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(nóng)業(yè)科學(xué)研究所地址：麗水市麗陽街郵政編碼：323000電話：傳真：申報日期：2007年5月目錄一、項目概要二、項目的意義及必要性三、研發(fā)內(nèi)容、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)及技術(shù)流程四、建設(shè)內(nèi)容、規(guī)模、地點、期限五、項目承擔(dān)單位概況六、投資估算與資金籌措七、效益分析八、項目結(jié)論一、項目概要新型魚菜共生系統(tǒng)是將蔬菜、糧食、藥草等作物的栽培與魚養(yǎng)殖相結(jié)合的生態(tài)系統(tǒng)，通過現(xiàn)代計算機控制技術(shù)和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)魚菜共生管理的自動化智能化。該系統(tǒng)以生態(tài)循環(huán)和資源互補共生為特點，實現(xiàn)魚糞為植物提供營養(yǎng)液，經(jīng)植物凈化后的水可返回養(yǎng)殖水中，形成生態(tài)互利關(guān)系。該技術(shù)是一種仿自然生態(tài)而勝于自然的人工系統(tǒng)，符合生態(tài)綠色環(huán)保理念，是當(dāng)前與未來可持續(xù)循環(huán)型有機農(nóng)業(yè)的最佳生態(tài)模式。二、項目的意義和必要性傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)被以農(nóng)業(yè)內(nèi)部生態(tài)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)鏈條循環(huán)為特征的可持續(xù)循環(huán)型農(nóng)業(yè)經(jīng)濟所取代。新型魚菜共生系統(tǒng)的運用，將養(yǎng)魚業(yè)與蔬菜種植有機地結(jié)合起來，形成一種互生共促的生態(tài)關(guān)系，讓產(chǎn)業(yè)鏈得以延伸完善，同時實現(xiàn)農(nóng)業(yè)排污最小化，符合生態(tài)綠色環(huán)保理念。三、研發(fā)內(nèi)容、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)及技術(shù)流程該技術(shù)涉及微生物、植物和魚三者共營共生，通過生態(tài)關(guān)系實現(xiàn)能量物質(zhì)間的可循環(huán)可持續(xù)動態(tài)發(fā)展，達(dá)到最佳的生態(tài)組合，實現(xiàn)魚菜生產(chǎn)的高效益。項目規(guī)劃用地1000平方米，年可產(chǎn)無公害時鮮蔬菜100噸，魚類10噸，預(yù)計產(chǎn)值52萬元，上繳稅金約13萬元，投資利潤率達(dá)76%，投資回收期年。四、建設(shè)內(nèi)容、規(guī)模、地點、期限麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)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，建設(shè)期從2007年1月至2007年12月。五、項目承擔(dān)單位概況麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所是承擔(dān)該項目的單位，具有豐富的農(nóng)業(yè)科學(xué)研究經(jīng)驗和技術(shù)實力。六、投資估算與資金籌措該項目投資估算為XX萬元，資金將通過政府撥款、銀行貸款、企業(yè)自籌等方式籌措。七、效益分析新型魚菜共生系統(tǒng)項目將實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)循環(huán)型經(jīng)濟模式，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)排污最小化，符合生態(tài)綠色環(huán)保理念。預(yù)計年產(chǎn)值52萬元，上繳稅金約13萬元，投資利潤率達(dá)76%，投資回收期年。八、項目結(jié)論新型魚菜共生系統(tǒng)項目是當(dāng)前與未來可持續(xù)循環(huán)型有機農(nóng)業(yè)的最佳生態(tài)模式，具有廣闊的前景。麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所將積極推進該項目的實施，為推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。過去，養(yǎng)魚專業(yè)戶大多通過承包魚塘或建造池塘來進行人工放養(yǎng)。無論采用何種方式，都是以單一的生態(tài)物種——魚為主體。然而，根據(jù)生態(tài)學(xué)理論研究結(jié)果，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)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。這會導(dǎo)致生態(tài)下游物種的不可持續(xù)性斷絕，形成大量污染物的積累與外排，對環(huán)境造成很大的環(huán)保壓力。因此，人們開始關(guān)注農(nóng)業(yè)排污與環(huán)保問題。