摘要：随着水产养殖业的迅猛发展，自动投饵机在国内外都获得了广泛的应用。我国投饵机对比国外先进投饵装置在系统化、自动化、精确度等方面仍有所欠缺。本文针对我国投饵机的发展历程，并围绕投饵机的应用特点，对投饵机发展进行介绍，同时列举国内外的新型投饵机研究成果，借此展望投饵机在未来的发展方向。 改革开放以来，我国水产养殖业发展迅猛。随着养殖规模的扩大，人工投饲的不足逐渐凸显出来，例如工作量大、效率低、抛撒不均匀，而且受人体力、环境、天气等因素影响大等。这些因素影响养殖对象的正常生长，增加了养殖成本［１］。因此，大力推广自动投饵机的使用是解放养殖者劳动力、节省时间、减少饲料浪费、提高经济效益的重要举措。国内投饵机的研发始于上世纪８０年代，随即被投入使用［２］。到９０年代中期以后，养殖户逐渐认识到使用鱼塘投饵机可以提高饲料利用率，产销量才开始大幅度提高。当前国内大部分的投饵机智能化程度较低，主要是以机械化取代人工投饲。相对而言，国外在自动投饲领域发展水平较
高，许多国家都有较为完善的智能化投饲系统［３－６］，自动投饵机作为系统中的一个单元，受中央控制系统操控，基本实现系统化、精确化、智能化，如图１所示。
１我国投饵机发展现状
我国水产行业规模巨大，是世界上第一水产养殖大国，可对比于国外的养殖设施水平，我国的水产行业发展却相对滞后，自动化程度较低，尤其体现在投饲方面。多年来，我国对于自动投饲的研究从未止步，并取得一定的成果，成功研发了一些高端自动投饵装备，见图２。２１世纪初期，我国投饵机的年产量已经达到１６万台，产量仅次于增氧机。到如今，自动投饵机在我国已被广泛使用于水产养殖行业，根据其应用环境、投料形式、动力来源的不同可分为多种类型。在各类自动投饵机中，以池塘投饵机的应用最为广泛。首台池塘自动投饵机由中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所在１９７８年研制成功［２］。我国大部分的池塘投饵机采用抛洒投喂，根据池塘大小，其抛撒范围在１０～５０ｍ２［７］，每台使用的面积约０．３３～１ｈｍ２［８］。池塘投饵机虽然初步做到定时定量，然而饲料抛洒不均匀，抛洒面积有限，无法做到精确投喂，不但会导致饲料浪费和水质污染还会对池塘内养殖对象的平均长速存在一定影响。
对于其它养殖环境，还有网箱投饵机与室内工厂化投饵机等类型的自动投饵机。网箱投饵机又根据网箱使用状况的不同分为水面网箱投饵机与深水网箱投饵机，此类投饵机由河南省水产科学研究院发明并申请专利［９］。网箱投饵机直接将饲料抛撒在２５ｍ２（长５ｍ×宽５ｍ）的网箱水面中央，抛撒面积约在２．８～３．２ｍ２［１０］。养殖时，网箱周边饲料会随着水流涌出造成浪费，因此网箱投饵机的投饲区域需位于网箱中央且投饲面积不能过大，安装方式可选择悬挂于网箱上方，但需考虑抗风浪能
力及稳定性。室内工厂化投饵机［１１］一般用于用于工厂化养鱼和温室养鱼，这种投饵机每次抛撒的饲料数量不多，但很均匀精确，一般抛撒面积在０．８～１．２ｍ２。此类投饵机可以联网监控，实现远距离的自动化管理。其养殖成本较高，但可以实现精确投喂和鱼类生长状况的实时反馈，这类智能投饵机是目前智能控制投饲系统的缩影。除了适用于不同养殖环境的自动投饵机，还有采取不同投料方式的离心式投饵机、风送式投饵机［１２］、下落式投饵机，以及采用不同动力源的电力投饵机［７］、太阳能投饵机［１３］、内燃机投饵机［７］等等。以上各种类型自动投饵机均适应不同的养殖环境与养殖对象，极大提高了养殖效率，但基本上都存在一定的缺陷，例如智能化程度低、精度不足、受天气环境因素影响大、存在一定安全隐患等等。当前自动投饵机种类按照不同的分类
方法分为多种类别，如图３所示。对比于传统的人工投饲，自动投饵机在我国的使用已相对广泛，解决了费时、费工、劳动强度大、浪费饲料等诸多弊端，可仍存在许多问题。其中就包括安全隐患问题、抛投均匀性较差的问题以及智能化程度较低的问题［１４］。图３自动投饵机分类投饵机的安全事故近年来频繁发生，主要是由于投饵机机壳带电，养殖户触电落水身亡［１４］。投饵机长期处于水上作业，容易受潮发生故障，工作环境不确定，经常处于无遮盖、条件恶劣的户外工作环境。许多户外的不确定因素，如雷击、线路老化、鼠类啃食等，都会导致投饵机故障和漏电。故障的投饵机会运转异常甚至停止运转，部分养殖户缺乏足够的安全意识与用电知识，容易造成触电。而投饵机长期工作容易导致线路老化从而漏电，养殖户下水进行工作时也可能发生触电。投饵机造成的触电事故屡见不鲜，除了要求养
殖户具备足够的安全意识和用电知识以外，还需要制造厂商进行足够的耐压测试，保证投饵机的质量与可靠性。从未来的投饵机研究趋势来看，应以提高投饵机的安全性，保障养殖人员的人身安全为前提。在２００９年，我国渔业机器质量监督检验中心修订了投饵机行业标准，五家代表性投饵机制造企业被选中进行了“抛投均匀性”实验。通过汇总结果得知，机械离心式投饵机的抛投均匀性普遍较差。究其原因是抛投盘的安装角度不合理。因此，投饵机生产企业应仔细校对抛投
盘起始角度，并进行“抛投均匀性”试验，选定适宜抛投角度，确保均匀性，实现饲料均匀分布［１４］。目前的投饵机仅可以做到定时定量投饲，却不能理想控制投饲速度和抛撒面积。养殖对象对饲料的需求量、长速以及饲料的转化率都是根据水温、氧浓度、水流速度、光照强度和白昼长度的改变而改变，同时也受饲料品质与养殖对象的年龄、成熟度、性别、激素水平等生理因素影响［１４］。传统投饲机的养殖户几乎难以精确掌握最能满足养殖对象需求的投饲水平。因此，国内诸多专家和企业正试图实现投饲系统的智能控制。这类投饲系统大多以ＰＬＣ为核心，例如胡昱和郭根喜研发的基于ＰＬＣ的深水网箱自动投饵系统，该系统通过继电接触器来控制各个设备的启动停止、动态定时、定点以及定量的投饲，实现精确投饲［１５］。赵思琪和丁为民研发的基于模糊逻辑控制的鱼塘养殖精准投饲系统［１６］，该系统通过水质监测系统获取水体水质参数，再根据投饲决策模型计算出投饲量，完成精确投饲作业。此类投饵装置较为智能化，具备较高精度，但设计复杂、价格高、适应面窄，对于我国不同地域以及不同种类养殖对象无法做到绝对适配，缺少囊括不同水体水质状况与不同水产生物生长特征的
投喂数据库，不能普及使用。较为简单的自动投饵设备有洪扬、陈晓龙研发的蟹、虾养殖池塘移动投饲装置［１７］，该装置可以实现自动行走投饲，具有投饲均匀、投饲范围广
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