大黄鱼生态养殖系统研究

摘要 为了解决大黄鱼养殖中出现的饵料利用率低、环境负效应大的问题，根据大黄鱼的摄食习性，研制了一套大黄鱼生态养殖系统。研究表明：新的生态养殖系统符合大黄鱼摄食习性，提高了饵料的利用率，大大降低了养殖成本，该系统可以推广应用于大黄鱼的生态养殖产业。

关键词 大黄鱼；生态养殖系统；机械结构；工作过程

中图分类号 TH766+.73 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）16-0244-03

Abstract In order to solve the existing problem in the culture of Larimichthys crocea such as low conversion rate of feedstuff and negative environmental effect，we developed the ecological culture system for Larimichthys crocea base on feeding habit .The study presented that the new system accorded with feeding habit，improved conversion rate of feedstuff and decreased cost.The result indicated popularization and application of the system for culturing Larimichthys crocea was effective and practicable.

Key words Larimichthys crocea；ecological culture system；mechanical structure；working process

大黄鱼（Larimichthys crocea）是重要的海生经济性肉食性鱼类，属鲈形目（Perciformes）石首鱼科（Sciaenidae）黄鱼属，主要分布在中国东海和黄海南部，少数出现在南海雷州半岛东侧近海水域，俗称黄鱼、大王鱼、大鲜等，是我国传统“四大海产”之一[1-5]。由于过度捕捞，野生大黄鱼已经濒临消亡，近年来人工养殖大黄鱼产业蓬勃发展，但与之相配套的养殖机械的研究和应用步伐显得相对滞后，尤其是在喂养环节，粗放式的投料方式，不仅导致饵料利用率低，同时还造成养殖水域水体和底质富营养化，致使病菌滋生，导致养殖生态环境持续不断恶化，病死率上升。特定水域养殖一定年限后，养殖户不得不选择“转场”措施，这些都导致养殖成本的激增，制约了大黄鱼产业的发展。鉴于此，研制一种保护水域环境以避免养殖病害暴发[6-10]的生态养殖系统具有经济价值和现实意义。

1 研究背景

野生条件下大黄鱼食物类型广泛，既摄食浮游动物，也捕食游泳动物。相关研究记录到大黄鱼食物种类包含12个大类32种，食物门类众多表明其食性复杂，主要摄食游泳性的十足类和鱼类，浮游动物则主要以个体较大的磷虾、糠虾为摄食对象[5]。总体而言，大黄鱼是以蛋白质含量较高的鱼虾为主要食物来源。

根据野生大黄鱼的食性特征，养殖环境下的大黄鱼饲料一般以鱼、虾为主（如冰冻鲐鱼、参鱼），辅以粉状配合饲料，经加工后投喂[4，11]。大黄鱼饵料加工方式通常有以下2种[7，12]：一是用刀或切肉机将鱼（鲐鱼、参鱼）切成适口的鱼肉块，然后投入网箱内。该方法加工方便，在水中不易溃散，缺点是不便于添加辅料，营养较单一；二是把鱼、虾绞成肉糜，并拌入粉状配合饲料，然后用手或其他工具挤压成大小不同的块状物，投入网箱中。该方法可以混入部分粉状配合饲料，或其他贝肉等饲料，也便于添加维生素等，营养全面。

目前，采用上述第2种方式加工喂食大黄鱼饵料最为常见，即将鱼、虾绞成肉糜，并拌入粉状配合饲料；然后采用工具挤压成大小不同的块状物，投入网箱中；由于大黄鱼饵料（肉糜）的特殊性，一般投料粉状饲料的喂料设备，并不适用于投放大黄鱼饵料。现有投饵工具较为简陋，通常是采用网兜，即将绞成肉糜的鱼虾饵料投放于一个网兜内，并将网兜悬挂在养殖网箱上方，饵料在自重作用下通过网口后形成大小不一的饵料团，供大黄鱼食用。

