Hệ thống nuôi tôm siêu thâm canh bằng biofloc cho phép sản xuất trong nhà với tỉ lệ thay nước thấp hơn và độ an toàn sinh học cao hơn. Công tác quản lí hệ thống này gồm nhiều công đoạn, nhưng quan trọng nhất là bổ sung nguồn cacbon hữu cơ vào nước để tăng tỉ lệ cacbon và nitơ, giúp điều khiển quá trình dị dưỡng và đồng hóa các hợp chất nitơ độc hại. Vi khuẩn dị dưỡng trong nước sử dụng cacbon làm năng lượng và hình thành protein từ nitơ; những vi khuẩn này sau đó có thể bổ sung dinh dưỡng cho tôm. Kĩ thuật này có thể giúp nâng cao tốc độ tăng trưởng của tôm và làm giảm hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR).
Các tác giả đã tiến hành một thử nghiệm để đánh giá việc sử dụng vi khuẩn dị dưỡng trong hệ thống bifloc với những trang bị hiện đại nhất cho hệ thống sục khí và kỹ thuật nâng nhiệt để sản xuất được con tôm tốt nhất.
Lắp đặt hệ thống nuôi
Chúng tôi sử dụng bể nuôi khoảng 50m3 (30,1 x 3,2 x 0,5 m) làm bằng bê tông, lót bạt nhựa polyethylene và đặt trong nhà kính được che phủ bằng nhựa trắng. Nước được tạo thành dòng xung quanh bức tường giữa bể bằng hai máy bơm 1.5 hp. Mỗi máy bơm được kết nối với 7 ống khí và các ống khí được bố trí cách đều nhau dọc theo chiều dài hai bên bể nuôi. Vị trí của ống khí nằm ở gần đáy bể và nó sẽ hút khí thông qua ống có đường kính 2.5cm thông từ mặt nước.
Dự án này được thực hiện trong những tháng mùa đông tại trung tâm nuôi trồng thủy sản nước mặn Thad Cochran, Mississippi, Mỹ do đó cần được nâng nhiệt. Hai nồi nước được dùng để đun nóng nước ngọt sạch và nước này được bơm qua hệ thống ống ở giữa bể. Một máy điều nhiệt được lắp đặt để duy trì nhiệt độ trong hệ thống nuôi ở mức 29oC. Máy điều nhiệt hoạt dộng như một máy bơm thứ hai, khi cần, nước nóng sẽ được bơm qua hệ thống ống nâng nhiệt ở trong bể.
Bên ngoài nhà kính là một bể lắng thể tích 760 lít có đáy hình nón và một ống đường kính 10cm lơ lửng ở giữa bể. Nước từ hệ thống nuôi được bơm liên tục ra bể lắng với tốc độ 15L/phút. Tốc độ dòng chảy được làm chậm lại ở bể lắng, chất rắn lắng xuống đáy và phần nước trong ở gần bề mặt chảy trở lại bể nuôi. Các vật chất lắng trong bể lắng được hút loại bỏ hàng tuần.
Nuôi tôm
Tôm được nuôi trong bể ương vèo gần đó cho đến khi đạt khối lượng trung bình 1,5g, sau đó chúng được thả vào bể nuôi với mật độ 250 con/m3. Tôm được cho ăn bằng thức ăn Zeigler Hyperintensive-35; tỉ lệ cho ăn dựa trên FCR giả định là 1.5:1, tốc độ tăng trưởng 1.8g/tuần, tỉ lệ hao hụt giả định là 8% lúc thả và sau đó là 1%/tuần. Tuy nhiên, tỉ lệ cho ăn còn được điều chỉnh bằng việc thường xuyên kiểm tra thức ăn dư qua lưới. Khẩu phần ăn được thiết lập để không có thức ăn dư thừa khoảng 30 phút trước lần cho ăn tiếp theo và không có thức ăn dư thừa trước lần ăn đầu tiên trong ngày. 70% thức ăn hàng ngày được rãi đều đều khắp trong bể bằng tay và 30% còn lại được cho ăn liên tục trong đêm với 2 giờ/ lần bằng máy cho ăn. Trọng lượng tôm được kiểm tra mỗi tuần, độ mặn được duy trì ở 20 ‰, tôm được nuôi trong 82 ngày.
Mật đường được bổ sung vào giữa các lần cho ăn và bằng máy cho ăn vào ban đêm để tăng tỉ lệ C:N và thúc đẩy hoạt động của nhóm vi sinh vật dị dưỡng. Mật đường được bổ sung hàng ngày với tỉ lệ 50% khối lượng thức ăn bổ sung. Trong một số trường hợp khi nồng độ NO2 tăng cao, đường được bổ sung thêm nhằm tiếp tục tăng quá trình đồng hóa các hợp chất nitơ.
Nhiệt độ, pH, ôxy hòa tan được xác định hai lần một ngày và tất cả các chỉ tiêu chất lượng nước được đo hàng tuần. pH được đo vào mỗi buổi sáng để xác định lượng soda (NaHCO3) bổ sung hàng ngày nhằm duy trì độ pH trong suốt quá trình thí nghiệm. 300g soda được bổ sung nếu pH xuống 7.9; 500g nếu như pH xuống dưới 7.7 và 1000g soda được bổ sung nếu pH giảm còn 7.5.
Kết quả
Nhiệt độ được duy trì trong khoảng 29oC trong suốt quá trình thực hiện thí nghiệm. Nhiệt độ nước buổi sáng và buổi trưa không có sự biến động vì nhiệt dộ trong không khí luôn lạnh ổn định và nhiệt độ nước được duy trì nhờ vào hệ thống điều hòa nhiệt. pH cao được ổn định nhờ bổ sung soda mỗi ngày vào hệ thống. Ôxy hòa tan được ổn định ở nồng độ tương đối cao nhờ vào hệ thống vòi khí, tuy nhiên ôxy tinh khiết vẫn được bổ sung vào hệ thống sau khi bổ sung đường.
Amonia duy trì ở nồng độ thấp trong suốt quá trình thực hiện thí nghiệm. Nồng độ nitrite tương đối cao vào thời điểm giữa và cuối thí nghiệm, nồng độ được xác định vào khoảng 5.5 NO2-N/L. Tuy nhiên, không có tôm chết hoặc giảm ăn liên quan đến những biến động của nitrite. Mặc dù nồng độ nitrate không được xác định trong thí nghiệm, những hệ thống nuôi khác đã kiểm soát quá trình chuyển hóa nitơ kị khí tại CMAC cho thấy rất ít lượng nitrat được tích lũy (khoảng 0.1 đến 8.7mg NO3-N/L).
Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) duy trì ở mức cao hơn so với khuyến cáo của các tác giả về biofloc, nhưng trong thước đo năng suất tôm dường như không cho thấy những ảnh hưởng bất lợi của việc TSS cao. Tuy nhiên, việc quản lí hàm lượng chất rắn trong bể lắng cho kết quả là tổng lượng nước thay chỉ khoảng 5.8% thể tích nước của bể nuôi (không bao gồm nước dã bốc hơi). Khi mới hoạt động độ mặn là 20‰ và sau đó tăng lên 30‰ (tương tự những nghiên cứu gần đây của các tác giả khác), tổng lượng nước sử dụng trên tôm sinh khối khoảng 133L/Kg, và ở độ mặn 35‰ (bằng với nước biển) lượng nước sử dụng là 114L/Kg.
Tốc độ tăng trưởng trung bình đạt 1.8g/tuần. Tôm tăng trưởng từ 1.5g đến 22.5g trong 82 ngày, nếu các điều kiện được duy trì như trong thí nghiệm này thì có thể sản xuất được nhiều hơn bốn vụ nuôi trong năm. Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) rất thấp 1.2:1 và tỉ lệ sống cao (96,6%). Mặc dù mật độ thả thấp hơn so với các thí nghiệm khác, nhưng sinh khối đạt được tương đối cao (5.3kg/m3) nhờ vào tỉ lệ sống cao và trọng lượng thu hoạch cao (22.5g). Chúng tôi đã sản xuất được 265kg tôm trong bể ương vèo 50m3.
Những triển vọng
Nghiên cứu này đại diện cho một nổ lực kết hợp giữa công nghệ hiện đại với chế độ quản lý biofloc được phát triển tại CMAC. Nhiệt độ nước thích hợp được cung cấp bởi hệ thống nâng nhiệt đóng góp cho sự thành công trong sản xuất tôm. Ôxy hòa tan được duy trì nồng độ cao có thể hỗ trợ tốt cho sản xuất tôm, mặc dù một nồng độ ôxy hòa tan thấp hơn vẫn được. Tác giả tin rằng việc sử dụng khí oxy có thể duy trì và kiểm soát được hàm lượng oxy trong hệ thống. Hệ thống sục khí và bơm nước cũng có thể cung cấp đầy đủ nồng độ ôxy hòa tan và không cần bổ sung thêm ôxy.
pH luôn cao đã được thực hiện bằng cách bổ sung soda (bicarbonate) thường xuyên. Tuy nhiên không rõ điều này có ảnh hưởng như thế nào đến thành phần khoáng trong nước nếu như nước được tái sử dụng cho nhiều vụ nuôi. Chức năng dị dưỡng và đồng hóa nitơ là rất tốt; mặc dù vẫn có sự hiện diện của nitrit trong quá trình sản xuất. Qui trình đồng hóa nitơ có thể tạo ra nhiều hiệu quả hơn việc sử dụng thức ăn có hàm lượng protein thấp, một điểm đáng để tiếp tục nghiên cứu.
Sản xuất tôm rất hiệu quả, dựa trên các chỉ tiêu tăng trưởng, FCR và tỉ lệ sống. Kết quả này, cùng với việc tỉ lệ nước sử dụng thấp có thể thúc đẩy sử dụng công nghệ này, đặc biệt là với các vùng nuôi nội địa hoặc khí hậu lạnh, những nơi mà điều kiện nước và nhiệt độ là rất quan trọng.
Kỹ thuật và quản lý tốt được xem là rất quan trọng trong nuôi tôm thâm canh. Nghiên cứu này là một ví dụ về cách các nhân tố có thể được sử dụng cùng nhau trong hệ thống biofloc để đạt được kết quả tốt nhất.
Nguồn: A Method of Intensive Shrimp Production – Faster Growth, Low FCR – The Practical Asian Aquaculture, tháng 4 – 6/2014
Theo , VINHTHINH BIOSTADT, 16/11/2014
