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關鍵詞 高密度 養殖技術 水產
中圖分類號：S96 文獻標識碼：A
0引言
高密度水產養殖技術是數字化和信息化時代應運而生的產物，并且注定了高密度水產養殖技術向智能化轉化的必然趨勢，高密度水產養殖技術已經給我們社會經濟發展帶來了很大效益。改革開放30年來，我國漁業發展成就輝煌，特別是水產養殖業的快速發展，不僅成功解決了我國城鄉居民“吃魚難”問題，而且在保障國家糧食安全、擴大就業、增加農民收入、改善水域生態環境等方面都做出了重要貢獻。本文對高密度水產養殖技術的發展、現狀以及操作過程中的細節問題做出了詳細論述。
1國內外水產養殖的現狀
水產養殖最為發達在世界范圍來看屬亞洲，主要有以下諸國：中國、日本、印度和東南亞。我國已經列入世界上從事水產養殖歷史最悠久的國家之列，具有豐富的養殖經驗，廣泛的養殖技術普及。特別是改革開放以來，我國漁業重新調整了發展重點，明確確立了以養為主的發展方針，因此我國的水產養殖業得到了迅猛發展，產業發生了巨大的布局變化，已從長江、珠江流域以及沿海地區和傳統養殖區迅速擴展到全國各地。養殖品種多樣化、優質化，并且海水養殖的種類也發生了巨大的轉變，實現了海珍品全面發展；我國已進行大規模化、自動化養殖的水產品種類已達50多種，工廠化養殖、生態養殖、深水網箱養殖等高密集度水產養殖得到了迅速發展。從各項數據顯示來看我國水產養殖業已是我國農業的重要組成部分和當前農村經濟的主要增長點之一，這是一個不爭的事實。
目前有4800萬噸水產品全球供人類消費，源自水產養殖僅占45%，而全球人口在迅速增加，估計到2030年世界人口將增加20億人，假設人均消費量還是維持不變的話，到那時所需水產品數量將增至約8500萬噸。分析全球當下水產養殖已達到最大產量水平，所以發展先進的水產養殖技術是填補水產品供需缺口的有效途徑。我國作為人口大國，漁業這方面更需要不斷地開發新資源，因此高密度水產養殖技術是我國水產業發展的必然趨勢，也是世界水產業發展的必然趨勢，并且會迅速向智能化轉化。
2國內外高密度水產養殖技術研究和發展的概況
由于改革開放政策，實現了我國水產業的巨大發展，我國水產業在國際上已取得了舉世矚目的成就，并且對國際水產養殖技術研究和發展上起到了強大的促進作用。我國水產業在國民經濟，特別是農業經濟發展中占有越來越不能忽視的地位。
中國漁業類型由捕撈業為主向養殖業為主的轉變已率先完成了。隨著科技和經濟的不斷發展，高科技新興養殖行業開始崛起，其中高密度水產養殖就是一個剛興起的科技水產養殖行業，我國由于改革開放的促進，我國的高密度水產養殖技術已站在了世界的前列。
我國漁業之所以能取得如此巨大的成就，一個重要的因素是科技、經濟進步對水產養殖業發展的重要推動作用。主要體現在以下幾方面：
（1）極大地拓展了水產養殖的生產領域。
（2）大幅度提高了水域利用率和勞動生產率。
（3）提高了增強了開發新資源、新品種的能力。
（4）高度促進了漁業生產方式的變革。
3高密度水產養殖技術的一些相關簡介和分類
高密度養殖技術就是利用湖泊、水庫、河溝等，改變以往的養殖方式，加入新的科技手段和科學管理，以達到更高效、環保的養殖。其種類可分為：網箱養魚、圍欄養魚、流水養魚
4我國高密度水產養殖業的發展及展望
根據對我國資源現狀的分析，進一步擴大發展我國水產養殖業生產具有相當大的潛力。但有很多新情況、新問題，這些問題主要表現在：漁業水域生態環境遭到嚴重破壞并不斷化，不健全的病害防治體系；不完善的水產養殖種苗培育體系，不合理的養殖品種結構；漁業基礎設施薄弱，以及不夠完善的產前、產中、產后諸環節的產業鏈結構。就是這些問題，對我國漁業的進一步發展起到了極大地制約作用，更是水產養殖科技工作的不懈努力方向。針對以上問題，高密度水產養殖技術便是順應時代的必然產物，是水產業的發展趨勢。下面是就高密度水產養殖的發展趨勢的幾點分析：
（1）注重改善養殖生態環境，發展健康養殖，提高養殖效率
（2）進一步優化養殖品種結構，加強優良品種開發利用
（3）不斷加強水生生物營養與飼料研究，普及高效配合飼料的使用
（4）積極開發技術設施養殖，發展高效養殖業并向智能化方向轉變
5總結
網箱養魚十幾年來迅速發展，已成為海水、淡水魚類養殖的主要生產方式，所以高密度養魚技術將是一種必然趨勢。重點研究海、淡水工廠化養殖技術，解決相關的養殖工藝、水質控制和凈化處理、增溫、自動控制等工藝及設備；開發相關的養殖工程設施和自動控制技術，把高密度水產養殖技術快速走向智能化，引領中國水產業再次飛躍，不過也更是因此而給我們帶來了巨大的挑戰。
參考文獻
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關鍵詞：物聯網；水產養殖；物聯網技術應用
0 引言
