This page is an automatic translation to Chinese of Aquaponics.This translation is distributed in the hope that it will be useful, but without any guarantee of accuracy.Read more...
這是一個主題頁面。Appropedia 的重點是原創研究，但此頁面提供了有用的上下文並有助於瀏覽網站。您可以透過改進此頁面來幫助 Appropedia 。閱讀更多...
RMA魚菜共生.JPG

「水產養殖是目前成長最快的動物食品生產部門，很快就會供應全球一半以上的海鮮供人類消費」。[1]它已被用於許多不同的文化，主要用於食品生產和清除有毒廢物，如垃圾掩埋場產生的廢物。[2]不同類型的細菌和藻類已被用來處理這種廢水（例如藻類江蘺）。[3]魚菜共生是水產養殖的新興部分，利用細菌、魚類和植物之間的自然相互作用將廢物轉化為乾淨的水。

什麼是魚菜共生？

魚菜共生是一種將水產養殖與水耕結合的糧食生產方法。這種共生關係促進了一個幾乎不需要投入的永續系統。有益細菌不斷積累，然後將魚排泄物產生的毒素轉化為植物所利用的營養物質。透過吸收這些營養物質，植物過濾水，為魚類提供宜居的環境。這個循環有助於使水箱保持良好的狀態，適合魚類和植物。

用這種方法生產的食物是盡可能有機的。有了這個設置，就不需要肥料了，因為魚的排泄物就是植物生長所必需的。也不需要除草劑，因為沒有用於種植植物的土壤，甚至可能對魚類有害。該系統特別適合土壤品質較差的地區，因為它不負責為植物提供養分。您可以在小面積內種植大量植物，而不需要大量土地。魚菜共生是為家庭可持續種植新鮮魚類和蔬菜、養活一個村莊或透過商業農業產生利潤的好方法。更不用說您可以在一個系統中製作自己的晚餐和配菜。最棒的是，當你的魚夠大時，你就可以吃它們了！[4]

歷史

魚菜共生最近重新流行起來，[5]然而，這項工程學和生物學的傑作首先被古代文明所採用[6]大約在十三世紀，阿茲特克文明是第一個利用魚菜共生的文明。他們創造了複雜的農業島嶼，稱為“chinampas”。這些植物島坐落在湖淺灘內，與動物糞便混合在一起。這種設置使阿茲特克人能夠利用魚菜共生系統清除廢物和提供食物的特性。[7]中國和泰國也出現了混養，將魚（以及其他物種，如沼澤鰻魚和池塘蝸牛）放入稻田中，以幫助植物生產並作為另一種食物來源。[6]

魚菜共生法用在哪裡？

自從魚菜共生重新煥發活力以來，世界各國已開始受益；這些國家包括美國、南美洲、亞洲許多地區、澳洲和非洲部分地區。[5] [8] [9] [10]即使在內蓋夫沙漠的半鹹水中，也建立了魚菜共生系統，植物和魚類的生長取得了足夠的成功。[11]大多數業務屬於以下類別之一：研究、教育、非營利、商業或私人愛好者。[1]儘管目前大多數系統規模較小，但技術進步已導致「商業應用數量穩步增加，盈利能力和廢物管理這兩個主要關注領域激發了人們對魚菜共生作為一種可能的方式的興趣。關於魚菜共生系統如何在這些不同國家實施的更詳細解釋可以在後面的章節中找到。

方法比較

為了充分了解魚菜共生法，必須了解它使用水產養殖和水耕法來種植永續作物。透過了解這兩種方法，您可以充分了解這三種耕作方法的優缺點。

水產養殖

水產養殖是利用水生植物和動物之間的自然關係，以可持續的方式獲得多種產量。這是如何實現的？透過智慧設計，這就是永續農業的意義所在。

現在我請永續農業之父比爾莫里森 (Bill Mollison) 引用《永續農業設計手冊》第 13.2 章第 459 頁「水產養殖案例」：

「直到過去幾十年，我們已經能夠從自然水系統中捕獲足夠的魚類、軟體動物和植物。現在情況已不再是這樣，並且水生棲息地中生物的創造和培養出現了明顯的新動力。

水文化具有經過長期考驗且毋庸置疑的穩定性，許多水文化在沒有外部投入的情況下也能持續數千年。水產養殖系統的穩定性和生產力優於迄今開發的陸生養殖系統。在能量或養分投入相同的情況下，我們預期水的產量是鄰近土地的 4-20 倍。

簡而言之，水產養殖與森林一樣，是負責任社會未來的穩定佔領，在這兩個有益的系統之間，我們將看到現在用於畜牧業（註：他指的是有害的過度放牧）和單一作物的面積大幅減少（註：這基本上是生態種族滅絕）。後兩種職業都是越來越不受社會青睞的企業，從任何角度（財政、健康、社會福利、能源效率或整體景觀穩定性）來看，它們的產品都是明顯的風險。

水產養殖作為一種高能耗的單一養殖，並不比其歷史上的前身——大型穀物或單一作物農場更有效。當遇到社區芋頭梯田文化時，它是最令人愉悅、歡樂和具有社會價值的，而當遇到 100 公頃的密集蝦或鯰魚養殖場時，它是最令人沮喪的。因此，我自始至終的態度都是強調合理的產量和程序，但不鼓勵‘一個物種的最大產量’的觀點。

