【 魚菜共生 】 | 魚菜共生系統 |「MindHub Academy」魚菜共生課程

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MindHub Academy提供的魚菜共生課程讓學生認識魚菜共生原理, 明白魚菜共生系統的生態循環及生長環境需要的元素。配合基本電子裝置, 學習編寫自動化程序。讓學生了解Micro:bit, 由硬件上的組裝技巧, 到軟件上的編程知識。透過科技科技發展是一個「觀察、發現、探究及創造」的過程,透過鼓勵從全新角度發現問題、分析並通過親手實踐,不斷修正錯誤,最終獲得啓發,才能務實地鍛鍊出未來社會和世界需要的人才。

MindHub Academy學習魚菜共生課程著重帶領學生討論魚菜共生系統的目的及功能,從而把理念與社會及生活融合。 學習魚菜共生過程中我們引發同學的創意、熱情,加強學習技巧、思想、邏輯思維和理性思維的能力。 通過生態系統教育STEM,讓學生貼近自然並且認識生命教育,愛惜生命,珍惜機會。

魚菜共生・概要

魚菜共生(Aquaponics)是一種新型的複合耕作體系,它把水產養殖(Aquaculture)與水耕栽培(Hydroponics)這兩種原本完全不同的農耕技術,通過巧妙的生態設計,達到科學的協同共生,從而實現養魚不換水而無水質憂慮,種菜不施肥而正常成長的生態。魚菜共生包括養殖桶、生化過濾槽、栽培植床以及水、空氣幫浦。系統中水流方向為:養殖桶→生化過濾槽→抽水馬達→栽培槽→重力回流至養殖桶。養殖桶主要是提供魚類生長的場所,在高密度的養殖環境下必須適度打氣提高溶氧量,以防魚隻死亡。生化過濾槽內填充生化球、毛刷等材料供硝化菌棲息繁衍,以將水中的氨轉換成植物可利用的硝酸離子。栽培植床以一般水耕栽培的方式將作物定植於浮板上,作物吸收水中的營養鹽而生長,而淨化後的水回流至養殖桶,水的循環

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魚菜共生・歷史

在古代,中國南方和泰國,印度尼西亞等東南亞國家就有稻田養魚的,養殖的種類包括:鯉魚,鯽魚,泥鰍,黃鱔,田螺等比如浙江麗水稻田養魚,距今1200多年歷史。由於受困於乾旱缺水的氣候條件,1970年代以來,澳大利亞的園藝愛好者們成為魚菜共生早期的先行者,借助互聯網的開放性,在世界各地播下了火種。在知識和經驗分享的過程中,魚菜共生園藝得到快速發展,逐漸成為一場全球性的活動愛好。1997年年開始,維爾京群島大學的詹姆斯Rakocy博士和他的同事們研發出了一種基於深水栽培的大型魚菜共生系統。之後,世界各國多個大學逐步開展相關技術研究,探索大規模魚菜共生農業生產的技術方法。

魚菜共生課程・原理

利用魚的排泄物,經由抽水機送到有硝化作用的蔬菜水耕池,其中的水中懸浮物與有害元素(有機大分子),經硝化菌等益菌的轉化為營養小分子(氮,磷,鉀,鎂,…等)後,供給植物的水根吸收,經光合作用促使植物成長,同時也淨化了水質,循環回魚池提供魚類健康的生長環境,利用水循環交換的設備,讓兩種生物互惠合作生長。

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魚菜共生 ・ 系統形式(介質式栽培床)

介質填充的植栽床最簡單也最適合家庭採用,使用礫石’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”(“洪水和排水”或“潮水和流動” ,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。

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魚菜共生 ・ 系統形式(養液薄膜式)

養液薄模式通常使用在水耕,較少用在魚菜共生。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開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。養液薄膜式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。

魚菜共生 ・ 系統形式(深水栽培式)

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

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魚菜共生系統・栽種的作物

適合魚菜共生系統栽種的農作物種類

春:皇宮菜、秋葵、空心菜、甜羅勒、甜椒、小黃瓜、山苦瓜、紫蘇。
夏:絲瓜、玉米、芹菜、碗豆、羅勒、茄子、空心菜。
秋:辣椒、草莓、西洋芹、高麗菜、花椰菜、青花菜、小松菜、羅蔓。
冬:茼蒿、韭菜、甜菜根、結球萵苣、萵苣。

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魚菜共生系統・養殖魚種

適合養殖的魚種 – 食用魚種:吳郭魚、紅尼羅魚、加州鱸、寶石鱸、七星鱸、銀鱸、珍珠鯉、曲腰魚、鯰魚、鰻魚、大口鱸。觀賞魚種:朱文錦、金魚、錦鯉、龍鯉、玉如意、蓋斑鬥魚、血鸚鵡、孔雀魚。

