魚菜共生在水產養殖中的應用現狀與前景

○陳 霞 陳 健 李良玉 楊柏偉 袁曉梅

魚菜共生（Aquaponics）是指將水產養殖（Aquaculture）與水耕栽培（Hydroponics）兩種農業技術相結合，通過循環水工藝設計將養殖尾水輸送到水耕栽培單元，利用微生物將氨氮分解成亞硝酸鹽和硝酸鹽作為植物的營養物質被吸收利用，實現節水減排和資源再利用的生態效應，被認為是極具創新性和可持續發展的現代農業生產創新模式。近年來，魚菜共生綜合種養系統取得了突破性的進展，本文將對其作用原理、應用效果、主要模式及優缺點、存在問題與發展前景作一簡要闡述，以期為未來發展提供思路和參考。

1 魚菜共生綜合種養系統的原理

魚菜共生綜合種養系統是應用無土栽培技術，將適宜水生的植物移栽到水面或移植到可承受其重量的人工載體材料上，植物生長過程中通過強大的根系吸收水體中的氮、磷等營養物質，并通過收獲植物體的形式將其移出水體，從而達到凈化水質、修復水體、平衡水環境的作用。

1.1 營養物質體內轉化

水生蔬菜直接或間接地吸收、利用水體中的可溶性氮、磷等營養物質，一部分通過木質化作用轉化為植物體的組成成分，一部分轉化成無毒的中間代謝物如木質素，貯存在植物細胞中，碳元素則通過揮發、代謝或礦化作用使其轉化成二氧化碳和水，達到去除污染物的作用。

1.2 微生物轉化

水生蔬菜根系表面具有發達的微生物種群，這些微生物有很強的轉化作用，可降解有機物。有的水生蔬菜根區的菌根真菌與蔬菜形成共生作用，有其獨特的酶途徑，用以降解不能被細菌單獨轉化的有機物。

1.3 光合作用分解或轉化

水生蔬菜光飽和點和光補償點普遍比陸生陽生植物低，在一天較長時間內都能達到凈光合生產，光合作用過程中通過根系向水體中釋放大量氧氣，提高水體溶解氧含量、促進污染物的快速分解或轉化。

2 魚菜共生在水產養殖中的應用

2.1 穩定池塘水環境

水生植物的根系可形成一個網絡狀的結構，并在植物根系附近形成好氧、缺氧和厭氧的不同環境，可為各種微生物的吸附和代謝提供良好的生存條件，也為生物浮床系統提供足夠的分解者。魚體分泌的黏液具有抑制蔬菜蟲害的作用，排泄物為植物提供營養；蔬菜根系保持水體潔凈。池塘中“水生蔬菜——微生物——魚類”綜合系統的構建利于池塘pH、氮磷、藻類等的平衡和穩定。

2.2 凈化水質

水生蔬菜的栽種能大大提高水體透明度，研究顯示，根、莖、葉吸附、吸收、富集和降解水體及底泥中的污染物，總氮、總磷去除率60%以上，最高可達90%以上，化學需氧量可有效降低。水生蔬菜還對富營養化池塘水體有較強凈化能力，且凈化能力隨著處理時間的延長而提高。

2.3 維持水體溫度

魚菜共生系統中水生蔬菜的葉片和根尤其發達，分枝及葉片會在水面形成一層綠色屏障，遮蔭改變光照的直接作用途徑，降低水體的熱吸收和熱擴散面積，使水體溫度的變化幅度減小，穩定性增強，從而對高溫季節水體降溫和冬季水體保溫具有積極影響。

2.4 美化生態環境

魚菜共生生態系統在調節水質的同時，還具有美化景觀環境的作用，尤其近年來陽臺農業的提倡更推進了其發展。水生蔬菜在養殖池塘中應用，增加了綠植覆蓋，不同葉面、顏色的蔬菜搭配兼以不同浮床造型應用，使得養殖水體呈現景觀美學，為美麗漁村構建提供更多元素。

2.5 提高綜合效益

水產養殖中應用魚菜共生技術，在水體表面栽種蔬菜，一水兩用，產出水產品和蔬菜，提高了經濟效益，化肥、漁用調水產品的使用減少，生產過程中不（少）換水，種菜不施肥，水生態環境得以維護，水產品和蔬菜品質提高，社會效益和生態效益凸顯，綜合效益得以大大提高。

3 主要應用模式及優缺點

3.1 原池漂浮

原池漂浮法是當前國內魚菜共生應用面積最廣的模式。重慶水產技術推廣站所采用的魚菜共生系統就是用泡沫板、竹架等載體，直接把蔬菜苗固定在漂浮板上進行水培，蔬菜栽種面積30%左右。此種方法最為簡單，投資小，但利用效率不高，氮磷吸收不夠徹底，魚類及蔬菜種植密度不大，效益不突出，當放養雜食性魚類時還需對根系進行圍網保護，操作繁瑣。

3.2 異位硝化過濾

魚菜共生主營業務的企業通常采用此種模式。此模式將養殖系統和種植系統分開，以硝化系統進行連接過濾。養殖尾水經過濾后進入硝化系統，硝化系統中接種培養分解N、P及有機質的微生物，尾水經硝化作用后分解為可被蔬菜吸收的游離營養形態進入蔬菜種植區，以循環水或噴霧形式供蔬菜利用，經蔬菜吸收后又再次進入養殖池，從而形成閉合循環。此種模式適宜于規?；a應用，系統穩定性強，利用率高，但技術含量高，投資成本大。

3.3 異位分離滴灌法

此種模式是將養殖水體與植物栽培基質（如石礫、陶粒等）灌溉系統連接，養殖尾水以滴灌形式循環至栽培基質，經過濾收集后返回養殖水體。此種模式較為簡單，多應用于瓜果等高大植物的栽培，但要求基質過濾性能好，否則易出現堵塞、排水不暢等現象，使生態平衡遭到破壞從而影響生產。

4 存在問題

4.1 技術待深入研究

魚菜共生系統并不是普通簡單的單一生態系統，系統中的魚、微生物和蔬菜共生平衡才能維持系統穩定。因此，魚類品種選擇、蔬菜品種選擇以及搭配比例等均需要深入研究和生產應用，相關養殖和種植技術需要綜合權衡，尤其以魚菜共生為主營業務的個體或企業人員更需要具備相關專業知識，保證蔬菜和魚類的正常生長營養需求，才能真正發揮魚菜共生最大效益。

4.2 設施設備需全面配套

目前魚菜共生系統采用的實施設備多為水產養殖設施或種植設施，專門針對魚菜共生的設施設備研發應用較少，采用的泡沫漂浮板等質量參差不齊，易造成水體白色污染，部分設施設備如滴灌系統造價較高，而常規增氧曝氣系統等不能滿足需求，生產中多需訂制，這在一定程度上影響了魚菜共生的推廣。

4.3 智能化管理需完善

魚菜共生生產中多個環節尚依賴人工投入，隨著勞動成本增長及現代農業生產對人工智能管理的需求，生產中急需建立魚菜共生生產模式數學模型，開發不同的穩定智能管理設備，以降低勞動成本，提高種養效率。

5 應用前景

魚菜共生是從傳統農業提升凝練發展而來的經典農業模式，是未來農業發展的一大趨勢，更是生態農業、都市農業及觀光旅游休閑農業的主體，具有廣闊的前景與意義。隨著技術的深入研究、設施設備的成熟推廣以及人工智能的發展，魚菜共生在未來農業中的占比將更為重要。

（通聯：611130，成都市農林科學院成都市溫江區農科路200號 手機：13882137338）