水耕法

水耕法是一種在沒有土壤的礦泉水溶液中種植植物的方法。該系統提供了一種更有效率的種植方法，需要更少的空間、更少的勞動力和水。由於植物處於理想的水分條件下，它們不需要過多的水，而通常情況下，大量的水都被浪費了。這種類型的系統需要營養物質的輸入。

優點缺點
有機農業
  • 有機農業已在市場上普及，因為它被認為是一種更健康的糧食種植方式。
  • 利用廢物作為肥料。
  • 使用自然害蟲防治。
  • 生物系統生產出味道更好、有時甚至更有營養的作物。
  • 比傳統農業使用更多的土地。
  • 在大多數情況下，種植和認證有機作物的成本比其他耕作方法更高。
  • 隨著農業綜合企業取代小農場有機生產，美國農業部認證正失去價值。
無機水耕（使用開採和製造的肥料）
  • 在狹小的空間內生產大量農作物。
  • 將其與受控環境農業相結合，可以實現全年穩定的生產。
  • 依賴製造和開採的肥料，這些肥料成本高昂，價格上漲，並且由於全球需求的增加而變得更難獲得。
循環水養殖
  • 在狹小的空間內產生大量的魚。
  • 由於高庫存率和低容錯率，再循環系統的故障率很高。
  • 產生大量廢物流。
魚菜共生（有機水耕）
  • 魚菜共生具有有機農業、水耕、水產養殖的所有優點！加：
  • 魚的排泄物為植物提供肥料。
  • 魚類不攜帶大腸桿菌和沙門氏菌等病原體，而溫血動物則攜帶這些病原體。
  • 筏式魚菜共生系統的高水量降低了魚類生產的風險。
  • 魚菜共生展示了魚類和植物之間的自然循環，是這裡介紹的四種方法中最可持續的。
  • 魚缸裡的生物量穩定，植物就能茁壯成長。
  • 管理需要有人接受過魚類和植物飼養的訓練。
  • 魚缸的重大損失可能會擾亂工廠生產。

魚菜共生食品生產：飼養魚類和植物以獲取食物和利潤，Rebecca L. Nelson，John S. Pade 貢獻

設計：主要特性和組件

魚菜共生系統的顯著特徵之一是其建構方式多種多樣。儘管存在這種多樣性，但任何魚菜共生裝置都有五個關鍵組件：飼養池、固體去除、生物過濾器、水耕子系統和污水坑（圖 1；[5]這些關鍵組件均完成以下功能：「有鰭魚類和植物生產、去除懸浮固體和細菌硝化作用[1] 。

圖 1：魚菜共生系統中重要的不同組件的不按比例圖。

飼養池：魚生長的地方

飼養技術有三種不同類型：順序飼養、分割飼養和多個飼養單元。這些不同的技術各有優點、缺點並且需要不同的佈局。例如，順序飼養需要在一個水箱中飼養許多不同年齡層的魚。這種設置比其他飼養技術簡單。然而，當其他魚被捕獲時，它可能會給尚未完全長大上市的魚帶來壓力，這也使得追蹤庫存記錄變得困難，並且發育不良的魚避免被捕獲。另一種飼養技術稱為庫存分割。在分流中，當第一個魚缸達到承載量時，魚被隨機分成兩個不同的魚缸。雖然這種技術有助於避免發育不良的魚的轉移，但轉移魚引起的壓力可能不利於它們的整體生長。最後一種常見技術是具有多個飼養單元的系統。在這個系統中，魚群從不同的年齡開始，當魚夠大時，就會轉移到更大的水箱中。

固體去除：去除較大的有機廢棄物

固體去除系統的類型取決於系統中產生的有機廢物的量（即飼養了多少魚到種植了多少植物）。如果魚排泄物多於系統中植物數量所能維持的數量，則需要使用固體去除裝置，例如微篩滾筒。

這些中間過濾器有助於收集固體並「在輸送到水耕蔬菜之前促進氨和其他廢物的轉化」。[10]這在商業規模的系統和已使用的澄清器中發揮作用（圖2）。澄清器系統在錐體底部收集固體。它確實需要魚在水箱中以可能靠近頂部的廢物為食並保持管道清潔。澄清器後面還設置了網，以捕獲從澄清器中逸出的多餘有機廢物。該網需要每周清潔一到兩次。移除這些網子很重要，因為有機物質的堆積會導致厭氧條件，從而殺死魚。[5]養殖魚類和植物需要某些水質參數，包括穩定的 pH 值、溶氧濃度、二氧化碳、氨、氯、亞硝酸鹽和硝酸鹽。[10]從網路上收集的污泥可用於給其他作物施肥，或在城市環境中，可用於廢水處理廠淨化水。[5]在較小規模的系統中，廢物清除可能是不必要的（相對於植物生長區域，魚的數量較少）。[5]在這些系統中，通常有水從養魚池直接流向「礫石水耕蔬菜床」。[10]

圖 2：A) 澄清器的工作原理是，水首先進入 B) 中央擋板，然後移動通過 C) 排放擋板離開或進入 D) 出口到過濾池或通過 E) 污泥排放口排出。[5]

生物過濾：利用細菌

魚菜共生系統的一個重要部分是去除氨，氨是魚鰓作為代謝廢物排出的。[5]如果氨濃度太高，魚就會死亡。[5]這是透過氨的硝化作用來防止的。在此過程中，氨被氧化成亞硝酸鹽，然後氧化成硝酸鹽。魚菜共生利用這些天然存在的硝化細菌、亞硝化單胞菌和硝化細菌來介導這個過程。[5]

