Tương lai của nghề nuôi cá rô phi: góc nhìn của người trong cuộc

Adam Taylor - người sáng lập công ty sản xuất cá rô phi lớn nhất ở châu Phi nhìn thấy được phạm vi cải tiến rất lớn trong lĩnh vực này, đặc biệt là được thúc đẩy bởi những tiến bộ về chất dinh dưỡng và di truyền học.

Adame Taylor - người sáng lập ra tập đoàn FirstWave đã sản xuất cá rô phi từ năm 2011. Ảnh: tập đoàn FirstWave

Adam Taylor đã thành lập tập đoàn FirstWave vào năm 2011 với mục tiêu trở thành nhà sản xuất protein động vật bền vững với chi phí thấp nhất trên thế giới. Nhóm FirstWave đã xây dựng thành một trong những công ty sản xuất cá rô phi lớn nhất trên thế giới, gồm các trang trại cá ở Zambia và Uganda, một nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi thủy sản ở Zambia và hệ thống phân phối trên hầu hết Nam Phi và Đông Phi.

Bạn mong đợi những thay đổi to lớn nào đối với ngành cá rô phi trong vòng 5 đến 10 năm tới?

Ở cấp trang trại, tôi nghĩ rằng có tiềm năng cải thiện đáng kể trong hiệu quả sản xuất do những tiến bộ về di truyền học và chất dinh dưỡng. Đối với khía cạnh ngành công nghiệp nói chung, tôi kỳ vọng chúng ta sẽ thấy được sự hợp nhất được thúc đẩy bởi một số công ty đang tận dụng những tiến bộ công nghệ đó, cũng như các chiến lược tài chính theo đuổi tiềm lực kinh tế có quy mô hơn nữa. Từ góc độ thị trường, tôi nghĩ rằng chúng ta sẽ thấy được sự thay đổi đối với doanh số bán hàng tại thị trường mới nổi tại địa phương để tìm kiếm lợi nhuận cao hơn.

Nhìn vào chế độ dinh dưỡng, bạn nhìn thấy tiềm năng thay đổi ở đó là gì?

Sự hiểu biết của chúng tôi về các nhu cầu chất dinh dưỡng đa lượng của cá rô phi là khá tiên tiến dù cho ở trong nhiều môi trường sản xuất đa dạng phức tạp. Điều này có nghĩa là có một phạm vi đáng kể  để tối ưu hóa ở cấp độ trang trại cá nhân. Một trang trại nuôi cá lớn nhanh trong vùng nước ấm hơn sẽ yêu cầu tỷ lệ năng lượng dựa trên mức protein thấp và ngược lại. Hai trang trại đó có thể ở cùng một quốc gia, trong cùng một vùng nước nên việc mua cùng một loại thức ăn thương phẩm cũng không phải là điều tối ưu cho mỗi trang trại. Do đó, các trang trại có đủ nguồn lực để thực hiện thử nghiệm sản xuất nhằm tạo ra thức ăn chăn nuôi theo nhu cầu của họ sẽ có lợi thế đáng kể.

Adam Taylor nhận thấy những lợi thế to lớn dành cho các nhà sản xuất, những người mà họ có thể tự điều chỉnh nguồn thức ăn chăn nuôi của họ 

Tuy nhiên, điều quan trọng hơn là sự hiểu biết của chúng ta về các chất dinh dưỡng đa lượng, nutraceuticals (một loại dược phẩm tự nhiên hoặc tổng hợp có các hoạt tính sinh học) và hệ vi sinh vật. Có hàng trăm loại phụ gia thức ăn có sẵn trên thị trường đã được thử nghiệm khoa học đòi hỏi kỹ thuật cao và đã chứng minh có tác dụng tích cực đối với cá và các động vật khác. Có tất cả các loại thành phần sinh học, enzim, axit hữu cơ, axit amin, biosurfactants (các chất hoạt động bề mặt có nguồn gốc vi sinh học), chất ổn định, chất chống oxy hóa, khoáng chất và vitamin. Nhiều cá thể trong số các thành phần hóa học này có tác động tích cực xác thực đến sự tăng trưởng và/ hoặc sức khỏe của cá rô phi, mặc dù thường không được kiểm tra vượt quá 50 gram trong các thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, những chất phụ gia này khá đắt đỏ trong khi mục tiêu cuối cùng của công ty nói chung là giảm chi phí. Đây là chổ nảy sinh vấn đề: cơ chế hoạt động và những hiệu ứng tương tác giữa các chất phụ gia thường không được nắm rõ.

