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魚菜共生系統的十大準則 魚菜共生之父 James Rakocy 博士專文 編譯：黃昶立 校對 : 陳懸弧
以下这十条淮则的排列，无优先顺序之分，因为每一条淮则都十分重要。 一、以固定公式计算出的比例进行喂食。 在一个设计正确且保持平衡生态的鱼菜共生系统中，鱼类和蔬果的比例，是建立在喂食比例当中。所谓的喂食比例是指，在每一平方公尺的水耕式植床中，每日需要喂食鱼类饲料的总量。在一个採用浮筏式的系统中，最理想的喂食比例是，60至100公克 / 每平方公尺 / 每日。 例如，假设平均每日喂食鱼类的饲料总量为1000公克，套用60公克 / 每平方公尺 / 每日喂食比例的计算，则水耕式植床的面积应为16.7平方公尺。 相反地，在200平方公尺的水耕式植床中，若要套用100 公克 /每平方公尺 / 每日的喂食比例，则在调整养殖槽体积、鱼的数量和养殖程序后，计算出的每日喂食的饲料总量为2万公克。 最理想的喂食比例也会随著几个因素而有所不同，譬如，水耕植床的型式（浮筏式或砾石床）、蔬果的种类、水中的化学成分、过滤时所丧失的水量等因素。
二、维持较稳定性的饲料投饲 有两种方法可以确保系统的饲料投入量较为稳定。第一种方法是，採用多个养鱼槽，来进行分段式养殖。美属维京群岛大学（以下简称UVI）鱼菜共生系统的设计是置放4个养鱼槽。由于吴郭鱼的养殖週期约24个星期，而置放在每个养鱼槽中的吴郭鱼都是处在不同的生长阶段，所以每6个星期便可以收穫一次。当其中一个养鱼槽中的鱼隻都全数捞出以后，我们须再放入新的鱼苗，此时鱼饵喂食总量须减少25% 到30%，然后在接下来的6个星期中，再逐渐回复到原始该有的喂食量。在进行这种交错安排养殖时，喂食量和水中提供给蔬果的养份程度会有所波动，但是波动的幅度不大。当系统中只有置放一个养鱼槽时，在捞出收穫的成鱼和再放入新鱼苗时，喂食量将下降90%，而在接下来的24个星期中，再逐渐恢复喂食量到原有的喂食比例。如此一来，水中提供给蔬果的养份，在放入新鱼苗时会降到很低，而在快要捞出成鱼时，水中的养份攀高，这将对系统中水耕式蔬果的种植产生不良影响。 另一种确保系统中鱼隻养殖持续的方法则是，在单一的养鱼槽中放入不同尺寸大小的鱼群。以养殖24个星期就可以收成的吴郭鱼为例，养鱼槽中放入6组不同尺寸大小的鱼隻。然后每个月再用量尺栏栅放入水中，筛选捞出体型最大的鱼，接著再补入同数量的小鱼。如此一来，水中提供给蔬果的养份含量不会有太大的波动。这种方式使用的空间较小，且投入成本费用低，然而它有两个缺点。每个月使用量尺栏栅进行打捞成鱼时会造成鱼群紧张，且同时引起小部分的鱼隻死亡。另外，发育迟缓的鱼隻躲避过打捞后，长时间留在系统的养鱼槽中，亦即代表著饲料的浪费。
三、钙质、钾质和铁质的补充。 植物的生长需要13种不同的营养成分，而鱼隻的喂食提供了水中10种适量的营养成分。然而在鱼菜共生系统中，栽种甜美蔬果所需的钙质、钾质和铁质含量往往过低，需要另外补充。UVI的鱼菜共生系统，钙质和钾质的补充是透过，在调整pH酸硷值时，所加入的氢氧化钙和氢氧化钾来取得。铁质则是透过添加螯合铁来补充，铁在此物裡是连结在一个有机结构上，以致不会自溶液裡解析出来。
四、确保良好的打气。 鱼菜共生系统中的鱼隻、蔬果和细菌，需要适量的溶氧来达到最优化的健康及生长。养鱼槽和蔬果所需的水中含氧量，必须维持在每公升5毫克的标淮上。水中适当的溶氧量对于维持硝化细菌 (nitrifying bacteria)族群数量是必要的，硝化细菌会将氨(ammonia)与亚硝酸盐(nitrite)有毒成分转化成为相当无毒的硝酸盐离子(nitrate ions)缺。水中的氨主要是透过鱼鳃分泌而产生。亚硝酸单胞菌(nitrosomonas)将氨转换为亚硝酸盐，而硝化杆菌(nitrobacter)则将亚硝酸盐转换为硝酸盐，此种过程叫做硝化作用，需要氧气来进行。
