厨卫垃圾处理

鱼菜共生介绍

 

一、鱼菜共生概念

鱼菜共生系统是一种在无土环境中建立的鱼、菜、微生 物的闭合循环。鱼的排泄物能够为植物提供营养,微生物负 责分解鱼粪、提供养分,植物吸收后,水被生态净化后重新排入养鱼池内,从而鱼类以此生存,形成一个封闭的循环系统,达到鱼类养殖与水培蔬菜互利共生。鱼菜共生ECS高效循环种养殖系统是一种新型的复合耕作体系,是国内首个可实现大规模生产的鱼菜共生系统。

在这个鱼菜共生ECS高效循环种养殖系统的装置中,来自养鱼池的水循环流经过滤器和蔬菜生长床实现净化,然后净化过后的水重新流回养鱼池。养鱼水在这两个单元之间循环流动,并且经过滤器和蔬菜生长的双重过滤,避免水体污染,同时也为促进蔬菜生长提供营养,实现了废水的循环利用和系统生产的零排放,真正达到了养鱼不换水而水质无忧,种菜不施肥而长势良好的可持续发展的优良生态农业生产模式。

二、鱼菜共生技术发展历程

传统鱼菜共生技术出现于两千多年以前的农耕社会亚洲地区利用稻田环境养殖鲤鱼、螃蟹、田螺等淡水经济种类,实现农业与渔业双产出。

20世纪70年代,美国马萨诸塞州新炼金术研究中心启动了生态方舟项目,被认为归是现代鱼菜共生技术的起源。

80年代,美属维尔在京群岛大学研发出了UV模式,将植物种植在浮筏上,漂浮在定水深的水槽中,适用于户外大规模生产[2-3]

90年代末,通过将“aquaculture”“aqua”“ hydroponics”的赏鱼ponies”组合,国际学术界提出了“aquaponics”词,即现代鱼菜共生技术并沿用至今。目前,鱼菜共生项目已遍布全球40多个国家或地区。

三、鱼菜共生系统的技术原理

鱼菜共生系统是一种在水环境中建立的鱼、菜和细菌群的闭合循环生产系统,是一个涵盖了动物、植物和微生物迷你生物圈。在该系统中,养鱼池中的饲料残留、鱼的排泄物和水中其它废物是促进蔬菜生长的营养源泉,微生物发挥硝化作用将鱼粪和水中废物转化成能被蔬菜吸收的营养物质,经过处理的养鱼水流经蔬菜的生长床,杂质被吸收,水被生态净化,净化过的水重新流回到养鱼池中。这样整个生产循环得以实现,同时也破解了传统水产养殖中水污染严重的困境。

在整个鱼菜共生系统的生产循环过程中,每一个生产环节都是相互依赖与彼此制约的。如果在饲养鱼类的过程中添加了激素或其它农药,那么当含有这些有害物质的养鱼水流到蔬菜生长床的时候,蔬菜就会产生病变,而且这些有害物质最终也会再流回到养鱼池中,这样鱼类可能也会发生问题。因此,鱼菜共生系统是一个可以自证清白的生产系统。所以,在整个鱼菜共生的生产系统中,为了保证系统的正常运行,是不能使用农药化肥的。鱼菜共生系统是一种高效无污染的,符合当代健康生活方式的可持续发展的生态农业生产模式。

四、鱼菜共生系统技术的主要方法

1、基质栽培

蔬菜种植在砾石或者陶粒等基质中,基质起到生化过滤和固态肥料过滤的作用。硝化细菌生长在基质表面,具体负责生化过滤和固态肥料过滤。这种方式适合种植各类蔬菜。

2、营养膜管道栽培

通常采用PVC管作为种植载体,营养丰富的水被抽到PVC管道中。植物通过定植篮的固定,种植于PVC管道上方的开口内,让其根汲取水分和吸收营养。这种方式主要用于叶类蔬菜的种植[7]

3、气雾栽培

直接将养鱼的水雾化后喷洒到植物的根系,以达到营养吸收的目的。这种方式也主要用于叶类蔬菜的种植。

五、鱼菜共生系统的要素组成

1、水、食物和能源

对全球范围内的鱼菜项目调查发现管道自来水或井水是鱼菜共生系统最常用的水源雨水与饮用水混合也可作为补充用水。养殖动物的食物主要来自于全价

颗粒饲料,水生植物、活饵料和厨余也可作为补充食物投喂养殖动物,鱼菜系统中采用的水泵、气泵、加热器、鼓风机等设备需要能源驱动,大多采用电网的电力供能,极少情况下采用丙烷或天然气作为补充。

2、养殖动物

高密度养鱼池产淡鲈鱼、鲑鱼、淡水石斑、鲟鱼、虹鳟、金鳟以及其它观赏鱼种,平层种养殖槽产台湾泥鳅、螺蛳等。

3、栽培植物

叶类植物如紫背天葵、生菜、木耳菜、油菜、菠菜、小白菜、 油麦菜等数十种蔬菜都可以用于鱼菜共生培养,植物种类的选择需要根据养殖动物、栽种方式、市场需求和经济价值等多种因素确定。

