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發(fā)達(dá)國家中海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)科技居世界領(lǐng)先地位的主要有挪威、日本、英國、法國、美國、加拿大和以色列等國,養(yǎng)殖品種主要包括大西洋鮭、真鯛、牡蠣、金槍魚、對蝦和藻類等。上述國家海水養(yǎng)殖自然資源稟賦各異,產(chǎn)業(yè)發(fā)展各具特色,但產(chǎn)業(yè)發(fā)展普遍具有小而精,配套體系成熟完善,以及生態(tài)友好、高度集約、機(jī)械化和產(chǎn)業(yè)附加值高等共同特征,具有較強(qiáng)的可持續(xù)發(fā)展能力。具體總結(jié)有以下幾個特點。

1 相關(guān)法律法規(guī)體系高度發(fā)達(dá)

發(fā)達(dá)國家法律法規(guī)體系整體相對完善,在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域也構(gòu)建了較為科學(xué)合理的法律體系,內(nèi)容涵蓋漁業(yè)資源保護(hù)、行業(yè)準(zhǔn)入和水產(chǎn)品質(zhì)量控制等多個方面,漁業(yè)機(jī)構(gòu)執(zhí)法嚴(yán)格高效,有效確保本國海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)依法有序發(fā)展?？偨Y(jié)發(fā)達(dá)國家法律法規(guī)主要涵蓋以下幾方面內(nèi)容:一是嚴(yán)格的市場準(zhǔn)入和過程管理。發(fā)達(dá)國家普遍立法實行養(yǎng)殖許可證制度,政府嚴(yán)格按照水產(chǎn)養(yǎng)殖對環(huán)境影響的評估結(jié)果,合理確定養(yǎng)殖規(guī)模和容量,嚴(yán)格控制養(yǎng)殖許可證的發(fā)放數(shù)量。例如:從20世紀(jì)80年代開始,挪威陸續(xù)出臺了《海水漁業(yè)條例》《水產(chǎn)養(yǎng)殖法規(guī)》《放牧法規(guī)》《防止污染的保護(hù)法規(guī)》和《港口和航道法規(guī)》等法規(guī)文件。根據(jù)這些法規(guī),鮭魚和虹鱒的海水養(yǎng)殖和海洋牧場都制定了嚴(yán)格的準(zhǔn)入制度,國家通過嚴(yán)格發(fā)放許可證對海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)整體布局和調(diào)控。日本在制定眾多漁業(yè)資源法基礎(chǔ)上,針對水產(chǎn)養(yǎng)殖也制定了《養(yǎng)殖生產(chǎn)法》《持續(xù)性養(yǎng)殖生產(chǎn)確保法》《沿岸漁場開發(fā)法》等規(guī)范海水養(yǎng)殖行為的法律。二是嚴(yán)格的生態(tài)和環(huán)境保護(hù)要求。挪威針對養(yǎng)殖過程中環(huán)境影響和病害控制,制定了水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施操作和安裝的規(guī)定,明確限制魚類養(yǎng)殖中抗生素的使用和如何處理死魚等。另外,1996年,挪威啟用了飼料配額許可證機(jī)制,通過限制海水養(yǎng)殖中飼料的最大使用量來實現(xiàn)對生產(chǎn)總量以及對環(huán)境影響和魚類健康等問題的調(diào)控。1999年,挪威漁業(yè)當(dāng)局確立了冷水珊瑚礁的保護(hù)條例,禁止故意或無意破壞珊瑚,同時,漁業(yè)當(dāng)局還與其他單位和環(huán)境局高度合作,揭示各種活動的有害影響,防止將有害物質(zhì)丟進(jìn)大海。2009年實施的《海洋資源法》明確規(guī)定了生態(tài)系統(tǒng)方法作為挪威漁業(yè)管理的強(qiáng)制要求。日本于1999年制定了《可持續(xù)生產(chǎn)養(yǎng)殖確保法》,該法明確要求各地區(qū)制訂漁場改善計劃,要求各漁場改善養(yǎng)殖環(huán)境,從而通過減少釋放入海水中的有機(jī)物,減少漁場的環(huán)境負(fù)荷。2014年,日本又出臺了《內(nèi)海漁業(yè)振興相關(guān)法律》及實施細(xì)則,將恢復(fù)生態(tài)環(huán)境及漁業(yè)環(huán)境提高到國家立法層面。三是高度重視水產(chǎn)品質(zhì)量安全。挪威的成功經(jīng)驗和慣例是嚴(yán)格實行歐盟的有關(guān)規(guī)定。根據(jù)歐盟的協(xié)定,按照歐盟有關(guān)食品加工業(yè)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),挪威采用歐盟有關(guān)動物衛(wèi)生問題法規(guī)和歐盟有關(guān)海產(chǎn)品生產(chǎn)的安全和質(zhì)量的法規(guī)。1999年以來,對進(jìn)口歐盟地區(qū)外國家的水產(chǎn)品采用歐盟邊界控制機(jī)制。挪威水產(chǎn)品加工業(yè)根據(jù)(國際)食品規(guī)范委員會建議的HACCP原則實行自檢系統(tǒng)。日本從2002年開始著手建立水產(chǎn)品可追溯體系,水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯制度與GAP(良好農(nóng)業(yè)規(guī)范)、HACCP和ISO 22000食品安全管理國際標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定有機(jī)結(jié)合,并在實施過程中不斷加以完善,顯著提高了水產(chǎn)品的質(zhì)量控制效果。