圖 3：氮在自然界中經歷的自然循環圖。該圖具體顯示了硝化細菌、亞硝化單胞菌和硝化細菌在將有毒的亞硝酸鹽轉化為相對無毒的硝酸鹽的過程中發揮關鍵作用。[12]

這些自然產生的硝化細菌喜歡在不同表面的生物膜中生長。為了最大限度地促進魚菜共生中的細菌生長，生物過濾器最常見的是用沙子、珍珠岩或礫石建造的。[5] [10]

圖 4：魚菜共生系統設定的簡單圖

水耕系統：植物生長的地方

在區分不同類型的水耕系統時，認識這些不同的生物過濾器也很重要。在較小的設施中，使用礫石是因為它對植物有鈣益處。[5]這種類型的系統需要水的持續潮起潮落。該系統的缺點包括殘留根部堵塞、微生物生長和缺乏完整的水循環（缺乏流動導致厭氧區和植物生產不良）。[5]流量不足也可能導致水質不佳和魚類死亡。[10]如果魚菜共生系統較大且無法選擇恆定的水流，則沙系統是不錯的選擇。[5]建議使用較大顆粒的沙子，以防止管道堵塞。如果沙子和礫石都無法選擇，珍珠岩是另一個不錯的選擇。[5]如果正在種植小根植物並且種植者願意在進入水耕部分之前去除所有固體，則基於珍珠岩的系統是很好的。如果不這樣做，就會形成厭氧部分。[5]

集水坑：收集乾淨的水

集水坑是系統中抽水的地方。如果系統缺水，這裡是補充水的好地方。[5]

科學理論：魚菜共生系統如何運作

魚菜共生是一種利用自然生物過程的循環系統。以下將系統的每個部分（植物、魚、水和細菌）進行解釋：

植物：它們需要什麼以及它們如何生長得最好？

首先，重要的是要選擇最適合魚菜共生系統的植物。此系統最適合營養需求低的植物，如豆瓣菜、羅勒、細香蔥、菠菜、香草和生菜。[10]不過，番茄和黃瓜也已種植。[13]如果由於水流不良而產生厭氧條件，那麼這些區域也可能導致植物生長不足。[5]

充滿培養基的系統中番茄植株的範例。作者個人照片。

根作物

儘管根類作物生長在岩石介質中，例如粘土卵石或礫石，但據說根類作物在魚菜共生系統中生長得相當好。可以用魚菜共生法種植的植物包括生菜、細香蔥、西洋菜、羅勒、高麗菜、番茄、南瓜和甜瓜。在魚菜共生發展的早期，人們認為只能種植葉類作物。現在，加拿大艾伯塔省作物多樣化中心已成功種植了 60 多種不同類型的食物。[14]

侵入根

不建議種植根部生長快的物種，例如薄荷。侵略性的根系會長入管道並佔據整個系統。[4]

充滿媒體的系統

由於培養基填充系統最常見於家庭食品生產，因此本節將詳細說明，因為它涉及培養基填充方法。該方法的許多組件也用於 raft 和 NFT 系統。充滿培養基的操作的基本部分是生長床、魚缸和澄清器。當然，還需要單獨的泵浦、曝氣機構、熱水器/冷卻器、備用電源系統和各種使用 PVC 管道的管道系統。

生長介質

標準 1/4 英吋（0.66 公分）礫石、珍珠岩或 Hydroton（一種常用於水耕法的黏土卵石）可用作生長介質。礫石稍微便宜一些，但水力發電由於其均勻性，在某些情況下更容易種植。

體積

一條魚需要大約 10 公升或 2.5 加侖的空間。所以，如果你有一個 50 加侖的魚缸，你可以養 20 條魚。不過，擁有的水越多，將有助於穩定係統。建議的最小水箱尺寸為 250 加侖或 1000 公升。生長床容積應與魚缸容積相同。[4]較小的系統已經取得了不同程度的成功。

沖洗/填充系統

使用生長床時，必須定期淹沒和排水介質。有幾種方法可以實現這一點。

適當的流量對於將氧氣輸送到根部和細菌菌落至關重要。[4]有許多方法可以將水從生長床移回魚缸。其中包括鐘形虹吸管、溢流管、馬桶閥門或定時器上的幫浦組。可以使用多種方法向介質填充系統中的水中輸送適量的水、營養物和氧氣。關鍵是流速能夠使水在系統中循環，並且不會累積有毒水平的氨和亞硝酸鹽。

植物營養素

根據您的系統，可能需要在水中添加某些營養物質。鐵、鈣、鎂、鉀和硼。這些可以每三週左右以螯合形式添加到水中。如上所述，用蚯蚓養殖補充魚菜共生系統可以避免這種需求。

友善魚菜共生公司製定了識別植物營養缺乏的指南

魚類：最佳魚類產量的要求

某些魚更好，因為它們更能容忍變化。羅非魚是系統中最常使用的魚類。[10] [5]此系統中包含的魚類包括「羅非魚、鱒魚、鱸魚、北極紅點鮭和鱸魚…羅非魚能夠耐受波動的水體條件，例如pH 值、溫度、氧氣和溶解固體」。[10]前面提到的這些不同條件（氨、亞硝酸鹽、硝酸鹽、pH、溶氧、二氧化碳）對於監測非常重要，以確保魚類的最高生長速度。[10]這些條件可以透過「魚的放養密度、魚的生長速度、攝食率和體積」來直接或間接測量。[10]

