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鱼菜共生

鱼菜共生,又称养耕共生复合式耕养,指的是结合了水生动物中的排泄物与水中的有机质, 分解过滤成植物可吸收的无机盬后供应给饲养箱上的蔬菜,同时蔬菜的根系把系统内的水净化供给水生动物使用[1],结合水产养殖(Aquaculture)与水耕栽培(Hydroponics)的互利共生生态系统[2]在一个鱼菜共生系统中,来自一个水产养殖系统的水被输送到水栽系统,其中副产物是由硝化细菌分解成硝酸盐亚硝酸盐,它们由植物利用作为营养物。水然后再循环回到水产养殖系统。

在鱼菜共生中,可以吴郭鱼锦鲤宝石鱼等鱼种。池子的水带有鱼的排泄物,含有等成分,若直接排到河川、土壤,会造成环境的负担;不过,若拿这些废水来种菜,反而提供蔬菜养分,而且蔬菜净化水质后又可以导回鱼池再利用。这一套平衡系统,能避免水质恶化,且形成鱼帮菜、菜帮鱼的良性循环。[3][4][5]

使用鱼菜共生技术种植的蔬菜可以不需添加肥料,但因为各系统的设计及鱼与菜品种的配合, 在某些情况下, 会有部分养分不足, 需要做补充,如常遇见的 铁、钙、钾。使用种植过程中, 因为养鱼, 故无法使用农药杀虫, 一般可以利用物理机制, 如防虫网或是有机认证的资材以做为虫害的控制。[来源请求]

以下的内容只是鱼菜共生概念的介绍, 实际的系统应用, 需要参考更完整的相关资料。

历史

鱼菜共生在历史上有迹可循,但是在其第一次时间出现上有一些争论,阿兹特克人于公元1150年就将植物种在湖边浅水区固定或在水上使用木筏及其他料做成的岛屿,利用人工浮岛的方法发展农业,这种作法被叫做“奇南帕”。[6] [7] 中国人则在唐朝(618年-907年)就有稻鱼共生,利用田里空间种稻兼养鱼。利用人工浮岛种植,唐代(618年-907年)称葑田[8],元代代称架田。明末清初,实现桑基鱼塘或蔗基鱼塘,实现养蚕业、与制糖业与渔业的共生。[9]

系统组成

一个商业鱼菜共生系统。

鱼菜共生包括两个主要部分,水产养殖和水耕种植。鱼菜共生可以能够结合两种优点而改善两边缺点,不断循环再利用。尽管由这两部分为主,鱼菜共生系统还包含几个组件或子系统, 如有机质的分解的过滤系统,或用于保持水溶氧的, 充气系统等 。[10]

典型的组成部分包括:
  • 鱼池:饲养水生动物。
  • 过滤池:主要用于过滤水质, 一般包含了, 固液分离的物理过滤及培养硝化细菌将氨、氮转为亚硝酸盐、硝酸盐等的生化过滤。
  • 种植池:栽种植物

系统组件

一个鱼菜共生系统依赖于不同生物共生才能够成功。三个主要的生物是植物,鱼(或其他水生生物)和细菌。有些系统还包括像蚯蚓等额外的生物。

植物

水耕浮筏鱼菜共生
水平的PVC管,绿叶蔬菜,莙荙菜(甜菜)在前。

鱼菜共生中, 养份的来源是鱼的排泄物及饲料的残料等, 故放养的数量会影响水中养份的含量, 在一定含量下, 可种植一定数量的植物(视各品种), 当种植量超过水中养份含量, 会产生生长不良的情况, 当种植量不足时, 则养份会有累积的问题

鱼(或其他水生生物)

目前鱼菜共生中主要是使用淡水鱼,例如:宝石鱼大头鱼锦鲤等等,但也有使用淡水小龙虾[11]

细菌

硝化菌,在有氧的环境下将氨转化成硝酸盐,是在鱼菜共生系统中最重要的功能之一,从而有效地降低了对水生生物的毒性,并为植物提供可吸收的硝酸盐化合物。氨为鱼类等水生生物新陈代谢的产物通过排泄作用和鱼腮持续的排放,虽然植物在水中可吸收一定程度的氨,但由于氨的浓度较高(通常介于0.5和1ppm之间)可杀死水生生物。[10]

氨可以通过联合健康的种群被转化成其它含氮化合物:

水耕子系统

植物生长在水培系统中,透过水携带供植物生长所需的营养成分。这使他们将水生动物有毒的代谢物通过过滤池及生化池转换成植物可吸收的养份,植物在系统中持续吸收养份, 并返回到养殖池。这个是循环的。

水培系统的常见的鱼菜共生的应用包括:

  • 深水式:发泡胶筏漂浮在槽比较深水产养殖盆地。
  • 介质式:固体介质如砾石粘土珠,在从养殖淹没与水的容器内。
  • 潮汐式:固体介质在交替淹没的容器,沥干利用不同类型的虹吸排水管。 这种类型的鱼菜共生的也被称为洪水和漏鱼菜共生或落潮和流鱼菜共生 。

其它也包含了, 营养液膜技术英语Nutrient film technique,管耕式等。 每种方法都有自己的好处[12]

因为在不同生长阶段的植物需要不同数量的矿物质和营养素,植物成长收获同一时间交错使用。这样可以确保鱼菜共生的生态平衡。[13]