作為世界上增速最快的食品生產行業[1]，水產業在乘著世界經濟快車飛速發展，不斷擴大自身規模的同時，也引發了一系列環境問題。一味追求經濟利益的最大化而無視環境容量，盲目擴大養殖密度，擴充養殖面積，增排養殖廢水等行為造成了養殖業水質環境的不斷下降，而養殖品種的單一化和抗生藥物的持續使用，更是嚴重破壞了漁業水域的原有生態循環。如何在適應我國社會經濟發展需要新要求的同時，推動我國水產業由原本粗獷的養殖方式向精準化、集約化的現代養殖方式轉化[2]，實現水產養殖業的產業升級，已經成為該產業的熱點話題。而物聯網作為具有高滲透性和強帶動作用的新一代信息技術，正是對水產養殖業的升級轉型具有推動作用的關鍵技術之一。
1 物聯網技術概述
作為集合了識別感知、分析傳遞、測繪控制等技術完成智能化活動的新一代信息技術，物聯網在2005年由國際電信聯盟主辦的突尼斯信息峰會上被正式提出，于2009年被確立為我國五大新興戰略性產業之一，并開始迅猛發展。物聯網，即物物相連的網絡，基于互聯網的通信基礎，通過對具有對物體進行射頻識別、紅外感應及全球定位等功能的感應裝置的控制，使得任意所連物體間能跨越時間和空間的間隔，進行信息傳遞和交流，以達到“物聯”的目的。
目前，物聯網技術在公共安全、物流運輸、環境治理等方面已有較為成熟的運用，亦有學者開始將物流網技術應用于農業的種植、產品加工等方面，逐步推動農業生產的自動化、智能化轉型。響應時代的要求，利用物聯網技術互連、互通、智能、集約的技術優勢，結合水產養殖業的行業特點，實現養殖產出高效、優質的同時，實現水產養殖業的行業轉型，對水產養殖行業的可持續發展有著重要的現實意義。
2 物聯網技術在水產業的應用
2009年后我國陸續建立了若干物聯網水產養殖基地，基地工作人員通過運用各類無線傳感設備，對投料、增氧等環節進行自動調節和控制，并根據水質情況進行相關預報預警。
在養殖水域環境的管理和監控上，基于物聯網技術搭建的水產養殖監控設備，通過置于養殖水域中的傳感設備對養殖水域的溶氧量、pH值、水壓、溫度、鹽度等環境參數進行實時采集，通過ZigBee[3]等無線傳感器網絡技術，發送到匯聚節點，再利用GPRS發送到遠程服務器，實現用戶對水質環境信息的實時了解和調控。
在養殖區域的管理上，一方面，物聯網技術可以實現對養殖區域內包括氣溫、濕度、風力大小及方向等信息的采集分析，為日后相關氣象災害應對工作的展開提供數據積累；另一方面，充分發揮物聯網水產設備中視頻設備的監控作用，將其放置于養殖區域重要的安全生產點，有利于水產養殖的防逃、防騙，為安全生產提供了保障。
在養殖產品生長情況的監控上，物聯網水產養殖技術能對養殖物種的生長狀況進行實時監控，并根據養殖要求及物種生長情況投放食療、清理垃圾、調節防病藥物用量，基于數據的數字化管理方式可以實現對養殖物種的生長調控、病蟲害預防和及時治療。
在養殖產品的存儲、加工和運輸上，物聯網水產技術會對養殖產品生產、加工、包裝、運輸等一系列活動進行全程監控追蹤，并通過射頻技術對該過程中參數進行檢測查詢，以保證產出食品質量上的安全性。如目前國內的“食品安全追溯系統”[4]，就是通過對移動通信技術對食品加工過程中植入的電子標簽進行實時查詢，防止不法商人的非法盈利。
3 物聯網技術在水產業應用中存在的問題
1.行業標準尚未統一
目前，物聯網水產養殖設備的技術標準尚未出臺統一明確的規定，相關技術設備的研發工作仍處于實驗狀態，無法滿足實際應用的需要。在作為行業基石的設備技術標準得不到統一的現實環境下，參與研發的各研發機構基于各自平臺所開發出來的物聯網設備，在標準的統一和部門間的協作上，面臨著很大的困難。
2.資金和設備維護問題
我國物聯網技術的發展于近年才逐漸興起，與國外發達國家仍存在巨大的技術差距和資金差距。以水產養殖水質監測所用的傳感器或裝置為例，美國、法國等西方國家使用的衛星通信環境監測系統[5]，技術精良，但價格較為昂貴；而我國現有的水質監測設備往往是單路的、有線采集方式[6]，在基于無線通信技術的現代化農業物聯網系統要求下，存在設備冗余、資源浪費、維護成本高，且設備布線相對復雜等問題。
3.信息安全
信息安全是所有互聯網相關行業所不得不面對的重要問題[7]。互聯網技術高度發達的今天，如何安全存儲用戶信息數據，保護其免于外界不法入侵的盜取、篡改和刪除，亦是物聯網水產技術所面臨的棘手問題。
4 結語
遵循科學發展和構建和諧社會的重要思想，鼓勵發展“低碳節能、生態、節水環保等現代水產養殖業”和“新品種、新技術、新工藝、新設施、新方式等五新”漁業。在全市范圍內擇優選擇一批重點水產養殖單位和個人，水產品加工企業給予適當的資金扶持與幫助，進一步促進我市優質高效生態漁業發展和漁民持續增收，提升漁業綜合生產能力、可持續發展能力和市場競爭能力，逐步構建優勢明顯，競爭力顯著的優勢水產品產業和現代漁業產業體系。
2、在全市范圍內擇優扶持1000畝新開發的水產養殖，在～年度期間，利用“三荒”（荒水、荒灘、荒地）宜漁資源連片新建開發工廠化設施養殖50畝以上、高位池塘50畝以上，標準化精養土池100畝以上的水產養殖業。其中工廠化設施養殖扶持200畝和高位地膜池塘扶持300畝，每畝補助600元；標準化精養土池扶持500畝，每畝補助400元。
