魚菜共生

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魚菜共生,又稱養耕共生複合式耕養,指的是結合了水生動物中的糞便和水中的雜質分解過濾,主取尿素成份供應給飼養箱上的蔬菜,同時蔬菜的根系把飼養箱內的水淨化供給水生動物使用[1],結合水產養殖(Aquaculture)與水耕栽培(Hydroponics)的互利共生生態系統[2]在一個魚菜共生系統中,來自一個水產養殖系統的水被輸送到水栽系統,其中副產物是由硝化細菌分解成硝酸鹽亞硝酸鹽,它們由植物利用作為營養物。水然後再循環回到水產養殖系統。

在飼養箱(池)中,可以養殖吳郭魚錦鯉寶石鱸等魚種。池子的水帶有魚的排泄物,含有等成分,若直接排到河川、土壤,會造成環境的負擔;不過,若拿這些廢水來種菜,反而提供蔬菜養分,而且蔬菜淨化水質後又可以導回魚池再利用。這一套平衡系統,能避免水質惡化,且形成魚幫菜、菜幫魚的良性循環。[3][4]

使用魚菜共生技術種植的蔬菜不需添加肥料農藥[5]

歷史[編輯]

魚菜共生在歷史上有跡可循,但是在其第一次時間出現上有一些爭論:

  • 阿茲特克人:西元1150年,植物種在湖邊淺水區固定或在水上使用木筏及其他料做成的島嶼,利用人工浮島的方法發展農業。[6][7]
  • 中國人:唐朝稻魚共生,利用田裡空間種稻兼養魚。明末清初,實現桑基魚塘,實現養蠶業、漁業的共生。[8]

系統組成[編輯]

一個商業魚菜共生系統。

魚菜共生包括兩個主要部分,水產養殖和水耕養殖。魚菜共生可以能夠結合兩種優點而改善兩邊缺點,不斷循環再利用。儘管由這兩部分為主,魚菜共生系統通常分為幾個組件或子系統負責有效去除固體廢物,添加的鹼以中和酸 ,或用於保持水充氧 。[9]

典型的組成部分包括:
  • 飼養箱:飼養水生動物。
  • 生物過濾池:過濾水生動物的排泄物。[10]
  • 生化池:讓硝化細菌可以生長和轉化的成為植物可用的硝酸鹽[10]
  • 植栽床:種植植物

取決於複雜和魚菜共生系統的成本,生物過濾池、生化池或植栽床可以組合成一個單元或子系統。

活的系統組件[編輯]

一個魚菜共生系統依賴於不同的活的組件才能夠成功。三個主要的活的組件是植物,魚(或其他水生生物)和細菌。有些系統還包括像蠕蟲額外的活的組件。

植物[編輯]

深水筏魚菜共生
水平的PVC管,綠葉蔬菜,莙薘菜(甜菜)在前。

許多植物都適合魚菜共生系統,但有些植物必須依賴水生生物放養密度。因為水生生物排泄物的濃度,影響經由細菌提供給植物根部營養素成分多寡。

綠色葉菜類蔬菜低到中等的營養需求很好地適應魚菜共生系統,包括中國白菜生菜紫蘇菠菜韭菜

其他植物,如西紅柿黃瓜辣椒,有較高的營養需求,僅在魚放養密度高的魚菜共生系統中生長上才良好

魚(或其他水生生物)[編輯]

淡水魚是使用魚菜共生最常見的水生生物,但也有使用淡水小龍蝦[11]

鹹水魚,稱為鹹水魚菜共生。

細菌[編輯]

硝化菌,在有氧的環境下將氨轉化成硝酸鹽,是在魚菜共生系統中最重要的功能之一,從而有效地降低了對水生生物的毒性,並允許通過對營養的植物中除去生成的硝酸鹽化合物。氨為魚類等水生生物新陳代謝的產物通過排泄作用和魚腮持續的排放,雖然植物在水中可吸收一定程度的氨,但由於氨的濃度較高(通常介於0.5和1ppm之間)可殺死水生生物。[9]

氨可以通過聯合健康的種群被轉化成其它含氮化合物:

水耕子系統[編輯]

植物生長在水培系統中,只透過水攜帶供植物生長所需的營養成分。這使他們能夠過濾掉水生動物有毒的代謝物。水通過過濾池及生化池後清洗和氧化,並返回到養殖區。這個是連續週期的。

水培系統的常見的魚菜共生的應用包括:

  • 深水筏魚菜共生:發泡膠筏漂浮在槽比較深水產養殖盆地。
  • 再循環魚菜共生:固體介質如礫石粘土珠,在從養殖淹沒與水的容器內。
  • 往復式魚菜共生:固體介質在交替淹沒的容器,瀝乾利用不同類型的虹吸排水管。 這種類型的魚菜共生的也被稱為洪水和漏魚菜共生或落潮和流魚菜共生 。

其它系統使用塔從它們的頂部滴入饋送, 營養液膜技術英語Nutrient film technique通道,水平的PVC管與用於盆孔,塑料桶切成兩半以在其中礫石或筏。 每種方法都有自己的好處[12]

因為在不同生長階段的植物需要不同數量的礦物質和營養素,植物成長收穫同一時間交錯使用。這樣可以確保魚菜共生的生態平衡。[13]

生化池[編輯]

