基质水培式的鱼菜共生系统构建研究

基质水培式的鱼菜共生系统构建研究

杨杰，陈子兴，张家华，刘泽林，李崇阳，张旭

（福建农业职业技术学院，福建 福州）

摘 要：本文主要阐述对基质水培式鱼菜共生系统关键技术的研究，该系统能够能够让鱼类、微生物、植物三者达到和谐共生，保持生态平衡。实现了生态保护，又促进经济收入增长，是现代化农业发展的必然选择。

关键词：基质水培；鱼菜共生；栽培技术

    随着信息化技术的发展，为发展绿色循环农业提供了技术支持。发展循环农业是传统农业向现代化农业转型升级的必然趋势。作为现代化循环农业：基质水培的鱼菜共生系统随之快速发展，其应用前景广阔。通过人为技术的运用，鱼菜共生系统实现了将鱼类所排泄出来的分泌物以及废弃物，转化成为植物生长所需要的营养物质与盐类，实现废物利用的作用。同时，植物生长能够对水质净化，从而有效的去改善鱼类的生存环境，从而实现互利共生。基质水培式的鱼菜共生系统是通过生态循环理念去构建一个新型复合的耕作系统，从而将蔬菜种植和水产养殖有效的融合在一起，达到养鱼却不用换水就能达到净化水质的目的，种菜却不需要施肥就能让蔬菜开始生长，实现协同共生。

一、鱼菜共生系统的分类

   我们依据不同的植物种植方式鱼菜共生系统能够被划分成以下四个类型：分别是基质栽培式的鱼菜共生系统、深水栽培式的鱼菜共生系统、浅液流栽培式的鱼菜共生系统与气雾栽培模式的鱼菜共生系统。

1.深水栽培式的鱼菜共生系统

    该系统的原理是将泡沫、塑料等比较容易浮在水上的物品，将这些物料制作成为蔬菜的定植板，然后将蔬菜种植在这种定植板上，再将其漂浮在水面上，依靠养殖水体去实现种植蔬菜的目的。这种模式的鱼菜共生系统操作方法非常的简单，不足就是系统处理能力非常的有限，蔬菜的种植密度比较低，蔬菜的生产会受到杂食类鱼啃食而影响。

2.基质栽培式鱼菜共生系统

   该系统能够将养殖区域与种植区域有效分开，种养殖系统二者通过管道进行连接，将基质（火山岩、陶粒、麦饭石）等填充到种植区域，这不仅能够起到固定蔬菜的目的，还能够将硝化细菌附着起来，将水中的氨氮起到了硝化作用。养殖区域的水体顺着管道进入到了种植区域中，通过过滤步骤、硝化布置、分解步骤等过程，最终达到净化水质的目的。净化的水再经过循环最终流入到了养殖区来提供鱼的生长使用。这种方鱼菜共生系统非常的稳定，能够实现高密度的养殖。

3.浅液流栽培式鱼菜共生系统

   该系统是将种植系统和养殖系统分成不同的区域，蔬菜种植区域通过多层的PVC管道与泡沫种植槽等来种植蔬菜，会依据不同蔬菜的种植生产情况去设置不同的种植孔，蔬菜被有效的固定到了洞内，养殖区域通过水循环，将水流到蔬菜种植的管道中，能够给蔬菜的生长提供养分。同时，蔬菜又能有效去净化水体，净化后的水又通过循环回到了养殖区域。这鱼菜共生系统的空间利用率非常高，但缺点就是其结构非常复杂，成本投入也大。

二、基质栽培式的鱼菜共生系统如何构建

基质栽培式的鱼菜共生系统由鱼的养殖系统、水体的净化系统、蔬菜的种植系统、循环系统等四个系统共同构成。

1.鱼的养殖系统

   该系统通常使用高1.2米-1.6米的圆形桶状来进行养殖，其材质一般是镀锌钢板帆布桶，大小一般根据需要进行设计。养殖的区域（桶底）一般是锥形，将排水口设置在了锥底，实现了“集污水、排污水、排水”等多种不同的功能于一体，通常会将一根多孔排污管道放在其中心，用来有效的吸收水中悬浮的各类污染物，这样一来能够大大的提升该系统的排污能力。还将增氧与进水管道设置在桶内，能够保障鱼生存所需要的氧气，进而提高养殖系统中水的质量。

