新型魚菜共生系統(tǒng)項目

1、新型魚菜共生系統(tǒng)項目 申報單位：麗水市農業(yè)科學研究所 地 址：麗水市麗陽街 827 號 郵政編碼： 323000 聯 系 人：徐偉忠 電 話：傳 真：申報日期： 2007 年 5 月 一、項目概要 二、項日的意義及必要性 三、研發(fā)內容、主要技術經濟指標及技術流程 四、建設內容、規(guī)模、地點、期限 五、項目承擔單位概況 六、投資估算與資金籌措 七、效益分析 八、項日結論 一、項目概要 新型魚菜共生系統(tǒng)是一種集蔬菜糧食藥草等作物的栽 培合資循環(huán)工業(yè)化魚養(yǎng)殖為一體的生態(tài)系統(tǒng)，并結合現代計 算機控制技術與農業(yè)專家系統(tǒng)，實現魚菜共生管理的自動化 智能

2、化，其物種間和諧共生運行良好，魚產生的排泄廢棄物 可為植物生長提供富足的營養(yǎng)液，經植物凈化吸收的水又可 作為養(yǎng)殖水返回，雙方間形成生態(tài)互利關系。該系統(tǒng)以其生 態(tài)循環(huán)為特點，以其資源互補共生為技術思路，除了讓產業(yè) 鏈得以延伸完善外，更重要的是讓農業(yè)排放實現最小化，符 合當前倡導的生態(tài)綠色環(huán)保理念，是當前與未來可持續(xù)循環(huán) 型有機農業(yè)的最佳生態(tài)模式，具有廣闊的前景。 該技術是一項涉及到微生物、植物、魚三者共營共生的 技術，利用三者間的生態(tài)關系實現能量物質間的可循環(huán)可持 續(xù)動態(tài)發(fā)展，達到一種仿自然生態(tài)而勝于自然的生態(tài)的人工 系統(tǒng)，同時要考慮到三者之間生物種類及生物量之比例，從 而達到一種最佳的生態(tài)組合

3、，以實現魚菜生產的高效益。 麗水市農業(yè)科學研究所擬建立新型魚菜共生系統(tǒng)基地， 項目規(guī)劃用地1000平方米，年可產無公害時鮮蔬菜 100噸， 魚類10噸，預計產值52萬元，上繳稅金約13萬元，投資 利潤率達76%，投資回收期0.95年。 本項目建設期從 2007年1月至2007年12月。 二、項目的意義和必要性 傳統(tǒng)數千年農民的農 事活動與從業(yè)分工，大多是 較為明晰而專業(yè)的，分為種 植業(yè)，養(yǎng)殖業(yè)及農產品加工 等，從而形成了擁有各種專 業(yè)技術技能的農民與專業(yè) 戶。但隨著時代的發(fā)展，這種把生產環(huán)節(jié)或農業(yè)內部劃分過 于專一的生產模式漸漸被一種以農業(yè)內部生態(tài)優(yōu)化，以產業(yè) 鏈條的形成與延伸循環(huán)為特征的可持

4、續(xù)循環(huán)型農業(yè)經濟所 取代。魚菜共生技術的運用，它巧妙地把養(yǎng)魚業(yè)與蔬菜種植 得以有機的生態(tài)結合，讓種菜養(yǎng)魚之間形成一種密不可分的 相依關系，形成一種互生共促的生態(tài)關系，除了讓產業(yè)鏈得 以延伸完善外，更重要的是讓農業(yè)排污實現最小化，這是符 合當前所倡導的生態(tài)綠色環(huán)保理念的生產模式。 從前的養(yǎng)魚專業(yè)戶，大多是以承包魚塘或推土建池形成 水體后進行人工放養(yǎng)，也有在江河湖泊上進行網箱養(yǎng)殖，不 管是哪種方式，它都是以單一的生態(tài)物種- 魚為主體，根據 生態(tài)學理論的研究結果，生態(tài)系統(tǒng)內物種越單一，該系統(tǒng)的 生態(tài)穩(wěn)定性就越差，生態(tài)環(huán)境受損破壞的機率也就越大，于 是會造成生態(tài)下游物種的不可持續(xù)性斷絕，形成了大量污染

