构建您的鱼菜共生系统：全球设备选择指南

鱼菜共生，即水产养殖（饲养鱼类）和水培（在无土壤的情况下种植植物）的结合，提供了一种可持续且高效的食物生产方式。无论您是希望在阳台上种植新鲜草药的爱好者，还是希望进行大规模生产的商业农户，了解必要的设备并做出明智的选择对于成功至关重要。本综合指南将带您了解鱼菜共生系统的基本组成部分，提供见解和建议，帮助您构建一个蓬勃发展的系统，无论您身处何处或经验如何。

1. 鱼菜共生系统的核心组成部分

一个鱼菜共生系统由几个相互关联的组件组成，它们协同工作以创造一个共生环境。这些核心组件包括：

• 鱼缸：水生动物的栖息地，为植物生长提供营养。
• 种植床：使用来自鱼缸的富含营养的水种植植物的区域。
• 水泵：在鱼缸和种植床之间循环水。
• 过滤系统：去除固体废物并将有害的氨转化为有益的硝酸盐。
• 气泵和气石：为鱼类和有益细菌提供氧气。
• 管道和配件：将所有组件连接在一起。

2. 选择合适的鱼缸

鱼缸是您的鱼菜共生系统的核心。选择正确的鱼缸对于您的鱼类的健康和福祉至关重要，这直接影响您的植物的营养供应。

2.1. 材料考虑因素

鱼缸通常使用几种材料，每种材料都有其自身的优缺点：

• 塑料：食品级塑料（HDPE）因其经济性、耐用性和惰性而成为一个受欢迎的选择。确保塑料具有抗紫外线功能，尤其是在室外系统中。
• 玻璃纤维：玻璃纤维罐坚固耐用，并具有耐腐蚀性。它们是较大系统的良好选择，但可能比塑料更贵。
• 混凝土：混凝土罐耐用，可以定制成任何尺寸和形状。但是，它们需要适当的密封以防止石灰渗入水中，这会伤害鱼类。
• 玻璃：仅适用于非常小的、业余爱好者系统。较大的玻璃罐可能很昂贵且容易破损。

2.2. 尺寸和形状

鱼缸的大小取决于您计划饲养的鱼的数量以及鱼菜共生系统的总体规模。一个经验法则是每英寸鱼至少留出 1 加仑的水。在确定鱼缸大小时，请考虑您选择的鱼类的成熟大小。

鱼缸的形状也会影响鱼的健康和水的循环。通常首选圆形或椭圆形鱼缸，因为它们可以防止死区并允许更好的水流。

2.3. 鱼类和放养密度

鱼类的选择是影响鱼缸大小和设计的关键因素。受欢迎的选择包括：

• 罗非鱼：生长迅速，对各种水质条件具有耐受性，并且在许多地区都很容易获得。（示例：广泛饲养于非洲和亚洲）
• 鲶鱼：坚韧且相对容易饲养，尤其是沟鲶。（示例：在北美鱼菜共生中很受欢迎）
• 鳟鱼：需要较低的水温和高氧水平，使其适合温带气候。（示例：通常饲养于欧洲和北美部分地区）
• 锦鲤：观赏鱼，可以为您的系统增添美感。但是，它们可能无法有效地将饲料转化为营养物质。
• 金鱼：与锦鲤相似，可以用于观赏目的。

放养密度是指每单位水体体积的鱼的数量。过度拥挤会导致压力、疾病和不良水质。研究您选择的鱼类的最佳放养密度，并保持适当的水质参数以确保它们的健康。

2.4. 鱼缸放置和环境

鱼缸的位置至关重要。考虑以下因素：

• 阳光：过多的阳光会导致藻类大量繁殖，这会降低氧气水平并伤害鱼类。提供阴影或使用鱼缸盖以尽量减少直接的阳光照射。
• 温度：保持水温稳定在您选择的鱼类的最佳范围内。可能需要加热器或冷却器，具体取决于您的气候。
• 可达性：确保易于喂食、清洁和监测水质参数。

3. 选择合适的种植床

种植床是您的植物生长的地方，利用来自鱼缸的富含营养的水。有不同类型的种植床可用，每种都有其自身的优势和局限性。

3.1. 种植床的类型

• 介质床：填充惰性生长介质，如砾石、熔岩石或粘土球。水会定期泛滥和排出，为植物根部提供营养和氧气。（示例：适用于种植绿叶蔬菜、草药和结果蔬菜）
• 深水培养（DWC）：植物悬浮在漂浮在富含营养的水中的泡沫筏上。根部持续浸没，从而可以快速生长。（示例：非常适合生菜和菠菜等绿叶蔬菜）
• 营养膜技术（NFT）：富含营养的水的浅流持续流过植物根部。根部同时暴露于空气和营养物质。（示例：非常适合草莓和草药）
• 垂直塔：植物生长在垂直结构中，最大限度地利用空间。富含营养的水被泵送到塔的顶部，然后流下根部。（示例：有效种植草药和草莓）

