阳台型鱼菜共生装置的设计研究.pdf

阳台型鱼菜共生装置的设计研究 陈 喜 雪 李 雯琳 甘肃 农 业大 学 园 艺学 院 甘肃兰 州 730070 以 养鱼 水 浇灌 蔬 菜 景观植 物 为 方 向 在 为 家 庭 带 来 绿 意 美 化 环境 的 同 时 实 现 能 源 的 循 环 利 用 及 环境 的 保 护改 善 并 适 当 减 少 蔬 菜 购买 开 销 生产有机 蔬 菜 尝 鲜 补贴 家 庭蔬 菜 支 出 以 打 造 一 个 绿 色 环 保 经济 节 能 美 观 的阳台型鱼菜 共 生 装置 装 置 由 栽培 槽 承 重 柱 养 殖槽 带 有 流 通 口 3部 分 嵌套 组 成 利 用流 通 口将溶 解 有鱼 食 及鱼 粪 中营养 元 素的养 殖 水 流 至 栽培 槽 实 现 废弃 物的 再利 用 及 促 进 植 株 生 长 更 加 健 壮 装置 系 统 鱼菜 共 生 亚 克 力 板材 锉刀 氯 仿 锦鲤 软 木 塞 绿 萝 Au toCAD软件 等 1 2 试验 方 法 首 先 以 美 观 管 理 方 便 为 目 的 参 考 市场 设 计 案 例 用 户 反馈 绘 制 装 置 概念 图 对 比 所 有 图 纸筛 选 最 适 宜 安 置在 阳 台 进 行 蔬 果种 植 鱼 类 养 殖 的设 计 完 成 制 图 取 材 制 作 测 试 加 工 等 流 程 其 次 检 验 成 品 使 用 性 能 定时 用 流 动 养 殖 水 浇 灌 种 植 物 测 试 装 置使 用是 否 有 弊端 并记 录 养 殖鱼 苗 及 种 植植 株的 生 长 情况 2 装置制 作 说明 2 1 制 作 材料 的 选择 与 性 能 分 析 选择 质 感 趋 向 水 晶 光 洁 透 亮 的 新 型 材 料 亚 克 力 板 为 装 置制 作 材 料 该 制 作 材 料 具 有 以 下 优 点 装 置 具 备 观 赏 效 果 又 可 全 面 展 现 装 置内 的 生 态 小 环 境 板材 间 互 溶 并 重新 凝 固 的 特 殊 性 质 可 延伸 解 决 装 置 填堵 防 漏 的 问题 为 保 证 装 置 稳 定 又 轻 巧 便 移 动 宜 家 庭 使 用 选 取 0 3cm厚 度 的 板材 为 装 置制 作 材 料 2 2 装置 的设 计 存 在 许 多 因素 对 鱼 菜 共 生技 术产 生 干 扰 如 随 着 残饵 排 泄 废 物 等 有 机 质 在 底 部 不 断 积 累 细 菌和 浮 游 细 菌 生 物 量 都 有 所 上 升 且 底 泥 细 菌 明显比同 期 浮 游 细 菌的 量 高 7 会 相对 性 增 加 蔬 菜 种 植 的 操 作 难 度 且 对 非 技 术 型 单 位而 言 普 通 家 庭 难 以 达 到 水 培 技 术 对 生 产 环 境 的 苛 刻 要 求 相 较 营 养 液膜 栽培 模 式 NFT NutrientFilmTechnique 深 水 栽培 模 式 DeepWater CultureTechnique 低 缓 冲 强 技 术 特 性 基 质 栽培 模 式 MediaBedTechnique 具 备 的 稳 定 性 更适 宜 家 庭 应 用 故 而 景 观 简 便 的 懒 人 模 式 设 计 是 阳 台 型 鱼 菜 共 生 装 置 的设 计 核 心 试验 装 置 由栽培 槽 承 重 柱 养 殖槽 带 有 流 通 口 3部 分 嵌套 组 成 流 通 口 开 环 共 生 设 计 无 种 植 水 返 流 的设 计 强 调 装 置 的效 益 重 点 为 种 植 物 的产 出 