魚菜共生系統原理與方法(四)水質管理,看完你就是專家

飼料 農產品 畜牧業 農資 萬象森羅 萬象森羅 2017-08-06

如何搞好魚菜共生系統中養魚水質的管理呢?

一、水體體積

在魚菜共生系統中,不斷流動的水能將營養鹽送到作物的根系,使其吸收並淨化水質,同時也能利用水流將魚的排洩物濾除,維持水的潔淨。一旦水停止流動,首先影響的就是溶氧量的降低,時間一久還會導致魚的死亡,對於薄膜栽培系統 (NFT) 來說,會在短時間內乾涸導致作物死亡。水體體積也直接影響養殖數量,以魚的重量計算, 最好是1000L水容納20kg的魚。養殖密度過高必須在水中增加打氣設備,維持適當的溶氧量。

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二、投餌餵食

餵食時間以白天為主,每天下午16時以後最好不要餵食,以免夜間魚活動量減少造成消化不良或者食物沉積。一般投餌後30分鐘水中仍剩餘餌料,就表示餵食量太多,須將剩餘餌料撈除以免影響水質。魚的健康與索餌活動息息相關,因此如果索餌情形變差或停止進食,最好停止餵食。魚索餌情形也與水溫相關,因此水溫大幅下降時,需降低投餌量甚至停止餵食。利用自動餵食器定時、定量餵食,可以簡化餵食工作。

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三、水質檢測

魚菜共生系統中,溶氧量對浮筏栽培系統(DWC) 甚為重要,密集放置的水耕種植槽,作物根系吸收水中氧氣會造成養殖水體溶氧不足,進而導致根系褐化。因此DWC系統植槽水體必須維持至少5 mg/L的氧氣濃度,最簡單的方法就是直接在植槽中放入氧氣泵。藻類也會消耗水中的氧氣,使水中的溶氧量產生變化,防止藻類大量孳生也是不容忽視的。系統水體養分濃度可通過控制餵食量進行調整,如水中硝酸態氮濃度低於5 mg/L,就可慢慢增加每日的餵食量,而硝酸鹽的濃度高於150 mg/L,就必須降低餵食量或進行換水。氨離子及亞硝酸濃度高於1 mg/L 則表示硝化菌的活動出現問題,必須進行換水或停止餵食。總體而言,在魚菜共生系統中,養殖物、作物及硝化菌最理想的條件為:溫度18∼30℃;水的pH值6∼7;氨濃度小於1 mg/L;亞硝酸濃度小於1 mg/L;硝酸濃度5∼150mg/L;水中溶氧大於 5 mg/L。水的pH值偏高時,即使硝酸鹽濃度已維持穩定,作物仍可能發生微量元素缺乏。因此在系統中加入水之前務必檢測水質,尤其酸鹼度偏離中性太多時,需先調整後再使用。在魚菜共生系統中,微量元素的補充是無法避免的,不同作物也會有不同的需求。一般除了水質檢測外,我們也可觀察作物葉片顏色,判斷是否缺乏微量元素。水質檢測雖然有現成的儀器,但價格十分昂貴。一般利用試劑檢測較為簡單經濟,建議檢測的項目有:pH值、氨、硝酸及亞硝酸含量。為維持水質穩定、養殖物健康,作物栽培最好分批種植、分批採收。雖然自來水是最容易取得的清潔水源,但其中的氯對魚有毒性,添加自來水前必須先儲水至少3∼5天,使水中的氯自然散發,如果能用氣泵進行打氣,可縮短儲水時間。但使用自來水可能導致部分微量元素缺乏,影響作物生長,需配合栽培的作物品種及時進行適當補充。魚菜共生系統水分消耗主要為蒸發或被植物吸收,平均耗水僅約一般土耕栽培的10%,是十分節水的生產方式,但實際耗水量會因作物種類及地區而異。

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四、養殖魚種

魚菜共生系統中魚的選擇非常多樣,包括羅非魚、鯉魚、鰱魚、草魚、金目鱸、寶石鱸、鯰魚、鱒魚、鮭魚、莫瑞鱈及大口鱸。一般適合養殖的食用魚有:羅非魚、鯉魚、鰱魚、草魚、鯰魚、鱒魚;觀賞魚則有:朱文錦、金魚、錦鯉、玉如意、孔雀魚、鰟鮍等。

