基质栽培式鱼菜共生系统成本收益分析

基质栽培式鱼菜共生系统成本收益分析
——以上海某庄园为例

一、前言
鱼菜共生系统是一种环境友好型的人工生态系统,在整个的生产过程中,不会有破坏环境的生产投入,也不存在以牺牲环境为代价的产出,为人们提供高质量的绿色有机蔬菜和鱼类。
鱼菜共生系统实现了从废物到营养物的转化,是一种高效集约的生产方式,是一种真正的可持续发展的生产模式。这种生产模式能够满足人们对生态环境保护和食品安全的要求,也符合我们国家在十九大报告中所提倡的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大新的发展理念。
根据蔬菜种植方式的不同,通常把鱼菜共生系统分为以下三种,即营养液膜栽培模式(NFT, Nutrient Film Technique)、深水栽培模式(Deep Water Culture Technique)和基质栽培模式(MediaBed Technique)。营养液膜栽培模式是一种溶液培育法,将植物放置于平行设置的种植槽内,通过根系从槽内营养液中吸收养料来实现植物生长。深水栽培模式是比较容易实现产业化与工厂化的生产模式,在这个系统中硝化处理过程是关键环节,也是技术难点。基质栽培模式,又叫基质填充生长床技术,是小型鱼菜共生系统最受欢迎的设计。
基质栽培模式鱼菜共生系统,采用地下掩埋式养鱼池和地上蔬菜基质生长床,充分利用地下和地上空间,使空间得到高效利用。与其他两种栽培模式相比,填充在蔬菜生长装置中的基质,发挥了机械过滤和生物过滤的双重作用,不需要再单独地增加过滤器,简化了生产过程,便于推广应用。因为基质栽培模式鱼菜共生系统能高效利用空间,装置简单易学,是当前推广应用范围最广和最流行的鱼菜共生系统。这也是本文将基质栽培模式作为研究对象的主要原因。
国内外关于鱼菜共生系统的研究主要集中在以下两方面:第一方面是对技术的研究。张明华和丁永良(2004)通过实验对鱼菜共生系统的工程设计技术进行了研究。梅会清和蒋明健(2010)[3]两位学者对鱼菜共生系统中能够增产增收的微孔增氧技术进行研究。田丽粉和李雪光、黄金洪(2014)以广东省博罗县为例对鱼菜共生系统中的鱼类的养殖技术及水体改良技术进行研究。王雅敏(1991)以太阳能式的鱼菜共生系统为例对系统所用到的设施和结构设计的技术进行研究。第二方面是对系统产出品即鱼和菜的研究。关于此部分的研究主要是集中在对鱼和蔬菜的品种挑选和两者之间的搭配的比例,以及对鱼和蔬菜的管理与监控。王荣林和潘明庚(2011)列举了此系统中可供选择的不同鱼类,指出了罗非鱼是一个较适合的品种,对鱼类和蔬菜的管理也提出了一些参考意见。Shete AP(2013)是研究了鱼菜共生系统中的金鱼和鲫鱼的饲养密度。而 Lennard WA 和 Leonard BV(2004)
 主要是对不同水流速度下的蔬菜的生长速度和生理特性等进行了研究。
对鱼菜共生系统的研究目前主要是集中在上述的两个方面,但也有少量的文献对鱼菜共生系统的经济生态效益方面进行了研究。目前仅有 Tokunaga K 与 Tamaru C(2015)对美国夏威夷的小型商业鱼菜共生系统的经济可行性进行了论证;Love DC 和 Fry JP 等学者(2015)通过调查对鱼菜共生系统的产出和盈利性进行了研究。综上所述,当前国内外大量文献研究主要集中在技术方面,但是对于其经济效益方面的研究相对较少。因此,本文采用案例分析的方法,选取具有代表性的基质栽培模式鱼菜共生系统为研究对象,对其成本收益进行研究,进而提出相关建议。