而 非水 产养 殖 即 装 置 养 殖槽 体积 同 栽培 槽 体积 之 比约 为 1 当 前 许 多 水 产养 殖 系 统 生 产的 废 水 含 有 大 量 化 合 物 如 悬 浮 固 体 总 氮 总 磷 1 引 起 藻 类 和 其 他水 生 植 物 的 快 速 繁 殖 造 成 水 体 水 质 恶 化 溶 解 氧 大大 降 低 鱼 类及其 他 生 物 死亡 最终 导致 水 体 生 态 系 统 的 破 坏 2 但 对 农作物 而 言 养 殖 废 水 则 是 提 升 其 品 质与 产 量 的 营 养剂 所以 考 虑 资 源 可 持 续 与 农 业 多 样 发 展 的 相 互 作 用 关 系 时 鱼 菜 共 生技 术可 作为 二 者 间 的 连 接 点 利 用 废弃 养 殖 水 作 二 次 资 源 浇 灌 栽 种 物 累 积 养 分 水 分 供 给 植 株 营 养 生 长 从而 提 高 农 业 供 给 实 现 环 保 资 源 经济 三 位 一 体 经 调查 一 些 城 市 居 民 食 用的 蔬 菜 有 20 30 靠 家 庭 阳 台 自 给 3 一 定 数 量 的用 户 基 础 是 以 家 庭 为 单 位 建 立 可 持 续 的 水 产养 殖 系 统 以 减 少 对 自然 环 境 社 会 环 境 有 负 面 影响 的 物 质 积 累 4 5 鱼 菜 共 生技 术的 应 用 范 围 宽 泛 且 其 自身 的 观 赏价 值 可 辅助 技 术 在 都 市 商 用 家 庭 使 用 城 市家 庭 作为 鱼 菜 共 生技 术的 落 脚 点 对 技 术 载 体 观 赏 要 求 较 高 参 考 城 市 商 用案 例 如 莫 约 新 餐馆 与 非洲 集贸 市场 Moyo sNewRestaurantand AfricanFoodMarket 芝 加 哥 海 军 码 头 ChicagoNavy Pier 6 以 上 案 例 证 实技 术 载 体 设 计 对 都 市 人 产 生 极 强 的 吸 引 力 才 是 推 动 技 术 引 入 家 庭 的 关 键 试验以 家 庭 化 使 用 鱼 菜 共 生 装 置 适 用性 为 目 的 使 装 置 可 成 功 推 广 设 计 理 念 如 下 制 作 材 质 耐 老 化 材 质 具 有 极 强 的 耐 紫 外 光 耐 候性 于 阳 台 放 置不 易 老 化 且 质量 好 不 易 破损 可 保 障 装 置 的 使 用 期 限 装 置制 作 成 本 较 低 实 用性 强 确 保 装 置 的 植 物 种 植 及 鱼 苗 养 殖 功 能 并 使其 兼 具 养 鱼 水 循 环 肥 菜 的 功 能 装 置 设 计 美 观 装 置外 观 设 计 简洁 大 气 利 用 外 观 线 条 的 流 畅 感 搭配 植 株 外 形 鱼 苗 形 态 为 植 株 鱼 苗 观 赏 锦 上 添 花 1 试验内 容 与 方 法 1 1 试验 材料 基 金 项目 甘 肃 农 业 大学 盛彤笙 创 新 基 金 GSAU STS 2018 32 甘 肃 农 业 大学 SRTP项目 及 编 号 20181208 第 一 作 者简介 陈喜雪 1996 女 甘 肃 定西 人 本 科 通 信作 者 李雯琳 1983 女 陕 西 清 涧 人 硕 士 讲 师 从 事 设施 环 境 与 栽培 生 理 研究 工 作 2020年 第 1期 现代 园 艺 试验 研究 9 注 养 殖槽 流 通 口 栽培 槽 承 重 柱 图 1 整 体构 造 图 4 整 体 构 造 如 图 1所 示 2 2 1 栽培 槽 的设 计 制 作 与 使 