修平科技大學機械工程系

進修部實務專題

太陽能水族寵物箱設計組裝

指導老師: 林永嵩

班 級: 進修部 機械四乙

組 長: 潘栢璟 YA102062

組 員: 林丞偉 YA102048

花詩涵 YA102050

謝光旻 YA102075

中華民國一零六年五月二十五日

摘要

本計劃主旨在於節能環保，妥善的利用太陽能來灌溉植物，淨化魚缸的水質，達到一舉數得的目的。

普遍習慣都市生活的我們，能想像有天我們可以透過養魚還有小型栽種，來供應我們日常所需的新鮮

蔬菜嗎?大樓的屋頂，客廳的角落，房間的一隅，靠著魚的糞便施肥植物，供應我們每個人喜歡的蔬

果。近年來各地開始延伸一種概念叫做“魚菜共生”的農耕方式，透過水產養殖，與和農耕結合的永

續產業。這概念現在正慢慢的延伸到世界各地每個角落。落實概念或許可以給很多社區還有對發展永

續產業行業朋友很多新的啓發性。

致 謝

這次專題我們最感謝的就是指導我們的林永嵩老師，因為老師毫無保留的指導我們，讓我們能夠更

深入的去學習到如何有效的利用太陽能，來達到我們最一開始提倡環保的訴求！

跟在林永嵩老師的身邊可以得到很多我們始料未及的新知識，老師很熱情的與我們分享知識，我們

也孜孜不倦的吸取老師給的珍貴智慧，在這兩年的專題製作中，我們一組四人也在不知不覺中成長了

許多！

我們也很感謝一組人彼此的陪伴，一起製作一起組裝，讓我們的心有了緊密結合，因為身為同一組

而感到開心，能夠一起接受失敗，一起成長，一起得到許多寶貴的經驗，在畢業後，回想起那時候的

時光，仍然會慧心一笑，那些回憶將是我們組員最珍貴的寶藏！

雖然這兩年不是時時刻刻都是順利的，但是我們不怕失敗的一再嘗試，最後得到了最終的成功時，

那份感動是無法言喻的，失敗是成功之母，這句話我們倍感認同。

目 錄

摘 要......................................... 錯誤! 尚未定義書籤。

致 謝............................................................ 5

目 錄......................................... 錯誤! 尚未定義書籤。

第 1章 緒論...................................................... 8

1.1 前言 ....................................................... 8

1.2 研究動機 ................................................... 8

1.3 研究方向 ................................................... 8

1.4 研究目的 ................................................... 8

1.5 研究架構流程 ............................................... 8

1.6 時間進度管制 ............................. 錯誤! 尚未定義書籤。

1.7 工作分配 ................................. 錯誤! 尚未定義書籤。

第 2章 圖、表、公式.............................................. 9

2.1 前言 ....................................................... 9

2.2 圖 ......................................................... 9

2.3 表 ........................................................ 18

2.3.1 表內容格式.............................................. 18

2.4 公式 ..................................... 錯誤! 尚未定義書籤。

第 3章 研究方法................................................. 19

3.1 前言 ...................................................... 19

3.2 **的介紹 .................................................. 20

3.3 **的原理 .................................................. 25

第 4章 模具製作................................................. 30

4.1 前言 ...................................................... 30

4.2 模具工作原理 .............................................. 30

4.3 模具設計 .................................................. 30

4.4 模具加工程序 .............................................. 31

第 5章 結果與討論............................................... 33

第 6章 結論與建議............................................... 35

6.1 結論 ...................................................... 35

