Nguồn cung cấp cacbohydrate cho tôm ngay trong ao

Khi mật độ thả giống và chế độ dinh dưỡng trong nuôi trồng thủy sản tăng cao thì nhu cầu sử dụng protein cho tôm cá cũng tăng lên theo năng suất trên cùng đơn vị diện tích. Trong đó, thách thức lớn nhất để đi đến được thành công trong nuôi trồng đó là việc kiểm soát hạn chế các mầm bệnh trong khâu an toàn sinh học và quản lý sức khỏe vật nuôi.

Để đáp ứng được thách thức đó, hệ thống nuôi tôm thẻ chân trắng được áp dụng theo mô hình dưới dạng bể ươm. Mô hình này có thể ngăn chặn sự lây lan của các mầm bệnh vì ấu trùng được cách ly trong bể ươm nuôi.  Ngoài ra, mô hình giúp người nuôi kiểm soát tốt được chất lượng nước, quản lý được lượng thức ăn và tăng kiểm soát mật độ tôm nuôi trong bể. Hệ thống các bể ươm này giúp đạt năng suất cao và đảm bảo chất lượng đầu ra của tôm. Việc sử dụng nuôi 2 giai đoạn sẽ giảm rủi ro tôm bị nhiễm bệnh và tỷ lệ tử vong khi nuôi 1 giai đoạn theo kiểu truyền thống trên tôm thẻ chân trắng.

Kết hợp cùng với mô hình là công nghệ biofloc trong giai đoạn ươm nuôi đã tạo ra sự tăng trưởng cho tôm nhanh chóng. Biofloc (BFT) cải thiện năng suất và duy trì chất dinh dưỡng qua việc cân bằng tỷ lệ Carbon/Nitơ (C/N) như là một biện pháp quản lý tiềm năng trong hệ thống nuôi tôm thâm canh. Các thành phần Nitơ vô cơ trong ao có thể được chuyển đổi thành sinh khối vi khuẩn bằng cách cân bằng tốt tỷ lệ nitơ- carbon. 

Để làm được điều đó, chúng ta có thể giảm sử dụng các nguồn thức ăn giàu đạm hoặc cung cấp thêm các nguồn Carbon đơn giản như Glucose, Sucrose hoặc các nguồn Carbon phức tạp như cellulose, tinh bột, v.v. vào bể nuôi. Qua đó, các chất dinh dưỡng từ chất thải bài tiết và thức ăn dư thừa sẽ được tái chế thành sinh khối vi khuẩn và tổng hợp để tạo thành biofloc có thể được lấy làm thức ăn bổ sung cho động vật nuôi. Đây là một tính hiệu tốt đối với công nghệ nuôi tôm thâm canh ở mật độ cao mà không cần quá lo lắng về nguồn đạm và chi phí thức ăn đối với tôm nuôi. 

Quần thể vi khuẩn hiếu khí bao gồm các vi khuẩn dị dưỡng sử dụng Carbon hữu cơ làm nguồn năng lượng để đồng hóa Nitơ, từ đó xây dựng tế bào protein. Các tế bào protein hình thành dưới dạng sinh khối vi khuẩn đồng hóa amoniac nhanh chóng. Bằng cách thêm Carbohydrate vào nước, vi khuẩn dị dưỡng có thể nhanh chóng đồng hóa amoniac. Tuy nhiên, việc đồng hóa nhanh sẽ làm lượng oxy hòa tan (DO) thấp hơn so với Nitrat hóa dẫn đến sự tích tụ chất rắn trong nước. Mặc khác, nghiên cứu chỉ ra rằng vấn đề này cũng không làm ảnh hưởng lớn đối với tôm nuôi.

Mô hình này được tiến hành thí nghiệm theo 2 hình thức: Nuôi tôm trong hệ thống bể ươm và ao lót ngoài trời sử dụng nước thải giàu Microbial Floc-Carbohydrate (MF-CEED) như một nguồn Carbon trong nuôi tôm thẻ chân trắng, nhằm đánh giá sự khác biệt về chức năng giữa 2 mô hình.

Tiến hành thử nghiệm

Mô hình với hệ thống bể ươm có diện tích 50m³ và trong ao lót bạc 100m3 tại Ấn Độ. Hai mô hình được vận hành với hệ thống bộ lọc cát có áp suất cao. Mỗi mô hình đều có một vách ngăn được đặt trên một ống PVC 5,1 cm (2 inch) và một máy thổi 10 hp và 3 hp trên đáy nhằm cung cấp oxy trong nước. Ngoài ra, mỗi hệ thống đều được cung cấp 18 máy bơm vận chuyển oxi 5,1 cm được bố trí trong ở mỗi bên của vách ngăn và với 6 bộ khuếch tán không khí dài 1m.

