第一篇：微生态制剂在水产养殖中的作用

微生态制剂在水产养殖中的作用

近二十年来水产养殖业迅猛发展，集约化高密度养殖规模日益扩大，与此同时，未经处理的养殖废水和工业、生活污水的排放使水体受到严重污染，养殖生态环境遭到破坏，导致病原微生物种类增多和传播速度加快，养殖生物病害发生日趋严重，给水产养殖业造成严重损失。据不完全统计，每年全国发生中等程度以上的养殖病害面积占养殖总面积的15％～20％，产量损失超过100万吨。目前，主要使用药物来控制病害的发生，一些严重威胁养殖动物的病害，由于药物的使用而得到不同程度的控制，但是也应该看到药物防治存在的弊端也越来越明显，比如过度使用抗生素药物不仅使细菌耐药性增加，破坏和干扰养殖环境的正常微生物区系，导致微生物的生态失调，产生二重感染，还使抗生素在生物体内残留、富集，最终将会对人体构成危害。根据可持续发展的观点，建立清洁养殖模式，是保持水产养殖健康、稳定发展的重要手段，其中微生态制剂无毒、无副作用，无残留污染，不产生抗性，能有效的改善养殖生态环境，提高养殖动物的免疫能力，减少疾病的发生，增进健康、促进生长，维持养殖生态平衡。微生态制剂的概述

微生态制剂（Microbial eco－logical agent）又称为微生态调节剂（Microecological modulator）、益生素（Probiotic）等。它是从天然环境中筛选出来的微生物菌体，经培养、繁殖后制成的含有大量有益菌的活菌制剂。

1．l 微生态制剂的由来

20世纪初人们开始利用细菌来治疗人类和动物肠道疾病，早在1907年Metchnikoff使用酸牛奶（乳酸杆菌）来治疗幼畜腹泻，此后有关微生态制剂的研究逐渐引起了人们的关注。Hidu

1963年发现有益细菌可改善养殖水体环境，促进动物生长。Parker1974年首次使用“Probiohc（s）”一词来描述给动物使用的有益微生物，其定义为：有助于肠道菌群平衡的微生物和物质。在1994年的德国汉堡研讨会上，学者们将Probiotics狭义地定义为“改善微生物和酶的平衡，或刺激特异性和非特异性免疫机制的活菌和（或）死菌（包括组分和产物）”。Austin等用细菌、光和细菌、酵母菌和微藻来改善水产动物内外环境的微生物平衡，刺激特异性和非特异性免疫机制，促进生长，也将它们称为“Probiotics”。因此广义的说，用于水产养殖的微生态制剂应该包括细菌、真菌、藻类及其代谢产物在内，旨在改善动物肠道环境和水生态环境的微生物平衡，增强免疫防御能力，抑制病原微生物，促进动物生长。

1．2 作为微生态制剂的菌株所必须具备的条件

筛选作为微生态制剂的菌株，主要应从以下三个方面展开工作：（1）进行体外实验，判断后选菌是否表现出对致病菌的拮抗作用；（2）研究后选菌在相关宿主消化道根殖的可能性；（3）完成人工感染实验，以确定后选菌确能提高宿主的抵抗力。理想的微生态制剂的菌株，应具有以下几个特点：（1）必须对宿主无害，不与病原微生物杂交；（2）对胆汁及强酸具有强耐受性；（3）发酵过程中能产生抑菌物质及乳酸等代谢产物；（4）在培养中及在体内容易增殖；（5）加工处理后尚有高生存率；（6）即使混合在饲料中室温也能存活很久等。

1．3 微生态制剂的作用机理

微生态制剂的作用机理主要表现在微生物的生理代谢特点与微生物的生长繁殖方式两方面。通过有益菌群的正常代谢，产生乳酸、乙酸、丙酸等降低机体内环境的pH值；产生过氧化氢杀灭一些潜在病原菌；产生一些代谢产物使肠道内氨和胺的浓度下降；产生酶素促进物质分解；合成B族维生素、产生抗菌物质；产生非特异性免疫调节因子，提高动物抗体水平和巨嗜细菌活性，其作用前提是有益菌成为系统中的优势菌。同时微生物的夺氧和屏障作用也是其作用方式。

