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养鱼不换水？种菜不施肥？在大棚里既养鱼又种菜，不光产量高还能节水节肥，最重要的是绿色无污染。如今这样的“黑科技混搭风”在中农富通各大示范基地早已成功实现。鱼菜共生，作为一种融合水产养殖和无土栽培技术的循环生态种植方式，近年来在世界各地快速发展。
什么是鱼菜共生
鱼菜共生（Aquaponics）是一种新型的复合耕作体系，它把水产养殖（Aquaculture）与水耕栽培（Hydroponics）这两种原本完全不同的农耕技术，通过巧妙的生态设计，达到科学的协同共生，从而实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而菜能正常生长的生态共生效应。在传统的水产养殖中，随着鱼的排泄物积累，水体的氨氮增加，毒性逐步增大。而在鱼菜共生系统中，水产养殖的水被运输到水培栽培系统，由细菌将水中的氨氮分解成亚硝酸盐然后被硝化细菌分解成硝酸盐，硝酸盐可以直接被植物作为营养吸收利用。鱼菜共生系统让动物、植物、微生物三者之间达到一种和谐的生态平衡关系，是可持续循环型零排放的低碳生产模式，也是有效解决农业生态危机的创新方法。
鱼菜共生对消费者最有吸引力的地方有三点：
第一，种植方式、全流程自证清白。因为鱼菜共生系统中有鱼存在，任何农药都不能使用，稍有不慎会造成鱼和有益微生物种群的死亡和系统的崩溃。
第二，鱼菜共生系统脱离土壤栽培，避免了土壤的重金属污染，因此鱼菜共生系统蔬菜和水产品的重金属残留都远低于传统土壤栽培。
第三，鱼菜共生系统蔬菜有特有的水生根系，如果鱼菜共生农场带着根配送的话，消费者很容易识别蔬菜的来源，避免消费者产生这颗蔬菜是不是来自批发市场的疑虑。
鱼菜共生的历史发展
尽管人们对鱼菜共生最早在哪里出现有一定争议，但在久远的年代确能找到其存在和痕迹。在古代，中国南方和泰国、印度尼西亚等东南亚国家就有稻田养鱼的历史，养殖的种类包括：鲤鱼、鲫鱼、泥鳅、黄鳝、田螺等。比如浙江丽水稻田养鱼，距今1200多年历史。
图源网络（汤洪文 摄），侵删
由于受困于干旱缺水的气候条件，1970年代以来，澳大利亚的园艺爱好者们成为鱼菜共生早期的先行者，借助于互联网的开放性，在世界各地播下了火种。在知识和经验分享的过程中，鱼菜共生园艺得到快速发展，逐渐成为一场全球性的活动爱好。
从1997年开始，维尔京群岛大学的詹姆斯Rakocy博士和他的同事们研发出了一种基于深水栽培（deep water culture）的大型鱼菜共生系统。之后，世界各国多个大学逐步开展相关技术研究，探索大规模鱼菜共生农业生产的技术方法。联合国粮农组织也把小型鱼菜共生系统作为可持续农业模式向全球推荐。
近几年，规模化的鱼菜共生系统逐步在世界各地建设投产，室内的鱼菜共生工厂也开始出现。当前，整个鱼菜共生家庭园艺和农业产业正在快速发展。
鱼菜共生国内现状
国内专注鱼菜共生领域的农业公司还不多。很多农场只是把鱼菜共生作为三产概念引入农场，并没有实际采用鱼菜共生技术进行大规模栽培和向市场供应蔬菜和水产。耕作体系模式：
1.闭锁循环模式：养殖池排放的水经由硝化床微生物处理后，以循环的方式进入蔬菜栽培系统，经由蔬菜根系的生物吸收过滤后，又把处理后的废水返回养殖池，水在养殖池、硝化床、种植槽三者之间形成一个闭路循环。
