CN107810894A - 基于led光谱的虾养殖试验系统及其应用 - Google Patents

基于led光谱的虾养殖试验系统及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于LED光谱的虾养殖试验系统及其应用，涉及水产养殖领域。本系统是：在支架平台（3）上放置有多个养殖箱（4），在养殖箱（4）中放入虾（0），在支架平台（3）的周围设置有水循环器（2），在水循环器（2）上方和养殖箱（4）的周围设置有LED光源（5）；LED光源（5）是单一变量；水循环器（2）增加养殖箱（4）中的融氧量和过滤水中的漂浮杂质，起到净化水质的作用。本系统可完成光照对于虾的生长过程影响的实验，单一变量LED光源容易控制；结构简单，实验人员操作方便，能保证虾的生长环境，且便于测量所需的实验数据。

Description

基于LED光谱的虾养殖试验系统及其应用
技术领域
本发明涉及水产养殖领域，尤其涉及一种基于LED光谱的虾养殖试验系统及其应用。
背景技术
光照是一个重要的环境因素，动物的生长虽然不像植物那样受光照决定性的作用，但光照条件对动物的生长亦具有重要的影响。人们对此进行了较多的研究，已发现光照的不同会使虾、蟹等甲壳水生动物产生应激反应，从而对其行为、摄食、生长等产生较大的影响，光照对水生动物卵巢的成熟、生长和繁殖也有明显的影响。
张胜负，乔振国著《光照条件对养殖虾蟹类幼体生长发育影响的研究进展》【现代渔业信息，2009年9月，第24卷，第9期】；王芳，王馨等著《光色对三疣梭子蟹幼蟹生长和能量收支的影响》【中国海洋大学学报，2014年11月，44卷第11期】；刘涵，姜玉声等著《不同颜色光照对日本蟳摄食与生长的影响》【大连海洋大学学报，2012年12月，第27卷第6期】；游奎著《对虾工程化养殖系统重要元素及能量收支》【中国科学院研究生院(海洋研究所)2005-06-01，分类号：S968.22】中均提到光照因素对虾蟹的生长有一定的影响，但多集中于繁殖和幼体发育等方面，关于不同的LED光谱对虾蟹的生长影响较少有研究，而且目前国内外在对此类研究的实验系统还未涉及。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的缺点和不足，提供一种基于LED光谱的虾养殖试验系统及其应用。
本发明的目的是这样实现的：
LED光源是本系统单一的变量；水循环器增加本系统养殖箱中的融氧量和过滤水中的漂浮杂质，起到净化水质的作用；支架平台是本系统所有功能部件的支撑体。通过本系统可完成光照对于虾生长过程影响的实验，结构简单，实验人员操作方便，能保证虾的生长环境，且便于测量所需的试验数据。
具体地说，本系统包括试验对象——虾；
设置有水池、水循环器、支架平台、养殖箱和LED光源；
其位置和连接关系是：
在支架平台上放置有多个养殖箱，在养殖箱中放入虾，在支架平台的周围设置有水循环器，在水循环器上方和养殖箱的周围设置有LED光源；
LED光源是单一控制变量；水循环器增加养殖箱中的融氧量和过滤水中的漂浮杂质，起到净化水质的作用。
本发明具有下列优点和积极效果：
①可完成光照对于虾的生长过程影响的实验，单一变量LED光源容易控制；
②结构简单，实验人员操作方便，能保证虾的生长环境，且便于测量所需的实验数据。
附图说明
图1为本系统的结构示意图(主视图)；
图2为水池1的结构示意图(主视图)；
图3为水循环器2的结构示意图(主视图)；
图4为支架平台3的结构示意图(主视图)；
图5为养殖箱4的结构示意图(主视图)；
图6为养殖箱4的结构示意图(俯视图)；
图7为LED光源5的结构示意图(主视图)。
图中：
0—虾；
1—水池，
1-1—补给水管，2-2—水位开关，2-3—漂浮球；
2—水循环器，
2-1—泵，2-2—进水管，2-3—进水管开关，2-4—连通管，
2-5—滤网，2-6—出水管；
3—支架平台；
4—养殖箱，
4-1—箱体，4-2—固体残留收集管，4-3—固体残留收集管开关，
4-4—脚架，4-5—海绵过滤网
5—LED光源，
5-1—LED，5-2—不透光黑布，5-3—电线，5-4—智能控制器，
5-5—电源。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本系统详细说明：
一、总体