1．3.1 抑制有害微生物

微生态制剂在动物消化道内产生有益菌群，与致病菌间就生存和繁殖的空间、时间、定居部位以及营养素等展开竞争，抑制致病菌的生存、繁殖、定居以及附着。有益菌与宿主粘膜上皮紧密结合生成致密性菌膜，形成生物屏障；附着于动物的消化道、呼吸道及皮肤上的有益菌，在代谢过程中产生挥发性脂肪酸和乳酸，降低生境内的pH等，产生过氧化氢，抑制病原菌；有的细菌产生抗生素和细菌素，杀死病原菌。

1.3.2改善机体代谢，补充机体营养成分，促进生长

有益细菌和真菌可作饵料添加剂，随着它们在动物消化道内的繁衍，产生动物生长过程中必需的营养物质，如氨基酸、维生素、胆盐等。许多肠道有益菌具有较强的淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等，可提高饲料转化率，促进动物生长和提高体重。

1．3．3刺激机体免疫系统，提高机体免疫力

很多微生态制剂中的有益菌是良好的免疫激活剂，能有效提高干扰素和巨噬细胞的活性，通过产生非特异性免疫调节因子等激发机体免疫，增强机体免疫力和抗病力。

1．3．4参与生物降解，消除有机污染物，净化环境

微生态制剂中的有益菌如假单胞菌、枯草芽抱杆菌、硝化细菌等，它们能发挥氧化、氨化。硝化、反硝化、解硫、硫化、固氮等作用，将动物的排泄物、残存饵料、浮游生物残体、化学药物等迅速分解为CO2、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等，为单胞藻类生长繁殖提供营养，而单胞藻类的光和作用又为有机物的氧化分解及养殖生物的呼吸提供了溶解氧，构成一个良性的生态循环，维持和营造了良好的水质条件。

微生态制剂在水产养殖中的作用

对微生物生态学的研究使人们认识到水体中存在着大量的有益菌群，这些微生物可直接影响水质和水产养殖，因而人们开始研究利用环境中的有益菌群来改善养殖生态环境，防治鱼虾疾病以提高养殖产量。如研究利用藻类病毒“嗜藻体”、粘细菌、蛙弧菌和芽孢杆菌等来防治有害藻类形成赤潮；利用光和细菌处理有机废水等。

在众多的研究中，以光和细菌在集约式养殖中的应用研究进行得最早，研究得较多。1965年，日本开始光和细菌（PSB）在水产养殖中的应用研究；与此同时，我国台湾也开展了微生物在水产业应用的研究。70年代，微生态制剂开始应用于水产养殖，微生态制剂在集约式水产养殖中主要用于水体环境改良、疾病防治、水产免疫佐剂以及作饲料添加剂等。

2．l抑制病原菌，刺激免疫系统，提高免疫力

有益细菌产生抗菌物质，和有害细菌竞争生态位，从而抑制病原微生物，改善动物的肠道内环境和水体外环境，保护动物免受病原菌的侵害。有益细菌还是良好的免疫激活剂，能有效提高干扰素和巨噬细胞的活性，通过产生非特异性免疫调节因子等激发机体免疫功能，增强机体免疫力。特别是对于甲壳类动物，其免疫系统与脊椎动物不同，没有淋巴组织，缺乏常规免疫球蛋白，防御机制主要依靠各种血细胞产生的非特异性物质（凝集素、溶菌酶、C反应蛋白等）。

孟凡伦等（1998）抑菌试验表明，微生态制剂对对虾致病菌一弧菌，有较强的抑制作用。李健等（2001）用微生态制剂GMA抑制养殖水体的有害微生物，显著提高了虾蟹幼体成活率，促进生长。这些微生态制剂中的菌是养殖水体的有益菌群，不危害养殖动物、正常水体中的微藻和其他生物，其机制是分泌抑菌性物质来竞争生态位，抑制病原菌。

桂远明等从正常鲤鱼肠道中分离出Jy1o（节杆菌）和Jy13（乳杆菌），制成微生态制剂添加到饲料中，用该饲料投喂鲢鱼，其白细胞吞噬率和吞噬指数、巨噬细胞吞噬率和E玫瑰花环形成率均高于对照组。感染致病源后实验组成活率和特异性抗体校价等均明显高于对照组。吴垠等（1996）研究了微生态制剂对杂交鲤鱼越冬能力的影响，结果使杂交鲤鱼在低温条件下死亡率明显低于对照组，血清总蛋白γ一球蛋白、血糖量、血脂量、红细胞脆性、脑胆碱酯酶活性及白细胞吞噬功能均高于对照组。吴垠等（199）对于微生态制剂提高中国对虾抗病力的研究表明，微生态制剂能明显提高中国对虾感染后的成活率，使死亡高峰时间延迟，投喂微生态制剂的试验组与对照组经感染致病后，其血液指标与健康虾比较，试验组虾血液指标变化幅度小于对照组。田景波等（1998）用光合细菌改善微生态环境培育健康虾苗的研究表明，光合细菌能建立有益微生态环境，增强幼体的抗病力，提高幼体的变态率，使幼体成活率显著提高。

