一种鲍单个体食物转化率精准测评的系统及方法

1.本发明涉及水产动物经济性状选育技术领域，尤其涉及一种鲍单个体食物转化率精准测评的系统及方法。


背景技术：

2.鲍是海产八珍之一，是全球许多国家重要的水产养殖贝类。随着鲍养殖的集约化发展，饵料成本占据鲍养殖总成本的40％～60％，且有上升趋势。因此，迫切需求提高其食物转化率以减少正常养殖过程中的饵料消耗。而摄食量是测评食物转化率必不可少的参数，摄食量精准测定是鲍食物转化率性状获得的必要条件。目前，因鲍鱼生存环境及摄食习性等问题，现有技术无法完成鲍的食物转化率的测评。
3.如现有技术“大规模测定对虾养成期个体饵料利用效率的系统及方法”的设计适合于在水中可自由游动且摄食方式以抱食为主的对虾，且饵料收集系统只适用于颗粒饲料。相关系统对鲍食物转化率的测量存在诸多无法解决的问题，具体如下：
4.1)鲍为腹足纲贝类，在水中处于爬行状态，需要借助固定且有足够的表面积的物体供其活动；2)鲍喜黑暗环境，需在黑暗的环境下进行摄食；3)鲍常以海藻为食物，投喂海藻过程中，因单个体投喂海藻较少，且循环水系统存在水流，海藻容易漂浮于水面，导致鲍较难获取食物，或因每只鲍获取食物的难易程度不同导致结果偏差；4)鲍自身的粪便颗粒大小与其他物种不同。因此，现有技术无法对鲍的食物转化率进行测评，限制了鲍食物转化率性状的遗传育种的进展。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有技术中因无法测定单个体鲍摄食量、无法得到个体食物转化率而限制鲍重要经济性状的遗传评估和选育的问题，提供一种鲍单个体食物转化率精准测评的系统及方法。
6.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种鲍单个体食物转化率精准测评的系统，包含5个子系统：生长性状测评子系统、饵料处理系统、循环水养殖子系统、残饵处理子系统及数据处理子系统，循环水养殖子系统为核心系统。
8.生长性状测评子系统包括精密电子秤和游标卡尺；饵料处理子系统包括饵料清洗盒、烘箱、精密电子秤和多个饵料浸泡单元盒；循环水养殖子系统包括储水池、养殖池、可控温冷暖机、氧气供应管道、海水供应管道、水泵、氧气泵、海水过滤网袋、多个单个体鲍鱼养殖单元盒及多个单个体养殖网袋；残饵处理子系统包括残饵捞网、若干残饵收集单元盒、烘箱、精密电子秤、残饵收纳管；数据处理子系统主要为计算机和软件程序组成。主要子系统为循环水养殖子系统，其余的子系统为辅助系统。
9.所述循环水养殖子系统，为保证系统内水温的可控性，系统中配有可控温式冷暖机，且设有的储水池可作为水温预处理池，对进入养殖池的海水进行水温预处理，以此可精
确控制进入养殖池内的水的温度。
10.所述循环水养殖子系统，为保证系统水质，储水池及养殖池底部皆配有排污口，所述排污口上连接有排污管，可通过调控开关随时排放固定体积的养殖水体，并加以补充，以保证优良水质。
11.所述循环水养殖子系统，为保证残饵的收集，鲍养殖网袋的孔径为0.425mm，该孔径可使投喂的饵料完好的保存于养殖网袋中，鲍的粪便可透过网袋进入养殖池水中，且此网袋孔径的规格可保证鲍在网袋上正常活动及摄食。
12.所述循环水养殖子系统，为保证鲍黑暗的摄食环境，单个体鲍养殖盒为不透明且光滑材质，一不封闭的面与养殖网袋相接，鲍鱼可在避光的养殖盒内活动与摄食。
13.所述循环水养殖子系统，为保证流水行较好的养殖环境，单个体鲍养殖盒顶面四角处及两长边中间部分均设有流水孔，养殖盒4个侧面的短边中间部位也均设有流水孔，每个鲍养殖盒共有14个直径为8mm流水孔。此设计方在不影响鲍正常避光、活动及摄食的情况下，保证养殖盒内部的水流交换畅通。
