19.1 导言
Aquaponics 是一个集成的闭环多营养食品生产系统，结合了再循环水产养殖系统（RAS）和水培（Endut 等人，2011 年；Goddek 等人，2015 年；格雷伯和荣格，2009 年）。 因此，我们认为水产养殖系统是一个可持续的生态友好型食品生产系统，其中鱼缸中富含营养的水再循环并用于为蔬菜生产床施肥，从而充分利用传统水产养殖系统中丢弃的宝贵营养物质（Shahahahi 和Woolston 2014），并提出了一个潜在的解决方案，通常被称为水生生态系统富营养化的环境问题。
有机农业还以国际有机农业运动联合会 (有机农联 2005 年) 所界定的再循环和资源最小化的自然原则为基础:
有机农业是一个生产系统，维持 ** 土壤、生态系统和人类 ** 的健康。 它 ** 依赖于适应当地条件的生态过程、生物多样性和周期 **，而不是使用具有不利影响的投入。 有机农业结合 ** 传统、创新 ** 和 ** 科学 **，有利于共同环境，促进 ** 公平关系 ** 和良好的 ** 生活质量 **。
由于这两个生产系统都具有循环性或系统性质，获得有机认证似乎是研究人员、系统设计人员或面向商业的水产生产商参与的一个自然步骤。 另一方面，水生动物和有机生产的基本原理差别很大。 从研究角度来看，人们可以争辩说，关于水产生物是否有机的讨论表明了农产食品系统思维两极之间的一个有趣的例子，即农产工业（常规）和农业生态（有机）。 不知怎的，水生动物需要在这个连续体中找到它的位置。
本章的目的是阐明目前在认证水生产有机食品生产方面的障碍方面的现状，并讨论其基本原则、矛盾和对其可持续性的看法。 会议还将讨论从两个生产系统的理由和实施之间的联系中出现的未来可能的情景。 我们可以将有机农业和水产养殖都视为粮食生产系统，因为农民和水产生产者都面临着复杂的决策局面，涉及到相互关联的投入、外部因素（环境、市场、价值链等）的平衡和管理程序，以生产食品。
#19.1.1 水生产系统与应用技术
目前的水生产系统通常按照应用于工厂生产部分的技术类型进行分类，以及集成是否耦合到植物和鱼类之间的一个单一循环中，还是分离为单独的循环。 植物生产中最常用的技术是：(1) 深水培养 (DWC) 或文献中通常被称为 UVI，因为最初在维尔京群岛大学开发，(2) NFT (营养液技术) 和 (3) ‘洪水与 Ebb’。 DWC 和 NFT 是应用于植物生产的最常见或 “经典” 技术，通常鱼类和植物生产连接到一个依赖的水和养分流循环中。 整个系统的这种独特联系和相互依存是一个极大增加风险的因素，也是建立大规模商业生产的主要障碍。
前两个系统之间的主要区别与植物的生长方式有关。
在 DWC 系统中，植物床是一种浮动系统，其中植物生长在漂浮在可变宽度的长罐中的木筏（通常是聚苯乙烯）上，既可作为广泛的生物过滤器，又可作为水缓冲液，调节温度和 pH 值波动。
在 NFT 系统中，植物生长在水培塑料管道中，从现代园艺中众所周知。 供给管道的一层薄薄的营养水供给植物。 在 NFT 和 DWC 两种情况下，工厂的孔都是固定的，这就限制了生产者能够生产什么样的植物。 在一些水生系统中，DWC 和 NFT 的植物生长技术在运行单一水生循环时，同时提供了更大的灵活性和安全性（Kledal 和 Thorarinssdottir 2018）。
在第三类，“洪水和 Ebbs” 中，植物种植在放置在（通常是可移动的）植物桌上的盆中，然后每天喂两三次，通过灌溉桌子 5-10 分钟。 植物表为生产者提供了灵活选择种植的植物和花盆的大小，以及使用土壤的前景，从而开辟了有机认证的可能性。
近年来，解耦水生物开始成为适用于大规模商业水生产的生产系统（图 19.1）。 在分离的水生鱼类和植物生产中，每一个都有自己的供水循环，但也通过一个肥料罐相互连接，供应营养不足的植物。 这样，鱼类和植物生产之间的依赖性已经消除，但共生效益得以保持，允许投资于大规模商业生产。 目前有一些关于循环或耦合与分离水生的优势的争论（Goddek 等人，2016 年）。 然而，对于分离系统的状况尚未达成共识，因为只要水不向鱼类循环，它们就可以被视为另一种植物养分供应方法（Junge 等人，2017 年）。
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** 图 19.1** (a) 耦合 (b) 分离水联系统. （改编自彼得汉斯 2015）
Aquaponics 作为一种可持续的食品生产方法，一般而言，全球越来越受到越来越多的兴趣，随着在商业范围内推广水产生的前景，人们对获得有机认证及其相关的产品价格溢价具有同等的兴趣。 根据克莱达尔和索拉林斯多蒂尔（2018 年）和 König 等人（2018 年），市场上可用的水生系统主要基于拉科奇及其同事所进行的研究（拉科奇 1999a、b、2002、2009 年；拉科奇等人，2001、2004、2006、2009 年），如前所述。技术 1 和 2），其中植物和鱼类在单数依赖环中连接。 同样，大多数生产系统，无论是基于 DWC、NFT 还是带有 “洪水和 Ebbs” 的可移动植物台，都没有使用有机生长介质，因此已经不能获得园艺部分的有机认证。 关于水生鱼类生产，一般只有少数商业淡水鱼种才能获得有机鱼饲料。 因此，除了各种投入因素之外，在商业规模上开始有机水生产方面也存在着限制因素。
因此，我们可以看到，尽管人们对营销水生产作为环保食品生产体系的兴趣日益增长，但欧盟和美国目前的有机立法制度禁止水生物被认可（NOSB 2017）。 然而，讨论尚未完成，虽然它正在进行中，美国的一些私人认证机构允许认证蔬菜为有机（友好的 Aquaponics 2018）。
#19.1.2 水生动物与欧盟有机监管制度
在欧盟，目前关于有机鱼和园艺生产的管理框架由欧盟理事会第 834/2007 号条例管理，而更详细的规则则则由欧盟委员会第 889/2008 号条例和 (欧共体) 第 710/2009 号条例作出规定。 然而，欧盟有机监管制度没有任何标准或条例来认证水生烃为有机物。 该有机条例的目标和原则是承认有机农业是一种以自然资源为基础的粮食生产（洛克雷茨 2007 年；艾伯哈特和里斯特 2008 年）。 这一点在执行条例附件中得到了支持，排除了不允许用于有机耕作的投入。 因此，使用 RAS 技术和无土蔬菜生产（水培）的水产养殖系统不能根据欧盟现行有机法规认证。
然而，在水上乐器从业人员中，人们不断讨论水产养殖和有机认证问题。 首先，鱼类养殖方面的迅速工业发展以及市场多样化和对有机产品的需求，使得有资格获得有机价格溢价作为偿还商业水产养殖所需的高额资本投资的一种途径，在经济上是可取的。 第二，将无害环境的食品生产（如水产品）与已经确立的认证标签和消费者对可持续粮食生产的看法联系起来，似乎很自然，而不是承担创建一个全新的食品标签的高额交易成本。
鉴于目前关于粮食生产资源有限、动物福利、水生环境可持续性面临的压力日益增加的讨论，以及水生生物技术的持续进步，本文询问为什么水生动物不能认证有机物。
在下一段中，将审查欧盟制度下制造障碍水生动物的有机规则和条例。