Nuôi tôm chi phí thấp, lợi nhuận cao

Hệ thống biofloc được phát triển để nâng cao khả năng kiểm soát môi trường trong nuôi trồng thủy sản. Ở những nơi mà tài nguyên đất & nước thiếu hụt hay đắt đỏ thì vấn đề hiệu quả kinh tế trong sản xuất được đặc biệt chú trọng. Thông thường, nuôi tôm cá với mật độ cao cần phải có một hệ thống xử lý chất thải. Do đó, hệ thống nuôi dùng công nghệ biofloc là hệ thống xử lý chất thải hiệu quả.

Ngoài ra hệ thống biofloc còn có khả năng ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh vào ao nuôi thông qua quá trình trao đổi nước. Trước đây, tiêu chuẩn quản lý nuôi tôm là phải thay nước (khoảng 10%/ngày) để đảm bảo chất lượng nước. Ở những vùng ven biển Với nhiều trang trại nuôi tôm, dịch bệnh từ nguồn nước dễ dàng lây lan thông qua nguồn nước. Do đó, giảm thay nước là một biện pháp để đảm bảo an toàn sinh học trong ao nuôi tôm cá. Nuôi tôm ngày càng được thâm canh hóa & vấn đề xử lý chất thải trở nên cấp thiết.

Biofloc là vi khuẩn dị dưỡng, tảo, mùn giúp làm sạch nước, cung cấp nguồn thức ăn chứa nhiều dinh dưỡng cho đối tượng nuôi, ức chế sự hình thành và phát triển (cạnh tranh mật độ) của các vi khuẩn gây bệnh. Từ đó, tôm nuôi mau lớn, kiểm soát được dịch bệnh.

Công nghệ Semi Biofloc là tinh sạch, ổn định môi trường bằng các loại vi tảo. Semi Biofloc là một quy trình nuôi tôm sinh học, kết hợp thức ăn được trộn từ hỗn hợp trùn quế. Trùn tan trong nước, tạo điều kiện cho các vi khuẩn dị dưỡng phát triển, hình thành sinh khối vi khuẩn. Chúng kết dính với nhau, tạo nên các khối Biofloc trôi nổi trong nước, công dụng chính là làm sạch môi trường, kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn & làm thức ăn cho tôm.

Vi khuẩn dị dưỡng, có được năng lượng thông qua quá trình tiêu thụ cacbon hữu cơ. Hầu hết chúng hấp thụ từ vật chất hữu cơ chết. Giúp giảm thải các chất độc trong ao nuôi như NH₃, NO₂,…

Tại sao Biofloc có thể kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn?

Khi mật độ khuẩn lợi Biofloc cao hơn nhiều lần so với khuẩn hại, chúng sẽ cạnh tranh về thức ăn, nguồn dinh dưỡng với khuẩn hại. Từ đó kiềm hãm được sự phát triển của các loại vi khuẩn có hại.

Thành phần và giá trị dinh dưỡng của biofloc

Biofloc là một hổn hợp của tảo, vi khuẩn, nguyên sinh động vật (protozoans) & những hạt vật chất hữu cơ như phân thủy sản & các mảnh vụn thức ăn. Mỗi hạt floc được gắn kết lại với nhau trong một mạng lưới lỏng lẻo bởi hàm lượng nhờn được tiết ra từ vi khuẩn, chúng thường bị ràng buộc bởi các vi khuẩn trạng thái sợi, hoặc bởi vì lực hút tĩnh điện (Hình 1). Quần thể vi sinh trên biofloc cũng bao hàm những động vật phù du và giun tròn. Những hạt biofloc lớn có thể nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng chủ yếu phải dùng kính hiển vi. Biofloc trong khối hệ thống nước xanh (greenwater biofloc system) bình thường có kích thước lớn, rơi vào khoảng 50 – 200 micron, và rất dễ lắng xuống khi môi trường nước tĩnh.

Giá trị dinh dưỡng của biofloc rất tốt cho nuôi thủy sản, nhưng chung không cố định mà hàm lượng dinh dưỡng sẽ dao động. Hàm lượng chất protein khô trong biofloc chiếm khoảng 25-50%, phần lớn nằm trong mức từ 30-45%. Chất béo chiếm từ 0.5-15%, thường ở mức 1-5%.

Có một trong báo cáo mâu thuẫn nhau về sự hiện diện của acid amin cần thiết trong biofloc là methionine & lysine. Biofloc là một nguồn vitamin và khoáng chất rất tốt, đặc biệt là phosphorus. Biofloc cũng có chức năng giống như là chế phẩm sinh học (probiotic).