4、鼓勵發展觀賞魚（金魚）養殖，采取以獎代補的辦法鼓勵發展具（或）特色的金魚養殖品種。凡是我市養殖的觀賞魚（金魚）品種在全國性觀賞魚（金魚）評比活動中（由全國性行業協會或其他相關單位組織）獲冠軍給予5萬元獎勵，獲亞軍給予3萬元獎勵，獲季軍給予1萬元獎勵。
扶持和引導水產加工龍頭企業擴大建立標準化原料基地，培植骨干加工企業，延長產業鏈。扶持水產品加工企業新增投資規模，擴大水產加工能力或企業自主研發、引進先進的加工技術和設備，開發新產品，開展精深加工和綜合利用，提高自動化和質量安全水平，打造具有特色的水產加工品牌，促進現代漁業發展。對加工企業獲得省級以上名牌產品、馳名商標，或新評為省級以上龍頭企業的，給予每個項目單位補助5～10萬元。
關鍵詞：漁藥；噴施機；噴水推進；無線遙控；水產養殖
中圖分類號：S224.21 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）13-2532-04
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.13.034
Design of the Hydraulic Jet Propulsion Machine for Spraying Fishery Drug
PANG Xiong-bin， LIU Hai， GUO Xiang， ZHANG Jun-feng， GAO Xing-xing，
ZHANG Tang-juan， WAN Yong， LUO You-yi
（Institute of Agricultural Mechanization Sciences， Wuhan Academy of Agricultural Science and Technology， Wuhan 430345， China）
Abstract： In order to solve a series of problems―low efficiency， high labor intensity and high harm to operators of artificial sprinkling of fishery drugs， create a modeling design by using “SolidWorks”， a complete new hydraulic jet propulsion machine for spraying fishery drug was designed which was driven by a water pump and could mix drugs automatically. The machine was composed of hull， power device， hydraulic jet propulsion system， drug delivery system， remote control system and pipeline. The sample machine was 26 kg and was tested. The testing results showed that the average speed of the machine was 1.0 m/s， the maximum spraying efficiency was 2.4 m2/h while the efficiency of artificial sprinkling of fishery drugs was 0.4 hm2/h， and spraying efficiency was 6 times of the efficiency of artificial sprinkling. The machine can guarantee the safety of operator by completing the spraying process using the remote control and can reduce the fishery drugs waste and remove environmental pollution because the way of online mixing. It was stable， reliable and applied in aquiculture.
Key words： fishery drug；spraying machine；hydraulic jet propulsion；radio remote control；aquiculture
湖北省稱千湖之省，淡水養殖居全國首位，武漢市水資源極為豐富，水域面積占全市面積的近1/4，水域面積占比居中國大城市之首。淡水養殖在湖北農業中占據極為重要的地位[1]。但是不管在湖北省還是在全國，除了個別高端的工廠化循環水養殖外，普遍而言，水產養殖的機械化程度相對不高，水產養殖施藥機械比較缺乏。隨著中國淡水水產養殖業的迅猛發展，水產動物病害已成為影響中國淡水水產養殖業發展的主要制約因素[2]。水產養殖中，使用漁藥的目的除了調節水質外，主要是防治水產動物的疾病。藥物防治作為一種最直接的控制手段，在水產動物病害防治中起重要作用[3]。
