新型魚菜共生系統(tǒng)項目

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(lián)系人：徐偉忠電話真報日期：2007年5月目錄項目概要項目的意義及必要性研發(fā)內容、主要技術經(jīng)濟指標及技術流程建設內容、規(guī)模、地點、期限項目承擔單位概況投資估算與資金籌措效益分析項目結論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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)一具兩得的收入與經(jīng)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?？梢苑N菜也可養(yǎng)魚，而且兩者間在同一空間與地域內完成，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(jīng)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，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(xiàn)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(jīng)濟指標及實施流程（一）、研發(fā)內容通過微生物、植物、魚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(xiàn)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(jīng)濟回報，這也是該系統(tǒng)最核心的技術基礎。（二）、主要技術經(jīng)濟指標（1）建立一個1000平方米的鋼架塑料大棚，裝備現(xiàn)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(xiàn)每個生產環(huán)節(jié)通過計算機實現(xiàn)數(shù)字化自動化智能化網(wǎng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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。魚池底部的飼料殘渣或者魚糞便經(jīng)吸污管抽吸到硝化床，而在硝化床流過后，一部份經(jīng)石礫過濾，一部份經(jīng)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(shù)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(jīng)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(jīng)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(xiàn)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(jīng)濟植物的育苗，可以采用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(shù)倍的提高，同時又起到水體的霧化增氧效果，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(xiàn)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)殖水循環(huán)栽培?？梢栽诠采到y(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，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(xiàn)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(xiàn)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150多公頃的“現(xiàn)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1500余萬元。主要從事農業(yè)智能化、農作物優(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(wǎng)(http://)、中國快繁苗木信息資源網(wǎng)(http://)、中國植物非試管快繁技術錄像網(wǎng)(http://)及等8個網(wǎng)站，進行網(wǎng)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(jīng)濟發(fā)展撐起了一片艷陽天。項目負責人徐偉忠，農藝師，現(xiàn)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(xiàn)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（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(xiàn)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

通常情況下要生產出優(yōu)質高產的糧食蔬菜農作物，需要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(jīng)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(jīng)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(jīng)營管理成本得到有效的削減，間接提高了商業(yè)與經(jīng)濟效益。同樣，這種模式還減免了中間的諸如中耕除草、施肥灌溉、打藥等環(huán)節(jié)所涉的各種物資成本與勞力成本。從農業(yè)商業(yè)模式來說，魚菜共生系統(tǒng)是一種低成本高效益省資源的商業(yè)模式，對于農業(yè)企業(yè)化運用或農戶的專業(yè)生產來說都是一種難