我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖主要由個體養(yǎng)殖戶、合作社和企業(yè)構(gòu)成,雖然水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)在競爭中處于優(yōu)勢地位,但對市場的影響力非常有限。從內(nèi)部環(huán)境看,我國一些可以合理利用的空間,如深遠(yuǎn)海、水稻田、低洼鹽堿地等沒有得到開發(fā)與利用;從外部環(huán)境看,養(yǎng)殖水域周邊出現(xiàn)各種污染、建設(shè)用地不斷擴(kuò)張,養(yǎng)殖空間受到嚴(yán)重擠壓,從而導(dǎo)致資源緊缺。
魚菜共生綜合種養(yǎng)技術(shù)是集水產(chǎn)養(yǎng)殖與農(nóng)業(yè)種植于一體的綜合型種養(yǎng)模式,基于生態(tài)共生的原理,針對養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化,在魚類養(yǎng)殖池塘水面進(jìn)行蔬菜無土栽培,利用魚類與蔬菜的共生互補(bǔ)將水產(chǎn)養(yǎng)殖與蔬菜種植有機(jī)結(jié)合。本文通過介紹魚菜共生技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)模式,分析其實施應(yīng)用與推廣前景,并最終提出了相應(yīng)的對策建議,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用提供理論依據(jù)與參考價值。
20世紀(jì)80年代,美屬維爾京群島大學(xué)(UVI)的詹姆斯·瓦克斯(Dr.James Rakocy)博士成功研發(fā)了魚菜共生系統(tǒng),被譽(yù)為“魚菜共生之父”,并將該理論與技術(shù)在全球范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛傳播與推廣。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,目前至少有43個國家和地區(qū)開展了魚菜共生技術(shù)的研究與實踐,并且各國根據(jù)魚菜品種的差異、技術(shù)發(fā)展水平及市場需求的狀況,均對魚菜共生系統(tǒng)進(jìn)行了本土化的改良與創(chuàng)新。
中國于20世紀(jì)90年代,由中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所丁永良教授等引進(jìn)魚菜共生技術(shù)并開展實驗研究,設(shè)計了國內(nèi)首套實驗性魚菜共生裝置,并進(jìn)行了后期設(shè)備裝置與系統(tǒng)參數(shù)的改良,以適應(yīng)不同魚菜品種、不同水培模式,提高技術(shù)普及與產(chǎn)量效益。
目前,我國魚菜共生系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用主要分為兩種模式。第一,工業(yè)生產(chǎn)型。這種類型主要針對大規(guī)模養(yǎng)殖的合作社和企業(yè),養(yǎng)殖形式主要依賴無土栽培技術(shù),養(yǎng)殖品種多樣,整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生態(tài)循環(huán)方式靈活,產(chǎn)量可觀,經(jīng)濟(jì)效益良好。第二,休閑觀賞型。該模式主要以養(yǎng)殖觀賞魚和景觀水生植物為主,主要用于大型園區(qū)、景觀庭院、休閑娛樂和家庭陽臺的布景與美化,具有更高的休閑體驗及藝術(shù)效用。
魚菜共生系統(tǒng)是將水產(chǎn)養(yǎng)殖循環(huán)系統(tǒng)和水培蔬菜耕種技術(shù)整合為一體的復(fù)合型生態(tài)循環(huán)培育系統(tǒng)。根據(jù)種植部分的技術(shù)差異,該系統(tǒng)通常具有以下4種技術(shù)模式:
直接漂浮法直接漂浮法是當(dāng)前國內(nèi)魚菜共生應(yīng)用面積最廣的模式。這種模式是直接將蔬菜苗固定在由泡沫板、竹架等材質(zhì)建構(gòu)的定植板上進(jìn)行水培。此方法投資規(guī)模小,簡單易操作,但氨氮磷吸收不夠徹底,因此利用率不高。