二、基质栽培式鱼菜共生系统成本收益分析
(一)上海某庄园基质栽培式鱼菜共生系统基本情况介绍
该庄园位于浦东新区,是一个农家乐式的度假村,其最大特色是园内有一个基质栽培式鱼菜共生系统的大棚。大棚整体设计为透明的近正方体结构,占地总面积约为 1500m2。在该鱼菜共生系统中,养鱼池的总体积为 110m3,蔬菜基质生长床的总面积为 500m2。其中养鱼池采取是掩埋式的,就是从地表向地下深挖 1m,每个鱼池的宽度也为 1m,长度为 30m,共有三个鱼池,鱼池总长度为 90m,分布在除入口一侧的其他三个边上。蔬菜基质生长床,则是分布在养鱼池的周围,基质生长床的宽度为 1m,高度为 0.5m,总长度为 500m。
(二)上海某庄园基质栽培式鱼菜共生系统年度成本测算
1. 固定成本测算
该庄园位于上海市浦东新区,2010 年 1 月 8 日成立,到现在已经成立了 7 年时间。该庄园内的基质栽培式鱼菜共生系统是从 2015 年开始筹备建立的,用于此系统的土地,是通过流转的农民手中的耕地,每亩土地(一亩地约为 667m
2)一年的租金为 900 元,那么土地的租金一年约为 2000 元。该鱼菜共生系统的技术支持费用主要是在系统建立之初的投入,该庄园的技术投资费用为 15 万元,这个费用也包括后期的系统维护的技术支出。大棚建设中包括了大棚钢结构、覆盖用塑料膜、棚内基质床和养鱼池的搭建、管道铺设、水泵(可以使用 3-5 年)等相关费用,约为 60 万元。为了尽可能地保证蔬菜的品质,该庄园的做法是购买蔬菜的种子,自行培育种苗,因此引入了快繁池设备,大约花费 8 万元。而用于蔬菜生长的基质床,就是用陶砾填充的,一般是半年更换一次,陶砾年投入约为 8000 元。由于运转良好的鱼菜共生系统是一个完全自循环的系统,只要系统内运转正常,不需要额外的人工投入。所以在鱼菜共生系统内就需要一套自动化的设备,包括虹吸系统、定时器和静电发生装置等,投入约为 7 万元。为了保证蔬菜的品质,该庄园还建设了一个小型的蔬菜冷库,用于贮运,投入了 10 万元。而且,该庄园提供送货上门的服务,所以购买了一辆运输车,花费约为 6 万元。根据《中华人民共和国企业所得税法实施条例》第六十条的规定,可知房屋、建筑物计算折旧的最低年限为 20 年,其他生产设备的折旧为 10 年,运输车的折旧为 4 年。根据《中华人民共和国企业所得税法实施条例》第六十七条的规定,可知技术支持费用属于无形资产,无形资产的摊销年限不得低于 10 年,本文按 10年计算。因此,上海该庄园鱼菜共生系统的年度固定成本的计算公式,即年度固定成本=土地租金+固定资产折旧+技术支持摊销,则可以得到表 1。
海某庄园鱼菜共生系统的年度固定成本
2. 年度变动成本估算