Nhìn vào thực trạng ngày nay, hầu hết các công ty sản xuất cá rô phi muốn có nền kinh tế phi thực tế về thức ăn chăn nuôi rẻ nhất mà có bổ sung các vi chất dinh dưỡng cơ bản, một số sẵn sàng trả tiền cho một “gói sức khỏe dành cho sinh vật nước ấm” tiên tiến hơn nhưng vẫn có đặc điểm chung của một giống loài và những trang trại tiên tiến đang sử dụng một kỹ năng dự đoán để biết được sự kết hợp với các chất phụ gia nào là tốt nhất. Điều này mang lại cơ hội đáng kể cho các trang trại nuôi cá hoặc nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi hàng đầu tiến hành nghiên cứu ứng dụng để xác định cách kết hợp và liều lượng cụ thể của các chất phụ gia này như thế nào là tiết kiệm nhất cho từng giai đoạn của phương pháp sản xuất và môi trường cụ thể của chúng.

Còn về di truyền học thì sao? Các chương trình nhân giống đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, theo bạn thì tại sao hiện tại chúng lại có mối liên quan đặc biệt như vậy?

Có hai lý do: chi phí giải trình tự hệ gen đã giảm đáng kể và hiện đã có một nhóm nhỏ các công ty sản xuất cá rô phi hàng đầu trên thế giới có đủ nguồn lực kỹ thuật và tài chính để áp dụng công nghệ này.

Bằng công nghệ giải trình tự hệ gen, giờ đây chúng ta có thể đi trực tiếp đến “nguồn” để nhanh chóng xác định và định lượng lợi ích của các gen chính xác. Nó giống như việc điều hướng bằng định vị GPS thay vì kính lục phân (dụng cụ đo độ cao của mặt trời để xác định vị trí).

Cho đến gần đây, các chương trình nhân giống cá rô phi vẫn còn truyền thống, chẳng hạn như dòng GIFT nổi tiếng mà hầu hết các dòng thương mại đều dựa vào. Các chương trình nhân giống truyền thống mặc dầu có hiệu quả nhưng hiệu quả chậm, gián tiếp và đạt đến một giới hạn nhất định. Ví dụ: trong số 1,000 con cá, bạn có thể chọn ra 100 con cá lớn nhất để nhân giống cho vụ nuôi tiếp theo của mình mà không biết rằng có một số yếu tố di truyền khó quan sát thấy sẽ thực sự hạn chế chúng xuống dòng hoặc chúng là dòng lớn nhất do người nông dân vô tình cho chúng ăn nhiều hơn. Bằng công nghệ giải trình tự hệ gen, giờ đây chúng ta có thể đi trực tiếp đến “nguồn” để nhanh chóng xác định và định lượng lợi ích của các gen chính xác. Nó giống như việc điều hướng bằng định vị GPS thay vì bằng kính lục phân.

Có một phạm vi rộng lớn để cải thiện di truyền học của cá rô phi

Chi phí cho phần cứng của giải trình tự, phần cứng máy tính và phần mềm phân tích đã giảm xuống một cách dữ dội chỉ trong vòng 5-10 năm qua. Các chương trình nhân giống dựa trên bộ gen tiên tiến vốn có thể tiêu tốn hàng triệu (nếu không muốn nói là hàng chục triệu đô la vào năm 2010) nay có thể được thực hiện với mức giá vài trăm nghìn đô la. Gần đây nhất là vào năm 2008 (thời điểm diễn ra cuộc khủng hoảng tài chính), để giải trình tự hệ gen người ta phải tiêu tốn hơn 10 triệu đô la [1] trong khi ngày nay bạn có thể làm điều đó với mức giá vài trăm đô la [2]. Bằng cách sử dụng Nvidia Parabricks, dữ liệu có thể được xử lý chỉ trong vòng 45 phút [3]. Hơn nữa, đối với các ứng dụng công nghiệp, một khi bạn đã biết các yếu tố di truyền bạn đang tìm kiếm là gì rồi thì giờ đây bạn có thể sử dụng phương pháp giải trình tự bằng PCR (xét nghiệm sinh học phân tử) nhanh chóng, chẳng hạn như KASP có bảng mật độ thấp và đưa ra quyết định lai tạo thực sự sáng suốt cho một cá thể động vật với khoảng chi phí của một chiếc bánh pizza. Mà điều này vào hai mươi năm trước có thể là khoa học viễn tưởng. Bên cạnh chi phí giải trình từ hệ gen, vì công nghệ đã trở thành chủ đạo nên hiện công nghệ đã sẵn sàng hỗ trợ hệ sinh thái, ví dụ như các kỹ thuật viên có trình độ và phần mềm phân tích mã nguồn mở hoặc phần mềm có giá cả phải chăng.