五、移除固体物。 在喂食给鱼隻的饲料中，大约有25%最后会以固体废物的形态存在养鱼槽中，在水流入水耕式植床前，最好是以沉淀及过滤的方式移除掉这些固体物。若没有进行妥善的移除，这些固体物将附著在植物的根部逐渐腐败，过程中将耗用掉水中的含氧量与影响植物根部对水分和养分的摄取。过多的固体物也会对硝化细菌产生不良影响。更者，当排泄物在分解时，会消耗氧气而产生氨。
六、注意有机颗粒的生成 在水耕系统中，砾石、砂石或珍珠岩(perlite)，都是非常合适用来栽种蔬果的介质。然而，在鱼菜共生系统中，水中的有机颗粒会堵塞这些介质而将水导流开。在水流无法完全抵达这些被有机颗粒阻塞的介质床时，有机颗粒的分解会产生缺氧状态，导致植物根部死亡。即使颗粒性的有机物在流入植床前已被滤出，但是水裡仍含有相当多的水溶性有机物，它可以促进细菌和其它有机体生长所需。硝化作用亦会促进细菌及微生物的生长。累积的死亡或仍存活的细菌，都会阻塞介质床。一般而言，如果是採用铺设砾石或砂石的介质床来栽种植物，鱼隻的数量和喂食量必须向下修正。
七、使用偏大的输水管。 採用偏大的输水管尺寸可以有效减少生物性污底阻塞(biofouling)的发生。应用在砾石介质的原理，一样可以应用在输水管上。鱼菜共生系统中的高密度有机物质，会促进水管中丝状菌(filamentous bacteria)的生成，并且影响水流。即使直径4英吋连接养鱼槽的排水管，也会特别因为生物性污底阻塞的原因，产生水流减少，导致养鱼槽水位增高。在UVI的鱼菜共生系统中，一些吴郭鱼可以游入偏大尺寸的输水管中，啃食附著在排水管内的杂质，减少生物性污底阻塞现象的发生。此外，较低的水温也会减少生物性污底阻塞的生成。
八、採用生物控制。 在鱼菜共生系统中，绝对不能使用杀虫剂来控制害虫或植物的疾病，因为许多农药对鱼有害，且禁止食用遭到农药污染的鱼隻。同样地，许多治疗鱼隻寄生虫或疾病的化学药品，也不允许在鱼菜共生系统中施放，因为这些药品会伤害水中有益的细菌，并且囤积在蔬果内。因此，生物控制乃是唯一抑制细菌和疾病的方式。目前生物控制法持续在进行大规模研究，所以饲养生命力强健的鱼种，例如吴郭鱼等，加上良好的管理则是最有效防止鱼隻寄生虫与疾病的方式。
九、生物过滤的进行。 水循环的处理在移除杂质之后，下个阶段便是进行生物过滤，也就是透过硝化细菌进行氨的氧化作用。在UVI系统中，生物过滤作用是在浮筏式的水耕植床中进行。事实上，维持了适当的投饵率，系统中会有超出量的水处理能力。在需要较好水质的鱼菜共生系统中，生物过滤设施的安装是有必要。生物过滤设施对那些没有像吴郭鱼般具有强劲生命力的鱼种而言是个安全保障。
十、pH酸硷值的控制。 pH酸硷值被认为是一个重要的变数，因为它控制著许多其它有关水质的变数。其中一个最重要的变数就是硝化作用。当水中的pH酸硷值达到7.5或是更高时，硝化作用的效率最高，反之，若pH酸硷值降到6以下时，硝化作用则停止。硝化作用是一种产生酸性(acid)，且持续弱化硷性的作用。因此，pH酸硷值必须每天测量，加入氢氧化钙(calcium hydroxide)和氢氧化钾(potassium hydroxide)来中和酸性。pH酸硷值同时影响水中养份的可溶性，而对养份可溶性最优化的pH酸硷值是6.5或是再稍微低一点。硝化作用和养份可溶性这两者必须取得平衡，所以在鱼菜共生系统中，pH酸硷值维持在7是最理想的。倘若pH酸硷值过高，养份将沉淀而无法溶入水中，植物将呈现营养不良状态，影响到作物的生长和收成。反之，如果pH酸硷值过低，水中的氨将会累积到一个对鱼有毒性的程度，不同的养份将沉淀而无法溶入水中，对植物的生长和产出带来不利影响。因此，务必监控水中pH酸硷值。
后记 有位智者说过，水产养殖应该设计成只需要一部帮浦即可。他说：一个上帝、一个国家、一部帮浦，而这个人就是美国加州Seagreenbio水产养殖场的主人Dean Farrell。他的养殖场有10万条吴郭鱼，但他只用一部13匹马力的帮浦。在鱼菜共生系统中，一样的道理，应该设计成只安装一部帮浦即可。将水从系统中的最低点打到最高点，每个点都彼此紧密併排在一起，然后让水流透过重力作用，流送到系统中的每一个角落。一个帮浦的定律可以省下金钱和带来成功。
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