用性分 析 装 置 栽培 槽 由 4块 梯 形 板 与 1块 正 方 板 组 成 组 成 栽培 槽 前 后 侧 的 2 块 梯 形 板 上 底 长 30cm 下底 长 16cm 厚 0 3cm 左 右侧 梯 形 板 上 底 长 28 7cm 下底 长 15 7cm 厚 0 3cm 底 板 为 16cm长 厚 0 3cm的 正 方 板 呈 棱 台 型 上 底 长 宽 均 为 30cm 下底 长 宽 均 为 16cm 高 20cm 规 格适 中 种 植 空 间约 为 6405cm 3 种 植 面 积 约 431cm 2 适 宜 家 庭 使 用 适 用 于 小 型 蔬 菜及 观 赏 花 卉 栽培 以 绿 萝 扦插 为 例 装 置 可 扦插 40 60株 绿 萝 栽培 槽 前 左 右 三 侧 自 顶 部 开 有 上 底 12cm 下底 20cm 高 5cm的 倒梯 形 开 口 既 可 保 证 栽培 土 层 厚 度 为 15cm 空 间 大 小 可 满 足 一 般 叶 菜及 观 赏 植 物 根系 生 长 所 需 又 可 使 植 株 茎 基 部 枝叶 探 出 栽培 槽 形 成 一 定 的 观 赏 趣 味 栽培 槽 后 侧 无 倒梯 形 开 口 自 栽培 槽 后 侧 方 底 部 起 有 一 挡 板 挡 板 同 承 重 柱 后 侧齐 平 使得 承 重 柱仅 在其 前 侧 左 侧 右 三 侧 被 土 壤 包 围 因 其 后 侧 可 清 晰 呈 现 装 置 整 体 故 栽培 槽 后 侧 主 打 观 赏 效 果 为 保 证 装 置 的 牢 固 性 需 测 量 计算 板材 间 的 贴 合 度 处理 板材 以 确 保 板材 与 板材 间 的 接触 面 扩 展到 最 大 即 将 栽培 槽 的 稳 固 性 防 漏 性 及使 用 期 限提 升 到 最 点 因 此 养 殖槽 兼 具 养 殖 功 能 共 生 功 能 为 保 证 养 殖槽 的 稳 固 性 防 漏 性 等 计算 处理养 殖槽板材 理由 同 上 养 殖 槽 构 造 如 图 3 所 示 2 2 3 承 重 柱的设 计 制 作 与 使 用 性 分 析 承 重 柱 由 4块 长 方 板 组 成 前 后 侧 板材 长 8cm 高 11cm 厚 0 3cm 左 右侧 板材 长 7 3cm 高 11cm 厚 0 3cm 为 节 约 材 料 以 养 殖槽 底 部 作为 其 顶 部 不 再 消 耗 材 料 制 作 承 重 柱 顶 部 承 重 柱 的 功 能 为 托举 养 殖槽 为 保 证 其 稳 定 性 需 在其 中 填 满 砂 石 以 产 生 内 部 压 力 平 衡 外 部 养 殖 槽 主 土 壤产 生 的 外 部 压 力 并 依 靠砂 石 的 色彩达 到 一 定 的 观 赏 效 果 承 重 柱 构 造 如 图 4所 示 氯 仿 粘连 制 作 成 品后 进 行 漏 水 测 试 对 漏 水 的 部 位 填堵板材 刨 花 材 料 3 装置使 用 前的预操 作 氯 仿 的低 毒 性 会 影响 动 物 生 活 甚至 造 成 死亡 需 在 正 式 使 用 前 栽 种 绿 色 植 物 1周 以 对 装 置 产 生 的 化 学物 质 进 行 吸 收 主 要 经 需 氧 代 谢 途 径 由微 粒 体 酶 中 的 细 胞 色 素 P450催 化 生成 光 气 最终 生成 CO 2 由 肺 呼 出 8 利 用 植 株 细 胞 色 素 催 化 分 解 氯 仿 挥 发 气 体 然 后栽 种 绿 萝 养 殖锦鲤 2 4周 测 试 装 置 安 全 性 结 果 表 明 预 试验期 间 鱼 苗 及 