魚菜共生系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可行性問題探究
——以廣州市南沙區(qū)為例

張玉紅

（廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510060）

我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，土地遼闊、資源豐富促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，但我國人口基數(shù)大，加之長時(shí)間的粗放式生產(chǎn)模式導(dǎo)致我國人均資源占有率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)峻。在此背景下，魚菜共生系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其運(yùn)用魚類養(yǎng)殖及蔬菜無土栽培技術(shù)、生態(tài)設(shè)計(jì)理念實(shí)現(xiàn)了魚類養(yǎng)殖與蔬菜種植系統(tǒng)的協(xié)同共生，并且在魚類養(yǎng)殖中無需高頻率換水、蔬菜養(yǎng)殖也無需施肥，不僅可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的資源與能源消耗，還可以為公眾提供綠色、健康、無污染的農(nóng)產(chǎn)品，真正實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。雖然魚菜共生系統(tǒng)消除了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的弊端，并具有良好的生態(tài)效益，但其初期投資較大、技術(shù)要求較高，如果未能全面識(shí)別魚菜共生系統(tǒng)建設(shè)過程中可能產(chǎn)生的成本，則會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)面臨較大的經(jīng)濟(jì)損失。為此，文章從魚菜共生系統(tǒng)的概念、技術(shù)與組成部分出發(fā)，以廣州市南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0項(xiàng)目為例，利用SWOT分析法分析該項(xiàng)目的優(yōu)劣勢(shì)、機(jī)會(huì)以及威脅因素，并運(yùn)用成本效益計(jì)算相關(guān)公式與模型估算該項(xiàng)目預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率，以此檢驗(yàn)該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行性，同時(shí)為魚菜共生系統(tǒng)建設(shè)提供依據(jù)。

1.魚菜共生系統(tǒng)概述

1.1 魚菜共生系統(tǒng)的概念

魚菜共生系統(tǒng)（如下圖1所示）是指運(yùn)用生態(tài)生產(chǎn)循環(huán)再利用原理、智能化監(jiān)測(cè)及控制等技術(shù)、生態(tài)設(shè)計(jì)手段將魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)與蔬菜無土栽培系統(tǒng)整合在同一生態(tài)循環(huán)中的現(xiàn)代化、新形式的食物生產(chǎn)方式。魚菜共生系統(tǒng)的生態(tài)循環(huán)機(jī)理為：魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)中形成的魚類排泄物在水中富集——將魚類養(yǎng)殖廢水輸入蔬菜無土栽培系統(tǒng)——水環(huán)境中培養(yǎng)的微生物硝化菌將魚類排泄物中的氨氮等分解為能夠被植物直接吸收的硝酸鹽——凈化后的水體再次注入魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)中，進(jìn)入下一個(gè)生態(tài)循環(huán)。在此過程中，不僅實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，而且實(shí)現(xiàn)了種養(yǎng)殖生產(chǎn)的零排放。由此可見，魚菜共生系統(tǒng)能夠使魚類、微生物、植物處于一種相對(duì)平衡的“迷你生態(tài)圈”中，既能夠在最大程度上降低水質(zhì)污染、提高水資源的利用率，又能保證蔬菜及水產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。

當(dāng)前魚菜共生系統(tǒng)已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)，理論與實(shí)踐研究的逐步完善、科技支撐力量的加大都在進(jìn)一步促進(jìn)魚菜共生系統(tǒng)的推廣與普及。因此，研究魚菜共生系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性、有效降低魚菜共生系統(tǒng)成本、進(jìn)一步強(qiáng)化魚菜共生系統(tǒng)資源的合理分配成為一項(xiàng)重要的課題。

圖1 魚菜共生系統(tǒng)示意圖

1.2 魚菜共生系統(tǒng)的技術(shù)原理

魚菜共生系統(tǒng)依托水環(huán)境建立與整合，其中魚類、植物以及微生物是推動(dòng)魚菜共生系統(tǒng)良性循環(huán)與有序協(xié)同的主體，在這一小型生態(tài)循環(huán)圈中，動(dòng)物、植物以及微生物發(fā)揮著不同的作用。其一，魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)水環(huán)境中殘留的飼料、積累的魚類排泄物是蔬菜等農(nóng)作物營養(yǎng)物質(zhì)的主要來源；其二，雖然魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)排出的廢水中含有有益蔬菜生長的物質(zhì)，但并不能被蔬菜直接吸收，此時(shí)微生物發(fā)揮著營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的作用；其三，魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)中的污水排放至蔬菜無土栽培系統(tǒng)，植物的雜質(zhì)吸附能力可以較深層次地凈化水質(zhì)，并將再凈化水重新注入到魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)中。從魚菜共生系統(tǒng)的技術(shù)原理可以看出，每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)都具有相輔相成的關(guān)系，并且其成本也具有相互制約的內(nèi)在聯(lián)系，例如在前期魚類飼料投入量上若計(jì)算精準(zhǔn)性不足，魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水中殘留飼料含量較高，在微生物分解能力有限的情況下部分殘留飼料會(huì)進(jìn)入蔬菜無土栽培系統(tǒng)，影響蔬菜生長水質(zhì)，處理后的水體再進(jìn)入魚菜共生系統(tǒng)后會(huì)導(dǎo)致飼料的富集，影響魚類的正常生長。