硝化過濾法這種模式適用于以魚菜共生為主營業(yè)務(wù)的養(yǎng)殖戶或企業(yè)。此模式將養(yǎng)殖水體與種植系統(tǒng)分離,經(jīng)由硝化系統(tǒng)進(jìn)行連接過濾。尾水經(jīng)硝化作用后,分解為可以被蔬菜吸收的游離營養(yǎng)形態(tài)進(jìn)入種植區(qū),用水循環(huán)或噴霧的方式供給植物根系吸收,循環(huán)反復(fù),形成閉合平衡生態(tài)系統(tǒng)。這種模式適宜于規(guī)模化生產(chǎn),效率較高,系統(tǒng)穩(wěn)定性較強(qiáng),但技術(shù)含量高,投資成本大。
分離滴灌法該模式較為簡單,多適用于瓜果等高大植物的水培技術(shù)。該技術(shù)直接將養(yǎng)殖水體與栽培基質(zhì)的灌溉系統(tǒng)連接,養(yǎng)殖區(qū)排放的廢液以滴灌的形式循環(huán)至栽培基質(zhì)或栽培容器中,經(jīng)由過濾后,再將凈化水返回至養(yǎng)殖水體中。此種模式要求基質(zhì)具有較好的過濾性能,否則易出現(xiàn)堵塞、排水不暢等現(xiàn)象,使生態(tài)平衡遭到破壞從而影響生產(chǎn)。
水生蔬菜法這種方式屬于養(yǎng)殖與種植分離式共生,適用于茭白、水芋慈菇等蔬菜品種。養(yǎng)殖過程中需要將栽培田塊鋪上防水布,返填回淤泥或土壤,灌水構(gòu)建種植床;養(yǎng)殖池的水可以直接排放至農(nóng)田,再從另一端回流至養(yǎng)殖池。廢水在防水布鋪設(shè)下沒有滲漏,而水生蔬菜又能充分濾化廢液,同樣可以得到良好的生物過濾作用。
魚菜共生技術(shù)原理簡單,實際操作性強(qiáng),可適合于規(guī)?;乃a(chǎn)養(yǎng)殖與休閑農(nóng)業(yè)項目,也可用于小規(guī)模的家庭農(nóng)場或都市陽臺農(nóng)業(yè),具有廣泛的應(yīng)用前景。
魚菜共生技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用北京市懷柔區(qū)東方尚品農(nóng)業(yè)種植專業(yè)合作社,在池塘上采用魚菜共生的模式飼養(yǎng)鯉魚,種植生菜、油菜。他們將溫室大棚改造,設(shè)計了蔬菜立體種植區(qū)和“回”字型漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)。養(yǎng)魚的水經(jīng)過過濾,變成自帶有機(jī)肥料的“營養(yǎng)液”,通過管道滋養(yǎng)蔬菜;水培蔬菜的水,經(jīng)過養(yǎng)分吸收之后,又變成適合養(yǎng)魚的凈化水,從而形成一整套循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)。經(jīng)測算,立體栽培模式增加了大棚蔬菜種植面積的13.4%,蔬菜年產(chǎn)量比傳統(tǒng)的種植模式增加了4倍,棚內(nèi)養(yǎng)魚年收入也可達(dá)1萬多元。
魚菜共生技術(shù)在休閑農(nóng)業(yè)項目中的應(yīng)用位于黑龍江省的農(nóng)墾山河農(nóng)場,旨在打造集“觀光+采摘+私人訂制”多元化的魚菜發(fā)展格局,把園區(qū)模式和市場需求緊密結(jié)合,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。該園區(qū)通過上層吊掛栽種白蘭瓜、香瓜、西瓜等瓜類植物;第二層盆栽久保桃、寒富士等水果;第三層種植菠菜、西紅柿等蔬菜;第四層水面高密度養(yǎng)殖魚、河蟹、淡水蝦等水產(chǎn),實現(xiàn)無化學(xué)農(nóng)藥污染與肥料的有機(jī)生態(tài)栽培與養(yǎng)殖模式。大棚內(nèi)除了種植黃瓜、西紅柿、茄子等20余種常規(guī)蔬菜外,還種植萵筍、山藥等特色經(jīng)濟(jì)作物,魚池也引進(jìn)一批中華鱘、紅鯉等稀有魚種。同時,園區(qū)積極拓展旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間,形成了“觀光+采摘+私人訂制”的多元化魚菜共生發(fā)展格局。
