魚菜共生系統(tǒng)的作用機(jī)理及其對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的意義

隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，各種先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域不斷應(yīng)用，推動了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)更關(guān)注可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。其中，魚菜共生農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式通過科學(xué)的搭配和設(shè)計(jì)，使農(nóng)作物、魚類、微生物種群形成一個(gè)封閉、循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，資源得到了充分利用，并且最大限度提高了水產(chǎn)品和蔬菜的產(chǎn)量，并且該共生系統(tǒng)又具備一定的水處理能力，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水產(chǎn)養(yǎng)殖對水的污染程度降到了最低，滿足了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)循環(huán)的發(fā)展理念，并且具有節(jié)能、高效的生產(chǎn)特點(diǎn)。本文從魚菜共生系統(tǒng)的作用機(jī)理及其對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展意義的角度出發(fā)，旨在緩解農(nóng)業(yè)資源危機(jī)和生態(tài)危機(jī)，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

一、魚菜共生系統(tǒng)的作用機(jī)理及分類構(gòu)造

1.作用機(jī)理。過去水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染物主要是由于餌料和魚的排泄物混合而成的。在這種污染物的作用下，水源會逐漸朝著富營養(yǎng)化的方向發(fā)展。這是由于餌料和魚的排泄物當(dāng)中含有豐富的氮磷，水體中氮磷的增加會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，若是不及時(shí)清除，將會進(jìn)一步擴(kuò)大水體的污染。另外，水體當(dāng)中微生物降解亞硝酸鹽的速度較慢，而浮游生物消耗硝酸鹽低，這就造成水體當(dāng)中硝酸鹽、亞硝酸鹽以及氨氮的含量過高，進(jìn)而造成水體當(dāng)中氮失衡，這就會嚴(yán)重影響魚的生長速度，一旦水體當(dāng)中的硝酸鹽濃度超過了標(biāo)準(zhǔn)值，將會導(dǎo)致魚類死亡。

針對這種狀況，人們提出了魚菜共生的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念。在微生物、魚類以及蔬菜構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，微生物可以分解掉水體當(dāng)中的污染物，之后轉(zhuǎn)化成供蔬菜生長的營養(yǎng)元素。這種凈化效果可以用在水產(chǎn)養(yǎng)殖上。水產(chǎn)養(yǎng)殖所產(chǎn)生的各種污染物經(jīng)水中微生物的分解轉(zhuǎn)化成了蔬菜生長的營養(yǎng)元素，在這個(gè)共生系統(tǒng)當(dāng)中，能量在不斷循環(huán)，并構(gòu)建起了魚類、蔬菜、微生物群三者之間的有機(jī)平衡。

魚菜共生系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的是氮元素的循環(huán)。人們通過創(chuàng)立適合植物生長的人工硝化環(huán)境，將魚類的排泄物和餌料轉(zhuǎn)化成了亞硝酸鹽和氮，而在細(xì)菌等微生物的作用下又會形成硝酸鹽，硝酸鹽在最后會被植物的根部吸收，進(jìn)而完成對水體的凈化。餌料在被魚類吸收消化之后會在微生物的作用下釋放氨，之后經(jīng)過微生物氧化形成亞硝酸鹽，再經(jīng)過好氧微生物的處理下成為植物能夠吸收的硝酸鹽。正是通過這樣的循環(huán)，水體當(dāng)中的氮能夠以不同的方式存在，經(jīng)過系統(tǒng)循環(huán)之后，氮元素構(gòu)建起了魚菜共生系統(tǒng)當(dāng)中的營養(yǎng)物再循環(huán)。該系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)高效率養(yǎng)殖、加大蔬菜生產(chǎn)的同時(shí)，也大大降低了對環(huán)境的污染。

2.分類及構(gòu)造。按照構(gòu)造可以將魚菜共生系統(tǒng)劃分成四部分，分別是水產(chǎn)養(yǎng)殖、蔬菜種植、過濾分解以及運(yùn)行動力。而按照植物用水生長的類型可以將其劃分為深水栽培、薄膜栽培以及潮汐栽培三種類型。工作人員通過控制養(yǎng)殖的精密度、作物品種以及投喂量等因素構(gòu)建一個(gè)半封閉型的循環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)。

二、魚菜共生系統(tǒng)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的意義

1.節(jié)約土地和水資源。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)采取的都是單一的生產(chǎn)模式，不但低效，而且非常浪費(fèi)資源。進(jìn)入現(xiàn)代社會以后，人們逐漸意識到節(jié)能環(huán)保的重要性?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)在發(fā)展和繼承傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新生產(chǎn)和發(fā)展理念，通過結(jié)合水產(chǎn)養(yǎng)殖，推出魚菜共生系統(tǒng)的新農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。魚菜共生系統(tǒng)的提出，滿足了現(xiàn)代低碳經(jīng)濟(jì)的需要，同時(shí)其在滿足凈化水資源的要求上，也擺脫了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植方式對土地的要求，可以節(jié)約土地面積。這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，不僅節(jié)省了資源，而且還提高了水資源的利用率，真正意義上實(shí)現(xiàn)了一水多用的目的。