这种采用网兜大黄鱼饵料的投放工具虽然结构简单、成本低、无操作难度，但也存在严重的不足。由于采用网兜投放大黄鱼饵料时，是利用大黄鱼饵料（肉糜）的自重进行挤压，将大黄鱼饵料由网口挤出，形成一个个饵料团供大黄鱼食用。这使得在投放之初，由于网兜内大黄鱼饵料整体的重量大，对大黄鱼饵料的挤压也大，此时饵料挤出速度快、挤出量大，而随着饵料的不断挤出，网兜内大黄鱼饵料逐渐减少，重量下降，对大黄鱼饵料的挤压力也随之减小，饵料挤出速度、挤出量也相应的逐渐减少；即采用网兜投放大黄鱼饵料的过程，是一个饵料挤出速度先快后慢的过程；而在饵料投放之初，网兜下方聚集的大黄鱼数量相对较少，随着饵料的投放大黄鱼逐渐聚集到网兜下方进食，即在投放大黄鱼饵料的过程中，网兜下方聚集的大黄鱼数量是一个逐渐增加的过程，这恰恰与网兜投放大黄鱼饵料的变化过程完全相反。因此，采用网兜投放大黄鱼饵料时，在饵料投放之初由于饵料挤出速度快、挤出量大，而网兜下方聚集的大黄鱼数量较少，导致饵料富余下沉、穿过网箱，造成饵料的浪费，而未食用的饵料沉积到海底之后，还会影响养殖水质、破坏海洋生态环境；而随着饵料的投放大黄鱼逐渐聚集到网兜下方后，饵料投放速度又逐渐降低，导致饵料供应不足，影响大黄鱼进食。

2 新型养殖系统

2.1 机械结构

如图1所示，装置主体包括支撑架1，设置在支撑架上的2根竖直导杆4，喷淋管及浮动喂料装置。两竖直导杆上分别设有限位挡块2及可滑动的竖向导套3，且限位挡块位于竖向导套上方。两竖直导杆的下端还分别设有支撑挡块。两竖直导杆上，位于竖向导套下方分别设有可使竖向导套往上移动并抵靠在限位挡块上的预应力压缩弹簧5。预应力压缩弹簧的下端抵靠在支撑挡块上，上端抵靠在限位挡块上。

浮动喂料装置包括浮动喂料仓，2个固定在支撑架上的喂料调节隔套15，饵料压出装置及同步切断装置。浮动喂料仓包括通过第一连接杆11固定在两竖向导套上的浮动喂料斗10及2个设置在浮动喂料斗下方、并与浮动喂料斗相通的竖直下料管13。浮动喂料斗10的上端开口。竖直下料管与浮动喂料斗连为一体。竖直下料管封闭。两竖直下料管的侧面上分别设有若干由竖直下料管下端往上均匀分布的喂料通孔14。竖直下料管及喂料调节隔套横截面为圆形。竖直下料管的外径小于或等于喂料调节隔套的内径，且喂料调节隔套的内径与竖直下料管的外径之差为0～1 mm。喂料调节隔套上下两端开口。两喂料调节隔套一一对应的设置在两竖直下料管的正下方，即各竖直下料管的正下方分别设有一个喂料调节隔套。竖直下料管可沿竖直导杆往下移动并伸入对应的喂料调节隔套内。喂料调节隔套为薄壁套管，壁厚为1～3 mm。

支撑架上还设有水平安装杆1a，且水平安装杆位于浮动喂料斗上端口的上方。两喂料调节隔套固定设置在支撑架上，具体来说是两喂料调节隔套分别通过竖直连接杆16与水平安装杆相连接。各竖直连接杆的下部位于对应的喂料调节隔套内。竖直连接杆通过第三连接杆18与喂料调节隔套相连接，且第三连接杆靠近喂料调节隔套底部（第三连接杆水平设置）。各竖直连接杆的上端往上穿过对应的竖直下料管及浮动喂料斗，并与水平安装杆相连接。竖直下料管底面上设有与竖直连接杆相对应的避让通孔，竖直连接杆穿过避让通孔。

