水培蔬菜技术现状与发展趋势( 五 )

近年来 , 随着都市农业的发展 , 蔬菜的生产模式发生了变化 , 其生产功能逐渐与生活、生态功能相交融 。 水培蔬菜搭配透明容器可实现良好的植物根系观赏效果 , 相比于花草 , 以水培蔬菜装点家庭居室和阳台 , 不仅有物美价廉、种类丰富、易于栽培优势 , 还使部分生活废弃物得到循环利用 , 同时能收获安全放心的绿色无公害蔬菜 。 而商用建筑露台和楼顶具有面积大、阳光充足和通风良好等条件 , 利用营养液膜技术结合立体栽培装置建设小型水培菜园 , 可在一定程度上增加蔬菜栽培面积、改善城市生态 , 美化、绿化、净化城市居民的生活环境 , 营造绿色购物和餐饮环境 。

水培蔬菜在鱼菜共生系统上的应用

水产养殖产业为人类提供了大约 50% 的鱼和鱼产品 。 传统水产产业通过更换水体维持良好的水质 , 但因此产生的巨量废水导致了广泛的环境问题 , 如富营养化 。 近年来 , 鱼菜共生系统因其生产可持续性、消除营养不良和贫穷的能力而吸引了世界范围内的关注 , 并被认为是传统水产养殖的替代技术 。

鱼菜共生系统(图 2)是一种将水产养殖循环系统和水培蔬菜技术整合为一体化的组合系统 。 按鱼菜共生系统循环的工艺来说 , 分为 3 种类型:直接共生模式、开环共生模式和闭环共生模式 。 直接共生模式是采用鱼菜直接接触共生的方法 , 即养殖池中采用浮筏栽培水生蔬菜 , 蔬菜直接利用养殖水中的氨氮物质 , 但吸收率仅为 40% , 无法达到其对氨氮等营养的需求 , 并且其可栽培的面积小 , 效率不高 , 还存在杂食性的鱼吞食根系的问题 , 需对根系进行围筛网保护 。 开环共生的鱼菜共生模式是指养殖池与种植槽之间不形成闭路循环 , 由养殖池排放的废水作为一次性灌溉用水直接供应蔬菜种植系统而不返还回流 , 每次只对养殖池补充新水 。 而闭环共生模式是指养殖池排放的水经硝化床微生物处理后 , 进入蔬菜栽培系统 , 再经蔬菜根系的生物吸收过滤 , 把处理后的废水返回至养殖池 , 这种闭锁环工艺的鱼菜共生系统可用于大规模生产 , 效率高 , 很大程度上减少水资源的使用 。 国内外众多的研究都是基于闭环共生开展的 。 目前常见的闭环鱼菜共生类型有:漂浮筏型(如 UVI 模式)、营养液膜型(如 NFT 模式)和基质床型(如NCSU 模式) 。 这些类型系统中 , 鱼类代谢废物主要为溶解在水中的氨 , 通过添加硝化细菌可将氨转化为亚硝酸盐 , 进而转化为蔬菜作物生长所需的硝酸盐 。 养殖废水被循环到植物水培部分进行消化 , 同时蔬菜从其中吸收营养 , 然后净化的水将重新用于鱼类养殖 。 在这个过程中 , 使用集约化循环技术的鱼菜共生系统仅需补充少量的鱼池水体 , 没有废水的排放 , 既满足了高品质新鲜鱼类和蔬菜生产的需求 , 又避免了污染环境的养分流失 。

推荐阅读