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五、投餌與栽培參數

以一般標準含32%蛋白質的飼料而言,每平米葉菜類每日約需餵食40∼50克的飼料,而每平米果菜類每日約需餵食50∼90公克的飼料。作物栽培密度:葉菜類每平米為20∼25株,果菜類每平米為4∼8株。養殖初期魚體較小,每日約可攝食體重10%的餌料。體重大於50克的魚,每日的攝食量約為其體重的1∼2%。

六、水溫

夏季水溫經常超過30℃,容易導致溶氧不足,因此需要適度增加打氣量。同時高溫的環境容易使魚類發生細菌性的感染,可增加養殖箱排汙的頻率並適度換水。冬季寒流容易發生冰凍造成魚只死亡,因此寒流來襲之際,必須要有加溫或利用塑料佈防風的禦寒措施,才能降低損失。

七、藻類孳生

藻類孳生通常無可避免,有藻類對養殖而言並非全然無益,但過多的藻類會影響水色,增加過濾系統的負擔,同時可能與作物爭奪養分。可在養殖箱上方以透氣材質覆蓋,避免陽光直射,栽培槽上的水面也儘可能利用浮板或作物進行遮蔽。

八、搖蚊 (紅蟲) 孳生

搖蚊成蟲幾乎不取食,雖然不會叮人但繁殖速度驚人,其幼蟲為一般所稱的紅蟲,其食物一般為沉積物中的有機物碎屑、藻類、細菌、水生動植物殘體等。在養殖箱內通常會成為魚的食料,而在過濾系統及栽培槽內則會大量孳生。密度太高時會造成過濾系統阻塞,並影響觀賞。除了可利用防蟲網遮蓋水面之外,也可放養孔雀魚、鬥魚或白條等魚種進行捕食。

九、計算栽培面積及水量

魚菜共生系統中作物主要的養分來源為魚類進食餌料後的排洩物,因此在計算栽培數量均以投餌量為準。假設DWC系統以1噸的水養20公斤魚,每日需餵食飼料20000g×1%=200g。可種葉菜面積200g÷40g/㎡=5㎡。栽培槽水量=5㎡×0.3m(深度) ×30%(栽培基質空隙)=0.5m³。過濾系統容積為養殖箱容積的10∼30%。總水量計算如下:總水量=1噸 (養殖箱)+0.5噸 (種植箱)+0.2噸(生化過濾系統容量)=1.7噸.

十、飼料的氨轉換

影響水中氨濃度的因子包括飼料中蛋白質及氨基酸的質與量,飼料的消化性、魚種、溫度及系統移除魚排洩物的性能。約有30%的蛋白質會留在魚體內,因此70%的氮會流失到水中,其中15%是無法消化或存於固態排洩物及殘留的飼料中。所以魚的消化過程會有55%的氮轉換成氨,約有60%的固態排洩物會被過濾系統移除,其餘40%會降解成氨留在水體中,總體而言餵食的飼料大約會有61%的氮變成氨留存在水中。蛋白質含氮量約16%,每克氮會產生1.2克氨。以200克飼料 (32%蛋白質) 計算,會產生7.5克的氨,計算公式如下:200g 飼料×32%×16%×61%×1.2=7.5g。

十一、生化過濾面積計算

硝化菌消耗氨的速率約0.2∼2g/㎡/天,但與水量、水溫、鹽度、pH、溶氧有關,為了簡化複雜的計算,通常使用較保守的轉換率,即0.57g / ㎡/天。因此7.5克的氨每日須有13.2 ㎡的硝化菌面積,才能完全轉換成硝酸鹽,計算公式如下:7.5g 氨 /0.57g /㎡/天=13.2㎡/天。

十二、生化濾材體積計算

過濾基材能提供給硝化菌棲息的面積,與體面積比(specific surface area(SSA)) 有關,計算所需基質量時,將所需硝化菌棲息的面積除以SSA,即得所需的基質體積。選用SSA較大的過濾基材能降低基質的使用量,但這類基材使用後容易造阻塞,不但影響水流也會影響硝化菌的生長,因此基材的選用必須針對水質、養殖密度、耐久性及操作性進行綜合考慮。在FAD(潮汐型)系統中作物栽培介質的量遠大於硝化反應所需的基材量,但卻有助於在不利的環境下維持足夠的硝化反應。以生化球(SSA=600)為例,僅需22L的生化球就能滿足每日200克餵食量的硝化反應需求,計算式如下:13.2㎡/ 600㎡/ m³=0.022m³=22L。

十三、生化過濾基質及用量計算 (以32%蛋白質的飼料為基準)

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