武漢智慧農(nóng)研-魚菜共生的技術(shù)原理

魚菜共生的技術(shù)原理就是自然界物質(zhì)循環(huán)的方式之一（圖1），即以水為媒介，建立水產(chǎn)養(yǎng)殖動物與植物，植物與微生物以及微生物與微生物之間的互利共生機(jī)制，

以促進(jìn)微生物對養(yǎng)殖有機(jī)廢棄物的礦化分解和植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，從而實現(xiàn)“養(yǎng)魚不換水而無水質(zhì)憂患，種菜不施肥而正常成長”的生態(tài)共生效應(yīng)。

魚菜共生系統(tǒng)中，隨著魚類排泄物和飼料殘渣的增多，異養(yǎng)微生物（包含氨化菌）首先開始繁殖，有機(jī)廢物被分解并礦化為小分子營養(yǎng)物質(zhì)，為自養(yǎng)菌（包含硝化細(xì)菌）的繁殖提供了條件。其中，有機(jī)物質(zhì)當(dāng)中的含氮物質(zhì)經(jīng)氨化作用轉(zhuǎn)化為氨氮（NH3-N），在硝化細(xì)菌的作用下，NH3-N被氧化為NO2-N,并進(jìn)一步被氧化為NO3-N，致使NH3-N以及NO2-N含量逐漸下降并趨于零，而NO3-N含量逐漸上升。此時，微生物的代謝旺盛，系統(tǒng)對有機(jī)物質(zhì)的凈化能力強(qiáng)。故NO3-N的出現(xiàn)是系統(tǒng)微生態(tài)開始建立的主要標(biāo)志。養(yǎng)殖有機(jī)廢棄物在微生物的作用下被逐級礦化，繼而成為養(yǎng)分被植物根系吸收，從而實現(xiàn)對養(yǎng)殖水體的凈化。

武漢智慧農(nóng)研-魚菜共生IAVS模式及虹吸粒培系統(tǒng)

IAVS系統(tǒng)即潮汐砂培（粒培）系統(tǒng)，養(yǎng)殖水體被抽吸到砂培種植床并通過水泵的定時開閉來實現(xiàn)種植床的潮汐，水體中的有機(jī)物質(zhì)被過濾并沉積在砂床的表面，微生物對不斷積累的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解礦化，給植物提供養(yǎng)分，植物吸收凈化后的水體再回到養(yǎng)殖區(qū)，實現(xiàn)養(yǎng)殖水體的循環(huán)利用。

虹吸粒培系統(tǒng)是在IAVS系統(tǒng)基礎(chǔ)之上演變而來，砂培種植床被分隔為單個介質(zhì)（陶粒、鵝卵石、礫石、火山巖等）種植箱，箱內(nèi)部設(shè)置虹吸裝置，夏體式魚池搭配種植箱。養(yǎng)殖水體被抽吸到種植箱，水位達(dá)到一定高度后虹吸自啟動，將種植箱內(nèi)的水排掉，殘餌和糞便被介質(zhì)過濾，并在箱內(nèi)被微生物逐步分解礦化，給植物提供營養(yǎng)，被介質(zhì)過濾以及植物吸收凈化后的水體再回到魚池，從而實現(xiàn)養(yǎng)殖水體的循環(huán)利用。

武漢智慧農(nóng)研-魚菜共生種養(yǎng)分離（松耦合）模式及智能化魚菜系統(tǒng)

種養(yǎng)分離（松耦合）系統(tǒng)，通過將系統(tǒng)分隔為三個獨立的板塊進(jìn)行運轉(zhuǎn)，即養(yǎng)殖區(qū)，微生物處理區(qū)（礦化處理區(qū)），種植區(qū)。養(yǎng)殖產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物被單獨分離，不參與系統(tǒng)循環(huán)，經(jīng)發(fā)酵系統(tǒng)制成液態(tài)有機(jī)肥，再輸入到栽培區(qū)，同時將外源基質(zhì)肥作為二培基質(zhì)，共同為蔬菜提供養(yǎng)料。而被過濾后的水體被生物濾池處理后再回到養(yǎng)殖區(qū)。系統(tǒng)運行中，以youzhi的條件來對三個板塊進(jìn)行獨立操控，因此，對于系統(tǒng)水體理化指標(biāo)，生物質(zhì)因素的改變，則是采取分隔處理的原則，同時滿足養(yǎng)殖魚類，微生物以及植物對不同環(huán)境條件的需求。

而智能化魚菜系統(tǒng)則是基于UVI模式系統(tǒng)或/和種養(yǎng)分離（松耦合）系統(tǒng)的基礎(chǔ)再融入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，通過增加設(shè)施設(shè)備投入來優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境、精準(zhǔn)控制系統(tǒng)各個板塊的反應(yīng)進(jìn)程來建設(shè)系統(tǒng)和實現(xiàn)生產(chǎn)管理。

武漢智慧農(nóng)研-什么是魚菜共生？

在大棚里既養(yǎng)魚又種菜，不光產(chǎn)量高還能節(jié)水節(jié)肥，重要的是綠色無污染。如今這樣的“黑科技混搭風(fēng)”在各大基地早已成功實現(xiàn)。魚菜共生，作為一種融合水產(chǎn)養(yǎng)殖和無土栽培技術(shù)的循環(huán)生態(tài)種植方式，近年來在世界各地快速發(fā)展。

魚菜共生是一種新型的復(fù)合耕作體系，它把水產(chǎn)養(yǎng)殖與水耕栽培這兩種原本完全不同的農(nóng)耕技術(shù)，通過巧妙的生態(tài)設(shè)計，達(dá)到科學(xué)的協(xié)同共生，從而實現(xiàn)養(yǎng)魚不換水而無水質(zhì)憂患，種菜不施肥而正常成長的生態(tài)共生效應(yīng)。簡單而言就是用魚的泄物來種菜，通過電力驅(qū)動水體閉合循環(huán)：魚負(fù)責(zé)進(jìn)食、排泄有機(jī)物，微生物負(fù)責(zé)分解魚糞、提供養(yǎng)分，植物負(fù)責(zé)吸收養(yǎng)分、凈化水體，殘根由魚類食用。整個系統(tǒng)能夠做到水循環(huán)利用、有機(jī)排泄物循環(huán)利用，讓動物、植物、微生物三者之間達(dá)到一種和諧的生態(tài)平衡關(guān)系。