2 海洋基礎(chǔ)種業(yè)高度發(fā)達(dá)

強(qiáng)大的海洋苗種是海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的根基。挪威、美國、日本等發(fā)達(dá)國家都把海水養(yǎng)殖遺傳育種列為本國重點研究方向,通過對海洋種業(yè)長期系統(tǒng)的投入和建設(shè),分別在不同養(yǎng)殖品種中取得了突破性成果,有些成果對本國甚至世界海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。其中,挪威的大西洋鮭、美國的凡納濱對蝦具有較強(qiáng)的代表性。

挪威政府在20世紀(jì)70年代初啟動了大西洋鮭和虹鱒的選育計劃,政府投資建設(shè)了遺傳研究中心,組織科研力量對這兩個品種開展有關(guān)生長、營養(yǎng)和病害防治的遺傳研究,研究計劃取得了顯著效果。經(jīng)過選育的虹鱒養(yǎng)殖群體生長速度達(dá)到野生群體的兩倍,同時喂養(yǎng)成本下降了25%。20世紀(jì)80年代中期,大西洋鮭和虹鱒的選育開始走向商業(yè)化,AquaGen育種公司開始主要負(fù)責(zé)遺傳改良的大西洋鮭和虹鱒的苗種生產(chǎn),但政府繼續(xù)對這個項目提供50%的資金支持。隨著更多的私人育種公司開始育種計劃,挪威的鮭魚和鱒魚育種產(chǎn)業(yè)投入更加多元化,社會化和商業(yè)化育種產(chǎn)業(yè)體系日益成熟。經(jīng)過長期努力,挪威當(dāng)前的鮭魚和鱒魚養(yǎng)殖的良種覆蓋率達(dá)到90%以上,對挪威乃至全世界的鮭魚和鱒魚產(chǎn)業(yè)具有決定性支撐作用。

美國對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)并不發(fā)達(dá),但美國擁有世界上最發(fā)達(dá)的對蝦育種產(chǎn)業(yè)。為擺脫對蝦病毒病的威脅,1989年美國農(nóng)業(yè)部把無特定病原(SPF)和抗特定病原(SPR)蝦苗作為優(yōu)先資助項目。依托美國先進(jìn)的海洋生物育種技術(shù)研究基礎(chǔ),SPF項目通過嚴(yán)格的檢疫和隔離手段,培育出無特定病原的種蝦和蝦苗,并建立了系統(tǒng)的凡納濱對蝦SPF親蝦和苗種生產(chǎn)基地,為世界養(yǎng)殖企業(yè)提供高健康蝦苗。從20世紀(jì)90年代開始,美國針對凡納濱對蝦的生長性能和桃拉綜合征病毒(TSV)抗性開展了選擇育種,經(jīng)過多代選育后,SPR選育群體抗TSV的存活率達(dá)到92%～100%。通過多角度的科學(xué)實驗,美國在對蝦親蝦培育及育種領(lǐng)域都取得了卓越的研究進(jìn)展,并將研究成果成功應(yīng)用于生產(chǎn),有效解決了全球性、災(zāi)難性的對蝦病毒性疾病的威脅,建立起世界領(lǐng)先的對蝦健康安全養(yǎng)殖技術(shù)體系。當(dāng)前,美國基本壟斷了世界凡納濱對蝦親蝦的市場份額,牢牢占據(jù)了對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈的上游,賺取了豐厚的經(jīng)濟(jì)回報。

