鱼菜共生技术在阳台农业中的价值与应用研究

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　　摘 要：
　　阳台农业作为一种新型的都市农业模式具有极大的发展潜力，在缓解土地资源供给矛盾的同时提高城市绿化面积，改善城市居住环境，陶冶居民情操。鱼菜共生是生态环保的新型复合种养技术，可适用于阳台、庭院和屋顶等。本文主要介绍了鱼菜共生技术的概念与发展现状，进一步分析了鱼菜共生技术在阳台农业中的价值和应用，为阳台农业的进一步发展提供理论依据和参考。
　　关键词：
　　鱼菜共生;阳台农业;价值;应用
　　中图分类号：S-1
　　 文献标识码：A
　　 DOI：10.19754/j.nyyjs.20191130017
　　基金项目：天津市宝坻区农业科技技术项目（项目编号：201806）;天津市生物饵料校企协同创新重点实验室建设项目（项目编号：17PTSYJC00170）;天津市科技技术项目（项目编号：18ZXYENC00070）;天津市企业科技特派员项目（项目编号：18JCTPJC67400）
　　为本文通讯作者
　　现阶段，我国都市农业高速发展，阳台农业是主要组成部分，且家庭住房面积不断增大，阳台比重也越来越大，阳台阳光充足、温度适宜的环境条件满足蔬菜水果及花卉的生长，人们在紧张的工作之余可以足不出户种菜赏花养鱼，体会收获乐趣的同时陶冶情操，因此鱼菜共生技术与阳台农业的有机结合可以满足人们对高品质物质与精神生活的追求，是城市居民实现“田园梦”的经济可行的重要途径[1]。
　　1 鱼菜共生技术概述
　　1.1 鱼菜共生技术的概念
　　鱼菜共生（Aquaponics），或称生态水培技术，是在一个系统中种植植物和养殖鱼类的技术[2]，其中植物包括了食用蔬菜，观赏植物和药用植物等，鱼类包括了经济鱼类和观赏鱼类等，整套系统结合了水培种植和水产养殖的特点[3]，是一门涉及植物和鱼类的营养生理和环境等学科的生态型可持续发展的绿色农业新技术[4]。鱼菜共生系统利用无土栽培与水产养殖的结合，使得水生动物、微生物和植物和谐共生，达到动植物集约化生产的同时减少养殖的污水排放，是未来农业发展的趋势。
　　1.2 鱼菜共生系统
　　鱼菜共生系统以生态循环为特点，以资源互补互利为思路，实现动物植物、微生物三者的和谐共生关系[5]。目前国外的鱼菜共生模式大致有3种，为NCSU模式、UVI模式和INAPRO模式。NCSU模式适用于小规模温室内固体基质栽培[6]，UVI模式适合大型户外商业生产，而INAPRO模式汇集了高智能传感器、智能控制和远程网络管理系统的综合性封闭式鱼菜共生系统[7]。鱼菜共生系统主要由养殖系统、种植系统和微生物系统3部分组成。养殖系统包括养殖池、循环管道和增氧系统等[5]，是水产养殖操作单元，也是整个系统中能量物质输入的地方，养殖废水经过微生物系统处理，将水体中对鱼体有害的氨、氮等物质转换成硝态氮[8]，富含营养元素的养殖水再经过种植系统，植物根系吸收水体中的氮、磷等，达到净化水体的目的，最终净化水体返回养殖系统，实现了“鱼肥水—菜静水—水养鱼”的循环系统[9]。
　　1.3 鱼菜共生系统的发展现状
　　目前鱼菜共生系统的研究方向分2种。工业生产型，以大规模养殖为基础，集合无土栽培技术，整体系统结构复杂，鱼菜共生方式灵活，种养殖品种多样，养殖品种多为鲫鱼、鲤鱼、乌鳢、罗非鱼等经济型鱼类，种植品种多为茎叶类和藤蔓类蔬菜水果[10]，工业生产型鱼菜共生系统是在环境条件允许下追求更高的经济效益。休闲观赏型，综合运用纳米等高新技术[11]，养殖品种以观赏鱼为主，其中较为常见的为锦鲤，种植品种以景观型水生植物为主，包括美人蕉、梭鱼草等，目的是用于大型园区、景观庭院、休闲娱乐和家庭阳台美化[5]，休闲观赏型鱼菜共生系统是在环境条件允许下追求更高的休闲体验。
