宋红桥 管崇武

摘 要：鱼菜共生系统是一种新型的循环水养殖新模式，在生态环境方面具有显著的效益，通过菜-鱼之间的生物作用和相互利用关系，提高养殖水体中营养物质的利用，减少和降低水体中有害物质的产生和累积，从而提高鱼跟菜的总产量，降低了养殖废水的排放。让鱼-菜两者之间达到协同共生的一种生态平衡关系，属可持续循环型低碳渔业，是一种新型复合养殖技术模式。

关键词：鱼菜共生；循环水养殖；水处理；营养盐

中图分类号 F323 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）20-0063-3

Research Progress of Fish Vegetable Symbiosis Integrated Production System Mode

Song Hongqiao et al.

（Key Laboratory of Fishery Equipment and Engineering，Ministry of Agriculture，Fishery Machinery and Instrument Research Institute，Chinaese Academy of Fishery Sciences，Shanghai 200092，China）

Abstract：Fish-vegetable symbiosis system is a new type of recirculating aquaculture model，which has remarkable benefits in ecological environment.Through the biological interaction and mutual utilization between vegetable and fish，the utilization of nutrients in aquaculture water can be improved，and the production and accumulation of harmful substances in water can be reduced and reduced.The total output of high fish and vegetables reduces the discharge of aquaculture wastewater.It is a kind of ecological balance relationship between fish and vegetable to achieve synergistic symbiosis.This system belongs to the sustainable cycle low carbon fishery and is a new type of compound breeding technology model.

Key words：Fish and vegetable symbiosis；Recirculating aquaculture；Water treatment；Nutrients

在中國，水产养殖业是农业中的一个重要产业，养殖鱼产量居世界第1位，并且一直保持着高增长的趋势。水产养殖行业本是一种高物质（高蛋白含量的饲料）投入、高污染源产生的产业，为了追求水产养殖行业中高额的经济收益和产量，通过不间断地增加和提高投入量（高蛋白水产饲料），然而饲料中所含的N等营养元素中的一部分会被鱼消化吸收利用转化成鱼肉及鱼体的各个组成部分等，剩余的N等营养元素由鱼的排泄物排出鱼体后流入养殖水体中，经长期过程，会造成养殖水体的富营养化污染。

在循环水养殖系统的水体中，营养物质主要来源于饲料的投喂、经鱼消化系统吸收转化产生的粪便和残饵产生的物质腐化，部分营养盐经生物滤器和水体中的硝化菌吸收和转化利用，循环水养殖系统长时间的运行，水体中的营养物质不断的积累，造成水体富营养化，需进行更换部分水体，从而保证水质以及调节营养盐。

水耕栽培技术是一项人为创造根际环境的可控型农业耕作技术，植物根系生长在富含营养盐的水体中，可避免在土壤栽培过程中的很多不利的因素。植物生长所需的水、营养物质及光照等，完全在人工条件下控制供给，从而为提高产品品质提供了保障[1]。种植和栽培的蔬菜主要是通过根系吸收水体中的营养物质等，将水体中的氮、磷等过营养物质吸收转化，并净化水质从而获得绿色蔬菜。

1 鱼菜共生的概念

鱼菜共生是水耕栽培与循环水养殖技术相结合的种养型的新模式，是一种涉及鱼类养殖学、植物种植学以及机电设备类等相结合的生态型农业技术。主要是以生态农业工程为理论基础，具有较高科技含量和较强的自我调节功能，是生态型、集约化的综合性生产模式，是今后农业发展的必由之路[2]。根据鱼类跟植物两者之间的营养所需的元素要求、两者所处相同环境的特点，将水产养殖和植物种植这2种不同的农业科学技术，通过科学的精准设计与计算，搭配并能达到两者之间协同共生，互惠、互利和互助，从最根本上实现养鱼系统不需换水，免除了在养殖过程中由于水质问题造成的影响；种菜不需施肥料，也能保证蔬菜正常生长，让鱼跟菜两者之间能达到一种平衡、互利、共生的关系，是一种新型复合型养殖技术模式，也是可持续循环型低碳渔业发展的研究方向。