2.2 提供营养，改善机体代谢，促进动物生长

很多微生态制剂中的细菌。真菌、微藻及其产物含有丰富的蛋白质和氨基酸、维生素，是动物幼体和活饵料必需的营养；动物消化道的微生物菌群主要有乳酸杆菌、双歧杆菌、芽孢杆菌、拟杆菌等，这些菌群的存在及它们与宿主之间的平衡，保证了宿主正常的代谢，为机体的生长发育提供了丰富的维生素等营养物质，也促进了消化道内多种氨基酸、维生素等一系列营养成分的有效合成和吸收利用，从而促进生长。如光合细菌（PSB）富含蛋白质、多种维生素、钙、磷和多种微量元素等。芽抱杆菌还产生淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等消化酶类，协助动物消化饵料。定植在鱼类肠道的酵母菌可被消化吸收利用，酵母菌细胞壁表面有一种磷脂酸，是鱼类消化道粘膜的特异性受体，因此能大量定植于消化道，同时对鱼没有副作用．酵母菌还能产生乙醇和酸，使pH下降，抑制杀鲑气单胞菌。

王斌等（1996）用微生态制剂（乳酸杆菌和节杆菌复合制剂）投喂鲤鱼，结果试验组鲤鱼生长状态明显优于对照组，增重率比对照组高31．71％；该微生态制剂提高了鲤鱼的消化能力，促进了营养物质的吸收，改善了整个鲤鱼的生理状态。王祥红（1997）报道中国对虾肠道菌能增加不同发育阶段幼体的变态率和成活率，抗病力和低盐耐受力有所提高，体重和体长显著增加，研究还发现肠道菌产生许多降解饵料的蛋白酶、淀粉酶、脂酶、纤维素酶。

另外，微生态制剂中的细菌对活饵料一轮虫的生长和繁殖有重要影响。乳酸杆菌、光合细菌、粪链球菌、溶藻弧菌可使轮虫生长率大大提高，但并非所有的溶藻弧菌都能促进轮虫的生长。王梦亮等（2001）向鲤鱼生态系统添加光合细菌，研究结果表明，随着光合细菌的增殖，水体中的轮虫和枝角类也大幅度增加。

2．3改善水质

微生态制剂中的细菌、真菌和微藻是生物降解的主要成员，可清除有机废物，改善水体环境。其中研究最多，应用最广的是光合细菌（PSB）。光合细菌具有独特的光合作用，它能比藻类更广泛的利用光能，能直接消耗利用水中有机物、氨态氮，还可以利用硫化氢，并可通过反硝化作用去除水中的亚硝酸氢等污染物，它虽然不产生氧气，但可以通过降低水中的COD间接增加水中溶氧。

郑耀通等（1999）在固定化光合细菌净化养鱼水质试验中得出，固定化光合细菌对去除水环境中的氨氮、有机质、降低COD和增加溶解氧等方面有明显的优越性。丁爱中等（2000）对于光合细菌调控水产养殖业水质的研究发现，光合细菌在水产养殖中具有良好的水质调节作用，既能调节水体的pH值在适宜的范围内，增加水中的溶解氧含量，又能降低水中对鱼虾有害的氨氮等物质。

张庆等（1993）每隔25天向罗非鱼养殖水体中添加以芽抱杆菌为主的微生态制剂，能明显改善水质条件，有效降低了水体氨氮与亚硝酸盐，良好的水质促进了罗非鱼的增长。李健等（2001）向幼虾养殖池添加微生态制剂，能显著降低养殖池的COD，增加水体透明度。

3微生态制剂的使用方法

3.1 注射或浸浴生物体

将微生态制剂直接与动物接触，能在较短时间内刺激动物免疫系统产生反应。这种方法适合于大的动物，而对体型小的动物剂量不好掌握，同时注射造成的损伤会使病原菌有机可乘。此法应注意使用剂量和浓度．剂量适宜才能最大限度的刺激动物的免疫机制。

3.2 作为饲料添加剂

作为饲料添加剂，随同饲料一起进入机体内发生作用。这一方法目前应用较多，其优点是操作简单、劳动强度小、效果显著。但作为添加剂的微生态制剂，其成分必须具有较好的稳定性和耐受性，要求在饲料制粒过程中不使其生理活性丧失。