如图1、2所示，饵料压出装置包括分别设置在两竖直下料管内，并可随竖直下料管上下升降的竖直推进螺杆12。竖直连接杆位于竖直推进螺杆的外侧，避免影响竖直推进螺杆的转动。两竖直推进螺杆下部的转轴分别通过轴承可转动的设置在竖直下料管底面上。两竖直推进螺杆下端分别同轴的设有往下延伸的下竖直轴杆17。下竖直轴杆的下端往下延伸穿过喂料调节隔套，并位于喂料调节隔套的下方。两下竖直轴杆上分别套设有限位套181。限位套位于靠喂料调节隔套底部的喂料调节隔套内，且限位套固定在所述的第三连接杆上。两竖直推进螺杆的上部往上延伸至浮动喂料斗内，且两竖直推进螺杆的上端分别同轴的设有往上延伸的上竖直轴杆。两上竖直轴杆上、位于浮动喂料斗上方分别套设有驱动连接套7，且驱动连接套通过轴套8或轴承可转动地设置在支撑架上。两上竖直轴杆侧面上分别设有竖直导槽91，两驱动连接套内侧面上分别设有与竖直导槽适配的滑块71，支撑架上还设有用于带动两驱动连接套转动的旋转驱动总成。

旋转驱动总成包括2个与两驱动连接套一一对应的旋转装置。各旋转装置分别带动一个驱动连接套转动。该实施例的两旋转装置分别包括固定在支撑架上的驱动电机31，预紧力调节装置及连接驱动电机的输出转子与驱动连接套的摩擦轮传动机构32。摩擦轮传动机构包括固定在驱动电机的输出转子上的主动摩擦轮及固定在驱动连接套上的从动摩擦轮。预紧力调节装置包括调节螺栓26、竖直支撑板25、竖直调节板28、竖直安装板30及设置在竖直安装板上的第一水平导杆27。竖直支撑板固定在支撑架上，即竖直支撑板固定在水平安装杆上。驱动电机固定在竖直安装板上，且驱动电机与第一水平导杆位于竖直安装板相对两侧。第一水平导杆沿上竖直轴杆径向延伸，竖直支撑板及竖直调节板上分别设有与第一水平导杆适配的水平导向孔。第一水平导杆分别穿过竖直支撑板及竖直调节板上的水平导向孔，且竖直调节板位于竖直支撑板与竖直安装板之间。第一水平导杆上、位于竖直调节板与竖直安装板之间设有第一预紧弹簧29。竖直支撑板上设有调节螺孔，调节螺栓安装在该调节螺孔内。调节螺栓与第一水平导杆相平行。调节螺栓与第一预紧弹簧位于竖直调节板相对两侧，且调节螺栓的端部抵靠在竖直调节板上。

本喂食系统的两旋转装置还可以分别设置为固定在支撑架上的驱动电机、连接驱动电机的输出转子、驱动连接套的齿轮传动机构。

同步切断装置包括2个一一对应的设置在两喂料调节隔套外侧的切断杆24及2个一一对应的设置在两切断杆外侧的竖直支撑杆20，即两喂料调节隔套外侧分别设有一个切断杆及一个竖直支撑杆，且竖直支撑杆位于切断杆外侧。两切断杆与对应的下竖直轴杆之间分别通过第二连接杆19相连，具体说是，两竖直支撑杆与对应的下竖直轴杆之间分别通过第二连接杆19相连。第二连接杆位于喂料调节隔套下方。两竖直支撑杆上分别设有上、下2个沿竖直推进螺杆径向延伸的水平导套21。两水平导套内分别设有第二水平导杆22，两切断杆竖直设置。两切断杆的上端靠近竖直下料管的上端，切断杆的下端位于竖直下料管下端的下方，且切断杆的下部位于喂料调节隔套外侧。两切断杆分别固定在对应的竖直支撑杆上的两水平导杆端部。两切断杆上、朝向喂料调节隔套的侧面上分别设有若干由下往上排列分布的滚珠。两竖直支撑杆上的两水平导杆上分别套设有可使切断杆上的滚珠抵靠在喂料调节隔套外侧面上的第二预紧弹簧23。

喷淋管位于浮动喂料斗的上端口上方，并位于旋转驱动总成下方。喷淋管上设有若干朝向浮动喂料斗的喷头，喷淋管的一端为进水端，另一端为封闭端。在实际使用时，可以将进水管路与喷淋管的进水端相连接。

