一种提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系统及方法

1.本发明属于海水鱼类人工养殖技术领域，特别涉及一种提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系统及方法。


背景技术：

2.杂交育种是一种有效的育种手段，杂交后代可以结合亲本各自的优良性状，获得更快的生长速率，更强的抗逆性，更适用于合人工养殖。目前，我国石斑鱼养殖以杂交石斑鱼为主，云龙石斑鱼是以云纹石斑鱼(epinehelus moara)作为母本，鞍带石斑鱼(epinehelus lanceolatus)为父本杂交而成的新品种。云龙石斑鱼遗传了父本的抗病性强、生长速度快，遗传了母本的肉质细腻、适温性广等优良性状，在养殖渔户中得到广泛的认可、具有很大的市场前景。然而，杂交获得的受精卵质量差，孵化率低，优质杂交鱼苗大量稳定的供应是目前杂交鱼类养殖所面临的瓶颈问题。
3.胚胎正常的发育对于生物个体的生命周期来说是必不可少的一个重要环节，胚胎发育正常与否直接影响到生物个体后续的生长、发育、成熟、繁殖等一系列生命活动。海水卵生鱼类的胚胎发育受到水温、盐度、ph值、溶氧量、光照、水环境污染物等多种环境因素的影响，其中光照被认为是影响浮性卵的孵化率和初孵仔鱼发育的重要环境因子。研究表明，光照对胚胎组织分化、发育、生理状态等方面有重要的影响，光色、光照强度和光周期直接影响受精卵的孵化以及初孵仔鱼的畸形率。
4.海水鱼类工厂化育苗光照普遍采用普通的日光灯或者led灯，相比自然环境中太阳所提供的光环境有很大差异。目前，大部分石斑鱼工厂化育苗工艺流程侧重关注水温、盐度和ph值等环境因子变化，关于光环境对于石斑鱼尤其是杂交石斑鱼受精卵的孵化以及初孵仔鱼畸形率的影响报导的非常少，相关的光照调控技术及灯具系统缺失。
5.因此，创立提高云龙石斑鱼受精卵孵化率和降低初孵仔鱼畸形率的光环境调控技术，发明适宜的灯具系统，是云龙石斑鱼，乃至海水鱼类工厂化苗种繁育亟待解决的技术与设备问题。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系统及方法。
7.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
8.本发明一实施例提供一种提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系统，包括上防护罩、散热中控系统、灯珠发光组件及下防护罩，其中灯珠发光组件设置于散热中控系统的底部，且与散热中控系统连接；下防护罩罩设于灯珠发光组件的外侧，下防护罩与散热中控系统的下端连接；上防护罩罩设于散热中控系统的顶部；通过散热中控系统调控灯珠发光组件的发射光参数，以提高石斑鱼的孵化率。
9.所述散热中控系统包括灯具控制模块及设置于灯具控制模块顶部的散热风扇，灯
具控制模块用于控制所述灯珠发光组件发光，散热风扇用于灯具控制模块的散热。
10.所述灯具控制模块的顶部外圆周设有连接卯槽，所述上防护罩的内壁上设有用于与连接卯槽连接的榫头结构；所述上防护罩的顶部中心设有透气孔。
11.所述透气孔为圆筒形结构，且顶部可拆卸地设有端盖；所述透气孔的外圆周上设有多个导水槽，各导水槽沿竖直方向开设。
12.所述上防护罩为锥形结构，且外表面沿母线方向设有刮水条，刮水条与所述上防护罩的外表面滑动配合。
13.所述散热风扇的中心设置圆柱形结构，圆柱形结构上设有悬挂绳，悬挂绳与所述上防护罩的透气孔连接；或者悬挂绳由透气孔穿出与外部固定物连接。
14.所述灯珠发光组件包括灯珠安装板及嵌设于灯珠安装板上的多组呈环形分布的灯珠，多组灯珠由内到外同心设置。
15.各所述灯珠的上方均套装有一透镜，通过透镜增加灯珠的辐射光面积，使所述灯珠的发射光照射养殖池水面的均匀度要高于0.9。
16.本发明另一实施例提供一种提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控方法，该方法包括如上所述的提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系统，该方法是将光环境调控系统设置于石斑鱼受精卵孵化池水面上方，通过灯具控制模块控制灯珠发光组件的光参数，灯珠发光组件中的灯珠为全光谱灯珠混合橙色灯珠，可实现全光谱灯珠和橙色灯珠单独或同时发光；从而创建适合石斑鱼受精卵的人工孵化系统光环境，开启散热风扇实现灯具控制模块的散热。