5、 物的積累與外排，對環(huán)境造成很大的環(huán)保壓力，至使人們不 得不開始關注農業(yè)之排污與環(huán)保問題。當然傳統(tǒng)的養(yǎng)殖大多 是依托大水體進行自然加人工放養(yǎng)相結合的方式進行，其單 位水體的生產效率低，占用的水資源量大，不能體現集約化 與工業(yè)化的特點，更受自然環(huán)境與氣候的局限，難以實現大 跨度空間地域及不適環(huán)境下的養(yǎng)殖，而采用工業(yè)化及閉鎖型 系統(tǒng)的陸上養(yǎng)殖技術即可打破空間與氣候場所等因子的限 制，實現與形成大棚養(yǎng)殖，城市養(yǎng)殖甚至是室內與地下室的 工廠化養(yǎng)殖格局。更為重要的是，通過這種模式，讓農民實 現一具兩得的收入與經營，可以讓農業(yè)生產的集約化程度及 工業(yè)化程度大大提高。可以種菜也可養(yǎng)魚，而且兩者間在同 一空間

6、與地域內完成，利用集中管理，兩者間依托生態(tài)互存 關系建立良好的物質能量循環(huán)利用系統(tǒng)，也就是可以通過投 喂飼料作為物質及能量的初始投入，而其排泄物與渣滓則作 為微生物的分解利用能源與繁衍基礎，再通過植物的根系吸 收，形成了魚菜共生共獲的 良性有機系統(tǒng)。這樣農民在 經營農場及規(guī)劃時可以兩 者綜合地進行，既產魚又出 菜，形成一個完整的菜籃子 工程，而且為了充分發(fā)揮空 間與充分吸附吸收水中的營養(yǎng)，蔬菜栽培基本上采用無土栽 培的人工基質培、水培及氣培，使種植系統(tǒng)的構建簡易化， 空間化與管理方便化，通過各種種植系統(tǒng)的構建，形成了以 微生物分解，植物根系吸收的循環(huán)水系統(tǒng)，讓水資源的利用 率得以最大化的提高，

7、讓水在養(yǎng)殖及種植系統(tǒng)中進行閉鎖型 的循環(huán)。而且養(yǎng)殖與種植技術采用高度集約與自動控制管理 外，農民養(yǎng)魚與種菜就變得極為簡單與高效。 這兩種有機結合的新型種植系統(tǒng)，除了讓農民更為便捷 高效地進行農事生產外，利用該技術生產的蔬菜可以很容易 地達到綠色有機無公害的要求，使農產品的市場效益得以大 大提高，是常規(guī)化肥或農藥土耕栽培價格的成倍以上，而且 在水培或氣培等營養(yǎng)液水環(huán)境下，生產變得簡單，生長變得 快速，品質還得以大幅度的提高。在農田或大棚規(guī)劃共生系 統(tǒng)時，從生態(tài)循環(huán)及可分解物質的平衡關系來說，一般以養(yǎng) 殖桶的面積與種植面積以 1 : 5為佳，這樣基本上可以把工 廠化高密度養(yǎng)殖過程中的排污處理掉，為

8、魚的生長創(chuàng)造一個 適合的水質環(huán)境及生態(tài)環(huán)境。 通過模式的創(chuàng)新，讓我國的農業(yè)，真正實現有機耕作， 特別是蔬菜，更需用有機綠色產品所取代，否則人類的健康 與未來環(huán)境，將成為人類持續(xù)發(fā)展的主要障礙，建立種植業(yè) 與養(yǎng)殖業(yè)又超于常規(guī)的綜合性魚菜共生系統(tǒng)進行深度生態(tài) 綜合功能研發(fā)將具有戰(zhàn)略性的發(fā)展意義，它除了提升農業(yè)產 業(yè)水平外，更重要的是為我國創(chuàng)建生態(tài)環(huán)保綠色的城市與國 家作出農業(yè)生產上的巨大貢獻。 在當前自然可利用水體及漁業(yè)資源日益受到限制情況 下，采用魚菜共生系統(tǒng)生產適銷對路的魚產品，將是一項意 義重大的生態(tài)農業(yè)項目。 三、研發(fā)內容、主要技術經濟指標及實施流程 （一）、研發(fā)內容 通過微生物、植物、魚