魚菜共生技術(shù)在都市陽臺農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用“都市陽臺農(nóng)業(yè)”是現(xiàn)代低碳生活的新型表現(xiàn)形式,也是現(xiàn)代家庭園藝生活的一部分,體現(xiàn)了都市居民一種健康的生活方式,同時也激發(fā)了人們的培育興趣,緩解壓力、陶冶情操。陽臺魚菜共生系統(tǒng)的設(shè)計主要滿足觀賞性與裝飾性,其主要產(chǎn)出無公害的蔬菜水果,包括葉菜類、瓜果類和花卉類等,目前已經(jīng)有20余種常見的蔬菜水果可以實現(xiàn)水培且具有良好的產(chǎn)出效應(yīng)。養(yǎng)殖的魚類也以觀賞性、娛樂性為主,最常見的為錦鯉和金魚,同時集合壁掛式、盆栽式、管道式、立體式等多樣性的培育設(shè)備,因地制宜,大大提升了城市居民的生活質(zhì)量與審美需求。
隨著高效循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)與水培蔬菜創(chuàng)新技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)各個領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用,促進(jìn)了農(nóng)、漁業(yè)以市場為導(dǎo)向的可持續(xù)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。這些新技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保、高效等特點(diǎn),值得在魚菜共生技術(shù)領(lǐng)域示范和推廣。
系統(tǒng)布局向城鎮(zhèn)化、立體化發(fā)展目前,我國規(guī)?;聂~菜共生系統(tǒng)主要以溫室建設(shè)為主,以實現(xiàn)環(huán)境平衡、避免自然災(zāi)害、提升產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益的目的。但溫室建設(shè)具有較高的投資成本,通常為400~450元/m2,從而提高了行業(yè)準(zhǔn)入門檻。因此,因地制宜的改良適宜當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境與城鎮(zhèn)生產(chǎn)規(guī)模的魚菜共生循環(huán)系統(tǒng),并結(jié)合垂直農(nóng)業(yè)技術(shù)與立體栽培技術(shù),是當(dāng)前需要解決的主要問題。
硬件設(shè)施向智能型、生態(tài)化發(fā)展根據(jù)魚菜共生技術(shù)成本結(jié)構(gòu)分析顯示,勞動力、魚苗與飼料、能源約各占總成本的1/3,因此,減少勞動力使用與能源消耗將是提升系統(tǒng)整體生產(chǎn)效益的重要方向。目前,自動化技術(shù)已經(jīng)基本可以覆蓋一些溫室作業(yè)的生產(chǎn),但對規(guī)模化養(yǎng)殖生產(chǎn)依然具有很大的局限性。未來,生態(tài)型、智能化、去勞動力的生產(chǎn)模式將成為魚菜共生技術(shù)領(lǐng)域的主要研究方向。
技術(shù)推廣向人工智能化、商業(yè)規(guī)?;l(fā)展魚菜共生系統(tǒng)涉及生物、植物、微生物三類種群,是多種生物相互作用的有機(jī)生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)行過程中,管理維護(hù)復(fù)雜、技術(shù)門檻高、勞動力與能源消耗成本大,導(dǎo)致系統(tǒng)無法普及并產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。因此魚菜共生系統(tǒng)應(yīng)融合大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù),實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理與數(shù)據(jù)化監(jiān)測,從而減輕能源消耗與勞動力成本,以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)效益。
魚菜共生系統(tǒng)順應(yīng)了時代的發(fā)展潮流,為人們提供綠色健康農(nóng)產(chǎn)品的同時,還有效解決了城市發(fā)展所帶來的環(huán)境問題、食品安全問題和土地危機(jī)問題,為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳生活提供了新的模式。