干旱地区鱼菜共生生态种养技术
干旱地区鱼菜共生生态种养技术
陈学洲
一、技术模式概述
（一）模式概要
鱼菜共生综合种养技术是一种涉及鱼类和植物营养生理、环境、理化等学科的生态型可持续发展农业新技术，是针对养殖水体富营养化，基于生态共生原理，在鱼类养殖池塘水面进行蔬菜无土栽培，利用鱼类与蔬菜的共生互补，将水产养殖与蔬菜种植有机结合，进行池塘鱼菜生态系统内物质循环，实现养鱼不换水、种菜不施肥、资源可循环利用的综合种养模式。
主要特点包括：
1.鱼菜一体。养鱼的池塘可以种菜。
2.生态互补。池塘内形成鱼肥水—菜净水—水养鱼的循环系统。
3.环境修复。修复和保育池塘水体环境，缓解池塘水体富营养化。
4.节能（水）减排。尤其在夏季高温季节能有效减少养殖用水量，解决缺水地区换水难问题，降低提灌成本，实现节能（水）减排。
5.一水双收。充分利用池塘水面资源，利用鱼类排泄物作为蔬菜生长营养来源，提高水产品品质并生产绿色蔬菜，提高综合生产效益。
（二）技术原理
氮、磷收支是养殖池塘动力学研究的重要组成部分，是评价养殖池塘生态系统营养转化情况和污染程度的重要指标。建立良好的养殖生态结构，实现水产养殖业的可持续发展，关键是优化氮、磷在养殖环境内的转化和循环，减少排向外部环境。因此，通过氮磷循环及转换途径，应用代谢废弃营养物转化的理念来调控和修饰氮、磷代谢流，以提高氮、磷等营养盐的利用率，减少对环境的污染，是水产养殖业发展的重要方向。
鱼菜共生是基于池塘生态学原理，将渔业和种植业有机结合，进行池塘鱼菜生态系统内物质循环，实现池塘养殖废弃物（氮、磷）的原位减控与消纳利用。通过在鱼类养殖池塘水面种植蔬菜，利用蔬菜根系发达、生长需要大量氮磷的特性，吸收鱼类养殖所产生的粪便残饵等废弃氮磷营养物，进行生物原位调控，缓解池塘水体富营养化，同时蔬菜的光合作用又可增氧，菜筏还可为鱼类遮阴避暑，达到鱼菜互惠互利、和谐共生，池塘生态系统内物质循环利用。
二、国内研究进展
在国内，生物浮床应用始于20世纪80年代，当时叫“无土栽培”或“水面种青”，主要目的是为了利用水面种植获取饲料，为了高产甚至还要向水中添加化肥。从90年代初开始，关于生物浮床的研究逐渐起步，陆续用于处理各种富营养水体。21世纪以来，该技术模式在控制病害、提升风味、增加产量等方面取得了多方面的突破。
该技术模式在以下九个方面有显著效果：一是适宜种植的种类多样，研究发现可进行水上种植的植物达130多种，主要有水蕹菜（空心菜）、鱼腥草、水芹菜、丝瓜、黑麦草、水稻、草莓、生菜等；二是氮、磷提取效果显著，研究表明，水生植物利用根系、茎、叶吸附、吸收、富集和降解水体及底泥中的污染物，对总氮、总磷等污染物的提取率一般在60%以上，最高可达90%以上；三是有利于维持池塘藻相平衡，在精养池塘中构建植物浮床能够有效调控水质，优化浮游藻类种群结构，合理控制蓝藻，有利于保持藻类多样性、均匀性和维持池塘的藻相平衡；四是维持浮游动物多样性，研究发现水蕹菜浮床能显著促进原生动物种类数增加，提高原生动物多样性，起稳定水质的作用，并且不会对池塘中浮游生物的生物量造成显著影响；五是提高池塘透明度，水蕹菜浮床对池塘水体中的悬浮物具有良好的吸附滤除作用，对于降低水体氮、磷浓度，提高水体透明度和减少沉积物的产生具有重要意义；六是提高成活率，增加载鱼量，研究发现种植水蕹菜可使池塘溶解氧保持较高水平，鱼类成活率得到明显提高，鱼产量显著高于对照塘；七是探索到最适采收方式，对水蕹菜浮床研究发现适当增加采收次数能提高新芽再生速率，增加提取效率，增加蔬菜收获量。