9、三者間的共營共生關系并結合計 算機智能控制技術和農業(yè)專家系統(tǒng)，使三者間的生態(tài)關系實 現能量物質間的可循環(huán)持續(xù)動態(tài)發(fā)展，對魚菜共生系統(tǒng)進行 深度生態(tài)綜合功能研發(fā)，以尋求三者間生物種類、生物量之 比例，以達到一種最適的生態(tài)平衡與最佳的經濟回報，這也 是該系統(tǒng)最核心的技術基礎。 （二）、主要技術經濟指標 （1 ）建立一個 1000 平方米的鋼架塑料大棚， 裝備現代化的 設施設備及計算機智能控制系統(tǒng)。 （2）年可產各種時鮮無公害蔬菜 100 噸， 魚類 10 噸，以滿 足本市及城郊居民生活之需。 （3）建設計算機智能管理控制室，安裝農業(yè)智能控制計算 機，實現每個生產環(huán)節(jié)通過計算機實現數字化自動化智能化

10、 網絡化。 （三）、項目實施流程 第一步，在光照充足，水源保障，電力交通方便的地方 選擇基地， 最適是在郊區(qū)或城市空曠地帶， 可以更貼近市場， 便于產品的直銷上市，減少中間運輸環(huán)節(jié)，也可以改變傳統(tǒng) 長途運輸對魚菜產品新鮮度及質量的影響，得以發(fā)揮近郊農 業(yè)的地域優(yōu)勢與市場優(yōu)勢，也是對城市農業(yè)水資源運用的最 經濟生產模式。 第二步，確定種養(yǎng)殖的面積與比例，種養(yǎng)殖的面積與比 例關系到物種間的生態(tài)平衡關系，也就是物質能量循環(huán)利用 的最佳比例，適合的比例是系統(tǒng)成功運行之關鍵，比方說， 多少魚排出的糞便能為多少菜提供養(yǎng)分，什么微生物種類的 培育能夠對水質凈化產生最佳的生態(tài)效果，這些是三者間共 生關系建立的

11、前提，也是該系統(tǒng)最為核心的技術基礎。 第三步，鋪設管道安裝相關設備與設施形成科學的水循 環(huán)系統(tǒng)。魚菜共生系統(tǒng)中，最為科學的設計就是水培用水與 養(yǎng)殖用水之間形成一體化的循環(huán)體系，而這種循環(huán)體系的構 建就是通過合理的管道鋪設與設計，再加上智能化或自動化 的控制設備與部件，組成了自動化的水循環(huán)水處理系統(tǒng)，包 括養(yǎng)殖池的排廢吸污管，加入新水的進水管與經循環(huán)處理后 的回流管，以及鋪于池底的爆氣增氧管，這些管組成了養(yǎng)殖 池的管道系統(tǒng)。另外，用于栽培的還有，噴霧管道或者澆灌 管道，以及經植物根系吸收后的回收回流管道，這些管道系 統(tǒng)的設計，讓栽培蔬菜的水與養(yǎng)殖的水之間形成了一體循 環(huán)，達到彼此的生物生態(tài)效果。

12、魚池底部的飼料殘渣或者魚 糞便經吸污管抽吸到硝化床，而在硝化床流過后，一部份經 石礫過濾，一部份經微生物轉化與分解，再流入微生物處理 池，這個池是由生物綿為載體并接種多種微生物的處理池， 它可以把硝化處理后的污水，進行數十種類微生物的再處 理，把一些蔬菜難吸收的大分子有機物分解為易被根系吸收 的礦質離子，也是一個礦化池，經微生物礦化池后，再流溢 到另一個貯液池，這個池的作用就相當于蔬菜水培的營養(yǎng)液 池，它需經過再次的過濾，供給生長著的瓜果蔬菜等植物， 可以是水培供液，也可以是氣霧培的噴霧供液，使這些處理 后的水再供到下一個植物處理系統(tǒng)（即栽培系統(tǒng)），形成了 多道多環(huán)節(jié)綜合處理體系，通過植物根系

