魚菜生態共生效應與循環模式的應用研究
魚菜生態共生效應與循環模式的應用研究
我國的水產養殖主要由個體養殖戶、合作社和企業構成，雖然水產養殖企業在競爭中處于優勢地位，但對市場的影響力非常有限。從內部環境看，我國一些可以合理利用的空間，如深遠海、水稻田、低洼鹽堿地等沒有得到開發與利用；從外部環境看，養殖水域周邊出現各種污染、建設用地不斷擴張，養殖空間受到嚴重擠壓，從而導致資源緊缺。
魚菜共生綜合種養技術是集水產養殖與農業種植于一體的綜合型種養模式，基于生態共生的原理，針對養殖水體富營養化，在魚類養殖池塘水面進行蔬菜無土栽培，利用魚類與蔬菜的共生互補將水產養殖與蔬菜種植有機結合。本文通過介紹魚菜共生技術的發展現狀與技術模式，分析其實施應用與推廣前景，并最終提出了相應的對策建議，為現代農業技術的進一步發展與應用提供理論依據與參考價值。
魚菜共生技術的發展現狀
20世紀80年代，美屬維爾京群島大學（UVI）的詹姆斯·瓦克斯（Dr. James Rakocy）博士成功研發了魚菜共生系統，被譽為“魚菜共生之父”，并將該理論與技術在全球范圍內進行廣泛傳播與推廣。根據數據統計，目前至少有43個國家和地區開展了魚菜共生技術的研究與實踐，并且各國根據魚菜品種的差異、技術發展水平及市場需求的狀況，均對魚菜共生系統進行了本土化的改良與創新。
中國于20世紀90年代，由中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所丁永良教授等引進魚菜共生技術并開展實驗研究，設計了國內首套實驗性魚菜共生裝置，并進行了后期設備裝置與系統參數的改良，以適應不同魚菜品種、不同水培模式，提高技術普及與產量效益。
目前，我國魚菜共生系統的技術應用主要分為兩種模式。第一，工業生產型。這種類型主要針對大規模養殖的合作社和企業，養殖形式主要依賴無土栽培技術，養殖品種多樣，整體系統結構復雜，生態循環方式靈活，產量可觀，經濟效益良好。第二，休閑觀賞型。該模式主要以養殖觀賞魚和景觀水生植物為主，主要用于大型園區、景觀庭院、休閑娛樂和家庭陽臺的布景與美化，具有更高的休閑體驗及藝術效用。
主要技術模式與特征
魚菜共生系統是將水產養殖循環系統和水培蔬菜耕種技術整合為一體的復合型生態循環培育系統。根據種植部分的技術差異，該系統通常具有以下4種技術模式：
直接漂浮法 直接漂浮法是當前國內魚菜共生應用面積最廣的模式。這種模式是直接將蔬菜苗固定在由泡沫板、竹架等材質建構的定植板上進行水培。此方法投資規模小，簡單易操作，但氨氮磷吸收不夠徹底，因此利用率不高。
硝化過濾法 這種模式適用于以魚菜共生為主營業務的養殖戶或企業。此模式將養殖水體與種植系統分離，經由硝化系統進行連接過濾。尾水經硝化作用后，分解為可以被蔬菜吸收的游離營養形態進入種植區，用水循環或噴霧的方式供給植物根系吸收，循環反復，形成閉合平衡生態系統。這種模式適宜于規?；a，效率較高，系統穩定性較強，但技術含量高，投資成本大。
分離滴灌法 該模式較為簡單，多適用于瓜果等高大植物的水培技術。該技術直接將養殖水體與栽培基質的灌溉系統連接，養殖區排放的廢液以滴灌的形式循環至栽培基質或栽培容器中，經由過濾后，再將凈化水返回至養殖水體中。此種模式要求基質具有較好的過濾性能，否則易出現堵塞、排水不暢等現象，使生態平衡遭到破壞從而影響生產。
水生蔬菜法 這種方式屬于養殖與種植分離式共生，適用于茭白、水芋慈菇等蔬菜品種。養殖過程中需要將栽培田塊鋪上防水布，返填回淤泥或土壤，灌水構建種植床；養殖池的水可以直接排放至農田，再從另一端回流至養殖池。廢水在防水布鋪設下沒有滲漏，而水生蔬菜又能充分濾化廢液，同樣可以得到良好的生物過濾作用。
實施應用與推廣前景
魚菜共生技術原理簡單，實際操作性強，可適合于規?；乃a養殖與休閑農業項目，也可用于小規模的家庭農場或都市陽臺農業，具有廣泛的應用前景。