2.減少農(nóng)藥、肥料的使用。進(jìn)入現(xiàn)代社會以來，我國的魚類養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，從過去零散的個(gè)體化養(yǎng)殖發(fā)展到現(xiàn)在的集成化以及規(guī)模化養(yǎng)殖，魚類養(yǎng)殖業(yè)在擴(kuò)張的同時(shí)，也加重了對水體環(huán)境的污染。水體富營養(yǎng)化的出現(xiàn)，不僅會抑制魚類的生長，同時(shí)也會引發(fā)各種疾病，嚴(yán)重的話還會導(dǎo)致魚類死亡。為了預(yù)防魚類出現(xiàn)疾病，養(yǎng)殖戶們通常會向水體當(dāng)中投入大量的抗生素，而這種情況將會進(jìn)一步加重水體的污染程度?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也同樣面臨困境，從2015年之后農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出了一控二減三基本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)，具體做法是通過減少化肥和農(nóng)藥的使用量，嚴(yán)格把控水資源、農(nóng)藥以及肥料的消耗。為了改變當(dāng)前農(nóng)業(yè)不利的處境，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染嚴(yán)重的問題，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)合起來，依靠蔬菜、魚類以及微生物三者之間的物質(zhì)循環(huán)，可以實(shí)現(xiàn)降低農(nóng)藥和肥料使用的目標(biāo)。

3.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量有保障。在魚菜共生系統(tǒng)當(dāng)中，為保證魚類和微生物的存活和生長活力，必須保證系統(tǒng)的平衡，在幾乎不使用農(nóng)藥的情況下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)采取無土栽培的方式，能夠有效避免農(nóng)作物出現(xiàn)重金屬污染，因此，由魚菜共生系統(tǒng)培植出來的農(nóng)作物和魚類在質(zhì)量安全方面有所保障。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，目前發(fā)展鯉魚、鯽魚和蔬菜的共生系統(tǒng)沒有魚類染病的現(xiàn)象，并且將水作為培養(yǎng)介質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖魚類和栽種蔬菜中間過程無污染，繼而培養(yǎng)出現(xiàn)代人所需要的綠色、無公害的農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品。

4.增產(chǎn)增效增收。伴隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)需求也在不斷上升。采用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品不僅無法滿足量的需求，也會影響現(xiàn)代人對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的需求。在現(xiàn)代社會，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以及養(yǎng)殖業(yè)的利潤空間在不斷壓縮。無土栽培和高密度養(yǎng)魚模式的出現(xiàn)在一定程度上推動了農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)步，但是二者分別存在營養(yǎng)液配制昂貴以及水處理費(fèi)用昂貴的難題。面對這個(gè)問題，我們開始試圖尋找一種生態(tài)養(yǎng)殖模式。魚菜共生系統(tǒng)的出現(xiàn)將農(nóng)業(yè)種植與魚類養(yǎng)殖有機(jī)結(jié)合在一起，用養(yǎng)殖魚產(chǎn)生的代謝物作為蔬菜種植所需要的營養(yǎng)，而蔬菜根部吸收了魚類養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物又凈化了水質(zhì)。就這樣循環(huán)往復(fù)，可以達(dá)到節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境以及增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。

5.開發(fā)都市農(nóng)業(yè)新模式。糧食危機(jī)和能源危機(jī)是20世紀(jì)最大的問題，20世紀(jì)工業(yè)迅速發(fā)展，城市化的進(jìn)程也在不斷加快，農(nóng)作物的種植和生產(chǎn)卻依然采用傳統(tǒng)模式，這顯然已經(jīng)不能適應(yīng)社會發(fā)展的需要。于是，人們開始發(fā)展都市農(nóng)業(yè)，尋找一條可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，經(jīng)過不斷的探尋，魚菜共生模式的出現(xiàn)滿足了現(xiàn)代社會的基本需求。這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式既能滿足現(xiàn)代都市所要求的可持續(xù)發(fā)展的要求，同時(shí)還能成為生態(tài)城市發(fā)展的示范。這種新型的都市農(nóng)業(yè)新模式，對于實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)、提高資源利用率、完成農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)具有重要意義。

總的來說，在土地資源和水資源緊張的現(xiàn)代社會，滿足人們對于綠色、無公害產(chǎn)品的需要變得異常艱難，魚菜共生系統(tǒng)的出現(xiàn)滿足了低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境等許多現(xiàn)代社會的理念，對于緩解資源危機(jī)和生態(tài)危機(jī)具有重要意義。

作者簡介：劉海鵬（1979-），漢族，北京順義人，本科，研究方向?yàn)檗r(nóng)林經(jīng)濟(jì)管理。