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式大多依托大水體進行自然加人工放養(yǎng)相結(jié)合，其單位水體的生產(chǎn)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。相反，采用工業(yè)化及閉鎖型系統(tǒng)的陸上養(yǎng)殖技術(shù)能夠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(nèi)與地下室的工廠化養(yǎng)殖格局。這種模式讓農(nóng)民實現(xiàn)一具兩得的收入與經(jīng)營，可以讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化程度及工業(yè)化程度大大提高。通過集中管理，養(yǎng)殖與種植依托生態(tài)互存關(guān)系建立良好的物質(zhì)能量循環(huán)利用系統(tǒng)。以投喂飼料作為物質(zhì)及能量的初始投入，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(chǔ)，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(nóng)民在經(jīng)營農(nóng)場及規(guī)劃時可以兩者綜合地進行，既產(chǎn)魚又出菜，形成一個完整的菜籃子工程。為了充分發(fā)揮空間與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(zhì)培、水培及氣培，使種植系統(tǒng)的構(gòu)建簡易化，空間化與管理方便化。通過各種種植系統(tǒng)的構(gòu)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)。養(yǎng)殖與種植技術(shù)采用高度集約與自動控制管理，使農(nóng)民養(yǎng)魚與種菜變得極為簡單與高效。新型種植系統(tǒng)讓農(nóng)民更加便捷高效地進行農(nóng)事生產(chǎn)，同時生產(chǎn)的蔬菜符合綠色有機無公害的要求，市場效益得以大幅提高。這種種植系統(tǒng)在水培或氣培等營養(yǎng)液水環(huán)境下，生產(chǎn)變得簡單、快速，品質(zhì)也得以大幅度提高。在農(nóng)田或大棚規(guī)劃共生系統(tǒng)時，養(yǎng)殖桶的面積與種植面積以1：5為佳，這樣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)造適合的水質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。通過創(chuàng)新模式，我國的農(nóng)業(yè)可以真正實現(xiàn)有機耕作，特別是蔬菜更需要用有機綠色產(chǎn)品所取代，否則人類的健康和未來環(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)超越常規(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。它不僅提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)水平，更重要的是為我國創(chuàng)建生態(tài)環(huán)保綠色的城市和國家作出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的巨大貢獻。在當(dāng)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(chǎn)適銷對路的魚產(chǎn)品，將是一項意義重大的生態(tài)農(nóng)業(yè)項目。研發(fā)內(nèi)容包括通過微生物、植物、魚三者間的共營共生關(guān)系并結(jié)合計算機智能控制技術(shù)和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，使三者間的生態(tài)關(guān)系實現(xiàn)能量物質(zhì)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(dá)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(shù)基礎(chǔ)。主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)包括建立一個1000平方米的鋼架塑料大棚，裝備現(xiàn)代化的設(shè)施設(shè)備及計算機智能控制系統(tǒng)。年可產(chǎn)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。建設(shè)計算機智能管理控制室，安裝農(nóng)業(yè)智能控制計算機，實現(xiàn)每個生產(chǎn)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(luò)化。項目實施流程包括在光照充足、水源保障、電力交通方便的地方選擇基地。最適宜在郊區(qū)或城市空曠地帶，可以更貼近市場，便于產(chǎn)品的直銷上市，減少中間運輸環(huán)節(jié)。