养鱼不换水，水质还没有问题

种菜不施肥，蔬菜却能正常生长

不仅如此，工厂内还做到了

全程无人化作业

蔬菜产量更是露地栽培的5倍以上

一起来看看这套

荣获17个国家发明专利的AI工厂吧！

7年打造国内首家工厂化鱼菜共生平台

“作为日常生活中的主要食物之一，鱼受到了很多人的青睐，但现在的养鱼存在一些问题。”苟小红说，传统的池塘养鱼需要占用耕地，且鱼的粪污及未吃完的饵料都会对水体造成污染，这些都是传统淡水养鱼遭遇的挑战

以重庆传统的池塘里的净水养殖为例，鱼类大量的排泄物，在夏天高温的作用下，很容易造成水质的富营养化，传统的处理方式，就是投入大量的消毒药剂，但这样对渔业养殖产生较大影响。

为了解决这些问题，重庆市农科院的专家们花费7年研究，选择两条路径一起走，把种植业和养殖业相结合，把农业变成工厂化、智能化。

在池塘上种植蔬菜，可以利用植物生长中大量吸收氮肥的特征，很好地解决水质的富营养化。达到少换水，甚至不换水的目的。同时，蔬菜能很好地从水中吸收氮肥，完全不用施肥。这种种养模式通过以菜养水、水养鱼、鱼种菜的生态循环，通过鱼-蔬菜-微生物协同共生关系解决了渔业养殖与蔬菜种植的痛点。

然而鱼菜共生对相关技术要求较高，需要随时注意系统内的生态平衡，如果操作不当，很容易造成鱼菜不可兼得甚至两败俱伤的后果，相关模式一直没有大面积推广使用。

因此，工厂化、智能化鱼菜共生种养模式成了鱼菜共生的新时代发展，当时，工厂化鱼菜共生的技术及设备在国内均没有，国外虽然有，但成本太高，且不一定适合国内使用。

“经过7年努力，我们打造了国内首家工厂化鱼菜共生生产技术装备创新研发平台。”重庆市农科院院长、研究员、国务院特殊津贴专家苟小红介绍，重庆市农科院已研发出工厂化循环水养鱼系统、精量投饵机、鱼粪浓缩生化处理系统、蔬菜无人化育苗系统、温室智能物流系统、分光式立体栽培系统等25台套系统设备，并获得了17项国家发明专利，进一步将农业变得工厂化、智能化。

“一粒种子到一颗菜”全程无人化作业

在工厂内的高密度养鱼池内，通过传感器可以实现养鱼水质精准监测预警，投饵、捕捞分级等作业可以实现机器换人，实现了补水、投饲、供氧、温控、粪污处理等各环节智能化作业。

在蔬菜种植区内，可实现蔬菜播种、移栽、定植、运输、灌溉、环控、采收、切根、包装等生产环节的智能化无人操作，做到了“一粒种子到一颗菜”全程无人化作业。

鱼菜共生AI工厂包括智能种养车间4000平方米、加工中试车间1200平方米、鱼类繁育车间1850平方米、水肥控制车间300平方米。鱼菜生产区域及规模主要包括蔬菜栽培面积2000平方米，蔬菜育苗面积1000平方米，水产养殖水体800立方米，每年可以产出绿色蔬菜100吨、大口黑鲈160吨。

工厂以生菜、苦苣、韭菜等叶菜类蔬菜为主，采用蔬菜分光立体栽培模式，15层的种植架可周年生产8-10茬，每平方米可收获80公斤，产量为露地栽培的5倍以上。

养殖的品种包括加州鲈鱼、胭脂鱼等，养鱼密度每立方米可达100公斤，约为池塘养鱼的20倍以上，且相比传统养鱼，鱼的养殖周期缩短二分之一，可节省20%的饵料。鱼菜共生AI工程共计每年可以产出绿色蔬菜100吨、高品质鱼类160吨。

发展工厂化鱼菜共生技术，既能解决传统水产品面临的长江十年禁渔、保供增收与生态保护、耕地占用、劳力不足等产业发展难题；还能实现种养循环全利用、蔬菜生产零化肥、养殖污粪零排放、产品品质零风险的“一全三零”目标。

苟小红说，未来重庆市农科院还将与重庆水产科学研究院合作开展长江鱼类保护性繁育，实现增殖放流。同时，进一步加强鱼菜共生技术研发并寻找到一条可以标准化落地盈利的方案。