鱼菜共生技术是在人工控制条件下，将养殖水体中的鱼类的排泄物、分泌物、饵料饲料残渣等废弃物转化为植物能吸收利用的营养盐类等，蔬菜在生长过程中，通过对水体中吸收营养盐类而净化水质，改良鱼类生长环境[3]。受到养殖污染的水体里的氨氮和营养物质由微生物细菌分解成亚硝酸盐和硝酸盐，然后被植物根系作为营养吸收转化利用，达到鱼跟菜两者之间的共盈效果，提高鱼与菜两者的产量和经济效益、环境生态意义。

2 国内外研究进展

在国内，1988年相关科研人员就已经对集约化的鱼菜共生系统的开展了相关的专题研究，设计和制作出了国内首套实验性鱼-菜共生养殖系统装置，进行了相关的试验并获得了成功，随后又进行了关于鱼-菜方面的庭园型设施设备研究；1991年，鱼-菜共生系统的中试研究项目通过了中国科学技术发展基金会和中国水产学会组织的技术鉴定[4]。

近几年来，人工湿地在净化处理养殖废水，以及在回收利用方面取得了一定的效果[5-7]。丁永良等[8]进行了鱼-菜共生系统的相关中试研究，在实验过程中取得了净产鲤鲫14.26kg/m3和莴苣3.3kg/m2。张明华等[9]的研究表明，蔬菜栽培对养殖系统中水质具有净化作用，且随循环次数的累计和增加，达到整个系统的净水效果；整个实验过程中的植物，苗种期表现为吸收能力较差，随着植物生长，蔬菜吸收和净水能力逐渐增强，系统水体中氨氮明显下降，在植物生顶峰长期，去除氨氮能力最强，水中氨氮浓度降至最低点；植物转入生殖期后，吸收氨氮能力明显下降，系统水体中氨氮含量开始上升。丁小涛等[10]研究表明，在鱼菜共生系统中栽种蕹菜，在系统中减少和降低养鱼废水中总氨（78.32%～85.48%）、亚硝酸盐82.93%～92.22%）、硝酸盐（79.19%～87.10%）等形式的N含量和正磷酸盐含量（75.36%～84.94%），使水资源可以良好的重复利用。宋红桥等[11]在水培植物净化对循环水养殖系统实验的结论中表明：在循环率为20次/d的罗非鱼循环水养殖系统中，栽培区域进出水口对氨氮吸收去除率平均为8.3%，亚硝酸盐氮吸收去除率平均值为16.3%，硝酸盐氮吸收去除率平均值为16.2%，COD的去除率平均值为10.4%；整套试验系统水力负荷为10m3/（m2·d），对总氮的平均去除负荷为9.5g/（m2·d）。王兴等[12]研究鱼腥草生态浮床，实验结果表明，水环境的改善使鱼-菜精养模式下的吉富罗非鱼表现出较高的消化能力，5个月鱼的特定生长率、肥满度都高于其他对比试验组。国内有较多单位利用该模式进行养殖生产，如浙江丽水农科所、广州市水产研究所、江苏省淮安市水产研究所、上海渔业机械仪器研究所等都均取得了不错经济收益和生态效益。

美国、埃及、丹麦、日本等一些国家，近期来都在向生态型的鱼莱共生系统的模式发展和转变。鱼池上层进行无土栽培，种植蔬莱、中药、花卉等植物。经研究表明：鱼体分泌的枯液具有抑制菜虫害发生的作用，而植物根亲分泌出的有机酸，能有效地抑制鱼病的发生；鱼的排泄物提供了植物的营养，植物的根系吸收水中的营养盐间接地净化了系统中的水质。美国的典型组合是温室鱼池，配备了2hm2温室菜床，用养罗非鱼的水，作为营养源，种植生菜，经降解净化后的水循环进行养鱼，年产鱼100kg/m2，生菜200t以上。加勒比海地区弗吉岛大学的鱼菜共生系统，1个单元，12.8m3养鱼池，2×13.8m2（2.1m3）蔬菜培育槽，6个月生产罗非鱼400kg，生菜密度23.9株/m2；3周收1茬[13]。

3 鱼菜共生技术的主要类型

3.1 直接漂浮法 是最为常见的一种，优点是结构简单，操作方便，利用塑料浮性泡沫板等材料，将水培蔬菜苗放在浮板上面直接进行栽培。缺点是需要对植物的根系采取保护，防止养殖鱼将植物根系破坏，该种方式利用和转化率并不高。