在一個魚菜共生系統中,細菌附著在系統與水接觸的所有的固體表面上,生化池主要負責將氨轉化為可用硝酸鹽。控制氨和亞硝酸鹽在水中的濃度。照顧這些細菌菌落以調節氨和亞硝酸鹽的全同化是非常重要的。這就是為什麼大多數魚菜共生系統包括生化池單元。[9]處理魚菜共生排泄物轉化後固體堆積的一個好方法是使用紅蚯蚓,不用另外清洗又可讓系統中的植物或其他動物再利用。

操作[編輯]

飼料來源[編輯]

在大多數水產養殖為基礎的系統,飼料通常來自價值較低的物種的魚粉,但是野生魚類資源的枯竭不斷使這種做法不環保。有機魚飼料可能被證明是緩解這一問題的可行的替代方案。其它方法包括水生植物一種。[14]

水的使用[編輯]

魚菜共生系統是循環水養殖系統,養殖不換水不排放非常有效地重複利用水。該系統依賴於魚類和植物之間的共生關係,以穩定的循環系統降低水質的波動來進行系統運作,除了植物吸收和蒸發才需加水。

魚菜共生系統也可以用於複製控制的濕地的條件。人工濕地可以是有用生物過濾和治療典型的家庭的污水。[15]

能源的使用[編輯]

魚菜共生裝置在不同程度上依靠人造能源,技術解決方案,以及環境控制以實現循環和水/環境溫度。然而,如果系統被設計以節約能源考慮,使用替代能源和通過使水流向下儘可能減少水泵的數量,也可以是高效率節能。雖然精心設計可以最大限度地降低風險,魚菜共生系統可以有多個「單點故障」的地方,例如,遇到電氣故障或管道堵塞問題可能導致完全喪失水生生物。

相關[編輯]

參考來源[編輯]

引用[編輯]

  1. ^ 紹興縣:「敘蘭苑」試驗成功「魚菜共生」系統. 2013-08-07 [2013-08-12]. 
  2. ^ 魚菜共生. 2014宜蘭綠色博覽會 - 看見土地新價值. 宜蘭縣政府. 2014年3月. 
  3. ^ 魚菜共生 住都市也能自給自足. 上下游新聞市集. 蘋果日報. 2014年2月23日. 
  4. ^ Rakocy, James E.; Bailey, Donald S.; Shultz, R. Charlie; Thoman, Eric S. Update on Tilapia and Vegetable Production in the UVI Aquaponic System (PDF). University of the Virgin Islands英語University of the Virgin Islands Agricultural Experiment Station. [11 March 2013]. 
  5. ^ 魯廣饒花官鎮發展生態循環現代農業. 商報. 2013-08-05 [2013-08-12]. 
  6. ^ Boutwelluc, Juanita. Aztecs' aquaponics revamped. Napa Valley Register. December 15, 2007 [April 24, 2013]. 
  7. ^ Rogosa, Eli. How does aquaponics work?. [April 24, 2013]. 
  8. ^ Aquaponics floating biofilter grows rice on fish ponds. Tom Duncan. [2014-01-20]. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 Rakocy, James E.; Masser, Michael P.; Losordo, Thomas M. Recirculating aquaculture tank production systems: Aquaponics — integrating fish and plant culture (PDF) (454). Southern Regional Aquaculture Center. November 2006 [April 24, 2013] 
  10. ^ 10.0 10.1 養殖產業之新契機 (PDF). 節約用水資訊網. [2016-02-20]. 
  11. ^ Backyard Aquaponics. Importance of Fish. [April 24, 2013]. 
  12. ^ Lennard, Wilson A.; Leonard, Brian V. A Comparison of Three Different Hydroponic Sub-systems (gravel bed, floating and nutrient film technique) in an Aquaponic Test System. Aquaculture International. 2006, 14 (6): 539–550. doi:10.1007/s10499-006-9053-2. 
  13. ^ Rakocy, James E.; Shultz, R. Charlie; Bailey, Donald S.; Thoman, Eric S. M.A. Nichols, 編. Aquaponic production of tilapia and basil: Comparing a batch and staggered cropping system (PDF). Acta Horticulturae (International Society for Horticultural Science). 2004, (648) [April 24, 2013]. 
  14. ^ Royte, Elizabeth. Street Farmer. The New York Times Company. July 5, 2009 [8 March 2011]. 
  15. ^ Hygnstrom, Jan R.; Skipton, Sharon O.; Woldt, Wayne. Residential Onsite Wastewater Treatment: Constructed Wetlands for Effluent Treatment (PDF). [June 15, 2014]. 

書目[編輯]

  • 城田魚菜共生健康農場. 《魚菜共生:鮮採現吃!從地下室到頂樓,從零開始實踐的新形態懶人農法》. 麥浩斯出版社. 2015-03-26: 128頁 [2015]. ISBN 978-986-408-016-8. 
  • 王獻堂; 水水團隊;NIC、小房子(繪者). 《魚菜共生:水培趣,打造可食的綠色風景》. 尖端 出版社. 2015-03-23: 200頁 [2015]. ISBN 978-957-105-902-0. 
  • 好吃編輯部. 《住在田中央!農夫、土地與他們的自給自足餐桌》. 麥浩斯出版社. 2015-03-22: 208頁 [2015]. ISBN 978-986-580-279-0. 

外部連結[編輯]