Những phát triển gần đây trong công nghệ Biofloc

Công nghệ biofloc đã và đang trở nên phổ biến trong nuôi tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương, Litopenaeus vannamei. Công nghệ cơ bản được Giáo sư Yoram Avnimelech khởi xướng ở Israel và do Robins McIntosh thực hiện đầu tiên trong nuôi tôm thương phẩm ở Belize.

Công nghệ này cũng đã và đang được tác giả bài viết này áp dụng thành công tại các trang trại nuôi tôm ở Indonesia và Malaysia.

Sự kết hợp của hai công nghệ, thu hoạch một phần và biofloc, đã và đang được nghiên cứu ở miền bắc Sumatra, Indonesia. Hệ thống cũng đang kết hợp thành công với hệ thông nuôi theo module an toàn sinh học. Sự kết hợp gần đây này có thể làm cho hoạt động sản xuất bền vững và kinh tế hơn nữa.

Quá trình tiến triển của trang trại

An toàn sinh học là một yếu tố chính đối với nghề nuôi tôm bền vững. An toàn sinh học của trang trại bắt đầu với việc thiết kế và xây dựng trang trại.

Vào cuối những năm 1980, hầu hết các trang trại nuôi tôm ở châu Á được thiết kế với các hệ thống nước chảy xuyên suốt. Trang trại lớn Dipasena ở Lampung, Indonesia là mẫu tiêu biểu nhất với các dãy ao sử dụng các kênh cấp và thoát nước ở hai bên đối diện nhau. Hệ thống này hoạt động tốt cho đến khi xuất hiện các đợt bùng phát dịch bệnh vi khuẩn trong đầu những năm 1990. Các ao lắng đã được đưa vào sử dụng để quản lý và kiểm soát các vấn đề về vi khuẩn.

C.P. Indonesia đã thiết kế một trang trại nuôi tôm lớn với các hệ thống nước tái tuần hoàn, các ao lắng và ao chứa bùn để giải quyết các vấn đề về vi khuẩn. Tuy nhiên, khoảng giữa những năm 1990, các bệnh về virus phát triển, đặc biệt là hội chứng đốm trắng. Một lần nữa, các thiết kế trang trại cần phải thay đổi để có thể xử lý nước đầu vào trước khi sử dụng trong các ao nuôi.

Một module thiết kế gần đây do Blue Archipelago Berhad áp dụng ở Malaysia gồm có hai cơ sở với bốn ao lắng, chiếm khoảng 20% diện tích ao nuôi. Chỉ có một trạm đầu vào dẫn nước thô và phải đi qua bốn ao lắng trước khi đưa vào kênh cấp nước chính của module. Từ kênh chính, nước đã qua xử lý được phân bổ vào các ao nuôi.

Hệ Thống Biofloc

Các yêu cầu cơ bản để tối ưu hóa công nghệ nuôi tôm biofloc thương phẩm bền vững là các ao lót bê tông hoặc bạt nhựa HDPE (high-density polyethylene). Thả giống mật độ cao 130-150 con/ m2 và mức độ sục khí mạnh công suất 28-32 HP/ha cũng rất cần thiết. Quạt nước được lắp đặt trong ao để giữ cho hàm lượng oxy hòa tan cao và hướng bùn về khu vực giữa ao. Sau đó có thể định kỳ siphon bùn khi cần thiết.

Bioflocs là các cụm kết dính gồm vi khuẩn, tảo và protozoa (động vật nguyên sinh) với mảnh vụn và các hạt hữu cơ chết. Sục khí giữ cho bioflocs lơ lửng trong nước ao – đây là yêu cầu chính để tối đa hóa khả năng các quá trình hoạt động của vi khuẩn trong ao nuôi tôm. Biofloc lơ lửng cũng là nguồn thức ăn sẵn có cho tôm.

Ngũ cốc dạng viên và mật đường được sử dụng để duy trì tỷ lệ carbon:nitơ trên 15. Bổ sung thêm các hóa chất đặc trưng như vôi dolomite và vôi, kaolin (cao lanh) cần được sử dụng trong quá trình chuẩn bị nước ao và trong giai đoạn nuôi. Kaolin (cao lanh) được sử dụng khoảng 50-100kg/ha một hay hai lần / tuần.

Hoạt Động Và Kiểm Soát

Chỉ nên sử dụng nước đã qua xử lý. Nói chung, lọc nguồn nước đầu vào bằng lưới 250-μ để ngăn chặn ấu trùng giáp xác (đặc biệt là cua) trước khi đưa vào các ao lắng hay ao nuôi. Xử lý nước bằng chất diệt giáp xác (crustacide) để diệt bất kỳ các loài giáp xác và trứng của chúng còn lại trong nước. Đồng thời, nước sẽ phải được giữ ổn định trong các ao lắng hoặc ao nuôi ít nhất 74 giờ. Quá trình ổn định này giúp loại bỏ bất kỳ phần tử virút nào trong nước.

Yếu tố quan trọng nhất để đảm bảo việc lọc nước, xử lý hóa chất và ổn định nước được áp dụng có hiệu quả trước trước khi thả tôm. Chỉ nên thả tôm giống sạch bệnh.

Khi ao đã thả giống, một yếu tố chính cần kiểm soát là khối lượng biofloc. Sử dụng phễu Imhoff để đánh giá và cần duy trì khối lượng biofloc ở mức dưới 15ml/L. Cần lấy ít nhất hai mẫu đồng thời từ hai vị trí dưới bề mặt nước trong ao nuôi. Nước màu xanh lá cây hay màu nâu thì chấp nhận được, nhưng nước màu đen là biểu hiện của các điều kiện bất thường.

Ngũ cốc dạng viên và mật đường cung cấp nguồn carbon khi cần thiết. Nói chung, dùng ngũ cốc dạng viên từ 15-20% trên tổng lượng thức ăn sử dụng trong quá trình nuôi. Mật đường có thể dùng hai hay ba lần / tuần theo liều lượng khoảng 15 – 20kg/ha/ ao. Cần theo dõi lượng oxy hòa tan càng thường xuyên càng tốt để giữ ở mức cao hơn 4mg/L. Đặc biệt trong hệ thống nuôi bioflocs, sục khí/ quạt nước cần được theo dõi liên tục khi có sự cố và được sửa chữa hoặc thay thế không được chậm trễ.

Hiệu Suất Nuôi

Sự so sánh về hiệu suất mong đợi của hệ thống nuôi tôm bioflocs với hệ thống nuôi tôm tự dưỡng truyền thống được thể hiện ở Bảng 1. Tôm phát triển nhanh và sản lượng thu hoạch nhiều hơn trong hệ thống nuôi biofloc. Hệ số chuyển đổi thức ăn tốt hơn trong hệ thống nuôi tôm biofloc, do đó các chi phí thức ăn thấp hơn.

Bảng 1. So sánh về các hệ thống nuôi tự dưỡng và biofloc

Với công nghệ biofloc thì ít thay nước hơn và hệ thống ao nuôi ổn định hơn so với hệ thống nuôi tự dưỡng. Sản lượng cao hơn trong nuôi tôm biofloc cũng cải thiện việc sử dụng năng lượng.

Các Ứng Dụng Khác

Ngoài áp dụng trong nuôi cá và tôm thâm canh, công nghệ biofloc cũng được áp dụng ở các hệ thống nuôi siêu thâm canh raceway (luân chuyển bể/ao) để sản xuất hơn 9kg tôm/m³. Phương pháp nuôi raceway phục vụ cho các giai đoạn ương giống, nuôi tôm và nuôi tôm bố mẹ, cũng như tuyển chọn các gia hệ tôm. Hiện nay, một số trường đại học lớn và các công ty tư nhân đang nghiên cứu sử dụng biofloc như một nguồn protein đơn bào làm thức ăn thủy sản. Theo một số tác giả, hàm lượng protein thô trong biofloc vào khoảng 35-50% và thành phần lipid thô chiếm khối lượng khoảng 0,6 -12%. Biofloc có thể hơi thiếu arginine, lysine, methionine. Đo hàm lượng tro của nó dao động từ 21% – 32%.

Các triển vọng

Ở bất kỳ ngành nghề nuôi trồng thủy sản nào thì sự tiết kiệm từ việc sử dụng hiệu quả về thức ăn, thời gian, năng lượng, hệ thống ổn định và bền vững có thể làm tăng lợi nhuận. Dường như công nghệ biofloc có các đặc điểm này.

Do các bệnh về virut mới nổi và chi phí năng lượng tăng lên nên công nghệ bioflocs với các hệ thống module an toàn sinh học có thể là một câu trả lời cho ngành nuôi trồng thủy sản hiệu quả, bền vững và có lợi nhuận hơn.