Về mặt thương mại, bạn nghĩ những tiến bộ trong phân tích di truyền học sẽ có ý nghĩa như thế nào đối với ngành?

Gia cầm cung cấp một nghiên cứu điển hình hiệu quả. Bây giờ những con gà lớn nhanh hơn gấp bốn lần và sử dụng một nửa lượng thức ăn chăn nuôi so với những năm 1950. Đó là một sự cải tiến đáng kinh ngạc. Những lợi ích này chủ yếu đến từ các chương trình nhân giống truyền thống, cũng như nghiên cứu về sức khỏe và dinh dưỡng. Kết quả tương tự cũng được nhìn thấy đối với hoạt động sản xuất sữa và các loại thịt khác. Tuy nhiên, ngành nuôi trồng thủy sản mới chỉ bắt đầu trên bề nổi mà thôi, chắc chắn nằm ngoài những khía cạnh nghiên cứu ứng dụng mang tính chất học thuật. Hãy nhớ rằng ngành nuôi trồng thủy sản chỉ là một lĩnh vực rất nhỏ cách đây 30 năm. Điều đó có nghĩa là có một lượng tiềm năng di truyền học đáng kể đang chờ được hiện thực. Lý do khiến điều này có ý nghĩa thương mại là do cá rô phi hiện có thể bắt kịp với mức tăng trưởng của loại gia cầm kia, nhưng tốc độ tăng trưởng kỷ lục là do các dụng cụ di truyền học hiện đại có sẵn tạo nên. Cùng với các nguồn lực phù hợp, bạn có thể thấy thành quả của 50 năm tiến bộ được thực hiện trong 10 năm, điều này đủ để phá vỡ bất kỳ ngành công nghiệp nào. Tôi nghĩ rằng những công ty hiện đang đứng trước khúc cua này mà họ đổi mới để giảm chi phí sản xuất thì sẽ trở thành những công ty dẫn đầu trong tương lai.

Cũng như các loài động vật trên cạn, các dòng cá năng suất cao có sẵn từ các công ty chuyên nhân giống bằng các chương trình di truyền học tiên tiến. Có thể có trang trại nào không chỉ đơn giản là mua những chủng có hiệu suất tốt hơn này không?

Bạn có thể làm như vậy nhưng tôi không nghĩ rằng việc đó không mang lại hiệu quả. Không giống như các động vật trên cạn và gia cầm nói riêng, bằng chứng thực nghiệm là “di truyền học của cá rô phi không di chuyển”. Nói cách khác, có mối tương tác cao giữa kiểu gen và môi trường. Hoạt động chăn nuôi gà thịt trên khắp thế giới diễn ra trong môi trường khép kín được kiểm soát cao độ: 35 ngày đạt đến 2.2kg, cùng chế độ dinh dưỡng, ánh sáng, thuốc men, v.v. Một con gà thịt tại một cơ sở tốt ở Indonesia về cơ bản sống một vòng đời giống như một con gà thịt ở Scotland hoặc Kansas. Mặt khác, sản xuất cá rô phi lại là một hệ thống mở và cực kỳ đa dạng: chúng ta có sản xuất trong ao và sản xuất bằng lồng trong hồ, các hồ phú dưỡng và hồ đa dưỡng, các vùng nước nóng hơn và các vùng nước lạnh hơn, các mầm bệnh khác nhau, v.v. Không có phương pháp hoặc môi trường sản xuất cá rô phi nào được tiêu chuẩn hóa. Điều đó có nghĩa là những tác động của chương trình nhân giống mang lại kết quả tuyệt vời trong môi trường này có thể gặp thất bại ở môi trường khác. Thường thì các lợi ích về tốc độ tăng trưởng sẽ gần như được chuyển giao hoàn toàn nhưng sự tráng kiện thì không. Cuối cùng, người nông dân bị bỏ lại với rất nhiều con cá lớn nhanh trước khi chúng chết.

Thường thì các lợi ích về tốc độ tăng trưởng sẽ gần như được chuyển giao hoàn toàn nhưng sự tráng kiện thì không. Cuối cùng, người nông dân bị bỏ lại với rất nhiều con cá lớn nhanh trước khi chúng chết.

