摘要：随着气候变迁、粮食危机、环境污染、耕地有限等问题,农业可持续发展成为一项重要的课题.近年来崛起的新型复合耕作体系——鱼菜共生,是由水产养殖和水耕栽培法所共同结合.比单独的养殖与种菜更省空间、资源、设备与成本管理等,且作物成长速度比农地耕作的作物快2到3倍,生产的作物也都是有机的,在市场上极具竞争力,是符合现代食品消费趋势的生产模式.本研究透过文献综述了解鱼菜共生的运作机制,并规划设计一套完整的鱼菜共生系统.另外,通过实验法,选用可自然降解的材料研发适合鱼菜共生系统的环保型栽培介质.本研究设计的鱼菜共生系统包括水产养殖与水耕栽培两大部分,前者所需设备有鱼池、沉水马达、水管、过滤池与硝化池;后者所需设备要有水耕种植容器、栽培介质与虹吸管.并于台湾逢甲大学工学院顶楼实际建置鱼菜共生系统.鱼菜共生的运作机制,首先将鱼池中的水抽至过滤池,把鱼的粪便和水中的杂质过滤后,再进到硝化池,由固氮细菌分解成硝酸盐和亚硝酸盐,作为水耕蔬菜的养分,同时利用蔬菜的根系将水净化.另外,在水耕种植容器中,本研究设计一个虹吸管,利用虹吸原理使水位产生高低变化,在最高水位时,蔬菜的根系得以吸收水中养分,而当虹吸作用开始时,水快速溢流到鱼池,为鱼池换水也产生氧气,并且能避免蔬菜根系因为持续浸泡而腐烂,因此,虹吸管是鱼菜共生系统相当重要的一部分.此外,鱼菜共生系统种植蔬菜的栽培介质,一般是使用泡棉、保丽龙或塑料材质,为了达到绿色发展的目标,本研究拟研发可自然降解的环保栽培介质,选用聚乳酸纤维与低熔点聚乳酸纤维,并改变两者纤维的混合比例与针轧深度,通过机械性能与物理性能测试后,确定栽培介质最佳的纤维混合比例与针轧深度,然后进行实际应用的测试,将栽培介质用于鱼菜共生系统,并种植蔬菜,再评估其发芽时间与生长速度.鱼菜共生可应用于阳台、屋顶、农场等,可达成自己自主、健康饮食等目标,也有助于解决粮食危机、耕地污染、干旱地区农业及养殖业等的问题.另外,本研究研发的可自然降解环保栽培介质,废弃后将自然分解为二氧化碳以及水,不会有环境污染问题.本研究的新型态绿色鱼菜共生系统发展成熟后将有助于推动健康、效率、可持续发展的全民农业.