3 路基循環(huán)水養(yǎng)殖先進(jìn)高效

路基循環(huán)水養(yǎng)殖(RAS)最早興起于歐洲,隨著養(yǎng)殖工程技術(shù)和水處理技術(shù)的進(jìn)步,在美國、日本、加拿大等國家都有較為廣泛的應(yīng)用。RAS養(yǎng)殖具有養(yǎng)殖效率高、環(huán)境影響小、人工成本低等優(yōu)勢,但建設(shè)成本較大,較為適合法律法規(guī)要求嚴(yán)格、海岸空間緊張和人工成本高的發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。發(fā)達(dá)國家RAS工藝一般具有以下特征:①工藝流程多樣化,不同的養(yǎng)殖對象和養(yǎng)殖規(guī)格所采用的養(yǎng)殖模式不一樣。②養(yǎng)殖裝備標(biāo)準(zhǔn)化,尤其是關(guān)鍵水處理技術(shù)大同小異。③操作管理規(guī)范化,面對復(fù)雜的設(shè)備,生產(chǎn)操作流程日益規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。

在歐洲,隨著水處理技術(shù)的不斷進(jìn)步和前沿生物工程的運用,單位水體產(chǎn)量不斷提高,投資成本和運營成本不斷降低,工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)已經(jīng)普及魚、蝦、貝、藻、軟體動物的養(yǎng)殖。中北歐地區(qū)是最廣泛應(yīng)用RAS系統(tǒng)的地區(qū)之一,越來越多漁業(yè)養(yǎng)殖企業(yè)采用這種養(yǎng)殖方式,養(yǎng)殖品種涵蓋大西洋鮭、虹鱒、歐洲鰻、暗斑梭鱸、紅點鮭、鱘魚、羅非魚和歐洲龍蝦等品種,RAS已經(jīng)成為當(dāng)?shù)刂饕臐O業(yè)生產(chǎn)模式之一。法國的大菱鲆苗種孵化和養(yǎng)殖幾乎都采用循環(huán)水工藝,鮭魚、歐洲鱸魚的封閉循環(huán)水養(yǎng)殖也開始進(jìn)行生產(chǎn)實踐,其中,循環(huán)水養(yǎng)殖歐洲鱸魚常規(guī)養(yǎng)殖產(chǎn)量35 kg/m3,最大產(chǎn)量可達(dá)80 kg/m3,日新水添加量小于總循環(huán)水的10%。西班牙Aquacria Arousa公司的大菱鲆工廠化養(yǎng)殖場的養(yǎng)殖效率高達(dá)265 kg/m3,被認(rèn)為是歐洲RAS最成功的典型案例之一。2020年,Norcantabric公司開始建設(shè)西班牙的第一個三文魚RAS系統(tǒng),計劃在面積25 000 m2的工廠中年產(chǎn)3 000 t的三文魚。

美國的工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的研究一直處于較高水平,根據(jù)不同的發(fā)展思路形成了兩條風(fēng)格迥異的研究技術(shù)路線,一種是高集成循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)模式,主要是通過使用各種自動化設(shè)施對養(yǎng)殖用水進(jìn)行處理,并通過高精度的水質(zhì)監(jiān)控反饋系統(tǒng)運行狀態(tài),大大降低工作人員的勞動強(qiáng)度,但建設(shè)和運營成本較高。另外一種是經(jīng)濟(jì)型循環(huán)水養(yǎng)殖模式,通過簡化的水處理設(shè)備,采用簡單的處理方式以降低成本獲取較高經(jīng)濟(jì)收益。從20世紀(jì)60、70年代開始,美國工廠化養(yǎng)魚迅速發(fā)展,主要以利用冷流水養(yǎng)殖虹鱒和大規(guī)模工業(yè)化養(yǎng)殖條紋鱸、黑斑石首魚為主。另外,美國還進(jìn)行了其他養(yǎng)殖模式的探索,例如上面養(yǎng)菜下面養(yǎng)魚的“魚菜共生”養(yǎng)殖模式,亞利桑那州魚菜共生系統(tǒng)每立方米水體可產(chǎn)羅非魚50 kg,上面無土栽培生菜,一年可種十茬。工廠化養(yǎng)魚因此也被美國政府列為“十大最佳投資項目之一”。近年來,美國在對蝦養(yǎng)殖領(lǐng)域發(fā)展了跑道式封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)、三階段養(yǎng)殖系統(tǒng)、基于微藻的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)和多層式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)等多種先進(jìn)的對蝦養(yǎng)殖系統(tǒng),對蝦單位養(yǎng)殖產(chǎn)量最高可達(dá)20 kg/m3。