Ngoài ra Biofloc còn chưa 2 thành phân acid amin thiết yếu là lysine và methionine. Vừa đóng vai trò là vitamin & khoáng, vừa có tác dụng như một chế phẩm Probiotic.

Biofloc khô hoàn toàn có thể dùng chế biến thức ăn thủy hải sản, thay thế cho bột đậu nành, bột cá. Giá trị dinh dưỡng của biofloc khô rất tốt, nhiều thử nghiệm về hàm lượng protein chỉ ra chúng chiếm đến hơn 30% protein trong thức ăn tôm. Mặc dù vậy, biofloc khô không hề thay thế nguồn protein từ động vật hay thực vật vì không thể cung cấp ở quy mô công nghiệp cho chế tao thức ăn. Quan trọng hơn, chi phí để sản xuất ra vật chất khô của biofloc cũng là một vấn đề nan giải.

Cách thức hoạt động và vai trò của hệ thống Biofloc?

Biofloc cung ứng hai ứng dụng quan trọng là giải pháp xử lý chất thải hữu cơ & nguồn dinh dưỡng tốt cho nuôi trồng thủy sản. Hệ thống biofloc có thể kiểm soát trao đổi nước ở mức thấp (khoảng 0.5-1%/ngày). Quá trình trao đổi nước ít giúp cho sự tăng tiến và chuyển hóa của biofloc tốt hơn nhằm nâng cao xử lí chất thải hữu cơ & các chất dinh dưỡng. Trong khối hệ thống biofloc, việc thay nước được giảm thiểu, thay vào việc xử lí chất thải được thực hiện trực tiếp bên trong hệ thống nhờ vào cơ chế hoạt động của những vi khuẩn dị dưỡng. Thuận lợi & khó khăn giữa khối hệ thống biofloc và hệ thống nuôi tuần hoàn được tóm gọn trong Bảng 1.

Phân tích trên tôm cho biết thêm rằng, nước nuôi có chứa những yếu tố kích thích tăng trưởng như vi sinh vật & các thành phần protein từ động vật trong biofloc hoàn toàn có thể làm tăng năng suất. Floc như là một nguồn thức ăn bổ sung cung cấp cho thủy hải kết hợp cùng thức ăn viên.

Những ích lơi mà biofloc mang lại là chuyển hóa chất dinh dưỡng từ chất thải hữu cơ thành nguồn protein cho tôm cá. Khoảng 20-30% nitrogen trong thức ăn được đồng hóa (hấp thu) bởi tôm cá, khoảng 70-80% nitrogen trong chất thải ra môi trường xung quanh. Trong khối hệ thống biofloc, đa số lượng nitrogen này được vi khuẩn có lợi sử dụng và chúng là thành phần chính của các hạt biofloc.

Nghiên cứu trên tôm và cá rô phi cho biết thêm rằng mỗi đơn vị tăng trưởng xuất phát từ nguồn thức ăn, protein từ vi sinh vật trong biofloc đóng góp từ 0.25-0.5 đơn vị. Có thể nói, sự tăng trưởng của cá rô phi và tôm có sự đóng góp tới 20-30% từ protein của khuẩn lợi trong khối hệ thống biofloc. Lợi ích này được phản ánh trải qua việc cải thiện hệ số chuyển đổi thức ăn FCR – một chỉ số giúp theo dõi mức độ lợi nhuận & tính bền vững về mặt kinh tế mà hệ thống biofloc mang lại. Mặc dù thế, giá trị dinh dưỡng đóng góp bởi biofloc trong những hệ thống nuôi thâm canh cao xảy ra tình trạng khan hiếm về nguồn cung ứng do áp lực tăng số lượng thức ăn bên ngoài để đẩy mạnh tăng trưởng của tôm cá.

Các loài hưởng lợi từ hệ thống Biofloc

Giá trị cốt lõi trong những khi thiết kế hệ thống biofloc là sử dụng trong nuôi trồng thủy sản. Hệ thống biofloc ứng dụng tốt nhất đối với các loài có thể sử dụng trực tiếp biofloc như nguồn dinh dưỡng từ những hạt biofloc. Khối hệ thống biofloc cũng thích hợp nhất đối với các loài có chức năng chịu đựng hàm lượng rắn lơ lửng cao và điều kiện môi trường ao nuôi xấu. Các loài như tôm và cá rô phi có những đặc thù sinh lý học phù hợp cho phép chúng tiêu hóa protein từ vi khuẩn & sử dụng những hạt biofloc như là một nguồn cấp thức ăn. Phần lớn các hệ thống biofloc đều nuôi tôm, cá rô phi hoặc cá chép. Cá da trơn (channel catfish) & cá vượt lai (hybrid striped bass) là điển hình cho những loài không phù hợp với khối hệ thống biofloc vì chúng không có khả năng chịu đựng được ĐK môi trường mang hàm hàm chất rắn lơ lửng cao và không có khả năng lọc được những hạt biofloc trong nước.