6.2 建議 ...................................................... 36

參考文獻...................................... 錯誤! 尚未定義書籤。

第1章 緒論

1.1 前言

只需要小小魚缸，不需施肥，不必澆水，在陽台、頂樓等空間就能進行，即可建立一個小小農場。

這項結合水產養殖與水耕栽培的魚菜共生系統，近年來成為追求自給自足、安心食材的市民農耕的新

選擇。

1.2 研究動機

因為最近頻傳的食安風波，我們組員一致同意要從環保健康的角度，來種植蔬菜，打造一個零污

染的種菜天地，在園藝作物栽培實習時，學習到有關水耕栽培的由來及相關知識。水耕栽培是農業之

一大突破，也有許多人投入、結合光電科技，推廣出如植物工廠等環控農業。但其中，人 造養液一

直是社會大眾不敢購買和食用的原因，也是我們身為園藝科學子，很想要研究了 解。透過公視節目

《我們的島》進而知道一個漸漸在台灣提升層次發展的栽培方法－魚菜 共生。希望透過此研究能探

討魚菜共生的概念並學習其栽培技術。

1.3 研究方向

我們的研究方向是朝向節能環保的方向去進行的，因為近年的能源過剩，地球暖化，我們的環保

意識逐漸抬頭。

1.4 研究目的

最終目的，我們希望可以達到零施肥，零污染，由太陽能板來充飽電池，來過濾魚缸中的水，使

用魚缸中的糞便來進行植物施肥，達到一切自給自足，十分環保。

1.5 研究架構流程

一般以文字敘述與流程圖加以說明研究架構流程，魚菜共生系統顧名思義是把養魚及水耕蔬菜結

合在一起，養殖 槽裡的魚類經由攝食消化後所排放的廢棄物為氨（阿摩尼亞），槽裡的水混 有含氮

廢物經沉水馬達抽到上方的栽培槽，介質裡的亞硝酸菌及硝化細菌便 把氨轉換成植物可吸收的硝酸

鹽類，栽培槽所含的硝酸鹽類經植物吸收後再 排回養植槽，形成水質淨化循環。

第2章 圖、表、公式

2.1 前言

那什麼是魚菜共生呢？以往養魚就是在水裡養，種菜則在土裡種，但是起源於中國珠江三角洲流域

的魚菜共生其實是把蔬菜移到水裡種植，有些蔬菜是可以種在水裡的，如空心菜、筊白筍。簡單來說

就是養魚的水拿來種可以水耕的蔬菜，在魚缸的封閉系統內會形成一個循環，將每項物質做最有效率

的運用。

魚菜共生的優點就是無土栽培，也就不需要噴灑農藥，對環境保護有利。而且魚菜共生適用於多種

環境氣候，大部分的淡水魚種都可以在這個系統內生存，系統又能夠達到自我平衡，另外還有能夠量

產、省水省電省人工等等的優點，不的不說在現今擁擠又充滿汙染的世界，魚菜共生也須是一個環保

的好方法。

2.2 圖

圖 1 魚缸

本體使用水族先生一般玻璃 45*30*45的強化缸，

此魚缸比較小但是高，可以容納更多水量但不占空間。

圖 2 ㄇ型水管

是由 16MM硬水管搭配灣頭做成，作用是在處理上部的水循環此管，

用途是讓水分平均的灑在滴流盒上方。

圖 3 菜苗

說明:這種菜名叫做萵苣又稱為大陸妹是屬冬季的蔬菜類，在中國北京當地俗稱春菜，是屬於萵菜

類種的嫩葉萵苣，此菜因於台灣人熟知的台灣萵苣(A菜)相近，怎其農業民稱之為大陸 A菜而後民眾

誤傳為大陸妹，依據台北農產運銷公司有關人員表示，1999年之前南臺灣農民私下將此菜由中國引

進臺灣栽種，初上市時，許多臺灣消費者不知此菜原名，有些人以其葉片色澤翠綠，又油油亮亮，質

感脆嫩，又聽聞此菜品種來自中國，因此菜名流傳「大陸妹」的俗稱。

在臺灣市場上的蔬菜「大陸妹」（福山萵苣的俗稱）並不是從中國進口，而是在臺灣本地栽種，全

年皆生產[3]。2001年在臺灣南部已是相當普遍的家庭蔬菜，而主要栽培區在以臺灣葉菜類主產區的雲

林縣二崙、西螺地區，每天市場交易量約 2至 3 公噸左右。除了「大陸妹」的俗稱之外，但該公司曾

將此新興蔬菜定名「油麥菜」。不過，「油麥菜」的名在香港、澳門反而指的是台灣俗稱「A菜」的

台灣萵菜。一般傳統萵菜常拿來當海鮮的墊底裝飾，口感不佳，故並不加以食用。此菜（大陸妹）是

改良過的萵菜，有翠綠的大葉片和甜脆的口感，所以很受到大家的喜愛。加上不容易變色的特質和價

錢便宜，也是臺灣火鍋店或小吃店中的明星青菜之一。

圖 4 彎頭

是使用噴燈加熱擴孔裝上去的主要能讓水流轉彎。

圖 5 發泡煉石

發泡煉石又稱陶粒，又名膨脹粘土、火鍊石，是由一種特殊的粘土和水與鋸木屑後，在 1100℃

高溫下燒製成，呈紅褐色粗細不一的多孔輕質石礫狀人造物。有無數獨立的氣孔，表面可吸附多量的

水份，而內部仍保有空氣的兩重構造。種類很多，主要有鋁釩土陶粒砂，頁岩陶粒、粉煤灰陶粒、粉

煤灰陶粒等。發泡煉石主要用途鋪於花盆的底部可有效增加排水及透氣性。排水性佳，植物根部較不

易腐爛。建議使用中型顆粒。鋪於花盆的上方可用於保持土壤水分，不易蒸發。

有覆蓋盆土美化的作用，也可以抑制雜草生長。建議使用小型顆粒。發泡煉石具良好的保水性和

通氣性，本身無菌、無臭。適合用於水耕及礫耕栽培是種植仙人掌最好的介質。蚊蟲、果蠅等無法寄

生於發泡煉石中，有防蟲的作用。適合用於室內植物的栽種。小型顆粒發泡煉石可拌於土壤內，可使

土壤較不易硬化。

圖 6 打氣機

名稱為水妖精，因為此種小型的氣舉作用的篩檢程式，其功率和效率都非常的小，所以小型缸適用，

大缸只可以作為輔助篩檢程式。

設備原理：

是利用打氣時通往底部的氣泡，上浮過程中夾雜著水往上冒，因為內部沒有多餘的水，四周的水會

通過生化棉進入到內部，再由氣泡一同夾帶出來，使生化棉一直可以保持有少量的水通過並將水帶入

上方的滴流盒。

圖 7 12V 充電電池

魚靠鰓呼吸，水族箱裡魚密度越高，容易導致缺氧，所以需要打氣機來進行氧氣

補給，打氣也可以幫助水的波動，另外我們使用打氣接連接打氣機水妖精來把魚缸內

的水帶入上方的滴流盒做循環過濾系統，此打氣機是使用 12V 充電電池啟動的能夠達

到永續環保。

圖 8 滴流盒

此物品是使用滴流盒製作的，可以有效讓水排出且可以短暫停留讓發泡練石能夠保持濕潤能夠過濾

水中雜質例如糞便飼料殘渣，我們的菜苗就是種在這個上面。

圖 9 ADA黑土

用途說明:

我們使用 ADA黑土來用做魚缸的底床此土能給水草帶來養分，且帶來更多效能其功效有以下

1.最適合水草生長的黑土，含天然有機酸的天然壤為原料精制而成，可以再現水草喜歡的弱酸性水質。

2.色澤更偏向大自然界中的自然土色，視覺效果更好！

3.使魚缸變得弱酸性並且能降低 PH及 KH，提供水草和魚類一個最理想的棲息環境。

4.含有豐富有機酸和適當水平的氮，提供有機物在泥土內能有效的穩定水晶蝦、觀賞蝦類健康狀態。

5.腐植酸能幫助水草生長，不會因為崩解或粉碎而導致的水濁與黃水出現。

圖 10 朱文錦

身體側扁，全身鱗片由普通鱗和透明鱗組成，以透明鱗為主，混雜有普通鱗，有紅、白、藍、黑、

黃等顏色交錯，以三色、五花為主，其中以藍色為底色為上品，日本人用和金和三色出目金（中國名

五花龍睛）雜交而成，集三色出目金的色彩與和金的體型的於一體，鰭長尾大，尾鰭單葉，有的個體

也會出現成雙的尾鰭和臀鰭，由於繼承了和金的血統，所以適應能力強，容易飼養，適合在水池或魚

缸飼養，兼俱錦鯉的優雅和金魚的飄逸。

圖 11 鬥魚

正式中文名為五彩搏魚，別名暹羅鬥魚，英文名「Siamese fighting fish」，絲足鱸科搏魚屬，

是美麗且容易飼養的觀賞魚。在人工飼養鬥魚的歷史中，曾以牠善鬥的特性，做為娛樂的工具。

2.3 表

編號 零件名稱 數量

1 太陽能板 1塊

2 充電電池 1顆

3 太陽能燈 1座

4 抽水馬達 1組

5 發泡煉石 2塊

6 菜苗 12盆

7 魚兒 10隻

8 塑膠水管 2條

9 過濾器 1組

10 魚缸 1個

11 漏水箱 1個

12 裝飾水草 1袋

2.3.1 表內容格式

我們把用到的器材用表格的方式呈現，這樣比較方便讓人知道我們全部使用了什麼。

第3章 研究方法

3.1 前言

什麼是硝化菌魚的排泄物就是植物所需要的養分，但是魚類的排泄物並非直接等於植物的養分。當

魚類排便、水草死亡或是飼料腐敗，就會在異化作用後會產生含氮廢物，以氨或銨的形式存在於水中，

上述兩樣物質對生物是劇毒，其在水質中的含量不能過高。然而這些廢物卻是植物營養來源，可是植

物並不能直接吸收，而是需要被轉化為其他分子，如：硝酸鹽，這時硝化菌就提供了不可或缺的功能。

硝化菌是很多菌類的統稱，它在氮循環中扮演著重要的角色。氨的系統利用硝化菌的培養，轉換為毒

性低的硝酸鹽，硝酸鹽對水中生物的傷害降低許多，不過仍具毒性，濃度控制在約40ppm對魚類和植

物最合適。

魚菜共生就是利用氮循環，硝化菌可將氨分解為硝酸鹽後，再將硝酸鹽提供做為植物生長所需的養

分，而植物過濾後的水回饋給魚池，讓整體循環生生不息。那麼，到底要如何才能把水池中的硝化系

統做好呢？「魚菜共生」和「培菌石」兩者之間的微妙關係就在這。養魚種菜，為何常常會發生魚死

菜爛的窘境呢？其實只有一個重點，就是水質問題。

水質會出現問題，就是硝化系統沒有生成好。就是各層微生物生存量不足，無法把水中物質分解所

致。那麼微生物的量又該如何提升呢，當然就是需要把棲息地處理好。培菌石就是他們集中棲息的家，

家的環境好，生育就沒問題，繁殖速度就快，不久後你的水就有千萬大軍幫你照顧水質。

因此，好的培菌石真的很重要。魚菜共生系統所需要的水，無法一朝一夕就可以養好，必須等水中

的微生物達到一定的程度，才能建立平衡的系統，魚菜共生系統主要的型式包括：深水栽培系統 、

薄膜栽培、潮汐栽培薄膜栽培設置費用較高，且水體營養鹽控制技術較高，相對其他魚菜共生系統而

言門檻較高。

3.2 介紹

深水栽培系統

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，水的循環利用大幅提高用水的效率。

潮汐型系統

包括養殖桶、過濾系統、栽培槽以及水、空氣幫浦。FAD的特性是栽培槽內填充介質，一方面可供

作物根系發展，另一方面亦扮演菌床的功能，供硝化菌棲息繁衍及進行硝化反應。藉由虹吸立管及鐘

形管開口高度，可設定最高及最低水位。透過虹吸裝置可使栽培槽內的水位自動呈潮汐式的升降，因

此栽培槽內的水能完全在系統內循環，不會有滯留的情形。

在高水位的狀態，槽內介質大部分會淹浸在水中，能提供作物根系水分，也能提供硝化反應所需的

氨給硝化菌。在低水位狀態，空氣會進入介質的空隙間，能提供空氣給作物根系。潮汐式水位控制可

確保植物的根圈有足夠的營養鹽和空氣，也能使介質保持濕潤，並讓硝化菌繁衍。潮汐型系統通常以

每小時1∼2次的頻率進行運作。衍。潮汐型系統通常以每小時1∼2次的頻率進行運作。

FAD系統通常以每小時1~2次的頻率進行運 作栽培果菜類作物介質厚度最好須達30cm，而栽培小葉

菜類質厚度僅需15~20cm常用的材質有火山岩（粒徑約8-20mm）、發泡煉石（粒徑約8~20mm）、卵石、

椰纖、鋸屑及稻殼等。

魚菜共生系統水體可能遇到的問題：