3.2. 种植床材料

您的种植床材料应为食品级、耐用且耐腐蚀。常见选择包括：

• 塑料：食品级塑料容器很容易获得且价格适中。确保它们具有抗紫外线功能，可用于室外。
• 木材：木材可用于种植床的建造，但必须用防水材料衬里，以防止腐烂和化学物质渗入水中。
• 金属：金属种植床应由不锈钢或铝制成，以防止腐蚀。

3.3. 种植床的大小和深度

您的种植床的大小取决于您计划种植的植物的数量和类型。种植床的深度也很重要，尤其对于介质床。对于大多数植物来说，12-18 英寸的深度通常就足够了。

3.4. 种植介质选择

对于介质床，种植介质的选择至关重要。介质应为惰性，提供良好的排水性，并具有中性 pH 值。受欢迎的选择包括：

• 砾石：价格适中，容易获得，但可能很重，可能无法提供最佳排水性。
• 熔岩石：轻质、多孔，并提供出色的排水性。
• 粘土球：轻质、惰性，并提供良好的排水和通气。

4. 选择合适的水泵

水泵负责在鱼缸和种植床之间循环水。选择正确的水泵对于保持适当的水质和营养物质的分布至关重要。

4.1. 泵流量

泵的流量应足以使您的系统中的全部水体每小时循环至少一次。计算您系统中的总水量（鱼缸 + 种植床 + 集水箱），并选择一个流量满足或超过此要求的泵。

4.2. 泵的类型

鱼菜共生系统中通常使用两种主要类型的水泵：

• 潜水泵：设计用于浸入水中，这些泵高效且相对安静。
• 内联泵：安装在水外，这些泵更强大，可以处理更大的系统。但是，它们可能更嘈杂，并且需要引流。

4.3. 能源效率

选择节能泵以最大限度地减少电力消耗。寻找具有高效率评级和低功耗的泵。

4.4. 扬程高度

扬程高度是指泵可以提升水的垂直距离。选择泵时，请考虑鱼缸中的水位与种植床最高点之间的高度差。

5. 构建有效的过滤系统

过滤系统对于去除固体废物并将有害的氨转化为有益的硝酸盐至关重要。一个设计良好的过滤系统将有助于保持水质并防止疾病爆发。

5.1. 机械过滤

机械过滤从水中去除固体废物。这可以通过以下方式实现：

• 旋流过滤器：使用离心力将固体废物与水分离。
• 沉淀箱：允许固体废物沉降到水箱底部，在那里可以被移除。
• 滚筒过滤器：使用带有细网眼的旋转滚筒过滤掉固体废物。
• 滤袜：由滤布制成的可丢弃或可重复使用的袜子，用于捕获颗粒。

5.2. 生物过滤

生物过滤将有害的氨（由鱼的废物产生）转化为毒性较小的亚硝酸盐，然后转化为硝酸盐，植物将其用作营养物质。这是通过在过滤系统内的表面上定植的有益细菌来实现的。

• 生物过滤器：包含高表面积介质（如生物球或熔岩石），以促进有益细菌的生长。
• 移动床生物反应器（MBBR）：使用不断移动的小型塑料载体，为细菌定植提供大的表面积。

5.3. 集水箱

集水箱是鱼菜共生系统的可选但强烈推荐的组件。它充当水的储水池，可以容纳水泵、加热器和其他设备。它还有助于稳定水温和 pH 值。

6. 使用气泵和气石提供氧气

足够的氧气水平对于鱼类和有益细菌的健康至关重要。气泵和气石用于给水充气并确保足够的氧气水平。

6.1. 气泵大小

气泵的大小取决于鱼缸中的水量以及您饲养的鱼的数量。一个经验法则是每 10 加仑水提供至少 1 瓦的气泵功率。

6.2. 气石放置

将气石放置在鱼缸底部附近，以最大限度地扩散氧气。对于较大的鱼缸，可能需要多个气石。

7. 了解管道和配件

正确的管道和配件对于连接您的鱼菜共生系统的所有组件至关重要。使用食品级且耐腐蚀的 PVC 管道和配件。

7.1. 管道直径

管道的直径应足以处理水泵的流量。请咨询管道图表或您当地的五金店，以获取有关管道直径的建议。

7.2. 配件

使用适当的配件连接管道、水泵和水箱。确保所有连接都密封，以防止泄漏。

8. 优化植物生长的光照

植物需要光才能生长。如果您的鱼菜共生系统位于室内或阴影区域，您可能需要使用人造光来补充自然光。

8.1. 生长灯的类型

• LED 生长灯：节能、持久，并提供植物生长所需的全光谱光。
• 荧光生长灯：价格适中，并提供不错的光谱，但不如 LED 节能。
• 高强度放电 (HID) 生长灯：功能强大，并提供高光强度，但不如 LED 节能，并且产生更多热量。

