Kỹ thuật Biofloc trong nuôi tôm

Nhìn thấu vào sự phát triển của mô hình biofloc và cách nó góp phần phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững tại WA2014.

Các phiên họp về biofloc tại Hội nghị  Nuôi trồng thủy sản thế giới (WA 2014) ở Adelaide, Australia là khá thân mật, với chỉ có 5 bài thuyết trình trong đó bao gồm các khía cạnh cần thiết và thiết thực của công nghệ. Các bài thuyết trình tập trung các khái niệm sau: (i) tổng quan và tình trạng của công nghệ, (ii) hệ thống thâm canh với hiệu suất tuyệt vời trong trang trại nuôi tôm nhỏ ở Bali, (iii) nông trại tôm bán thâm canh Litopenaeus vannamei  thực hiện trong ao đất ở Myanmar (iv) ứng dụng công nghệ biofloc trong hoạt động sản xuất giống bố mẹ Litopenaeus stylirostris  và (v) công nghệ biofloc như là một giải pháp có thể ngăn ngừa các bệnh tôm.

Hệ thống biofloc, một công nghệ rất gần đây, có vẻ là một hệ thống rất hứa hẹn cho sản xuất thủy sản ổn định và bền vững vì nó là một quá trình tự nitrat hóa trong ao nuôi cá hoặc tôm không thay nước (Avnimelech Y., et al 2012). Các biofloc lơ lửng trong nước, bao gồm tảo cát, rong biển, thức ăn thừa, khung xương,  phần còn lại của các sinh vật chết, vi khuẩn, và động vật không xương sống. Hiện nay, một số trường đại học lớn và các công ty tư nhân đang nghiên cứu về việc sử dụng nó như là một nguồn protein đơn bào cho thức ăn thủy sản

Trong một hệ thống biofloc, tảo phát triển đầu tiên, một sự chuyển tiếp với sự hình thành bọt sau đó hệ thống biofloc nước nâu phát triển. Điều này có thể mất một vài tuần tùy thuộc vào sinh khối tôm / cá trong ao nuôi. Chuyển đổi từ tảo để tạo biofloc là nhanh với cá rô phi và lâu hơn với tôm. Việc áp dụng công nghệ biofloc cho nuôi tôm quy mô thương mại và trong các ao lớn là đơn giản nhưng theo một cách sinh hóa phức tạp. Thủ tục cơ bản thông thường, tùy thuộc vào vị trí và tình hình trang trại, cần phải tuân theo. Các thủ tục cần phải được điều chỉnh theo những thay đổi trong môi trường nước nuôi và tình trạng tôm như sức khỏe và sự tăng trưởng.

Công nghệ này đã được thương mại hóa thành công tại Malaysia (Taw và cộng tác viên 2011 & 2012). Một hệ thống đơn giản bằng cách sử dụng hệ thống tảo tự dưỡng thông thường như bán biofloc đã được vận hành thành công tại Malaysia (Taw et. Al 2013) và Myanmar (Taw và Tun, 2013). Hệ thống này cũng được áp dụng trong sản xuất raceways siêu thâm canh cao như trên 10 kg / m2 (Moss, 2006: Samocha năm 2009,). Chime (2012) áp dụng công nghệ này trong sản xuất tôm bố mẹ, hiệu suất cải thiện đáng kể. Công nghệ này hiện đang áp dụng đối với các loài khác của tôm như tôm sú (Smith 2008) và trong nước ngọt là tôm càng xanh Ấn Độ.

Để tối ưu hóa trong nuôi tôm biofloc thương mại bền vững, nhựa HDPE- hoặc ao bê tông lót là yêu cầu cơ bản. Mật độ cao 130-150 ấu trùng (PL) / m2  và tốc độ quạt nước cao 28- 32 mã lực / ha cũng rất cần thiết cho sản xuất dự kiến trên 20 tấn / ha. Năng lượng cần thiết là 680 kg / mã lực và có thể cao tới 1.000 kg / hp khi thu hoạch một phần. Quạt nước đặt trong ao giữ cho nồng độ oxy hòa tan cao, biofloc lơ lửng và tập trung bùn về phía giữa ao. Bùn sau đó có thể được xả ra định kỳ khi cần thiết. Công nghệ này đã được áp dụng thành công trong nuôi tôm thương phẩm ở Indonesia đạt sản lượng gần 50 tấn / ha trong ao nhỏ (R & D) và trên 20 tấn / ha từ ao nuôi thương mại với tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) từ 0,98 và 1,3 (Kopot Taw & 2004; Taw 2005, Taw, et al 2008 & Taw, 2010).

