鱼菜共生发展历史、典型模式与发展趋势
发布时间：2021-04-02 05:41
鱼菜共生（Aquaponics）是利用水产养殖排放水为植物提供营养,由一种氮源（鱼饲料）生产两种农产品（鱼和蔬菜）,具有水和氮源利用效率高、不使用化肥和抗生素、对环境友好等特点,是一种可持续的农业发展方式。将鱼菜共生的发展历史进程分为理念起源阶段（1970年之前）、萌芽阶段（1970—1990年）、全球拓展阶段（1990—2010年）以及快速发展阶段（2010年至今）4个阶段。分析了鱼菜共生3种典型模式;提出了鱼菜共生系统构建向解耦类型发展,系统布局向城镇化、立体化发展,硬件设施向生态型、智能化发展的3个主要发展趋势;提出了加强氮磷转化机制研究、建立系统理论模型、加强人工智能技术应用和加强商业规模系统研究4条发展建议。
【文章来源】：渔业现代化. 2020,47(05)CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
耦合型鱼菜共生系统
解耦型鱼菜共生系统是近年在欧洲兴起的一种新模式,是指包含子循环回路的系统,系统中水产养殖和水培单元具有独立循环回路,各单元水质能够得到更精细的调控。Kloas等[22]在温室环境下构建了一种新型多回路鱼菜共生系统(图4),该系统由罗非鱼循环水养殖和基于营养膜技术(NFT)的水培番茄两个独立的循环单元组成,并通过单向阀连接。鱼池排放水经物理过滤和生物反应器后进入水培调节池。水培调节池可根据植物生长所需的最佳条件,进行营养盐添加、pH调节等水质调控措施后再将水输入水培槽用于植物生长;在水培单元后端设置冷却阱,用于凝结回收植物蒸腾的水分,再与经植物吸收营养盐后的水一同返回鱼池。研究表明[22],罗非鱼收获时养殖密度为75.9 kg/m3,饲料转化率为1.23,产量与常规循环水养殖相当;番茄产量约为0.99 kg/株月,比耦合型鱼菜共生系统0.83 kg/株月的产量更高,且系统日耗水量仅为2.73%。解耦类型系统拥有水产养殖单元、水培单元和鱼—菜共生单元3个循环路径,特点是水产养殖和水培单元可相互独立循环运行,能够为两个生产单元分别提供良好的生长条件,解决植物和鱼类生长对不同营养盐、pH的需求,实现鱼和菜产量的最大化;还能够避免病虫害等问题在两个单元之间互相作用造成的不利影响[22-23],系统稳定性更好;为了使水培植物处于最佳生长条件,解耦型系统会额外向水培单元中添加营养液,增加了一定的运行成本[24];并且解耦型系统构建方式更复杂,需要使用更多的泵管和水池,占用更多的空间等[14],经济可行性和盈利能力仍需要进一步研究。2.3 立体式鱼菜共生系统
20世纪90年代,Rakocy博士在美属维尔京群岛大学开设了鱼菜共生培训课程,推动了鱼菜共生理论和技术的传播[14]。基于现代农业技术进步、全球人口增长以及土地和水资源减少等因素,进一步促进了鱼菜共生在全球的发展,据统计,至少有43个国家和地区开展了鱼菜共生研究和实践[16](图1)。世界各国根据技术发展水平以及对不同鱼类、蔬菜品种的需求,对鱼菜共生系统进行本土化改进和发展。中国于20世纪90年代由中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所丁永良等[17]引进鱼菜共生系统并开展实验研究,设计了国内首套实验性鱼菜共生装置。欧洲对不同鱼类、蔬菜种类以及不同水培单元形式开展技术研究[18],优化鱼菜共生系统参数,提高产量。美国Nelson and Pade公司[19]改良了UVI模式,研发了成熟的家用和商用鱼菜共生系统,并出版书籍、开展课程培训,成功地进行了商业化运作。1.4 快速发展阶段(2010年至今)
【参考文献】：
期刊论文
[1]鱼菜共生系统经济可行性研究进展[J]. 蔡淑芳,刘现,王涛,黄语燕,吴敬才,雷锦桂. 江苏农业科学. 2019(05)