上海该庄园内的基质栽培式鱼菜共生系统的变动成本是指维持系统运行的费用,主要包括购买辅助材料(鱼饲料、菜种)的费用、电费、水费、劳务费、工资及福利费用、修复费用和其他费用。为了维持系统的正常运行,鱼苗进入系统的时候,鱼苗的大小略有不同,所以,鱼苗价格的估算采用均价,大约为 2 元,维持系统的一年的正常运行的鱼类约为 3000 条,那么鱼苗的成本价为 6000 元。系统中的蔬菜种植以生菜和番笳为主,还会兼种其他蔬菜,一年中蔬菜种苗购买的大约花费为 10000 元。根据调查了解到,该系统是叶生蔬菜和果生蔬菜混合进行,在该庄园内的鱼菜共生系统中的蔬菜基质生长床中有 50%的面积用来种植叶生蔬菜,每平方米种植约 20 棵,50%的面积用来种植果生蔬菜,每平方米种植 5 棵。根据蔬菜种植种类的不同,向系统中投入的鱼饲料的数量也是随之变动。以种植叶生蔬菜为例,则每天每平方米要投喂40-50g 的鱼饲料;以种植果生蔬菜为例,则每天每平方米要投喂 50-80g 的鱼饲料。所以每天每平方米投喂的鱼饲料 65g 左右,而市面上鱼饲料的价格通常是 20 元/千克,则一年需要的鱼饲料大约为 5400kg,费用约为 11 万元。鱼菜共生系统的正常运行,每年的电费总额是 15000元,水费约为 10000 元。在系统的正常运转过程中,劳务费的支出主要是在系统建立之初的一个月里,每天都需要专业技术人员的实时监控。还有就是在投放鱼苗、种植蔬菜、收鱼和收菜的时候,需要较多人工投入,其他时候,系统的日常维护仅需要一名工人。一年下来,散工的工作时间大约为 50 天,每次需要 3 名工人,每名工人每天 70 元,散工的工资为 10500 元;再加上一个日常维护人员,这个维护人员是要常期对系统进行跟踪,所以是企业的正式员工,其工资是一年 36000 元,一年下来的人工费用约为 4.05 万元。由于在鱼菜共生系统中,水是整个系统的关键,所以每隔三个月要做一次水质检测,一年的花费大约是 8000 元。通过对相关数据的整理,可以得到表 2。
上海某庄园鱼菜共生系统的年度变动成本
(三)上海某庄园基质栽培式鱼菜共生系统收益测算
1. 生产能力测算
鱼菜共生系统中同时养鱼和种菜,在养鱼池中投放鱼饲料,用来保证鱼的生长,之后养鱼水通过管道流入到蔬菜生长床,这些养鱼水转化成促进蔬菜生长的营养液。经过蔬菜生长床过滤的水,不含对鱼类有害的物质,并重新流回到养鱼池中,形成一个闭环的生产系统。并且,在整个生产过程中不使用任何的农药和化肥,否则鱼会死,菜会黄,系统会崩溃。因此,鱼菜共生系统是一个可以“自证清白”的生产系统,这样就保证生产出来的鱼和蔬菜都是纯天然、无污染的绿色有机产品。根据实地的调查和访谈的结果,鱼菜共生系统主要养殖的鱼类有:鳊鱼、鲫鱼、罗非鱼和少量的观赏鱼类。进入系统中的鱼苗成活率较高,约为 80%至 90%。由于系统中的鱼类是自然生长,因此,鱼类生长速度较慢,平均每年产量约为 1500Kg。鱼菜共生系统生产出的鱼是纯天然的高品质产品,其市场价格通常为 100 元/千克,鱼类每年创造的收入约为 15 万元。而且,基质生长床中的蔬菜,通常根据季节来选种一些当季蔬菜,包括生菜、番茄、黄瓜、南瓜、苦瓜等,除了种植蔬菜,还会种薄荷、红叶枸杞、香蕉、百香果等水果和药材。在该庄园的鱼菜共生系统内,生菜每月的产量约为 5000 棵,年产量约为 6000Kg;番笳的年产量大约有 1500Kg左右,再加上还会混合种植一些其他种类的蔬菜,比如红叶枸杞、田七、覆盆子等。因而,该系统内各类蔬菜的年产量可以达到 7500Kg 左右,由于蔬菜不是种在土地上,同时也不需要额外的营养补充,所以系统内产出的蔬菜也是一种无污染的、绿色的、有机的蔬菜。与市场上的普通蔬菜价格相比,有机蔬菜的价格较高,通常有机生菜的价格为 16 元/千克、有机番笳的价格为 20 元/千克,那么每年生菜的销售收入为 10 万元,番笳的销售收入为 3 万元,其他的蔬菜、瓜果和药材收入为 2 万元左右,则每年种植收入约为 15 万元的收入。