2.2 工作过程

结合图3与具体实施方式，该系统的具体使用过程如下：首先，通过支撑架将喂料机架设在大黄鱼养殖网箱的上方，在给大黄鱼喂料时，先将绞成肉糜的鱼虾饵料由浮动喂料斗的上端口倒入浮动喂料仓内；当浮动喂料仓内大致装满饵料后，由于浮动喂料仓内装有大量的饵料，使得浮动喂料斗、竖直下料管、饵料，竖直推进螺杆12、上竖直轴杆9、下竖直轴杆17及同步切断装置将一同沿竖直导杆往下移动，并使竖直下料管13伸入喂料调节隔套15内直至竖直下料管的下端抵靠在限位套18上为止；此时，喂料调节隔套内的竖直下料管侧面上的喂料通孔14将被喂料调节隔套所阻隔，在喂料时竖直下料管内的饵料将无法由这部分喂料通孔中挤出。

接着，饵料压出装置的驱动电机通过摩擦轮传动机构6带动驱动连接套7及上竖直轴杆9转动，从而带动竖直推进螺杆12转动。在竖直推进螺杆转动过程中，将浮动喂料仓内的饵料不断往下推进，从而使饵料由竖直下料管侧面上的喂料通孔中挤出。同时，在竖直推进螺杆转动过程中，还将通过第二连接杆19带动竖直支撑杆20及切断杆24绕喂料调节隔套15转动，在这个过程中切断杆将由喂料通孔中挤出得饵料切断，供大黄鱼食用。

如图3所示，由于在喂料之初，即刚开始喂料的一段时间内，竖直下料管侧面上的大部分喂料通孔14都被喂料调节隔套15所阻隔、无法出料，饵料只能够通过位于竖直下料管上部的一部分喂料通孔中挤出（即可出料的喂料通孔数量少）；此外，由于驱动电机的输出转子与驱动连接套之间通过摩擦轮传动机构相连接；而在喂料之初，浮动喂料仓内的饵料较多时，竖直推进螺杆受饵料的摩擦阻力较大，而此时竖直推进螺杆的转速较低，竖直下料管内的饵料受竖直推进螺杆的推进力较小，进一步降低喂料之初的饵料投放速度。因此，在喂料初期，本实用新型喂料机的饵料投放速度较慢、投放量较少，这恰好符合饵料投放之初，网兜下方聚集的大黄鱼数量相对较少的情况。

随着浮动喂料仓内的饵料逐渐减少，一方面，预应力压缩弹簧5将推动竖向导套3、浮动喂料仓、饵料、竖直推进螺杆12、上竖直轴杆9、下竖直轴杆17及同步切断装置将一同沿竖直导杆往上移动，使竖直下料管逐渐往上移动，从而使竖直下料管上能够出料的喂料通孔的数量逐渐增加；另一方面，随着浮动喂料仓内的饵料逐渐减少，竖直推进螺杆受饵料的摩擦阻力也逐渐降低，此时竖直推进螺杆的转速将逐渐增加，竖直下料管内的饵料受竖直推进螺杆的推进力也将逐渐增加，加快饵料投放速度；因而随着浮动喂料仓内的饵料逐渐减少，饵料投放速度及投放量逐渐增加，这恰好符合随着饵料的投放大黄鱼将逐渐聚集到网兜下方进行进食的情况，有利于大黄鱼的进食、喂养[13]。当浮动喂料仓内的饵料减少到一定程度时，即浮动喂料斗内的饵料内投放后，饵料的投放量将逐渐减少，直至浮动喂料仓内的饵料完全被挤出。浮动喂料仓内的饵料完全被挤出后，可以通过喷头朝浮动喂料斗内盛水，将粘附在喂料机上的饵料通过水冲洗的方式彻底排出。

3 结论

新型大黄鱼生态养殖系统采用了先进的机械结构，科学有效地解决了人工养殖大黄鱼过程中出现的饵料利用率低、环境负效应大的问题。研究表明，新的生态养殖系统符合大黄鱼摄食习性，提高了饵料的利用率，大大降低了养殖成本，同时改善了养殖水域环境，减小了病害的发生几率，因此该系统可以推广应用于大黄鱼的生态养殖产业。

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