　　2 鱼菜共生技术在阳台农业中的价值
　　阳台农业是在墙体、阳台和庭院等家庭闲置空间进行的农业活动[12]，是都市农业发展的一种表现形式[13]。与传统的农业生产相比，具有栽培方式灵活，种植技术新颖，兼具实用与观赏等特点[14]，随着鱼菜共生技术的发展，阳台农业已从传统的土壤栽培发展为无土栽培和立体种养相结合等多种栽培模式。阳台农业在日本和欧美等国家已经非常成熟，成为最受欢迎的休闲运动之一[12，15-16]。
　　2.1 食品安全
　　阳台农业规模小且水源清洁，可有效抑制蔬菜水果病虫害的发生，也可实现随时采摘，保证了产品的清洁度和新鲜度，是真正的无公害生产，有效避免了蔬菜在生产和运输过程中产生的直接和间接的污染[13，17]。
　　2.2 優质多产
　　家庭阳台光线充足、通风条件好，在水培模式下的水果和蔬菜生长周期长，使得其糖含量和营养物质含量提高。结合人工照明设备和营养液的使用，可以实现蔬菜水果特定营养成分（如花青素等）的有效积累，产出高品质的阳台农作物。
　　2.3 休闲娱乐
　　城市居民在紧张的工作之余从事阳台农业的耕种，在劳动和锻炼身体的同时享受收获的乐趣，缓解生活的压力，为城市居民提供了不用外出即可进行农耕体验的机会[14]，提高生活幸福指数。
　　3 鱼菜共生技术在阳台农业中的应用
　　3.1 阳台鱼菜共生的设计类型
　　鱼菜共生系统的养殖系统、种植系统和微生物系统3部分具体到阳台共生装置分别对应的是鱼缸、种植槽和滤材，按照共生方式分为2种：鱼缸与种植槽分离，利用砾石作为滤材铺设滤床，将鱼缸与种植槽连接，养殖废水经过管道流经滤材进行过滤，较清洁富含营养的水由水泵输送到种植槽，种植槽多采用PVC管道加工而成，水流经植物根系后通过根系的作用达到净化水质的目的，再返回鱼缸形成循环;鱼缸和种植槽连接，较为简单的方式，养殖废水以灌溉的方式循环到种植槽，经过种植槽中栽培基质的过滤后回到鱼缸，栽培基质可以选择陶粒等。 　　3.2 阳台鱼菜共生的设计原则
　　阳台鱼菜共生系统的设计要满足生产性、观赏性和因地制宜等原则。阳台鱼菜共生系统中种植模块是主要生产者，产出无公害的蔬菜水果，目前已经有20余种常见的蔬菜水果可以利用水培的方式获得良好的栽培效果，包括叶菜类、瓜果类和花卉等[18]。养殖品种主要选择观赏性鱼类，最常见为锦鲤和金鱼，同时集合盆栽式、管道式、立体式和壁挂式等种植设备的多样性，使得阳台鱼菜共生系统在因地制宜的设计基础上满足了城市居民审美需求，增加了观赏性。
　　4 展望
　　阳台农业在我国属于新兴且快速发展的产业，耕养结合的鱼菜共生技术与阳台农业的集合是城市居民追求高品质生活的必然趋势，该系统与物联网技术集合，通过无线数据传输将手机APP等智能终端与阳台鱼菜共生系统连接，人们可以随时随地监测系统的运行状态，符合现代都市人们的生活方式，是农业、生产、生活与科技的有机集合，必将受到越来越多人的关注。
　　参考文献
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　　作者简介：
　　郭杰匀（1995-），女，本科。研究方向：鱼菜共生技术;
　　高金伟（1983-），女，硕士，实验师。
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