李嘉麗，賴小華，戚 湛，肖觀清

（嶺南師范學(xué)院，廣東 湛江 524048）

1 概況

魚菜共生系統(tǒng)是一種新型的復(fù)合生產(chǎn)系統(tǒng)，它將蔬菜栽培和水產(chǎn)養(yǎng)殖兩種生產(chǎn)技術(shù)巧妙結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了更高的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。在傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖中，水體中氨氮含量隨著魚排泄物的積累，會(huì)逐漸增加，水體的毒性也會(huì)逐漸增加，導(dǎo)致水生動(dòng)物死亡。在魚菜共生系統(tǒng)中，將水產(chǎn)養(yǎng)殖水輸送到水培系統(tǒng)中，栽培基質(zhì)中的細(xì)菌通過硝化作用等，將養(yǎng)殖水中的氨氮分解為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽后被硝化細(xì)菌分解為硝酸鹽。養(yǎng)殖水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可被植物直接吸收利用。魚菜共生系統(tǒng)使水生動(dòng)物、植物和微生物之間實(shí)現(xiàn)了和諧的生態(tài)平衡關(guān)系。它是一種循環(huán)的、零排放的、可持續(xù)的低碳環(huán)保的生產(chǎn)模式，能有效地解決農(nóng)業(yè)生態(tài)危機(jī)。

2 經(jīng)濟(jì)效益分析

在生產(chǎn)成本上，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的農(nóng)作物，需要有肥沃的土壤和充足的水分，對(duì)于貧瘠的土地還要進(jìn)行土壤改良及深翻工作。而魚菜共生系統(tǒng)在任何一個(gè)角落或場(chǎng)所，只要有水和電的地方即可生產(chǎn)，與土壤條件無關(guān)，與氣候也無太大關(guān)系。而傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，都需涉及到機(jī)械、農(nóng)具及柴油等資源，采用魚菜共生系統(tǒng)使農(nóng)場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)管理成本得到有效的削減，間接提高了經(jīng)濟(jì)效益。同樣，該模式還減少了中間的各種材料成本和人工成本，例如耕種雜草、施肥灌溉和田間管理等環(huán)節(jié)。從農(nóng)業(yè)模式來看，魚菜共生系統(tǒng)是一種低成本，高效益且節(jié)省資源的商業(yè)模式，對(duì)于農(nóng)業(yè)企業(yè)化運(yùn)用或農(nóng)戶的專業(yè)生產(chǎn)來說都是一種難得的農(nóng)業(yè)技術(shù)。

加州大學(xué)的研究人員認(rèn)為，直接營(yíng)銷的巨額人工和運(yùn)輸成本足以抵消通過更高定價(jià)獲得的收入增長(zhǎng)[9]。Hardesty發(fā)現(xiàn)，通過批發(fā)營(yíng)銷渠道，每美元收入的營(yíng)銷成本最低，通過社區(qū)支持農(nóng)業(yè)的銷售比通過農(nóng)民市場(chǎng)銷售的營(yíng)銷成本更低，整體風(fēng)險(xiǎn)更小[1]。嘗試將直接和間接渠道結(jié)合銷售作物可以使農(nóng)業(yè)利潤(rùn)最大化。從買方市場(chǎng)來看，消費(fèi)者對(duì)是否是魚菜共生產(chǎn)品并不敏感，他們更關(guān)心的是可能存在的食品安全問題[3]。在支付溢價(jià)方面，調(diào)查顯示，消費(fèi)者愿意用與散養(yǎng)雞蛋和有機(jī)蔬菜非常相似的價(jià)格去支付那些使用環(huán)保技術(shù)種植的西紅柿的價(jià)格，平均愿意支付37%的無土栽培產(chǎn)品溢價(jià)[4]。城市中心附近的大市場(chǎng)被認(rèn)為是推出魚菜共生產(chǎn)品最理想的市場(chǎng)，因?yàn)樵摰貐^(qū)的消費(fèi)者更愿意為“無化學(xué)”產(chǎn)品支付更高的溢價(jià)[5]。

管鮮，車斌（2018）采用案例分析的方法，選取具有代表性的基質(zhì)栽培模式魚菜共生系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)上海某莊園基質(zhì)栽培式魚菜共生系統(tǒng)年度成本測(cè)算進(jìn)行研究[6]。具體數(shù)據(jù)如下：