1.3 魚菜共生系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分

魚菜共生系統(tǒng)有多種模式，不同模式的魚菜共生系統(tǒng)組成部分也不盡相同。通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)魚池、機(jī)械過濾器、生物過濾器以及水培組件是各類模式魚菜共生系統(tǒng)的共同關(guān)鍵組成部分。其一，養(yǎng)魚池。相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，養(yǎng)魚池建設(shè)成本可達(dá)魚菜共生系統(tǒng)總成本的20%。當(dāng)前常用的養(yǎng)魚池形式包括平底圓形養(yǎng)魚槽、平底方形養(yǎng)魚槽、掩埋式養(yǎng)魚槽。其中平底圓形及方形養(yǎng)魚槽成本較高，且以平等圓形養(yǎng)魚槽最優(yōu)，主要原因在于圓形槽體作用下水流方向統(tǒng)一，且在向心力作用下基質(zhì)以及淤泥等固體雜質(zhì)會(huì)再槽底中心位置聚集，清理操作便捷。掩埋式魚槽所用材料為混凝土，成本低廉但清理困難，并且需要在魚槽外側(cè)設(shè)置淤泥排放水管，在一定程度上增加了魚槽成本。其二，機(jī)械過濾器。其主要作用是過濾并清除固體、懸浮的雜質(zhì)，避免滋生厭氧菌及有害氣體，以保證整個(gè)魚菜共生系統(tǒng)的安全性。機(jī)械過濾器也分為多種類型，在選擇時(shí)需要考慮魚菜共生系統(tǒng)的規(guī)模、水環(huán)境中固體雜質(zhì)的含量、經(jīng)濟(jì)性以及技術(shù)性等因素。其三，生物過濾器。其主要作用是利用微生物將氨、亞硝酸鹽等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為供蔬菜生長的營養(yǎng)成分。生物過濾器安裝的位置一般在機(jī)械過濾器與水培組件之間，其容量要依據(jù)養(yǎng)魚池總體容量而定。其四，水培組件。其實(shí)用于蔬菜生長的關(guān)鍵裝置，需要依據(jù)不同的魚菜共生系統(tǒng)規(guī)模及形式選擇材料與建造的類型。

2.南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)SWOT分析

2.1 項(xiàng)目優(yōu)勢(shì)分析

南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)項(xiàng)目優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在六個(gè)方面：一是產(chǎn)出品綠色、安全、質(zhì)量好。在魚菜共生系統(tǒng)中，經(jīng)過檢驗(yàn)合格的魚苗在流動(dòng)、潔凈、養(yǎng)分充足的水體中自然生長，魚類肉質(zhì)緊實(shí)，口感極佳。同時(shí)，蔬菜生成過程中營養(yǎng)物質(zhì)充足，并且不與土壤直接接觸，既可以避免土生蔬菜疾病，還能以增強(qiáng)蔬菜口感的脆甜性，因此魚菜共生系統(tǒng)的產(chǎn)出品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較大。二是節(jié)省土地資源，蔬菜單產(chǎn)量高。魚菜共生系統(tǒng)中蔬菜采無土栽培技術(shù)，且輔之溫室養(yǎng)殖技術(shù)，溫度適宜可保證蔬菜多茬生長，單產(chǎn)量較高。三是環(huán)境污染小。魚菜共生系統(tǒng)中魚類生長無需使用魚藥、蔬菜生長無需使用農(nóng)藥和花費(fèi)，既可以降低生產(chǎn)成本，又可以實(shí)現(xiàn)綠色種養(yǎng)殖。同時(shí)，魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水經(jīng)過凈化后重新投入使用，可避免魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)廢水直接排放造成環(huán)境污染。四是節(jié)約勞動(dòng)力。魚菜共生系統(tǒng)整個(gè)生態(tài)循環(huán)流程無需人工進(jìn)行除草、施肥等，利用智能監(jiān)測(cè)技術(shù)可實(shí)時(shí)掌握魚類與蔬菜生長情況，可節(jié)約人力成本。五是節(jié)約水資源。魚菜共生系統(tǒng)中水資源循環(huán)利用，相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式節(jié)水率高達(dá)90%。六是空間利用率高。魚菜共生系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多品類產(chǎn)出品的立體化共生共存，可有效提升空間利用率。