14.所述循环水养殖子系统，为保证养殖网袋中粪便的排出，每个鲍鱼养殖盒顶面外侧配有重物，配合养殖网袋绳的长度，可使每个养殖网袋底部与池底存在20cm的距离，以使粪便沉入池底，并保证底部水流畅通。
15.所述循环水养殖子系统，为保证每个个体养殖环境的一致性，每4个养殖网袋的中间上方配有一个供水孔，下方配有一个供氧孔，保证每个养殖网袋水流及氧气含量一致。
16.本发明包含的五个子系统相互配合可完成鲍单个体食物转化率精准测评，其方法包括下述步骤：
17.1)生长性状测评子系统完成对鲍生长指标的测定，包括下述步骤：
18.a、精密电子秤对鲍的初始体重进行测定；
19.b、精密电子秤对鲍养殖周期后的体重进行测定。
20.2)饵料处理子系统，主要完成投喂饵料的处理工作，包括下述步骤：
21.a、饵料于清洗盒中去除表面盐渍和灰尘等杂质；
22.b、清洗后的饵料放入烘箱中进行烘干；
23.c、精密电子天平称取多份相同重量的饵料；
24.d、称取的饵料分别放入至浸泡单元盒，加入海水进行饵料浸泡，以备投喂。
25.3)循环水养殖子系统主要完成鲍的单个体养殖，包括下述步骤：
26.a、将浸泡好的饵料放于养殖网袋与养殖盒的接触面；
27.b、将称量好的鲍放于养殖盒内；
28.c、将带有鲍的养殖盒放于养殖网袋内，完成组装后，将配有养殖盒的网袋挂于养殖池中，进行养殖。
29.4)残饵处理子系统主要对每个养殖网袋的残饵进行收集称量，包括下述步骤：
30.a、残饵捞网孔径为0.425mm，可将每个网袋中的剩余饵料捞出，粪便滤掉；
31.b、捞出的残饵分别放入对应的残饵收集单元盒；
32.c、将残饵收集盒放入烘箱进行，60℃烘干至重量不在发生变化，称量每个残饵收集单元盒中剩余残饵的重量；
33.5)数据处理子系统主要对获取的数据进行统计分析，包括下述步骤：
34.a、将每只鲍的实验初始生长指标以及养殖实验后的生长指标录入系统；
35.b、将每只鲍的投喂的饵料重以及剩余的饵料重录入系统；
36.c、软件计算每只鲍的摄食量和食物转化率。
37.一种规模化精准测评单个体鲍食物转化率性状的养殖方法，包括下述步骤：
38.a、选择多只鲍；
39.b、将每只鲍依次放入循环水养殖子系统中配有养殖单元盒的养殖网袋中，每一个网袋放入一只鲍，利用循环水养殖子系统暂养鲍，直至达到设定初始养殖时间；在每只鲍依次放入循环水养殖子系统的配有养殖单元盒的养殖网袋之前，对每只鲍及每个养殖网袋进行对应编号，并记录；
40.c、达到初始养殖时间后，利用生长性状测评子系统，获取每只鲍的初始体重；
41.d、再次将鲍按照步骤b的放置顺序放回循环水养殖子系统的配有养殖单元盒的网袋中，利用所述循环水养殖子系统进行正式养殖测评；
42.e、将整个测试周期划分为多个时间段，每3天为一个时间段，每个时间段的开始按照向每个养殖网袋投喂利用饵料处理子系统获得的饵料，并统计每只鲍实际投喂饵料的总重；
43.f、每个时间段结束时，利用残饵处理子系统收集每个网袋的残饵并计算每只鲍鱼的剩余的饵料总重；
44.g、在整个测试周期结束时，利用生长性状测评子系统，获取每只鲍的实际体重；
45.h、将所有数据录入数据处理子系统，根据公式:个体食物转化率＝个体增重/个体实际摄食总重量，得到该测试周期内每只鲍的个体食物转化率，实现性状测评；
46.i、重复执行所述步骤c至所述步骤h，可实现多个测试周期内鲍个体食物转化率的测定。
47.相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：
48.应用本发明提供的循环水养殖子系统能够在占据较小的空间条件下进行规模化单个体鲍的饲养，很好地避免鲍个体之间的食物、活动空间等方面的竞争。生长性状测评子系统、饵料处理子系统、残饵处理子系统及数据处理子系统能使每只鲍的数据测评、饵料处理、残饵收集以及数据收集标准化、均一化。整套系统结构简单、操作方便且成本较低，且解决因鲍自身特性带来的测定困难。具体如下：
