2021年10月15-17日,第七屆水產工業化養殖技術國際學術研討會在華中農業大學國際學術交流中心舉行,數位國內外知名專家出席會議并作主題報告,超260位專家學者、企業代表、從業人員參與了本次研討會。
本次研討會以“創新水產工程科技支撐漁業綠色發展”為主題,旨在聚集全國范圍內的專家學者,搭建一個高起點、多學科交叉融合的國際化學術交流平臺,聚焦水產工業化養殖技術前沿和產業發展趨勢,展現最新成果和發展經驗,推進相關科技創新與生產應用,進一步探索更為務實高效的合作模式。
聯合國糧農組織漁業司高級水產官員 袁新華博士
華中農業大學校長李召虎教授、國際歐亞科學院院士朱明、農業農村部農機化總站養殖機械處周小燕、聯合國糧農組織漁業司高級水產官員袁新華為大會致辭。嘉賓們提到自黨的十九大以來,我國工業化、信息化技術創新日新月異,綠色化、生態化、可持續的發展理念日益深入人心,互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合發展的步伐加快推進,現代農業取得了長足發展。
漁業是國家的戰略產業,也是我國農業農村經濟中重要的支柱產業。為了大力發展綠色高效的水產養殖業,國家有關文件明確提出,到2025年,水產養殖機械化水平總體達到50%以上,給我們的工作提出了更高的目標和要求。因此,堅持綠色發展理念,系統布局智慧漁業、設施漁業、工業化養殖等技術的研發和應用,不斷向產業鏈下游和價值鏈高端延伸,實現水產養殖的轉型升級和提質增效,提升漁業生產規模化、標準化、產業化、組織化和可持續發展水平,加快推進現代漁業建設,走出一條中國特色的漁業現代化發展道路,對“鄉村振興”“美麗中國”“健康中國”等國家戰略的實施、對“長江經濟帶發展”和“長三角一體化發展”都具有十分重要的意義。
Dr.Michael B.Timmons:循環水養殖系統的發展近況及市場現狀
Timmons教授在報告中詳細介紹了傳統海洋養殖業發展所面臨的挑戰與市場現狀。Timmons教授指出,當前海洋養殖業發展面臨多方面挑戰:養殖基礎設施非常容易受到海洋風暴和鯊魚等捕食者的破壞,這些破壞對于養殖工程而言往往是災難性的;在飼喂過程中產生的藥品、飼料等對于海洋環境破壞極大,在不遠的未來,傳統的海洋養殖發展可能會因為可持續問題而受到很大約束;生物多樣性受到很大威脅,如果按照現有模式發展,到2100年,大約一半以上的海洋生物將會滅絕。另一方面,在過去的數十年間,市場對于有機食品的需求在逐步增長,以美國為例,2018年美國的有機農場增加了39%,有機農場的收入提升了46%。結合當前發展瓶頸以及市場需求來看,海洋養殖業急需模式轉變,美國政府在2020年出臺政策,將大力推進美國國內可持續海水養殖的發展,以期提升美國海產品的競爭力與促進就業。
其次,Timmons教授以美國知名公司Atlantic Pacific Jade LLC為例,詳細介紹了其市場發展規劃、技術創新與應用等內容,并且分享了他對于海產品生產和銷售的獨到見解。
最后,Timmons教授介紹了虛擬現實技術及其廣闊的應用前景,并且以挪威為例,對國外的水產養殖業發展及市場情況進行了分析。
中國農業大學 李道亮教授:機器視覺技術在水產工業化養殖中的進展(線上報告)
李道亮在報告中表示,水產養殖業在完成設施化、工廠化和裝備化之后,數字化、智能化、網絡成為必然趨勢。在此過程中,人工智能也將有更大的應用、發展空間。
隨后,李道亮介紹了人工智能與水產養殖業的結合,主要包括生物信息的獲取,例如水環境、養殖個體信息和養殖設備、設施信息;養殖過程的自動化決策,與魚類生長優化模式關系很深;水產養殖病害診斷、預測及預警;水產養殖環境檢測,例如氨氮指標、亞硝酸鹽指標、PH值指標等;水產養殖用機器人,包括收獲機器人、捕撈機器人、檢測機器人、巡檢機器人等。