1.水溫過高/過低

2.水產生異味

3.藻類滋生

4.搖蚊（紅蟲）孳生

水質主要參數：

1. 溶氧

溶氧過低可能導致魚類在數小時之內死亡。在開放的池面通常氧氣可直接溶入水中，魚隻不易有缺

氧的情形。但在高密度養殖系統中，水中的溶氧量通常是不足的，可藉由水幫浦產生流動的水流，或

利用空氣幫浦將氣泡打入水中，增加中溶吳郭魚雖可容忍2∼3 mg/L的低溶氧，但在魚菜共生系統裡，

安全的溶氧量必須比2∼3 mg/L高一些，水溫會影響整個系統的效能，水溫控制在18∼30℃對魚、硝化

菌及作物都是可接受的範圍。水溫過高會降低水中的溶氧，因此水溫升高或夏季高溫時，必須利用打

氣提高溶氧量。

2. PH值

PH值影響作物吸收養分的能力，PH在 6.0~6.5所有的養分均能快速的被吸收，但高於或低於這個範

圍作物就難於去利用水中的養份，導致微量元素如鐵、磷及鎂的缺乏。硝化菌在PH值低於6.0的環境

會降低活力而影響其將氨轉換成硝酸鹽的效率，導致水中的氨含量增加對魚產生毒性。魚菜共生系統

水體PH值在6~7為最佳值，如PH值低於5或高於8則會對整個系統產生立即性的危害。

3. 水溫

水溫會影響整個系統的效能，水溫控制在 18~30℃對魚、硝化菌及作物都是可接受的範圍。水溫過

高會降低水中的溶氧，因此水溫升高或 夏季高溫時必須利用打氣提高溶氧量。水溫過低可能造成魚

的死亡，也會使硝化菌停止代謝。不同的魚種及作物會有不同適合生長的溫度範圍，因此選擇適合當

地氣候的魚種與作物非常重要。

4. 總氮

養殖水中氨主要是從魚體直接排出，及由耗氣性微生物分解有機氮化物所產生。氨對魚具有毒性，

對某些魚種氨濃度達1.0 mg/L就會造成氨中毒，而傷害魚的神經系統及影響鰓的功能，導致魚窒息或

痙攣。 高濃度的氨也會嚴重降低硝化菌的活性，當氨濃度高於4 mg/L會 大幅降低硝化菌的轉換效率。

亞硝酸對魚的毒性與氨相似，對魚類所造成的傷害主要有：使血 液攜帶氧的能力逐漸喪失及影響

代謝功能。濃度0.5~2.0 mg/L的亞硝酸甚至會導致魚的快速死亡。硝酸對魚的毒性較低，一般而言魚

可忍受300 mg/L的濃度。較佳的硝酸濃度為5~150 mg/L，水中的硝酸濃度飆高時需適度的換水。

水溫過低可能造成魚的死亡，也會使硝化菌停止代謝。不同的魚種及作物會有不同適合生長的溫度

範圍，因此選擇適合當地氣候的魚種與作物非常重要。臺灣地區普遍養殖的魚菜共生魚種說明如下：

美洲大口鱸生存溫度的範圍在2∼34℃，生長適溫為12∼30℃，屬廣溫性魚類。生長環適合時攝食旺盛，

成長率也佳，但水溫太高 (30℃以上) 容易感染造成死。

魚菜共生系統的主要構成

1.養殖桶

必須保持不漏水，配管及排水閥必須經常檢視，以免水完全流失造成魚隻死亡。養殖桶桶形會影響

水的流動，不規則形狀的桶形會形成水無法流動的死角，造成排泄物聚集而產生毒素，故以圓桶平底

較佳。圓形桶使水的循環較為均勻，且能使沉澱物藉由離心力集中於圓心方便排出。養殖桶的材質以

強化塑膠或玻璃纖維為佳，因其耐久性較佳、重量較輕且容易安裝。養殖桶內面的顏色以白色或淡色

為佳，因為這類顏色容易觀察到魚的行為及沉澱物累積的情形。養殖桶上方必須覆蓋以免藻類孳生，

也可避免魚隻跳出或雜物掉入桶內。

養殖桶需有防止人為操作錯誤、排水閥故障或管路破裂等造成水意外漏光的安全機制。如馬達抽水

口不要插到桶底而保持一安全水位、排水管管口與桶底保持一段距離，或安裝低水位警示裝置。一般

而言，新設的系統會有所謂的“新缸症候”，主要是因為新系統中菌相及藻相尚未達到平衡，導致水

質不穩定。因此新系統必須經常注意水質，只要不偏離標準值太多也不必給予太多的干涉調整，通常

約需1∼1。5個月就能漸趨穩定。

2.過濾系統

主要用以將固態或懸浮的排泄物從水中分離出來，因為這些排泄物如在養殖桶內分解，將會產生有

害的成份，且大量的排泄物可能造成管路堵塞影響水流。過濾的型式有很多種，最簡單的方式就是利

用篩網，但篩網必須經常清洗，才能避免阻塞。也可利用填充特殊材料的過濾桶來進行過濾。透過過

濾系統大約能移除60%的固態排泄物，能降低有機質在系統內累積，對水質維護有極大的幫助。生化

過濾系統部分魚的排泄物會碎散或直接溶解在水中，而無法透過機械式過濾移除。

因為這些排泄物主要是氨態氮，不但無法被植物所利用，甚至對魚產生毒性。生化過濾器利用活菌

可將氨轉換成硝酸鹽，生化球具有特殊的形狀，有非常大的體表面積，是生化過濾器最普遍使用的材

質，以生化球填充在生化過濾器內，能提高硝化反應的效率。其他可用的材質有發泡煉石，對於有栽

培介質的系統，則不需要生化過濾器，因為植床介質本身就是形同一個生化過濾器，但仍有必要裝設

過濾器將固態排泄物濾除，以免介質內累積太多有機物，造成分解時產生有毒物及堵塞管路系統。

3.3 運作的原理

魚菜共生養殖與水質管理:

1.水體體積

在魚菜共生系統中，不斷流動的水能將營養鹽送到作物的根系，使其吸收而淨化水質，也能藉由水

流將魚的排泄物濾除，維持水的潔淨。一旦水停止流動，首先影響的就是溶氧的降低，時間一久就會

導致魚的死亡，對於薄膜栽培系統會在短時間內乾涸使作物萎凋。水體大小直接關係到養殖數量，養

殖密度過高務必在水中打氣，維持適當的溶氧。養殖桶容積太小，則養殖密度必須再減半。

2.投餌餵食

餵食時間以白天為主，每日下午4時以後避免餵食，以免夜間魚活動量減少造成消化不良。餵食時

投餌後30分鐘如果仍剩餘餌料，即表示餵食量太多，須將剩餘餌料撈除以免影響水質。魚的健康與索

餌活動息息相關，因此如果索餌情形變差或停止進食，則必須停止餵食。魚索餌情形也與水溫相關，

因此水溫大幅下降時，需調降投餌量甚至停止餵食。利用自動餵食器定時、定量餵食，可以簡化餵食

工作。

3.水質檢測

魚菜共生系統中，溶氧對深水栽培系統甚為重要，密植的水耕植槽，作物根系吸收氧氣會造成溶氧

不足，進而導致根系褐化。因此DWC系統植槽水體必須維持至少5 mg/L的氧氣濃度，最簡單的方法就

是直接在植槽中放入打氣石。因藻類也會消耗水中的氧氣，使水中的溶氧產生變化，防止藻類大量孳

生也是不容忽視的課題，系統水體養分濃度可透過控制餵食量進行調整，如水中硝酸態氮濃度低於5

mg/L，就可慢慢增加每日的餵食量，而硝酸鹽的濃度高150mg/L，就必須降低餵食量或進行換水。

總體而言魚菜共生系統對於養殖物、作物及硝化菌最理想的條件為：溫度18∼30℃；水的pH值6∼7；

水中溶氧大於 5 mg/L。水的pH值偏高時，即使硝酸鹽濃度已維持穩定，作物仍可能發生微量元素缺

乏。

4.水溫過高／過低

夏季水溫經常超過30℃，容易導致溶氧不足，因此需要適度增加打氣量。同時高溫的環境容易使魚

類發生細菌性的感染，可增加養殖桶排汙的頻率並適度換水。冬季寒流容易發生寒害造成魚隻死亡，

養殖的條件並不嚴苛，但低溫 (低於10℃) 卻會發生嚴重寒害造成死亡。因此寒流來襲之際，必須要

有加溫或利用塑膠布防風的禦寒措施，才能降低損失。

5. 選擇適宜的作物種類

高溫期間由腐黴菌所造成的猝倒病，是較為普遍發生的病害，如萵苣類蔬菜進入四月以後，因溫度

升高，猝倒病成為生產體系中的限制因子，在無法使用藥劑控制的情況下，更換適宜夏季栽培且不易

罹病的作物種類 (如蕹菜)，是可行的策略。

如以需肥量的高低可分為：

1. 低需肥量作物：葉菜類、草本植物、萵苣、羅勒、薄荷、歐芹、芫荽、小白菜、

蕹菜及豆科植物中需肥量作物：甘藍、花椰菜、青花菜、甜菜根、芋頭、青蔥、紅蘿蔔

2.高需肥量作物：番茄、茄子、小黃瓜、夏南瓜、草莓、辣椒。

在臺灣地區適合魚菜共生系統栽種的作物，如以季節可分為：

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

秋：辣椒、草莓、西洋芹、高麗菜、花椰菜、青花菜

冬：茼蒿、韭菜、甜菜根、結球萵苣、萵苣

作物栽培作業要領：

配合季節選擇適栽作物，作物栽培避免一次性的採收，最好分批種植分批採收，可維持水質穩定作

物栽培盡量利用設施(溫室)可配合生物防治法、黏蟲板、油劑、蘇力菌防治害蟲。

6.總氮

養殖水中氨主要是從魚體直接排出，及由耗氣性微生物分解有機氮化物所產生。氨對魚具有毒性，