13、吸收后，回流的水 就可入重新注入的養(yǎng)殖池，從而形成了，微生物、植物、魚 間的共生共存關系，這也是魚菜共生能夠勿需增添大量高昂 水處理設備的關鍵所在，把處理功能最為強大的植物，微生 物科學地引入到養(yǎng)殖系統(tǒng)中 出，這也是該技術最大的創(chuàng) 新所在。 第四步，蔬菜的栽培也 是極為重要的部份，培育根 系發(fā)達，處理能力強的蔬菜 瓜果植株，是實現有機物及礦質轉化的關鍵環(huán)節(jié)，利用根系 發(fā)達與龐大的吸收表面積，進行水質的凈化處理。所以菜果 的栽培技術也是成功養(yǎng)殖的主要技術流程，一般在魚投放入 池前，就要提前分批種下各種蔬菜瓜果或其它植物，以保證 系統(tǒng)運行后，就具處理水質之功能。蔬菜瓜果或經濟植物的 育苗，可以采用

14、播種法或無性育苗法，待生根或成苗后就可 移栽到栽培床，栽培床分為三種類型，其中硝化床為基質培， 只需把苗栽入礫質培的基質中即可，利用基質過濾附著的有 機物及硝化分解的各種礦化元素為營養(yǎng)，維持菜果的生長。 而漂浮栽培床的植株，則需以泡沫定植板為載體，把苗或種 子直接播入有海綿固定的定植孔中即可，隨著萌芽生長，根 系就自然進入水體中，吸收水中的肥份來供植株生長，從而 起到凈化作用。而氣霧栽培的區(qū)域，與漂浮水培同樣的方法 定植，只是它是依賴霧化的水來滿足生長需要，也同樣起凈 化作用，不過氣霧培過濾法比水培來說，植株生長更快，種 植方式更易實施立體化，可以讓有限的空間利用面積數倍的 提高，同時又起到水

15、體的霧化增氧效果，也是魚菜共生系統(tǒng) 中較為先進的結合配套技術。這種以養(yǎng)殖水為營養(yǎng)液的栽培 方法，減少了常規(guī)無土栽培的營養(yǎng)配制技術環(huán)節(jié)，有它的優(yōu) 越性，也有它的不足，因魚養(yǎng)殖種類的不同及魚飼料配方的 區(qū)別，而導致水中營養(yǎng)元素種類及比例的差異，有飼料因動 物源配料的不足，會導致栽培蔬菜缺乏微量元素，需于飼料 配方中加入魚粉、貝殼粉，或海藻類配料，就可解決微量元 素不問題，如果還出現缺素癥可以于水體中加入微量元素， 最好是微量元素的螯合物，更利于吸收與穩(wěn)定。 第五步、種植的蔬菜開始生長后，就可往池中養(yǎng)魚，如 果前期因水質過于潔凈，菜沒有肥力，可以先進行營養(yǎng)液栽 培，待生長至一定大小后，再采用養(yǎng)殖水循

16、環(huán)栽培?？梢栽?共生系統(tǒng)運行前，利用回流池進行營液配制， 以供蔬菜生長， 待系統(tǒng)切換到養(yǎng)殖系統(tǒng)時，再清理化學營養(yǎng)液，以保持水體 的潔凈。投放魚苗前，要對魚池進行消毒，以無任何殘留的 雙氧水消毒為佳，消毒后再注入清水，保持水位 1 米左右 投放的密度，一般鯉魚為 80-100 尾 /立方水體，羅非魚為 200-300 尾 /立方水體，因羅非魚更耐缺氧環(huán)境。飼料的添加 做到少喂多餐，以魚總體重的 3-5% ，以每周測量一下單尾 重來計算總重量，再確定推測出每周每天投喂量，投喂的飼 料以浮料為好，可以減少底部的沉渣，有利于水質的保持。 在養(yǎng)殖過程中，只在定期投料，定期換水，就可保持系統(tǒng)的 生態(tài)平衡，