最后,李道亮提到人工智能在水產養殖應用中也遇到了兩個瓶頸。其一,水產養殖中的環境復雜性遠遠大于地面;其二,水產養殖領域中的裝備化、數字化、網絡化、智能化程度低,產業支撐不足。基于此,信息傳感器、水產動物生長模型優化調控以及養殖用機器人,這三個方面或是人工智能領域需要重點努力的方向。
歐洲NACEE主席 Dr.Varadi Laszlo:歐洲水產工程與數字化創新(線上報告)
Laszlo Varadi教授在報告中首先介紹了歐洲水產養殖業的基本情況以及創新政策。雖然歐洲的水產養殖總量在世界水產養殖業中占比不多(約占世界水產養殖總產量3.7%),但是非常重視高質量、安全、環境友好、可持續型的水產養殖業發展,在某些領域處于世界領先的地位,水產養殖技術比較先進的國家包括挪威、西班牙、英國、法國等。
其次,Laszlo Varadi教授介紹了歐洲水產養殖業的主要形式,包括魚塘養殖、循環水養殖、海洋懸浮系統、工廠化養殖、網箱養殖和綜合性養殖等,并針對每種養殖形式的關鍵問題、解決方法和創新發展現狀進行了詳細闡釋。
最后,Laszlo Varadi教授對歐洲的數字化技術發展進行了介紹,并以生動的案例展示了數字化創新技術對水產養殖業發展的貢獻。Laszlo Varadi教授指出,在過去的幾十年間,數字化創新促使水產養殖工程發生了翻天覆地的變化,在未來也將發揮著越來越重要的作用。得益于數字創新技術,歐洲在海洋網箱養殖、飼喂、疾病管理等方面世界領先,并且有望在2030年成為全球可持續養殖的風向標,未來非常期待跨區域的合作以應對水產養殖業中的新挑戰。
華南理工大學陽江研究院余銘教授:水產品電磁保鮮新技術與品質控制
余銘在報告中首先介紹了水產品的電磁學特性、電磁場對水產品的影響方式、電磁場對水產品保鮮的機制、水產品空間電磁場保鮮技術進展等,并表示自2012年驗證原理后,一直在研制空間電磁場設備,并于2020年得出最新一代空間電磁場設備。
隨后,余銘用圖片、視頻、對比試驗的形式展示了水產品空間電場冰溫保鮮效果、水產品空間電場微凍保鮮效果、冷凍水產品空間電場解凍情況,以及空間電場保鮮水產品技術應用情況。結果顯示,低頻電場具有輔助冰溫保鮮延緩蝦頭腐敗的優勢(減少不易流動水的遷移);魚類在空間電場下-10℃貯藏120天,凍結狀態下無需解凍可直接用刀切開;空間電場解凍后水產品外觀鮮亮、解凍后溫度均勻、眼睛凸起有亮澤等。
Dr. LI Meng:基于硫自養反硝化過程的水產養殖尾水高效脫氮(線上報告)
李甍在報告中表示,工廠化循環水養殖極具前景,可以減少水資源消耗,在有限空間內實現集約化養殖,但餌料中30-50%的氮被魚類利用,50-70%以氨氮形態進入養殖水環境中,將會對養殖環境造成影響。而硫自養反硝化是一種針對低碳氮比水體脫氮、低污泥量產量、低成本、穩定性強的高效脫氮方式。基于此,開展了以固體含硫物質為電子供體的系列實驗研究,得出以下結論:基于硫循環建造反應器,可有效降低廢水脫氮過程中有機碳消耗,并實現高效脫氮;電化學裝置(MFC)的耦合有助于促進系統內硫化物的轉化。
廣東省現代農業裝備研究所 吳耀森研究員:水產品加工技術進展與展望
吳耀森在報告中介紹,產地冷庫主要有5種,分別為果蔬預冷、果蔬保鮮、水產速凍、水產儲藏和谷物(種子)儲藏庫。各類冷庫的溫度范圍、機組功率/庫容的差異較大。同時,產地冷庫存在閑置率高、溫區窄、功能單一等問題,行業需提高冷庫的通用性,減少類型,增加功能,延長年使用周期。
基于此,團隊對寬溫技術、寬濕技術、節能技術-凈吸熱的融霜技術、節能技術-做功的自增壓制冷系統等多項技術進行了優化或創新,并集成開發了多功能冷庫。多功能冷庫可應用范圍廣,可進行常規儲藏、低溫干燥和特殊物料儲藏。
吳耀森表示,多功能冷庫社會效益突出,可降低產地冷庫的閑置率,降低社會投資總額。產地冷庫由5種,變為2種,低溫速凍庫和多功能冷庫。據測算,全國冷鏈綜合流通率每提高1%,產地冷庫投資總額約減少20~30億元。近一年,已推廣多功能冷庫的容積約10萬立方米。