2.水体的净化系统

   该系统能够对鱼养殖中所产生的大块残饵及其粪便等污染物，进而再对这些大块的污染物有效的发酵，使得种植的蔬菜能够吸收的养分[1]。水体的净化系统主要由竖流分流器与发酵池这两个核心部件构成，竖流分流器首先接收的是养殖桶底部排水口出来的水质，残饵以及鱼的各种粪便会通过竖流分离器底部排污口进入到了发酵池中，清水及少量悬浮物通过上部的排水口管道进入到了种植区域，鱼的粪便及其残饵会留在发酵池内进行发酵，发酵后能够为蔬菜的生长提供一定的营养成分。

3.蔬菜的种植系统

    该系统是通过将鹅卵石、陶粒等固体物质填充到种植床体中等充当种植基质，这种种植基质能够很好的支撑蔬菜的根系，同时也能够为硝化细菌提供非常好的附着，能够有效满足蔬菜的生长，又能够在一定情况下满足硝化细菌其对氧气需求，实现对水体中氨氮硝化的作用。也会在该系统的种植床中加入一些蚯蚓，从而达到对细碎鱼粪、残饵进行有效分解的目的。

4.循环系统

   这部分的系统是鱼菜共生系统非常重要的系统，该系统由管道部分、水泵部分、回液池部分组成。由管道能够将养殖系统、种植系统、净化系统联在一起，依靠重力的原理，水质从养殖桶进入到了净化系统中，水被净化后进入到了种植区内，该区域由蔬菜净化后再把水体传回到回液池中，通过水泵实现了水回到养殖桶中，进而实现了整个系统的水循环。

三、基质栽培式的鱼菜共生系统的构建方法

    基质栽培式的鱼菜共生系统是通过将养殖、微生物以及种植三者达到一个生态平衡。第一步是要明确蔬菜种植与鱼养殖的比例，通常养殖密度为40kg-50kg/吨，其种植面积约为10米左右的范围。鱼和蔬菜二者之间比例不易过大也不易过小，才能保障二者和谐共同生长。确定好鱼菜共生系统二者的合理布局后，进而依据“节能、节地、节材”原则去配置好不同子系统之间的平面和竖向，先地下工程施工，再埋设鱼菜共生系统循环系统的管道，随后再进行搭建鱼养殖系统与水质的净化系统、蔬菜的种植系统。这边注意的是要依据水量大小去确定养殖区底部排水口的直径，才能有效保障水体循环的最优时间，其中要保障供氧管道的合理布置[2]。要根据养殖桶容量与高度设置净化系统竖流分流器，通常是沿桶口 25厘米左右。最后就是进出水口和底部排污口要满足最少水量带走最大污染物的原则设计，保障系统能够有效运转。同时，要铺设带孔的PVC管道在种植槽的底部，让水体能够以潮汐的形式运转，保障其氧气供应量，使得硝化细菌能够起到硝化作用。最后在填充好的基质中加入蚯蚓，既能分解小块粪便，辅助净化水的作用。水通过种植系统，再经过净化后进入到了回液池中，实现了整个鱼菜共生系统的内循环。

四、基质栽培式的鱼菜共生系统的运行管理

    该系统的环境要可控，水质要非常好，通常普通的淡水鱼都能够饲养。系统调试完毕后，将养殖水放入，待达最佳鱼生长水温时加入鱼苗。鱼苗投放时还要进行消毒，投3到4天后，再开始喂食，日投喂量是根据池鱼体重3%-5%计算，可加入自动喂食器。该系统能够种植的生菜、空心菜等蔬菜。同时，要根据鱼的生长密度安排蔬菜在茬口，以套种方式进行，避免在换茬时因蔬菜吸收有限导致水质变差，从而影响鱼的生长。

结束语

基质栽培式的鱼菜共生系统具有高效优质、操作比较简单特点，在现代化农业生产中被大规模使用，是循环农业发展的必然选择。

参考文献

[1]毛昕仪,吴芊润,李波.校园智能化水培蔬菜管理系统[J].儿童故事画报,2023,(14):40.

[2]徐志豪,时卫杰,刘士哲等.智能化叶菜管道水培系统研制与示范[J].浙江农业科学,2022,63(07):1375-1378+1381.