這也可以改變傳統(tǒng)長途運輸對魚菜產(chǎn)品新鮮度及質(zhì)量的影響，得以發(fā)揮近郊農(nóng)業(yè)的地域優(yōu)勢與市場優(yōu)勢，也是對城市農(nóng)業(yè)水資源運用的最經(jīng)濟生產(chǎn)模式。第二步，確定種養(yǎng)殖的面積與比例是魚菜共生系統(tǒng)成功運行的關(guān)鍵。物種間的生態(tài)平衡關(guān)系取決于物質(zhì)能量循環(huán)利用的最佳比例。例如，需要確定多少魚能夠為多少菜提供養(yǎng)分，以及哪種微生物的培育能夠?qū)λ|(zhì)凈化產(chǎn)生最佳的生態(tài)效果。這些是三者間共生關(guān)系建立的前提，也是該系統(tǒng)最為核心的技術(shù)基礎(chǔ)。第三步，鋪設(shè)管道并安裝相關(guān)設(shè)備與設(shè)施，形成科學(xué)的水循環(huán)系統(tǒng)。魚菜共生系統(tǒng)中，最為科學(xué)的設(shè)計是將水培用水與養(yǎng)殖用水之間形成一體化的循環(huán)體系。這種循環(huán)體系的構(gòu)建需要通過合理的管道鋪設(shè)與設(shè)計，再加上智能化或自動化的控制設(shè)備與部件，組成自動化的水循環(huán)水處理系統(tǒng)。該系統(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。這些管道組成了養(yǎng)殖池的管道系統(tǒng)。此外，還需要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。這些管道的設(shè)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(dá)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，經(jīng)過硝化床流過后，一部分經(jīng)石礫過濾，一部分經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化與分解，再流入微生物處理池。該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(zhì)離子。經(jīng)微生物礦化池后，再流溢到另一個貯液池。該池的作用相當(dāng)于蔬菜水培的營養(yǎng)液池，需經(jīng)過再次過濾，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。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，回流的水可重新注入養(yǎng)殖池，形成了微生物、植物、魚間的共生共存關(guān)系。這也是魚菜共生能夠勿需增添大量高昂水處理設(shè)備的關(guān)鍵所在。將處理功能最為強大的植物、微生物科學(xué)地引入到養(yǎng)殖系統(tǒng)中，是該技術(shù)最大的創(chuàng)新所在。在魚菜共生系統(tǒng)中，蔬菜的栽培是非常重要的。為了實現(xiàn)有機物和礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，必須培育根系發(fā)達(dá)、處理能力強的蔬菜瓜果植株。蔬菜瓜果的種植技術(shù)是成功養(yǎng)殖的主要技術(shù)流程之一。在魚投放入池前，就應(yīng)該提前分批種植各種蔬菜瓜果或其他植物，以確保系統(tǒng)運行后具備處理水質(zhì)的功能。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，就可以移栽到栽培床上。栽培床分為三種類型，其中硝化床為基質(zhì)培。只需把苗栽入礫質(zhì)培的基質(zhì)中即可，利用基質(zhì)過濾附著的有機物和硝化分解的各種礦化元素為營養(yǎng)，維持菜果的生長。漂浮栽培床的植株需要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。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。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，它還起到水體的霧化增氧效果，是魚菜共生系統(tǒng)中較為先進的結(jié)合配套技術(shù)。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(shù)環(huán)節(jié)。雖然有其優(yōu)越性，但也存在不足。由于魚養(yǎng)殖種類和飼料配方的不同，導(dǎo)致水中營養(yǎng)元素種類和比例的差異。有些飼料因動物源配料的不足，會導(dǎo)致栽培蔬菜缺乏微量元素。此時需要在飼料配方中加入魚粉、貝殼粉或海藻類配料，以解決微量元素不足的問題。如果還出現(xiàn)缺素癥，可以在水體中加入微量元素。最好使用微量元素的螯合物，因為這樣更利于吸收和穩(wěn)定。在種植蔬菜開始生長后，可以往池中養(yǎng)魚。如果蔬菜缺乏營養(yǎng)，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。在共生系統(tǒng)運行前，可以利用回流池進行營液配制，以供蔬菜生長。投放魚苗前，應(yīng)對魚池進行消毒，最好使用雙氧水消毒。投放的魚密度應(yīng)根據(jù)魚種而定，一般為鯉魚80-100尾/立方水體，羅非魚200-300尾/立方水體。