Aquaponics 简介

Aquaponics 在自然界中到处存在. 以前的农夫发现稻田里若同时放养鲶鱼， 除了鱼本身可供食用外稻子的病虫害比较少收成也比较多。Aquaponics可以简略的说是由水产养殖 (Aquaculture) 和水栽培(Hydroponics) 结合而成。这也是Aqua-ponics一词的由来。

水栽培系统倚赖精心调配的人造养液以达到植物最适合的生长状态。这些养液是由化学物质，盐和微量元素等按照一定比例混合而成。水栽培的水必须定期排放因为化学物质和盐类等在水中累积到一定程度时会变成植物的毒素。水产养殖系统则是聚焦在养殖槽或养鱼池里的鱼的最大增长量。是以鱼在养殖槽中通常采用高密度的畜养。例如100公升的水养10公斤的鱼。如此高的密度意味著养殖槽里的水很容易被污染因为大量的鱼排泄物会释放高浓度的氨氮混合物。所以有些养殖场每天必须换水10-20%以避免鱼中毒。这些污染的水若未经处理随意排放，对附近河川水道和生态可能造成严重的影响。

Aquaponics因结合了上述两系统而得以去除两个系统独立运作时的负面观点。一则是它利用富含养分的鱼代谢物取代添加化学养液来供给植物生长所需，再则它利用植物和固定其根部的介质来过滤和净化养殖槽里的水以避免水质恶化。所以这些养殖槽里的水可以无限期的再利用， 除了因蒸发而减少的部分需要定期添补。

Aquaponics 很复杂吗?

就如同它看起来一样的简单， 把富含养分的水从养殖槽抽送经过植物的根系， 根系从水中吸收养分。 这里我们要探讨的主要方法是运用填充介质的植栽床，介质可以是砾石ˋ河石ˋ或发泡炼石等。 植物生长在充满介质的植栽床而水被从养殖槽中抽送到植栽床然后渗透经过砾石流回养殖槽。

Aquaponics 的系统可以很简单也可以是复杂的。你可以建立一个小水族箱一样简单的系统， 放在阳光充足的窗缘，养几条金鱼，把水抽到上方填满砾石的槽中然后流回水族箱。当试过了简单的系统后你可以进阶到不同型态或复合式的植栽床和尝试提高鱼的畜养密度。

Aquaponics 系统有下列三种基本的型式:

介质式植栽床 (Media-based Beds)

介质填充的植栽床最简单也最适合家庭式Aquaponics采用， 就是用砾石ˋ发泡炼石或其它介质填充在植栽床里。植物种在植栽床上，水从养殖槽抽送到植栽床的上方。水流经过植栽床有两种不同的方式: 持续流动 (continuous flow, 水在植栽床中维持一定液面高度持续流动) 或"淹没后排放" (“flood and drain”or “ebb and flow”, 水持续流进植栽床等到快淹没砾石时才利用虹吸原理一次排放 )方式。使用介质的另一好处是可以在植栽床里加入蚯蚓帮助分解固型沉积物。

养液薄膜式 (NFT or Nutrition Film Technique)  

养液薄模式通常用在水耕较少用在Aquaponics。 富含养液的水由马达抽取流经长型包覆的管槽， 因为流经管槽的水只有薄薄的一层所以称之。 管槽上方每隔一定距离打洞放置镂空的小塑胶杯， 植物就种在塑胶杯里面。悬在管槽中的根系接触流经的水以吸收养分。NFT一般只适合生长快速的叶菜类的植物， 无法负荷大型植物的重量和庞大的根系。

深水栽植 (DWC or Deep Water Culture)

此型态又称为浮筏式 (Floating Raft)。就是把植物种在漂浮在水面的泡棉或保丽龙上头， 让植物的根悬于水中吸收养分。此型态比较常见于商业栽培系统。 虽然DWC可以把泡棉筏放在养殖桶的水面， 比较常见的做法是另外使用一个长方型的水槽来放浮筏， 用帮浦把养殖桶里的水打到过滤器过滤后再导入水槽然后回流到养殖槽。

我适合采用哪个型式呢?

看了前面介绍的一些基本组成，如果你想从小型简单的开始， 你可以找一块保丽龙板或泡棉在上面钻一些洞， 在洞的周围插入空心菜或薄荷的枝条，然后把保丽龙板浮在水族箱或鱼池的水面。 不用多久你就会发现植物开始生长同时鱼池的水也会变得比较干净。 这些年来经过很多人的试验后发现"淹没后排放"(flood and drain)方式的介质式植栽床系统最简单最可靠且维护容易， 尤其对初学者而言。你可以利用回收的各式各样的容器来完成你的系统。不过必须先确定其材质式安全无毒的。

氮循环 (The Nitrogen Cycle)

Aquaponics 系统中有一个看不见的必要元素， 那就是有益细菌。 这些细菌生长在填满介质的潮湿黑暗的植栽床里面，能够把水里的一些元素分解成植物可以吸收和利用的形式。Aquaponics 系统是有机的自然的， 合成的肥料不能添加因为它可能会严重的影响养殖槽里的鱼和植栽床里的益菌。

系统里主要有两种细菌负责分解水中的鱼排泄物，亚硝化单胞菌 (Nitrosomonas) 把氨转化成亚硝酸盐， 硝化杆菌则把亚硝酸盐转化成硝酸盐供植物吸收成长。这两种菌从分解的过程中获取自己所需的食物。 两者缺一不可因为氨和亚硝酸盐若没被分解的话对于鱼有很大的毒性。

Aquaponics 还有个很有趣的一面， 那就是它是一个高程度的自我平衡系统。当鱼饲料增加时水中的养分(鱼的排泄物)增加，植物的生长率也会增加。 反之若鱼体还小或者是喂养的饲料量不多时则植物的生长率也会自然下降。