魚病防治中常用的方法是全池潑灑法，又稱遍灑法[4]，具有見效快、療效高的優點，適用小型水體、池塘等。據了解，人工施用漁藥，要完成混藥和人工潑灑，首先必須了解所使用藥物的安全濃度，在安全濃度以下的劑量作為潑灑濃度，通過計算水體的面積和平均水深，大概估算出水體總體積和使用的藥物總量，進行總量控制，均勻潑灑。如果超過安全濃度潑灑，會導致濃度偏高，魚類中毒。人工潑灑時，在木質、陶瓷或塑料容器中加入水，使藥物充分溶解，濾去殘渣后，將藥液均勻潑灑于水中。人工全池潑灑藥液，一般需要2個人操作。1個人負責船的劃行，1個人負責潑灑漁藥。初步估算，1個0.33 hm2的魚塘，若考慮充分撒勻漁藥，大約需要1 h，每0.067 hm2水面需要10～15 min。漁藥中的很多種類均是潑灑類藥物。有的水產養殖戶由于缺乏水中運載工具，全池潑灑藥物變成繞池1周潑灑。這種施藥方法周邊一圈濃度高，中間濃度低，中間區域達不到防治魚病的作用，導致用藥效果差甚至加重疾病的暴發，不僅成本增加、浪費勞力，還可能損失慘重。全池潑灑法存在工作效率低、勞動強度大和潑灑不均勻等問題，并且在使用毒性較大的漁藥時，因操作不當，還易造成人、畜、魚中毒[5-7]。
根據上述水產養殖漁藥的施用情況，無論從提高勞動生產率、降低勞動強度、提高施藥的均勻性，還是施藥時人、魚等的安全方面的考慮，都有必要對漁藥噴施機展開研究和開發，并盡快形成簡單有效、性能可靠的產品，為農業生產服務。噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計將遠距離遙控控制技術引入普通水產養殖領域，進一步推動水產養殖的施藥機械化水平，解決漁民施藥勞動強度大和效率低等問題，實現水產養殖的重要環節――施藥的自動化[8-13]。本研究所研發的噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計主要是針對小型水體和池塘（1.33 hm2以內）水產養殖，其主要目的是為水產養殖戶提供小型便攜的可遙控的水中運載施藥機具，代替人工進行全池塘全覆蓋相對均勻的施放漁藥，增加施藥效果、提高水產養殖生產效率、降低漁民勞動強度以及保障人和養殖對象的安全[14]。
1 噴施機模型及工作原理
1.1 模型設計
噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機主要由船體、動力裝置、噴水推進轉向系統、施系統、無線遙控系統以及配套的水管管路系統六部分組成。噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計結構見圖1。
1.2 工作原理
1）噴水推進原理：通過直流泵從船體底部吸入水，在水泵的作用下，有壓水流從管道系統傳送到船體尾部下端中間的噴管，經由噴管在水面下向后噴出縱向水流，在反作用力下，推動船體向前運動。
2）行進操控轉向原理：在船體向前運動的過程中，由于船體運動的回轉性，需要在船向前行進的過程中，對船體的前進和轉向進行操控，在漁藥噴施機左右兩側設置有兩個常閉電磁閥，通過遙控點動控制電磁閥，接通電磁閥，泵送水流經由分流系統通過電磁閥后再分流到船頭船尾，由噴管側向噴出，形成相對水流來操控船體向右或向左轉向。
3）施藥工作原理：施藥采用可調施藥泵對藥液進行微小流量精準施藥，施藥過程中可調施藥泵能夠保證流量前后一致；工作時，可調施藥泵從藥箱中吸入藥液再送入動力水泵進水口，經水泵攪動與池塘水混合，藥液被稀釋后經由船體尾部推進出水管噴出，進入池塘中再一次進行擴散稀釋。
2 噴施機主要零部件的設計
2.1 動力裝置的設計和選型配套
噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的動力裝置主要包括水泵和電池。設計根據漁藥施放時噪聲盡量小以免干擾魚類等進食的要求，以及基于最大程度地實現執行動作的遠距離遙控操作的考慮。噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的動力裝置設計采用直流水泵泵送有壓水流經船尾噴管噴出，利用反作用推動船體前進。
基于漁藥噴施機輕便以及行進速度方面的要求，直流水泵的重量不能太重，在滿足漁藥噴施機功能要求的條件下，盡量選擇重量更輕的直流水泵；并且要求功率適宜，功率太小不能滿足推動漁藥噴施機以較快的速度工作，甚至造成在有風的條件下無法工作，功率太大就必須選配更大容量的電源，容量越大電源的重量就會越重，并且電源采購的成本也相應增加；樣機的研究主要針對中小型池塘的漁藥施放、水面面積一般不超過1.33 hm2，漁藥噴施機工作時間一般在30 min以內，最多不超過40 min，經過綜合比對，選用XF-350型直流多功能自吸泵。水泵技術參數：額定電源12 V、重量3.59 kg、最大功率360 W、最大流量150 L/min、最大揚程10 m、最大吸程2.5 m。綜合考慮電源重量、成本以及續航時間等方面，最后配套電源選用 12 V 40 ah動力型鋰電池，重量3.27 kg。