Những hệ thống biofloc căn bản

Một số hệ thống biofloc được sử dụng trong sản xuất thương mại hoặc được dùng trong nghiên cứu. Hai hệ thống đơn giản nhất là có sử dụng ánh sáng thiên nhiên & không sử dụng ánh sáng thiên nhiên. Hệ thống biofloc tiếp xúc với ánh sáng thiên nhiên bao gồm nuôi ngoài trời (outdoor), ao lót bạt, nuôi trong bể tôm hoặc cá rô phi & hệ thống nuôi nước chảy (raceway) trong trường hợp nuôi tôm trong nhà kính (greenhouse). Một hỗn hợp trong chuyển động của tảo & vi sinh vật diễn ra trong môi trường thiên nhiên được gọi là hệ thống biofloc nước xanh (greenwater biofloc system) để kiểm soát chất lượng môi trường nước.

Tuy vậy, một số hệ thống biofloc (raceway hay bể nuôi) được xây dựng trong một tòa nhà kín và không giao tiếp với ánh sáng tự nhiên. Các hệ thống này có tên thường gọi là hệ thống biofloc “nước nâu” (brown – water). Trong khối hệ thống này chỉ có vi sinh vật tham gia vào các bước kiểm soát chất lượng môi trường nước.

Khuấy trộn và sụt khí cho hệ thống Biofloc

Khuấy trộn bằng quạt nước trong nuôi thâm canh sử dụng công nghệ biofloc là điều bắt buộc. Chất rắn phải được giữ ở dạng lơ lửng trong cột nước liên tục trong 24 giờ nếu không hệ thống sẽ không thể phát huy công dụng. Không khuấy trộn, biofloc sẽ lắng xuống đáy & nhanh chóng tiêu thụ lượng oxy lớn trong hệ thống. Những khoanh vùng yếm khí hình thành trong khối hệ thống nuôi khiến cho khí độc như H₂S, NH₄ & NH₃ tăng cao gây độc cho thủy sản. Chất rắn có thể được thải trừ bằng phương pháp xả nước định kỳ hoặc bơm hút bùn từ cơ sở hệ thống. Khuấy trộn dễ triển khai trong hệ thống nuôi thấp hay hệ thống reaceway, tuy nhiên không dễ tiến hành trong ao nuôi ngoài trời có diện tích lớn. Xáo trộn nước cũng gây khó khăn cho việc bắt mồi của thủy sản trong ao.

Đối với nuôi trong ao hay đa phần các khối hệ thống raceway, khối hệ thống nuôi biofloc có tỉ lệ tiêu hao oxy do hô hấp nội địa cao bởi hàm hàm lượng rắn cao. Trong ao nuôi thâm canh tôm với hệ thống raceway nước xanh, tỷ lệ tiêu tốn oxy do hô hấp trong môi trường từ 2-2.5 mgO₂/L/giờ, cũng có lúc lên tới mức 6 mgO₂/L/giờ. Chỉ số này chưa bao hàm đến sự hô hấp của thủy sản, tổng cộng xác suất tiêu tốn oxy do hô hấp trong khối hệ thống này khoảng 5-8 mgO₂/L/giờ. Tỉ lệ tiêu hao oxy do hô hấp trong khối hệ thống biofloc nước nâu thường khoảng 6 mgO₂/L/giờ. Do đó, cần cung cấp và duy trì hàm lượng oxy hòa tan ở ngưỡng an toàn cho tôm cá qua các cách như sụt khí, ventory,…. Nhu cầu oxy cao cho biết, hệ thống sẽ không vận hành khi không cung ứng đủ oxy chỉ trong vòng 1 giờ. Sụt khí không ngừng 24/24h là bắt buộc trong hệ thống biofloc. Những phương pháp vận hành, cảnh báo và nguồn điện dự phòng để luôn vận hành được hệ thống biofloc cần được triển khai theo qui trình để hạn chế rủi ro.

Trong ứng dụng thực tế, quạt nước được dùng để làm cung ứng oxy và xáo trộn nước. Mặc dù thế, khối hệ thống quạt nước chỉ cung ứng oxy hiệu suất cao mà không thể xáo trộn nước ao tốt. Những thiết bị chỉ có khả năng làm xáo trộn nước ít khi được sử dụng. Lắp đặt hệ thống sụt khí và xáo trộn nước khác nhau dựa vào từng hệ thống biofloc riêng biệt. Trong ao nuôi lót bạt hoặc bể, nhiều hệ thống quạt nước được bố trí khắp ao & khuấy trộn theo vòng tròn. Hệ thống nuôi tôm raceway trong nhà kính thông thường sử dụng các máy thổi khí (airlift pumps) đặt xung quanh bể raceway để sụt khí và tuần hoàn nước. Sụt khí khuếch tán (diffused aeration) hoàn toàn có thể sử dụng trong số bể thấp. Các dòng thiết bị tuần hoàn nước như quạt nước tốc độ thấp & bơm thổi khí cũng có thể được sử dụng.

Chỉ số về năng lượng điện cho sụt khí và đảo nước của hệ thống biofloc vượt xa những hệ thống nuôi hiện tại và bao gồm các khối hệ thống nuôi tuần hoàn. Khối hệ thống ao nuôi tôm sử dụng công nghệ biofloc cần cung ứng sụt khí với công suất khoảng 25-30 hp/ha, trong một vài hệ thống nuôi thâm canh cá rô phi công suất thiết yếu lên đến mức 100-150 hp/ha. Công suất sụt khí cao như vậy không áp dụng cho những ao đất không lót bạt vì sẽ gây ra xói mòn đất, do đó phần lớn những ao nuôi theo công nghệ biofloc đều phải được lót bạt. Công nghệ biofloc đề nghị cho những khu vực nuôi nguồn điện có tính ổn đinh và giá điện thấp.

Tác động của tỷ lệ cho ăn và sự chuyển đổi từ nước xanh sang nước có Biofloc

Tại một thời điểm nào đó, hệ thống sẽ đột ngột chuyển đổi từ nước xanh của tảo sang nước có màu nâu với mật độ vi sinh vật cao. Sự chuyển đổi ở bảng 2 dựa trên ĐK của hệ thống nuôi tôm thâm canh raceway trong nhà kính.

Khi lượng thức ăn hàng ngày tăng từ 100-200 kg/ha (10-20 g/m²), nước sẽ có màu xanh và tảo nở. Sự hiện diện của tảo ở trường hợp này là cơ chế chính trong sự vận hành ammonia. Công suất sụt khí thiết yếu khoảng 25-30 hp/ha.

Khi lượng thức ăn hàng ngày tăng từ 300 kg/ha, sẽ dẫn đến sự khan hiếm ánh sáng cho quang hợp của tảo do mật độ của chúng quá dày đặc. Khi đó, khuẩn lợi bắt đầu phát triển & biofloc cũng bước đầu hình thành, cùng với hàm lương chất rắn lơ lửng gia tăng khoảng 250-500 mg/L & xác suất tiêu hao oxy do hô hấp tăng lên khoảng 6 mgO₂/L/giờ. Giai đoạn này, cần tăng công suất sụt khí lên khoảng 5 lần từ 30 lên 150 hp/ha để cung ứng đủ yêu cầu oxy. Do dó, nhu cầu tích điện cho sụt khí cũng tăng lên đáng chú ý để duy trì các hạt biofloc ở trạng thái lơ lửng. Tuy vậy vẫn còn xuất hiện màu xanh của tảo.

Khi lượng thức ăn hàng ngày tăng từ 400-600 kg/ha/ngày, nước sẽ chuyển qua gray clolor. Và lúc lượng thức ăn cho ăn đạt 700 kg/ha/ngày, nước sẽ có được màu nâu với những hạt biofloc & hoàn toàn không còn tảo phát triển. Cung với sự tăng lên của lượng thức ăn cho ăn, yêu cầu sụt khí cũng tăng thêm (Bảng 2).

Việc chuyển đổi đôi khi rất không dễ để cảm nhận trực quan. Sự chuyển đổi màu nước chuyển từ xanh của tảo sang nâu của vi sinh vật trong biofloc đang diễn ra. Do đó, màu nước không thể bình chọn trạng thái của khối hệ thống nuôi. Khi hàm lượng oxy hòa tan cao, sự xuất hiện của một con số lớn bọt khí là dấu hiệu tốt để nhận định hệ thống đã chuyển hẳn sang biofloc.

NANO NNA VIỆT NAM

Nguồn tham khảo: emtrun