3．3直接加入水环境

将微生态制剂直接加人养殖地要注意环境是否适合有益菌的生存和繁殖。如水体加人了抗生素等化学物质，就会降低微生态制剂的作用效果。微生态制剂的加入量要求使有益菌成为优势菌，在养殖水体才能发挥最大的作用，因此如果中间换水和使用消毒剂，应在换水后或使用消毒剂几天后补加首次使用的剂量。展望

微生态制剂是以直接从自然界中分离的有益菌为主体开发出来的新型产品，其主要成分来自土壤、粪便、机体肠道及水体，属于一种天然产品，无残留、无副作用，对于健康养殖具有极其重要的意义。微生态制剂因其诸多优点而具有广阔的开发价值和应用前景。

目前国内微生态制剂在畜禽日粮中应用较多，而在水产养殖中应用较多的是光合细菌，其在改善水质和作为饲料添加剂方面已取得了良好的效果，但菌种单一，不能满足多种养殖对象和养殖环境的要求，在今后的研究开发中，要筛选性状优良的多种菌株，开发出多种效果优良的微生态制剂，以适应不同的需要。

第二篇：微生态制剂在水产养殖中的作用

微生态制剂在水产养殖中的修复作用

快速发展的集约化水产业在提高经济效益的同时也带来新的问题，在高密度养殖模式下，养殖水体自身污染非常严重，许多学者的研究表明，在养殖过程中饵料利用率较低，养殖过程中大量的残饵、生物代谢物、动植物尸体等有机物积累于养殖池底，这些有机物在嫌气细菌的作用下会腐败分解产生大量对水产养殖动物有毒的物质，导致养殖水体的理化环境和生态环境严重恶化；另一方面，人类生活污水、各种工业废水、农业废水等的超量排放，污染了养殖水源，造成养殖水质下降，养殖环境恶化；最后，病原微生物种类增多和传播速度快使生物病害日趋严重，给水产养殖业造成严重损失。利用微生态制剂实施生物修复技术是目前研究的热点，通过筛选获得净水功能强和生产性能优良的优势菌株或其组合是高效微生态净水产品的关键。

随着水产养殖业的不断发展，大部份养殖户已逐步由过去滥用鱼药转变为以预防为主的新型养殖模式---水体环境修复。在养殖水体中有益菌与有害菌同时存在，当水体恶化时，实际是有害菌占有绝对优势，从而导致不适合养殖对象的生存，水质的恶化是引起养殖对象发病的主要原因之

一。导致水体恶化，水体菌相、藻相的不平衡并不是在短期内形成的，而是经过较长时间、水体诸多综合因素引发的。我们平时如能利用微生态制剂（即有益菌）定期调节、改良水质，就能有效地防止水体的恶化，从而确保养殖对象少生病或不生病。

在生产上各类养殖业主使用水产微生态制剂时却会发现：有的效果明显，有的初期效果明显，后期反弹快；有些客户使用效果却不明显。根据

我们现场调查和与养殖业主交谈，总结出如下原因：

一、生产厂家莨莠不齐

益生菌无论内服还是外用确实有效果。据2007年全国第一次水产微生态协作会议统计，全国生产销售水产微生态制剂的厂家有上百家，其中具有正规生产设备及发酵工艺厂家并不太多，加上目前国家对微生态制剂缺少统一的标准，从而造成门槛低、易进入，小作坊就可生产水产微生态制剂。另一方面，养殖用户普通对于兽药认证GMP标志较为熟悉，但实际兽药GMP生产与微生态制剂生产工艺截然不同。往往在购买时，误认为具有此认证的也具有生产微生态制剂资格，其实不然。微生态制剂的生产需要菌种培养设备、多个菌种种子罐、复合发酵罐等设备。不具备此设备的生产厂家有可能是通过购买原液，通过简单稀释而成，再加上没有检测设备，无法保证产品质量，甚至生产环境差、不规范等使杂菌含量较多，反而起到反作用。