隨著電源技術的進步，未來電源在成本和重量下降的同時，電源容量必將大幅上升，對噴施機來說，選擇的余地會更大，也會大大提升噴施機的性能，尤其是在增加續航時間和減重提速上。
2.2 噴水推進轉向系統的設計與選型
在動力裝置的設計和選型配套符合要求后，噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機噴水推進轉向系統的設計與選型配套問題就成為主要的問題，轉向操控的成敗決定著漁藥噴施機的設計能否滿足基本的功能要求，決定著漁藥噴施機能否在遙控下按照用戶設想的路徑進行前進和左右轉向。采用不同的管徑、噴管組合進行多次轉向操控試驗，經過分析比選，最終完成了選型，實現了轉向操控功能。
2.3 電磁閥的選型
根據工作壓力及水泵壓力，選用12 V電磁閥（2W-200-20），該電磁閥水管公稱直徑為20 mm，工作溫度范圍-5～80 ℃，工作壓力0～10 kg/cm2。
2.4 施藥系統的設計與選型
漁藥施放是漁藥噴施機需要完成的主要功能，漁藥施放系統設計的好壞決定著漁藥噴施機開發的最終成敗。在進行漁藥噴施機的漁藥施放系統的設計時，由于漁藥噴施機受動力的選配、總重量、船速、工作效率等的限制，綜合考慮后，決定噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計采用配置2 000 mL額定容量的小藥箱、裝載原液（或按照一定比例稀釋后的藥液）的方法，通過微型可調施藥泵吸取藥箱中的藥液，泵入水泵前端進水口，通過水泵攪合混合均勻后由尾部噴管噴射進池塘中。噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計藥液路徑如圖2所示。
可調施藥泵主要優點：重量輕、體積小、耗電少，原液不需要經過泵體內部，只經過泵管傳輸，安全無腐蝕，對于同種藥液，進行施藥工作時，流量可以保持始終穩定一致，實現精準施藥。可調施藥泵選用KCP3-S10型可調施藥泵，泵頭采用三滾輪形式的工程塑料，泵管可用硅膠管和BPT管。其技術參數：工作電壓12 V、重量270 g、功率 5 W、流量范圍19～65 mL/min（實測最大約80 mL/min）。在原液通過水泵前端吸水管道進入水泵進行第一次稀釋，可以初步實現稀釋比1∶1 000到1∶5 000，然后經過尾部噴管再一次噴入池塘中進行第二次稀釋擴散，最后實現全池塘相對均勻的施藥。
2.5 遙控控制電路的設計與實現
在進行整體方案的設計時，對于噴施機的功能和動作需要實行遙控進行統一規劃，設計了遙控控制電路圖，如圖3所示。
在對遙控控制有了整體的設計后，噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計對電控系統相關部件進行了選型。遙控控制采用3 km遙控套裝，12 V，8路控制，其中1～4點動，5～8自鎖；經試驗實測遙控最遠距離約160～200 m；2路點動控制左右2個電磁閥，剩下2路點動方便維修換接；2路自鎖控制動力泵和藥液泵啟閉；剩下2路自鎖方便維修換接。在遙控控制動力水泵的開關時，測得水泵工作電流為25 A，在遙控控制開關與動力水泵之間增加了MZJ-50型（12 V）直流接觸器。圖4為噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計遙控實物線路。
3 噴施機檢測和試驗
分別選取鈣霸、金碘、溴氧海因粉這3種不同黏度魚藥進行了漁藥噴施試驗，試驗地點為武漢市農業科學技術研究院北部園區，魚塘呈正方形，長100 m，寬100 m，平均儲水深度約2.4 m。經對樣機的實際測試，其技術參數如表1所示。樣機設計如圖5所示。
3.1 重量的測量
噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計定型初步完成后，對整機重量進行了稱重，不裝藥液時的重量為26 kg；在進行設計時，對影響整機重量比較大的零部件進行了嚴格控制，不僅在部件性能上進行比選，而且也注意重量的控制，包括水泵、電源電池、電磁閥、施藥系統設計、配套管道管徑選擇等方面，以保證整機的輕便性。
3.2 遙控距離的測量
分別選擇了2 km遙控套裝和3 km遙控套裝進行測量，試驗在武漢市黃陂區武湖武漢市農業科學技術研究院北部園區寬闊的道路上進行。天氣條件：晴好天氣、微風。試驗結果顯示3 km遙控套裝的有效遙控距離約為150～200 m，符合本機要求。
3.3 尾部噴管流量和蠕動泵流量的測量
