"鱼菜共生"是朝阳产业，还是未来科技？这篇最强干货，或能给你答案！

01  概念
“鱼菜共生”是一类同时养殖鱼类、种植植物的综合种养系统，这并非是一个全新的理念，我国自古有之。2005年浙江省青田县龙现村的"稻田养鱼"被列为世界首批农业文化遗产保护项目，稻田养鱼也被普遍认为是鱼菜共生的前身。

                               
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图1-4：稻渔共生（"渔"代表鱼、虾及其他可共生的水生动物）


在西方，“鱼菜共生”（Aquaponics）一词起源于 20 世纪 70 年代，由“水产养殖”(Aquaculture)和“水培”(Hydroponics)两个词组合而成。近来，也有人提出渔植共生、渔农综合种养等说法，以期改变大众认知中的只能是"鱼"和"蔬菜"共生的第一印象、拓宽其想象的空间。

                               
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图5-7：美国的一个鱼菜共生农场（图源：002mag.com）


02   原理
一般而言，鱼菜共生系统由水产养殖、植物生产两部分子系统组合而成。在水产养殖子系统中，投喂后未被摄食的饵料、鱼类排泄物在养殖水体中会转化成有害的氨、亚硝酸盐，而这种富氮尾水则是植物生产子系统主要的营养来源。系统中的微生物借助水循环将鱼和植物联系起来，将含氮类有害物质转化为可供植物吸收利用的硝酸盐，水体得到净化后又回到水产养殖池内，如此循环往复，周而复始（如图8-9）。

                               
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图8：鱼菜共生流程图

                               
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图9：鱼菜共生原理图


03   优劣分析

“鱼菜共生”，通过科学的生态设计，使得鱼、微生物、植物三者之间在水体循环中达到和谐共生的生态平衡，从而实现了养鱼不（少）换水而无水质忧患、种菜不施肥而茁壮成长的生态共生。

这种新型综合种养模式不仅比土壤栽培时的病虫害更少、节水节地、生态循环，还能发展天台农园、科普观光等项目，产出绿色健康的农副产品。那么问题来了，除了用于养殖池塘净水的漂浮筏鱼菜共生系统之外，其他类型的系统为何迟迟没有得到大规模推广呢？

                               
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图10：浙江杭州某公司的天台农园



笔者认为，鱼菜共生的技术体系虽然已经相对成熟，但还缺乏成熟的商业模式。生产地水土资源的稀缺性，地方的消费习惯，生产过程中的资源配置、市场开发、运营管理等方面都是制约推广的关键因素。

至此，我们开篇提出的问题便有了答案。如能理性地进行推广，鱼菜共生则是有望解决传统水产养殖与水培产业弊端的“朝阳产业”；但若忽视了因地制宜，那再好的模式也只能沦为难当大任的“未来科技”。

04   前世今生

鱼菜共生模式可分为自然型、循环型两大类型（笔者只管大胆"胡说"，各位看官可以辩证来看哦）

                               
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图11：鱼菜共生的发展历程



目前，国内以种养一体的自然型系统更为多见，该类系统以池塘漂浮筏鱼菜共生系统为代表，主要目的是为了净化养殖池塘的水质。

因此，在农副产品的质量、生产上存在着一些硬伤：首先，由于野外养殖生态环境复杂，在施加药物时鱼、菜无法隔离，系统产出的农产品存在安全风险，消费者接受度较低；其次，自然型系统里只能种植空心菜、水芹等水生植物，一旦种植非水生植物，其根部就会因为缺氧而导致烂根，这大大限制了可种植植物的品类。

                               
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图12：自然型——池塘中的空心菜生态浮床

图源：重庆池塘漂浮筏鱼菜共生系统



而发源于西方的循环型系统，则以模块化商业系统为代表，该类系统的水生动物养殖区、微生物硝化矿化区、植物种植区均被物理分割开来，整体设计可控性更高，可种植植物品类、产出农产品的安全性都得以提升。

