农业机械学报

作者：孙月平，陈祖旭，赵德安，詹婷婷，周文全，阮承治

单位：江苏大学;常州东风农机集团有限公司,江苏大学,江苏大学,江苏大学,常州市金坛区水产技术指导站,武夷学院,

关键词：河蟹;生长模型;精准投饵;环境因子;灰色关联度分析;GA-BP神经网络

基金：国家自然科学基金项目（62173162、61903288）、广东省重点领域研发计划项目（2020B0202010009）、福建省自然科学基金项目（2021J011132）和江苏省高校优势学科建设项目（PAPD）

传统池塘河蟹养殖主要依靠渔民根据经验来估算投饵量，通过人工撑船投喂饵料，饵料利用率低且劳动强度大。由于河蟹具有领地意识且移动范围较小，池塘各处河蟹分布不均匀，因此河蟹养殖需要科学精准投饵。现有河蟹养殖投饵作业方式粗放，无法满足河蟹高效生态养殖需求。为了掌握河蟹生长规律，更加科学高效地投饵喂料，本文设计基于河蟹生长模型的精准投饵系统。利用灰色关联度分析法确定对河蟹生长发育影响最大的环境因子。在传统水产生物生长模型基础上，加入环境因子进行改进，从线性和指数两个角度对河蟹生长模型进行优化拟合。利用遗传算法（GA）-反向反馈神经网络（BP神经网络）（GA-BP神经网络）对精准投饵预测模型进行训练，通过输入水温、溶解氧含量、pH值等环境参数，推算出最佳环境影响因子数值。根据河蟹生长模型、养殖密度、养殖面积得出河蟹总质量，结合河蟹生长期存活率与投喂率便可得出总投饵量。根据池塘河蟹实际分布密度和水质参数，确定池塘各区域的饵料分配系数，将总投饵量科学地分配到池塘各个区域。通过仿真得出预测投饵量决定系数R2为0.990，预测模型具有较好的拟合效果。池塘投饵试验结果表明，基于河蟹生长模型确定投饵量，通过智能投饵船自动作业能够精准投饵的池塘面积约为5.33hm2，能节约3个养殖户的劳动力成本。对池塘各区域，投饵船实际投饵密度与预设投饵密度相比，平均绝对误差为0.32g/m2，平均相对误差为3.90%，且系统可根据环境参数的变化及食台反馈及时调整投饵量，有利于节省饵料，培育大规格河蟹，增加河蟹产量，提高养殖效益，促进河蟹养殖节本增效发展。

来源：2022年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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