[2]中国稻田养鱼的发展历史和主要模式[J]. 潘伟彬,庄东萍. 闽西职业大学学报. 1999(03)
[3]鱼菜共生系统的研究[J]. 丁永良,张明华,张建华,杨菁,何明云,陈培兴,齐备备,蔡荣春,王化,张务模,迟英杰. 中国水产科学. 1997(S1)
本文编号：3114701
【文章来源】：渔业现代化. 2020,47(05)CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
耦合型鱼菜共生系统
解耦型鱼菜共生系统是近年在欧洲兴起的一种新模式,是指包含子循环回路的系统,系统中水产养殖和水培单元具有独立循环回路,各单元水质能够得到更精细的调控。Kloas等[22]在温室环境下构建了一种新型多回路鱼菜共生系统(图4),该系统由罗非鱼循环水养殖和基于营养膜技术(NFT)的水培番茄两个独立的循环单元组成,并通过单向阀连接。鱼池排放水经物理过滤和生物反应器后进入水培调节池。水培调节池可根据植物生长所需的最佳条件,进行营养盐添加、pH调节等水质调控措施后再将水输入水培槽用于植物生长;在水培单元后端设置冷却阱,用于凝结回收植物蒸腾的水分,再与经植物吸收营养盐后的水一同返回鱼池。研究表明[22],罗非鱼收获时养殖密度为75.9 kg/m3,饲料转化率为1.23,产量与常规循环水养殖相当;番茄产量约为0.99 kg/株月,比耦合型鱼菜共生系统0.83 kg/株月的产量更高,且系统日耗水量仅为2.73%。解耦类型系统拥有水产养殖单元、水培单元和鱼—菜共生单元3个循环路径,特点是水产养殖和水培单元可相互独立循环运行,能够为两个生产单元分别提供良好的生长条件,解决植物和鱼类生长对不同营养盐、pH的需求,实现鱼和菜产量的最大化;还能够避免病虫害等问题在两个单元之间互相作用造成的不利影响[22-23],系统稳定性更好;为了使水培植物处于最佳生长条件,解耦型系统会额外向水培单元中添加营养液,增加了一定的运行成本[24];并且解耦型系统构建方式更复杂,需要使用更多的泵管和水池,占用更多的空间等[14],经济可行性和盈利能力仍需要进一步研究。2.3 立体式鱼菜共生系统
20世纪90年代,Rakocy博士在美属维尔京群岛大学开设了鱼菜共生培训课程,推动了鱼菜共生理论和技术的传播[14]。基于现代农业技术进步、全球人口增长以及土地和水资源减少等因素,进一步促进了鱼菜共生在全球的发展,据统计,至少有43个国家和地区开展了鱼菜共生研究和实践[16](图1)。世界各国根据技术发展水平以及对不同鱼类、蔬菜品种的需求,对鱼菜共生系统进行本土化改进和发展。中国于20世纪90年代由中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所丁永良等[17]引进鱼菜共生系统并开展实验研究,设计了国内首套实验性鱼菜共生装置。欧洲对不同鱼类、蔬菜种类以及不同水培单元形式开展技术研究[18],优化鱼菜共生系统参数,提高产量。美国Nelson and Pade公司[19]改良了UVI模式,研发了成熟的家用和商用鱼菜共生系统,并出版书籍、开展课程培训,成功地进行了商业化运作。1.4 快速发展阶段(2010年至今)
【参考文献】：
期刊论文
[1]鱼菜共生系统经济可行性研究进展[J]. 蔡淑芳,刘现,王涛,黄语燕,吴敬才,雷锦桂. 江苏农业科学. 2019(05)
[2]中国稻田养鱼的发展历史和主要模式[J]. 潘伟彬,庄东萍. 闽西职业大学学报. 1999(03)
[3]鱼菜共生系统的研究[J]. 丁永良,张明华,张建华,杨菁,何明云,陈培兴,齐备备,蔡荣春,王化,张务模,迟英杰. 中国水产科学. 1997(S1)
本文编号：3114701
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