鱼菜共生AI工厂示范应用情况

1.叶菜全程无人化生产示范应用

（1）低能耗水力驱动蔬菜立体栽培设备 

采用水力驱动代替电力，可提升温室空间利用率，增加叶菜单位面积产量，减少栽培设备单位面积日耗电量。

（2）智能化物流输送系统 

基于自动导引运输车（AGV）的温室智能物流系统，采用TSP旅行商算法以时间最短为优化目标对AGV运输车、取放机器人、运输路线、运输时长进行优化调度，可实现栽培盘物流运输的无人化操作和智能化管控，提高转运速度和效率，节省劳动力投入。 

（3）蔬菜智能收割系统

蔬菜智能收割系统，可实现叶菜采收环节中根菜分离、净菜收集包装、定植杯（盘）清洗回收全程智能化控制，整线工作效率2333颗/小时，节省劳动力投入65%以上。

（4）移栽定植作业设备

移栽定植作业设备可实现钵体菜苗移栽、育苗盘清洗整理的无人化操作，平均移植速度31.95株/min，移栽精准率97.5%，提高移栽环节工作效率60%以上，节省劳动力投入80%以上。

（5）栽培盘智能取放机器人 

栽培盘智能取放机器人可实现栽培盘从立体栽培架上的取放无人化操作。固定作业机器人作业能力达到962.02公斤/小时，移动作业机器人作业能力达到453.16公斤/小时，作业成功率均达到100%，节省劳动力投入80%以上。 

（6）潮汐式无人化育苗系统 

潮汐式无人化育苗系统，实现了基质处理、定植盘解垛、定植杯装盘、精量播种、育苗盘摆/取盘、潮汐式水肥一体化灌溉、人工补光等作业全程无人化。播种效率300育苗盘/小时。

2.高密度循环水养鱼生产示范应用

基地搭建了1套工厂化循环水养鱼系统（RAS），水体体积约1000立方米，最大养殖密度100公斤/立方米，配套养鱼水质在线监控系统，实现了智能化控制。采用全自动投饵机、吸鱼分鱼机等智能装备，极大降低了劳动力投入。 

（1）循环水生化过滤系统 

采用沸腾式移动床生物滤器，拼装式保温发酵罐+多面马鞍型轻质填料+曝氧系统，滤材在充足溶氧的气力推动和循环水泵入的条件下，经水体中硝化菌和亚硝化菌等微生物充分反应快速消解氨氮等物质。生物填料比表面积=600m2/m3，硝化速率0.45g/m2·d，含高低水位自动启停保护。 

（2）消毒杀菌系统 

采用“紫外线+臭氧”组合，对杀灭绝大多数可能进入水体中的小型或微型生物，目的是防止一些生物可能带来的疾病，或成为潜在的捕食者或生存竞争者。在专用紫外杀菌消毒器内部采用浸没式布置紫外灯，紫外波长250~260nm、紫外线剂量32000um/s.cm2，对自流横向穿越水中病毒进行杀灭。 

（3）尾水收集处理系统 

通过三路流通方式，在鱼池底部设双排污底盘，池外侧的竖流沉淀器，池壁设表面排污和溢流口。3路收集回路目的是将鱼粪、残饵等物质通过竖流沉淀、带反冲洗转鼓式过滤等物理或机械方式进行处理，滤清水回流到养殖系统低位集水池；滤除高浓物质经收集池泵送到种植池转化利用。竖流沉淀器处理量=16m3/h；转鼓式过滤处理量≥80m3/h。 

（4）鱼饵料精准投喂机器人

鱼饵料精准投喂机器人可实现鱼饵料的自动吸饵、称重、自动行走、定时定量定位撒料、自动充电等功能。 

3.养鱼尾水生化处理示范应用 

养鱼尾水处理包括鱼粪收集与浓缩、生化处理等关键环节。采用鱼粪浓缩机，可将鱼粪TS浓度0.06%提高至4.21%，浓缩70倍，解决养鱼尾水TS浓度低的问题。通过养鱼尾水生化处理工艺，实现将鱼粪浓度浓缩至TS3-5%，氨氮去除率67.42%，硝态氮浓度＞2000mg/L，提高70.64%，亚硝氮浓度＜0.2mg/L，提高了养鱼尾水的利用率。通过鱼粪水肥一体化灌溉系统，将处理后的养鱼尾水自动配比成蔬菜栽培的营养液，进行循环灌溉。智能化、精细化管理，提高劳动生产效率，降低生产成本。 

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信息来自光明社重庆、新华社、重庆市农科院等

长江蔬菜综合整理