近日,浙江大学农业工程学科(国家“双一流”建设学科、教育部学科评估A+学科)水产养殖工程与智能装备研究团队发布龟鳖设施养殖技术阶段性成果。历经多代科研人员深耕,团队围绕养殖模式创新、技术工艺优化、水环境精准调控、减排降碳及数字化管控等关键环节,构建了具有地域气候特色的龟鳖设施养殖技术体系。成果已在全国18省市推广应用,并出口欧美日韩;覆盖养殖面积3万余亩,生产效率提升20%以上,综合效益提高12%,年新增利润超4000元/亩。
一、深厚积淀:三十六年学科传承,开创中华鳖工厂化养殖先河;牵头成立中国农业工程学会特种水产工程分会,引领龟鳖设施养殖发展
1989年,崔绍荣、苗香雯教授率先开展龟鳖设施养殖研究,开启了我国龟鳖工程化养殖的探索之路。团队先后解析了中华鳖休眠行为发生机制,创新提出打破休眠的技术方法;突破中华鳖工厂化人工孵化难题,开发了以温度调控为核心的孵化技术与设施;研发了中华鳖温室工厂化养殖设施装备,开创了中华鳖工厂化养殖先河,引领了国内中华鳖工厂化养殖的高质量发展。
1995年,团队依托该方向牵头成立了中国农业工程学会特种水产工程分会(现更名为中国农业工程学会水产工程分会);分会依托的实验室于1996年被命名为农业部生态农业环境工程重点开放实验室,后整合更名为农业农村部设施农业装备与信息化重点实验室。目前,学科还共建有农业装备技术全国重点实验室、农业生产机械装备国家工程研究中心,并牵头全省农业智能感知与机器人重点实验室等10余个国家及省部级科研平台,形成了从基础研究到工程应用的完整创新链条。
经朱松明、刘鹰、郑荣进、叶章颖、赵建等多代研究人员持续承接与拓展,该方向先后获批包括中国-比利时国际合作项目《鳖的种类和养殖及生态学研究》、农业部项目《工厂化亲鳖快速育成及其配套工程研究》、国家水体污染控制与治理科技重大专项课题《温室甲鱼清洁生产与废水生态净化处理成套技术研究及示范》、浙江省科技厅重大科技专项《基于太阳能的甲鱼养殖场自动供热系统的研究及示范》在内的国家级/省部级项目20余项,发表学术论文50余篇,授权发明专利10余件,获批包括神农中华农业科技奖、渔业新技术新产品新装备2025年度优秀科技成果在内奖项近10项、省标1项,形成了从基础研究到设施装备研发再到工程示范的完整创新体系。

图1 近五年代表性成果
二、薪火相传:设施养殖核心技术攻关,破解产业难题
(1)模式创新-工艺优化:突破晒背难题,研制专用设施装备;系统优化工艺参数,创建三大养殖模式
针对龟鳖室内养殖中长期存在的“晒背”行为学需求与环境限制矛盾,以中华鳖和中华草龟为对象,系统探究了布光模式、光周期、光强对其生长、生理和行为的影响,确定了“晒背”最优工艺参数,研制了专用太阳灯,开发了模块化室内晒背设施及配套系统,从根本上解决了设施化养殖中龟鳖无晒背场所的行业难题。在此基础上,集成应用多层立体养殖架、自动翻倒式晒背平台、智能补光装置等设施装备,创建了多层立体复合的龟鳖高效养殖系统,构建了基于地域气候特性的三大养殖模式:
1)温室全周期养殖模式(室内育苗+养成)——配套全密闭温室设施与立体养殖架,实现全周期集约化养殖;
2)设施生态接力养殖模式(室内育苗+外塘养成)——配套育苗温室与外塘生态设施,兼顾高成活率与生态品质;
3)设施净养-提质模式——配套蟹公寓与循环水处理装置,鳖出塘后进入静养系统进行3-6个月清水静养,有效去除土腥味、提升肉质,并可精准控制规格,保障全年稳定供应,经济效益提升20%-30%。
(2)水环境精准调控:多设施-装备耦合,保障龟鳖生长与福利
集成开发了龟鳖设施养殖专用装备群,包括专用转鼓式微滤机、纳米底增氧装置、太阳能-空气源热泵控温系统、电解水-臭氧消毒系统、气力-机械耦合的全自动料线输送系统、能量学模型-AI辅助投饲系统;设计了便于粪便收集的养殖池,创制了龟鳖设施养殖专用隔污装置,有效降低了养殖水体的浊度和亚硝酸盐氮质量浓度,同步削减COD、总磷和总氮的排放量。通过上述设施装备的耦合与协同运行,建立了养殖水环境精准调控新方法,实现了养殖过程水质的稳定可控,有效保障了龟鳖的生长性能与动物福利。
(3)减排降碳:创新尾水净化工艺与节能设施装备,节能降碳超50%
研发了“预处理+生物净化+深度处理”的养殖尾水生态净化处理成套技术与装备,实现了高效脱氮除磷与循环利用。同时,通过研究设施内小气候热量分布与传递规律,筛选出了高效保温隔热材料,优化了设施保温结构,创制了龟鳖设施养殖专用的温室大棚,并在此基础上集成研发了专用的太阳能-空气源热泵控温系统,实现节能降碳50%以上。
(4)数字化管控:多源数据融合与智能装备集成,生产效率提升超20%
突破了养殖多源异构数据融合难题,建立了适用于中华鳖的水质精准监测方法;结合物联网等现代信息技术,开发了中华鳖设施养殖数字化管控平台。基于该平台,集成优化养殖设施设备,已在浙江构建中华鳖数字化养殖场1个,实现人工节省超35%,生产效率提升20%以上。
三、深化政产学研:推动科技成果落地见效,服务全国18省市
团队始终坚持“把论文写在祖国大地上”,依托浙江(龟鳖类核心产区;据《中国渔业统计年鉴》统计,近5年年均产量约占全国总量的22.94%,居各省之首),辐射全国,积极推动科技成果向现实生产力转化,构建了“政府引导+平台支撑+企业主体+应用示范”的政产学研协同推广模式。目前,成果已在全国18省市推广应用,覆盖国家级中华鳖原种场、头部龟鳖设备/养殖企业,并出口欧美日韩;累计应用养殖面积超3万亩,年新增利润超4000元/亩,实现了“科技赋能产业、成果惠及农户”的目标。

图2 近五年代表性落地成效
三十六载传承,科技之光照亮龟鳖设施养殖之路。浙江大学团队将继续依托“双一流”学科优势,以智能装备为笔、以绿色低碳为墨,在龟鳖产业提质增效的画卷上精耕细作。未来,我们将持续攻关、加速转化,为我国水产养殖业绿色转型与农业强国建设贡献浙大智慧与力量。