从净化效果看，最佳采收方式是每7天～10天采收1次留茬16cm，平均净化率80%左右；八是探索到最适当的种植比例，对冬春季不同植物覆盖度的浮床研究发现，一般植物最适覆盖率在20%以内为宜；九是浮床填充物提升净化效率，研究发现浮床填充物对降低化学需氧量、总氮和总磷效果明显高于普通生态浮床，这是由于填充物可以固定浮床植物，增加植物根系的附着面，其质轻疏松多孔也能附着大量微生物。
三、干旱地区池塘鱼菜共生综合种养技术
（一）模式简介
干旱区鱼菜共生技术的应用晚于其他非干旱区，尤其是晚于南方多雨、养殖发达的省区。非干旱区浮床技术的研发和应用趋于成熟，在北京、山东、上海、江苏、浙江、湖北、重庆、四川、广东等多地已达到一定的产业规模，形成了与传统“稻渔共生”并存的新格局。在新疆地区，鱼菜共生应用的主要对象还是池塘养殖，通过制作浮床，将水生植物种植在水面上。从种植的植物看，叶类植物和果类植物都可以用于鱼菜共生培养，通常使用水蕹菜，种植方法简单，成活率高，生长较好。当然，植物的种类还要根据养殖动物、栽种方式、市场需求和经济价值等多种因素确定。由于不同的植物生长特性和氮吸收能力不同，鱼菜系统中的氮转化直接受到植物种类的影响。硝化细菌生长需要充足的表面介质，可通过硝化作用分泌胞外物质形成“保护膜”，因此容易为根系发达的植物提供良好的根际微生态环境，在鱼菜共生系统中更具应用优势。
（二）技术建议
1.浮床选择及制作
以新疆地区为例，根据当地池塘养殖的现有条件，考虑到冬季低温冻胀的影响，所制作浮床须抗低温，此外新疆夏季高温曝晒天气较多，浮床材料还需要防紫外线，抗老化。如果采用排水PVC管制作浮床，经过一年使用后会出现因浮床管道脆性增加而导致的严重破损，不再适合使用，这样不仅增加制作成本，而且费时费力。通常情况下，使用PE材质的管道，不但能解决低温冻胀和高温老化等气候影响的问题，而且一次制作，长期使用，省时省力。
2.水生植物的栽培
新疆春季短，风大，气温上升快，因此，必须在夏季来临前做好水生植物的培苗工作，以延长水生植物生长时间。如果采用自然生长的方法，往往会延误时间，可以通过温室大棚，提前播种，促进其提早发芽进而缩短前期准备时间。
适合新疆本地的鱼菜共生植物有水蕹菜、水芹菜、草莓、苏丹草、芦苇、水稻等，一般种植水蕹菜、芦苇较多。不同共生植物，需根据其生理特点采用相应的种植方法，以水蕹菜为例，在冰雪融化后，需平整地块，将种子浸泡，播种并覆盖上地膜，做好田间管理。待池塘水温上升到20℃以上时，菜苗长高到15cm左右开始刈割，并扦插到浮床上。扦插时，保持株距10cm～15cm，行距10cm左右。按照池塘面积5%～10%的比例，将种植好的浮床放入池塘，浮床在池塘中放置的方式可单独固定，也可浮床首尾相连后用尼龙绳固定于池埂。按照池塘所在地风向，初期将浮床固定于池塘的上风口，防止种植水生植物被大风吹散，待植物根系生长固定后，可将浮床移至适宜的位置。
3.应用模式分析
草鱼是新疆地区大宗鱼类养殖的主要对象，年产量占比达到30%以上，通过鱼菜共生模式的应用，将种植的水蕹菜用作草鱼的补充饵料，可获得较好的经济效益。