Thiết lập vi khuẩn nitrat trong hệ thống Biofloc

Để vận hành được quy trình Biofloc trong nuôi tôm công nghiệp, đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao, đặc biệt là sự chuyển hóa nitơ vô cơ thành nguồn dinh dưỡng nhờ hệ vi khuẩn nitrat hóa.

Khó khăn

Nhiều trại nuôi đã ứng dụng quy trình Biofloc vào ương nuôi tôm. Tuy nhiên, không thể duy trì công nghệ này vì có kết quả biến động Nitrite ở mức cao, có khi Nitrite vượt mức 25 mg/l. Với nồng độ Nitrit cao như vậy, tôm bị sốc khí độc, suy yếu và ngay thời điểm đó buộc phải ngừng áp dụng quy trình. Một trong những tồn tại khiến hệ thống Biofloc không vận hành được là do khó khăn trong việc điều chỉnh, chuyển hóa hợp lý hàm lượng nitơ vô cơ trong hệ thống nuôi thành sinh khối biofloc nhờ hệ vi khuẩn nitrat.

Hệ thống nuôi Biofloc siêu thâm canh có mật độ nuôi cao, tốc độ tăng trưởng nhanh và lượng thức ăn lớn dẫn đến tích lũy phân, xác tảo, nhanh chóng sinh sản NH3 và NO2 có khả năng gây độc cho tôm nuôi. Nếu hệ thống nuôi không được chuẩn bị hoàn chỉnh, hệ vi khuẩn nitrat hóa chưa được hình thành, hàm lượng NH3, NO2 trong hệ thống nuôi cao, quá trình chuyển hóa NH3, NO2 thành NO3 diễn ra chậm và gây độc cho tôm nuôi.

Cơ chế chuyển hóa

Lợi thế của sản xuất siêu thâm canh Biofloc bao gồm việc kiểm soát nhiệt độ để có thể nuôi quanh năm, giảm thiểu khả năng xâm nhập và lây lan của dịch bệnh, giảm hẳn việc thay nước và xả thải. Việc quản lý biofloc dựa vào nguồn vi khuẩn tại chỗ (bao gồm vi khuẩn và tảo) nhằm ngăn chặn sự tích lũy nitơ vô cơ từ quá trình chuyển hóa NH3 và NO2 có thể gây độc cho tôm thành dạng NO3 không độc.

Trong hệ thống nuôi Biofloc, vi khuẩn ôxy hóa amonia sẽ chuyển hóa NH3 thành NO2; quá trình này cung cấp cơ chất NO2 giúp vi khuẩn ôxy hóa Nitrite chuyển hóa NO3 thành dạng không độc NO3, tạo sinh khối floc, làm thức ăn cho nuôi tôm. Vì vậy cần phải thiết lập hệ vi khuẩn nitrat hóa để thúc đẩy quá trình chuyển hóa nitơ vô cơ thành dạng NO3 không độc.

Phương pháp thiết lập hệ vi khuẩn Nitrat

Có nhiều phương pháp đơn giản, hiệu quả để thiết lập hệ vi khuẩn nitrat hóa. Tuy nhiên, bất kể áp dụng phương pháp nào cũng yêu cầu hệ thống nuôi tôm cần vệ sinh, khử trùng trước khi nuôi, nguồn nước được xử lý cẩn thận trước khi bổ sung vào hệ thống, hạn chế nhiễm chéo trong quá trình cấp nước.

Để hạn chế sự biến động của NH3 và NO2 trong hệ thống nuôi Biofloc, tiến hành bổ sung Amonium Cloride (NH4Cl2) hoặc Natri Nitrite (NaNO2). Việc bổ sung cơ chất này cho vi khuẩn nitrat hóa được thực hiện tức thời không phải mất thời gian chờ quá trình tích lũy NH3 và NO2 trong hệ thống nuôi. Phương pháp đẩy nhanh chu trình hình thành nhóm vi khuẩn nitrat hóa và giảm thiểu sự biến động NH3. Nitrit là khí cực độc cho tôm nuôi, việc bổ sung muối Sodium Nitrit (NaNO2) trước khi nuôi sẽ cung cấp chất nền cần thiết cho sự hình thành tự nhiên hệ vi khuẩn ôxy hóa Nitrit ngay từ ban đầu. Quan trọng hơn nữa, các vi khuẩn nitrat hóa rất nhạy cảm với bức xạ cực tím khi tự do, do đó cần che toàn bộ hệ thống biofloc bằng lưới đen, tạo bóng tối.

Hệ vi khuẩn nitrat hóa có thể nhân lên trong quá trình nuôi thông qua việc điều chỉnh tỷ lệ carbon: nitơ trong khối nước bằng cách sử dụng thức ăn có hàm lượng đạm thấp và bổ sung nguồn carbon hữu cơ như mật đường. Hệ vi khuẩn này có khả năng hạn chế sự tích lũy NH3 và NO2 thông qua quá trình ôxy hóa thành NO3.

Sự gia tăng NO3, sinh khối hạt Biofloc diễn ra chỉ sau vài ngày từ khi bổ sung muối NaNO2, do hệ vi khuẩn ôxy hóa Nitrit được hình thành thúc đẩy quá trình ôxy hóa NH3, NO2 thành NO3.