一般成本收益率越高，企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率越高。表1中上海莊園成本收益率大于100%，證明該莊園的運(yùn)營(yíng)有利可圖。魚菜共生池塘養(yǎng)殖技術(shù)在現(xiàn)有池塘的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，它不僅可以解決傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖存在的問題，如水產(chǎn)質(zhì)量下降，還可提高養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟(jì)收入，如在池塘中放置種植蔬菜的浮排裝置。在這項(xiàng)技術(shù)中，技術(shù)推廣的結(jié)果是魚菜共生池塘養(yǎng)殖技術(shù)的推廣（A）；對(duì)照（CK）是同一年未使用養(yǎng)殖技術(shù)的農(nóng)民。根據(jù)實(shí)際比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本項(xiàng)目新增單位凈收入為37 545元/hm2。具體的計(jì)算過程如表2所示[7]。

表1 上海某莊園魚菜共生系統(tǒng)的成本收益率分析Tab.1 Cost-benefit analysis of a fish and vegetable symbiosis system in a Shanghai estate

項(xiàng)目年經(jīng)濟(jì)效益及推廣年均純收益率的具體計(jì)算過程如表3所示。

表3 魚菜共生池塘養(yǎng)殖技術(shù)年經(jīng)濟(jì)效益Tab.3 Annual economic benefits of fish-vegetable symbiosis pond culture technology

可見，將該養(yǎng)殖技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中，通過將魚菜共生池塘養(yǎng)殖技術(shù)的推廣，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，提高了養(yǎng)殖戶經(jīng)濟(jì)收入水平，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但是對(duì)于以盈利為目的的投資者，魚菜共生系統(tǒng)的投資回收期較長(zhǎng)，需要長(zhǎng)期的資金投入，短期內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)盈利，這說明該項(xiàng)目的投資風(fēng)險(xiǎn)較高。

3 優(yōu)勢(shì)

3.1 實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用，有效節(jié)約資源

魚菜共生系統(tǒng)將水產(chǎn)養(yǎng)殖和種植業(yè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“上種植、下養(yǎng)魚”的立體農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖模式，充分利用了空間，節(jié)約了大面積的耕地。只需投入魚飼料即可作為整個(gè)魚菜生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的能量來源，魚類攝食后產(chǎn)生的排泄物、分泌物、飼料殘?jiān)葟U棄物為植物提供肥料，充分利用廢棄物中未被魚類消耗完的能量。植物為魚類凈化水質(zhì)，使水質(zhì)一直保持新鮮，魚菜共用同一水源、循環(huán)互育。

3.2 生產(chǎn)綠色有機(jī)無公害食品的環(huán)境友好型體系

魚菜共生循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)為蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育提供了充足營(yíng)養(yǎng)和水分，不需要人工添肥，減少了環(huán)境污染。魚菜共生系統(tǒng)主要是由植物種植床與水產(chǎn)養(yǎng)殖池共同組成的有機(jī)整體，在遇到病蟲害時(shí)，不能使用化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行除害，因?yàn)槿魏位瘜W(xué)農(nóng)藥都可能對(duì)系統(tǒng)的魚類以及有益的細(xì)菌產(chǎn)生致命性傷害，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失去生態(tài)平衡走向崩潰。因此，一般采用其他有效的物理措施和栽種控制措施來減少害蟲的威脅，如在大棚內(nèi)保持最佳的光照、溫度和濕度條件，不僅有利于植物的健康生長(zhǎng)，降低病蟲害的發(fā)生概率。如蜘蛛螨不能忍受濕潤(rùn)和潮濕的環(huán)境，所以定時(shí)噴灑在植物葉上的水滴可以抑制蟲害。種植指示植物、人工捕撈法等多種物理性手段都可防止或除去害蟲，所以整個(gè)系統(tǒng)都是純天然的，生產(chǎn)的是無公害、綠色、有機(jī)的農(nóng)產(chǎn)品。

3.3 實(shí)行半自動(dòng)化生產(chǎn)，明顯提高總效能

傳統(tǒng)的養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)需要大量人力和物力，如蔬菜種植需要進(jìn)行除草、噴藥、松土等勞動(dòng)力投入，魚菜共生系統(tǒng)是簡(jiǎn)單、便捷的半自動(dòng)化系統(tǒng)，利用水泵和虹吸裝置讓水自動(dòng)循環(huán)，通電就可讓系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，且無需進(jìn)行噴藥、除草等勞作，每日只需投喂魚飼料，定時(shí)巡視即可。相比傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，魚菜共生系統(tǒng)有效地提高了生產(chǎn)總效能，首先是人力物力投入的大量減少，再有研究證明，魚菜共生系統(tǒng)的產(chǎn)量比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)有了明顯的提高，因此大大降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