亞太水產養殖中心網絡(NACA) Simon Wilkinson:智慧農業中的風險管理
Wilkinson在報告中提出,工業化控制系統曾主要應用于大型制造工廠、或公共事業等領域,但隨著微電子學、網絡通信和傳感器技術的進步,使得控制系統幾乎可以低成本運用到任何東西上,農場亦是如此。現在,越來越多的小型自主計算系統正在控制我們養殖場里的機器、流程和關鍵基礎設施。
水產養殖可以通過智能養殖、精準養殖系統、物聯網等技術控制系統,可以實現24小時全天候水質監測和預警系統、自動化的流程管理、更高效的能源利用。但同時,需要考慮到安全問題,例如服務器攻擊,網絡攻擊、遠程控制設備、勒索軟件等。這對養殖戶而言,可能是一個陌生領域,但也需要注意。
巖手大學農學部 Dr.Chunhong YUAN:日本水產養殖、流通和加工技術的最新進展(線上報告)
袁春紅在報告中首先介紹了日本水產養殖現狀及最新進展,日本水產總產量自80年代開始持續下滑,2019年跌至400萬噸。目前,日本養殖業以海上養殖為主,魚類生產量占1/4,產值占50%左右,有餌養殖以鰤魚、真鯛、藍鰭金槍魚、銀鮭為主,無餌養殖以扇貝、牡蠣、裙帶菜、海苔、海帶等貝藻類為主。
日本于2020年對漁業法進行了大修改,欲推動漁業發展;2021年日本農林水產省頒發《養殖業成長產業化綜合戰略》,致力于振興日本水產業。基于此,日本水產業快速發展,行業中新型配合飼料、魚類育種技術、高鮮度高品質加工保持技術、水產品品質無損檢測技術、水產品鮮度無損檢測技術、快速凍結技術、新型解凍技術、牡蠣低溫保藏技術、高鮮度蓄養鲅魚、利用通電加熱技術提高水產品高品質化等產品或技術得以開發或涌現。
浙江大學 劉剛博士:生物絮團系統中細菌組裝形成獨特水體氮動態
劉剛在報告中介紹了生物絮團的概念,表示該項技術是當今水世界水產研究的熱點。生物絮團技術具有多項優點,包括能夠高效脫除高密度工業化養殖所產生的氮磷,減少換水量,有力地提升了養殖的安全性;本身作為營養元素,在一定程度上提升養殖對象的健康水平;節約飼料,因為絮團本身為蛋白質,可節約飼料蛋白(5-10%)等。
劉剛表示設計相關研究試驗后,得出生物絮團技術所造成的是一種有益菌屬的富集,并從中提出科學問題:細菌之間的關系多樣化,通過相互的關聯起作用,協同作用于整個微型生態系統;此理論也可以運用在生物膜反應器、膜反應器的作用,同樣是微型生態系統的運行。
劉剛最后提出,未來計劃從微生態機理上解釋生物絮團的作用,并嘗試將這種污泥理論應用在養殖廢水的處理。
信息來源:工業化水產養殖與裝備創新聯盟
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健坤公司深耕智慧農業領域20年,是國內農業信息化的先行者,在現代農業建設領域持續多年開創行業前沿技術。公司以農業信息化技術為基礎,融合人工智能、IOT、大數據、互聯網、云計算、衛星導航等多種技術,已形成“軟件、硬件和服務”三位一體的智慧農業建設布局,首創“數云端”協同模式,提供“農業政務高效化、生產智能化、經營網絡化、服務便捷化”系列應用解決方案,賦能農業數字化轉型升級。
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公司相繼被評為“全國農業農村信息化示范基地”、“數字農業先鋒企業”、“高新技術企業”、“中國農業信息化最具影響力企業”、“廣州市優秀軟件企業”,同時也是廣東省農業大數據應用示范單位,建立有農業信息化與智能裝備研發實驗室和廣東省云計算與大數據研發實驗室。
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