流量實測時采用計時稱重的方法或稱重（控制總容量）計時的方法。尾部噴管管徑為15.6 mm，在沒有進行轉向操控，兩側電磁閥關閉的情況下，測得噴管的流量為 80 L/min、流速約 7 m/s；在進行蠕動泵流量測試時，噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計采用了自來水作為對象，測得可調蠕動泵流量范圍約為 16～82 mL/min；在采用魚藥進行相關試驗時，對黏稠性比較大的魚藥進行一定比例的預稀釋（稀釋比一般為1∶2～1∶6，視黏稠程度而定，比較黏稠的比例取大值，比如金碘試驗時采用1∶6）；經過試驗，流量有所減少，但變化相對比較穩定，對同種藥液，基本可以保證流量穩定。因此，可以視蠕動泵的最大流量約為80 mL/min，計算出經過蠕動泵將藥液泵入管道的稀釋比約為1∶1 000，調低蠕動泵到最低流量，則稀釋比為1∶5 000。
3.4 船速和m航時間的測量
在噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機的設計定型初步完成后，對正常行進速度進行了測量，測得船速約為1.0 m/s；試驗通過在船尾系上細尼龍繩，正常操控保持直線行駛，計時測量繩長得到船速數值。在施藥工作狀態下，對鋰電池充滿電時進行試驗，正常操控時可以持續工作約55 min。在進行續航試驗時發現工作50～55 min時速度下降明顯，試驗至約55 min時，動力水泵停止工作。
4 小結
本研究研制的噴水推進轉向式遙控漁藥噴施機，根據漁藥的噴施特性、魚塘對漁藥的要求和噴施特點，利用無線電遙控技術控制漁藥噴施機的運行，通過自動藥水混合進行噴施作業。噴施機的質量為26 kg，其平均行駛速度為1.0 m/s。該設備每小時最大噴施覆蓋面積為2.4 hm2，噴施效率是人工的6倍。該噴施機采用無線電遙控技術，有效遙控距離可達200 m，發射功率較大，抗干擾和靈敏度強。該噴施機操作簡單，可以根據魚塘的面積進行漁藥配制，科學施藥，不會造成浪費和對環境的污染。該噴施機與傳統施藥方式相比較漁藥噴灑效率大大提高，噴灑效率達到2.4 hm2/h，節省勞動力，有效解決了人工潑灑漁藥工效較低且施藥過程中漁藥對施藥人員身體的危害等問題，具有安全、高效、施藥均勻、自動化程度高等優點。
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論文關鍵詞：論中草藥在水產養殖病害防治中的應用及對策
近年來，隨著水產養殖病害日趨嚴重，養殖中所使用的漁用藥物的種類和數量也在不斷增多。抗生素、促生長劑、殺蟲藥等的大量使用，帶來了藥物在魚體內大量富集殘留和病原體的抗藥性等問題，導致養殖水產品質量下降，既危害了人類健康，又污染了環境。開發和生產安全、高效的無公害魚藥已經成為水產養殖業可持續發展的關鍵。中草藥具有天然、高效、毒副作用小、抗藥性不顯著、資源豐富以及多樣化等優點，在防治魚病中，除了兼有藥性和營養性外，還具有提高水產動物生產性能和飼料利用率高的功效。為貫徹落實“水產養殖質量安全管理規定”，進行綠色無公害安全水產養殖生產，應用中草藥防治魚病具有重大意義。
一、中草藥的作用
1、抗菌、抗病害
如大黃、黃柏、黃岑有抗菌功效，能夠抑菌；苦楝皮、馬鞭草、白頭翁等能殺蟲。
2、增加機體免疫力
水產動物具有相對完善的免疫力功能，中草藥可以對其起調節作用。
3、可以完善飼料的營養配伍，提高飼料轉化率
中草藥本身含有一定的營養物質，如粗蛋白、粗脂肪、維生素等，某些中草藥還有誘食、消食的作用。
二、中草藥的特點
1、資源廣、成本低
我國地域遼闊藥學論文，中草藥資源豐富，易種易收，且使用簡便。
2、在動物體內無藥物殘留無公害
中草藥是天然物質，保持了各種成分的自然性和生物活性，其成分易吸收利用，不能被吸收的也能順利排出體外，在體外細菌分解，不會污染水環境。而一般的化學藥物成分會積累在動物體內或殘留于水體中。
3、毒副作用小，在動物體內不產生抗藥性
通過中草藥組方配伍，利用中藥之間的相互作用，提高其防病治病的功效，減弱或消減了毒副作用。有毒的中草藥經過適當的炮制加工后，毒性會降低或消失，此外至今醫學研究還未發現中草藥有抗藥性的問題。
三、中草藥在水產養殖病害防治中的應用
1、大黃 其有效成分為蒽醌衍生物，其中以大黃酸、大黃素及蘆薈大黃素抗菌的作用最好，有收斂、增加血小板、促進血液凝固及抗瘤的作用。用以防治草魚出血病、細菌性爛鰓病、白頭嘴病等。
2、烏柏 又名柏樹、木蠟樹，其葉含生物堿、黃酮類、鞣質、有機酸、酚類等成分，主要抑菌成分不酚酸尖物質，在生石灰作用下生成沉淀，可以用來防治爛鰓病、白頭白嘴病等。
3、五倍子 含鞣酸，有收斂作用，能使皮膚粘膜、潰瘍等局部蛋白質凝固，能加速血液凝固而達到止血效果；能沉淀生物堿，對生物堿中毒，有解毒作用，抗菌范圍廣，用于水產動物細菌疾病的外用藥。
4、辣蓼 鞣質，黃銅類，蒽醌衍生物及蓼酸，用于防治細菌腸炎病。
5、黃芩 多年生草木植物以根入藥，有抑菌、抗病毒、鎮靜、利尿解毒功效，可防治爛鰓病、打印病、敗血病、腸炎病。
6、黃連 雙名雞爪連，川連，味連，上黃連。多年生草本植物藥學論文，以根狀莖入藥，有抑菌、消炎、解毒功能，主要用于防治細菌性腸炎。