二、科学使用微生态制剂是第二个重点环节

复合微生态制剂，需要科学的使用，否则会造成效果不明显或是反作用。如肉眼观看水体浑浊、不良时，某种意义上来分析水体中含有悬浮物、有害有机质、饵料残物、粪便等，因用以芽孢为主导菌进行分解。但生产上会出现，养殖对象三到五天左右时间却出现浮头等现象产生，从而让客户感到不满意。产生的原因有可能是没有进行事先的水体常规检测，实际此水体中溶解氧偏低。而芽孢每三十秒繁殖一次，耗氧量较大。同时氧气不足只能降低氨氮，不能降亚硝酸盐。如：使用单一光合细菌需要光照，有机物丰富，在光照不充足、水质偏酸性的环境中使用，效果肯定不明显。

又如：对于水体明显发黑、池底老化状况的水体，必先用生物底改，再辅以乳酸菌、放线菌为主导菌种进行调水。在实际使用如不先进行最大限度的改底，就算有效果。由于底部有害机质及饵料残物、养殖对象粪便等长期在底部，调水时没有以分机能力较强的芽孢为主导复合菌种进行最大限底的分解从而导致一但出现下雨等天气影响，水体的搅拌动，底部有害物质又渗入到水体中部及上部。促使水体环境变恶劣（如pH值、氨氮、亚硝酸盐等）影响养殖对象的生长及摄食。

三、正确认识水产微生态制剂的调水作用

（一）微生态制剂的肥水作用

肥水的含义，我们所说的肥水一般有以下几种：A、营养盐类含量高；

B、有机物含量高；C、可消化有益藻类含量高。我们所说的肥水的要求实际上指水体中可消化利用的浮游植物含量高，即水色浓。距检测，浮游植物量<5mg/L时，一般水面无色，5～10mg/L时有清淡的水色（透明度>50cm），10～20mg/L时水色较浓，大于20mg/L时，水色很浓，透明度<40cm。

为了达到理想的养殖用“肥水”，在养殖初始阶段，一般往水中投入较多的有机肥和化肥、生物肥。化肥的效果比较速效，但肥效短；有机肥的肥效长，但肥效慢。现在，一般以有机肥为主。有机肥的营养成分大多数都是有机大分子，不能直接被藻类吸收，必须经过水中的细菌分解为小分子的氨基酸、肽类最终矿化成无机盐（磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐等）才能被植物吸收。在养殖初期，水中的细菌数量还比较少，因此在此时添加微生态制剂，用于分解水中的有机大分子，经氧化、氨化、光合磷酸化、解

磷、固氮等一系列生化反应，最终转化成易被藻类利用的无机盐。

（二）微生态制剂的净水作用

水体中的有益细菌和有益单细胞藻类，是水体净化最普通而又最有效的微生物，对池塘水质、底质的改良与修复效果十分明显。如果人为加入大量的有益微生物或者大量促进水体原有的微生物繁殖生长，就有可能对养殖多年的老化池塘进行有效的修复，以恢复到水产养殖的理想生态环境。池塘底质多以胶凝粒子存在，各种有机物、营养盐、微量元素大多以络合体凝集在一起，不易释放到水体中。结果一方面池塘底质不能被分解越积越多，而另一方面水体有益菌、藻类没有足够的养分而不能大量繁殖，水体无法进行有效净化和生态循环。如果人为的投入一定量的菌制剂来修复池塘水质底质，使水体缓慢释放各种营养物质，添加进去的有益菌和池塘原有的有益细菌和藻类就有足够的营养生长繁殖，以达到净化水质和分解底质修复水体环境的目的。由于养分的释放缓慢而不会过量，水体没有过多的养分，有害菌、藻无法与有益菌、藻类竞争而受到抑制，不会过度滋生而使水质恶化。

国内微生态制剂在水产的应用日益被接受和重视，但研究仅于起步阶段。在应用方面，国内独立开发的主要是一些单一菌株，如光合细菌、芽孢杆菌、蛭弧菌等；且多数是对生长速率、饵料转化率、存活率等方面的数据，在水产养殖方面和养殖水质处理以用活菌处理污染方面还没有更科学的研究手段和内容评价作用机理，应用于研究的报道也不多。枯草芽孢杆菌有助于迅速降解水体中的残存饲料、鱼类的粪便及其它有机物，特别是清除池塘底部积累的残余饲料、排泄废物、动植物残体；同时，还能吸

收利用水体中的氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质，能有效避免固体有机物和有害物质的积累。这些藻类为主的浮游植物所产生的光合作用，又为池塘底栖动物，水产动物的呼吸，有机物的分解提供氧气，从而形成池塘良性的生态循环，促使有益微生物的大量繁殖，在池塘内形成优势种群，可抑制病原微生物的繁殖，减少疾病发生。