2. 其他收入
参观和项目合作也是此系统收入的一部分。进入到该庄园的旅游者,通常都会对“养鱼不换水而水质无忧,种菜不施肥而长势良好”的鱼菜共生系统发生浓厚的兴趣,这样通过科普观光的形式也能增加鱼菜共生系统的收入。该庄园同时是上海海洋大学专业硕士实习基地、是小学生自然课堂的延伸,同时与国内多所院校和研究所都进行了合作。这些活动的年收入大约为10 万元/年。通过对相关数据的整理,可以得到表 3。
上海该庄园鱼菜共生系统的成本收入测算
3. 鱼菜共生系统成本收益率分析
成本收益率是一个会计指标,计算公式为:成本收益率=利润/成本费用。这表明单位成本获得的利润,反映的是成本与利润的关系。一般成本收益率越高,企业的运营效率越高,收益率越高越好。在本文中,关于鱼菜共生系统成本收益率的计算中,以一年为时间单位,以 1500m2 为面积单位来进行计算。通过上面的分析整理,可以得到表 4。
上海某庄园鱼菜共生系统的成本收益率分析
通过表 4 可以看出上海该庄园鱼菜共生系统的成本收益率大于 1,说明该庄园内的鱼菜共生系统具有较好的盈利能力,可以继续经营,说明鱼菜共生系统在经济上具有可行性。
4. 鱼菜共生系统投资回收期分析
投资回收期=总投资÷年平均利润×100%=106.8÷(21.55/2)×100%=9.91(年)
经过计算得出该项目的投资回收期是 9.91 年,约为 10 年,对于以盈利为目的的投资者来说鱼菜共生系统的投资回收期较长,需要长期的资金投入,短期内不能实现盈利,这说明该项目的风险较高。

三、结论
(一)基质栽培式鱼菜共生系统的优势
第一,持续高效。基质栽培式鱼菜共生系统始终处于运转过程中,生产过程不会中断,所以系统会源源不断地生产鱼和蔬菜。同时,兼有生态饮食服务,科普宣传活动,与大学联合研究等,是一种高效的生产模式。
第二,节约能源。它有别于传统的水产养殖,不存在水污染,所以不需要经常大范围地换水。系统本身是一个闭环的生产系统,系统中的水除了蒸发之外,不存在别的耗损情况。又因为水在整个系统中形成了自循环,不需要一直更换水,水的利用率达到了 90%以上。养鱼池在大棚中,白天水池可以蓄积来自太阳光的能量,晚间释放出来。所以,鱼菜共生大棚中,白天比普通大棚凉爽,晚上又比普通大棚温暖,形成了一个微型的海洋性气候,节约大量加温大棚所需的能源,节约了大量电力消耗。鱼菜共生系统的建立,可以大大缓解用地困境,因为整个的生产过程对土地的依赖非常小,不需要占用过多的土地,节约用地,同时,也可以避免很多的土生疾病。因此,鱼菜共生系统是一个节水、节电和节约土地的生产系统。
第三,高品质产出。通过对鱼菜共生系统产出能力的分析,可以看到在鱼菜共生系统的整个生产过程中,完全不需要使用肥料与农药,鱼和菜的生长是依赖系统中不断流动的水。通过微生物的作用保证鱼和菜的高品质。在追求食品安全与绿色 GDP 的现代社会,这种完全可以自给自足的系统,的确是一种非常值得大力推广的可持续发展生产模式。
基质栽培式鱼菜共生系统有着这么多的优点,但是在中国却并没有出现大规模的应用,这是因为基质栽培式鱼菜共生系统本身也存在着一些缺点,正是这些缺点阻碍了鱼菜共生系统的大范围推广与应用。