植 株 生 长 正 常 未 受 到 装 置 毒 害 且 通 过 查 阅 资 料 发现 大 多数 小 规 格 产品 使 用 氯 仿 作 粘连 剂后 需 要 1天 的 时 间 以 散 发 其 毒 性 故 阳 台 型 鱼 菜 共 生 装 置 安 全 无 害 可 于 家 庭 正 常 使 用 4 结 果 分析 4 1 装置 实 用 性 分 析 选 取 2尾 锦鲤 进 行试 养 殖 选 取 60株长 为 7cm 左 右 的 绿 萝 茎 段 进 行 扦插 按 照 每 3天 喂食 每 尾 锦鲤 3 4粒鱼 食 1周 换 水 1次的养 殖 方 法 养 殖锦鲤 2个 月 绿 萝 锦鲤 在 装 置内 生 长 情况 良 好 据 此 判 定 装 置 养 殖槽 适 宜 锦鲤 生 长 锦鲤 养 殖 过程 中 产 生 的 大 量 排 泄 物 以 及 未 被锦 鲤 吞食 的 鱼 食 均在 水 中 被 溶 出大 量 营 养 物 质 导致养 鱼 水 中 氨 氮 化 合 物 磷 酸 盐 亚 硝 酸 盐 含 量 日 渐 增 加 总 硬 度 日 渐 上 升 4 2 装置观赏 性 分 析 保 证 装 置 的 观 赏 性 同 样 具 有 重 要 意 义 是 家 庭 愿 意 购买 使 用 装 置 的 重 要 因素 查 阅 资 料 发现 陈华 等 9 设 计 的 景 观 式 鱼 菜 共 生 系 统 同 为 观 赏 性设 计 但 景 观 式 鱼 菜 共 生 系 统 与阳 台 型 鱼 菜 共 生 装 置 的 观 赏 性用 途 有 所 不 同 图 2 种植 槽 构 造 图 大 栽培 槽 构 造 如 图 2所 示 2 2 2 养 殖槽 的设 计 制 作 与 使 用 性 分 析 养 殖槽 由 4块 梯 形 板 与 1块 正 方 板 组 成 栽培 槽 的 左 右侧 为 2块 上 底 长 11 3cm 下底 长 7 3cm 高 16cm 厚 0 3cm的 梯 形 板 后 侧 为 1块 上 底 长 12cm 下底 长 8cm 高 16cm 厚 0 3cm的 梯 形 板 前 侧 为 1块 上 底 长 12cm 下底 长 8cm 高 16cm 厚 0 3cm的 梯 形 板 养 殖槽 规 格 较 小 容 纳 养 殖 水 约 1621cm 3 适 宜 于 养 殖 小 体积 鱼 苗 以 锦鲤 鱼 苗 为 例 可 于 养 殖槽 中 饲 养 3 4尾 养 殖槽 前 侧梯 形 板 有 1个 直 径 为 2cm的 圆洞 作 为 流 通 口 流 通 口 可 安 置 水 龙 头 或 软 木 塞 一 般 水 龙 头 及 软 木 塞 的 直 径 多 为 2cm 流 通 口 为 开环 共 生 的 实 现 图 3 养 殖槽 构 造 图 图 4 承 重 柱 构 造 图 试验 研究 现代 园 艺 2020年 第 1期 10 4种景天科多肉植物的叶插试验 朱 稳 博 董 安 民 许 方 铅 嘉 兴 职 业 技 术 学 院 浙 江 嘉 兴 314036 采 用 4种不同景 天 科多肉植 物 用 5种基 质 进 行 叶插试验 1个 月 后 进 行 调查 结 果 表 明 白 牡丹 黄 丽 姬胧 月 叶插 5种基 质 都 可 以 用 生 根 率 发 芽 率 可 以 达 到 60 100 但 乙 女 心 最 合 适 的 基 质 是 沙 子 生 根 率 和 发 芽 率 达 到 了 60 景 天 科多肉植 物 叶插 试验 多 肉 植 物 在 生 产 上 常 采 用 叶 插 和 砍 头 的 方 式 来 繁 殖 叶 插 的优势是 繁 殖 系 数 高 但 成苗 慢 砍 头 是 将砍 下 的 顶 