目前，水域污染治理成为人们头疼的一大难题。人们通常采用加注新水、曝气、臭氧氧化、使用斜发沸石进行离子交换等方法，但这些方法有很大的局限性，脱氨效果并不理想，不能从根本上解决问题。对氨氮、亚硝酸盐等化学污染物以及禽畜粪便等的处理难以奏效，用化学的方法投入高且易造成二次污染。以菌制菌、生物治污技术近年来逐渐受到人们的重视，并在污水处理等领域得到广泛应用。美国、日本和欧洲许多国家十分重视水质处理问题。在这些国家各行各业的水质处理均采用微生物制剂，并已达到预期效果。微生物制剂对环境没有危害，同时还能促进生物链的良性循环。因此，改善水产养殖水域环境实施生态养殖已成为水产养殖业生产可持续发展的关键技术和研究热点。

第三篇：生态水产养殖申请报告

生态水产养殖申请报告

项目名称：牛场乡红锦村井湾生态水产养殖 申请人：曹宽林

建设地点：牛场乡红锦村水井湾 项目负责人：曹宽林 项目投资规模：20万元 申报人：曹宽林

申报时间：2016年5月20 日

一、项目区基本情况

红锦村水井湾位于三面环山的凹地，共有四个泉眼，一年四季水流不断，水质清冽，冰冷，现已形成四个水塘，由于长年流水不断，水温过低，造成种植非常困难，且收益甚微，生活困难，在国家大力发展家庭绿色生态养殖业的政策支持下，结合当前周边城市水产品供不应求的市场环境以及能带动村里经济发展。本人想于2016年在我村水井湾投资建设家庭生态养殖场，本人预计利用已自然形成的四个水塘稍加建设发展成生态水产养殖场，由于水井湾的水质清冽，水冷，重点开发商品质的冷水鱼为主，对水质无任何影响污染。

二、项目建设的必要性和可行性 随着人民生活水平的提高，人们对水产品的需求越来越高，尤其高质量的特色水产品（如：清水鱼；冷水鱼；虾）水井湾水源好，水质好，离贵阳近，发展生态，高品质水产尤其适合。

三、项目建设规模及投资预算

利用四个自然形成的水塘，稍加改造，用来养鱼，养虾，由于发展的是生态，特色商品质的水产品，会涉及到一部分的客户，到实地考察和体验产品，需要搭建几个凉亭，便于客户落脚交流和体验产品，后期再根据发展情况追加投资。

四、实施计划和效益分析。

2016年五月申请项目申请书于2016年六月初建。项目完成后利用个体生态养殖，利用现场考察，现场体验式销售，带动本村其他产品销售（如：周边蔬菜，水果）尽快的带动周边农户共同致富。

申请人：曹宽林

申请时间：2016年5月20日

第四篇：水产微生态制剂研制与应用(湖农大)

项目名称水产微生态制剂研制与应用 推荐单位湖南农业大学 项目综述查看 主要完成人 1.肖调义

项目主持人。设计并构建项目研发思路，主持完成项目发明专利2项，参与专利产品设计和研制。旁证材料：FJ-

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13、FJ-14。2.兰时乐

项目主要研究人员，主要棉菜粕生物脱毒的微生物技术设计和水质改良悬浮剂的研制。项目2项国家发明专利的第一发明人。旁证材料：FJ-

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13、FJ-15。3.王红权

项目主要研究人员。参与完成项目2个发明专利研究和微生态制剂研制，主要完成专利产品的推广服务工作。旁证材料：FJ-

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4、FJ-12。4.张婷

项目主要研究人员，主要负责养殖水体环境分析，为功能性水产饲料添加剂和水产用复合微生态水悬浮剂的开发和应用提供实验基础。旁证材料：FJ-

11、FJ-14。5.许宝红

项目主要研究成员。主要参与棉粕发酵菌种的筛选和改水微生态制剂的开发。旁证材料：FJ-

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11、FJ-14。6.毛小伟

项目主要研究成员。主要参与棉粕发酵菌种的筛选和改水微生态制剂的开发。旁证材料：FJ-

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12、FJ-13。

主要完成单位湖南农业大学，湖南湘北生物科技有限公司 主要知识产权证明目录查看

第五篇：物联网技术在水产养殖中的作用

物联网技术在渔业生产中的应用

――青岛励图高科

一、物联网技术概述

物联网(The Internet of things)，即“物物相连的互联网”，是新一代信息技术的重要组成部分，包括两层含意：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信