飼料應(yīng)少喂多餐，以魚總體重的3-5%為宜。投喂的飼料以浮料為好，有利于水質(zhì)的保持。在養(yǎng)殖過程中，只需定期投料、定期換水，不需要向水體中加入抗生素及魚病防治的化學(xué)藥品。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(xué)藥品，否則會打破原有的平衡關(guān)系。注入新水的操作可以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。該項目規(guī)劃用地1000平方米，并配備國內(nèi)最為先進的集成魚菜共生智能控制系統(tǒng)1套，建設(shè)期為1年，建設(shè)地點為麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所內(nèi)，總投資25萬元，其中固定資產(chǎn)投資20萬元，流動資金5萬元。預(yù)計實現(xiàn)年銷售收入52萬元人民幣。項目承擔(dān)單位為麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，是我省唯一的山區(qū)農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)?，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(shè)種子種苗、生態(tài)農(nóng)業(yè)、食用菌、園藝、農(nóng)牧產(chǎn)品加工、農(nóng)業(yè)智能化6個中心和后勤服務(wù)中心等機構(gòu)。擁有10公頃由本所興建的“生態(tài)農(nóng)業(yè)科技園”和主要參與建設(shè)的150多公頃的“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高新技術(shù)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(biāo)本實驗室，累計固定資產(chǎn)達(dá)1500余萬元。主要從事農(nóng)業(yè)智能化、農(nóng)作物優(yōu)良品種、生態(tài)農(nóng)業(yè)、食用菌、花卉、果樹及農(nóng)產(chǎn)品深加工等技術(shù)的研究開發(fā)及推廣工作。魚菜共生系統(tǒng)在環(huán)境保護方面的效益主要體現(xiàn)在節(jié)水方面。當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨高溫干旱的威脅，這對產(chǎn)量和質(zhì)量都有嚴(yán)重影響，甚至?xí)?dǎo)致顆粒無收。雖然田園排灌系統(tǒng)建設(shè)迅速，但自然的土壤灌溉不可避免地存在地下滲漏、土壤蒸騰和徑流損失，水資源成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的瓶頸，制約了產(chǎn)業(yè)化和非耐旱植物的生長。養(yǎng)殖也面臨著水資源的問題，水污染問題也日益嚴(yán)重。因此，魚菜共生系統(tǒng)的出現(xiàn)為缺水環(huán)境下的農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了重要的解決方案。它能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的閉鎖循環(huán)重復(fù)利用，僅需傳統(tǒng)種植和養(yǎng)殖的十分之一的用水量，對環(huán)境的保護和計劃利用發(fā)揮了重要作用。同時，新型的耕作和養(yǎng)殖方式可以大大減少化學(xué)物質(zhì)的使用量，基本上可以做到免化肥純有機生產(chǎn)，少用或免用農(nóng)藥，這種純有機免化學(xué)的生產(chǎn)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以減輕土壤流失問題。目前，由于人為破壞和常年翻耕，土壤流失問題日益嚴(yán)重，很多地方的河流一遇雨天就會發(fā)生洪水和山體滑坡，這些都是水土流失造成的危害。采用魚菜共生系統(tǒng)可以在不耕作的情況下實施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，保護土壤。除了環(huán)境效益，魚菜共生系統(tǒng)還具有商業(yè)運作效益。要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的糧食蔬菜農(nóng)作物，需要有肥沃的土壤和充足的水，甚至需要進行土壤改良和深翻等工作，投入和勞動力都很大。而魚菜共生系統(tǒng)在任何地方都可以生產(chǎn)，與土壤和氣候條件無關(guān)，城市排水經(jīng)過處理或地面徑流儲存的雨水都可以用于生產(chǎn)用水。因此，魚菜共生系統(tǒng)不僅可以保護環(huán)境，還可以帶來經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式需要投入大量的機械、農(nóng)具和燃料等資源，這對于許多大型農(nóng)場來說是一筆巨大的成本。然而，采用魚菜共生系統(tǒng)可以有效地降低經(jīng)營管理成本，從而間接提高商業(yè)和經(jīng)濟效益。此外，這種模式還可以減少中間環(huán)節(jié)所需的各種物資成本和勞力成本。從農(nóng)業(yè)商業(yè)模式