Một lý do quan trọng cuối cùng là các công ty cần có các mục tiêu nhân giống phù hợp với chiến lược thương mại và các phương pháp sản xuất của họ. Một trang trại có thể muốn nuôi cá tới trọng lượng 1kg với năng suất phi lê tối đa bằng cách sử dụng thức ăn chăn nuôi có thông số thành phần cao cấp, trong khi một trang trại khác có thể muốn nuôi cá tới trọng lượng 350g bằng cách sử dụng thức ăn chăn nuôi có thông số thành phần thấp hơn. Mặc dù có một số trùng lặp nhưng các trang trại này sẽ được phục vụ tốt nhất bởi các chương trình nhân giống khác nhau mà mỗi chương trình nhân giống tạo ra các dòng di truyền phù hợp, cụ thể cho từng địa điểm.

Tác động môi trường của cả những cải tiến về di truyền học và dinh dưỡng này sẽ là gì?

Tác động này rõ ràng sẽ rất tích cực. Nhưng tác động này thậm chí còn tích cực hơn lần đầu tiên nhìn thấy chúng bởi vì bất kỳ thức ăn nào không được chuyển đổi thành thịt đều là chất thải (vật chất không biến mất) và đó là chất thải bạn đang cắt giảm. Nếu theo giả thuyết bạn đã sử dụng lượng thức ăn ít hơn 25% thì tác động môi trường của hoạt động sản xuất có thể được cắt giảm 50% hoặc nhiều hơn như thế.

Điều này xuất phát từ việc sử dụng các thành phần một cách chính xác (thông số thành phần dinh dưỡng đa lượng phù hợp), sử dụng nhiều chất dinh dưỡng dễ tiêu hóa hơn (nghiên cứu & phát triển và kiểm soát chất lượng), cải thiện khả năng tiêu hóa mọi thứ của cá (di truyền học, enzim và phương pháp chế biến) và đảm bảo cá tiêu thụ thức ăn (thức ăn viên bị kết dính v.v. và kỹ thuật cho ăn). Ví dụ, thu khí thải phốt pho thoát ra có thể mang ý nghĩa nhắm vào lượng phốt pho chính xác mà cá hấp thụ, bằng cách sử dụng nguồn phốt pho dễ tiêu hóa hơn, bổ sung enzyme phytase để tăng khả năng tiêu hóa của nguồn phốt pho và cá giống có khả năng tiêu hóa hoặc sử dụng phốt pho tốt hơn. Tùy thuộc vào điểm xuất phát của bạn mà chúng có thể cùng nhau cắt giảm một nửa lượng khí thải phốt pho và tăng gấp đôi sức chứa của một địa điểm sản xuất.

Bạn đã đề cập rằng những thay đổi này và các yếu tố khác sẽ dẫn đến việc hợp nhất ngành công nghiệp, tại sao lại như vậy?

Ngành công nghiệp cá rô phi rất rộng lớn: 6 triệu tấn cá [4] được sản xuất mỗi năm. Về khối lượng, sản lượng này gấp ba lần sản lượng cá hồi và chỉ đứng thứ hai sau sản lượng của cá chép. Tuy nhiên, ngành công nghiệp này cực kỳ manh mún: hàng trăm nghìn hộ nông dân trên quy mô nhỏ sản xuất vài trăm tấn cá mỗi năm (chủ yếu từ các ao nuôi). Ngoại trừ nhà lãnh đạo lâu đời trong ngành là Regal Springs, chỉ trong thời gian tương đối gần đây chúng tôi mới thấy có một số ít trang trại chăn nuôi bằng lồng thương phẩm sản xuất hơn 10,000 tấn cá mỗi năm, chẳng hạn như Yalelo, Tilabras, GeneSeas và Trapia.

Nếu một số nhà sản xuất trong số những nhà sản xuất lớn hơn này bắt đầu tăng cường đầu tư vào việc áp dụng di truyền học và dinh dưỡng đời mới nhất thì tôi nghĩ họ sẽ bắt đầu củng cố vị trí dẫn đầu của mình nhờ vào tính hiệu quả ngày càng cao và việc tái đầu tư trở lại hơn nữa vào những tiến bộ này. Các trang trại có quy mô nhỏ hơn có thể nhanh chóng nhận thấy rằng họ không thể theo kịp những người cùng ngành đang hoạt động có hiệu quả hơn này, ngoại trừ một số chỗ buôn bán thích hợp tại địa phương. Trong bất kỳ ngành hàng hóa nào, nếu một công ty có thể sản xuất với mức giá bằng một nửa chi phí của công ty khác thì họ sẽ gây ra sự gián đoạn tích cực và chiếm thị phần đáng kể. Đây là sự trưởng thành tự nhiên của bất kỳ ngành công nghiệp nào và tôi nghĩ đó là hướng đi đúng đắn: an ninh lương thực và nền kinh tế tiến bộ đến từ những nhà sản xuất hiệu quả nhất đang phát triển mạnh và những nhà sản xuất kém hiệu quả hơn đang hướng nguồn lực của họ tới nơi nào đó khác.