魚作為食物

根據您居住的氣候，最好使用您所在地區的本地魚。這樣可以將最少的能量用於加熱或冷卻魚缸。也建議選擇能夠在水質或溫度波動中生存的耐寒魚類。請記住，有些魚會在同伴變大時吃掉它們，因此必須將它們分類到單獨的魚缸中。[4]

餵食

魚食是魚菜共生系統的主要投入，因此食物的選擇對於永續發展至關重要。[14]

有多種選擇可以為您的魚提供食物。大多數系統可以有利地結合其中的幾個 -

  • 顆粒魚食。可以使用由魚和大豆製成的優質顆粒飼料來餵魚。這是魚菜共生系統中最常見且經過充分測試的餵魚方式，但它的缺點是需要持續的外部輸入，這大大增加了系統的運作成本。可以使用以下選項使系統更接近全閉環系統
  • 藻類。藻類幾乎在任何靜水體中都會生長，並為魚類提供一些食物。在魚缸中放入塑膠網（如空水果箱）可提供藻類生長的表面。不幸的是，即使在最好的情況下，僅靠藻類也很難完全滿足魚類的食物需求。
  • 如果所選品種的魚會吃綠葉蔬菜，則可以在生長床上生產魚食。
  • 浮萍也是一個很好的選擇，因為它可以在輔助水箱的表面生長，然後根據需要收穫和冷凍。[4]浮萍生長迅速，對魚類來說蛋白質和營養含量高，並且有一個品種可以適應大多數氣候。此外，浮萍吸收魚的副產品氨，提供富含蛋白質的食物，可以餵食某些類型的魚。[15]
  • 蠕蟲。有些人在魚菜共生的同時進行蚯蚓養殖。這使得農作物不可食用的部分（或周圍的其他有機廢物，如草屑或其他東西）可以餵給蠕蟲。然後可以將蠕蟲餵給魚。蠕蟲中產生的堆肥可用於在魚菜共生系統外種植植物，或可用於製作堆肥茶，將其添加到系統的水耕元素中。這使植物接收的營養物質多樣化，特別是提供否則可能缺乏的硼。

苗圃

儘管可以購買魚種，但它們不一定是魚缸中生長的唯一來源。為了延續閉環系統的概念，可以建立一個育苗池並促進交配，以便魚類族群能夠自我維持。在某些情況下，將幼魚轉移到單獨的水箱中很重要，因為成魚會吃掉它們。[4]

水

在魚菜共生系統中，水質與植物品質直接相關。植物需要某些礦物質才能生長，而這些礦物質是由魚的排泄物提供的。在非水耕生長情況下，礦物質來自土壤。在封閉式水力系統中，例如魚菜共生系統，進入系統的礦物質受到嚴格監管。在土壤中種植植物時，您可能會面臨植物吸收有毒礦物質的風險，[16]並隨後在最終產品中消耗這些礦物質。因此，魚菜共生是一種更純粹的有機農業形式，提供更高水準的調節，產生更高品質的產品。

澄清池、礦化、脫氣和生物過濾

系統中的中間桶埋在地下，充當澄清器。後面抬高了種植床，前方埋著魚缸。作者個人照片。

水質的維持對於系統的所有部分都至關重要。一個特別重要的因素是 pH 值平衡，因為系統的不同部分在一定的 pH 值下茁壯成長。因此，必須做出一些妥協。魚類通常喜歡 7.5-8 的 pH 值，而植物在 6.0-6.5 時效果最佳，細菌菌落在 7.0-8.0 時最有效。為了使系統發揮最佳功能，整體 pH 值的共識是 7.0。[14]

達到可接受的水質水平需要不同的組件，具體取決於安裝的魚菜共生裝置類型。主要有三種：筏床、營養膜技術（NFT）和培養基填充床。筏系統，也稱為浮子、深通道和深流，將植物種植在與魚缸分開的魚缸中的漂浮聚苯乙烯泡沫板上。 NFT 在長而窄的通道中種植植物，薄膜狀的水流過通道，為植物的根部帶來養分。介質填充床只是裝滿生長介質（如礫石、珍珠岩或水力通）的容器，植物的根部固定在其中，然後經過洪水和排水順序，將養分帶到根部。[14]前兩種方法在商業規模的經營中較常見，而最後一種方法最常用於後院經營，小規模生產食物來養活一個家庭。

澄清器用於去除水柱中的固體。這可以透過多種方式完成。錐形澄清器和沈澱池有利於固體從水柱中沉澱出來；它們基於與它們所在的水相比高比重的概念。另一種去除固體的方法是使用微篩轉鼓過濾器，在反沖洗過程中去除有機物。只有在筏和 NFT 系統中才需要去除固體，因為在充滿介質的床中，固體被捕獲在介質中，然後它們可以在介質中生物降解，而不會幹擾任何其他系統組件的功能。[14]有時，當有大量固體廢棄物時，在填充介質的系統中安裝澄清器會很有幫助。

現在，您可能想知道如果固體（本質上是系統的肥料）被去除，系統將如何運作。在澄清池之前，筏式和 NFT 系統需要一個充滿某種類型多孔介質的礦化池。在這個區域，異養細菌將廢物轉化為植物容易利用的元素。該過程還會產生硫化氫、甲烷和氮氣等氣體。因此，需要一個脫氣罐來幫助將這些物質釋放到空氣中。[14]同樣，這在填充介質的床中是不需要的，因為固體保留在被介質捕獲的系統中。