17.所述灯珠发光组件距离石斑鱼受精卵孵化池水面0.8-1m；橙色灯珠的发射光波长范围为550-640nm，水面光照强度为8.03umol/m2/s。光照均匀度在0.9以上，刚受精的石斑鱼受精卵进入养殖池后，启动橙色灯珠，发射光波长范围为550-640nm，水面光照强度为8.03umol/m2/s；受精卵孵化出初伏仔鱼前5小时，开启全光谱灯珠，使全光谱光与橙色光混合，水面光照强度为10umol/m2/s；初伏仔鱼破膜后，关闭橙色灯珠，将全光谱光的光照强度调整至8umol/m2/s，直至仔鱼第10天，全程保持持续光照。
18.本发明的优点及有益效果是：本发明根据云龙石斑鱼不同发育阶段光需求，对石斑鱼受精卵孵化期间的光环境进行调控；同时，通过一种适宜的灯具系统，提升灯具在育苗高温、高盐环境下的使用时间和安全性，从而达到提高云龙石斑鱼受精卵的孵化率和降低初孵仔鱼的畸形率的效果，以期提高云龙石斑鱼苗种繁育生产效率，为云龙石斑鱼养殖提供优质苗种，也为其它海水鱼类工厂化苗种繁育提供技术借鉴。
附图说明
19.图1为本发明一种提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系统的轴测图；
20.图2为本发明中上防护罩的结构示意图；
21.图3为本发明中散热中控系统的结构示意图；
22.图4为本发明中灯珠发光组件的结构示意图；
23.图中：1-上防护罩；2-散热中控系统；3-灯珠发光组件；5-透气孔；6-导水槽；7-刮水条；8-悬挂绳；9-散热风扇；10-连接卯槽；11-灯具控制模块；12-下防护罩；13-灯珠；14-透镜；15-灯珠安装板。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施案例对本发明进行详细描述。
25.本发明一实施例提供一种提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系统，即在云龙石斑鱼受精卵孵化阶段，通过调控光色、光周期以及光照强度等光参数，以影响云龙石斑鱼的孵化率及初孵仔鱼畸形率。参见图1所示，该提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系统，包括上防护罩1、散热中控系统2、灯珠发光组件3及下防护罩12，其中灯珠发光组件3设置于散热中控系统2的底部，且与散热中控系统2连接；下防护罩12采用透明材质，下防护罩12罩设于灯珠发光组件3的外侧，下防护罩12与散热中控系统2的下端连接；上防护罩1罩设于散热中控系统2的顶部；通过散热中控系统2调控灯珠发光组件3的发射光参数，以提高石斑鱼的孵化率。上防护罩1和下防护罩12将散热中控系统2和灯珠发光组件3包裹其中，用于防水和防水蒸气。
26.参见图3所示，本发明的实施例中，散热中控系统2包括灯具控制模块11及设置于灯具控制模块11顶部的散热风扇9，灯具控制模块11用于控制灯珠发光组件3发光，散热风扇9用于灯具控制模块11的散热。
27.进一步地，灯具控制模块11的顶部外圆周设有连接卯槽10，通过连接卯槽10固定上防护罩1。
28.参见图2所示，本发明的实施例中，上防护罩1的内壁上设有用于与连接卯槽10连接的榫头结构；上防护罩1的顶部中心设有透气孔5，以散热和通风。
29.具体地，透气孔5为圆筒形结构，且顶部可拆卸地设有端盖；透气孔5的外圆周上设有多个导水槽6，各导水槽6沿竖直方向开设。
30.本发明的实施例中，上防护罩1为锥形结构，且外表面沿母线方向设有刮水条7，刮水条7与上防护罩1的外表面滑动配合，通过滑动刮水条7来清除上防护罩1的外表面上的雨水，或者用于冷凝水的导出和去除。
31.进一步地，散热风扇9的中心设置圆柱形结构，圆柱形结构上设有悬挂绳8，悬挂绳8与上防护罩1的透气孔5连接，以提高上防护罩1的稳定性；或者悬挂绳8由透气孔5穿出与外部固定物连接。
32.参见图4所示，本发明的实施例中，灯珠发光组件3包括灯珠安装板15及嵌设于灯珠安装板15上的多组呈环形分布的灯珠13，多组灯珠13由内到外同心设置。
33.进一步地，各灯珠13的上方均套装有一透镜14，通过透镜14增加灯珠13的辐射光面积，使得照射养殖池光均匀度要高于0.9，即悬挂灯具养殖池中心和养殖池边光强差异低于10％。
34.本发明提供的一种提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系统，根据不同光环境下石斑鱼受精卵的孵化率和初孵仔鱼的畸形率的数量差异，对石斑鱼受精卵孵化期间的光环境进行调控；同时，通过灯珠发光组件达到提高石斑鱼受精卵的孵化率和降低初孵仔鱼的畸形率的效果，以期提高石斑鱼苗种繁育生产效率，为石斑鱼养殖提供优质苗种，也为其它海水鱼类工厂化苗种繁育提供技术借鉴。