7、穿心蓮 一年生草本植物，含穿心蓮內脂及黃酮化合物等，有解毒、消腫止痛、抑菌止瀉及促進白細胞吞噬細菌的功能，藥用全草，防治細菌性腸炎病。
8、黃柏 又名案木，聚皮，無柏，落葉喬木。以樹皮入藥，有抑菌、解毒、止痛等功能，可防治草魚血病站。
9、大蒜 藥用鱗莖，其有效成分大蒜辣素，有止痢、殺菌、驅蟲及健胃作用，用于防治細菌性腸類病。
四、存在的問題
1、水產用中草藥基礎研究落后，目前水產養殖用中草藥不論是單方或復方制劑，其作用大多借鑒中醫藥歷史資料記載、臨床用藥經驗的累積來確定。但傳統中草藥理論缺乏對中草藥的有效成分、抗病毒作用機理等方面的研究，不像西醫那樣做藥敏試驗和解剖實驗，對臨床反應和臨床實驗數據等有關詳細記錄。要從藥理方面逐一進行試驗研究，尚缺乏相應技術和雄厚的資金。因此，在應用過程當中要注意配伍禁忌問題。
2、中草藥研究與開發受到了重視，但產業基礎薄弱，資金投入嚴重不足，近年來，我國在免疫增強劑尤其是中草藥飼料添加劑上的研究開發較多。但總體而言，我國中草藥產業基礎研究與開發薄弱，生產工藝落后，工程化水平低，中藥企業存在“一小、二多、三低”的狀況，即規模小、企業數量多、產品重復多、科技含量低、管理水平低及自動化生產水平低。此外，中藥劑型落后。而國家投入到中草藥研究中和資金也少的可憐。目前養殖用中草藥行業遠不能適應實際需要。
3、劑型混亂，消化吸收存在著障礙，嚴重影響了藥效。目前在水產病害防治過程中應用的中草藥，劑型呈現多樣性，基本包括了粉劑和水劑。其中粉劑有普通粉碎劑和超微粉碎劑；水劑有水煎水劑、化學萃取水劑和二氧化碳超臨界萃取的水劑。而這其中大多數劑型是以普通粉劑形式存在。中草藥大部分品種成分組成基本以粗纖維和幾丁質為主藥學論文，而水產動物特殊的消化結構又決定了它們對幾丁質與粗纖維的消化吸收效果很差。所以普通散劑由于水產動物對它有著消化吸收障礙而顯效果差顯效慢，這是一個重要原因。
四、解決的方法與對策
1、加強中草藥的基礎理論研究。目前，有關水產養殖用中草藥的研究主要集中在臨床應用和部分有效成分的研究上，許多中草藥及其復方中草藥制劑的有效成分及其含量、結構、提取、有效成分間的相互關系、毒理學等藥理學方面均缺乏對水生動物的促生長、疾病防治、誘食、改善水產品品質等的作用，通過深入研究其特征、作用機理，以期篩出效果良好的水產品用中草藥。
2、形成以市場規律為導向的中草藥研究機制。食物源性的農藥、獸藥殘留嚴重危害人類的健康，化學藥物和抗生素的毒副作用及耐藥性問題日益突出，這使得人們不得不將疾病，尤其是動物疾病的防治轉向中草藥的研究為目標。重點扶持一批擁有自主知識產權具有競爭力的大型企業，形成有利于整體經濟增長、區域經濟發展和具有市場競爭優勢的現代中藥產業。
3、結合水生動物消化吸收的原理，在劑型上給矛改變，如超微粉碎或二氧化碳超臨界萃取，這樣就大大地提高了其消化利用率，從提高了療效。
4、統一質量標準，嚴格把握好原料的質量關、產地關，同時避免原料的污染，使組方更合理與科學。
5、中、西藥結合，彌補中藥某些藥理顯效慢的不足，使組方藥更快、更好。
1、理學：數學與應用數學、信息與計算科學、物理學、應用物理學、化學、地球物理學、生物技術、應用心理學等；
2、工學：機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程、工業設計、測控技術與儀器、電氣工程及其自動化、電子信息工程、通信工程 、自動化、計算機科學與技術、土木工程等；
3、農學：園藝、植物保護、農業資源與環境、動物科學、動物醫學、園林、水產養殖學；
4、醫學：臨床醫學、中西醫臨床醫學、醫學影像技、護理學。
專科類：
1、工學類：機械設計制造及其自動化、機械電子工程、材料化學、電氣工程及其自動化、電子信息工程、計算機科學與技術、物聯網工程、制藥工程、生物工程。
2、醫學類：臨床醫學、口腔醫學、護理學。
3、農學類：水產養殖學。
4、管理學類：市場營銷、財務管理、物流管理、電子商務、旅游管理。
5、藝術學類：音樂學、美術學、視覺傳達設計、環境設計。
6、文學類：漢語言文學、英語、日語、商務英語、新聞學、廣告學。
7、經濟學類：國際經濟與貿易。
8、法學類：思想政治教育。
9、教育學類：科學教育、教育技術學、學前教育、小學教育、體育教育。
經濟學：金融數學，國際經濟與貿易。
法學類：法學，思想政治教育。
教育學：學前教育，體育教育，社會體育指導與管理。
文學：漢語言文學，英語，日語，商務英語，新聞學，歷史學。
理學：數學與應用數學，信息與計算科學，物理學，化學，應用化學，地理科學，生物科學。
工學：機械設計制造及其自動化，機械電子工程，材料科學與工程，光電信息工程，通信工程，光電信息科學與工程，電子信息科學與技術，自動化，計算機科學與技術，網絡工程，計算機類，土木工程，建筑電氣與智能化，食品科學與工程，城鄉規劃。
農學：農學，動物科學，水產養殖學。
管理學：信息管理與信息系統，市場營銷，會計學，財務管理，旅游管理，酒店管理。
現有的農業物聯網技術在農業領域有哪些關鍵環節的應用呢?
