Bioflocs và chất nền nhân tạo giảm tác động của mật độ cao đến tôm

Nghiên cứu mới đây vừa cho thấy vai trò của hệ thống biofloc có bổ sung chất nền nhân tạo trong nuôi tôm thẻ chân trắng.

Công nghệ biofloc trong nuôi tôm

Mật độ thả ngày càng tăng đã đến tình trạng căng thẳng mãn tính chủ yếu do sự quá tải và suy giảm chất lượng nước ao. Tăng cường mật độ nuôi hiện là xu hướng toàn cầu trong ngành nuôi trồng thủy sản khi nhu cầu thủy sản thế giới tăng. Các hệ thống dựa trên công nghệ biofloc (BFT) đã được coi là sự thay thế hiệu quả và bền vững để nuôi các sinh vật dưới nước.  

Trong các hệ thống này, một cộng đồng các vi sinh vật dị dưỡng chủ yếu được kích thích phát triển bằng cách điều khiển tỷ lệ carbon/nitơ (C/N) trong nước và thêm một nguồn carbon hữu cơ bên ngoài (Avnimelech, 2007, 2012). Cộng đồng vi sinh vật này, cùng với tảo, động vật nguyên sinh, mảnh vụn và các hạt hữu cơ, hình thành các tập hợp gọi là "flocs" góp phần duy trì chất lượng nước tốt bằng cách hấp thụ amoni và ngăn ngừa sự tích tụ các hợp chất nitơ vô cơ độc hại.

Bioflocs cũng đóng vai trò là nguồn thức ăn bổ sung tại chỗ và có thể tác động tích cực đến hoạt động của enzyme tiêu hóa của tôm, cũng có thể góp phần vào việc tiêu hóa và sử dụng thức ăn. Trong các hệ thống như vậy, ít hoặc không có trao đổi nước nhằm giảm thiểu việc tiếp xúc với mầm bệnh và giúp chi phí sản xuất có lợi hơn.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nuôi tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei trong các hệ thống biofloc đã được cải thiện tỉ lệ sống sót và tăng trưởng, giảm tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) và giúp phòng các bệnh do vi khuẩn (Ekasari et al., 2014).

Theo Thompson, Abreu & Wasielesky (2002) việc bổ sung chất nền nhân tạo trong ao nuôi làm tăng diện tích bề mặt cho các vi khuẩn dị dưỡng và nitrat hóa xâm chiếm, cung cấp khối lượng vi sinh vật nhiều hơn cho ao nuôi và cải thiện điều kiện chất lượng nước từ việc loại bỏ nitơ. Chất nền cung cấp nơi trú ẩn cho tôm để thoát khỏi các tương tác hành vi tiêu cực, đặc biệt là trong quá trình lột xác và giảm thiểu tác động tiêu cực của mật độ thả. Arnold, Coman, Jackson và Groves (2009) cũng chứng minh rằng sự tăng trưởng của tôm sú giống (Penaeus monodon) được cải thiện khi được nuôi trong các bể chứa vi sinh vật với chất nền nhân tạo.

Nghiên cứu này của Enrique Guemez‐Sorhouet và cộng sự 2018 đã so sánh 2 công nghệ nuôi tôm là cộng nghệ biofloc và nuôi tôm tuần hoàn nước sạch đến sự tăng trưởng của tôm nuôi và chất lượng nước.

Phương pháp nghiên cứu

Hai bể chứa polyetylen 1.000L được đặt ngoài trời và chứa đầy nước biển. Mỗi bể được thả với 35 con tôm thẻ trắng chưa trưởng thành (~ 4 g mỗi con) được cho ăn ba lần một ngày với 7% tổng sinh khối; Hỗn hợp 500 ml sản phẩm chế phẩm sinh học thương mại đã được thêm vào bể 2 ngày/lần để bổ sung vi khuẩn dị dưỡng và sinh vật hóa dưỡng vào hệ thống. Ngoài ra,  bột mì đã được thêm vào như là một tác nhân bổ sung. Để duy trì tỷ lệ C / N là 20: 1, mật mía (31% hàm lượng C) đã được thêm vào hàng ngày cho cả hai bể. Các tấm polyetylen (0,40 m × 0,25 m) được treo bên trong các bể chứa nước biofloc để cho phép phát triển sinh vật bám. Sau 15 ngày, nước biofloc đã được sử dụng để bổ sung vào các đơn vị thí nghiệm, và các chất nền nhân tạo được chuyển và đặt bên trong các đơn vị cần thiết. 