砂培是最早的闭锁循环型系统，后逐渐演化出基质培、深水培、矿化系统等类型的系统。生产者可以根据所需供应农产品种类的不同，来导向性地选择石英砂、鹅卵石、陶粒、火山石等基质、或纯水培方式。但此类型下衍生出的各类系统均需要电能驱动，或对基建及运行成本、系统的综合管理要求较高；或因基础研究断层而在系统稳定性上有待验证（出于多方面的原因，NCSU砂培系统自Mark McMurtry博士（图15）之后无人继续研究）。

                               
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图13-16：循环型-Mark McMurtry博士发明的砂培系统

及上海某农场的砂培种植[1]

                               
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图17-19：循环型-美国深水培UVI系统[3]
图片及数据源自UVI大学官网

                               
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图20：循环型-矿化系统

将鱼粪矿化后添加回系统完全利用[4]

                               
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图21-23：循环型-重庆璧山某两处陶粒基质培系统

                               
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图24：循环型-湖北鄂州某鱼虾菜共生系统
石斑鱼、澳洲淡水龙虾搭配根系发达的多年生植物


05   知识宝库
Dr.Mark McMurtry的NCSU砂培系统(iAVs)[1]，是最早的循环型系统。后以此为基础逐渐演化出多种类型的鱼菜共生系统，如：基质培系统[2]、以Dr.James Rakocy的UVI系统[3]为代表的深水培（Deep Water Culture）系统、Dr.Wilson Lennard的矿化系统（Symbioponics[4]）等等。


2014年，FAO发布了开源书籍《小型鱼菜共生系统指南》[5]（国内鱼菜爱好者对其进行了编译）；2019年2月，欧洲科技领域研究合作组织（COST）1305行动资助全球相关领域的科学家合著的《鱼菜共生食品生产系统》[6]一书，也以开源书籍的形式被发布在互联网上（该书由来自29国的68位鱼菜共生研究和实践专家历时4年共同撰写而成）。

此外，自2016年起，每两年都会举办一次国际鱼菜共生大会[7]，以促进鱼菜共生产业内外部在技术手段、商业模式创新、行业规范及凝聚力等方面持续向好发展。

                               
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图25：2020年国际鱼菜共生大会（线上）
图源：https://www.runtheworld


各位看官大人，如果你已打开下方的链接，相信你会发现一个庞大的鱼菜共生知识宝库（复制网址到网页打开哟），请恣意享用

[ "鱼菜共生" 共享知识库]

向上滑动查看


[1] iAVs砂培模式介绍
https://www.myyucai.com/index.php/knowledge/iavs/
[2] 小型基质培模式案例
https://www.myyucai.com/index.php/instructions/
[3] UVI深水培模式介绍
https://www.myyucai.com/index.php/knowledge/uvi/
[4] Symbioponics矿化模式介绍
https://www.myyucai.com/index.php/knowledge/uvi%E5%88%86%E6%94%AF-symbioponics%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E8%AF%A6%E8%A7%A3/
[5] 《FAO小型鱼菜共生系统指南》
      ①原版：http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf
      ②译版: https://www.myyucai.com/index.php/
[6] 欧盟COST《鱼菜共生食品生产系统》
http://www.developonics.com/2019/06/aquaponics-book-aquaponics-food-production-system/
[7] 2020国际鱼菜共生大会
https://www.runtheworld.today/app/invitation/6000

那么接下来：让我们一起来看看，集万千关注于一身的鱼菜共生，还有哪些其他的具体或者相近的形式叭~

06   相关外延

1
坚持可持续养虾，就业生态两手抓


编译   颜溢      毒舌   议璠

虾类养殖是一种资源节约型的粮食生产方式。但在养殖过程中，人们常常忽略其对海洋环境的负面影响。例如，根据全球红树林联盟（GMA）的估计，印度尼西亚约有70％的红树林因虾类养殖而遭到破坏或退化。遵循基于自然的解决方案（Nature-based solutions, NbS），是一个不错的方法。



Selva Shrimp计划即是将NbS与水产养殖相结合的一项举措，养殖户通过种植红树林并改善耕作方式，为红树林里的塞尔瓦虾提供生长所需的能量与物质，在增加收成的同时保护红树林生态的稳定。虾养殖过程带动周边一系列产业，不仅能够可持续地生产粮食，还创造新的就业机会并保护当地生计。

