Kiểm soát amoni và nitrit khi ương tôm thẻ trong bioflocs

Trong hệ thống nuôi theo công nghệ biofloc, các hợp chất nitơ được kiểm soát chủ yếu thông qua hoạt động của vi khuẩn dị dưỡng và hóa dưỡng.

Chiến lược kiểm soát amoni và nitrit trong hệ thống ương tôm thẻ chân trắng bằng bioflocs.

Trong hệ thống nuôi theo công nghệ biofloc, các hợp chất nitơ, đặc biệt là amoniac và nitrit, phải được kiểm soát bằng con đường vi sinh vật, chủ yếu thông qua hoạt động của vi khuẩn dị dưỡng và hóa dưỡng. 

Nghiên cứu này đánh giá các chiến lược khác nhau để chuẩn bị nước (dị dưỡng, hóa dưỡng và biofloc trưởng thành) để ương tôm thẻ chân trắng trong hệ thống biofloc và đem lại hiệu quả đáng kể.

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bioflocs trong ương tôm thẻ chân trắng

Một nghiên cứu kéo dài 35 ngày được thực hiện với tôm post (0,08g) được thả trong mười hai bể 300L với mật độ thả 2000con/m3. 

Thí nghiệm đánh giá việc nuôi tôm post trong ba hệ thống biofloc khác nhau: biofloc dị dưỡng, hóa dưỡng và biofloc trưởng thành.

i) Xử lý dị dưỡng, trong đó nước nhận đường làm nguồn carbon.

ii) Xử lý bằng hóa dưỡng, trong đó các muối amoni và nitrit đã được thêm vào nước.

iii) Xử lý trưởng thành, được tạo ra bằng cách bổ sung một lượng đáng kể nước có chứa biofloc trưởng thành từ một hệ thống biofloc đã được thiết lập khác. 

Kết quả

Thông số chất lượng nước

Nghiệm thức dị dưỡng có nồng độ DO thấp hơn so với nghiệm thức biofloc trưởng thành và hóa dưỡng. 

Hệ thống dị dưỡng hàm lượng amoniac và nitrit cao hơn so với các nghiệm thức còn lại. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) cao hơn ở nghiệm thức dị dưỡng so với nghiệm thức trưởng thành. Tổng hàm lượng chất lơ lửng dễ bay hơi (VSS), tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng cố định (FSS) và chất rắng lơ lửng (SS) cao hơn ở nghiệm thức dị dưỡng so với cả nghiệm thức hóa dưỡng và trưởng thành.

Trong cả phương pháp kiểm soát biofloc trướng thành và hóa dưỡng, quá trình nitrat hóa có thể giữ các hợp chất nitơ độc hại (amoniac và nitrit) ở mức thấp mà không cần bổ sung carbohydrate. Ngược lại, hệ thống dị dưỡng cho thấy đỉnh của amoniac và nitrit trong chu kỳ nuôi, và mức độ của các hợp chất này cao hơn so với các nghiệm thức còn lại.

Cộng đồng vi sinh vật

Khi bắt đầu thí nghiệm, số lượng vi khuẩn dị dưỡng sống sót cao hơn trong hệ thống dị dưỡng so với nghiệm thức trưởng thành và hóa dưỡng. Tương tự, vi khuẩn thuộc họ Vibrionaceae có nhiều hơn trong hệ thống dị dưỡng so với các nghiệm thức hóa dưỡng trưởng thành và hóa dưỡng tại cùng một thời điểm. 

Họ Vibrionaceae đầu thí nghiệm của nghiệm thức hóa dưỡng thấp hơn so với nghiệm thức dị dưỡng và trưởng thành. Sự kết hợp giữa số lượng Vibrionaceae thấp và chất lượng nước tốt đã dẫn đến cải thiện hiệu suất tăng trưởng trong phương pháp xử lý này. 

Tăng trưởng

Trọng lượng cơ thể trung bình và tốc độ tăng trưởng ở tôm nuôi ở nghiệm thức hóa dưỡng cao hơn so với tôm trưởng thành. Tuy nhiên, không có sự khác biệt (p ≥ 0,05) giữa nghiệm thức dị dưỡng và các nghiệm thức khác. Sinh khối cuối cùng và năng suất cao hơn ở cả nghiệm thức hóa dưỡng và dị dưỡng so với nghiệm thức trưởng thành. Không có sự khác biệt có ý nghĩa (p ≥ 0,05) về tỷ lệ sống và hệ số chuyển hóa thức ăn giữa các nghiệm thức.

Nghiên cứu này đã chứng minh rằng các chiến lược chuẩn bị nước khác nhau có tác động đáng kể đến thành phần biofloc, chất lượng nước và hiệu suất của tôm. Trong quá trình thử nghiệm, cả hai hệ thống hóa dưỡng và hệ thống trưởng thành đều có thể kiểm soát mức độ hợp chất nitơ trong giới hạn chấp nhận được đối với tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei, chủ yếu là do sự hiện diện của vi khuẩn nitrat hóa tự dưỡng ngay từ đầu thí nghiệm trong các hệ thống này. Mặc dù hệ thống hóa dưỡng và hệ thống trưởng thành có khả năng ngăn chặn sự tích tụ các hợp chất nitơ tương tự nhau, nhưng hiệu suất của tôm lại khác nhau trong hai hệ thống này. Cụ thể, tốc độ tăng trưởng của tôm ở nghiệm thức hóa dưỡng cao hơn 41% so với ở hệ thống trưởng thành

Sự tích tụ nitrit ở điểm giữa của thí nghiệm trong hệ thống dị dưỡng cho thấy rằng quá trình nitrat hóa đang diễn ra trong các bể. Vi khuẩn chuyển đổi amoniac thành nitrit có tốc độ phát triển nhanh hơn so với vi khuẩn chuyển nitrit thành nitrat, đặc biệt là trong nước mặn ( Madigan và cộng sự, 2016 ). Vi khuẩn nitrat hóa và hậu quả là quá trình nitrat hóa bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ, pH, nồng độ cơ chất, các yếu tố ức chế và oxy hòa tan ( Cervantes, 2009 ).

Việc đánh giá năng suất của tôm cho thấy rằng  hệ thống hóa dưỡng là cách tiếp cận tốt để quản lý ương tôm bằng biofloc. Phương pháp xử lý hóa dưỡng nổi bật về khả năng giữ chất lượng nước ở mức ổn định và chứa một lượng vi khuẩn thấp hơn từ họ Vibrionaceae vào đầu chu kỳ nuôi. 

Reference: Soltes Ferreira, G., Fernandes Silva, V., Aranha Martins, M., da Silva, A. C. C. P., Machado, C., Quadros Seiffert, W., & do Nascimento Vieira, F. (2019). Strategies for ammonium and nitrite control in Litopenaeus vannamei nursery systems with bioflocs. Aquacultural Engineering, 102040. doi:10.1016/j.aquaeng.2019.102040