的效力问题以及合适有效的免疫途径等;养殖生态环境恶化,养殖健康管理技术落后,特别是病害预防、控制、治理方面缺乏应急机制与保障措施,在物种引进时没有严格的风险管理制度,对疾病携带的危害估计不够,控制措施不力。
(六)海水养殖模式生态化水平较低
我国目前的海水养殖模式生态化水平较低,多采用大规模单一的养殖种类,较少考虑到养殖业本身对沿岸海区生态环境的影响。养殖容量的研究与应用,以及产业发展的科学规划缺乏。浅海养殖规模庞大,底播养殖迅速扩增,但由于缺乏适宜于不同类型海域的专用增养殖设施,限制了浅海增养殖业发展。因此,亟待研发养殖新设备,集成创新关键技术,提高浅海养殖生产效率,成为促使我国海珍品底播养殖向健康、生态型发展的重中之重。
(七)经营形式的产业化程度较低
经营形式仍属于小而全、高成本、低效率的小农经济,水产养殖发展始终未形成一个真正意义上的产业,低品质、低价格的产品充斥市场,产业整体素质不高。水产养殖业的产业化、组织化水平较低,已成为制约养殖产品竞争力提高的瓶颈。
六、青岛市海水健康养殖产业的优势、问题及发展建议
青岛拥有中国水产科学研究院黄海水产研究所、中科院海洋研究所、中国海洋大学、山东省海水养殖研究所等涉海研究机构,以及青岛国家海洋科研中心水产种苗产业化基地、青岛浩然海洋生态科技公司等水产良种场,在海水健康养殖领域的技术研发、良种培育方面具有较大优势,但是与烟台、威海、辽宁以及广东等地相比而言,苗种生产企业相对较小,规模化养殖基地较少,水产饲料等工业生产环节缺乏龙头企业。
在分析了国内外现状、发展趋势和青岛本土优势及问题的基础上,对青岛市海水健康养殖产业发展提出如下建议:
1.合理规划养殖海区,优化养殖环境,构建安全、高效、健康和可持续发展养殖模式
政府要加强干预,制定更加完善的管理制度,利用政策及资金支持等手段,构建安全、高效、健康和可持续发展的养殖模式,包括:科学确定海区养殖容量,控制养殖强度;优化养殖品种结构和养殖环境,增加养殖多样性;加快研制抗风浪养殖设施;开发优质高效配合饲料;加强病害综合防控,规范渔用药物使用。
2.采取因地制宜的发展方式,合理利用不同海域,开展海洋牧场建设
近年来我市的海洋牧场建设工作已经开始尝试并取得了初步的进展,例如:集中建设大管岛、王哥庄、五丁礁、石岭子礁、斋堂岛等五处海洋牧场,开展了人工鱼礁建设、水产资源增殖放流等工作。
海洋牧场作为一种新型的海洋资源开发利用模式,改变了以往单纯捕捞、设施养殖为主的渔业生产方式,基本解决了局部污染和过度捕捞带来的资源枯竭、近海养殖引起的病害加剧等问题,是海洋渔业生产方式和发展低碳经济的一场重大产业革命。海洋牧场建设符合政府的产业导向,具有强有力的科技支持以及优越的自然条件和广泛的社会需求,需要从产业定位、技术突破、筹集资金、配套政策等方面着手,进行合理布局和精心谋划。
3.完善水产苗种繁育体系建设,加强种质资源保护和育种研究
促进海水养殖良种化及种质资源保护,关系到海水养殖业的可持续发展,也是良种培育的原始材料和物质基础。因此应充分发挥资源优势,开展海水养殖品种种质资源评估,建立原、良种场,加强对种质资源的保护和利用。
培育优质、高产、抗逆的海水养殖品种是发展海水养殖业的关键。应对重要海水养殖品种开展长期、系统的遗传育种研究,通过引种、选育、杂交等育种手段,培育一批优良新品种(系)。同时加快引进新的优良养殖品种,研究其种苗规模化人工繁育技术,保证养殖的种苗供应。
4.加快制定健康养殖规范和水产品安全标准
围绕主要海水养殖经济品种,尽快制定和完善现有海水养殖和与质量安全有关标准,建立和完善与国际接轨的海水养殖规范和质量安全标准体系;加快无公害海产品养殖生产示范区建设;加强海产品质量监督检测体系建设和质量认证,有计划、有步骤地在重点海水养殖区、专业生产基地和流通市场建立一批海产品质量检测机构,鼓励龙头企业、专业协会、专业市场等在水产标准化主管部门的指导下,建立符合要求的检测站点,对产品实行全过程质量控制。
5.大力推进海水养殖业产业化经营
产业化经营是促进渔业结构调整、提高产品质量、增产增收的重要途径。要加大力度培育一批实力强、科技含量高、辐射范围广的海水养殖龙头企业。采用公司、市场、养殖户联合的多种经营模式,从品牌化、工业化等方面提升整个产业水平,推动海水养殖业向现代化渔业发展。
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编写:朱延雄 赵 霞
编审:谭思明 李汉清
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