Quy trình quản lý

PL14 (±0.002g) được thả với mật độ 6000PL/m³ với thể tích Floc là 5 ml và tổng số chất rắn lơ lửng (TSS) là <80 mg/L. Các máy thổi khí được vận hành liên tục để đảm bảo cung cấp đủ lượng oxi hòa tan trong nước. Đối với ao lót, PL14 (±0.002g) được thả với mật độ 2300PL/m³ với  biofloc 3 ml thể tích và TSS là <60 mg/L. Hai máy hút được phép chạy thay thế trong ao lót suốt thí nghiệm.

Chế độ cho ăn tùy thuộc vào sự tăng trưởng của tôm. Tuy nhiên ở những ngày đầu lượng thức ăn cho tôm là 2% so với tổng số tôm được thả và được điều chỉnh lại trong hằng tuần. Thời gian cho tôm ăn cố định như sau: 06:00,10:00,18:00 và 20:00 giờ ở cả 2 mô hình

Phân tích thông số tăng trưởng tôm

Tôm nuôi được lấy mẫu sau 10 ngày thử nghiệm. Lấy ngẫu nhiên cho mỗi lần thống kê số liệu là 100 con. Các số liệu cần thống kê bao gồm: Tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng, năng suất, PER (tỷ lệ hiệu quả protein) và FCR (hệ số chuyển đổi thức ăn).

Các số liệu trên được tính theo công thức như sau: 

• Tỷ lệ sống (%) = (100 × số lượng tôm sống cuối cùng)/ số lượng tôm thả ban đầu

• Tốc độ tăng trưởng cụ thể (% ngày−1) = 100 × [Ln(trọng lượng cơ thể cuối cùng) - Ln (trọng lượng cơ thể ban đầu)] thời gian thực nghiệm (ngày)

• PER = tăng cân cơ thể/ cho ăn protein, năng suất (kg m−3) = tổng trọng lượng tôm thu hoạch chia theo thể tích nước

• FCR = tổng trọng lượng thức ăn được/ tổng trọng lượng tôm tăng lên. 

Phân tích chất lượng nước

Oxy hòa tan (DO) được kiểm tra sáu lần (4h, 9h, 13h, 16h, 21h, 1h) trong một ngày. Nhiệt độ, pH và ion Amoni được theo dõi 3 lần vào lúc 4h, 12h, 18h hàng ngày. Nitrit-Nitơ (NO₂-N), Nitrat-Nitơ (NO₃-N), Phosphate (PO₄), tổng độ kiềm, độ cứng canxi, độ cứng Magie, Độ đục và thể tích được thử nghiệm định kỳ lúc 11h sáng. Tổng số chất rắn lơ lửng (TSS), chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (VSS), tổng chất rắn hòa tan (TDS), độ đục được đo cứ sau ba ngày. Nhu cầu oxy sinh hóa trong năm ngày (BOD5) được ghi nhận trong suốt thí nghiệm. Bên cạnh đó, Natri và Kali được kiểm tra hàng tuần trong thí nghiệm. Thể tích Floc (ml/L) được theo dõi hàng ngày.

Tất cả các kết quả chất lượng nước này cho thấy vi khuẩn dị dưỡng có tốc độ tăng trưởng tối đa cao hơn đáng kể so với quá trình Nitrat hóa, tốc độ tăng trưởng của các vi khuẩn dị dưỡng gấp 5 lần so với tốc độ tăng trưởng của các vi khuẩn tự dưỡng. Xu hướng gia tăng này đã thúc đẩy quá trình bổ sung Carbon ngày càng tăng trong mô hình tôm được nuôi trong bể ươm.

Kết luận

Việc áp dụng công nghệ này đã giúp tiết kiệm được lượng nước nuôi một cách tối thiểu hoặc bằng không trong thời kỳ nuôi. Do đó góp phần cải thiện được tính bền vững, an toàn sinh học và sản xuất trong các hệ thống nuôi siêu thâm canh. Công nghệ nuôi tái sử dụng nước thải giàu nguồn Carbon này giúp kiểm soát chất lượng nước, đồng hóa chất thải và tái chế chất dinh dưỡng bằng hệ thống Floc đã góp phần cải thiện hiệu suất nuôi tôm.

Thiên An