對某些魚種氨濃度達 1.0 mg/L就會造成氨中毒，而傷害魚的神經系統及影響鰓的功能，導致魚窒息

或痙攣。高濃度的氨也會嚴重降低硝化菌的活性，當氨濃度高於 4 mg/L會大幅降低硝化菌的轉換效

率。亞硝酸對魚的毒性與氨相似。

對魚類所造成的傷害主要有：使血液攜帶氧的能力逐漸喪失及影響代謝功能。濃度 0.5~2.0 mg/L

的亞硝酸甚至會導致魚的快速死亡。硝酸對魚的毒性較低，一般而言魚可忍受 300 mg/L的濃度。較

佳的硝酸濃度為 5~150 mg/L，水中的硝酸濃度飆高時需適度的換水。

7.水量與養殖密度

魚菜共生系統水量大小與栽培面積及養殖數量息息相關，較大的水量須花較多的時間才能蓄積足夠

的養份供植物使用水量小易對魚造成壓力影響魚的生長甚至死亡以魚的重量計算，每一噸的水約容納

20 kg的魚以水量計，每 10公升的水可養一尾魚養殖密度高務必在水中打氣維持足夠的溶氧。

8.硝化菌

硝化菌是一種好氣性(喜歡氧氣)細菌，在其生命活動過程中，不斷進行著特有的生化反應，能將氨

氧化成亞硝酸鹽，或將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽。硝化菌最佳的生長條件是：溫度在 25~30℃、pH值

在 7.5~8.0，溶氧保持在 2~5 mg/L。光線對硝化細菌的生長有抑制作用，因此硝化細菌的生長狀況

在黑暗中會比光照好得多。提高硝化細菌數量最好的方法，就是在養殖桶中為硝化細菌塑造一個理想

的生活及繁殖場所，也就是在養殖系統中增設或安置大量表面積的固定物供其附著，硝化細菌就會迅

速的附著在這些固定物的表面並開始繁殖。

硝化菌非常微小不易進行觀察，但可透過間接的方法瞭解硝化菌的生長狀態，藉由檢測水中氨、亞

硝酸、硝酸的濃度就可得知其活動及繁延的情形。一個平衡的魚菜共生系統中，氨及亞硝酸須經常保

持在 0~1 mg/L，一旦測出更高的濃度則表示硝化菌的活動出現問題。通常原因為生化過濾器太小或

魚的數量太多、水質不佳及溫度太低導致硝化菌活力下降。

9.生化過濾器

維持一個健康的生化過濾器最重要之參數，就是足夠的表面積和適當的水質。

常用的資材：生化球、火山岩、多孔性陶瓷、尼龍、網毛刷。

10.水源

雨水：最好的水源

地下水：需檢測水質

自來水：最容易取得，但其中的氯對魚有毒性，使用前必須進行處理，最簡單的方法就是先進行儲水

至少 3-5天，使水中的氯逸去，進行打氣則可縮 短儲水時間。使用自來水可能導致部分微量元素缺

乏而會影響作物生長。

11.養殖魚種

魚菜共生系統中魚的選擇非常多樣，包括吳郭魚、鯉 魚、鰱魚、草魚、金目鱸、寶石鱸、鯰魚、

鱒魚、鮭 魚、莫瑞鱈及大口鱸。

在臺灣地區適合養殖的魚種：

食用魚有：吳郭魚、紅尼羅魚、七星鱸、銀鱸、曲腰魚、 鯰魚、鰻魚。

觀賞魚則有：朱文錦、金魚、錦鯉、玉如意、蓋斑鬥魚、 血鸚鵡、孔雀魚。

系統維護：

魚菜共生系統一旦穩定後，就不需要投入太多精準地控制作為，但仍須定期檢查以免系統失衡，檢

查工作依周期長短去分。

一、每日工作:

1.檢查水、空氣泵浦是否正常，並清理入口。

2.檢查水流情形。

3.檢查水位，如蒸散太多進行補充。

4.檢查養殖桶有無洩漏。

5.檢查水溫。

6.投餌餵食或檢查自動餵食器，並觀察魚有無異樣。

7.檢查作物有無蟲害。

8.撈除死魚、移除作物病株。

9.清潔濾網。

二、每週工作:

1.檢測水體之PH、氨、亞硝酸、硝酸。

2.檢查作物營養元素缺乏的情形並適量補充。

3.清除桶底及生化過濾器底部的雜汙。

第4章 模具製作

4.1 前言

要從無到有的製作出一套魚菜共生系統，必須先去準備好材料，了解魚菜共生的概念，才能開始來

製作。

4.2 模具工作原理

我們參照網路上的魚菜共生的資料去製作的，利用底下的魚糞便，藉由打氣機，打到上方種植蔬菜

的地方，將糞便留在上方，一方面達到替蔬菜施肥的概念，也能過濾底下魚缸內的水，保持魚缸的整

潔。

4.3 模具設計

魚菜共生包括兩個主要部分，水產養殖和水耕養殖。魚菜共生可以能夠結合兩種優點而改善兩邊缺

點，不斷循環再利用。儘管由這兩部分為主，魚菜共生系統通常分為幾個組件或子系統負責有效去除

固體廢物，添加的鹼以中和酸，或用於保持水充氧。

4.4 模具加工程序

1.討論製作的流程及需要的材料、裝備。

2.準備材料：購買『充電電池一顆、抽水馬達、太陽能、燈、魚、自動餵食器一組』、贊助太陽能板、

魚缸、、裝飾石頭數十個、魚兒幾隻、過濾盒、塑膠水管。

3.先太陽能板、充電電池、抽水馬達及過濾器所有的線路是否都有接好然後再把備用電池充飽電。

4.在做結果測試並檢驗自動餵食與過濾系統是否能順利的跑動流程並把它記錄下來，若有器具不順或

是沒達到理想結果再作修正。

第5章 結果與討論

5.1 前言

預期完成之工作項目及具體成果

1.資料收集：104年 9月

2.構想製作過程：104年 10月

3.購買材料及配備：105年 12月

4.進行組裝：106年 1月

5.測試所有電力接線是否 OK：106年 1月

6.解決魚缸續航力問題：106年 1月

7.自動餵食器的研究及改良：106年 1月

8.測試魚缸是否達到綠能環保階段：106年 1月

9.結案報告撰寫與製作：106年 4月

工作分配

1. 構想製作過程：林永嵩老師及全組組員

2. 資料收集：花詩涵

3. 購買材料及配備：全組組員

4. 進行操作：全組組員

5. 測試所有配備及電力是否 OK：潘栢璟

6. 解決魚缸電視續航力問題：林丞偉

7. 自動餵食器的調整及改良：潘栢璟

8. 紙本報告：花詩涵

9. 紀錄及拍攝：潘栢璟

10. 把魚放進魚缸測試所有穩定性：謝光旻

11。測試魚缸是否能達到綠能環保效果：謝光旻

5.2 實驗與理論驗證

內文:

在製作太陽能水族寵物箱時為了過濾系統想了許久一般魚缸，使用沉水馬達來達到過濾系統，但

是耗電量極大無法用在太陽能上面後來，打算使用小型馬達但是小型馬達只是單純的抽水無法培養水

中的消化菌，所以最後想到使用打氣過濾的雙管水妖精來過濾水中物質，並且可以利用空氣把水帶到

上方的滴流盒達到過濾系統，而魚缸中為了增加培菌量又在底部加上了 ADA的亞馬遜黑土亞馬遜黑土

富含了許多養分，而黑土本身許多孔洞縫隙可以培養消化菌讓魚缸達到淨化乾淨循環的效果。

第6章 結論與建議

6.1 結論

學號:YA102048 姓名:林丞偉

心得:經過這次專題實驗我更加的了解魚菜共生的原理，也看到一些不同的種植方式，雖然原理差不

多，但每種方法卻又都不太相同，效果更是顯而易見，雖然剛開始時我們可能都有些不懂這次實驗的

論理，但經過指導老師講解的越來越詳細我們也聽得越來越明白，原來老師希望我們做出跟本科系無

相關的作品算是一種不一樣的實驗，經過永嵩老師細心的向我們解釋魚菜共生的原理.耕種方式和很

重要培菌石後，讓我非常驚訝的是原來魚菜共生的主角不是魚也不是菜而是細菌，聽到這個大家都驚

訝到原來是有細菌才可以讓魚和菜關聯起來，之後我們也開始慢慢的對魚菜共生建立一個基礎。

學號：YA102050 姓名：花詩涵

心得：原本對魚菜共生這個名詞感到陌生，在經過永嵩老師的指導與上網查資料做功課後，漸漸的去

理解魚菜共生背後的含意，永續發展的概念，覺得這是一種環保的態度，非常值得我們去學習與效仿，

雖然我們的魚菜共生規模不是很大，但是經過這是的專題報告後，讓我覺得以後朝魚菜共生這方面去

發展，感覺未來潛力無窮，希望在未來，魚菜共生可以發展得如火如荼，讓全世界都有效的利用太陽

能，保護我們唯一的地球，讓我們的後代有個漂亮的地球居住。

學號:YA102056 姓名:潘柏璟

心得:經過這次專題實驗，讓我們學到了寶貴的經驗用淺顯易懂的用語讓我們能了解魚菜共生系

統。講到魚菜共生系統，雖然我覺得這是一個滿複雜的一個概念，不過只要把這技術普及化，就能邊

養魚邊種菜了，而且最大的主因是因為這是一個循環系統，其能源消耗遠遠小於一般傳統農業，這是

一個對地球有幫助的方式。在我們聽到接觸到魚菜共生是藉由這次專題的因緣下而開始去了解魚菜共

生的原理，一開始大家都不了解魚菜共生，甚至對魚菜共生根本是非常不了解的，可是隨著永嵩老師

的講解與指導才把它成功做出來給大家看到了，證明了魚菜共生是個可行的實驗，所以我非常感謝永

嵩老師的指導讓我增加對綠能環保的知識。

學號:YA102075 姓名:謝光旻

心得:感謝林永嵩老師的指導讓我重這次的專題學到了更多不一樣的知識，不但可以注重綠能環保外

也可以學到如何種出有機的蔬菜，雖然這次的實驗室一種全新的體驗不過也讓我看到了原來環保這種

事情對現在來說是非常重要的，現代生活不斷的在進步科技也越來越發達，不過生態環境也一直被人

類不斷的破壞，所以說做好環保是很重要的不斷可以減少對環境的破壞也多少可以幫助地球減輕熱能

的狀態或是對空氣的汙染，為了能夠繼續維護自然環境所以我們要繼續好好做好環保的工作多利用天

然的物質來取代一些化學物質，這樣才會對地球生態有所改進與保護。

做了這個專題實驗後也讓我們學習到不同嘗試，也了解到要做個環保又有機的實驗是一件相當不容

易的事情，必須要不斷地的去重複嘗試與檢查修正才能做出好的作品，所以在做操作時必須要專注地

去研究製作過程跟選擇適合在水中生長種植的植物，要不然植物會很難繼續生長下去導致專題作品容

易失敗，所以要感謝專題老師出給我們一個具有挑戰性的題目讓我們做，能夠去讓我們發揮自己的創

作能力外與提升我們的團隊合作精神來做出這麼特別的作品，經由這次的作品也讓我們體會到原來綠

能環保是相當重要的事，因為地球一直不斷的暖化中為了減緩暖化，所以我們要好好的節約能源來保

護地球減緩暖化的速度。

6.2 建議

養殖和水耕的綜合經營，強調環境保育和資源永續利用將日受矚目，魚菜共生系統如能掌握合適

放養密度、適量的飼料投餵、配合季 節選擇栽種作物，適時適量補充不足的養分，並保持系統的共

生 平衡。魚菜共生系統能以更省水、省肥的方式進行多樣化的生產魚菜共生系統務必注意用電及人

員安全(小孩、寵物)。

進行魚菜共生的路上或許會碰到不少挫折，得做好心理準備及持續不撓的嘗試。暫且不談天災因

素，人為方面，畢竟少了養液及農藥，僅靠魚隻及耕作數量搭配取得平衡。魚偏好酸而植物喜鹼的特

性，建議讓相連這兩大因素的循環水保持在 pH 值 6.5 到 7 之間。觀察魚隻產生天然肥料時水質變

化及對植物的影響，稍有不慎可能會導致魚群大量死亡或作物損傷。

千萬不要因作物生長不周而以養液彌補，這樣就喪失魚菜共生的本意。魚菜共生應該是很原始單

純的耕作選擇。簡化而論，魚隻數量對了、耕種量對了，這個循環體便能成長茁壯。

建議實行之前先學習正確的觀念資訊。可以上網搜尋研究資料，另外中華民國魚菜共生推廣協會

也會不定期舉辦推廣講座。

參考文獻

1. http://www。myfarm。com。tw/about_6。htm

2. https://www。youtube。com/watch?v=pNktUCMNcWA

3. https://www。youtube。com/watch?v=-ko1oP2PwlQ&list=PLI1tKhs4x3UEahRZSE7bgoWV4bbZRMeN3

4. http://petbird.tw/article5568.html

5.http://baike.baidu.com/item/%E6%9C%B1%E6%96%87%E9%94%A6

6. http://www.techbang.com/posts/22609-aquaponics

7. https://www.youtube.com/watch?v=5_9O3u2aIdQ

8. http://solar-i.com/aqpon.htm

9. https://www.newsmarket.com.tw/blog/47055/

10.http://davidchang0313.pixnet.net/blog/post/6877717-%E9%AD%9A%E8%8F%9C%E5%85%B1%E7%94

%9F%E7%B3%BB%E7%B5%B1%E8%A3%A1%E6%9C%80%E9%87%8D%E8%A6%81%E7%9A%84%E5%8E%9F%E7%B4%A0--%

E6%B0%B4

11. https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E9%AD%9A%E8%8F%9C%E5%85%B1%E7%94%9F

12. http://www.myfarm.com.tw/about.php?id=6

13.http://www.tndais.gov.tw/htmlarea_file/tndais_bulletin/tndais_tndais_subadmin_201604

27155810/1050426-1.pdf

請列述執行期限內預期完成之工作項目：

結論心得

參 考 文 獻