生物過濾為細菌菌落提供了生存的場所。在筏和培養基填充系統中沒有必要，因為有足夠的表面積供細菌定殖到健康水平。然而，在 NFT 系統中，必須為健康的菌落提供額外的定植空間才能穩定。這種擴展稱為生物過濾器。[14]

通風

水的適當通氣對於魚類的生活品質至關重要。如果沒有足夠的氧氣，魚會在 45 分鐘內死亡。[4]即使不是立即死亡，鰓損傷也可能是永久性的，並且慢慢地，魚類數量將會下降。這正是備用電源系統如此重要的原因。曝氣器可以在水族箱用品商店購買，但必須由電力驅動。因此，如果出現電力故障，氧氣將停止向水中供應，並對魚類族群造成損害。

水族箱式增氧機並不是為魚缸添加氧氣的唯一方法。在充滿介質的系統中，從生長床流出的水可以從足夠的高度落下，濺回到魚缸中，將空氣混合到水中。同樣，如果發生電源故障，導致曝氣的泵浦也會發生故障；無論採取什麼措施來提供充足的氧氣，都需要備用電力。

細菌：這些細菌有什麼幫助？

魚菜共生系統的一個重要部分是去除氨，氨是魚鰓作為代謝廢物排出的。[5]如果氨濃度太高，魚就會死亡。[5]這是透過氨的硝化作用來防止的。在此過程中，氨被氧化成亞硝酸鹽，然後氧化成硝酸鹽。魚菜共生利用這些自然存在的硝化細菌、亞硝化單胞菌和硝化細菌來介導這個過程[5]）。已分離出來自不同類型魚菜共生植物根部的細菌，以確定存在的細菌菌株及其在系統中的功能。[17] [10] [18] [5]在蘆葦科蘆葦的一種水處理根平面中，進行了一項分類學研究，確定存在亞硝化單胞菌和歐洲亞硝化菌（均為銨氧化細菌）菌株在根上。[17]

圖 5：UVI 魚菜共生系統的非比例示意圖。[19]

菌落

棲息在整個系統中的細菌菌落負責將亞硝酸鹽和氨轉化為硝酸鹽，然後可供植物使用。如果沒有這種轉化，亞硝酸鹽以及一定程度上的氨就會達到有毒水平並殺死魚類和植物。[14]

建立自然棲息地

這些細菌天然存在於空氣和水中，無需添加到系統中。自然菌落的形成可能需要 20-30 天，[14]有時長達 8 週。[4]最終，與所有自然系統一樣，各個組成部分將達到平衡並保持穩定，無需維護。

開始你自己的

然而，為了加快定殖過程，可以添加極少量的尿素肥料作為氨源。[4]

無功率或低功率魚菜共生系統

如果想要建立一個電力需求很少或沒有電力需求的系統（例如在發展中國家推廣魚菜共生），則可以使用「洪水閥」。[20]該系統僅使用一個泵將水從魚缸泵至「洪水閥…[並且]它將在低於 100 加侖/小時的流速下工作」。[20]該系統的具體設計尚未確定，但其運作方式與「標準馬桶閥門」類似。[20]

其他設計沒有閥門，而是採用體力勞動。泰國免費建造了魚菜共生系統，不需要電力輸入。[21]需要以下物品：容納魚的水箱（如大塑膠桶）、植物容器、將植物抬高到魚缸上方的裝置以及澆水裝置。[21]要啟動該系統，重要的是至少提前一周將魚放入水中。另外，在給植物澆水之前，先旋轉養魚缸，然後將噴壺裝滿。在這個系統中，養魚池需要定期清潔。最後，每天至少淹沒容器三次很重要。[21]

操作維護

所有不同設計的操作和維護都會有所不同。一般來說，必須監測不同程度的營養物質和 pH 值。[22]清除系統不同組件之間管道中積聚的任何「污泥」也很重要。[23]在其他提到不同系統的部分中，有關於維護技術的更多細節。

系統性評價

世界上許多地方都不容易取得蔬菜或新鮮的魚。[21]其中一些位於我們自己的後院，位於附近沒有雜貨店的城市中心部分地區。對魚菜共生系統的評估必須考慮到這些可能是稀缺資源（新鮮的魚和蔬菜）可能為社區提供的重要性。[24]羅非魚含有脂肪、蛋白質和鐵，這些都是人類飲食中的重要組成部分。[25]

如果試圖評估系統的經濟效益，「迄今為止，很少有研究評估小型和大型營運的獲利能力」。[1]目前尚不清楚食品安全是否會成為一個問題，因為存在「交叉污染的風險，包括當魚類和其他動物靠近農產品時沙門氏菌和大腸桿菌的傳播」。[1]然而，眾所周知，利潤增加的原因如下：1) 魚類「免費」生產植物營養素 2) 通常不需要大型生物過濾器 3) 需水量減少 4) 運行系統的總體成本並且基礎設施由兩個系統共享。[26]

評估系統的另一種方法是分析植物去除養分的效率。許多科學家已經做到了這一點。在一項這樣的實驗中，科學家透過觀察生長性能、生菜產量和養分保留來測試魚菜共生系統中氮的排泄和吸收。[27]在另一項實驗中，建立了魚菜共生系統來分析番茄和黃瓜的氮去除。結果發現，番茄的去除率最高，整個系統「整個系統去除的氮的 69% 可以轉化為可食用的水果」。[28]某些作物的產量也可以用來評估系統的生產力。在 Graber 等人。他們分析了四種不同的番茄作物，發現魚菜共生系統的產量比水耕系統更高（圖 6）。