芽用 于 扦插繁 殖 能 更快 得到 成 品 苗 但 缺 点 是 破坏 了 母 株 原 有 的 观 赏 性 且 繁 殖 效 率 有限 对 多 肉 植 物 的 研究 目 前 主 要 集 中 在 引 种 栽培 试验 快 速 繁 殖 园 林 应 用 等 方 面 通 过 一 定 的栽培 技 术 提 高 多 肉 植 物 繁 殖 系 数的 研究 目 前 尚 未 见 报 道 因 此 本 试验 通 过 对 4种 景 天 科 多 肉 植 物 的 叶片 采 用 叶 插 的 方 法 进 行试 验 旨 在 提 高 景 天 科 多 肉 植 物 的 繁 殖 系 数 为 生 产 提供 参 考 1 材料与 方 法 多 肉 植 物 也 称 多 浆 植 物 是指 植 物 的 根 茎 叶 等 器 官 中 至 少 有 一 种 是 肥 厚 多 汁 能 储 存 大 量 水 分的 植 物 多 肉 植 物 的 营 养 器 官 具 有 发 达 的 薄 壁 组 织 可 以 储 藏 大 量 水 分 在 后 期 的 管 理 上不 需 要 特 别 照 顾 因 此 越 来 越 多 地 应 用 于 室 内 装 饰 绿 化中 特 别 适 合 忙碌 的 上 班族 室 内 养 殖 几 盆 多 肉 既 可 以 陶冶 情 操 舒 缓 心 情 又 不 需 要 特 别 照 顾 是 改善 办 公 环 境 的 好 措施 景 天 科 是多 肉 植 物第 一 大 科 全 世界 共 有 34属 1500种 以 上 具 有 种 类 多 样 繁 殖 容 易 栽培 管 理 简 单 根系较 浅 等特 点 而 且 比较 耐 旱 耐 寒 既 适 合 家 庭 养 殖 又 适 宜 屋 顶 绿 化 和 垂 直 绿 化 应 用 前 景 广 阔 景 观 式 鱼 菜 共 生 系 统 与阳 台 型 鱼 菜 共 生 装 置 的栽 种 面 积 之 比约 为 2 1 1 而 养 殖 体积 之 比约 为 22 5 1 但 景 观 式 鱼 菜 共 生 系 统 设 计 复 杂 三 重 过 滤 光 伏 发 电 水 质 监 测 等 关 键 性 配 置 复 杂 小 型 系 统 配 以 复 杂 配 置 则 提 高 设 计 制 作 的 难 度 与 使 用 操 作 性 而 阳 台 型 鱼 菜 共 生 装 置 设 计 更 为 简 单 强 调 装 置 的 实 用性 所以 景 观 式 鱼 菜 共 生 系 统 因 其 技 术 加 成 而 更倾 向 于 商 业 使 用 而 阳 台 型 鱼 菜 共 生 装 置 因 其 简 约 实 用性 而 突 出 其 家 庭 使 用 价 值 5 讨论 鱼 菜 共 生技 术 应 用 在 工 厂 等 生 产 单 位 可 以 产 生 最 大 的效 益 但是 向 家 庭 引 进 科技 为 生 活 服务 的 便 利 同 样不 可忽视 鱼 菜 共 生技 术 通 过 设 计 加 成 吸 引 都 市家 庭 产 生 无 废 都 市 的理 念 值得 所 有 的 科研 人 员 及 设 计 者 深 入 探 索 就 市场 调查 而 言 鱼 菜 共 生 装 置 的设 计 类型 因 产 品 主 要效 果 而 多 变 例 如 EcoQubeC产品 这 类 小 规 格 产品 难 以 满 足 蔬 果 生 产 仅 可 提供 较 少 量 绿 植生 长 所 需 环 境 产品 使 用 体 验 主 为 水 族箱 观 感 而 阳 台 型 鱼 菜 共 生 装 置 的设 计 点 为以 大 规 格 植 株 槽 栽 种 蔬 果 鱼 菜 共 生 装 置 的设 计 理 念 多 样 化 有 很 大 的 发 展 空 间 待 设 计 者 开 发 鱼 菜 共 