17、無需向水體中加入抗生素及魚病防治的化學藥 品，利用微生物及植物根系排泄的抗生素與酵素就可提高抗 病性也防治魚病的發(fā)生，這是一個完美的生態(tài)平衡系統(tǒng)，不 要輕易地向系統(tǒng)投入化學藥品，否則會打破原有的平衡關 系。一般系統(tǒng)每天向池中注入 1-10% 的新水即可，這是用 于蔬菜蒸發(fā)及魚體消耗的用水，可以做到最大的節(jié)水化養(yǎng) 殖。注入新水的操作也是利用水位傳感器進行自動添加，這 樣就形成了所有水循環(huán)系統(tǒng)的自動運行，包括排污，水培循 環(huán)，添加新水等。 四、建設方案、規(guī)模、地點、期限 本項目規(guī)劃用地 1000 平方米，并配備目前國內最為先 進的集成魚菜共生智能控制系統(tǒng)1套，建設期為壹年，建設 地點為麗水市農業(yè)科

18、學研究所內，項目估算總投資25萬元， 其中固定資產投資 20萬元，流動資金5萬元，預計實現年 銷售收入52萬元人民幣。 五、項目承擔單位概況 項目承擔單位，麗水市農業(yè)科學研究所是我省唯一的山 區(qū)農業(yè)科研機構?，F有科研人員 60人，其中高級職稱8人， 中級職稱20人；下設種子種苗、生態(tài)農業(yè)、食用菌、園藝、 農牧產品加工、農業(yè)智能化6個中心和后勤服務中心等機構； 擁有10公頃由本所興建的 生態(tài)農業(yè)科技園”和主要參與建 設的15 0多公頃的 現代農業(yè)高新技術示范園”、配有電腦 20多臺、科技圖書資料5多萬冊；重點生物實驗室和昆蟲標 本實驗室，累計固定資產達 15 00余萬元。主要從事農業(yè)智 能化、農

19、作物優(yōu)良品種、生態(tài)農業(yè)、食用菌、花卉、果樹及 農產品深加工等技術的研究開發(fā)及推廣工作。 近40年來，本所先后共承擔完成省市科研項目120多 項，獲省市各類科研成果獎共 118項，其中部分項目的研究 技術達國內同類研究先進和領先水平，為本地的科技進步和 農業(yè)生產作出了較大貢獻。 麗水市農業(yè)科學研究所有著較強的農業(yè)新技術、新產品 開發(fā)能力。目前，農科所與中國農科院科技成果推廣處、國 防科大計算機中心、浙江大學園藝系等單位建立了長期的科 技協(xié)作關系，具有較強的技術力量，同時，項目配套條件較 好，具備項目使用的自有土地以及明顯的品種優(yōu)勢，在推廣 上，本單位還建立了中國植物非試管快繁網 (http:/)

20、 、 中 國 快 繁 苗 木 信 息 資 源 網 (http:/) 、 中 國 植 物 非 試 管 快 繁 技 術 錄 像 網 (http:/) 及 http:/ 等 8 個網站，進 行網絡推廣，通過建點示范、遠程視頻講座等多渠道推廣植 物非試管快繁技術。另外利用央視等媒體進行宣傳推廣，為 我國的農業(yè)經濟發(fā)展撐起了一片艷陽天。 項目負責人徐偉忠，農藝師，現任麗水市農科所農業(yè)智 能化快繁中心主任，具有完成項目所需的科研、管理、協(xié)調 能力。主持的植物非試管快繁技術研究和運用項目獲市科技 進步一等獎，獨著或以第一作者在國家級學報、省級專業(yè)刊 物上發(fā)表論文 20 余篇。 2004 年榮獲“麗水市十大杰

21、出青年” 榮譽稱號， 同年農業(yè)部、 團中央授予“全國農村青年創(chuàng)業(yè)致富 帶頭人”榮譽稱號； 2005 年度獲“浙江省十佳青年”稱號，也 是植物非試管快繁技術的主要完成人，有著很強的科研創(chuàng)新 能力，現繼續(xù)致力于快繁技術的研究與開發(fā)工作。 另外，麗水市農業(yè)科學研究所擁有健全的科研管理、財 務管理、 資產管理制度， 廣大科技人員愛崗敬業(yè)， 團結協(xié)作， 勤于鉆研業(yè)務，有著較好的科研工作基礎，利于項目圓滿完 成。 六、投資估算與資金籌措 1. 投資估算 （1）鋼架塑料大棚及栽培配套設備及輔料8 萬元 （2）魚種、植物種苗、微生物原種等采購成本5 萬元 （3）配套費（土建、設備安裝及調試費等）2 萬元 （