1農業環境監控
從監測手段看主要有兩類，一類是在近地通過低空傳感器和無線傳感器網絡來完成對農業生態環境和農情的監測。另一類是通過遙感和互聯網、無線傳感網結合對農作物長勢、面積、估產、品質的實時監測，并應用高光譜遙感數據對重要的生物和農學參數的反演模型算法和機理進行研究。美國、以色列、荷蘭等一些發達國家和地區相繼建立了智能溫濕度監測系統和宏觀生態監測系統，在農業環境監測、灌溉施肥控制、畜禽水產精細化養殖監測網絡等方面應用廣泛。
2大田精準作業
主要運用小型氣象站這種多功能的大田環境監測技術對大田種植生產過程關鍵環節中的作物栽培管理、農作物病蟲害防治等進行精細化投入管理、自動化監測控制，將有效提升農業生產管理水平，提高資源利用和產出效率。目前，物聯網在大型農場、農墾以及農業示范園區取得了良好的應用成效。
3設施園藝物聯網環境監控
物聯網技術的發展實現了種植業生產的智能化監測，尤其在設施園藝生產中應用最為廣泛。通過各種傳感器實時監測溫室大棚內“溫度、濕度、光照、土壤水分等環境因子數據，在專家決策系統的支持下進行智能化決策，通過電腦、手機、觸摸屏等終端實時遠程調控濕簾風機，噴淋滴灌、內外遮陽、加溫補光等設備，調節大棚內生長環境至適宜狀態，彌補了傳統設施農業參數采集監控的不足，實現了科學監視、科學種植、提高農業綜合效益。
4育種信息化
國內一些育種專用的田間性狀采集設備及作物性狀檢測儀器的研發應用得到快速發展，在實現小群體和個體作物形態、組分、抗倒伏性等參數的快速獲取，作物種子形態、品質、穗發芽性狀的無損測量等方面發揮了重要作用。同時育種資源管理系統、育種過程管理系統、育種數據分析系統等專用軟件的開發利用加快推進了育種流程的規范管理。
5畜禽養殖精細化管理
農業物聯網技術在水產、生豬、奶牛等養殖行業的使用較為成熟。采用動物生長模型、營養優化模型、傳感器、智能裝備、自動控制等現代信息技術，根據畜禽的生長周期、個體質量、進食周期、食量以及進食情況等信息對畜禽的飼喂時間、進食量進行科學的優化控制，實現自動化飼料喂養。通過動物體溫信息的實時獲取和分析，實現畜禽個體生理信息精細管理，有效預警重大疫情。通過建立畜禽信息化健康檔案，利用個體定位與溯源管理系統對畜禽產品從生產到流通全過程進行監管，實現畜禽疫病和畜禽產品安全管理。
6農產品質量安全追溯
農產品追溯系統作為質量安全管理的重要手段，越來越受到有關部門和消費者的普遍關注。目前，中國確定的動物標識及疫病可追溯體系基本模式是以畜禽標識為基礎，利用移動智能識讀設備，通過無線網絡傳輸數據，中央數據庫存儲數據，記錄動物從出生到屠宰的飼養、防疫、檢疫等管理和監督工作信息，實現從牲畜出生到屠宰全過程的數據網上記錄。
我國農業物聯網未來技術發展重點方向有哪些呢?
1.農業物聯網信息感知與識別技術。有以下幾個方面：
(1)農作物生命與環境信息感知與識別技術。加快傳感器的軟硬件技術創新和算法優化，結合農作物生長環境(土壤溫濕度、光照強度及土壤養分)和生長狀況，組建傳感無線網絡。改變目前大多數農作物環境傳感技術處于理論或者實驗室階段的現狀。開發一款集多種測量元素于一體的多功能傳感裝備，提高傳感器的時效性、普適性，加快“數字農業”的步伐。
(2)水產養殖環境信息感知與標識技術。加快水產養殖信息感知類傳感器研發與創新，使數據獲取自動化，同時與遙感技術相結合，擴大信息獲取范圍、廣度和精度，通過人工智能、數據挖掘等計算機算法讓獲取信息處理向模型化、智能化和多元化方向發展，使水產養殖向精細化、科學化方向發展。
(3)畜禽養殖環境信息感知與標識技術。加快畜禽養殖環境監控系統建設，獲取養殖環境音頻、視頻信息，并通過構建模型分析畜禽生長狀況，研發出與之配套的智能環境調控系統;研究高精度RFID和DNA指紋圖譜識別技術，打破距離、信號干擾、識別環境等因素制約，并制定動物識別統一標準，增強產品兼容性和普適性，加快畜禽養殖智能化發展。
(4)農業資源與生態環境信息感知監測技術設備。通過對影響動物、植物生長的各種自然環境因子(如空氣、土壤、水體、氣象等信息)的檢測、監測、跟蹤、預警、預報等，加強傳感識別、數據匯集、智能分析技術研究，建立農業資源和生態環境質量監測與評價體系，加強3S技術與地面監測技術結合的研究，實現關鍵性環境參數的智能采集、環境實時監控與跟蹤，實現農業資源與生態環境信息的自動獲取與處理。
2.農業物聯網自組織網絡部署與信息傳輸技術。有以下幾個方面：
(1)農業物聯網全維度空間部署與拓撲構架技術。加強作物在不同生長期內節點布設距離和高度以及作物高度對無線電信號傳輸損失影響研究，研究電磁波在土壤與空氣界面之間傳輸規律，規避影響地下傳感網絡影響因素引起的電磁波多路徑傳輸的路徑損失、誤碼率、最大傳輸距離、含水量測試誤差等，確定在不同農業應用環境條件下傳感器網絡節點最優位置，建立地上地下全維度最優的網絡拓撲結構。
(2)農業物聯網低耗自組織網絡技術。加大傳感器在有限能量條件下盡可能延長使用壽命的研究，開展準確的時間同步算法研究，降低信息交換能量消耗;根據自組織網絡環境選擇合適的MAC協議，減少碰撞、避免串擾和減少空間偵聽造成的能量浪費。
3.農業物聯網信息融合與云計算技術。有以下幾個方面：
(1)農業物聯網多源海量信息融合技術。加強自主感知信息標準化和自主與外部感知信息的融合處理技術研究。圍繞農業智能生產管理的不同層面專業需求，開展自主感知信息的標準化研究、多源感知信息智能融合處理Web服務鏈及中間件研究，結合智能生產管理信息感知模型開展感知信息挖掘與聯機分析，使感知信息得到快速規范處理和有效融合，確保多源感知信息可以給智能生產管理提供及時有效的支撐，實現海量多源感知信息高效融合處理。