鱼菜共生系统的建立

鱼菜共生系统的建立鱼菜共生技术是一项涉及到微生物、植物、鱼三者共营共生的技术，利用三者间的生态关系实现能量物质间的可循环可持续动态发展，达到一种仿自然生态而胜于自然的生态的人工系统，在建立这样的系统时要考虑到三者之间生物种类、及生物量之比例，从而达到一种最佳的生态组合。为了使三者间都有一个良好的互生环境，硬件设施的建设是基础，软件的调控是关键，物种的选择是达到成功共生的重要环节。在生产上可以根据上述原则去构建相关的设施设备和鱼种选择、微生物的培养。开发鱼菜共生系统达到最适的生态平衡与最佳的经济回报，需考虑到以下几个方面。第一步，在光照充足，水源保障，电力交通方便的地方选择基地，最适是在郊区或城市空旷地带，可以更贴近市场，便于产品的直销上市，减少中间运输环节，也可以改变传统长途运输对鱼菜产品新鲜度及质量的影响，得以发挥近郊农业的地域优势与市场优势，也是对城市农业水资源运用的最经济生产模式，以往在城区或郊区常因水资源的制约而难以进行水产养殖，而鱼菜共生具有用水量极省，循环利用率高特点，完全可利用饮用水进行洁净化无污染之生产，是普通养殖业用水量的10%，种植用水量的1/3，也就是该系统几乎可以实现水的100%利用，除了自然蒸发与植物蒸腾耗水外，系统的运行没有任何浪费，是节水集约型农业生产模式，更是适合城市发展的都市农业项目。第二步，确定种养殖的面积与比例，种养殖的面积与比例关系到物种间的生态平衡关系，也就是物质能量循环利用的最佳比例，适合的比例是系统成功运行之关键，比方说，多少鱼排出的粪便能为多少菜提供养分，什么微生物种类的培育能够对水质净化产生最佳的生态效果，这些是三者间共生关系建立的前提，也是该系统最为核心的技术基础。虽然目前，有许多地方也进行着工业化养鱼，但它们主要依靠物理与化学净化水质的方法来实现净化，与达到高密度的目的，设备设施与运行的成本极高，难以让普通业主所接受，存在的养殖成本高，市场竞争力弱的问题，而引进植物与微生物参予系统共建时，就可以发挥微生物的强大分解能力来处理分解水中的有机物及转化对鱼生存影响较大的氨氮，可以启动植物庞大的根系表面积来吸收吸附分解后可利用吸收的矿物质，从而达到水中残留物及有害物的及时转化与生物净化，为鱼的高密度养殖提供可循环利用的水资源，达到节水节能节料的目的。按照一立方水体配置14平方米的蔬菜种植面积来规划种养比例及布局，也就是一个10立方米的养殖桶每天产生的排泄物就需要14平方米的蔬菜来净化吸收，来达到净化与平衡之目的，这个比例是通过实践证明的较为科学的比例。通常生产上构建时，可建直径3.5米、高1米约10-12立方水量的圆桶作为养殖池，再同时配建140平方米的水培蔬菜床或70平方米的气雾栽培塔，两者布局一般以联体建设更利于管道的布设操作与生产管理，另外，为了让微生物的繁殖有更佳的场所，通常在140平方的栽培面积中，留出1/10-1/5的砾质培硝化床，所谓砾质培硝化床，就是采用豌豆粒大小的石砾铺床面作为基质，也可用陶粒作基质来建立硝化床，硝化床的作用是起到过滤颗粒状的鱼饲废残及为硝化菌等有益菌的繁衍创造场所，达到有机物与氨氮的一级过滤与转化，可以把氨氮转化为对鱼生存影响较小的硝态氮，对养殖水的净化来说是很重要的生物化学净化法。另外，粒状的固态残渣也可以在硝化过滤床上得以附着净化，达到物理过滤之作用。从养殖池外排的水经硝化床过滤后再流经栽培床，在植物根系的吸收作用下，进行了再度的完全生物净化，使水质的各项指标基本达到养殖的水质指标后，再返回到养殖池，为养殖池水质的保持创造了最适的外部生物保障系统，所以硝化过滤床及栽培蔬菜床的设计与规划是成功养殖高密度鱼的关健一环，如果系统设计及比例不合理都会导致水质恶化，从而影响鱼的生长或死亡，这种生物生态的设计方法正是鱼菜共生的最核心技术与最可靠的保障。