生 装 置 的 升 级 空 间 极 大 根据 鱼 类 与植 物 两 者 之 间 的 营 养 所 需 的 元 素 要 求 两 者 所 处 相 同 环 境 的 特 点 通 过 科 学 的 精 准 设 计 与 计算 10 投 入 资 金 技 术 根据 需 求 发 展 装 置 升 级 使其 更 科 学 实 用 6 结语 阳 台 型 鱼 菜 共 生 装 置使 用 体 验 新 颖 且 实 用 装 置 设 计 完 成 预 定 目 标 装 置外 观 美 观 大 方 适 宜 作为 盆 景 于 家 庭 使 用 装 置 操 作 性 强 完 成 家 庭 废弃 物 资 源 的 二 次 利 用 以 其 肥土肥 菜 装 置 价 格 实 惠 适 宜 于 一 般 家 庭 的 购买 力 且加 上 装 置 本身 的 回 报 性 使其 更 加 经 济 综 上 所 述 阳 台 型 鱼 菜 共 生 装 置 是 现代 家 居 的 新 型 多 功 能 绿 化 容 器 为 设施 农 业 的 生 活 化 应 用 提供 了 可 能 收 稿 2019 07 20 1 Turcios A E Papenbrock J SustainableTreatmentofAquaculture Effluents WhatCanWeLearnfromthePastfortheFuture Sustain ability2014 6 836 856 2 茹 改 霞 富 营养化 水 体 除 磷 技术 的研究 进展 J 广 东 化 工 2017 44 23 100 114 3 刘 洪 刘 晓 燕 三峡库 区 重 庆 开 县 段 阳台 蔬 菜产 业 发 展 初探 J 北方 园艺 2011 02 191 194 4 Frankic A Hershner C Sustainableaquaculture Developingthe promiseofaquaculture Aquac Int 2003 11 517 530 5 Poot L pez G R Hern ndez J M Gasca Leyva E Inputman agementinintegratedagriculture aquaculturesystemsinYucatan Tree spinachleavesasadietarysupplementinTilapiaculture Agric Syst 2010 103 98 104 6 萧蕾 洪 彦 都 市 农 业 新 技术 鱼菜 共 生 系 统及 其 立 体 化 案 例 研究 J 风景 园 林 2014 04 117 120 7 马 海 峰 水 产养 殖 对 水 域 环境 的影响研究 中国鱼 类 学 会 中国 水 利 技术 信 息 中 心 国 家 淡 水 渔 业 工 程技术 研究中 心 武 汉 中国 水 产 科 学 研究 院 淡 水 渔 业 研究中 心 第 二 届 全国现 代 生 态 渔 业 可 持 续 发 展 论 文 集 C 2010 7 8 陈 志 蓉 裴 新 荣 张 凤 兰 等 氯仿 的 毒 理 学 研究现状及 氯仿残留 的 风 险 性 评 估 J 中国 药 事 2014 28 02 190 194 9 陈 华 邱磊 景观 式 鱼菜 共 生 系 统设 计 研究 J 赤 峰 学 院 学 报 自然 科 学 版 2018 34 08 43 45 10 宋 红 桥 管 崇 武 鱼菜 共 生 综合 生产 系 统的研究 进展 J 安 徽 农 学 报 2018 24 20 63 65 2020年 第 1期 现代 园 艺 试验 研究 11