2.开环模式：养殖池与种植槽（或床）之间不形成闭路循环，由养殖池排放的废水作为一次性灌溉用水直接供应蔬菜种植系统而不形成返还回流，每次只对养殖池补充新水。在水源充足的地方可以采用该模式。
共生方式分类
1.深水浮筏栽培：用泡沫板等浮体，直接把蔬菜苗固定在漂浮的定植板上进行水培；这种方式虽然简单，但利用率不高，而且一些杂食性的鱼会有吃食根系的问题存在，需要对根系进行围筛网保护，较为繁琐，而且可栽培的面积小，效率不高，鱼的密度也不宜过大。
2.硝化床栽种法：养殖水体与种植系统分离，两者之间通过砾石硝化滤床设计连接，养殖排放的废水先经由硝化滤床（或槽）的过滤，硝化床上通常可以栽培一些生物量较大的瓜果植物，以加快有机滤物的分解硝化。经由硝化床过滤而相对清洁的水再循环入水培蔬菜或雾培蔬菜生产系统作为营养液，用水循环或喷雾的方式供给蔬菜根系吸收，经由蔬菜吸收后又再次返回养殖池，以形成闭路循环。这种模式可用于大规模生产，效率高，系统稳定。
3.基质栽培法：养殖水体直接与基质培的灌溉系统连接，养殖区排放的废液直接以滴灌的方式循环至基质槽或者栽培容器，经由栽培基质过滤后，又把废水收集返回养殖水体，这种模式设计更为简单，用灌溉管直接连接种植槽或容器形成循环即可。大多用于瓜果等较为高大植物的基质栽培，需注意的地方是，栽培基质必须选质如豌豆状大小的砾石或者陶粒，这些基质滤化效果好，不会出现过滤超载而影响水循环，不宜用普通无土栽培的珍珠岩、蛭石或废菌糠基质，这些基质因排水不好而容易导致系统的生态平衡破坏。
4.水生蔬菜系统，这种方式就如中国的稻鱼共作系统，不同之处在于养殖与种植分离式共生，即于栽培田块铺上防水布，返填回淤泥或土壤，然后灌水，构建水生蔬菜种植床。
把养殖池的水直接排放农田，再从另一端返还叫集回流至养殖池，这样废水在防水布铺设下无渗漏，而水生蔬菜又能充分滤化废液，同样达到良好的生物过滤作用，有点类似自然的沼泽湿地系统。如茭白与鱼共生、水芋慈姑等水生蔬菜的共生，都可以采用该系统设计。
鱼菜共生技术原理简单，实际操作性强，可适合于规模化的农业生产，也可用于小规模的家庭农场或者城市的嗜好农业，具有广泛的运用前景。在具体的实践操作中，需注意的是鱼与菜之间比例的动态调节，普通蔬菜与常规养殖密度情况下，一般一立方水体可年产50斤鱼，同时供应10平方米的瓜果蔬菜的肥水需求。家庭式的鱼菜共生体系，一般只需2-3立方水体配套20-30平方米的蔬菜栽培面积，就可基本满足3-5人家庭蔬菜及鱼产的消费需要，是一种极适合城市或农村庭院生产的农耕模式，也是未来都市农业发展的主体技术与趋势。
主流技术实现
为了实现鱼菜的合理搭配和大规模种养，国际上的主流做法是将鱼池和种植区域分离，鱼池和种植区域通过水泵实现水循环和过滤。在栽培部分，主要的技术模式有以下几种：
1.基质栽培：蔬菜种植在如砾石或者陶粒等基质中。基质起到生化过滤和固态肥料过滤的作用。硝化细菌生长在基质表面，具体负责生化过滤和固态肥料过滤。这种方式适合种植各类蔬菜。
2.深水浮筏栽培（DWC：Deep water Culture）：蔬菜种植于水槽上，通过泡沫等漂浮材料将其托起。蔬菜的根向下通过浮筏的孔延伸到水中吸收养分。这种方式比较适用于叶类蔬菜。
3.营养膜管道栽培（NFT：Nutrient Film Technique）通常采用PVC管作为种植载体，营养丰富的水被抽到PVC管道中。植物通过定植篮的固定，种植于PVC管道上方的开口内，让自己的根汲取水分和吸收营养。这种方式主要用于叶类蔬菜。