3.2 分离滴灌法 这种模式更为简单，养殖水直接利用滴灌的形式循环到栽培容器，水再经过栽培基质等材料的过滤处理，又流到养殖区，这种栽培的方式对栽培基质要求比较严格，一般使用豌豆大小的石砾或者陶粒、砂石等材料，这一类基质都较适用于瓜果类蔬菜的栽培种养。

3.3 硝化过滤法 硝化过滤法是利用养殖水体与种植系统中的循环水处理单元，将养殖水利用系统的循环净化系统，由水处理生化反应器、曝气装置、硝化滤床过滤，经处理单元对水体中的有机物的分解。经过硝化过滤的水由水泵循环到水培蔬菜的栽培系统中作为植物能利用吸收的营养源，蔬菜利用根系吸收水體中的营养源和营养盐，蔬菜根系利用过后的水又重新返回养殖池，形成一整套的水循环。该种模式相对利用效率较高，鱼菜共生系统之间的稳定性更强，适合用于大规模的鱼菜共生系统。

4 结语

在水产养殖过程中，饲料的高投入是作为唯一营养物质和营养源，即鱼类生长所需的营养源和饵料，也是蔬菜所能直接或间接吸收利用的营养源。鱼菜共生的水体只是作为两者之间的载体或介质，鱼类的生长和密度增长是作为第1产出，植物生长和增长作为第2产出，两者均为绿色食物。鱼菜共生系统符合和满足在生态环境中所进行物质循环，互惠互利，相互转化。与工业化养鱼系统比较，体现了在生产过程中不仅具有系统的水质净化，也同时具备系统自身增值的优势。鱼菜共生系统是可进行立体化种养，具有节水省地、低投入高产出、优化生态环境效益、适用性广的特点。

鱼菜共生系统设施通过创新改造和生态化综合种养技术的摸索，初步奠定了鱼与菜之间协作和互利关系，确定了不同的2个生产对象之间所存在的生态联系，形成一种鱼菜共生互惠互利的特定生态结构和良性循环机理，作为一种多学科、跨专业的新技术，成为未来农业发展的有效途径和方式[14]。

鱼菜共生系统今后研究方向主要在以下几个方面：（1）研究与鱼-菜之间相结合的水处理方法和技术手段，保证水产养殖水体与水培植物之间的正常运行和生长相关的技术。（2）建立鱼-菜综合生产模式，包含系统内的水质指标及其参数等之间的相互影响，深入了解参数之间的联系和影响，掌握参数因子之间的转化关系，以及参数之前的关联性。（3）研究集成鱼-菜系统，针对鱼菜共生系统的工程特性，开发相关的智能管控装备和装置，增强系统的可操作及可调控性，让系统使用更加稳定、可靠。

参考文献

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[3]梁新民.鱼菜共生技术的原理、方法和生态意义[J].科学种养，2018（03）：60-62.

[4]丁永良，张明华，张建华，等.鱼菜共生系统的研究[J].中国水产科学，1997，4（5）：70-75.

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[8]丁永良，張明华，张建华，等.鱼菜共生系统的研究[J].中国水产科学，1997，4（5）：70-75.

[9]张明华，丁永良，杨菁，等.鱼菜共生技术及系统工程研究[J].现代渔业信息，2004（04）：7-12.

[10]丁小涛，张兆辉，姜玉萍，等.鱼菜共生技术在城市家庭中的应用前景[J].上海农业学报，2015，31（06）：150-153.

[11]宋红桥，管崇武，李月，等.水培植物对循环水养鱼系统的水质净化研究[J].渔业现代化，2013，40（04）：18-22.

[12]王兴，李文笙，孙彩云.鱼菜共生养殖模式对吉富罗非鱼生长和消化酶活性的影响[J].广东农业科学，2017，44（01）：135-142.

[13]丁永良，兰泽桥，张明华.工业化封闭式循环水养鱼污水资源化——生态循环经济的典范“鱼菜共生系统”[J].中国渔业经济，2010（1）：124-130.

[14]李大海.循环水渔业新模式 养种结合好典范[N].中国渔业报，2008-10-27.

（责编：张宏民）