22、4）計算機控制系統(tǒng)10 萬元 合 計 25 萬元 2. 資金籌措 單位自籌資金 15 萬元，申請扶助資金 10 萬元 七、效益分析 1.環(huán)境保全效益 魚菜共生系統(tǒng)的環(huán)境效益，重點體現在節(jié)水上，當前我 國農業(yè)的發(fā)展許多地區(qū)常招受高溫干旱的危害，嚴重影響產 量與質量，極度干旱年份，甚至顆粒無收；水資源已成為農 業(yè)生產的重要資源，雖然田園排灌系統(tǒng)的建設近年發(fā)展很 快，但自然的土壤灌溉不管是噴灌漫灌還是滴灌，總會存在 著地下滲漏、土壤蒸騰與徑流的損失，使水資源成為農業(yè)生 產的命脈，局限了產業(yè)化及許多非耐旱植物的生長；同樣， 養(yǎng)殖也面臨著水資源的問題，水的污染因工業(yè)、農業(yè)、城市 生活用水等三廢的排放，使

23、原本自然清潔的水源受到了人類 活動帶來的嚴重污染與破壞，再加上氣候因素的影響，使可 供養(yǎng)殖的水資源及地區(qū)日漸縮小，也使養(yǎng)殖環(huán)境日趨邊遠 化，遠離中心生活區(qū)，也影響到運輸與流通。所以，新型的 魚菜共生系統(tǒng)，能使水資源的利用閉鎖循環(huán)重復利用的方 式，只需傳統(tǒng)種植與養(yǎng)殖需水量的十分之一，這對于缺水環(huán) 境農業(yè)的發(fā)展是一個重大而實用的對策，在環(huán)境的保護與計 劃利用上起到了很大的作用。 同時，新型的耕作與養(yǎng)殖方式， 可以讓化學類物質如農藥化肥的使用量大大減少，基本上可 以做到免化肥純有機生產，而且水氣栽培結合的耕作方式又 使蟲與病的發(fā)生機率大大減少，可以做到少農藥或免農藥生 產（在溫室的隔絕環(huán)境下），這種

24、純有機免化學的生產方式 對環(huán)境來說是最好的保全措施，是傳統(tǒng)耕作與養(yǎng)殖所做不到 的。 全新的水氣耕作方式，還可減免土耕帶來的水土流失問 題，當前，因耕作層的人為破壞與常年翻耕，使土壤流失問 題日趨嚴重，許多地方的河流一遇雨天就洪水泛濫或山體滑 坡，這些都是水土流失造成的危害，而采用魚菜共生系統(tǒng)， 可以在免耕作的情況下實施農業(yè)生產，讓土壤得到了保護。 2.商業(yè)運作效益 需要 通常情況下要生產出優(yōu)質高產的糧食蔬菜農作物， 有肥沃的土壤與充足的水份為前提，對于貧瘠的土地還要進 行土壤改良及深翻工作，有些低肥力土壤還要經多年的腐植 化之后才可培肥地力，對生產來說既繁瑣投入也大。而且繁 重的土耕栽培需要強體力的人方可勝任，婦女老人或離休人 員這些弱勢群體則難以勝任，而魚菜共生系統(tǒng)在任何一個角 落或場所，只要有水與電的地方即可生產，與土壤條件無關 與氣候也無太大關系，氣候的影響可以通過設施得以解決。 而且城市排水經處理后或地面徑流儲存的雨水皆可用于生 產用水。 而傳統(tǒng)的生產模式，不管是機耕地或犁耕地，都需涉及 到機械與農具及柴油等資源的投入，許多大的園藝場光這塊 的投入就是一筆不菲的成本，所以，采用魚菜共生系統(tǒng)使農 場的經營管理成本得到有效的削減，間接提高了商業(yè)與經濟 效益。同樣，這種