鱼菜共生系统概述

李嘉丽，赖小华，戚 湛，肖观清

（岭南师范学院，广东 湛江 524048）

1 概况

鱼菜共生系统是一种新型的复合生产系统，它将蔬菜栽培和水产养殖两种生产技术巧妙结合，实现了更高的经济社会效益。在传统的水产养殖中，水体中氨氮含量随着鱼排泄物的积累，会逐渐增加，水体的毒性也会逐渐增加，导致水生动物死亡。在鱼菜共生系统中，将水产养殖水输送到水培系统中，栽培基质中的细菌通过硝化作用等，将养殖水中的氨氮分解为亚硝酸盐，亚硝酸盐后被硝化细菌分解为硝酸盐。养殖水体中的营养物质可被植物直接吸收利用。鱼菜共生系统使水生动物、植物和微生物之间实现了和谐的生态平衡关系。它是一种循环的、零排放的、可持续的低碳环保的生产模式，能有效地解决农业生态危机。

2 经济效益分析

在生产成本上，传统农业要生产出优质高产的农作物，需要有肥沃的土壤和充足的水分，对于贫瘠的土地还要进行土壤改良及深翻工作。而鱼菜共生系统在任何一个角落或场所，只要有水和电的地方即可生产，与土壤条件无关，与气候也无太大关系。而传统的生产模式，都需涉及到机械、农具及柴油等资源，采用鱼菜共生系统使农场的经营管理成本得到有效的削减，间接提高了经济效益。同样，该模式还减少了中间的各种材料成本和人工成本，例如耕种杂草、施肥灌溉和田间管理等环节。从农业模式来看，鱼菜共生系统是一种低成本，高效益且节省资源的商业模式，对于农业企业化运用或农户的专业生产来说都是一种难得的农业技术。

加州大学的研究人员认为，直接营销的巨额人工和运输成本足以抵消通过更高定价获得的收入增长[9]。Hardesty发现，通过批发营销渠道，每美元收入的营销成本最低，通过社区支持农业的销售比通过农民市场销售的营销成本更低，整体风险更小[1]。尝试将直接和间接渠道结合销售作物可以使农业利润最大化。从买方市场来看，消费者对是否是鱼菜共生产品并不敏感，他们更关心的是可能存在的食品安全问题[3]。在支付溢价方面，调查显示，消费者愿意用与散养鸡蛋和有机蔬菜非常相似的价格去支付那些使用环保技术种植的西红柿的价格，平均愿意支付37%的无土栽培产品溢价[4]。城市中心附近的大市场被认为是推出鱼菜共生产品最理想的市场，因为该地区的消费者更愿意为“无化学”产品支付更高的溢价[5]。

管鲜，车斌（2018）采用案例分析的方法，选取具有代表性的基质栽培模式鱼菜共生系统为研究对象，对上海某庄园基质栽培式鱼菜共生系统年度成本测算进行研究[6]。具体数据如下：

一般成本收益率越高，企业的运营效率越高。表1中上海庄园成本收益率大于100%，证明该庄园的运营有利可图。鱼菜共生池塘养殖技术在现有池塘的基础上进行了改进，它不仅可以解决传统水产养殖存在的问题，如水产质量下降，还可提高养殖户的经济收入，如在池塘中放置种植蔬菜的浮排装置。在这项技术中，技术推广的结果是鱼菜共生池塘养殖技术的推广（A）；对照（CK）是同一年未使用养殖技术的农民。根据实际比较实验数据，本项目新增单位净收入为37 545元/hm2。具体的计算过程如表2所示[7]。

表1 上海某庄园鱼菜共生系统的成本收益率分析Tab.1 Cost-benefit analysis of a fish and vegetable symbiosis system in a Shanghai estate

项目年经济效益及推广年均纯收益率的具体计算过程如表3所示。

表3 鱼菜共生池塘养殖技术年经济效益Tab.3 Annual economic benefits of fish-vegetable symbiosis pond culture technology

可见，将该养殖技术应用于水产养殖中，通过将鱼菜共生池塘养殖技术的推广，保护环境的同时，提高了养殖户经济收入水平，取得了可观的经济效益。但是对于以盈利为目的的投资者，鱼菜共生系统的投资回收期较长，需要长期的资金投入，短期内不能实现盈利，这说明该项目的投资风险较高。

3 优势

3.1 实现了物质的循环利用，有效节约资源

鱼菜共生系统将水产养殖和种植业相结合，实现“上种植、下养鱼”的立体农业养殖模式，充分利用了空间，节约了大面积的耕地。只需投入鱼饲料即可作为整个鱼菜生态系统运行的能量来源，鱼类摄食后产生的排泄物、分泌物、饲料残渣等废弃物为植物提供肥料，充分利用废弃物中未被鱼类消耗完的能量。植物为鱼类净化水质，使水质一直保持新鲜，鱼菜共用同一水源、循环互育。