2.2 項(xiàng)目劣勢(shì)分析

南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)項(xiàng)目劣勢(shì)體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是初期投資費(fèi)用高。據(jù)估算，南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)項(xiàng)目總投資47472.92萬元，建安工程費(fèi)31002.23萬元、前期及其他費(fèi)用13015.19萬元。同時(shí)，由于魚菜共生系統(tǒng)屬于小型的生態(tài)循環(huán)圈，在建設(shè)前期需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性投產(chǎn)，需要建設(shè)方擁有足夠的流動(dòng)性資金渡過最初的正常虧損階段。二是電力資源消耗大。魚菜共生系統(tǒng)的運(yùn)行需要依靠不間斷供電，由于該項(xiàng)目規(guī)模較大、組成結(jié)構(gòu)較多，因此在日常生產(chǎn)中會(huì)消耗大量的電力資源。三是魚類與蔬菜搭配具有一定標(biāo)準(zhǔn)。魚菜共生系統(tǒng)并不適用于所有水產(chǎn)品、蔬菜的養(yǎng)殖，并且還需要了解蔬菜與魚類是否能夠共生共存，因此其應(yīng)用與普及具有諸多限制性因素。

2.3 項(xiàng)目機(jī)會(huì)點(diǎn)分析

南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)項(xiàng)目機(jī)會(huì)點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是綠色農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)不斷壯大。近年來隨著我國生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，綠色消費(fèi)理念已經(jīng)深入人心，越來越多的消費(fèi)者傾向于購買資源節(jié)約型、環(huán)境友好型產(chǎn)品，作為一種可持續(xù)及綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式，魚菜共生系統(tǒng)市場(chǎng)不斷壯大。二是居民消費(fèi)水平提升。2019年，廣州市南沙區(qū)生產(chǎn)總值超過1683億元，城鎮(zhèn)常駐居民人均可支配收入57173元，居民可用于消費(fèi)的資金量顯著提升，加之綠色消費(fèi)的推動(dòng)，魚類共生系統(tǒng)產(chǎn)成品市場(chǎng)前景良好。三是政策支持力度加大。近年來我國針對(duì)三農(nóng)問題、農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)制定了一系列扶持及激勵(lì)政策，因此魚菜共生系統(tǒng)具有較多的政策與專項(xiàng)資金支持。

2.4 項(xiàng)目威脅分析

南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)項(xiàng)目威脅因素為：一是產(chǎn)品認(rèn)證缺乏制度保障。相對(duì)于普通的農(nóng)產(chǎn)品來說，消費(fèi)者很難通過口感、外觀等對(duì)魚菜共生系統(tǒng)產(chǎn)成品進(jìn)行辨別，在缺乏產(chǎn)品認(rèn)證制度保障的情況下，無法通過檢測(cè)等手段證明魚菜共生系統(tǒng)產(chǎn)成品比普通農(nóng)產(chǎn)品更加安全、健康，因此消費(fèi)者更傾向于購買價(jià)格較低的普通農(nóng)產(chǎn)品。二是已有高端有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)。有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品不僅有專業(yè)的認(rèn)證機(jī)制，還經(jīng)歷了長時(shí)間的發(fā)展，在消費(fèi)者心目中已經(jīng)形成良好的品牌形象，而魚菜共生系統(tǒng)尚處于初期發(fā)展階段，產(chǎn)成品價(jià)格較高，相對(duì)于高端有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品來說競(jìng)爭(zhēng)能力較為薄弱。三是消費(fèi)者對(duì)魚菜共生系統(tǒng)了解程度不足。魚菜共生系統(tǒng)與消費(fèi)者認(rèn)知中的傳統(tǒng)種養(yǎng)殖方式具有較大的差異性，部分消費(fèi)者認(rèn)為魚菜共生系統(tǒng)產(chǎn)成品因不處于自然環(huán)境下而缺少營養(yǎng)價(jià)值。

從南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)SWTO分析中可以看出，由于當(dāng)前我國魚菜共生系統(tǒng)尚處于初期發(fā)展階段，雖然國內(nèi)外有較多成功的先例可作為借鑒，但系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)行依然面臨著同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力較大、成本較高等現(xiàn)實(shí)困境。同時(shí)也可發(fā)現(xiàn)，魚菜共生系統(tǒng)作為一種生態(tài)化、可持續(xù)的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式既能夠滿足公眾對(duì)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型農(nóng)產(chǎn)品的需求，又能切實(shí)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)利潤，因此該項(xiàng)目具有較大的發(fā)展?jié)摿??？傮w來看，南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)項(xiàng)目優(yōu)勢(shì)及機(jī)會(huì)點(diǎn)遠(yuǎn)大于其現(xiàn)存的劣勢(shì)與威脅。