魚菜共生技術在水產養殖農業中的應用 北京市懷柔區東方尚品農業種植專業合作社，在池塘上采用魚菜共生的模式飼養鯉魚，種植生菜、油菜。他們將溫室大棚改造，設計了蔬菜立體種植區和“回”字型漁業養殖區。養魚的水經過過濾，變成自帶有機肥料的“營養液”，通過管道滋養蔬菜；水培蔬菜的水，經過養分吸收之后，又變成適合養魚的凈化水，從而形成一整套循環生態系統。經測算，立體栽培模式增加了大棚蔬菜種植面積的13.4%，蔬菜年產量比傳統的種植模式增加了4倍，棚內養魚年收入也可達1萬多元。
魚菜共生技術在休閑農業項目中的應用 位于黑龍江省的農墾山河農場，旨在打造集“觀光+采摘+私人訂制”多元化的魚菜發展格局，把園區模式和市場需求緊密結合，取得了顯著的經濟效益。該園區通過上層吊掛栽種白蘭瓜、香瓜、西瓜等瓜類植物；第二層盆栽久保桃、寒富士等水果；第三層種植菠菜、西紅柿等蔬菜；第四層水面高密度養殖魚、河蟹、淡水蝦等水產，實現無化學農藥污染與肥料的有機生態栽培與養殖模式。大棚內除了種植黃瓜、西紅柿、茄子等20余種常規蔬菜外，還種植萵筍、山藥等特色經濟作物，魚池也引進一批中華鱘、紅鯉等稀有魚種。同時，園區積極拓展旅游產業發展空間，形成了“觀光+采摘+私人訂制”的多元化魚菜共生發展格局。
魚菜共生技術在都市陽臺農業中的應用 “都市陽臺農業”是現代低碳生活的新型表現形式，也是現代家庭園藝生活的一部分，體現了都市居民一種健康的生活方式，同時也激發了人們的培育興趣，緩解壓力、陶冶情操。陽臺魚菜共生系統的設計主要滿足觀賞性與裝飾性，其主要產出無公害的蔬菜水果，包括葉菜類、瓜果類和花卉類等，目前已經有20余種常見的蔬菜水果可以實現水培且具有良好的產出效應。養殖的魚類也以觀賞性、娛樂性為主，最常見的為錦鯉和金魚，同時集合壁掛式、盆栽式、管道式、立體式等多樣性的培育設備，因地制宜，大大提升了城市居民的生活質量與審美需求。
隨著高效循環水產養殖技術與水培蔬菜創新技術在我國農業各個領域的推廣與應用，促進了農、漁業以市場為導向的可持續綠色經濟發展模式。這些新技術具有節水、節能、環保、高效等特點，值得在魚菜共生技術領域示范和推廣。
系統布局向城鎮化、立體化發展 目前，我國規?；聂~菜共生系統主要以溫室建設為主，以實現環境平衡、避免自然災害、提升產量與經濟效益的目的。但溫室建設具有較高的投資成本，通常為400～450元/m2，從而提高了行業準入門檻。因此，因地制宜的改良適宜當地氣候環境與城鎮生產規模的魚菜共生循環系統，并結合垂直農業技術與立體栽培技術，是當前需要解決的主要問題。
硬件設施向智能型、生態化發展 根據魚菜共生技術成本結構分析顯示，勞動力、魚苗與飼料、能源約各占總成本的1/3，因此，減少勞動力使用與能源消耗將是提升系統整體生產效益的重要方向。目前，自動化技術已經基本可以覆蓋一些溫室作業的生產，但對規?；B殖生產依然具有很大的局限性。未來，生態型、智能化、去勞動力的生產模式將成為魚菜共生技術領域的主要研究方向。
技術推廣向人工智能化、商業規?；l展 魚菜共生系統涉及生物、植物、微生物三類種群，是多種生物相互作用的有機生態系統。系統運行過程中，管理維護復雜、技術門檻高、勞動力與能源消耗成本大，導致系統無法普及并產生規模效應。因此魚菜共生系統應融合大數據與人工智能技術，實現標準化管理與數據化監測，從而減輕能源消耗與勞動力成本，以實現規模經濟與生產效益。
魚菜共生系統順應了時代的發展潮流，為人們提供綠色健康農產品的同時，還有效解決了城市發展所帶來的環境問題、食品安全問題和土地危機問題，為發展循環經濟、低碳生活提供了新的模式。
參考文獻：
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作者簡介：劉郡，女，漢族，中國人民大學碩士。研究方向：生態創意農業，城市農業，農業現代化。
本文得到國家重點研發計劃資助項目（2017YFE0118500）的資助
劉郡
北京生態創意農業服務聯盟
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