(二)基质栽培式鱼菜共生系统的劣势
第一,投资大。通过以上对基质栽培式鱼菜共生系统的成本收益分析,可知基质栽培式鱼菜共生系统初始投资金额巨大,要达到 106.8 万元,这不是普通的中国农民能够负担的。而且,在大规模的投入资金之后,并不会在短期内就立刻见到回报。
第二,技术难。鱼菜共生系统是一个闭环的生产系统,不存在害虫和杂草,不使用肥料和农药,它的良好运转主要是依赖于系统中的鱼、微生物和蔬菜三者之间的平衡。要想达到这个目标,就要求鱼菜共生系统的操作者要对动植物学和生物学有一定的了解,要具备相关专业知识。而这样的高要求显然是高于当前我国农民的基本素质的。
第三,风险高。在系统开始自循环之后,还有一个最大的风险就是系统的不确定性。因为整个系统是一个相互影响的整体,所以其中有任何一个环节出现问题,都会导致整个系统的瘫痪崩溃,进而出现无法挽回的毁灭性后果。因此,运转良好的鱼菜共生系统必须要有完善的日常管理制度,出现问题,要及时发现,尽量将损失降到最低。

四、发展建议
毋庸置疑,作为一种清洁高效的可持续发展生产模式,鱼菜共生系统的前景是非常光明的,其推广也是具有重要意义的。本文认为从以下几个方面来促进鱼菜共生系统的推广。
(一)寻求政府支持
鱼菜共生系统是一种环境友好型的生产系统,它的推广可以满足人们对食品安全的追求,也可以保护生态环境。对于这种高效的生产系统,政府应当对其给予相应的资金扶持,同时与当前的城乡统筹工作相合,设立专项支持项目,鼓励其发展。而对于其存在初始投资规模大和风险大的特点,也要完善农村的金融服务体系,建立相对应的农业保险制度,解决农民的后顾之忧。
(二)把鱼菜共生系统做大做强,使其发展成为生态种养模式的典范以当前正在实施的优势特色农业提质增效行动计划,正在开展特色农产品标准化生产示范,和正在打造区域特色品牌建设的国家战略为契机,鱼菜共生系统企业应该要继续践行良好的农渔业生产规范,推广生产记录台账制度,利用现代化的信息科学开展生产全过程的监控,建立全程可追溯、互联共享的追溯监管体系,做好数据的后期整理与分析,为鱼菜共生系统的后期推广提供数据支持,促使农渔业的可持续发展进入新阶段。
(三)强化鱼菜共生系统中核心技术和系统管理方面的培训
通过上述关于鱼菜共生系统的优劣势的总结可知,想要发展鱼菜共生系统,就要克服鱼菜共生系统在技术和管理方面的难题。采用专家讲解、现场演示等形式来进行开展这些培训,宣传鱼菜共生系统的相关技术和解决管理过程中遇到的问题,进而助推鱼菜共生系统的发展。
(四)与乡村休闲旅游产业的发展相结合
推进鱼菜共生系统与旅游、教育、文化、康养等产业深度融合。现代化鱼菜共生系统的产出模式就是多元的,既有绿色有机的鱼和蔬菜的产出,也与高校和相关机构合作,还有各种类型的参观活动。应该大力推广鱼菜共生系统这样一种新型的和多元化的复合种养模式,使其成为乡村休闲旅游产业中的一大特色,助力乡村旅游产业的发展。
(五)用于满足特殊地域与场所的生活需求
鱼菜共生系统特别适合在水资源贫乏以及人口密集的区域应用。例如,在那些土壤盐碱化严重的内陆地区,鱼菜共生系统这样一个无土栽培生产系统就可以为当地人提供优质的蛋白质和新鲜蔬菜。或者是在长航的远洋轮船上,也可以配备一个规模适中的鱼菜共生系统,用以满足船员们对新鲜蔬菜的需求。