据统计，1950年全国水产品总量仅有91万吨，至2023年我国的水产品总量达6800多万吨，占世
据统计，1950年全国水产品总量仅有91万吨，至2023年我国的水产品总量达6800多万吨，占世界水产总量的40％，遥遥领先于其他几个国家，是名副其实的世界第一水产大国。中国水产品的快速增加得益于水产养殖的快速发展。2023年全国水产养殖产量达5500多万吨，占世界水产养殖总量的60％。中国人均水产品占有量达48．63Kg，是世界中等水准2倍还多。水产养殖不仅解决了中国人“吃鱼难”，还实现了“连年有鱼”。美国著名经济学家Lester Brown在《谁来养活中国》（1994）中写到“当代中国对世界的最大贡献是计划生育和水产养殖“。目前，水产品已占国民所需动物蛋白的30％，据FAO预测，到2035年中国对水产品的需求将达到1亿吨以上。所以，全力发展水产养殖对保障国家食物安全意义重大。
池塘养殖是中国水产养殖的主要方式，目前，全国池塘养殖产量已达2700多万吨，尤其是内陆池塘养殖占淡水渔业产量的73．4％；池塘养殖的加快速度进行发展使我国的养捕比达到77：23，成为唯一养殖超过捕捞的大国，为世界渔业资源保护和水产品保供做出了杰出贡献。我国的池塘养殖经历了不同的发展阶段。1980年之前以自然养殖方式为主，产量很低。1985年以后为解决“吃鱼难”，全国兴起了池塘养殖热潮，但这时期的池塘养殖主要以追求产量为主，方式粗放。1990年以后，随着养殖规模和密度的持续不断的增加，养殖病害、药残等问题爆发，人们开始重视池塘健康养殖和环境管理等问题，但由于 “大国小农”式的养殖方式难以改变，我国的池塘养殖科学技术水平开始落后于后起的先进国家。2010年以来，随着养殖空间严重挤压、环保要求逐步的提升、食品安全备受关注以及天然渔业资源衰退等问题日渐突出，解决池塘绿色高效发展问题成为一定要解决的课题！
为解决这一些难题，中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所刘兴国研究员带领团队围绕塘养殖的重大技术需求开展研究。他们针对养殖生态机制不清，开展池塘生态系统研究，建立池塘调控途径。针对养殖水污染难题，从饲料源头减排开始，突破水质管控、尾水治理等关键技术，实现水全程管控。并在此基础上，对应不同养殖对象特点，建立提质增效示范模式，在全国示范推广，推进池塘养殖转型升级。
他们针对池塘养殖生态过程机制不清，难以精准调控的问题。通过研究建立了池塘养殖系统“网络拓扑结构”关系模型，发现了制约池塘CNP循环的重要过程－“氨氧化 （AOM）和硝化 （NOB）互作机制”及其关键影响因素，建立了基于微生物调控的池塘物质能量驱动途径。并利用上述模型，查明了造成水产养殖污染的成因，发现了高密度养殖过程中饲料长期持续投入是导致水体CNP失衡的起因，而水质恶化、蓝藻爆发是鱼病发生和品质下降的诱因；而大量换水，则带来尾水排放污染。基于以上研究，建立了养殖容量计算方式，制定了评估标准，研发了池塘养殖环境因子模型，为池塘养殖环境精准调控提供了技术方法，创立了以“人工投入与光合作用双驱动”为核心的池塘养殖生态工程，出版了《池塘养殖生态工程》等重要学术专著，为我国池塘升级改造提供了系统性工程理论支撑。
同时，他们针对传统池塘养殖饲料投喂浪费大，在国内率先研发了池塘养殖精准投喂技术，开发了“水产精准化智能投喂系统”等软硬件，减少饲料浪费2％以上，实现了饲料源头管控。针对养殖过程水质恶化，我们创建了以生物基等关键技术为核心的池塘水质“原位调控”技术，实现了水体CNP平衡调控，养殖1kg大宗鱼耗水量从3m3下降到0．6m3，蓝藻水华发生率从80％下降到不足20％。入选2020中国农业农村十大新技术。针对养殖尾水排放污染难题，一是研究摸清了池塘养殖尾水排放的规律特征，编制了国内首个《主要水产养殖品种排放系数表》，开发了池塘水质全程监控评估软件，研发了渔农结合、底泥资源化利用等尾水资源化利用技术，实现尾水中50％以上氮磷等再利用。研发了多功能复合生态沟渠、池塘复合人工湿地等池塘尾水高效处理技术及设施，创建了池塘异位生态水处理系统，实现了达标排放。成为全国养殖尾水治理的主要技术，入选了2021农业农村部主推技术。
他们还针对池塘设施标准化技术空白，系统研究了鱼虾蟹池塘构建参数、池塘建造关键技术、制订了国内首部池塘设施要求行业标准，指导了全国池塘设施改造，池塘水面占地比例从50％提升到70％，常规使用的寿命从15年提升到30年。获全国农牧渔业丰收奖一等奖。针对传统自然池塘环境影响大的难题，研发了分隔、分级序批等新型设施化池塘，引领了国内流水槽养殖、分阶段养殖的加快速度进行发展，入选2019年农业农村部十大引领性农业技术。针对池塘养殖机械化水平低，他们研制了池塘养殖高效智能设备。发明的涌浪机，提高增氧范围30 m以上，成为近10年全球最畅销的增氧机之一。发明的太阳能移动增氧机减少增氧机装机数量50％，被评为上海市高新技术产品项目。发明的太阳能水质改良机提高鱼产量25％，2015年被《科学美国人》评价为“一台小机器解决池塘养殖大问题”。发明的太阳能臭氧机能有效处理池塘底质且无臭氧残留，2022年被全国农机化总站评定为轻简化设备。针对池塘养殖投喂设备智能化水平低、饲料浪费大，开发了国内最早的池塘养殖智能管控系统，实现关键生产的全部过程智能管控， 示范区池塘机械化水平从28．85％提升到50％，发明的仓式投饲机和智能管控系统，装备了全国最大的“光明万亩智慧养殖场”等150多个池塘养殖场，节省劳动力70％，入选2022全国农业高新技术成果等。
他们创建了六个符合全国池塘养殖需求的绿色高效模式，改变了池塘养殖的生产方式，极大的推动了·池塘养殖产业高质量发展。截止到2020年12月底，他们已在全国24省区应用，直接设计改造池塘养殖场1500余座，累计规划面积超53万公顷，技术辐射超过100万公顷（占全国池塘1／3），改造后平均效益提高20％以上。他们设计的300 多家养殖企业获批农业农村部“水产养殖健康示范场”，2个国家现代农业（渔业）产业园获批国家现代农业产业园；支撑创建了“黄河谷大鲤鱼”、“诚一鲜鲩”等10多个优质品牌，切实解决了池塘产业难题，推动了产业科学技术进步，并为池塘未来发展指明了方向。
