Cách Trung Quốc áp dụng các phương pháp kỹ thuật sinh thái trong nuôi trồng thủy sản ao

Khi sản lượng nuôi trồng thủy sản của Trung Quốc tăng lên, những người nuôi cá đang áp dụng các phương pháp kỹ thuật sinh thái để đảm bảo rằng ngành này vẫn bền vững với môi trường.

Các phương pháp kỹ thuật sinh thái trong nuôi trồng thủy sản đã được chứng minh là làm giảm một nửa tỷ lệ sử dụng nước và cải thiện sản lượng cá. Ảnh: Fish Vet Group

Các phương pháp như vậy có thể làm giảm đáng kể việc sử dụng nước, sử dụng thức ăn, dịch bệnh, thuốc men và chất dinh dưỡng trong nước thải, đồng thời tăng năng suất và tỷ lệ sống, theo một bài báo mới trên tạp chí Đánh giá trong Nuôi trồng thủy sản .

Kỹ thuật sinh thái là gì?

Kỹ thuật sinh thái là một phương pháp thiết kế áp dụng các nguyên tắc cộng sinh của các loài cùng với việc tái chế và tái sinh vật liệu. Ý tưởng là các cấu trúc nhân tạo có thể kích thích và kiểm soát môi trường để tạo ra năng lượng bổ sung - sau khi năng lượng này được tạo ra, con người có thể sử dụng nó để đạt được sản lượng sản xuất một cách bền vững.

Những người ủng hộ kỹ thuật sinh thái ca ngợi những lợi thế về môi trường của nó: so với nuôi trồng thủy sản trong ao truyền thống, các phương pháp kỹ thuật sinh thái có thể giảm gần một nửa lượng nước sử dụng và giảm đáng kể lượng dinh dưỡng thải ra trong nước thải. Hiệu quả sản xuất được cải thiện làm tăng năng suất và tỷ lệ sống, đồng thời giảm đầu vào thức ăn. Các lợi ích khác bao gồm giảm tỷ lệ mắc bệnh và sử dụng thuốc, cũng như cải thiện hiệu quả lao động.

Hai phương pháp chính của kỹ thuật sinh thái trong nuôi trồng thủy sản liên quan đến việc xây dựng cơ sở vật chất hoặc thiết kế hệ thống sản xuất để sử dụng trên các trang trại. Những kỹ thuật này giải quyết vô số mối quan tâm về sinh thái từ xói mòn, lọc nước, giảm ô nhiễm và xử lý môi trường.

Xây dựng các cơ sở sinh thái

Sườn dốc sinh thái

Các mái dốc sinh thái được sử dụng bên cạnh ao cá để giảm sự mất ổn định và sụp đổ của mái dốc. Chúng được tạo ra bằng cách sử dụng thực vật và các vật liệu thực vật không sống để tạo thành mạng lưới thực vật ba chiều giúp giảm xói mòn bờ. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng thảm thực vật mô phỏng các đặc điểm sinh thái của vùng đất ngập nước - lọc sạch nước và điều hòa dòng chảy dưới bề mặt.

Hầu hết các nghiên cứu về mái dốc sinh thái đã phát hiện ra rằng chúng ngăn chặn hiệu quả xói mòn đất, bảo vệ bờ ao và có thể ngăn chặn và khắc phục ô nhiễm nông nghiệp. Các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng các mái dốc sinh thái có thể cải thiện đáng kể chất lượng nước và giảm tải tổng lượng nitơ và phốt pho trong mương.

Mương sinh thái

Mương sinh thái là những con mương đã được cắt nhỏ và sửa đổi để lọc và làm sạch nước chảy một cách tự nhiên. Xây dựng mương sinh thái thường bao gồm việc sửa đổi toàn bộ chiều dài và đáy của mương thành các đoạn có chứa các loài động thực vật thủy sinh khác nhau cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái cho nước trong mương.

Mặc dù nhiều nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các mương sinh thái có thể giúp cải thiện sự phú dưỡng trong nước nuôi, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng các chất lắng đọng trong mương cần phải được thoát nước và xử lý để ngăn chặn sự tích tụ chất ô nhiễm. Họ cũng lưu ý rằng tiềm năng phục hồi của hệ thống mương sinh thái phần lớn phụ thuộc vào các loài thực vật và động vật mà chúng có. Nông dân sẽ cần chủ động quản lý hệ thống mương sinh thái để đảm bảo rằng họ đang thu được lợi ích đầy đủ từ thiết kế.

Ao sinh thái

Ao sinh thái là một cách xử lý nước thải bền vững và sử dụng các loài thực vật thủy sinh, cá từ nhiều cấp độ dinh dưỡng và chim nước để tạo thành một hệ sinh thái phức hợp và một chuỗi thức ăn hoàn chỉnh. Ý tưởng là nông dân có thể đặt các ao sinh thái bên cạnh các ao sản xuất và dựa vào các quy trình tự nhiên để lọc nước thải và nước thải từ sản xuất nuôi trồng thủy sản.

Các ao sinh thái có thể loại bỏ nước thải và xử lý nước thải từ sản xuất nuôi trồng thủy sản một cách hiệu quả và bền vững

Kỹ thuật ao sinh thái chính là ao tảo tỷ lệ cao (HRAP). Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng HRAP có thể quản lý và điều chỉnh thành công các hệ sinh thái nước. HRAP loại bỏ nhiều nitơ và phốt pho hơn so với xử lý nước thải thông thường, và cũng có thời gian lưu thủy lực ngắn hơn so với xử lý nước thải thông thường. Các nhà nghiên cứu đề xuất sử dụng một ao sinh thái trên mỗi ba đến bảy ao nuôi trồng thủy sản để có kết quả tốt nhất.

Luống nổi sinh thái

Các luống nổi sinh thái (hay đảo nổi sinh học) là các khối thực vật nhỏ nằm trên mặt nước nuôi và hỗ trợ lọc nước. Các luống nổi sinh thái dựa vào thực vật thủy sinh và vi sinh vật rễ của chúng để giảm chất ô nhiễm và ngay lập tức làm giàu nước. Đánh giá cho thấy hơn 80 loại thực vật có thể được sử dụng trong luống nổi sinh thái, bao gồm cây lương thực, rau, hoa, các loại thảo mộc lâu năm và cỏ như rau muống ( Ipomoea aquatica ).

Lý tưởng nhất là hệ thống rễ của cây nên là nơi chứa các chất hữu cơ, động vật có vỏ, ốc hoặc các sinh vật sống dưới nước thông thường khác. Điều này làm tăng lượng oxy trong nước, phá vỡ các màng sinh học và các chất ô nhiễm hữu cơ đồng thời cung cấp một ma trận dày đặc cho nước để lọc qua. Các nghiên cứu cho thấy rằng các nhà sản xuất sẽ thấy kết quả tốt nhất nếu các luống nổi bao phủ 20% diện tích nước trong ao nuôi.

Thiết kế hệ thống sản xuất sinh thái

Đất ngập nước tổng hợp và xây dựng

Các vùng đất ngập nước được xây dựng dựa trên cấu trúc của vùng đất ngập nước tự nhiên và dựa trên cùng một hệ thống lọc hóa học và hệ sinh thái để xử lý nước thải. Đánh giá ban đầu của hệ thống cho thấy rằng các vùng đất ngập nước được xây dựng có thể loại bỏ các kim loại nặng và kháng sinh từ nước nuôi trồng thủy sản.

Đất ngập nước hỗn hợp tích hợp những ưu điểm của đất ngập nước xây dựng nhưng có tác dụng xử lý hiệu quả và linh hoạt hơn đối với môi trường xung quanh. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng việc sử dụng đất ngập nước hỗn hợp để xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản có nhiều ưu điểm. Trong các thử nghiệm song song, nước được xử lý trong hệ thống đất ngập nước hỗn hợp đã cải thiện các chỉ tiêu chất lượng và có khả năng nở hoa vi khuẩn lam thấp hơn. Ngoài việc loại bỏ tổng chất rắn lơ lửng, nitơ và các chất dinh dưỡng phú dưỡng khác khỏi nước nuôi, hệ thống có thể hỗ trợ các cây trồng có thể được sử dụng làm thức ăn cho gia súc.

Trung Quốc kiểm tra vùng biển

Các doanh nghiệp nuôi trồng thủy sản trong ao của Trung Quốc đã bắt tay vào nhiều sáng kiến kỹ thuật sinh thái kể từ đầu những năm 2000. Các dự án đã được thực hiện thành công tại các sinh cảnh vùng đệm ven hồ như hồ Tiahu, hồ Gehu và hồ Weishan. Các nhà nghiên cứu cũng nêu bật các dự án thành công ở các khu vực bờ sông và các khu vực thiếu nước. Hệ thống kỹ thuật sinh thái có thể được thực hiện trong môi trường nước mặn và kiềm. Các ước tính ban đầu cho thấy rằng các trang trại nuôi cá trong ao áp dụng hệ thống này đã tăng tỷ lệ tái sử dụng nitơ và phốt pho lên hơn 50%, đồng thời cải thiện lợi nhuận kinh tế của họ.

Các dự án kỹ thuật sinh thái ban đầu của Trung Quốc đã thành công. Ảnh: Olivier Joffre

Tài liệu cho thấy rằng cả các nhà sản xuất cá vây tay và giáp xác đều có thể thực hiện thành công các thiết kế kỹ thuật sinh thái để tiết kiệm nước và năng lượng. Họ nhấn mạnh một nghiên cứu không thành công ở một trang trại nuôi cá chép, nhưng nghiên cứu điển hình này dường như là một nghiên cứu khác.

Đánh giá chứng minh rằng kỹ thuật sinh thái là một cách hiệu quả để mở rộng bền vững lĩnh vực nuôi trồng thủy sản của Trung Quốc. Tuy nhiên, các nhà sản xuất phải nghiên cứu cẩn thận và các cơ sở hoặc hệ thống được thiết kế sinh thái mà họ muốn thực hiện. Các phương pháp này rất cụ thể và lợi tức đầu tư sẽ khác nhau, tùy thuộc vào loài được nuôi và môi trường sinh thái xung quanh.

Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng Trung Quốc cần thiết lập các tiêu chuẩn quản lý thống nhất cho ngành nuôi trồng thủy sản. Điều này sẽ đảm bảo rằng tính bền vững sinh thái vẫn là một ưu tiên khi sản lượng nuôi trồng thủy sản tăng lên.