49.1)鲍为腹足纲贝类，需要借助固定且有足够的表面积的物体供其活动，现有技术无法解决此问题，本发明中的鲍鱼养殖盒可为鲍鱼提供活动空间，且流水孔的设计原则，在确保盒内流水通常的情况下，也未对鲍的活动产生阻碍；
50.2)鲍喜黑暗环境，需在黑暗的环境下进行摄食，现有技术无法解决此问题，本发明中的鲍鱼养殖盒，为不透明材质，可为鲍的摄食提供必要条件；
51.3)鲍常以海藻为食物，投喂海藻过程中，因单个体投喂海藻较少，且循环水系统存在水流，海藻容易漂浮于水面，导致鲍较难获取食物，或因每只鲍获取食物的难易程度不同导致结果偏差，现有技术无法解决此问题，本发明以养殖盒搭配养殖网袋的方式，将食物直接投放于较小的养殖盒内，可很好的解决此问题；
52.4)鲍自身的粪便颗粒大小与其他物种不同，现有技术没有针对过滤鲍的粪便进行设计，本发明采用的0.425mm孔径的养殖网袋，能很好的将剩余饵料保存且将粪便滤出，是
鲍摄食量测量的核心设备。
53.基于该系统进行鲍单个体食物转化率精准测评，能够准确地获取大量的个体的摄食数据及生长数据，进而得到鲍食物转化率数据，为后续开展鲍食物转化率性状的遗传评估和选择育种奠定基础。
附图说明
54.图1为本发明一种鲍单个体食物转化率精准测评的系统中各子系统实施的流程图；
55.图2为循环水养殖子系统的具体结构示意图；
56.图3为循环水养殖子系统中养殖池的具体结构示意图。
具体实施方式
57.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。
58.如图1所示，本实施例的系统包括生长性状测评子系统、饵料处理子系统、循环水养殖子系统、残饵处理子系统及数据处理子系统。循环水养殖子系统采用可控温式循环水进行鲍的个体独立养殖，其具体结构可参考图2和图3所示。生长性状测评子系统用来测定鲍个体投喂前后的基础生长指标。饵料处理子系统对用于投喂的饵料进行清洗及烘干，使投喂的饵料均一化后投喂至循环水养殖子系统的养殖网袋内。残饵处理子系统可将每只鲍的残饵进行单独收集、清洗、烘干及称量。作为优选的实施方式，饵料处理子系统中的饵料浸泡单元盒、残饵处理子系统中的残饵收集单元盒和残饵收纳管均为多个，以保证每只鲍均有唯一对应。数据处理子系统利用计算机及软件对获取的数据包括鲍的生长指标、个体摄食量、残饵重量等进行统计分析。
59.循环水养殖子系统作为整套系统的核心系统，是实现规模化精准测评单个体鲍食物转化率性状的核心。如图2所示，主要包括储水池1和养殖池2两个主体池以及供氧泵3、海水供应槽4、可控温冷暖机5、抽水泵6等设备。工作时，自然海水从海水供应槽4经200目海水过滤网袋14进入储水池1，开关15可控制水流速度、抽水泵6将储水池1中的海水通过水泵抽水管10抽入可控温冷暖机5进行升温或降温处理，然后通过冷暖机回流管11返回储水池1，此过程可到达对养殖海水进行精准控温处理。待水温到达设定温度时，通过冷暖机喷洒式供水管12对养殖池内的鲍进行海水供应。养殖海水通过养殖池排水管8经养殖池循环水管8-1及海水过滤网袋流回储水池1。在养殖期间可阶段性通过养殖池废水排水管8-2及水处理池排水管9排掉部分水体，并通过海水供应槽4进行新海水加入，以保证良好的养殖水质。此外，供氧泵3通过氧气管7对鲍鱼进行实时供氧工作，冷暖机普通供水管13可以进行养殖池2的清洗和快速加水工作。最终可根据需求达到一个循环水或半循环水养殖的状态。
60.养殖池的结构是循环水养殖子系统的关键，如图3所示，每个养殖单元盒2-8配有一个养殖网袋2-5。养殖网袋通过网袋挂钩2-4可固定于养殖杆2-1上，通过重物2-9可使养殖单元盒和养殖网袋固定于养殖水体中。鲍2-7养于养殖单元盒2-8内，饵料2-10投放于养殖网袋和养殖单元盒接触面。供氧管道2-11与供水管道2-3相对应，且每4个养殖网袋的中间上方配有一个供水孔2-2，下方配有一个供氧孔2-6，可保证个体养殖环境的一致性。养殖
