LED光照技術助力水產養殖:對蝦產量提高15-20%

在魚類的生存和生長過程中,光照作為一類重要且不可或缺的生態因子,對其生理和行為過程都起著極為重要的作用[1]。光環境是由光譜、光周期和光照強度這三要素組成的,這些要素對魚類的生長、代謝和免疫等方面都有著重要的調節作用。

隨著工業化養殖模式的發展,對光環境需求越來越精細化,針對不同的生物物種和生長階段,科學設置合理的光環境對于促進其生長具有至關重要的作用。在水產養殖領域,由于不同水生物物種對光的敏感度和光偏好各有不同,所以需要根據其光環境需求,進行適宜的光照設置。例如,有些水產動物更適合紅光或藍光的光譜,且棲息環境的光環境不同,會影響到其視覺系統光敏度和偏好,不同生長階段對光的需求也會不同[2]。

目前在水產養殖中使用較多的養殖方式包括池塘養殖、網箱養殖和工廠化養殖。池塘養殖和網箱養殖多使用自然光源,光源控制難度較大,而在工廠化養殖中,仍多使用傳統的日光燈或熒光燈,這些傳統光源的耗電量大,容易出現燈泡壽命短暫的問題,并且棄置后所釋放的汞等有害物質會對環境造成極大污染,亟須解決。

因此,在工廠化水產養殖中,選擇合適的人工光源,并根據不同的水產生物物種和生長階段進行精準的光譜光強和光周期的設置,將是未來水產養殖研究的重點,以提高生產效率和水產養殖的經濟效益,同時減少環境污染,實現綠色可持續發展。

傳統熒光燈 VS LED光源,水產養殖哪家強?

傳統熒光燈長期以來是水產養殖行業中主要使用的人工光源之一,其購買和安裝成本低,但面臨著許多劣勢,如在潮濕環境下易出現壽命短暫的問題,不能進行調光,可能導致魚類產生應激反應。此外,熒光燈的丟棄也會對水源造成嚴重污染。

隨著光電技術的快速發展,發光二極管(LED)已成為第四代新興光源類型,其在水產養殖中的應用也越來越廣泛。水產養殖作為我國農業經濟的重要產業,工廠化養殖過程中采用LED燈進行人工補光已經成為一種重要的物理手段。相比于傳統光源,采用LED光源進行人工補光可以更好地滿足不同種類水產生物生長的需求,通過對光顏色、亮度和持續時間的不同調控,可以促進水生生物的正常生長與發育,增加生物體質量和產量,降低生產成本,提高經濟效益[3]。

LED光源還具有對光環境精準控制、使用壽命長和能源效率高等優點,可作為一種環保、可持續的新型照明方式[4]。目前在國內,養殖車間的光源燈具多是粗放式的,隨著科學技術的發展與普及,LED燈具作為水產養殖過程中能夠顯著提高產量與效益,促進魚類生產向高質量、環?;l展。

LED光照技術助力水產養殖:對蝦產量提高15-20%

圖片來源:拍信網正版圖庫

LED在水產養殖業的現狀

水產養殖業是我國農業經濟高速發展的重要支柱之一,當前已成為現代化養殖業創新和發展的前沿。在水產養殖的規范化和科學化管理中,采用LED燈具進行人工補光是一種極為重要的物理手段[5],也是實現養殖生產精準化管理的一項重要舉措。隨著我國政府對農業經濟發展的傾斜,科學地使用LED燈具已成為實現綠色可持續發展的途徑之一。

針對企業生產車間和自然環境特征的差異,人工照明已成為水產養殖中不可或缺的環節。光線和黑暗環境都對魚類的繁殖和生長發育產生不良影響,在實現生產目標的同時,光環境也必須與一系列因素,如溫度、水質和飼料等相匹配。

隨著半導體技術的發展和人類對環保、高效魚類生產的不斷追求,利用LED燈光作為提高水產養殖生產效益的物理手段逐漸受到關注,并得以廣泛應用。

當下,LED在水產養殖業中已有成功案例。大連海洋大學等高校、科研院所牽頭聯合成立的漁業與海洋專用LED燈具研發應用工程技術中心,與福建漳州地區南美白對蝦養殖企業合作,通過為其定制化設計安裝智能養殖光照系統,成功實現對蝦產量提高15-20%,收益顯著增加。

LED光照技術對水產養殖業的發展、生產效益、成本、品質和安全性,以及綠色發展等方面都有積極地影響。隨著技術的不斷進步,LED光照技術在水產養殖業中的應用前景將會更加廣闊。

參考文獻

[1]Rashidian G, Rainis S,Proki? M D, et al. Effects of different levels of carotenoids and light sources on swordtail fish (Xiphophorus helleri) growth, survival rate and reproductive parameters [J]. Natural Product Research, 2021, 35(21): 3675-86.

[2]Choi C Y, Shin H S, Choi Y J, et al. Effect of LED light spectra on starvation-induced oxidative stress in the cinnamon clownfish Amphiprion melanopus [J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 2012, 163(3-4): 357-63.

[3]Villamizar N, Blanco-Vives B, Migaud H, et al. Effects of light during early larval development of some aquacultured teleosts: A review [J]. Aquaculture, 2011, 315(1-2): 86-94.

[4]Ryu H S, Song J A, Park H-S, et al. Physiological and oxidative stress response of goldfish Carassius auratus induced by a light dimming system [J]. Fish physiology and biochemistry, 2020, 46: 585-95.

[5]馬淑梅,孫研研,李冬立,等.不同光譜組合LED燈對白羽肉雞生長、免疫力、屠宰性 能和福利的影響[J].畜牧獸醫學報,2016,47(10):2037-2044.

作 者:張志博(大連海洋大學水產設施養殖與裝備工程研究中心研究生)

科學性審核:劉 鷹(浙江大學生物系統工程與食品科學學院博士生導師)、馬 賀(大連海洋大學水產設施養殖與裝備工程研究中心講師、研究生導師)

來源:光明網-科普中國

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