魚菜共生・好處

1)種植方式可自證安全可靠。因為魚菜共生系統中養殖有魚,任何農藥都不能使用,稍有不慎就會造成魚的死亡,也會造成微生物和細菌種群的死亡,最終導致系統的崩潰。

2)魚菜共生不使用土壤進行栽培,避免了土壤的重金屬污染,及相鄰土地施放化學農藥所造成的污染。

3)水資源使用(環保),尤其適合水供應短缺的地方。

4)離地種植,可在受污染的地上進行,解決土地問題。

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魚菜共生系統 ‧ 階段式探索進程

  • 合作+觀察:增加組織力、群體合作及溝通的技巧。

  • 探究+量度:使用簡易科學方法及儀器,培養科學探究精神。

  • 分析+推論:利用圖表、數據整理方法,呈現學習結果,讓同學早一步熟悉中學上課模式。

  • 發明+証實:把知識靈活運用,種出有機蔬菜,分享成果。同時讓課程成效持續在校內發展。

魚菜共生課程・學習目標

讓學生認識魚菜共生原理, 明白生態循環及生長環境需要的元素。配合基本電子裝置, 學習編寫自動化程序。讓學生了解Micro:bit, 由硬件上的組裝技巧, 到軟件上的編程知識。魚菜共生課程著重帶領學生討論魚菜共生系統的目的及功能,從而把理念與社會及生活融合。 學習過程中我們引發同學的創意、熱情,加強學習技巧、思想、邏輯思維和理性思維的能力。 通過生態系統教育STEM,讓學生貼近自然並且認識生命教育,愛惜生命,珍惜機會。科技發展是一個「觀察、發現、探究及創造」的過程,透過鼓勵從全新角度發現問題、分析並通過親手實踐,不斷修正錯誤,最終獲得啓發,才能務實地鍛鍊出未來社會和世界需要的人才。

魚菜共生課程・ 教學成果

課程推動的實務方面,團隊先以「魚菜共生」為課程核心主軸,運作上先聚焦於魚 菜共生系統的原理、設計與實作,隨後輔以「植物發育」、「水產養殖」、「指標生物」、「水 質檢測」、「有機堆肥」、「植物病蟲害」、「綠能科技」等延伸課程作深化學習,再進行系統 的整合,最後再以專題式探究,應用魚菜共生平台進行問題發想、問題解決與科學觀測紀 錄、數據分析討論,完成一跨學科領域的實作、科學研究專題。
透過水產養殖和農耕結合之魚菜共生的概念,紛紛在居家的屋頂、客廳角落及陽台設置靠著養魚用的水循環灌溉植物的生態系統。既能營造綠色景觀、建立生趣盎然的生態美景,還能提供無毒、新鮮、衛生的食材。透過學校的教育及體驗活動,讓學生瞭解其中的道理,並強調環境保育和資源永續利用將是刻不容緩的永續工作。
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魚菜共生 | 魚菜共生系統 | 魚菜共生課程 - FAQ

魚菜共生(Aquaponics)是一種新型的複合耕作體系,它把水產養殖(Aquaculture)與水耕栽培(Hydroponics)這兩種原本完全不同的農耕技術,通過巧妙的生態設計,達到科學的協同共生,從而實現養魚不換水而無水質憂慮,種菜不施肥而正常成長的生態。魚菜共生包括養殖桶、生化過濾槽、栽培植床以及水、空氣幫浦。系統中水流方向為:養殖桶→生化過濾槽→抽水馬達→栽培槽→重力回流至養殖桶。養殖桶主要是提供魚類生長的場所,在高密度的養殖環境下必須適度打氣提高溶氧量,以防魚隻死亡。生化過濾槽內填充生化球、毛刷等材料供硝化菌棲息繁衍,以將水中的氨轉換成植物可利用的硝酸離子。栽培植床以一般水耕栽培的方式將作物定植於浮板上,作物吸收水中的營養鹽而生長,而淨化後的水回流至養殖桶,水的循環

利用魚的排泄物,經由抽水機送到有硝化作用的蔬菜水耕池,其中的水中懸浮物與有害元素(有機大分子),經硝化菌等益菌的轉化為營養小分子(氮,磷,鉀,鎂,…等)後,供給植物的水根吸收,經光合作用促使植物成長,同時也淨化了水質,循環回魚池提供魚類健康的生長環境,利用水循環交換的設備,讓兩種生物互惠合作生長。

1)種植方式可自證安全可靠。因為魚菜共生系統中養殖有魚,任何農藥都不能使用,稍有不慎就會造成魚的死亡,也會造成微生物和細菌種群的死亡,最終導致系統的崩潰。

2)魚菜共生不使用土壤進行栽培,避免了土壤的重金屬污染,及相鄰土地施放化學農藥所造成的污染。

3)水資源使用(環保),尤其適合水供應短缺的地方。

4)離地種植,可在受污染的地上進行,解決土地問題。

課程推動的實務方面,團隊先以「魚菜共生」為課程核心主軸,運作上先聚焦於魚 菜共生系統的原理、設計與實作,隨後輔以「植物發育」、「水產養殖」、「指標生物」、「水 質檢測」、「有機堆肥」、「植物病蟲害」、「綠能科技」等延伸課程作深化學習,再進行系統 的整合,最後再以專題式探究,應用魚菜共生平台進行問題發想、問題解決與科學觀測紀 錄、數據分析討論,完成一跨學科領域的實作、科學研究專題。透過水產養殖和農耕結合之魚菜共生的概念,紛紛在居家的屋頂、客廳角落及陽台設置靠著養魚用的水循環灌溉植物的生態系統。既能營造綠色景觀、建立生趣盎然的生態美景,還能提供無毒、新鮮、衛生的食材。透過學校的教育及體驗活動,讓學生瞭解其中的道理,並強調環境保育和資源永續利用將是刻不容緩的永續工作。

讓學生認識魚菜共生原理, 明白生態循環及生長環境需要的元素。配合基本電子裝置, 學習編寫自動化程序。讓學生了解Micro:bit, 由硬件上的組裝技巧, 到軟件上的編程知識。魚菜共生課程著重帶領學生討論魚菜共生系統的目的及功能,從而把理念與社會及生活融合。 學習過程中我們引發同學的創意、熱情,加強學習技巧、思想、邏輯思維和理性思維的能力。 通過生態系統教育STEM,讓學生貼近自然並且認識生命教育,愛惜生命,珍惜機會。科技發展是一個「觀察、發現、探究及創造」的過程,透過鼓勵從全新角度發現問題、分析並通過親手實踐,不斷修正錯誤,最終獲得啓發,才能務實地鍛鍊出未來社會和世界需要的人才。

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