圖6：在兩種不同系統中種植的不同品種番茄作物的產量；魚菜共生或水耕。[29]

為了透過最多的養分吸收獲得最大的經濟效益，一項研究發現「在循環水箱系統中觀察到了最大的植物生長，其中魚的攝食率和隨後溶解的養分較高。在該系統中，繩索草-米草生物量產量比人工沼澤高25%，氮吸收量是天然沼澤的兩倍，初步經濟分析表明，植物生產可以產生補充收入，因為植物具有較高的價值。[23]

影響

世界各地的不同組織在發展中國家的部分地區建立了魚菜共生系統，為代表性不足的社區提供新鮮的植物和魚類。國際救援委員會就是這樣一個組織，它建造了一個魚菜共生系統，其中有兩個 700 加侖的養魚池，裡面飼養著羅非魚，並利用產生的廢水種植新鮮植物。[30]

在城市社區，魚菜共生已被用來為那些無法輕易獲得新鮮農產品的個人提供廉價的新鮮農產品，在某些情況下，個人從城市魚菜共生系統中獲利。[31]目前，麻薩諸塞州阿默斯特大學正在烏幹達開展魚菜共生項目，為社區居民提供優質蛋白質。[32]請參閱影片https://www.cns.umass.edu/about/news/2012/danylchuk-holingsworth-develop-aquaponics-for-developing-countries。麻省理工學院也在越南開展一個項目，向當地的和平省提供羅非魚和大米。[33]

傳播

有關魚菜共生的事實和資訊可以在互聯網上找到（例如這裡：http://theaquaponicsource.com/learn-about-aquaponics/），個人可以在其中了解系統背後的科學知識、如何設置您的魚菜共生系統。自從魚菜共生重新興起以來，世界各國都開始從魚菜共生系統中受益。在美國，北卡羅來納州立大學和維京群島大學在推動這項技術方面發揮了重要作用。[5]南美洲國家，其中許多國家極度缺水，由於其高效用水而成為這種綜合水產養殖和園藝系統的主要候選者（Bishop，2009）。日本、台灣、孟加拉以及亞洲許多其他國家都採用了魚菜共生技術，因為可以在緊湊的空間中廉價地生產有機食品。在澳大利亞，由於羅非魚（系統中最常用的魚類）的禁令，科學家一直在嘗試養殖不同種類的魚。[10]非洲已經建造了易於維護、廉價且高效的魚菜共生裝置。[20]魚菜共生幾乎遍布全球每個大陸。[10] [21] [20] [5] [34]大多數操作屬於以下類別之一：研究、教育、非營利、商業或私人愛好者（大多數系統規模較小）。[1]

傳播的挑戰

該系統的主要限制之一是它可能具有相當大的啟動成本，需要大量土地用於商業規模的系統，並且通常「缺乏大型模型和訓練有素的人員」。[1]

重新設計

在某些情況下，硝化細菌無法足夠快地將魚提供的營養物質從硝酸鹽轉化為植物可以利用的氮（Tyson 等，2007）。眾所周知，pH 值會改變硝化速率，但在目前的系統中，細菌、魚類和植物的「良好」pH 值之間的平衡很難實現，這意味著每種細菌、魚類和植物都有不同的理想pH 值。[35] [36]

自製系統

人們可以透過多種方式在家中建構魚菜共生系統。它可以是一個有趣且有益的項目，特別是如果它用於教導孩子生命科學的話。投資糧食生產的自製系統完全是另一回事。魚菜共生系統可能會出現很多問題，因為系統有很多變數。水質是魚菜共生中最重要的問題，如果系統的某部分失去平衡或故障，水質就會發生重大變化。因此，與其他投資一樣，在開始專案之前了解風險是什麼非常重要。以下概述了一些需要注意的事項以及幫助設計高效系統的方法。但與任何文件一樣，這份文件是不完整的。如果您決定建立自己的系統，毫無疑問您會遇到新的問題。不過，不要灰心，解決方案就在那裡，如果您繼續閱讀並繼續努力，那麼負擔得起的糧食生產的答案就在那裡。

為了組裝魚菜共生系統，您需要一些物品。可以從 www.backyardaquaponics.com 等組織購買套件。[37]該系統也可以使用您自己的材料建造。基本組件包括一個魚缸或一個舊浴缸、一個潛水泵、將水從泵輸送到細菌室的 PVC 管、一個氣泵和一個空氣石。[38]小規模的系統也可以製作出色的課堂專案。學生可以學習與遊戲中的技術相關的解決問題的技能。[39]其他教育面向包括自然循環、硝化、生物學、魚類解剖學、營養、農業、數學和商業。美國和其他國家的學校都在使用魚菜共生技術來提供小學至大學程度的教育體驗。[14]

桶耕法

Barrelponics 手冊。 Barrelponics是在桶中進行魚菜共生。雖小，但可擴充。如果您想了解如何建立barrelponics系統的完整說明，請參閱Hughey提供的pdf [1] 。 [40]

