鱼菜共生系统的作用机理及其对现代农业发展的意义

随着社会的发展和进步，各种先进技术在农业领域不断应用，推动了我国农业的发展和进步。与传统农业相比，现代农业更关注可持续发展的农业生产模式。其中，鱼菜共生农业生产模式通过科学的搭配和设计，使农作物、鱼类、微生物种群形成一个封闭、循环的生态系统。在这个系统当中，资源得到了充分利用，并且最大限度提高了水产品和蔬菜的产量，并且该共生系统又具备一定的水处理能力，将农业生产和水产养殖对水的污染程度降到了最低，满足了现代农业可持续循环的发展理念，并且具有节能、高效的生产特点。本文从鱼菜共生系统的作用机理及其对现代农业发展意义的角度出发，旨在缓解农业资源危机和生态危机，促进现代农业的发展。

一、鱼菜共生系统的作用机理及分类构造

1.作用机理。过去水产养殖产生的污染物主要是由于饵料和鱼的排泄物混合而成的。在这种污染物的作用下，水源会逐渐朝着富营养化的方向发展。这是由于饵料和鱼的排泄物当中含有丰富的氮磷，水体中氮磷的增加会导致水体富营养化，若是不及时清除，将会进一步扩大水体的污染。另外，水体当中微生物降解亚硝酸盐的速度较慢，而浮游生物消耗硝酸盐低，这就造成水体当中硝酸盐、亚硝酸盐以及氨氮的含量过高，进而造成水体当中氮失衡，这就会严重影响鱼的生长速度，一旦水体当中的硝酸盐浓度超过了标准值，将会导致鱼类死亡。

针对这种状况，人们提出了鱼菜共生的农业生产理念。在微生物、鱼类以及蔬菜构成的生态系统当中，微生物可以分解掉水体当中的污染物，之后转化成供蔬菜生长的营养元素。这种净化效果可以用在水产养殖上。水产养殖所产生的各种污染物经水中微生物的分解转化成了蔬菜生长的营养元素，在这个共生系统当中，能量在不断循环，并构建起了鱼类、蔬菜、微生物群三者之间的有机平衡。

鱼菜共生系统主要实现的是氮元素的循环。人们通过创立适合植物生长的人工硝化环境，将鱼类的排泄物和饵料转化成了亚硝酸盐和氮，而在细菌等微生物的作用下又会形成硝酸盐，硝酸盐在最后会被植物的根部吸收，进而完成对水体的净化。饵料在被鱼类吸收消化之后会在微生物的作用下释放氨，之后经过微生物氧化形成亚硝酸盐，再经过好氧微生物的处理下成为植物能够吸收的硝酸盐。正是通过这样的循环，水体当中的氮能够以不同的方式存在，经过系统循环之后，氮元素构建起了鱼菜共生系统当中的营养物再循环。该系统在实现高效率养殖、加大蔬菜生产的同时，也大大降低了对环境的污染。

2.分类及构造。按照构造可以将鱼菜共生系统划分成四部分，分别是水产养殖、蔬菜种植、过滤分解以及运行动力。而按照植物用水生长的类型可以将其划分为深水栽培、薄膜栽培以及潮汐栽培三种类型。工作人员通过控制养殖的精密度、作物品种以及投喂量等因素构建一个半封闭型的循环生产系统。

二、鱼菜共生系统对现代农业发展的意义

1.节约土地和水资源。传统农业和水产养殖业采取的都是单一的生产模式，不但低效，而且非常浪费资源。进入现代社会以后，人们逐渐意识到节能环保的重要性。现代农业在发展和继承传统农业生产模式的基础上，创新生产和发展理念，通过结合水产养殖，推出鱼菜共生系统的新农业发展模式。鱼菜共生系统的提出，满足了现代低碳经济的需要，同时其在满足净化水资源的要求上，也摆脱了传统农业种植方式对土地的要求，可以节约土地面积。这种农业生产模式与传统农业相比，不仅节省了资源，而且还提高了水资源的利用率，真正意义上实现了一水多用的目的。

2.减少农药、肥料的使用。进入现代社会以来，我国的鱼类养殖业发展迅速，从过去零散的个体化养殖发展到现在的集成化以及规模化养殖，鱼类养殖业在扩张的同时，也加重了对水体环境的污染。水体富营养化的出现，不仅会抑制鱼类的生长，同时也会引发各种疾病，严重的话还会导致鱼类死亡。为了预防鱼类出现疾病，养殖户们通常会向水体当中投入大量的抗生素，而这种情况将会进一步加重水体的污染程度。现代农业生产也同样面临困境，从2015年之后农业农村部提出了一控二减三基本的农业生产目标，具体做法是通过减少化肥和农药的使用量，严格把控水资源、农药以及肥料的消耗。为了改变当前农业不利的处境，解决农业生产污染严重的问题，将农业生产和水产养殖结合起来，依靠蔬菜、鱼类以及微生物三者之间的物质循环，可以实现降低农药和肥料使用的目标。

3.农产品质量有保障。在鱼菜共生系统当中，为保证鱼类和微生物的存活和生长活力，必须保证系统的平衡，在几乎不使用农药的情况下，农业生产采取无土栽培的方式，能够有效避免农作物出现重金属污染，因此，由鱼菜共生系统培植出来的农作物和鱼类在质量安全方面有所保障。经过实验证明，目前发展鲤鱼、鲫鱼和蔬菜的共生系统没有鱼类染病的现象，并且将水作为培养介质可以实现养殖鱼类和栽种蔬菜中间过程无污染，继而培养出现代人所需要的绿色、无公害的农产品和水产品。

4.增產增效增收。伴随着现代社会的快速发展，人们的物质需求也在不断上升。采用传统农业生产模式生产出的农产品不仅无法满足量的需求，也会影响现代人对农产品品质的需求。在现代社会，传统农业以及养殖业的利润空间在不断压缩。无土栽培和高密度养鱼模式的出现在一定程度上推动了农业和养殖业的进步，但是二者分别存在营养液配制昂贵以及水处理费用昂贵的难题。面对这个问题，我们开始试图寻找一种生态养殖模式。鱼菜共生系统的出现将农业种植与鱼类养殖有机结合在一起，用养殖鱼产生的代谢物作为蔬菜种植所需要的营养，而蔬菜根部吸收了鱼类养殖产生的废弃物又净化了水质。就这样循环往复，可以达到节约资源、保护环境以及增加经济效益的目的。

5.开发都市农业新模式。粮食危机和能源危机是20世纪最大的问题，20世纪工业迅速发展，城市化的进程也在不断加快，农作物的种植和生产却依然采用传统模式，这显然已经不能适应社会发展的需要。于是，人们开始发展都市农业，寻找一条可持续发展的农业生产模式，经过不断的探寻，鱼菜共生模式的出现满足了现代社会的基本需求。这种农业生产模式既能满足现代都市所要求的可持续发展的要求，同时还能成为生态城市发展的示范。这种新型的都市农业新模式，对于实现低碳经济、提高资源利用率、完成农业可持续发展的目标具有重要意义。

总的来说，在土地资源和水资源紧张的现代社会，满足人们对于绿色、无公害产品的需要变得异常艰难，鱼菜共生系统的出现满足了低碳经济、节约资源、保护环境等许多现代社会的理念，对于缓解资源危机和生态危机具有重要意义。

作者简介：刘海鹏（1979-），汉族，北京顺义人，本科，研究方向为农林经济管理。