"鱼菜共生"是朝阳产业,还是未来科技?
更新时间:2020-12-07 00:00:00 来源/作者:渔智
01概念
“鱼菜共生”是一类同时养殖鱼类、种植植物的综合种养系统,这并非是一个全新的理念,我国自古有之。2005年浙江省青田县龙现村的"稻田养鱼"被列为世界首批农业文化遗产保护项目,稻田养鱼也被普遍认为是鱼菜共生的前身。
图源:微博 铜仁日报
图源:头条 农村故事儿
图源:微博 羊羊和馒头星球的第一位居民
水稻田
在西方,“鱼菜共生”(Aquaponics)一词起源于20世纪70年代,由“水产养殖”(Aquaculture)和“水培”(Hydroponics)两个词组合而成。近来,也有人提出渔植共生、渔农综合种养等说法,以期改变大众认知中的只能是“鱼”和“蔬菜”共生的第一印象、拓宽其想象的空间。
图5-7:美国的一个鱼菜共生农场(图源:002mag.com)
02原理
一般而言,鱼菜共生系统由水产养殖、植物生产两部分子系统组合而成。在水产养殖子系统中,投喂后未被摄食的饵料、鱼类排泄物在养殖水体中会转化成有害的氨、亚硝酸盐,而这种富氮尾水则是植物生产子系统主要的营养来源。系统中的微生物借助水循环将鱼和植物联系起来,将含氮类有害物质转化为可供植物吸收利用的硝酸盐,水体得到净化后又回到水产养殖池内,如此循环往复,周而复始(如图8-9)。
图8:鱼菜共生流程图
图9:鱼菜共生原理图
03优劣分析
“鱼菜共生”,通过科学的生态设计,使得鱼、微生物、植物三者之间在水体循环中达到和谐共生的生态平衡,从而实现了养鱼不(少)换水而无水质忧患、种菜不施肥而茁壮成长的生态共生。
这种新型综合种养模式不仅比土壤栽培时的病虫害更少、节水节地、生态循环,还能发展天台农园、科普观光等项目,产出绿色健康的农副产品。那么问题来了,除了用于养殖池塘净水的漂浮筏鱼菜共生系统之外,其他类型的系统为何迟迟没有得到大规模推广呢?
图10:浙江杭州某公司的天台农园
笔者认为,鱼菜共生的技术体系虽然已经相对成熟,但还缺乏成熟的商业模式。生产地水土资源的稀缺性,地方的消费习惯,生产过程中的资源配置、市场开发、运营管理等方面都是制约推广的关键因素。
至此,我们开篇提出的问题便有了答案。如能理性地进行推广,鱼菜共生则是有望解决传统水产养殖与水培产业弊端的“朝阳产业”;但若忽视了因地制宜,那再好的模式也只能沦为难当大任的“未来科技”。
04前世今生
鱼菜共生模式可分为自然型、循环型两大类型(笔者只管大胆"胡说",各位看官可以辩证来看哦)。
图11:鱼菜共生的发展历程
目前,国内以种养一体的自然型系统更为多见,该类系统以池塘漂浮筏鱼菜共生系统为代表,主要目的是为了净化养殖池塘的水质。
因此,在农副产品的质量、生产上存在着一些硬伤:首先,由于野外养殖生态环境复杂,在施加药物时鱼、菜无法隔离,系统产出的农产品存在安全风险,消费者接受度较低;其次,自然型系统里只能种植空心菜、水芹等水生植物,一旦种植非水生植物,其根部就会因为缺氧而导致烂根,这大大限制了可种植植物的品类。
图12:自然型——池塘中的空心菜生态浮床
图源:重庆池塘漂浮筏鱼菜共生系统
而发源于西方的循环型系统,则以模块化商业系统为代表,该类系统的水生动物养殖区、微生物硝化矿化区、植物种植区均被物理分割开来,整体设计可控性更高,可种植植物品类、产出农产品的安全性都得以提升。
砂培是最早的闭锁循环型系统,后逐渐演化出基质培、深水培、矿化系统等类型的系统。生产者可以根据所需供应农产品种类的不同,来导向性地选择石英砂、鹅卵石、陶粒、火山石等基质、或纯水培方式。但此类型下衍生出的各类系统均需要电能驱动,或对基建及运行成本、系统的综合管理要求较高;或因基础研究断层而在系统稳定性上有待验证(出于多方面的原因,NCSU砂培系统自Mark McMurtry博士(图15)之后无人继续研究)。
图13-16:循环型-Mark McMurtry博士发明的砂培系统及上海某农场的砂培种植[1]
图17-19:循环型-美国深水培UVI系统[3]
图片及数据源自UVI大学官网
图20:循环型-矿化系统
将鱼粪矿化后添加回系统完全利用[4]
图21-23:循环型-重庆璧山某两处陶粒基质培系统
图24:循环型-湖北鄂州某鱼虾菜共生系统
石斑鱼、澳洲淡水龙虾搭配根系发达的多年生植物
05知识宝库
Dr.Mark McMurtry的NCSU砂培系统(iAVs)[1],是最早的循环型系统。后以此为基础逐渐演化出多种类型的鱼菜共生系统,如:基质培系统[2]、以Dr.James Rakocy的UVI系统[3]为代表的深水培(Deep Water Culture)系统、Dr.Wilson Lennard的矿化系统(Symbioponics[4])等等。
2014年,FAO发布了开源书籍《小型鱼菜共生系统指南》[5](国内鱼菜爱好者对其进行了编译);2019年2月,欧洲科技领域研究合作组织(COST)1305行动资助全球相关领域的科学家合著的《鱼菜共生食品生产系统》[6]一书,也以开源书籍的形式被发布在互联网上(该书由来自29国的68位鱼菜共生研究和实践专家历时4年共同撰写而成)。
此外,自2016年起,每两年都会举办一次国际鱼菜共生大会[7],以促进鱼菜共生产业内外部在技术手段、商业模式创新、行业规范及凝聚力等方面持续向好发展。
图25:2020年国际鱼菜共生大会(线上)
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