对于青岛而言,海洋是城市最鲜明的自然禀赋,更是高质量发展的战略高地。近年来,青岛聚力经略海洋,在海洋科技创新、现代海洋产业体系建设等领域不断涌现创新实践。其中,践行大食物观,构建“蓝色粮仓”,是一道关乎未来发展的关键课题。中国海洋大学水产学院教授、博士生导师田相利,30余年如一日,将科研的根系深深扎进池塘泥滩与碧波万顷,以生态智慧求解水产养殖“增产与环保”的平衡难题,将论文写在万里海疆,把科研做进鱼塘虾池,为“蓝色粮仓”建设写下一份既有科技高度又富人文温度的答卷。
重构水下“朋友圈” 让鱼虾贝等共筑生态家园
“我国水产养殖产量占全球60%以上,但过去的高密度养殖模式也伴随着环境压力。”采访中,田相利开门见山指出行业痛点。他打了个生动的比方:就像人住在房间里,假如吃喝拉撒都在一处,若不处理,环境必然恶化。传统单一品种高密度养殖亦是如此,鱼虾的残饵、粪便全部留在水中,超过池塘自净能力,富含氮磷等物质的尾水排放便成了污染源,不利于水产养殖动物的生长。
“我们的目标,是打造一个‘鱼肥水美’的和谐系统。”田相利的解决方案,是深入研究并推广多营养层次综合养殖。这并非简单地把不同生物混养,而是精心构建一个水下“朋友圈”,让鱼、虾、贝、藻、参等各居其位、各取所需、互利共生。他解释道,以养殖中国对虾为例,投喂的饲料中未被虾摄食的残饵及其排泄物,可以被混养的贝类滤食;虾代谢产生的溶解态营养盐,能被龙须菜、海带等大型藻类吸收;而底栖的海参,则可以清理沉积的有机碎屑。“这样,原本的‘污染物’在系统内就被转化为其他养殖品种的‘营养源’,实现了物质循环利用,大大减少了向环境排放的废物总量。”
这套模仿自然生态的养殖模式,意义深远。它显著降低了养殖水体富营养化和赤潮发生风险,大型藻类还能固定二氧化碳,成为“蓝色碳汇”。同时,经济效益也得到提升,同一水域可产出多种高价值产品,且品质更优。田相利团队的研究,甚至为未来远洋航行、太空生存提供了想象空间——在封闭生态系统中,这种模式或许是实现蛋白质持续供应的可行路径。
然而,“最佳拍档”的寻找与系统平衡的维持充满挑战。物种间生长条件如何匹配?投放比例如何精准?病害防控如何兼顾?这需要深厚的生态学功底和大量的实践验证。田相利带领团队攻坚克难,建立了完善的理论与技术体系。“经过多年研究积累,目前针对养殖户的共性需求,我们已可以提供从理论到实践的全链条指导。”他感慨地说。
激活“隐形工厂” 微生物撬动绿色养殖新效能
如果说多营养层次养殖涉及宏观生态的调控,那么田相利深耕的另一个领域——水生微生物生态学,则是在微观世界发动了一场静悄悄的“革命”。
“微生物就像养殖水环境中无所不能的‘隐形工厂’。”田相利形象地比喻,它们既是分解者,能将残饵粪便等有机物分解;也是生产者,能合成营养物质,甚至影响养殖动物的健康。比如生物絮团养殖技术,就是通过向水体添加适量碳源,调控碳氮比,促进有益微生物形成絮状聚合体。这些絮团能高效吸收水中的氨氮、亚硝酸盐等有毒物质,将其转化为菌体蛋白,同时又能被鱼虾摄食,替代部分饲料,实现“变废为宝”。该技术可实现高密度养殖且大幅减少换水,是节水环保养殖的利器。
微生物的作用还远不止于此。“野生三文鱼通过食用含有虾青素的藻类和浮游生物,鱼肉会呈现漂亮的橙红色。如果想让养殖三文鱼的肉色更美观,可以在饲料中添加虾青素,而某些微生物就能产虾青素。淡水鱼的土腥味主要来自放线菌代谢产物土臭素,我们筛选的特定微生物可以降解它,改善鱼肉口味。”田相利列举的例子,生动展现了微生物调控的巨大潜力。