硝化池

在一个鱼菜共生系统中,细菌附着在系统与水接触的所有的固体表面上,硝化池主要负责将氨转化为可用硝酸盐。控制氨和亚硝酸盐在水中的浓度。照顾这些细菌菌落以调节氨和亚硝酸盐的全同化是非常重要的。这就是为什么大多数鱼菜共生系统包括硝化池单元。[10]加速鱼菜共生有机固体的分解一种方法是使用蚯蚓。

操作

饲料来源

在大多数水产养殖为基础的系统,饲料通常来自价值较低的物种的鱼粉,但是野生鱼类资源的枯竭不断使这种做法不环保。有机鱼饲料可能被证明是缓解这一问题的可行的替代方案。其它方法包括水生植物一种。[14]

水的使用

鱼菜共生系统是循环水养殖系统,养殖不换水不排放非常有效地重复利用水。该系统依赖于鱼类和植物之间的共生关系,以稳定的循环系统降低水质的波动来进行系统运作,除了植物吸收和蒸发才需加水。

能源的使用

鱼菜共生装置依靠人造能源来进行水的循环,其他能源需求包含了环境控制, 增加水中溶氧等。然而使用替代能源或是绿色能源, 也是一种增加环保的方式。

虽然精心设计可以最大限度地降低风险,鱼菜共生系统可以有多个“单点故障”的地方,例如,遇到电气故障或管道堵塞问题可能导致完全丧失水生生物。

参见

参考来源

注脚

引用

  1. ^ 绍兴县:“叙兰苑”试验成功“鱼菜共生”系统. 2013-08-07 [2013-08-12].
  2. ^ 魚菜共生. 2014宜兰绿色博览会 - 看见土地新价值. 宜兰县政府. 2014年3月.
  3. ^ 魚菜共生 住都市也能自給自足. 上下游新闻市集. 苹果日报. 2014年2月23日.
  4. ^ Rakocy, James E.; Bailey, Donald S.; Shultz, R. Charlie; Thoman, Eric S. Update on Tilapia and Vegetable Production in the UVI Aquaponic System (PDF). University of the Virgin Islands英语University of the Virgin Islands Agricultural Experiment Station. [11 March 2013].[失效链接]
  5. ^ 魯廣饒花官鎮發展生態循環現代農業. 商报. 2013-08-05 [2013-08-12]. (原始内容存档于2014-03-11).
  6. ^ 《鱼菜共生:鲜采现吃!从地下室到顶楼,从零开始实践的新形态懒人农法》, 城田鱼菜共生健康农场 著,麦浩斯出版社,20页,ISBN 978-986-408-016-8
  7. ^ Boutwelluc, Juanita. Aztecs' aquaponics revamped. Napa Valley Register. December 15, 2007 [April 24, 2013].
  8. ^ 唐 秦系《题镜湖野老所居》诗:“树喧巢鸟出,路细葑田移。” 宋 陈旉《农书》卷上:“若深水薮泽,则有葑田,以木缚为田丘,浮系水面,以葑泥附木架上而种艺之。其木架田丘,随水高下浮泛,自不渰溺。”另见《王祯农书》架田
  9. ^ 《鱼菜共生:鲜采现吃!从地下室到顶楼,从零开始实践的新形态懒人农法》 城田鱼菜共生健康农场 著,麦浩斯出版社,22页~24页,ISBN 978-986-408-016-8
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 Rakocy, James E.; Masser, Michael P.; Losordo, Thomas M. Recirculating aquaculture tank production systems: Aquaponics — integrating fish and plant culture (PDF) (454). Southern Regional Aquaculture Center. November 2006 [April 24, 2013]. (原始内容 (PDF)存档于2012-09-15).
  11. ^ Backyard Aquaponics. Importance of Fish. [April 24, 2013].
  12. ^ Lennard, Wilson A.; Leonard, Brian V. A Comparison of Three Different Hydroponic Sub-systems (gravel bed, floating and nutrient film technique) in an Aquaponic Test System. Aquaculture International. 2006, 14 (6): 539–550. doi:10.1007/s10499-006-9053-2.
  13. ^ Rakocy, James E.; Shultz, R. Charlie; Bailey, Donald S.; Thoman, Eric S. M.A. Nichols , 编. Aquaponic production of tilapia and basil: Comparing a batch and staggered cropping system (PDF). Acta Horticulturae (International Society for Horticultural Science). 2004, (648) [April 24, 2013]. (原始内容 (PDF)存档于六月 12, 2013).
  14. ^ Royte, Elizabeth. Street Farmer. The New York Times Company. July 5, 2009 [8 March 2011].

书目

  • 陈登阳, 林琨尧, 黄昶立. 《魚菜共生:打造零汙染的永續農法及居家菜園》. 晨星 出版社. 2017-10-12: 272页 [2017]. ISBN 978-986-443-349-0.
  • 城田鱼菜共生健康农场. 《魚菜共生:鮮採現吃!從地下室到頂樓,從零開始實踐的新形態懶人農法》. 麦浩斯出版社. 2015-03-26: 128页 [2015]. ISBN 978-986-408-016-8.
  • 王献堂; 水水团队;NIC、小房子(绘者). 《魚菜共生:水培趣,打造可食的綠色風景》. 尖端 出版社. 2015-03-23: 200页 [2015]. ISBN 978-957-105-902-0.
  • 好吃编辑部. 《住在田中央!農夫、土地與他們的自給自足餐桌》. 麦浩斯出版社. 2015-03-22: 208页 [2015]. ISBN 978-986-580-279-0.

外部链接


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