是其它任何一种方法所不能比的，它具有水处理成本低，水循环利用率高，生态平衡关系稳定，鱼菜菌共生关系和谐，各种生物各得其所各尽其能的完美生态组合，所以专家估计，鱼菜共生系统是当前及未来农业生产中，最为完善可操作性最强的可持续循环有机农业模式，日后必将成为农业的一个主要发展方向，更是城区农业的主要模式。第三步，铺设管道安装相关设备与设施形成科学的水循环系统。鱼菜共生系统中，最为科学的设计就是水培用水与养殖用水之间形成一体化的循环体系，而这种循环体系的构建就是通过合理的管道铺设与设计，再加上智能化或自动化的控制设备与部件，组成了自动化的水循环水处理系统，包括养殖池的排废吸污管，加入新水的进水管与经循环处理后的回流管，以及铺于池底的爆气增氧管，这些管组成了养殖池的管道系统。另外，用于栽培的还有，喷雾管道或者浇灌管道，以及经植物根系吸收后的回收回流管道，这些管道系统的设计，让栽培蔬菜的水与养殖的水之间形成了一体循环，达到彼此的生物生态效果。鱼池底部的饲料残渣或者鱼粪便经吸污管抽吸到硝化床，而在硝化床流过后，一部份经石砾过滤，一部份经微生物转化与分解，再流入微生物处理池，这个池是由生物绵为载体并接种多种微生物的处理池，它可以把硝化处理后的污水，进行数十种类微生物的再处理，把一些蔬菜难吸收的大分子有机物分解为易被根系吸收的矿质离子，也是一个矿化池，经微生物矿化池后，再流溢到另一个贮液池，这个池的作用就相当于蔬菜水培的营养液池，它需经过再次的过滤，供给生长着的瓜果蔬菜等植物，可以是水培供液，也可以是气雾培的喷雾供液，使这些处理后的水再供到下一个植物处理系统（即栽培系统），形成了多道多环节综合处理体系，通过植物根系吸收后，回流的水就可入重新注入的养殖池，从而形成了，微生物、植物、鱼间的共生共存关系，这也是鱼菜共生能够勿需增添大量高昂水处理设备的关键所在，把处理功能最为强大的植物，微生物科学地引入到养殖系统中出，这也是该技术最大的创新所在。管道的布设让水循环形成了一体化，但要让水循环实现自动化科学化，还需配备动力系统与控制系统，其中动力系统就是由抽水泵及增氧充气泵组成，用于排污的可以采用排量较大的自吸泵，用于补水与气雾培的可以选用自吸泵，泵的功率可因栽培面积大小及养殖池的大小来选择，而增氧充气泵其实就是空气压缩机，通过压缩后的空气导入爆气增氧管，在水底形成了微小的气泡达到水体增氧的目的，同时也加快水中氨氮的挥发，让水体微生物的繁殖速度加快，优化微生物的有益种群而抑制致病与恶化水体的微生物产生，在高密度养殖中，增氧系统是必不可少的设施。除了管道及动力设施组成的硬件系统外，还得配装自动化的控制装置或计算机系统，它是整个共生系统的指挥中心，相当于人的大脑，也是实现轻松养殖，傻瓜栽培所必不可少的主要部份。在该控制系统的设计中可以把生产所涉的各种操作皆设为自动化，甚至是饲料投喂，水体加温皆可设为自动完成，但生产上有时为了考虑投入成本与能源的节俭，一些不是必需的常用人工代替，但其中水体溶氧检测是必不可少的，在高密度的鱼体活动发育过程中，会消耗大量的水中氧气，这些氧气含量如低于鱼需氧之下限值就会像池塘养殖那样“翻塘”，其损失是巨大的，所以在系统的控制中把溶氧的检测与实时在线控制作为核心，要把溶氧传感器与计算机控制设备联接进行智能化的控制，达到溶氧参数的自动化管理，在高密度养殖中为了优化溶氧环境还可以附配气液混合泵，它能把纯氧以超细微泡的方式溶入的水中，保持水体有超饱和氧存在，对于鱼及微生物的生长来说是极为重要的。在水质的自动化循环管理中，以围绕水质的各项指标为管理核心，除了溶氧控制管理外，还需每周进行PH值的测定，生产上简易的用试纸，也可选用PH计进行检测，当PH值过低，如低于5时，就需进行调酸处理，往池中添加氢氧化钾或氢氧化钙，这些化学物既可以让水保持中性，又可以起到补充钙与钾的作为，让瓜果或蔬菜长得更好。