网袋的孔径允许鲍粪便能够漏到网袋外、而饵料被截留到网袋内。养殖单元盒和养殖网袋的规格可以根据养殖的鲍的大小选取。如壳长5cm左右的鲍可配有138mm*90mm*55mm的养殖单元盒及150mm*100mm*200mm的养殖网袋。如此，一套循环水养殖子系统可配有300套左右的养殖单元盒和养殖网袋，可独立养殖300左右只鲍。
61.在实际应用中，规模化精准测评单个体鲍食物转化率性状的系统中可以包括一个或多个循环水养殖子系统，具体可以根据测试规模需求来选择。
62.应用上述结构的系统，结合相关的方法，可以实现规模化精准测评单个体鲍食物转化率性状，具体案例实现方法如下：
63.2018年10月份，在某养殖基地建立皱纹盘鲍家系36个，于2019年11月份从每个家系中随机选取18只鲍，要求体长大于4cm，共计648只鲍，其食物利用效率的测试周期为36天，具体测定过程如下：
64.1)准备循环水养殖子系统3个，将每个家系的18只鲍分为3重复，每个重复6只鲍，按随机区组设计将每个家系的鲍放置在3个循环水养殖子系统中，保证每个养殖单元盒有一只鲍。
65.2)皱纹盘鲍的最适生长温度为20～24℃，将室内空调设定为21℃，循环水养殖子系统中的冷暖机温控也设置21℃，循环水养殖子系统的海水温度可维持在20～22℃。
66.3)对每只鲍进行编号，并对饵料处理子系统中的饵料浸泡盒、残饵收集子系统总的残饵收集盒、循环水养殖子系统中的养殖单元盒及养殖网袋均进行对应编号标记。
67.4)将每只鲍鱼按照编号对应的放置于循环水养殖子系统中配有养殖单元盒的养殖网袋内，投放充足的食物进行为期1周的暂养，观察鲍鱼活动与摄食正常时，表明鲍鱼已经适应环境，准备进行正式测试实验。
68.5)将放入养殖网袋的鲍通过生长性状测定子系统进行生长指标测量，主要为重量的测量，考虑到鲍体带有水分，用滤纸擦拭体表，并让鲍在滤纸自由爬行10s后进行称量，然后快速放回至对应的养殖网袋中。
69.6)饵料选择为干海带，利用饵料处理子系统将干海带表面的灰尘及盐分等杂质用淡水清洗干净后，进行60℃烘箱烘干至重量不再发生变化。将烘干好海带均匀分成若干等份，每份的海带量大于每只鲍鱼在一个时间段的摄食量，然后在饵料浸泡盒中进行浸泡2h，准备进行饵料投喂。
70.7)测试开始时，以3天为一时间段，时间段开始时向每个养殖网袋中投喂浸泡好的海带。
71.8)时间段结束后，利用饵料收集子系统收集每个养殖网袋的中鲍的剩余海带，并用淡水清洗后进行60℃烘干，烘干至重量不再发生变化时进行称量。
72.9)养殖过程中，每隔8小时对3个循环水养殖子系统，以及每个循环水养殖子系统多个点进行温度、盐度、ph等检测，以保证其在正常且相同的养殖环境。整个测试期间鲍的死亡总数为4只，死亡率不足1％。
73.10)养殖36天后，按照步骤5再次对每只鲍的体重进行称量，同时对每只鲍投喂的饵料总数以及剩余饵料总数进行统计。
74.11)根据相应公式，计算出每只鲍的个体实际摄食总重量和个体增重，并以个体增重与个体实际摄食总重量比值来表示食物转化率。结果显示，在测试的36天时间内，鲍个体
增重从0.42g到8.03g不等，鲍个体实际摄食总重量从8.08g到11.22g不等，鲍个体食物转化率从0.04到0.80不等。
75.下表1以一个家系的18只鲍为例列出了其编号及食物转化率的相关数据：
76.表1
[0077][0078]
本发明实施例虽然只对鲍进行了食物转化率的测评，但此系统及方法可能也适用于其他贝类，尤其是腹足纲贝类，可以提高海洋经济贝类的育种效率。