這是內華達山脈學院的系統範例。享受！

mqdefault.jpgYouTube_icon.svg
內華達山脈學院魚菜共生系統

農場噴泉

農場噴泉結合了魚菜共生和雕塑。它採用魚菜共生作為垂直農業方法來節省空間。如何建構自己的

最後的提示

在設計新系統時，重要的是要了解水質實際上將成為系統的生命線。如果沒有適當的流量和輸水，系統將無法正常運作。 Murry Hallam在他的教學影片Aquaponics Made Easy中指出，在小型魚菜共生系統中，最好不要使用小於 1000L（265 加侖）的系統。這是因為低於該數值，系統中的水量較不穩定，當溫度變化或魚排泄物激增時，起到緩衝作用的水就會減少。

移動大量的水也會消耗大量的能量，因此在設計自製系統時，重點關注如何利用重力來促進水從系統的一個部分轉移到另一個部分。在規劃階段做到這一點的一個好方法是繪製圖表，顯示每個水箱中的水位。這樣您就可以知道系統中的哪個位置可以訂購物品，以及在圖的末尾需要達到多少垂直升力才能使水流過系統。

相關項目

沒有結果！

進一步閱讀

參考

  1. ↑跳轉至：1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 D. 克林格和 R. 內勒。 “尋找水產養殖解決方案：制定可持續發展路線。” [用英語]。環境與資源年度回顧，第 37 卷 37 (2012)：247-+。
  2. ^ Linky, EJ、Janes, H. 和 Cavazzoni, J. (2005)，在垃圾掩埋場環境中利用甲烷的經濟型技術：綜合技術陣列和不斷發展的機構網絡的範例。自然資源論壇，29：25-36。 doi：10.1111/j.1477-8947.2005.00110.x
  3. ^ Marinho-Soriano, E.、SO Nunes、MAA Carneiro 與 DC Pereira。 “利用大型藻類江蘺去除水產養殖廢水中的營養物質。” [用英語]。生物質與生物能源 33，沒有。 2（2009 年 2 月）：327-31
  4. ↑跳轉至：4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Murray Hallam 的魚菜共生變得簡單，Flashtoonz 電影，2009 年
  5. ↑跳轉至：5.00 5.01 5.02 5.03 5.04 5.05 5.06 5.07 5.08 5.09 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 5.16 5.17 5.85 195. 24 Rakocy , J. 2006。 ATTRA-國家永續農業資訊服務。 http://www.aces.edu/dept/fisheries/education/documents/aquaponics_IntegrationofHydroponicswaquaculture.pdf
  6. ↑跳轉至：6.0 6.1 Crossley, Phil L. (2004)，“濕地農業中的地下灌溉”，農業與人類價值 (21)：191-205
  7. ^ Boutwell, J.（2007 年，12 月 16 日）。阿茲特克人的魚菜共生系統得到了改進。納帕谷登記冊
  8. ^ Bishop, M.、Bourke, S.、Connolly, K.、Trebic, T. (2009)。貝爾德村魚菜共生計畫：AGRI 519/CIVE 519 永續發展計畫。巴貝多霍爾敦：麥吉爾大學
  9. ^ Hughey, T. 2005。魚菜共生雜誌 38，第 16-18 期。 doi：http://web.archive.org/web/20210126183035/http: //www.aquaponicsjournal.com/
  10. ↑跳轉至：10.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07 10.08 10.09 10.10 10.11 10.12 10.13 Diver , Steve (2006)，農業服務法中心 ）適用技術）
  11. ^ 科岑、本茨和塞繆爾·阿佩爾鮑姆。 2010.「內蓋夫沙漠利用半鹹水資源進行魚菜共生的調查」。應用水產養殖雜誌 22 (4): 297-320。 doi：http://dx.doi.org/10.1080/10454438.2010.527571。http://search.proquest.com/docview/853477088?accountid=28041
  12. ^ http://www.nano-reef.com/forums/lofiversion/index.php/t296246.html
  13. ^ Rana, S.、SK Bag、D. Golder、S. Mukherjee (Roy)、C. Pradhan 和 BB Jana。 2011.「番茄魚菜共生法回收都市生活污水」。生態工程37（6）：981-988。 doi：http://dx.doi.org/10.1016/j.ecoleng.2011.01.009。http://search.proquest.com/docview/886128723?accountid=28041。
  14. ↑跳轉至：14.00 14.01 14.02 14.03 14.04 14.05 14.06 14.07 14.08 14.09 14.10 納爾遜，L.麗貝卡。 “魚菜共生食品生產：飼養魚類和植物以獲取食物和利潤。”蒙特洛：尼爾森和帕德公司，2008 年。
  15. ^ http://www.growseed.org/formingpower.html
  16. ^ 馬什納, 佩特拉.馬施納的高等植物礦物質營養。第二版編輯。倫敦：愛思唯爾科學，2002 年。
  17. ↑跳轉至：17.0 17.1 德山 T.、A. Mine、K. Kamiyama、R. Yabe、K. Satoh、H. Matsumoto、R. Takahashi 和 K. Itonaga。 “亞硝化單胞菌菌株 Ynsra，一種氨氧化細菌，從魚菜共生植物的蘆葦根平面中分離出來。” [用英語]。生物科學與生物工程雜誌98，no。 4（2004 年 10 月）：309-12。
  18. ↑ 參考資料
  19. ^ Rakocy, J. 2006。”南部地區水上活動中心。http://ces3.ca.uky.edu/westkentuckyaquaculture/Data/循環水產養殖槽生產系統/SRAC 454 循環水產養殖.pdf
