工廠化養(yǎng)殖水體升溫分析
時間:2022-04-02 04:53:46
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摘要:工廠化養(yǎng)殖是水產(chǎn)養(yǎng)殖工程學(xué)課程主要教學(xué)內(nèi)容之一,具有較強的探索性質(zhì)。針對這個特性,選取工廠化養(yǎng)殖水體升溫主題進(jìn)行研究性教學(xué)。結(jié)果表明,持續(xù)充入熱空氣能有效升高水體溫度,雖然覆蓋塑料膜也有一定的升溫效果,但當(dāng)氣溫升到一定范圍后,覆蓋塑料膜反而會阻礙水溫的升高。綜合來看,充入熱空氣但不覆蓋塑料膜的升溫效果最好。通過研究性教學(xué),降低了教學(xué)難度,提升了教學(xué)趣味性,取得了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:工廠化養(yǎng)殖;水體升溫;水產(chǎn)養(yǎng)殖工程學(xué);研究性教學(xué)
水產(chǎn)養(yǎng)殖工程將生物學(xué)、機械學(xué)、電子學(xué)和土木工程學(xué)有機結(jié)合起來,量化和評價水產(chǎn)動物的適宜環(huán)境參數(shù),并研究水產(chǎn)健康養(yǎng)殖和增養(yǎng)殖的技術(shù)方法與措施,以期大力提升養(yǎng)殖效果,對水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展具有非常重要的意義。因此,水產(chǎn)養(yǎng)殖工程學(xué)課程是水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一[1],除了對現(xiàn)有知識進(jìn)行教學(xué),還具有一定的研究特性。特別是集約化養(yǎng)殖或者工廠化養(yǎng)殖,代表漁業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展方向,不僅是水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的研究重點,也是水產(chǎn)養(yǎng)殖工程學(xué)課程的主要教學(xué)內(nèi)容。然而,目前學(xué)生對于工廠化養(yǎng)殖很多方面尚不清楚,為教學(xué)帶來了一定的難度。為此,本文根據(jù)工廠化養(yǎng)殖研究性較強的特點,針對養(yǎng)殖水體升溫開展研究性教學(xué),以期在基礎(chǔ)知識尚不清楚的前提下,通過實踐研究,降低教學(xué)難度,提升教學(xué)的趣味性,取得較好教學(xué)效果的同時培養(yǎng)本科學(xué)生的科研素養(yǎng)。現(xiàn)將相關(guān)教學(xué)過程總結(jié)如下。
1研究性教學(xué)內(nèi)容簡介
養(yǎng)殖水體升溫是工廠化養(yǎng)殖的重要環(huán)節(jié),目前主要有塑料膜保溫、熱泵加溫、太陽能加溫等方法[2-4]。熱泵加溫法雖然能夠有效升高水溫,但工廠養(yǎng)殖池的水體用水量大,所需升溫幅度較高,單純利用熱泵升溫存在電耗大、成本高等問題,不適合應(yīng)用于大規(guī)模養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中。太陽能加溫也僅適用于光照較多的地方,且太陽能的利用對天氣的依賴性較高,供能不穩(wěn)定,有很大的局限性[2]。因此,鑒于工廠化養(yǎng)殖需要連續(xù)鼓風(fēng)增氧的特點,在教學(xué)過程中,提出利用鼓風(fēng)設(shè)備將熱空氣充入養(yǎng)殖池中對水體持續(xù)升溫的方案,并在湖南百浮騰生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司凡納濱對蝦的工廠化淡化養(yǎng)殖車間進(jìn)行研究性教學(xué),對該方案的效果進(jìn)行驗證。
2研究性教學(xué)過程
2.1試驗設(shè)計。4個養(yǎng)殖池,各注入5m3水體。2個養(yǎng)殖池充入熱空氣,首先用加熱器對空氣進(jìn)行加熱,再利用鼓風(fēng)增氧設(shè)備將熱空氣持續(xù)充入池中,其中1個養(yǎng)殖池覆蓋塑料膜進(jìn)行保溫處理。其他2個池作為對照,不進(jìn)行充氣處理,其中1個覆蓋塑料膜,1個不作任何處理。連續(xù)監(jiān)測養(yǎng)殖池水溫及養(yǎng)殖車間氣溫的變化。2.2測定結(jié)果。加熱試驗共持續(xù)了56h,試驗期間氣溫與各池水溫變化見表1。由表1可知,車間氣溫波動比較大,表現(xiàn)為夜間降低,白天上升。試驗期間池水溫度持續(xù)上升,但是白天升溫快,夜間升溫慢。由圖1可看出,覆蓋塑料膜的養(yǎng)殖池,充入熱氣持續(xù)加熱56h后水溫升高了1.7℃,不充氣的養(yǎng)殖池僅升高了1.3℃,充入熱氣的升溫效果比不充氣的高0.4℃;不覆蓋塑料膜時,不充氣的養(yǎng)殖池,隨著氣溫的升高,水溫在56h內(nèi)可升高1.9℃,但是充入熱氣的養(yǎng)殖池水溫則升高了2.4℃,即充入熱氣比不充氣升溫幅度高0.5℃。綜上所述,持續(xù)充入熱空氣能有效升高水體溫度,雖然覆蓋塑料膜也有一定的升溫效果,但當(dāng)氣溫升到一定范圍后,覆蓋塑料膜反而會阻礙水溫的升高[3-4]。2.3試驗結(jié)論。測定結(jié)果表明,持續(xù)充入熱空氣能有效升高水體溫度,56h即可使5m3水體溫度升高1.7℃,養(yǎng)殖池水溫最終可達(dá)18.0~18.3℃,如果繼續(xù)充入熱氣,水溫完全可以達(dá)到養(yǎng)殖的最低要求。另外,覆蓋塑料膜也有一定的升溫效果,但當(dāng)氣溫升到一定范圍后,覆蓋塑料膜反而會阻礙水溫的升高。綜合來看,充入熱氣不覆蓋塑料膜的升溫效果最好。
3教學(xué)效果
此次教學(xué)以工廠化養(yǎng)殖水體升溫為研究主題,與實踐緊密結(jié)合,讓學(xué)生深入了解工廠化養(yǎng)殖水體各種升溫方法優(yōu)缺點,引導(dǎo)他們提出替代方案。即利用現(xiàn)有的鼓風(fēng)設(shè)備將熱空氣充入養(yǎng)殖池,實現(xiàn)水體的持續(xù)升溫,并開展試驗對該方案進(jìn)行驗證,不僅提升了教學(xué)的趣味性,增強了學(xué)生實踐操作能力,同時也培養(yǎng)了本科學(xué)生的科研素養(yǎng)[5-6]。
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作者:陳靈靈 黃海洪 朱艷蘭 周潤秀 謝秋輝 單位:湖南文理學(xué)院