工厂化养殖水体升温分析

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摘要:工厂化养殖是水产养殖工程学课程主要教学内容之一，具有较强的探索性质。针对这个特性，选取工厂化养殖水体升温主题进行研究性教学。结果表明，持续充入热空气能有效升高水体温度，虽然覆盖塑料膜也有一定的升温效果，但当气温升到一定范围后，覆盖塑料膜反而会阻碍水温的升高。综合来看，充入热空气但不覆盖塑料膜的升温效果最好。通过研究性教学，降低了教学难度，提升了教学趣味性，取得了较好的教学效果。

关键词:工厂化养殖；水体升温；水产养殖工程学；研究性教学

水产养殖工程将生物学、机械学、电子学和土木工程学有机结合起来，量化和评价水产动物的适宜环境参数，并研究水产健康养殖和增养殖的技术方法与措施，以期大力提升养殖效果，对水产养殖的发展具有非常重要的意义。因此，水产养殖工程学课程是水产养殖专业的重要专业基础课程之一[1]，除了对现有知识进行教学，还具有一定的研究特性。特别是集约化养殖或者工厂化养殖，代表渔业先进生产力发展方向，不仅是水产养殖领域的研究重点，也是水产养殖工程学课程的主要教学内容。然而，目前学生对于工厂化养殖很多方面尚不清楚，为教学带来了一定的难度。为此，本文根据工厂化养殖研究性较强的特点，针对养殖水体升温开展研究性教学，以期在基础知识尚不清楚的前提下，通过实践研究，降低教学难度，提升教学的趣味性，取得较好教学效果的同时培养本科学生的科研素养。现将相关教学过程总结如下。

1研究性教学内容简介

养殖水体升温是工厂化养殖的重要环节，目前主要有塑料膜保温、热泵加温、太阳能加温等方法[2-4]。热泵加温法虽然能够有效升高水温，但工厂养殖池的水体用水量大，所需升温幅度较高，单纯利用热泵升温存在电耗大、成本高等问题，不适合应用于大规模养殖产业中。太阳能加温也仅适用于光照较多的地方，且太阳能的利用对天气的依赖性较高，供能不稳定，有很大的局限性[2]。因此，鉴于工厂化养殖需要连续鼓风增氧的特点，在教学过程中，提出利用鼓风设备将热空气充入养殖池中对水体持续升温的方案，并在湖南百浮腾生态农业发展有限公司凡纳滨对虾的工厂化淡化养殖车间进行研究性教学，对该方案的效果进行验证。

2研究性教学过程

2.1试验设计。4个养殖池，各注入5m3水体。2个养殖池充入热空气，首先用加热器对空气进行加热，再利用鼓风增氧设备将热空气持续充入池中，其中1个养殖池覆盖塑料膜进行保温处理。其他2个池作为对照，不进行充气处理，其中1个覆盖塑料膜，1个不作任何处理。连续监测养殖池水温及养殖车间气温的变化。2.2测定结果。加热试验共持续了56h，试验期间气温与各池水温变化见表1。由表1可知，车间气温波动比较大，表现为夜间降低，白天上升。试验期间池水温度持续上升，但是白天升温快，夜间升温慢。由图1可看出，覆盖塑料膜的养殖池，充入热气持续加热56h后水温升高了1.7℃，不充气的养殖池仅升高了1.3℃，充入热气的升温效果比不充气的高0.4℃；不覆盖塑料膜时，不充气的养殖池，随着气温的升高，水温在56h内可升高1.9℃，但是充入热气的养殖池水温则升高了2.4℃，即充入热气比不充气升温幅度高0.5℃。综上所述，持续充入热空气能有效升高水体温度，虽然覆盖塑料膜也有一定的升温效果，但当气温升到一定范围后，覆盖塑料膜反而会阻碍水温的升高[3-4]。2.3试验结论。测定结果表明，持续充入热空气能有效升高水体温度，56h即可使5m3水体温度升高1.7℃，养殖池水温最终可达18.0~18.3℃，如果继续充入热气，水温完全可以达到养殖的最低要求。另外，覆盖塑料膜也有一定的升温效果，但当气温升到一定范围后，覆盖塑料膜反而会阻碍水温的升高。综合来看，充入热气不覆盖塑料膜的升温效果最好。

3教学效果

此次教学以工厂化养殖水体升温为研究主题，与实践紧密结合，让学生深入了解工厂化养殖水体各种升温方法优缺点，引导他们提出替代方案。即利用现有的鼓风设备将热空气充入养殖池，实现水体的持续升温，并开展试验对该方案进行验证，不仅提升了教学的趣味性，增强了学生实践操作能力，同时也培养了本科学生的科研素养[5-6]。

参考文献

[1]黄朝禧.水产养殖工程学[M].北京：中国农业出版社，2018.

[2]王际英，李宝山，宋志东，等.地源热泵技术在海水工厂化养殖系统中的应用[J].渔业现代化，2011，38（1）：12-14.

[3]陶宁，母刚，张国琛，等.陶瓷板和真空管太阳能集热器对养殖水体升温效果的对比研究[J].大连海洋大学学报，2019，34（2）：267-272.

[4]双茬温棚对虾养殖新模式[J].河北渔业，2016（12）：34-36.

[5]陈晨，张寒冰，张倩，等.陶瓷板太阳能集热器冬季养殖水体升温试验研究[J].渔业现代化，2020，47（5）：23-31.

[6]马远洋，母刚，张国琛，等.陶瓷板太阳能集热器保温隔热设计及养殖水体升温试验[J].大连海洋大学学报，2019，34（3）：436-443.

作者:陈灵灵 黄海洪 朱艳兰 周润秀 谢秋辉 单位:湖南文理学院