3.2 生产绿色有机无公害食品的环境友好型体系

鱼菜共生循环生态系统为蔬菜生长发育提供了充足营养和水分，不需要人工添肥，减少了环境污染。鱼菜共生系统主要是由植物种植床与水产养殖池共同组成的有机整体，在遇到病虫害时，不能使用化学农药进行除害，因为任何化学农药都可能对系统的鱼类以及有益的细菌产生致命性伤害，导致整个系统失去生态平衡走向崩溃。因此，一般采用其他有效的物理措施和栽种控制措施来减少害虫的威胁，如在大棚内保持最佳的光照、温度和湿度条件，不仅有利于植物的健康生长，降低病虫害的发生概率。如蜘蛛螨不能忍受湿润和潮湿的环境，所以定时喷洒在植物叶上的水滴可以抑制虫害。种植指示植物、人工捕捞法等多种物理性手段都可防止或除去害虫，所以整个系统都是纯天然的，生产的是无公害、绿色、有机的农产品。

3.3 实行半自动化生产，明显提高总效能

传统的养殖业和种植业需要大量人力和物力，如蔬菜种植需要进行除草、喷药、松土等劳动力投入，鱼菜共生系统是简单、便捷的半自动化系统，利用水泵和虹吸装置让水自动循环，通电就可让系统自动运行，且无需进行喷药、除草等劳作，每日只需投喂鱼饲料，定时巡视即可。相比传统的农业生产，鱼菜共生系统有效地提高了生产总效能，首先是人力物力投入的大量减少，再有研究证明，鱼菜共生系统的产量比传统农业有了明显的提高，因此大大降低了生产成本，提高了经济利润。

4 存在问题

4.1 过滤系统不完善

陶瓷砾石装置虽然有过滤作用，不足之处是硝化细菌并不能将排泄物和剩余的鱼饵完全分解。因此，有必要在砾石养殖池中添加蚯蚓，以充分消化鱼的排泄物。现阶段主要利用陶砾和蚯蚓作为媒介，然而蚯蚓数量难以控制，水中的杂质得不到充分过滤，鱼的排泄物被保留，造成“鱼菜共生”系统的混乱，无法形成有效的闭环生态系统。

4.2 栽培蔬菜品种有限制

鱼菜共生系统改变了传统的农业栽培方式，使用陶粒或是水培的方法种植作物，土壤环境与鱼菜共生系统提供的栽培环境具有很大区别，目前进行的研究，都选育一些适应能力较强、容易生根发芽的蔬菜品种，如空心菜、木耳菜、生菜、油麦菜等，而一些较名贵且对栽培环境要求高的蔬菜，暂时不适合栽种于系统中，如何使其适应于鱼菜共生系统，有待于进一步探究。

表2 鱼菜共生池塘养殖技术单位规模新增纯收益Tab.2 New net income of unit scale of fish and vegetable symbiosis pond culture technology

5 问题解决对策

5.1 引进生物辅助手段

在水循环系统中只依靠陶瓷砾石来实现“零残渣”的可行性不高，从目前的研究现状看，加入蚯蚓是最经济可行的改善方法。蚯蚓的分解能力取决于它的数量，蚯蚓进食的时候，它们会促进植物成分的分解，使得其中有益的营养成分渗入陶粒中。因此可以设计实验来探索蚯蚓数量与残渣清除能力之间的关系。通过反复试验的比较研究，计算出蚯蚓数量的最佳配比，并应用于系统的管理。以这种方式，大部分的残渣在过滤过程中被过滤掉，将废物处理控制在生态系统有限的自我调节能力氛围内。

5.2 择育选优提高存活率

鉴于现代农业对环境保护和效益为目标的要求，有必要对植物进行“选择性育种”，即选择合适的蔬菜构建鱼菜共生系统。如红梗菜、豆瓣菜、京水菜、大蒜、黄瓜、草莓、西红柿、南瓜、辣椒等此类易生长、易生根、对环境适应性强的作物。这种方式可以有效降低由于知识盲区和技术缺乏导致的损失。同时探究为何有些蔬菜不能适应此系统，是微量元素的缺少还是栽培基质问题，不断改良优化系统，同时，尝试采用植物引种驯化的方法培育出适合生长于鱼菜共生系统的蔬菜植株，并使其繁殖进行批量生产。

6 结束语

鱼菜共生系统将水产养殖（养鱼）和水培（植物无土栽培）结合起来，在一个完整的系统中把鱼和植物一起种养。可见在农业生产方式上，它拥有着崭新并且高收益的优势，同时达到“零化肥、零农药、零有毒物质”的标准。鱼菜共生系统正不断地完善，相信在未来的市场上能得到大量的推广。