鱼菜共生系统 智慧农研

鱼菜共生的技术原理就是自然界物质循环的方式之一（图1），即以水为媒介，鱼菜共生系统，建立水产养殖动物与植物，植物与微生物以及微生物与微生物之间的互利共生机制，

以促进微生物对养殖有机废弃物的矿化分解和植物对营养物质的吸收利用，从而实现“养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常成长”的生态共生效应。

鱼菜共生系统中，随着鱼类排泄物和饲料残渣的增多，异养微生物（包含氨化菌）首先开始繁殖，有机废物被分解并矿化为小分子营养物质，为自养菌（包含硝化细菌）的繁殖提供了条件。其中，有机物质当中的含氮物质经氨化作用转化为氨氮（nh3-n），在硝化细菌的作用下，nh3-n被氧化为no2-n，并进一步被氧化为no3-n，致使nh3-n以及no2-n含量逐渐下降并趋于零，而no3-n含量逐渐上升。此时，微生物的代谢旺盛，系统对有机物质的净化能力强。故no3-n的出现是系统微生态开始建立的主要标志。养殖有机废弃物在微生物的作用下被逐级矿化，继而成为养分被植物根系吸收，从而实现对养殖水体的净化。

uvi模式是很早的鱼菜共生商业化生产型系统[6]，由养殖区、矿化区（沉淀、过滤和硝化池）、种植床三个板块组成（图2），种植床采用深液流栽培方式（dft）。养殖产生的有机废弃物质在沉淀、过滤、硝化的环节中逐步矿化后，被输送到种植区，为植物的生长提供了大部分的营养物质，植物吸收净化后的水体再回到养殖区，实现养殖水体的循环利用。

但生产型uvi系统的后期维护，对技术的要求较高。uvi模式系统中，微生物多样性受人为控制因素（ph、t、do）的影响而受到破坏，因而，uvi系统需要根据水质理化指标向系统中加入微生物制剂，以维持微生物的多样性来确保营养物质的有效矿化。此外，部分有机物质在沉淀之后被排放到了系统之外，而溶解于水体当中的有机物质满足不了植物生长对营养的需求，这导致了uvi系统早期植物缺素的生理异常，同时养殖水体酸等一系列问题都需要技术维护来保持系统的生态平衡。

鱼菜共生的概念

鱼菜共生，顾名思义，就是鱼和菜在同一个环境内互惠互利，共同生长。在英语中，鱼菜共生被称为a，是由a（水产养殖）和hydroponic（水培种植）两词合成而来，可见鱼菜共生就是将水产养殖和水培种植（或者说无土栽培）结合起来的一种农业生产方式。

很早的鱼菜共生距今已有上千年的历史，比如中国的鱼稻混养和桑基鱼塘。现代的鱼菜共生则更强调系统的封闭性和高密度养殖种植，其研究始于上世纪70年代的美国。

那么养鱼和种菜是如何被联系在一起的呢？原来鱼有两种排泄物，一种是看不见的氨水（我们常说的阿摩尼亚是氨的英语ammonia的音译），通过鱼的鳃排出，另一种是固体，也就是我们能看见的鱼便。两者都不能直接被植物吸收利用。而鱼菜共生则利用了硝化细菌能将鱼排出的氨转换成hno3的原理，把鱼的排泄物变成菜的肥料（对于固体鱼便，则需要较长的时间分解矿化之后才能被植物利用），从而将养鱼和种菜有机的结合起来，形成一个可持续的闭环系统，实现人与自然的和谐相处。

鱼菜共生系统其实就是个力求模拟自然生态的一个人工的完整的自然循环水系统，比起很多时兴的生态鱼缸，传统养殖，传统种植都更加接近自然，过滤效果更加强大，而且更加节约制作成本，也少掉了很多日常维护以及可以屏弃所有的添加鱼药和化肥，使得鱼更加健康，菜也更加安全。

鱼与植物间形成良好的共生关系达到动态平衡，鱼产生的排泄废弃物为植物生长提供富足的养分，植物净化吸收的水又可作为养殖水返回鱼缸，无任何环境污染与排放负担。

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