Aquaponics 簡介
Aquaponics 在自然界中到處存在. 以前的農夫發現稻田裡若同時放養鯰魚， 除了魚本身可供食用外稻子的病蟲害比較少收成也比較多。Aquaponics可以簡略的說是由水產養殖 (Aquaculture) 和水栽培(Hydroponics) 結合而成。這也是Aqua-ponics一詞的由來。
水栽培系統倚賴精心調配的人造養液以達到植物最適合的生長狀態。這些養液是由化學物質，鹽和微量元素等按照一定比例混合而成。水栽培的水必須定期排放因為化學物質和鹽類等在水中累積到一定程度時會變成植物的毒素。水產養殖系統則是聚焦在養殖槽或養魚池裡的魚的最大增長量。是以魚在養殖槽中通常採用高密度的畜養。例如100公升的水養10公斤的魚。如此高的密度意味著養殖槽裡的水很容易被汙染因為大量的魚排泄物會釋放高濃度的氨氮混合物。所以有些養殖場每天必須換水10-20%以避免魚中毒。這些汙染的水若未經處理隨意排放，對附近河川水道和生態可能造成嚴重的影響。
Aquaponics因結合了上述兩系統而得以去除兩個系統獨立運作時的負面觀點。一則是它利用富含養分的魚代謝物取代添加化學養液來供給植物生長所需，再則它利用植物和固定其根部的介質來過濾和淨化養殖槽裡的水以避免水質惡化。所以這些養殖槽裡的水可以無限期的再利用， 除了因蒸發而減少的部分需要定期添補。
Aquaponics 很複雜嗎?
就如同它看起來一樣的簡單， 把富含養分的水從養殖槽抽送經過植物的根系， 根系從水中吸收養分。 這裡我們要探討的主要方法是運用填充介質的植栽床，介質可以是礫石ˋ河石ˋ或發泡煉石等。 植物生長在充滿介質的植栽床而水被從養殖槽中抽送到植栽床然後滲透經過礫石流回養殖槽。
Aquaponics 的系統可以很簡單也可以是複雜的。你可以建立一個小水族箱一樣簡單的系統， 放在陽光充足的窗緣，養幾條金魚，把水抽到上方填滿礫石的槽中然後流回水族箱。當試過了簡單的系統後你可以進階到不同型態或複合式的植栽床和嘗試提高魚的畜養密度。
Aquaponics 系統有下列三種基本的型式:
介質式植栽床 (Media-based Beds)
介質填充的植栽床最簡單也最適合家庭式Aquaponics採用， 就是用礫石ˋ發泡煉石或其它介質填充在植栽床裡。植物種在植栽床上，水從養殖槽抽送到植栽床的上方。水流經過植栽床有兩種不同的方式: 持續流動 (continuous flow, 水在植栽床中維持一定液面高度持續流動) 或"淹沒後排放" (“flood and drain”or “ebb and flow”, 水持續流進植栽床等到快淹沒礫石時才利用虹吸原理一次排放 )方式。使用介質的另一好處是可以在植栽床裡加入蚯蚓幫助分解固型沉積物。
養液薄膜式 (NFT or Nutrition Film Technique)
養液薄模式通常用在水耕較少用在Aquaponics。 富含養液的水由馬達抽取流經長型包覆的管槽， 因為流經管槽的水只有薄薄的一層所以稱之。 管槽上方每隔一定距離打洞放置鏤空的小塑膠杯， 植物就種在塑膠杯裡面。懸在管槽中的根系接觸流經的水以吸收養分。NFT一般只適合生長快速的葉菜類的植物， 無法負荷大型植物的重量和龐大的根系。
深水栽植 (DWC or Deep Water Culture)
此型態又稱為浮筏式 (Floating Raft)。就是把植物種在漂浮在水面的泡棉或保麗龍上頭， 讓植物的根懸於水中吸收養分。此型態比較常見於商業栽培系統。 雖然DWC可以把泡棉筏放在養殖桶的水面， 比較常見的做法是另外使用一個長方型的水槽來放浮筏， 用幫浦把養殖桶裡的水打到過濾器過濾後再導入水槽然後回流到養殖槽。
我適合採用哪個型式呢?
看了前面介紹的一些基本組成，如果你想從小型簡單的開始， 你可以找一塊保麗龍板或泡棉在上面鑽一些洞， 在洞的周圍插入空心菜或薄荷的枝條，然後把保麗龍板浮在水族箱或魚池的水面。 不用多久你就會發現植物開始生長同時魚池的水也會變得比較乾淨。 這些年來經過很多人的試驗後發現"淹沒後排放"(flood and drain)方式的介質式植栽床系統最簡單最可靠且維護容易， 尤其對初學者而言。你可以利用回收的各式各樣的容器來完成你的系統。不過必須先確定其材質式安全無毒的。
氮循環 (The Nitrogen Cycle)
Aquaponics 系統中有一個看不見的必要元素， 那就是有益細菌。 這些細菌生長在填滿介質的潮濕黑暗的植栽床裡面，能夠把水裡的一些元素分解成植物可以吸收和利用的形式。Aquaponics 系統是有機的自然的， 合成的肥料不能添加因為它可能會嚴重的影響養殖槽裡的魚和植栽床裡的益菌。
系統裡主要有兩種細菌負責分解水中的魚排泄物，亞硝化單胞菌 (Nitrosomonas) 把氨轉化成亞硝酸鹽， 硝化桿菌則把亞硝酸鹽轉化成硝酸鹽供植物吸收成長。這兩種菌從分解的過程中獲取自己所需的食物。 兩者缺一不可因為氨和亞硝酸鹽若沒被分解的話對於魚有很大的毒性。
Aquaponics 還有個很有趣的一面， 那就是它是一個高程度的自我平衡系統。當魚飼料增加時水中的養分(魚的排泄物)增加，植物的生長率也會增加。 反之若魚體還小或者是餵養的飼料量不多時則植物的生長率也會自然下降。
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