3.南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)成本效益分析

南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)項(xiàng)目總建設(shè)面積為61802.9平方米。經(jīng)濟(jì)效益估算中，年均是指營業(yè)期20年的算術(shù)平均數(shù)，結(jié)合市場(chǎng)上養(yǎng)殖基地收益情況、項(xiàng)目建設(shè)地周邊倉儲(chǔ)及辦公租賃市場(chǎng)價(jià)格，預(yù)設(shè)項(xiàng)目在試運(yùn)營階段的營業(yè)負(fù)荷第一年為30%，第二年為40%，正式運(yùn)營第一年第一年為50%、第二年為60%，第三年70%，第四年80%，第五年90%，第六年及之后100%。

3.1 項(xiàng)目成本費(fèi)用估算

該項(xiàng)目總成本及費(fèi)用主要包括：外購原材料費(fèi)用，主要為外購氧氣、外購成魚飼料、外購魚苗、外購魚苗飼料等，在試營業(yè)階段預(yù)估計(jì)外購魚苗成本每年約600萬元；物業(yè)管理成本主要為維護(hù)成本；水、電費(fèi)用；人員工資福利；項(xiàng)目的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用；固定資產(chǎn)折舊、財(cái)務(wù)費(fèi)用和其他費(fèi)用等。

3.2 項(xiàng)目收入估算

該項(xiàng)目收入包括銷售收入，主要指銷售養(yǎng)殖產(chǎn)品（水花、標(biāo)苗、成魚）收入；供應(yīng)鏈?zhǔn)杖?，即活鮮加工、凍品加工、刺身加工及蔬菜加工的銷售毛利；出租收入，即科研用房、倉儲(chǔ)、車位的出租收入等。

3.3 成本效益分析

成本效益分析是評(píng)估魚菜共生系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行性的重要手段。成本效益分析的主要方法包括：盈利預(yù)測(cè)，可結(jié)合同類項(xiàng)目前五年盈利情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，但是此種方法誤差較大，并且難以反映項(xiàng)目初期建設(shè)期間無法持續(xù)獲利的真實(shí)情況。因此建議分年度預(yù)測(cè)魚菜共生系統(tǒng)營業(yè)成本，主要包括前期的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本、穩(wěn)定期的人員成本、推廣成本等。成本核算后再推算利潤總額，此種方式具有可操作性，并可結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)項(xiàng)目盈利水平。財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)，選取具有代表性的指標(biāo)作為財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)的依據(jù)，基于魚菜共生系統(tǒng)項(xiàng)目的特殊性以及創(chuàng)新性，可以選擇銷售利潤率以及營業(yè)毛利率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。在成本效益分析時(shí)，除了參照上述兩種分析方式外還需要綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值算法、投資回收期算法，如果經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值計(jì)算結(jié)果大于0，則表明該魚菜共生系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行性較強(qiáng)；如果該項(xiàng)目投資回收期小于基于投資者意愿確定的基準(zhǔn)投資回收期，也表明該項(xiàng)目具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)可行性。

基于上述成本效益分析及計(jì)算方法，南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率所得稅后為8.58%，按國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)6%進(jìn)行測(cè)算，項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值所得稅后為12861.76萬元。所得稅后，項(xiàng)目靜態(tài)投資回收期為10.58年（不含建設(shè)期），項(xiàng)目動(dòng)態(tài)投資回收期為16.43年（不含建設(shè)期）。項(xiàng)目借款償還期為9.03年（不包括建設(shè)期3年）。

4.結(jié)語

魚菜共生系統(tǒng)是一種新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，具有資源節(jié)約、環(huán)境友好、產(chǎn)品質(zhì)量佳且綠色無污染的優(yōu)勢(shì)。南沙·明珠現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園魚菜共生4.0系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模較大，市場(chǎng)定位清晰并且市場(chǎng)發(fā)展前景較好，因此總投資額47472.92萬元較為合理。同時(shí)，該項(xiàng)目收入來源較為多樣，不僅包括銷售收入，還有科研等相關(guān)收入，因此收入規(guī)模較好。此外，該項(xiàng)目能夠在16.43年內(nèi)收回所有投資，結(jié)合該項(xiàng)目規(guī)模及投資者意愿，該項(xiàng)目具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)可行性。此外，該項(xiàng)目面臨著諸多的威脅因素，還需要進(jìn)一步爭(zhēng)取政策支持，推動(dòng)項(xiàng)目的落地落實(shí)，并且要加大技術(shù)研發(fā)力度，保證技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，還需要防范資金風(fēng)險(xiǎn)，避免資金鏈斷裂，以保證項(xiàng)目建設(shè)的穩(wěn)定進(jìn)行。