35.在上述实施例的基础上，本发明的另一实施例提供一种提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控方法，该方法包括如上任意实施例中的提高云龙石斑鱼孵化率的光环境调控系
统，该方法是将光环境调控系统设置于石斑鱼受精卵孵化池水面上方，具体地，通过悬挂绳8悬挂于石斑鱼受精卵孵化池正中央上方，电源线随悬挂绳8连接灯具；由透镜14和灯珠13组成的灯珠发光组件3是发光主体；通过灯具控制模块11控制灯珠发光组件3的光周期、光色、光强度等光照参数，从而创建适合石斑鱼受精卵的人工孵化系统光环境，降低不良个体的出生率。开启散热风扇9实现灯具控制模块11的散热，可解决灯具长时间使用产生的高温高热。
36.本发明的实施例中，灯珠发光组件3中的灯珠13为全光谱灯珠混合橙色灯珠，灯具控制模块11可以实现全光谱灯珠和橙色灯珠单独或同时发光。橙色灯珠发射橙色光，且发射光波长范围为550-640nm，水面光照强度为8.03umol/m2/s。全光谱灯珠发射全光谱光。
37.优选地，灯珠发光组件3距离石斑鱼受精卵孵化池水面0.8-1m；光照均匀度0.9-0.95之间，刚受精的石斑鱼受精卵进入养殖池后，开启灯具，只启动橙色光，发射光波长范围为550-640nm，水面光照强度为8.03umol/m2/s；受精卵孵化出初伏仔鱼前5小时，开启全光谱光，即全光谱光混合橙色光，水面光照强度为10umol/m2/s；初伏仔鱼破膜后，关闭橙色光谱，仅留全光谱灯光，光照强度调整至8umol/m2/s，直至仔鱼第10天，全程保持持续光照。本实施例对云龙石斑鱼受精卵孵化和胚胎发育阶段的过程中保持连续光照，通过设置灯光参数创建更适合云龙石斑鱼受精卵孵化的人工养殖系统光环境，进而降低不良个体的出生率。
38.云龙石斑受精卵的孵化过程是在直径为1.75m、高度为1.2m、水深1m的玻璃纤维桶中进行的，孵化温度为25℃、盐度为35、ph为7.6、溶氧量为6mg/l，孵化水体上方悬置一盏橙色led灯，波长范围为550-640nm，峰值为593nm，水面光照强度8.03mol/m2/s,光照周期24l：0d。
39.实施例一
40.孵化桶的消毒等一系列孵化前期的准备工作按照现有的工艺流程准备，孵化的光环境遵循下述进行调控。在威海市某水产育苗有限公司进行实验。塑料孵化桶直径1.75m，高度1.2m，水深1m，在孵化桶中添加一个九孔的浮力板，每个孔中放置一只底部有细孔的塑料碗，细孔直径小于云龙石斑鱼的受精卵，能够保持海水的交换又不至于让受精卵逃逸。水温维持在25℃左右，ph值为7.8，盐度为35，溶氧量维持在6mg/l以上，准备六个相同条件处理的玻璃纤维桶，并按1-6进行编号。在距离水面0.8m处设置不同光谱的led灯，编号前四的桶分别设置为橙色(范围：550-640nm，峰值为593nm)、绿色(范围：465-615nm，峰值为523nm)、红色(范围：575-665nm，峰值为627nm)、蓝色(范围：400-495nm，峰值为437nm)，五号设置为全光谱的led灯(范围：420-800nm)。6号依据本发明的光条件，采用全光谱混合橙光谱方式，受精卵孵化前，首先采用橙色光照射27小时，再采用橙色光混合全光谱照射5小时；受精卵孵化后10天采用全光谱照射。在所有led灯的灯具上增添格栅和透镜，用以提高led灯光照射在水面上时的光照均匀度，使水面上受精卵的平均光照强度达到8.03-10μmol/m2/s。每个碗中放多细胞时期的云龙石斑受精卵800粒，整个胚胎发育阶段的培育过程中光周期为24l：0d，每隔3小时用吸管吸出沉在碗底的死卵，经过32h孵化 10天的培育，6号云龙石斑鱼受精卵的孵化率(58％)显著高于其它光色处理组(6-34％)，并且畸形率为(40％)，较其它处理组(60-90％)中最低的。
41.本发明适用于海水鱼类人工养殖，主要是调控养殖环境中的光色、光照强度、光周
期等参数，构建特殊光照灯具系统，创建适合云龙等石斑鱼受精卵孵化的人工光环境。本发明根据不同光环境下云龙石斑鱼受精卵孵化率和初孵仔鱼畸形率较大的数量差异，通过调整led光谱和光照强度等参数，提高云龙石斑鱼人工育苗的成活率，降低不良个体的出生率，可提升孵化率15％以上，畸形率降低20％，提高云龙石斑鱼人工培育的生产效率和经济效益，并为优化石斑鱼苗种繁育光环境提供借鉴。可有效去除育苗环境中盐雾和水汽，提升水面光照均匀度。
42.以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。