如图1，本系统包括试验对象——虾0；
设置有水池1、水循环器2、支架平台3、养殖箱4和LED光源5；
其位置和连接关系是：
在支架平台3上放置有多个养殖箱4，在养殖箱4中放入虾0，在支架平台3的周围设置有水循环器2，在水循环器2上方和养殖箱4的周围设置有LED光源5。
工作机理：
LED光源5是系统中的单一控制变量；水循环器2增加养殖箱4中的融氧量和过滤水中的漂浮杂质，起到净化水质的作用。
二、功能块
0、虾0
虾0是本系统的试验对象。
1、水池1
如图2，水池1包括池体1-0、补给水管1-1、水位开关1-2和漂浮球1-3；
其位置和连接关系是：
在池体1-0的侧边设置有补给水管1-1，在补给水管1-1的末端依次连接有水位开关1-2和漂浮球1-3。
其工作机理是：
当池体1-0中水位下降时，漂浮球1-3在浮力的作用下使水位开关1-2打开，补给水管1-1向池体1-0中注水，当水位到达高度时，漂浮球1-3在浮力的作用下使水位开关1-2关闭。
2、水循环器2
如图3，水循环器2包括泵2-1、进水管2-2、进水管开关2-3、连通管2-4、滤网2-5和出水管2-6；
其位置和连接关系是：
在水池1的上面设置有泵2-1，进水管2-2与泵2-1连接，在养殖箱4的上方、进水管2-2的管壁上设置有进水管开关2-3，在多个养殖箱4之间设置有连通管2-4，在连通管2-4的末端设置有滤网2-5，在滤网2-5的末端设置有出水管2-6，出水管2-6返回到水池1。
其工作机理是：
泵2-1将水池1中的水通过进水管2-2泵入养殖箱4的上方，水通过滤网4-5流入养殖箱4里，滤网4-5起到过滤水中漂浮杂质的目的，各个养殖箱4中的水通过连通管2-4保持水位高度相同，当养殖箱4中的水位到达出水管2-6的出水口时，水通过出水管2-6回水池1中。
3、支架平台3
如图4，支架平台3是所有功能部件的支撑体，包括上中下多层。
4、养殖箱4
如图5、图6，养殖箱4包括箱体4-1、固体残留收集管4-2、固体残留收集开关4-3、脚架4-4和海绵过滤网4-5；
其位置和连接关系是：
箱体4-1和脚架4-4上下连接组成一个整体；
在箱体4-1的右上方设置有海绵过滤网4-5，在箱体4-1的下方设置有固体残留收集管4-2及其固体残留收集管开关4-3。
其工作机理是：
在箱体4-1中放入虾0，养殖箱4中产生的固体残留物通过固体残留收集管4-2排出收集，脚架4-4起到支撑箱体4-1的作用。
5、LED光源5
如图7，LED光源5包括LED灯5-1、不透光黑布5-2、电线5-3、智能控制开关5-4和电源5-5；
其位置和连接关系是：
在养殖箱4的上方设置有LED灯5-1，在养殖箱4的周围设置有不透光黑布5-2，LED灯5-1、智能控制开关5-4和电源5-5通过电线5-3依次连接。
其工作机理是：
在养殖箱4的周围设置有不透光黑布5-2，用于与外界自然光隔离，使养殖箱4中只受LED灯5-1单一光源的照射，智能控制开关5-4控制LED灯缓慢变亮或者缓慢变暗，避免虾0产生应激反应。
三、应用
1、试验方法
①实验用水为沉淀砂滤自然海水，盐度29～32，水温随季节有所变化(21～30℃)；实验期间常规水质指标符合渔业水质标准，溶解氧大于6mg/L，铵态氮小于0.2mg/L，亚硝态氮小于0.7mg/L，pH变化在7.8～8.5之间；
②将本试验系统前述连接关系搭建好后，通过补给水管1-1往水池1中注水，一段时间后启动泵2-1，通过进水管2-2将水池1中的水泵入放置于支架平台3上的养殖箱4中；
③虾0购买回来后，实验用水条件下驯化10d，采用千分之一电子天平测量对虾0个体质量，随机地分配到各养殖箱4中，养殖箱4周围用不透光黑布5-2遮挡，与外界自然光隔离，使养殖箱4中只受LED灯5-1单一光源的照射；
④根据实验所需设置相应的LED光源(蓝光、绿光、黄光、红光、紫光)，启动LED光源5，模拟昼夜节律(14h光照+10h黑暗)的光照方式；
⑤每天早上6：00和下午18：00投喂饲料。每次投喂3h后，将残饵、粪便等固体杂质通过固体残留收集管4-2收集，并加以分离脱盐，65℃下烘干保存；
⑥实验过程中时刻观察虾0的生长情况，并测量全生长周期的质量，记录数据；
2、测定虾的特定生长率Gs、摄食率Fi和食物转化效率Fc。
按下列公式计算：
式中：W2、W1是结束和初始时虾鲜活个体的平均质量(g)，T为实验持续的时间(d)，F为摄食量(g)。