4.气雾栽培：直接将养鱼的水雾化后喷洒到植物的根系，以达到营养吸收的目的。这种方式也主要用于叶类蔬菜，在喷雾之前需要对水进行充分过滤净化，以免堵塞喷雾装置。
国内运行的鱼菜共生主要模式
随着人们对生态环境的日益关注，低碳环保的生产方式越来越受到重用；近些年来，人们的健康意识和观念发生变化，食品质量与食品安全越来越受到重视，绿色生态的食品也越来越受到现代人们的青睐，鱼菜共生作为一种可持续、零排放、低碳的生产模式，其生产的绿色健康产品能够满足现代发展的需要，未来具有广阔的发展前景。
目前，国内运行的鱼菜共生模式主要有：以出售水产品以及蔬菜为主的“生产型”模式，以及旅游获客为主的“观光型”模式。
“生产型”——工厂化鱼菜共生
中农富通分支机构——北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司（简称“中农天陆”）工厂化鱼菜共生系统在水科技园建设落地并进行推广示范，已在广西玉林“五彩田园”农业嘉年华、河北南和农业嘉年华、江苏洋河农业嘉年华、江苏金湖水漾年华、开封爱思嘉农业嘉年华等多个项目中得到广泛应用，受到一致好评。
中农天陆工厂化鱼菜共生系统中实时测控管理平台已成功运行，可利用物联网技术、大数据技术、云计算技术，种植、养殖过程可实时进行环境监测、远程控制、超限报警、视频监控等功能，极大地提高劳动效率、降低劳动强度、节约管理成本、提高生产效益。2020年中农天陆水科技园被国家数字渔业创新中心评定为“工厂化鱼菜共生北京通州示范基地”。
工厂化鱼菜共生通过结合循环水养殖与无土栽培技术，将高密度循环水养殖系统与无土栽培融合到同一个系统，利用高密度循环水养殖系统产生的有机物质作为无土栽培系统植物生长营养源，残饵粪便以及养殖尾水经微生物矿化分解之后作为植物生长的营养物质，经植物吸收及净化之后的养殖尾水再输送到养殖系统循环利用，从而实现养殖到种植的生态循环。
在河北保定市一个建设面积320㎡的日光温室，里面是一套小型工厂化鱼菜共生系统，主要用于水产品及蔬菜的生产。项目采用工厂化鱼菜共生技术工艺，将养殖区和种植区分隔独立运行，以提高系统的可调节性，降低了后期管理及维护成本，并通过搭配相关技术产品以实现设施设备的自动化运行与管理。
“观光型”——观赏型鱼菜共生
随着社会发展，城市化步伐的加快，如今大部分中小学生远离乡土与农耕，大家对食农教育的呼声日益强烈，让孩子们了解农业、体验农耕、关注土地与环境保护越来越重要。“鱼菜共生”作为一种生态环保模式，能够让孩子们近距离体验蔬菜种植与鱼类养殖的乐趣，了解和学习种养殖方面的先进技术，了解循环系统科学原理与生态理念，将绿色农业、生态环保的种子种到孩子们的心里。
北京市通州区贡院小学在200-400平米的学校走廊安装鱼菜共生系统。该系统采用虹吸式，能够更好地满足蔬菜生长的需要，水培架采用铝合金材质，既美观又便于观赏。
一套鱼菜共生系统，不仅能够让孩子们掌握知识，还能够激发孩子们的科学兴趣和创造激情，培育他们的想象能力和创新思维。
鱼菜共生系统打破空间、环境以及耕作技能上的限制，在校园里就可种菜养鱼，轻松打造微型生态系统。鱼菜共生系统为中小学生农业科普教育提供了良好的教学条件，不仅可以让青少年学习、了解到食物的来源及生产方式，还蕴含了丰富的科学原理和新兴技术，是开展食农教育和科普教育的重要载体。加强青少年农业科普教育，不但关系到广大青少年综合素质的提升，而且关系到农业后备人才的培养以及新时期现代化农业科技的推广。
