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为解决海水网箱养殖大西洋鲑的饲料浪费问题,研究人员开展 “Echofeeding” 与传统投喂对比研究。在峡湾环境 8 个月试验发现, Echofeeding 受季节温盐梯度影响,调整阈值后可优化投喂,为精准投喂提供依据。
在大西洋鲑的海水网箱养殖中,饲料浪费一直是个棘手难题。未被食用的饲料不仅造成经济损失,还会向海洋环境释放营养废物,改变野生生物的自然饮食。传统基于摄像头的投喂控制方法存在视野有限、受水质和光照条件影响等问题,而新兴的 “ Echofeeding ” 技术虽在垂直分层较少的沿海养殖环境中能减少饲料浪费并维持鱼的生长,但在具有季节性垂直温度和盐度梯度的峡湾环境中表现如何尚不清楚。为明确峡湾环境中冷水表面与食欲之间的权衡是否会限制 “ Echofeeding ” 下的摄食量和生长,以及生物量阈值校准水平是否与生长速率和鱼的大小一致,挪威海洋研究所(IMR)的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《Aquacultural Engineering》。
研究人员在挪威 Matre 研究站的 Solheim 网箱环境实验室进行了为期 8 个月(2018 年 8 月至 2019 年 5 月)的试验。使用 6 个方形海水网箱(12×12 米,深 18 米),其中 3 个用于 “Echofeeding”,3 个作为对照组采用传统投喂方式。主要关键技术方法包括:利用回声探测仪监测鱼群生物量来控制 “ Echofeeding ” 的投喂终止,对照组使用基于摄像头的颗粒检测系统(SeaV)控制投喂;通过定期采样计算特定生长率(SGR)、饲料转化率(FCR)等生长参数;利用 CTD 浮标记录水温、盐度等环境变量;使用线性混合效应模型等进行统计分析。
3.1 鱼类生长、行为和摄食量
- P1(初秋,8 月至 10 月):环境均匀,“Echofeeding” 和颗粒检测功能良好,两组生长参数相似,SGR 均大于 1.81,FCR 低于 0.87。
- P2(秋末至冬季,10 月至 1 月):11 月下旬表面水温低于 5°C,“Echofeeding” 组鱼避免表面摄食导致摄食不足,调整投喂触发深度区间后摄食量接近对照组,但 SGR 和条件因子低于对照组。
- P3(冬季至早春,1 月至 4 月):降低 “Echofeeding” 投喂强度并调整观察体积深度,两组摄食量、SGR、FCR 等相似,但对照组鱼体重和条件因子仍显著更高。
- P4(春季至试验结束):4 月表面水温升高,“Echofeeding” 因鱼常驻观察体积导致功能问题,5 月鱼感染鲑鱼阿尔法病毒(SAV3),食欲严重下降,试验终止。
3.2 鱼类死亡率
两组死亡率无显著差异,总体累积死亡率低,最高死亡率出现在试验前两个月。
3.3 个体大小变异
不同投喂方式和强度未对个体大小变异产生明显影响。
3.4 “Echofeeding” 阈值
“Echofeeding” 阈值随鱼体大小增加呈线性负趋势,春季使用 50kHz 换能器时呈正线性趋势,稳定环境下幂函数拟合最佳。
研究结论表明,“Echofeeding” 在峡湾等垂直分层养殖环境中可行,但需根据鲑鱼的环境偏好调整空间观察体积。基于颗粒检测的投喂控制对环境变化更具鲁棒性。研究还发现,随着鱼的生长,需要调整作为 “ Echofeeding ” 输入的生物量阈值,该调整可利用研究提出的模型实现自动化。试验中记录的高生长率和低 FCR 表明,使用简单一致的食欲衡量指标对未来大西洋鲑幼鱼养殖的自主投喂控制具有很大潜力。该研究为优化大西洋鲑养殖中的投喂策略提供了重要依据,有助于减少饲料浪费,降低养殖的经济和环境成本,推动水产养殖的可持续发展。