Claims (7)

1.一种基于LED光谱的虾养殖试验系统，包括虾（0）；
其特征在于：
设置有水池（1）、水循环器（2）、支架平台（3）、养殖箱（4）和LED光源（5）；
其位置和连接关系是：
在支架平台（3）上放置有多个养殖箱（4），在养殖箱（4）中放入虾（0），在支架平台（3）的周围设置有水循环器（2），在水循环器（2）上方和养殖箱（4）的周围设置有LED光源（5）；
LED光源（5）是单一控制变量；水循环器（2）增加养殖箱（4）中的融氧量和过滤水中的漂浮杂质，起到净化水质的作用。
2.按权利要求1所述的一种基于LED光谱的虾养殖试验系统，其特征在于：
所述的水池（1）包括池体（1-0）、补给水管（1-1）、水位开关（1-2）和漂浮球（1-3）；
其位置和连接关系是：
在池体（1-0）的侧边设置有补给水管（1-1），在补给水管（1-1）的末端依次连接有水位开关（1-2）和漂浮球（1-3）。
3.按权利要求1所述的一种基于LED光谱的虾养殖试验系统，其特征在于：
所述的水循环器（2）包括泵（2-1）、进水管（2-2）、进水管开关（2-3）、连通管（2-4）、滤网（2-5）和出水管（2-6）；
其位置和连接关系是：
在水池（1）的上面设置有泵（2-1），进水管（2-2）与泵（2-1）连接，在养殖箱（4）的上方、进水管（2-2）的管壁上设置有进水管开关（2-3），在多个养殖箱（4）之间设置有连通管（2-4），在连通管（2-4）的末端设置有滤网（2-5），在滤网（2-5）的末端设置有出水管（2-6），出水管（2-6）返回到水池（1）。
4.按权利要求1所述的一种基于LED光谱的虾养殖试验系统，其特征在于：
所述的支架平台（3）是所有功能部件的支撑体，包括上中下多层。
5.按权利要求1所述的一种基于LED光谱的虾养殖试验系统，其特征在于：
所述的养殖箱（4）包括箱体（4-1）、固体残留收集管（4-2）、固体残留收集开关（4-3）、脚架（4-4）和海绵过滤网（4-5）；
其位置和连接关系是：
箱体（4-1）和脚架（4-4）上下连接组成一个整体；
在箱体（4-1）的右上方设置有海绵过滤网（4-5），在箱体（4-1）的下方设置有固体残留收集管（4-2）及其固体残留收集管开关（4-3）。
6.按权利要求1所述的一种基于LED光谱的虾养殖试验系统，其特征在于：
所述的LED光源（5）包括LED灯（5-1）、不透光黑布（5-2）、电线（5-3）、智能控制开关（5-4）和电源（5-5）；
其位置和连接关系是：
在养殖箱（4）的上方设置有LED灯（5-1），在养殖箱（4）的周围设置有不透光黑布（5-2），LED灯（5-1）、智能控制开关（5-4）和电源（5-5）通过电线（5-3）依次连接。
7.基于权利要求1-6所述实验系统的应用，其特征在于：
测定虾的特定生长率Gs、摄食率Fi和食物转化效率；
按下列公式计算：
式中：W2、W1是结束和初始时虾鲜活个体的平均质量（g），T为实验持续的时间（d），F为摄食量（g）。
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