如何将大自然的微生物“宝藏”转化为实际生产力?田相利团队建成了一个庞大的菌种资源库,收藏了12000多株微生物。他们像严格的“星探”,从黄海渤海的冷水团、养殖池底的淤泥、甚至是污水沟等地,筛选具有耐低温、高效降解污染物、抑制病原菌等特殊功能的菌株。
“这工作如同大海捞针。”田相利回忆,他曾有一名硕士研究生为研究海参养殖微生态,用传统的培养方法,从样本中分离微生物,每次采样后昼夜连轴转好几天,整整一个养殖周期才分离得到近700种菌株。正是这份执着,换来了丰硕成果:团队开发出多种微生态制剂产品,使刺参育苗死亡率降低22%,对虾养殖死亡率降低18.5%,效益提升20%以上。他们合作建成的年产2000吨微生态制剂生产线,产品推广应用后,年均创值超1500万元。
论文写进深蓝
一线躬行解难题践初心
所有的实验室研究与理论创新,最终都要接受生产实践的检验。田相利始终坚信,科研的价值,在于解决实际问题。
11月底,在广东举办的第九届水产动保高峰论坛上,田相利作为报告嘉宾站上讲台,向业界同行分享了水产有益微生物的最新应用进展。这场由他于2017年发起的论坛,已累计服务企业超1000家、培训人员超3500人,成为行业技术交流与标准制定的重要平台。
而讲台之下,他的身影更多出现在沿海、内陆的养殖塘边。他常与养殖户同吃同住,深入一线。在他看来,实验室的数据再漂亮,不如池塘里多收一斤虾、少死一条鱼。
2020年,山东滨州大片由盐池改造的虾塘遇到了麻烦。高盐度、大水面、技术滞后导致亩产不足百斤,这产量与其他地域亩产动辄上千斤的数据比相形见绌。此外,夏季浮游植物暴发,夜间耗氧致使虾大量死亡,更让养殖户心急如焚。田相利带领团队实地调研,开出“良方”:引入微生物调控技术,抑制有害藻类,稳定水质;指导安装自动投饵机,精准喂食,减少人工成本;推行多营养层次综合养殖,利用贝类滤食浮游植物。当养殖户担心微生物制剂成本过高时,田相利给出更“接地气”的方案:他耐心指导养殖户利用现有水池水桶,将核心菌种低成本扩培,“一公斤成本仅几毛钱”。这套“组合拳”打下来,盐池养虾产量和效益均提高约30%,水质指标改善20%,污染排放降低20%。他的学生还定期前往采样跟踪,形成了长期帮扶机制。
此外,他还积极推动产学研融合。他所筛选的枯草芽孢杆菌抑菌性能突出,相关技术由合作企业转化后,推出的系列产品年销售额达千万元。他线上、线下培训技术人员、养殖户超50万人次,将复杂的生态养殖和微生物技术,化为群众听得懂、学得会、用得上的实用技能。
从实验室的显微镜,到广阔的养殖海域;从精深的理论建构,到塘边的“土法”扩培;从国家科技奖的领奖台,到弥漫鱼虾气息的塘埂……田相利穿梭其间,参与国家级、省部级的50余项科研项目,发表的280余篇论文,17项授权专利, 荣获的国家科技进步二等奖、山东省科技进步一等奖等荣誉,见证了他的步履不停。他是一名科学家,以创新突破行业瓶颈;他也是一名扎根大地的“老渔技”,用真心服务万千养殖户。在他身上,体现了新时代科技工作者“把论文写在祖国大地上”的赤诚和担当。
田相利的故事,是青岛向海图强、建设“蓝色粮仓”的一个生动缩影。他和团队所探索的绿色发展之路,不仅关乎百姓的“菜篮子”,更关乎那片我们赖以生存的蔚蓝海洋的未来。他们用智慧与汗水耕耘出的生态智慧,正如澎湃浪潮在这片蓝色国土上奔涌向前。
青岛晚报/观海新闻/掌上青岛记者 张琰 摄影报道



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