                               
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图26：滨海红树林生态系统


在世界自然保护联盟（IUCN）的蓝色自然资本融资的支持下，印度尼西亚成为了Selva Shrimp计划的试点。初步的试验结果表明，红树林间的可持续养虾为当地带去了经济效益。



回归到国内，海南东寨港红树林自然保护区被列入国际重要湿地名录，是我国最大的红树林生态系统。随着世界向更绿色、更具包容性、更可持续的经济转型，这种遵循基于自然的可持续养虾模式，似乎是一个值得我们借鉴的经验。


红树林的作用   红树林保障了许多沿海地区的经济和粮食安全，它们能够抵御洪水和暴风雨，固碳，还能为许多物种提供栖息地，具有极大的生态价值。




▍辅助报道
https://www.weforum.org/agenda/2020/10/shrimp-aquaculture-jobs-environment/

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2
鱼菜共生系统助力龙虾高效养殖


编译   承豪      毒舌   颜溢


在过去两年里，新加坡小龙虾（Singapore Crawfish）公司创始人Desmond Chow投入大量资金，研究开发了一系列小龙虾养殖技术和产品，其中就包括综合养殖系统。



最初，Chow被常规水稻-小龙虾共生系统所吸引，但他很快意识到，集约化系统更适合新加坡等城市和地区，于是他决定开发适用于缺乏户外小龙虾养殖条件和资源地区的水产养殖系统。

                               
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图27：小龙虾（图片来源于网络）



土地昂贵，劳动力昂贵，提高产量就成了关键。基于循环水养殖系统，Chow构建了这样一个系统——缸底的小龙虾，水中的宝石鲈（草食性鱼）和水面上的蔬菜（利用废水中的氮元素）。



该系统已经成功在新加坡和马来西亚的工厂建立了示范点并且运转平稳。这些试点达到了2019年的生产和销售目标，现在正寻求约1474万人民币投资来扩大业务。



但是，真正的挑战并不是研发生产技术，而是指导农民如何掌握这些新技术。例如，东南亚许多传统农民的识字水平很低，因此有些人可能难以对氨氮、溶氧等指标进行监测。同时，还面临着推广过程中如何降低建造和运行成本的挑战。



▍辅助报道
https://thefishsite.com/articles/the-singaporean-firm-that-aims-to-transform-asias-crayfish-sector


3
开挂清洁鱼，啪的一下解决海虱


编译   子钰      毒舌   承豪


据《福布斯》杂志2020年10月13日报道，在三文鱼养殖场使用捕食寄生虫的“清洁鱼”可以使养殖更加可持续化。



从20世纪60年代以来，鲑鱼养殖场就一直受到海虱的困扰。海虱这种小型甲壳纲动物（crustacean）寄生在鲑鱼的鳍、皮肤和鳃上，它们用小颚吸食活鱼的血液和粘液，造成的伤口常使三文鱼感染病菌并死亡。



尽管全球的相关研究机构都进行了大量的研究来寻找解决办法，但目前仍然无法消除海虱问题。尤其近几年剧烈的气候变化使得虫害加剧，有时不得不使用药物治疗，但这种方法也会让寄生虫产生抗药性，导致未来的虫害更加不可控。



为了渔场的可持续化发展，大量养殖场开始使用“天敌除虫法”，即在三文鱼养殖场放入“清洁鱼”——圆鳍鱼或隆头鱼，让这些“清洁鱼”吃掉三文鱼身上的海虱。

                               
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图28：“清洁鱼”之一——圆鳍鱼


圆鳍鱼更适合在秋冬季节较冷的水里生活，而隆头鱼则更喜欢在温暖的夏季生活，这种除虫方法不仅对环境友好而且很高效。同时，未来要想使得整个养殖过程更加“环境友好”，水流分离海虱法、激光探测法或者深海养殖法或许是不错的选择。


▍辅助报道

https://www.forbes.com/sites/ariellasimke/2020/10/13/cleaner-fish-gobble-up-parasites-to-make-salmon-farming-more-sustainable/?sh=59c8cd0440f1



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转自智渔

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