家庭“鱼菜共生”系统的可行性

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这是一个有趣的话题,有很多爱好者一直在尝试,这是跨越“种植”和“养殖”两个领域的新概念。也许各位看到过这个单词Aquaponics,中文翻译最常见要数“鱼菜共生”。 Aquaponics是由 Aquaculture(养鱼,水产养殖) 和 Hydroponics(水培,植物无土栽培) 两个词结合而成的。

一些家庭饲养了观赏鱼或食用鱼,也有爱好者在家进行无土培植蔬菜瓜果,这是两个独立的养殖/种植系统。如何将两者结合在一起,建立一个互补的循环系统,把鱼类的排泄物送入蔬菜培育槽,经过植物根系吸收,过滤后的清水回流到养鱼池,形成两个独立系统的互补。本文介绍在这方面的一些尝试:

一、工作原理

Aquaponics 是一种结合水产养殖(Aquaculture)和水培种植(Hydroponics)的可持续农业系统。其基本原理如下:

  • 养鱼:在水池或鱼缸中养殖鱼类,它们的排泄物含有丰富的氮和其他营养物质。
  • 细菌分解:水中的有益微生物(如硝化细菌)会将鱼的废物分解成植物可以吸收的养分,主要是将氨(NH?) 转化为 硝酸盐(NO??)
  • 水培植物:植物的根部浸泡在水中,从水中吸收营养,从而净化水质。
  • 循环利用:净化后的水重新回到鱼缸,为鱼提供干净的生存环境,实现可持续的生态循环。
这种系统不需要传统的土壤种植方式,减少了水资源的浪费,并且可以实现高效的食物生产。



家庭水族-蔬菜培植系统工作原理图

二. 典型的家庭“鱼菜共生”系统

下面是两个比较典型的家庭“鱼菜共生”系统:

范例一

该系统上部是有陶土介质颗粒的种植槽,下部是养鱼箱。左边白色的PVC管子是鱼箱污水的出口,右边白色PVC管子是种植槽净化水的出口,净水流入鱼箱。利用倾斜的角度来调节种植槽的水位。通常系统没有必要常态运行,在左边水泵电源接口处加接一个定时器来自动启动循环系统。

 

范例二

 该系统由三个种植槽连同成一个U型种植区域,下部是一个养鱼箱。

三、系统设置

   尽管原理简单,但实际建造系统时还需些注意事项:

1.  鱼池要选用不带过滤措施的水泵,简单的园艺喷泉泵就可以,但要注意具有一定的扬程和流量。要是使用原有的鱼池过滤泵改装系统,只要拆除内部过滤棉等材料。

2.  控制水泵的流量。流量太小无法输送足够的废水,流量太大使得种植槽溢流,要采取分流措施。

3.  为了防止蔬菜漂浮移动,通常要使用无土培植的介质材料,比如特制的陶土圆球,碎石头等。也可以使用专用或自己特制的容器来固定蔬菜。

4.  鱼池的大小和种植槽大小的比例,鱼池内鱼的多少和种植蔬菜多少的比例都要适度调节。太少的鱼,无法产生足够的“肥料”,从而使得蔬菜缺少营养,或是太多的鱼产生过多养份而得不到净化水的功能。

5.  鱼池(箱)可以根据“观赏”功能还是“食用”功能来决定鱼池的安置,通常观赏鱼要敞开,或是前面设置透明材料,起到观赏的作用。而食用鱼可以敞开也可以隐蔽。种植槽就必须敞开,而且放置位置要有一定采光,无法得到自然采光,必须使用灯光采光,便于植物生长。

6.  种植的蔬菜最好选择喜好水生的蔬菜,比如芹菜,生菜,香菜,君达菜,番茄,豌豆和爬藤类瓜果等,有人种植草莓也非常成功。通常种植秧苗(非种子直接播种),种植前要用水把秧苗根部的泥土洗净。也可以使用健壮的带根系的蔬菜根,我曾经把芹菜的根部种植后,生长出非常好的芹菜。其种植方法和无土培植的方法完全一样。

7.  养殖的鱼类范围就比较广,观赏鱼类的金鱼,锦鲤和锦鲫都可以,食用鱼中的家养鲫鱼,鲤鱼,鲈鱼,盲曹,小龙虾和鳟鱼等都非常适合。但是在澳洲要买食用鱼苗不容易。



常见可用于家庭水族-蔬菜培植系统的鱼类

四、我的试验

1. 用阶梯改建的“鱼菜共生”系统:


循环处理流向示意图:
黄色:未经处理的鱼池污水
红色:种植槽植物根系过滤途径
绿色:经过植物根系处理的净水


改善的水质清澈见底

芹菜,生菜,君达菜

经过几个“季节”的尝试,“收成”并不理想。放弃“种菜”,改种根系比较发达的观赏草,增加了美观度和过滤性能,从来不要打理。

2. 自制鱼缸的“鱼菜共生”系统:

种植槽原理图
 
种植“麦草”
3. 鱼缸的“鱼菜共生”系统:

后来我基本上放弃在这个系统上“种菜”,但一直利用这个系统种“观赏类绿植”,这个鱼缸上配置的“鱼菜共生”系统至今已经5年多了,水栽“绿萝”,两者相安无事。

种植槽绿萝根系过滤的清水流回鱼缸
 
种植槽无土培育的绿萝生长良好
五、家庭“鱼菜共生”培植系统的结症

家庭“鱼菜共生”系统使得两种养殖/培育系统互补,非常合理,也有一定的实用效果,开支也不大。只要爱好水族养殖和无土培植的朋友都可以改建这个系统,进行调试和实验。

根据本人的体会,要建立一个系统不难,但最难的是平衡两个独立系统的供需矛盾。因为在实际养殖时鱼类的数量(也就是产生的排泄物)和蔬菜种植的数量和种类都有关系。鱼类太多,产生的“肥料”太多,植物吸收不了,回流的水得不到充分过滤,鱼池的水质受影响。但鱼类太少,产生的“肥料”不够,引起植物发黄得不到良好的生长营养。
 
通常商业饲养系统会掺加一些药剂来辅助净化鱼池水质,或是添加营养素来促使植物有个良好生长环境。但是家庭饲养/种植的目的是供自己家庭享用,安置这个系统的目的除了兴趣爱好之外,我们都希望享用零污染和纯有机成果,要是再添加化学物品,就失去了意义。
六、未来发展趋势

尽管家庭“鱼菜共生”要得到高产量,提供一个家庭的蔬菜需求不现实,但Aquaponics 作为一种生态友好型农业模式,未来有望在可持续食品生产和城市农业领域发挥更大的作用。

可能未来这个领域呈现出一些独特的优点,会引起社会的重视:

  • 城市农业和垂直农业Aquaponics 适合在城市高楼、屋顶农场或室内垂直农业中应用,充分利用有限空间,实现高密度生产。
  • 节水环保相比传统农业,鱼菜共生系统能减少 90% 以上的用水量,非常适合干旱地区或水资源匮乏的地区。
  • 智能化管理:随着联网、自动化传感器和 AI 技术的发展,可以对水质、温度、营养水平进行实时监控,提高生产效率。
  • 家庭和社区应用:越来越多的家庭和社区农场开始采用 Aquaponics,自给自足种植有机食品,减少对外部市场的依赖。
  • 商业化发展:未来,Aquaponics 可能成为可持续农业的重要组成部分,大型农场可以采用这种系统减少化肥和农药的使用,满足对有机食品日益增长的需求。


未来可能出现的“鱼菜共生”商业产品

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