4、微生物、藻类

鱼菜共生系统经常采用砾石、蛭石、陶粒等基质为载体,研究表明鱼菜共生模式能够有效改善鱼类肠道微生物的动态平衡,使鱼类具有更健康的肠道微生态环境;具报道菌藻共生模式下的鱼菜共生系统因硝酸盐的吸收效率更高而具有更好的水质。

五、影响鱼菜共生系统运行的关键因素

饲料是鱼菜共生系统唯一的物质输入,微生物将养殖排泄物和水中的残留饲料分解供植物吸收利用,其中的营养和能量或游离在水体中,或以鱼、菜、微生物、藻类形式转化为生物量,栽培植物的产量与饲喂策略、鱼的代谢、微生物与藻类的活力等密切相关同时,还受到构成比、水流率、光照、pH 等因素的影响。 反过来,植物的生长情况又会影响到水质和鱼的健康,也会影响共生菌藻的微观环境。

1、构成比

构成比是指鱼池内的养殖用水与栽培床内所用介质的体积比,构成比不同将会导致系统内鱼菜比例的差异,一般来说,合适的鱼菜比例才能使系统发挥最大效率,植物量太少会导致营养素在循环系统中过度积累,水质变差,鱼无法健康生长,植物量太多虽然可以保证水质,但却会造成植物生长缺少足够养分而降低产量, 研究表明当栽培槽与鱼池体积比大于3时,鱼和菜的生长状态良好。

2、水流率

水流率的增加可以加快物质能量循环速度,对植物的生长起到促进作用。在对莴苣的研究中发现,增加水流率和管道长度会使产量增加对硝态氮处理效果更好。

3、氮、磷转化与利用

水产养殖鱼类吸收的氮素主要来自于饲料中的蛋白质,这是养殖水体中氮元素的主要来源,同时占到养殖成本的 50 ~ 70%, 研究表明,在传统水产养殖过程中,仅25%的氮以生物量形式转化利用而70 以上氮以氨的形式排放到环境,鱼菜共生系统构建了氮素循环利用模式,以鱼饲料中蛋白质的输入为开端经鱼消化后以氨氮(NH3 NH4+)形式排入水体, 植物可以部分吸收离子态的NH4+一部分NH3会转化为NH4+,总体上会使水中的氨氮降低,另一方面NH4+会被氨氧细菌转化为亚硝态氮(NO2-)再经氮氧细菌转化为硝态氮NO3-)后者是鱼菜系统中植物吸收氮的主要形式。

 4pH

养殖鱼类适合在pH 6.5-9.0之间生长,水耕栽培的最佳范围是pH 5.5-6.5的偏酸性环境。对于水产养殖环境中的硝化细菌而言,最佳 pH 值为 7.5~9.0 的偏碱环境,两类体系对pH值的要求不同使得两者集成后的鱼菜共生系统实际运行时面临两难选择。综合考虑产量和氨氮去除效果,鱼菜共生系统应以偏碱性的pH 8.0为宜,但系统实际运行时水质又往往倾向于偏酸性因此可根据生产需要考虑缓慢添加碳酸钙、氢氧化钙和氢氧化钾等碱性物质适当调控pH值保持在合适范围。

5、光照

光照周期和光照强度对植物生长产生直接影响,从而通过提高水质间接地促进鱼的生长。提高光照强度和延长光周期可以明显加快鱼和菜的生长同时促进水体中氮、磷含量降低。

6、湿度

适当通风可以使室内湿度保持在合适水平空气流通也会增加室内二氧化碳含量利于植物吸收利用。

7、投喂频率

研究表明,适当的增加投喂频率多餐少食,可以加快红罗非鱼的生长促进蕹菜的生长同时保持了水质的稳定。

七、鱼菜共生ECS高效循环种养殖系统特点

全生态:杜绝化肥、农药、营养液、抗生素等物质使用,可达到0排放0污染0残留。

高产值:亩产值可达60/亩,单位面积内可多层级生产30-40种蔬菜、20+种全生态水产。生产的产品营养均衡,口感好,风味佳。

低成本:仅为同类产品的1/8-1/4,无需额外施肥,补水少,节水节电达90%以上。每亩仅需0.5人,易操作,运营管理成本低。

更稳定:微生物活性可高达1-2年。已实现300亩以上大规模生产。性能稳定,可广泛适用于各种地形及气候条件。

八、拷问鱼菜共生

1、鱼菜共生的蔬菜安全吗?

答:极致安全。首先脱离土壤栽培没有重金属污染。其次鱼菜共生因为没有病虫害的温床-土壤,病虫害的威胁小,不用传统农药,仅用生物制剂就能轻松应对病虫害。所有瓜果都能生吃。

2、鱼菜共生如何防治病虫害?

答:防虫网隔离、诱虫板、诱虫灯作为物理办法对付虫害。定期喷施采收间隔期为0天的白僵菌控制虫口数量。对付病害,主要以预防为主,农场定期喷施甲壳素+枯草芽孢杆菌,杜绝病害的产生。

3、鱼菜共生种植的蔬果会不会缺乏营养元素,长期吃会不会导致人体缺素?

答:不会。鱼菜共生水体含有作物生长的所有常量和微量元素。