日本從20世紀(jì)60年代開始路基工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的研究與實踐。在鮭魚和鱒魚苗種培育研究中發(fā)現(xiàn),同期鮭魚幼苗在流水育苗系統(tǒng)中的體重為50～70 g,在循環(huán)水育苗系統(tǒng)中可達(dá)到140～170 g,循環(huán)水養(yǎng)殖苗種具有顯著的生長優(yōu)勢。當(dāng)前,日本大部分養(yǎng)殖品種苗種的孵化和育成都采用了循環(huán)水工藝,完全取代傳統(tǒng)的流水育苗模式。日本的封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)代表了世界上最先進(jìn)的設(shè)施裝備系統(tǒng),實現(xiàn)了海水養(yǎng)殖業(yè)像制造工業(yè)中一樣的流水作業(yè),廣泛使用大型機(jī)械和自動化、智能化設(shè)備,具有技術(shù)成熟、產(chǎn)量穩(wěn)定,效益顯著等優(yōu)點,通過循環(huán)水養(yǎng)殖模式養(yǎng)殖魚類、貝類和甲殼類海產(chǎn)品年產(chǎn)量達(dá)120萬t。

4 深遠(yuǎn)海網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式逐漸成熟

深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖拓寬了養(yǎng)殖海域,擴(kuò)大了養(yǎng)殖容量,改善了養(yǎng)殖條件,優(yōu)化了網(wǎng)箱結(jié)構(gòu),強(qiáng)化了抗風(fēng)浪能力,有利于減輕海岸帶養(yǎng)殖壓力,恢復(fù)沿海原用于海水養(yǎng)殖的農(nóng)田或濕地,減輕漁業(yè)捕撈力度,對保護(hù)海水養(yǎng)殖生態(tài)子系統(tǒng)具有十分重要的意義。自20世紀(jì)70年代以來,隨著海洋工程裝備自動化、信息化,環(huán)境監(jiān)測、新能源等眾多交叉學(xué)科知識進(jìn)步,深遠(yuǎn)海網(wǎng)箱在抗風(fēng)浪能力、科技水平和產(chǎn)量效益上得到了很大的提高,發(fā)達(dá)國家的深遠(yuǎn)海網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)得到快速發(fā)展,在美國、英國、日本、韓國、挪威、芬蘭、瑞典、加拿大等國家得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前發(fā)達(dá)國家的深遠(yuǎn)海網(wǎng)箱具有以下發(fā)展趨勢:一是結(jié)構(gòu)設(shè)計越來越合理,容積朝大型化發(fā)展。二是新材料廣泛應(yīng)用,綜合抗風(fēng)浪能力越來越強(qiáng)。三是信息化、智能化等科技集成度越來越高。四是向養(yǎng)殖工船等綜合功能平臺演變。例如,挪威設(shè)計并委托中集來福士海洋工程有限公司建造的Hex Box平臺是最新開發(fā)的一個深遠(yuǎn)海漁業(yè)養(yǎng)殖綜合體,平臺直徑90 m,總高度35.5 m,空船重量5 400 t,養(yǎng)殖魚量200萬條,適用水深100～200 m,綜合考慮到了成本、重量、可操作性和靈活性,并基于混合動力解決方案和綠色能源生產(chǎn),實現(xiàn)了最佳的功率效率,代表了在近海惡劣環(huán)境地區(qū)進(jìn)行海水養(yǎng)殖的高水平技術(shù)。