4 存在問題

4.1 過濾系統(tǒng)不完善

陶瓷礫石裝置雖然有過濾作用，不足之處是硝化細(xì)菌并不能將排泄物和剩余的魚餌完全分解。因此，有必要在礫石養(yǎng)殖池中添加蚯蚓，以充分消化魚的排泄物。現(xiàn)階段主要利用陶礫和蚯蚓作為媒介，然而蚯蚓數(shù)量難以控制，水中的雜質(zhì)得不到充分過濾，魚的排泄物被保留，造成“魚菜共生”系統(tǒng)的混亂，無法形成有效的閉環(huán)生態(tài)系統(tǒng)。

4.2 栽培蔬菜品種有限制

魚菜共生系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)栽培方式，使用陶?；蚴撬嗟姆椒ǚN植作物，土壤環(huán)境與魚菜共生系統(tǒng)提供的栽培環(huán)境具有很大區(qū)別，目前進(jìn)行的研究，都選育一些適應(yīng)能力較強(qiáng)、容易生根發(fā)芽的蔬菜品種，如空心菜、木耳菜、生菜、油麥菜等，而一些較名貴且對(duì)栽培環(huán)境要求高的蔬菜，暫時(shí)不適合栽種于系統(tǒng)中，如何使其適應(yīng)于魚菜共生系統(tǒng)，有待于進(jìn)一步探究。

表2 魚菜共生池塘養(yǎng)殖技術(shù)單位規(guī)模新增純收益Tab.2 New net income of unit scale of fish and vegetable symbiosis pond culture technology

5 問題解決對(duì)策

5.1 引進(jìn)生物輔助手段

在水循環(huán)系統(tǒng)中只依靠陶瓷礫石來實(shí)現(xiàn)“零殘?jiān)钡目尚行圆桓?，從目前的研究現(xiàn)狀看，加入蚯蚓是最經(jīng)濟(jì)可行的改善方法。蚯蚓的分解能力取決于它的數(shù)量，蚯蚓進(jìn)食的時(shí)候，它們會(huì)促進(jìn)植物成分的分解，使得其中有益的營(yíng)養(yǎng)成分滲入陶粒中。因此可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探索蚯蚓數(shù)量與殘?jiān)宄芰χg的關(guān)系。通過反復(fù)試驗(yàn)的比較研究，計(jì)算出蚯蚓數(shù)量的最佳配比，并應(yīng)用于系統(tǒng)的管理。以這種方式，大部分的殘?jiān)谶^濾過程中被過濾掉，將廢物處理控制在生態(tài)系統(tǒng)有限的自我調(diào)節(jié)能力氛圍內(nèi)。

5.2 擇育選優(yōu)提高存活率

鑒于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)和效益為目標(biāo)的要求，有必要對(duì)植物進(jìn)行“選擇性育種”，即選擇合適的蔬菜構(gòu)建魚菜共生系統(tǒng)。如紅梗菜、豆瓣菜、京水菜、大蒜、黃瓜、草莓、西紅柿、南瓜、辣椒等此類易生長(zhǎng)、易生根、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的作物。這種方式可以有效降低由于知識(shí)盲區(qū)和技術(shù)缺乏導(dǎo)致的損失。同時(shí)探究為何有些蔬菜不能適應(yīng)此系統(tǒng)，是微量元素的缺少還是栽培基質(zhì)問題，不斷改良優(yōu)化系統(tǒng)，同時(shí)，嘗試采用植物引種馴化的方法培育出適合生長(zhǎng)于魚菜共生系統(tǒng)的蔬菜植株，并使其繁殖進(jìn)行批量生產(chǎn)。

6 結(jié)束語

魚菜共生系統(tǒng)將水產(chǎn)養(yǎng)殖（養(yǎng)魚）和水培（植物無土栽培）結(jié)合起來，在一個(gè)完整的系統(tǒng)中把魚和植物一起種養(yǎng)?？梢娫谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式上，它擁有著嶄新并且高收益的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)達(dá)到“零化肥、零農(nóng)藥、零有毒物質(zhì)”的標(biāo)準(zhǔn)。魚菜共生系統(tǒng)正不斷地完善，相信在未來的市場(chǎng)上能得到大量的推廣。