养殖池的水质环境与溶氧环境是实现鱼菜共生高密度养殖之关键，通过上述系统的科学构建，利用微生物技术实现对鱼有危害所氨氮及时硝化，以及大量有机物的矿化分解，保持水体正常的有机物与氨氮指标，是净化水质实现循环养殖的重要环节，另外，系统提供实时在线的溶氧控制，为高密度鱼群的需氧提供了保障，再加上阶段性的调酸碱工作结合，就可有效解决水质污染问题，达到循环水的多次利用，实现节水养殖。第四步，蔬菜的栽培也是极为重要的部份，培育根系发达，处理能力强的蔬菜瓜果植株，是实现有机物及矿质转化的关键环节，利用根系发达与庞大的吸收表面积，进行水质的净化处理。所以菜果的栽培技术也是成功养殖的主要技术流程，一般在鱼投放入池前，就要提前分批种下各种蔬菜瓜果或其它植物，以保证系统运行后，就具处理水质之功能。蔬菜瓜果或经济植物的育苗，可以采用播种法或无性育苗法，待生根或成苗后就可移栽到栽培床，栽培床分为三种类型，其中硝化床为基质培，只需把苗栽入砾质培的基质中即可，利用基质过滤附着的有机物及硝化分解的各种矿化元素为营养，维持菜果的生长。而漂浮栽培床的植株，则需以泡沫定植板为载体，把苗或种子直接播入有海绵固定的定植孔中即可，随着萌芽生长，根系就自然进入水体中，吸收水中的肥份来供植株生长，从而起到净化作用。而气雾栽培的区域，与漂浮水培同样的方法定植，只是它是依赖雾化的水来满足生长需要，也同样起净化作用，不过气雾培过滤法比水培来说，植株生长更快，种植方式更易实施立体化，可以让有限的空间利用面积数倍的提高，同时又起到水体的雾化增氧效果，也是鱼菜共生系统中较为先进的结合配套技术。这种以养殖水为营养液的栽培方法，减少了常规无土栽培的营养配制技术环节，有它的优越性，也有它的不足，因鱼养殖种类的不同及鱼饲料配方的区别，而导致水中营养元素种类及比例的差异，有饲料因动物源配料的不足，会导致栽培蔬菜缺乏微量元素，需于饲料配方中加入鱼粉、贝壳粉，或海藻类配料，就可解决微量元素不问题，如果还出现缺素症可以于水体中加入微量元素，最好是微量元素的螯合物，更利于吸收与稳定。但是，鱼菜共生模式，不能向水体中施入大量的化肥，也不能对蔬与果进行农药防治，否则，系统中会进入农药，危害鱼的生长，甚至死亡，所以在鱼菜养殖的设施大棚外，最好，外扣防虫网以防虫类进入系统。这样就可以生产出完全的有机蔬菜及鱼产品。第五步、种植的蔬菜开始生长后，就可往池中养鱼，如果前期因水质过于洁净，菜没有肥力，可以先进行营养液栽培，待生长至一定大小后，再采用养殖水循环栽培。可以在共生系统运行前，利用回流池进行营液配制，以供蔬菜生长，待系统切换到养殖系统时，再清理化学营养液，以保持水体的洁净。投放鱼苗前，要对鱼池进行消毒，以无任何残留的双氧水消毒为佳，消毒后再注入清水，保持水位1米左右。投放的密度，一般鲤鱼为80-100尾/立方水体，罗非鱼为200-300尾/立方水体，因罗非鱼更耐缺氧环境。饲料的添加做到少喂多餐，以鱼总体重的3-5%，以每周测量一下单尾重来计算总重量，再确定推测出每周每天投喂量，投喂的饲料以浮料为好，可以减少底部的沉渣，有利于水质的保持。在养殖过程中，只在定期投料，定期换水，就可保持系统的生态平衡，无需向水体中加入抗生素及鱼病防治的化学药品，利用微生物及植物根系排泄的抗生素与酵素就可提高抗病性也防治鱼病的发生，这是一个完美的生态平衡系统，不要轻易地向系统投入化学药品，否则会打破原有的平衡关系。一般系统每天向池中注入1--10%的新水即可，这是用于蔬菜蒸发及鱼体消耗的用水，可以做到最大的节水化养殖。注入新水的操作也是利用水位传感器进行自动添加，这样就形成了所有水循环系统的自动运行，包括排污，水培循环，添加新水等。总之，鱼菜共生系统只要掌握生态平衡关系及操作的环节，就可轻松地实现城市养殖，旱区的节水养殖及蔬菜的栽培，还可完全实现可循环节能型的有机耕作，是未来农业发展的一大趋势，更是生态农业及观光旅游休闲科普教育农业的主体，具有广阔的前景与意义，是人类与自然斗争过程中和谐发展的经典农业模式。