目前较普遍公认的物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

随着渔业现代化进程的快速发展，物联网技术在渔业领域得到了广泛应用，逐渐紧密结合，形成了渔业物联网。渔业物联网关键技术包括：

1．信息感知技术。它是整个渔业物联网链条上最基础的环节。主要涉及传感器技术、RFID技术、GPS 技术等。传感器技术在水产养殖业中常用于测定水体溶解氧、酸碱度、氨氮、电导率和浊度等参数。RFID 技术即Radio Frequency Identification(射频识别)，俗称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。该技术在水产品质量追溯中有着广泛的应用。GPS 技术基于新一代卫星导航与定位系统，具备进行海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力，具有全天候、高精度、自动化和高效益等显著特点。GPS 技术运用到渔业中，利用其实时三维定位和精确定时功能，可以对养殖情况、产品流向、产量等进行实时描述和跟踪。在现有信息感知技术的基础上，目前正在研发基于EPC的物联网，是指在计算机互联网的基础上，利用全球统一的物品编码技术、射频识别技术、无线数据通信技术等，实现全球范围内的单件产品的跟踪与追溯，相信该技术将很快应用于渔业生产。

2．信息传输技术。它是渔业信息传输的必然路径。目前运用最广泛的是无线传感网络(WSN)，是以无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，由部署在监测区域内大量的传感器节点组成，负责感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。如ZigBee 技术是基于IEEE802.15.4 标准的关于无线组网、安全和应用等方面的技术标准，被广泛应用在无线传感网络的组建中，如水环境监测、水产养殖和产品质量追溯等。其次，基于Android 等移动手机平台系统的水产养殖远程监控系统等功能的信息传输技术开发，将使得针对多控制节点的远程控制更为方便快捷。

3．信息处理技术。它是实施渔业自动化控制的技术基础，主要涉及云计算、GIS、专家系统和决策支持系统等信息技术。其中云计算(Cloud Computing)是指将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。GIS 主要用于空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等，为分析差异性和实施调控提供处方决策方案。专家系统(Expert System，简称ES)，指运用特定领域的专门知识，通过推理来模拟通常由人类专家才能解决的各种复杂的、具体的问题，达到与专家具有同等解决问题能力的计算机智能程序系统。决策支持系统(Decision Support System，简称DSS)，是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。

智能控制技术(Intelligent Control Technology，简称ICT)，是控制理论发展的新阶段，主要用于解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。智能信息处理技术研究内容主要包括 4 个方面：人工智能理论研究，即智能信息获取的形式化方法、海量信息处理的理论和方法以及机器学习与模式识别；先进的人－机交互技术与系统，即声音、视频、图形、图像及文字处理以及虚拟现实技术与流媒体技术；智能控制技术与系统，即给物体赋予智能，以实现人与物或物与物之间互相沟通和对话，如准确的定位和跟踪目标等；智能信号处理，即信息特征识别和数据融合技术。

二、渔业物联网技术应用领域

渔业物联网技术目前已延伸到渔业行业各个环节：水产养殖管理、水产品质量溯源、水产品供应链、水产品加工、海洋渔业资源监控、海洋环境监测、渔港监管、渔船活动信息收集、渔具辅助设备等。

1．水产养殖管理。在水产养殖方面，传感器可以用于水体温度、pH 值、溶解氧、盐度、浊度、氨氮、COD 和BOD等对水产品生长环境有较大影响的水质参数及环境参数的实时采集，进而为水质控制提供科学依据。中国农业大学李道亮团队开发的集约化水产养殖智能管理系统可以实现溶解氧、pH 值、氨氮等水产养殖水质参数的监测和智能调控，并在全国十几个省市开展了应用示范（图１），广东也是示范省之一。2．农产品安全溯源。能够利用RFID 技术快速反应、追本溯源，确定农产品质量问题所在。由于“多宝鱼”、“瘦肉精猪肉”等农产品质量安全事故频发，在北京、上海、南京等地已开始采用条码、IC卡和RFID 等技术建立农产品质量安全追溯系统。一些单位开始研究适合中国国情的基于物联网的可追溯技术和架构方法并部分实现了集成应用。如杨信廷等将RFID 技术与传感器技术有效结合，对水产品供应链中的物流环节进行全程监控与追踪。