Công ty chăn nuôi của FistWave mang tên Yalelo hiện sản xuất khoảng 13,000 tấn cá rô phi mỗi năm. Ảnh: tập đoàn FirstWave

Do các địa điểm sản xuất riêng lẻ bị hạn chế về năng lực và với kiến thức kỹ thuật vững vàng trong các lĩnh vực này, các công ty hàng đầu sẽ thu mua lại các trang trại khác kém hiệu quả hơn và thực hiện việc thu mua lại nhanh hơn dựa trên chiến lược tặng trưởng. Chăn nuôi gia cầm ở Hoa Kỳ và Brazil cung cấp một nghiên cứu điển hình hiệu quả: ngành này đã hợp nhất một số công ty tích hợp đạt hiệu quả lớn như Tyson và Pilgrim’s. Nhấn mạnh vào tầm quan trọng của sự cải tiến công nghệ này, các công ty này hiện tập trung vào di truyền học, nhân giống, dinh dưỡng và chế biến có lợi nhuận cao hơn trong khi vẫn cung ứng con giống cho các hộ nông dân nhỏ hơn. Tuy nhiên, có khả năng các công ty sản xuất cá rô phi hàng đầu sẽ duy trì các hoạt động chăn nuôi chính, do tính chất kỹ thuật và thâm dụng vốn của hoạt động chăn nuôi cá rô phi cân đối với hoạt động chăn nuôi gia cầm.

Làm thế nào để nhiều trang trại ao nuôi nhỏ với tổng chi phí thấp có thể làm được điều này?

Phần lớn cá rô phi được sản xuất ngày nay đều đến từ các trang trại ao nhỏ ở châu Á và châu Phi, nơi đây người ta sử dụng thức ăn chăn nuôi giá rẻ, chu kỳ vụ nuôi thương phẩm dài hạn và chi phí đầu vào rất thấp: về cơ bản chỉ là chi phí sinh hoạt của gia đình vận hành trang trại mà thôi. Tôi nghĩ rằng chúng ta sẽ nhận thấy phân khúc này chậm lại và cuối cùng sẽ suy giảm. Có hai yếu tố chính hạn chế tiềm năng mở rộng của nó: công suất và giá cả tương đối. Về năng lực, không có sẵn nhiều nguồn nước hoặc đất bổ sung: chúng tôi thấy điều này ở Ai Cập và Trung Quốc. Ở Ai Cập hiện nay rất khó nhận được sự chấp thuận của cơ quan quản lý để sản xuất thêm cá do nguồn cung cấp nước bị hạn chế và chiến lược của Trung Quốc hiện tại là chuyển sang sản xuất các sản phẩm đặc sản với khối lượng thấp hơn. Về giá cả, mặc dù những trang trại nhỏ này có tổng chi phí thấp nhưng điều đó cũng có nghĩa là không còn gì để cắt giảm để nâng cao hiệu quả. Không giống như các trang trại chăn nuôi bằng lồng lớn hơn, các trang trại ao nhỏ có thể chuyển sang sản xuất các loài khác một cách tương đối dễ dàng. Khi các trang trại lớn hơn làm cho cá rô phi có giá cả phải chăng hơn thì tôi hy vọng các trang trại ao nhỏ hơn sẽ chuyển sang sản xuất các loài có giá trị cao hơn hoặc chuyển sang các thị trường thực phâm tươi sống thích hợp, mà đó là một điều khác mà chúng tôi đã nhìn thấy ở Trung Quốc.

Bạn có thấy hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn RAS có đóng vai trò tương lai đối với cá rô phi không?

Không có gì đặc biệt, có lẽ ngoại trừ một số thị trường thích hợp. Chi phí vốn đầu tư và chi phí vận hành cao của các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn là không hợp lý, do chi phí cho mỗi kg sản phẩm tương đối thấp.