Hình thái của các hạt floc dưới kính hiển vi. Ảnh: researchgate

Tiến hành nghiên cứu

Ba mật độ thả (300, 600 và 900 PL/ m3) và điều kiện nuôi cấy trong 3 hệ thống(CW - nước trong; B - biofloc; và BS - biofloc với chất nền nhân tạo) mỗi nghiệm thức lặp lại ba lần. 

Tôm thẻ chân trắng L. vannamei ( trọng lượng 0,17 ± 0,03 g) và được nuôi với 9% tổng sinh khối với thức ăn viên thương mại có 35% protein thô, cho ăn ba lần mỗi ngày (9:00, 14:00 và 19:00 giờ). 

Kết quả:

Chất lượng nước tốt hơn đã được tìm thấy ở nghiệm thức nuôi tôm theo công nghệ biofloc B và BS mặc dù trao đổi nước là ít hơn so với công nghệ tuần hoàn nước sạch. 

Bioflocs có hiệu quả hơn để giảm thiểu tích lũy nitrite và nitrat trong các nghiệm thức ở mật độ 600 và 900 PL/m3 so với những nhóm 300 PL / m3. Những kết quả này cho thấy ở mật độ cao hơn, carbon hữu cơ bổ sung đảm bảo một cơ sở vi khuẩn dị dưỡng góp phần vào quá trình đồng hóa nitơ amoniac. Mức độ tổng hợp carbohydrate và glycogen cao hơn được quan sát thấy ở tôm được nuôi bằng bioflocs cho chúng khả năng đáp ứng với các điều kiện đòi hỏi năng lượng cao hơn.

Toàn bộ ‐ bột mì được sử dụng để thúc đẩy sự hình thành biofloc có thể đã ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng phân loại ban đầu của cộng đồng vi khuẩn có mặt trong hệ thống BFT như đã được quan sát bởi Vargas ‐ Albores et al. (2019) và Martínez Córdova và cộng sự (2018). 

Bioflocs thúc đẩy tăng trưởng tôm từ tuần thử nghiệm thứ hai cho tất cả mật độ thả PL được thử nghiệm. Đặc biệt, việc sử dụng biofloc và chất nền nhân tạo tạo ra trọng lượng và tốc độ tăng trưởng cuối cùng của tôm trong các nhóm 300 và 600 PL / m3 tương tự nhau và cao hơn hẳn so với 900 PL / m3. Các mô hình khác nhau đã được quan sát cho riêng B hoặc CW, cho thấy chất nền nhân tạo hoặc sức mạnh tổng hợp của biofloc và chất nền có thể làm giảm tác động bất lợi của mật độ cao đối với sự tăng trưởng của tôm, ít nhất là đối với kích cỡ tôm được sử dụng trong nghiên cứu này. 

Nghiên cứu này đã xác nhận rằng BFT cho phép duy trì chất lượng nước tốt khi mật độ thả PL cao được sử dụng. Đồng thời mô hình nuôi tôm theo công nghệ biofloc có chất nền nhân tạo giúp làm giảm hiệu ứng căng thẳng của việc nuôi ở mật độ cao biểu hiện bằng sự tăng trưởng cao hơn so với nhóm tôm được nuôi trong hệ thống tuần hoàn nước sạch CW. 

Enrique Guemez‐Sorhouet, Humberto Villarreal, Ilie S. Racotta, José Naranjo, Laurence Mercier 2018. DOI: 10.1111/are.13994