3．基于物联网的水产品供应链。在水产品供应链中引入物联网技术，作为新式的信息技术手段，物联网不仅能提高水产品供应链各个环节的作业效率与质量，还集成了供应链中各环节主体的生产运作信息，包括水产品生产者、加工企业以及经销商之间的信息，实现了无缝衔接，提高了每个个体对供应链整体即时信息的可见度，有效地控制了供应链中的信息流，提升了供应链管理的柔性。以冷链运输控制为例：通过实现对水产品在运输过程中的温度、光照等环境的智能控制，从而降低货损率。在车厢中安置车厢控制单元TCU,采用ZigBee技术实现车厢内部传感器与RFID采集数据的传输，并将其传递给车头控制单元OBU，而在OBU中装有全球定位系统、基于RFID/NFC的司机身份验证系统、ZigBee模块和其他管理功能模块，它将采集到的TCU数据、监测到的车辆速度、位置、转速等信息以及RFID扫描的司机识别信息通过互联网传递给分布式数据采集逻辑单元处理，构建起水产品冷链在途运输的无线传感网络，最终实现监控中心对车辆的在途运输实时智能监控，保持运输过程的低温等环境，有效降低水产品的在途货损率，如图２所示。

4．在水产品加工中的应用。一是原材料入库环节,从生产基地运送到加工厂的活体水产品外包装上贴有RFID电子标签，标签中记录了当前批次的生长信息以及健康状况，加工厂检测人员通过扫描电子标签中的信息，对水产品进行筛选和分类，记录原材料检测结果和入库信息，并将读取到的信息传递到生产管理系统中。二是在加工过程中，RFID系统能够实现对整条生产线的自动识别和跟踪，及时获得产品数量、传送路线、质量水平等与生产工艺直接相关的数据，从而确保整个生产计划的顺利进行。三是当水产品加工完毕后，将会对产品进行冷藏。冷藏间的货架上将贴有RFID/EPC标签，水产品成品入库时将会扫描托盘上的RFID/EPC标签，系统将找出对应的货架位置进行存放，在冷藏间还装配数个温度传感器，物联网系统可多点定时采集冷藏间的温度，如果温度超出设定安全范围将自动报警信息。当需要查找产品时，只要在系统中输入产品的名称或条码信息，就可以很快通过物联网生产管理系统系统找到货物存放的位置，方便货物出库。

5．海洋渔业资源监测。在沿海大陆架水域，寒、暖流交汇水域，利用物联网技术部署环境参数传感器、实时图像采集系统、与海事通讯卫星、远洋监测船、遥感航空器、全自动海洋监测站共同组成立体数据传输网络，通过检测海洋水体温度、盐度、溶解氧含量、浮游生物种类等环境数据，处理后得出渔业生物生长状况资料，为渔业决策部门提供实时海洋渔业资源状况信息。

6．海洋环境监测。海洋面积占地球表面积的71%，海水面积广阔。受监测活动区域范围、海上交通和人力的限制，海洋环境监测检测很难做到全面、及时、详尽。物联网以微波通讯和卫星通讯为数据传输介质，打破了地域、时间限制，数据通过卫星实时传输，以传感技术和网络技术为基础，建立自动海洋环境监测站，在海洋监测船无法到达或不能长期驻留地区对周围环境进行24h 不间断监测并实时传输数据。实时反馈污染性质、污染物种类、污染状况、污染来源等一系列信息,提供环境预警信息，为治理和改善海洋环境污染、应对突发海洋环境污染事件、有效保护渔业资源提供帮助。

7．渔港监管。通过射频识别系统、GPS 全球定位系统、渔港设施监管系统等技术关联，实现复杂渔港信息的实时交换和定位跟踪、监控和智能管理。利用互联网，整合冷冻仓储电子化管理系统和渔船生产信息管理系统，为渔港管理提供各类监管和生产信息。

8．渔船活动信息收集。渔船是渔业生产活动的重要组成部分，渔船信息的收集主要采用渔船身份识别传感、渔船载重传感、GPS 定位、视频采集等技术。通过渔船装备内嵌式智能芯片，传感器识别和记录渔船类型、载重吨位、牌号、所属公司等相关信息，方便渔业管理部门和货主监管、查询。载重传感器识别和记录渔船的渔获量，及时为港口冷冻加工、运输提供相关信息。

9．渔具辅助设备物联网。渔具辅助设备泛指渔业生产活动中为提高捕捞效率而为渔具配置的仪器、仪表等辅助设备，其中主要是鱼情探测设备。在捕捞区域部署水下传感器、水下雷达、水下视频采集设备等监控鱼类活动，实时向渔船发送鱼群规模、鱼群种类、鱼群活动范围数据，为选择捕捞地点、捕捞时机、捕捞方式提供数据帮助。