8.2. 光照强度和持续时间

植物所需的光照强度和持续时间取决于物种。绿叶蔬菜通常比结果蔬菜需要更少的光照。对于大多数植物，一般指南是每天提供 14-16 小时的光照。

9. 监测和维护您的系统

定期监测和维护对于您的鱼菜共生系统的成功至关重要。监测水质参数，如 pH 值、氨、亚硝酸盐、硝酸盐和温度。根据需要调整这些参数，以保持鱼类和植物的最佳条件。

9.1. 水质测试

定期使用水质测试套件或数字仪表测试您的水。目标 pH 值为 6.0-7.0，氨和亚硝酸盐水平为 0 ppm，硝酸盐水平在 20-100 ppm 之间。

9.2. 换水

定期换水以去除积累的废物并补充必需的营养物质。通常建议每周换水 10-20%。

9.3. 清洁

定期清洁您的鱼缸和种植床，以去除藻类和碎屑。这将有助于防止疾病爆发并保持水质。

10. 适应全球环境：对不同气候的考虑

鱼菜共生可以适应世界各地的各种气候，但某些考虑因素对于成功至关重要：

• 寒冷气候：隔离您的鱼缸和种植床以防止冻结。使用加热器来保持鱼类的最佳水温。考虑使用温室或室内系统来保护植物免受霜冻。（示例：斯堪的纳维亚半岛利用地热供暖的系统）
• 炎热气候：提供遮荫以防止过热。使用冷却器来保持鱼类的最佳水温。考虑使用耐旱植物。（示例：中东利用太阳能的沙漠鱼菜共生项目）
• 热带气候：监测湿度水平以防止真菌病。确保通风良好以防止过热。（示例：东南亚成功的鱼菜共生农场生产鱼类和蔬菜）

11. 国际范例和最佳实践

鱼菜共生正在世界范围内越来越受欢迎，在各个国家/地区都有成功的项目。以下是一些示例：

• 澳大利亚：澳大利亚的几家商业鱼菜共生农场正在使用创新技术生产高质量的鱼类和蔬菜。
• 美国：城市鱼菜共生项目正在美国各地的城市中涌现，为城市社区提供新鲜的本地种植的农产品。
• 非洲：鱼菜共生正在用于解决非洲的粮食安全挑战，提供可持续的蛋白质和蔬菜来源。（示例：肯尼亚和赞比亚的项目推广小型鱼菜共生，以服务农村社区）
• 亚洲：鱼菜共生是亚洲的一个新兴产业，许多农场利用先进技术优化生产。（示例：新加坡的垂直鱼菜共生系统最大限度地利用城市环境中的空间）
• 欧洲：将鱼菜共生与可持续能源相结合正成为欧洲的重点，最大限度地减少对环境的影响。（示例：荷兰项目将鱼菜共生与温室技术相结合）

12. 常见错误及其避免方法

• 过度放养鱼缸：这会导致不良水质和疾病爆发。
• 使用未经处理的水：自来水通常含有氯或氯胺，这对鱼类和有益细菌有害。使用脱氯剂或让水静置 24 小时以去除氯。
• 忽略水质监测：定期监测水质参数对于维持一个健康的系统至关重要。
• 未能循环系统：循环系统使有益细菌能够建立起来，这对于将氨转化为硝酸盐至关重要。
• 使用错误的种植介质：一些种植介质会将有害化学物质渗入水中。选择具有中性 pH 值的惰性种植介质。
• 忽略照明要求：植物需要充足的光照才能生长。如有必要，使用人造光补充自然光。
• 不良管道设计：管道不足会导致泄漏和水循环效率低下。

13. 结论：利用鱼菜共生拥抱可持续的食物生产

构建一个鱼菜共生系统需要仔细的计划和对细节的关注。通过了解鱼菜共生系统的核心组成部分，选择正确的设备，并实施适当的监测和维护措施，您可以创建一个可持续且高效的食物生产系统，为您自己、您的社区甚至更大的市场提供新鲜的鱼类和蔬菜。无论您是初学者还是经验丰富的种植者，本指南都为您提供了在激动人心的鱼菜共生世界中取得成功所需的知识和见解。随着与粮食安全和环境可持续性相关的全球挑战持续增长，鱼菜共生提供了一种有前景的解决方案，可以以负责任和环保的方式生产食物。今天就拥抱机会，通过构建您自己的鱼菜共生系统来为更可持续的未来做出贡献！