  20. ↑跳轉至：20.0 20.1 20.2 20.3 20.4 Hughey, T. 2005。 “發展中國家的魚菜共生”。魚菜共生雜誌 38，第 16-18 期。 doi： http://web.archive.org/web/20210126183035/http: //www.aquaponicsjournal.com/
  21. ↑跳轉至：21.0 21.1 21.2 21.3 21.4 Bird, JS 2010。自然生活，26-29。 http://search.proquest.com/docview/523022471?accountid=28041。
  22. ^ 泰森，RV，DD Treadwell 和 EH Simonne。 “魚菜共生系統可持續發展的機會與挑戰。” [用英語]。園藝技術 21，沒有。 1（2011 年 2 月）：6-13。
  23. ↑跳轉至：23.0 23.1 永續農業研究與教育 (SARE)，2012 年。 http://web.archive.org/web/20140324145934/http://mysare.sare.org:80/mySARE/ProjectReport.aspx?do=viewRept&pn=LNE05-224&y=2008&t=1
  24. ^ 喬根森、貝絲、愛德華·梅塞爾、克里斯·席林、大衛·斯文森和布萊恩·托馬斯。 2009。生物循環 50 (2): 27-29。http://search.proquest.com/docview/236946982?accountid=28041。
  25. ↑ 魚、羅非魚，煮熟，乾熱。 （nd）。營養成分。 2010 年 11 月 29 日取自http://nutritiondata.self.com/facts/finfish-and-shellfish-products/9244/2
  26. ^ Rakocy, J. 2007。阿奎科拉全景 12 (4)：28-34。http://search.proquest.com/docview/20381216?accountid=28041。
  27. ^ Dediu, L.、V. Cristea 和 A. Docan。 “循環系統廢水的生物修復是獲得高品質水產養殖產品的一種方法。” [用英語]。環境保護與生態學報13期，第1期。 1（2012）：275-88。
  28. ^ Graber, A. 和 R. Junge。 “魚菜共生系統：透過蔬菜生產從魚類廢水中回收養分。” [用英語]。海水淡化 246，無。 1-3（2009 年 9 月 30 日）：147-56。
  29. ^ Graber, A. 和 R. Junge。 “魚菜共生系統：透過蔬菜生產從魚類廢水中回收養分。” [用英語]。海水淡化 246，無。 1-3（2009 年 9 月 30 日）：147-56。
  30. ^ “用魚糞關閉循環。” 2010.生物循環51(12):18-19。http://search.proquest.com/docview/851374343?accountid=28041。
  31. ^ 葉普森, 羅德島. 2008.“堆肥和當地食物在城市花園的融合。”生物週期 49 (11): 31-33。http://search.proquest.com/docview/236933875?accountid=28041。
  32. ^ Danylchuk, A. 2012 “Danylchuk, Hollingsworth 為發展中國家開發魚菜共生系統。”麻薩諸塞大學阿默斯特分校。https://www.cns.umass.edu/about/news/2012/danylchuk-holingsworth-develop-aquaponics-for-developing-countries
  33. ^ “2014 年任務：饋贈世界”。魚菜共生。麻省理工學院麻省理工學院。http://12.000.scripts.mit.edu:80/mission2014/solutions/aquaponics
  34. ^ Bishop, M.、Bourke, S.、Connolly, K.、Trebic, T. (2009)。貝爾德村魚菜共生計畫：AGRI 519/CIVE 519 永續發展計畫。巴貝多霍爾敦：麥基爾大學。
  35. ^ Tyson, RV, EH Simonne, M. Davis, EM Lamb, JM White, 與 DD Treadwell。 “珍珠岩介質中營養液、硝態氮濃度和 pH 對硝化速率的影響。” [用英語]。植物營養雜誌 30，no。 4-6（2007）：901-13。
  36. ^ 泰森，RV，DD Treadwell 和 EH Simonne。 “魚菜共生系統可持續發展的機會與挑戰。” [用英語]。園藝技術 21，沒有。 1（2011 年 2 月）：6-13。
  37. ↑ www.backyardaquaponics.com
  38. ^ Johanson, Erik K.「魚菜共生與水耕法的預算」。技術方向 69.2 (2009): 21-23。列印.
  39. ^ Childress, Vincent W.「農業科技有希望的替代方案：魚菜共生」。技術教師 62.4 (2002)：17。
  40. ^ http://www.aces.edu/dept/fisheries/education/documents/barrel-ponics.pdf
FA 資訊 icon.svg向下的角度 icon.svg頁面數據
部分Engr308 科技與環境
關鍵字糧食生產,農業,永續農業,水
永續發展目標SDG02 零飢餓
作者克里斯汀·納克伯、卡桑德拉·拉夫、易卜拉欣·賽爾、艾莉森·莫爾斯
執照CC-BY-SA-3.0
組織機構HBCSL
語言英語（en）
翻譯俄語、土耳其語、德語、韓語、阿拉伯語、中文、希臘語、西班牙語、越南語、立陶宛語
有關的10個子頁面，53頁連結在這裡
別名魚菜共生系統
影響18,318 頁瀏覽量
已創建2007 年9 月 20 日，匿名者1
修改的2024 年6 月 18 日作者：Felipe Schenone
引用為克里斯汀·納赫伯、卡桑德拉·拉夫、易卜拉欣·賽爾、艾莉森·莫爾斯（2007-2024）。“魚菜共生”。附錄。檢索日期：2024 年 6 月 27 日。
API查詢基本，語義，html，文件，更多
Retrieved from "https://www.appropedia.org/w/index.php?title=Aquaponics/zh&oldid=1113881"
Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies.