Tôm thẻ chân trắng trong hệ thống nuôi không thay nước, siêu thâm canh và Biofloc (Phần 1)

Tác giả Thạc sĩ Lê Hải Quỳnh & Kỹ sư Châu Ngọc Sơn (biên dịch), ngày đăng 26/05/2018

Dịch bệnh và các yếu tố bất lợi từ môi trường luôn là hai vấn đề lớn đối với sự phát triển bền vững của ngành nuôi tôm. Ứng dụng các hệ thống nuôi mới như không thay nước, nhà kính, biofloc siêu thâm canh sẽ giúp hạn chế được các vấn đề trên. Tuy nhiên, các hệ thống này khi vận hành với hiệu suất lớn (>6 kg/m³) cần phải cung cấp nguồn khí ổn định để đáp ứng nhu cầu oxy cao của tôm và hệ vi sinh vật.

Phòng nghiên cứu ở Texas thực hiện dự án dùng máy bơm gắn Venturi (ống khuếch tán) để bơm không khí hoặc oxy vào giữa đáy ao giúp trộn và sục khí vào nước. Các airlifts (thiết bị nén khí) và máy khuếch tán oxy được sử dụng để tạo dòng chảy trong hệ thống. Hệ thống này hoạt động khá tốt, năng suất 8 - 9 kg tôm/m³. Nhưng vì muốn giảm chi phí sản xuất xuống, nên tiếp tục thực hiện một nghiên cứu khác với injector (hệ thống vòi phun) không gắn venturi, để hòa trộn khí trong bể ương Biofloc. Nhưng theo thông số kĩ thuật của nhà sản xuất thì tỉ lệ cung cấp không khí vào nước là 3:1. Nhưng thực tế, Venturi cung cấp ít hơn (tỉ lệ 1: 1). Do vậy, phải bổ sung thêm oxy khi sinh khối trong bể cao (> 6kg/m³) nếu muốn duy trì ngưỡng oxy hòa tan mong muốn.

Năm 2010 tiến hành nghiên cứu với 2 hệ thống bể Raceway 100 m³. Năng suất khi thu hoạch là 6,4 kg tôm/m³. Năm 2011 năng suất đạt 8,4 kg tôm/m³. Ở cả 2 trường hợp, các injector cung cấp đầy đủ và trộn đều oxy vào nưóc, nên không cần thiết phải dùng thêm các thiết bị khác. Nhận thấy, FCR cao một cách bất thường (2,46; 1,77) và có bổ sung thêm oxy tươi trong nghiên cứu năm 2011, nhưng ở nghiên cứu sau chắc chắn sẽ tăng năng suất, giảm FCR và hạn chế được việc bổ sung oxy tươi

I/ Mục tiêu của nghiên cứu năm 2012

1. Đánh giá dòng tôm mang gene tăng trưởng nhanh khi thả nuôi ở mật độ 500 con/ m³, sử dụng thức ăn công nghiệp và hệ thống nuôi ít thay nước.

2. Đánh giá khả năng duy trì hàm lượng DO ở mức tối đa của injector, khi nuôi siêu thâm canh, không thay nước.

Ngoài ra, nghiên cứu cũng tiến hành cho ăn liên tục trong 24 giờ nhằm giảm FCR vì lúc này, hàm lượng oxy hòa tan và nhu cầu bổ sung oxy tươi giảm đáng kể.

Nghiên cứu này sử dụng 14 injector không gắn venturi để hòa trộn khí. Cac injector được đặt song song theo hướng của dòng chảy, dọc theo đáy của bể Raceway. Hệ thống được vận hành bằng cách sử dụng một máy bơm 2-HP. Nhưng trong điều kiện bắt buộc (như sinh khối cao, chất thải rắn nhiều, DO thấp) thì phải hoạt động cùng lúc hai máy bơm. Để loại bỏ hạt và hợp chất hữu cơ hòa tan, mỗi bể RW cần lắp thêm 1 injector để vận hành máy tạo bọt và một bình lắng hình nón 2 m³.

Các hệ thống Raceway ban đầu được bơm đầy 72 m³ bao gồm nước biển (23 m³), nước ngọt đã được khử trùng bằng clo (24 m³) và nước làm giàu biofloc (25 m³). Năm 2011, sử dụng dòng tôm mang gene kháng bệnh Taura và thả nuôi có trọng lượng trung bình (TLTB) là 3,14 gr/con, mật độ 390 con/m³. Ở nghiên cứu này, sử dụng tôm mang dòng gene kết hợp giữa tôm kháng bệnh Taura và tôm có tốc độ tăng trưởng nhanh, TLTB là 3,60 gr/con, mật độ 500 con /m³.

Sử dụng thức ăn chứa 35% protein thô (sản xuất từ công ty Zeigler Bros., Mỹ) suốt bảy ngày/ tuần, liên tục trong 24 giờ bằng máy cho ăn. Vào ngày 7, bổ sung thêm vào bể cho đủ 100 m³ gồm 14 m³ nước ngọt và 14 m³ nước biển. Tỉ lệ cho ăn ban đầu được tính dựa trên FCR giả định là 1: 1,4 với tốc độ tăng trưởng 1,5 gr/con/ tuần, tỉ lệ chết 0,5%/ tuần. Sau đó, tỉ lệ cho ăn được điều chỉnh dựa trên kết quả tăng trưởng và tiêu thụ thức ăn (2 lần/ tuần). Hệ thống Raceway không thay nước và nước ngọt được bổ sung hàng tuần (khoảng 0,475 m³/ngày) để duy trì độ mặn và bù lại lượng nước thất thoát trong quá trình vận hành máy tạo bọt và bình lắng.

Nhiệt độ, độ mặn, oxy hoà tan và pH được đo hai lần/ ngày bằng máy đa đầu dò YSI 650. Mỗi hệ thống RW được gắn một thiết bị báo động DO. Kiềm được đo 2 lần/tuần và điều chỉnh đến 160 mg /l (CaCO3) bằng sodium bicarbonate. Chất rắn lắng tụ (SS) được đo hàng ngày và chất rắn lơ lửng tổng cộng (TSS) được đo ít nhất 2 lần/ tuần. Độ đục, VSS, cBOD5, TAN, NO2, NO3, và PO4-P được đo hàng tuần.

Bảng 1: Tóm tắt 8 thông số chất lượng nước hàng ngày trong thử nghiệm ao nuôi tôm thẻ chân trắng (L.vannamei) 63 ngày trong 2 bể RW 100 m³, mật độ 500 con/m³, có sử dụng injector.

		Giá trị TB (+SD)	Min - Max
Nhiệt độ (ºC)	a.m	29.34 + 0.48	28.16 - 30.65
Nhiệt độ (ºC)	p.m	29.81 +0.54	28.38 - 31.07
Độ mặn (ppt)	a.m	29.27 + 2.70	25.43 - 34.70
Độ mặn (ppt)	p.m	29.18 + 2.71	25.95 - 34.81
DO (mg/l)	a.m	5.65 + 0.41	4.92 - 6.77
DO (mg/l)	p.m	5.43 + 0.37	4.40 - 6.33
pH	a.m	7.07 + 0.22	6.54 - 7.41
pH	p.m	7.12 + 0.24	6.25 - 7.74

Bảng 2: Tóm tắt thông số chất lượng nước trung bình hàng tuần trong thử nghiệm ao nuôi tôm thẻ chân trắng (L.vannamei) 63 ngày trong 2 bể RW 100 m³, mật độ 500 con/m³, có sử dụng injector

	Giá trị TB (+SD)	Min - Max
cBOD⁵ (mg/l)	48.0 + 16.9	28.3 - 87.2
Độ kiềm (mg/l)	170.8 + 17.7	120.0 - 201.4
TSS (mg/l)	292.4 + 75.5	137.5 - 475.0
SS (mg/l)	12.2 + 3.5	2.0 - 23.0
VSS (mg/l)	193.4 + 38.6	127.5 - 258.3
Độ đục (mg/l)	116.2 + 42.1	58.3 - 218.0
TAN (mg/l)	0.30 + 0.14	0.15 - 0.59
NO2 - N (mg/l)	0.36 + 0.29	0.10 - 1.45
NO3 - N (mg/l)	172.4 + 91.7	46.7 - 364.7

Máy tạo bọt được vận hành từ ngày 8, và sử dụng bình lắng vào ngày 23 khi chất rắn lơ lửng đạt 23 ml/l. Tốc độ dòng chảy của các máy tạo bọt là 28 lít/phút, bình lắng là 8,5-20 lít/phút. Cả 2 thiết bị loại bỏ các chất rắn trên được sử dụng liên tục.

Tỷ lệ chết được quan sát từ tuần thứ ba của quá trình nuôi. Vào ngày 22, bổ sung thêm oxy để làm giảm stress cho tôm và giảm tỉ lệ chết. Vào ngày 44, ước tính sinh khối khoảng 8,2 kg tôm/m³. Máy bơm 2 HP thứ 2 làm tăng khả năng sục khí. Như vậy, không cần thiết phải bổ sung thêm oxy tươi vào 3 ngày sau đó.

Tôm được thu hoạch vào ngày 64 bằng máy thu hoạch cơ học. TLTB khi thu hoạch là 22,72 gr/con với tốc độ tăng trưởng TB là 2,12 gr/tuần. Sản lượng TB là 903 kg/100 m³, tỷ lệ sống 79,5%. Sản lượng 2011 cao hơn (9.03 và 8.4 kg/m³), FCR giảm (1.77 xuống 1.48).

Bảng 3: Tóm tắt các chỉ số tôm nuôi trong giai đoạn nghiên cứu 63 ngày trong hệ thống RW 100 m³ bằng cách sử dụng injector để hòa trộn và sục khí

RW	Mật độ (con/m3)	TL ban đầu (g)	TL thu hoạch (g)	Tốc độ tăng trưởng (g/tuần)
1	500	3.6	22.76	2.13
2	500	3.6	22.67	2.12
	Giá trị TB		22.72	2.12

RW	Tỉ lệ sống (%)	Sản lượng (kg/m3)	FCR	:Lượng nước sử dụng (l/kg)
1	80.82	9.20	1.43	139.5
2	78.19	8.86	1.53	148.9
	79.50	0.03	1.48	144.2

Injector giúp duy trì hàm lượng DO cao nhất trong hệ thống biofloc với sinh khối (>9 kg/m³). Ở các nghiệm thức, hàm lượng oxy hòa tan luôn được giữ trên 5 mg/l. Giảm việc bổ sung oxy tươi xuống khoảng 15% so với 2011, sinh khối 8.4 và 9.03 kg/ m³. Cho ăn liên tục trong 24 giờ bằng máy hạn chế được hiện tượng oxy giảm thấp và giá trị FCR thấp hơn khi cho ăn bằng tay.

Điều quan trọng trong nghiên cứu này là giảm được chu kì nuôi từ 106 ngày (năm 2011) giảm còn 63 ngày (năm 2012) vì tốc độ tăng trưởng hàng tuần >2gr/ tuần. Như vậy, hệ thống nuôi này có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn khi nuôi tôm mang gene tăng trưởng nhanh (tăng số lượng mùa vụ/ năm).