Surijo Setio mô tả một gia đình nhỏ, sở hữu trang trại nuôi tôm ở Đảo Bali tại Kubu, đã làm tăng tỉ lệ L. vannamei sạch bệnh trong ao nuôi áp dụng hệ thống công nghệ biofloc cơ bản không thay nước. Giữ lượng oxy hòa tan phong phú và kiểm soát, duy trì chất lượng nước tốt trong môi trường nuôi trồng. Các trang trại đã sản xuất 45- 55 tấn / vụ nuôi từ năm 2009 một cách ổn định và bền vững, không virus đốm trắng và virus IMNV- từ tổng số 2 ha của 12 ao bờ bê tông nhỏ.

Tại Myanmar, một thử nghiệm sử dụng công nghệ bán biofloc trong ao đất, thực hiện thành công tại vùng nuôi tôm Kyauktan được trình bày bởi Soe Tun. Trang trại chỉ cách hơn một giờ lái xe từ Yangon có 3 module, mỗi module bao gồm 3 ao nuôi và 1hồ dự trữ được kiểm soát an ninh sinh học chặt chẽ. Trong 3 module (chín ao nuôi), công nghệ bán biofloc được áp dụng theo các phương pháp được phát triển bởi Taw (2012a, b & 2013). Thả giống đã được thực hiện tháng 3 năm 2013. Giống sạch bệnh (SPF) được nhập khẩu từ Thái Lan. Thức ăn nuôi tôm sản xuất trong nước được sử dụng cho các thử nghiệm. Các thiết lập mục tiêu là để thu hoạch 5 tấn / ao (8 tấn / ha) tôm cỡ nhỏ (10-14 g) với tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) của 1.3. Việc thực hiện tốt hơn so với mục tiêu.

Emilie Cardona đã trình bày về những ảnh hưởng của hệ thống nuôi tôm bố mẹ: nước sạch so với biofloc về năng suất sinh sản và chất lượng ấu trùng L. stylirostris . Nghiên cứu khẳng định những lợi ích đáng kể của hệ thống biofloc về sản lượng tôm con L. stylirostris . Tỷ lệ sống của tôm giống là tốt hơn nhiều  ở hệ thống biofloc so với nước sạch với tỷ lệ tử vong tương ứng 20,2% và 47,4%. Số lượng trứng sinh ra là gấp 2 lần trong thí nghiệm biofloc so với xử lý nước sạch. Hơn nữa bà đã cho thấy, lần đầu tiên, ảnh hưởng của  tôm bố mẹ nuôi với chất lượng ấu trùng của chúng.

Dịch bệnh và bioflocs

Công nghệ Biofloc là một giải pháp có thể để phát triển nuôi tôm bền vững trong ngành nông nghiệp. Những trang trại nuôi tôm lớn, khởi xướng công nghệ biofloc ở Sumatra, Indonesia từ những năm 2002-2007 đã không trải qua bất kỳ dịch đốm trắng nào (Taw, 2010). Các trang trại nuôi tôm Arca Biru (một phần của Blue Archipelago Berhad) phải đối mặt với sự bùng phát nghiêm trọng của dịch đốm trắng trước khi áp dụng các hệ thống module an ninh sinh học. Sau khi giới thiệu các hệ thống an ninh sinh học và biofloc, mặc dù sự cố virus rất phổ biến trong các trang trại khác trong vùng lân cận, các hoạt động trong trang trại nuôi tôm Arca Biru vẫn thành công mà không có sự bùng phát của virus (Taw et al 2011). Một dự án tích hợp vùng nuôi quy mô lớn (iSHARP)  đã được bắt đầu bởi Blue Archipelago Berhad ở Malaysia trong năm 2009 để thả nuôi tôm  L. vannamei trên 1.000 ha đất tại tiểu bang Terengganu và sử dụng hệ thống biofloc. Thả giống đầu tiên được khởi xướng trong tháng 10 năm 2011 sử dụng hệ thống bán biofloc. Tổng cộng có 144 ao được vào hoạt động từ giữa tháng mười một năm 2012. Tuy nhiên, vào giữa năm 2014 sự cố nghi ngờ nhiễm EMS được ghi nhận trong 5 ao. Sự nhiễm trùng đã được ngăn chặn tránh lây lan sang các ao khác, có lẽ hầu hết do hệ thống hoạt động module an ninh sinh học và bán biofloc áp dụng tại các trang trại.

Kim và cộng tác viên (2014) đã nghiên cứu ảnh hưởng của bioflocs lên sự tăng trưởng và hoạt động miễn dịch của L. vannamei postlarvae và thấy rằng mật độ vi sinh vật dày đặc kết hợp với các bioflocs gây ra một kích hoạt vĩnh viễn đối với sự phát triển và bảo trì hệ thống miễn dịch tôm. Các bioflocs do đó xây dựng một cơ chế bảo vệ trong quần thể đàn tôm.

Nghiên cứu gần đây tiết lộ rằng hơn 2.000 loài vi khuẩn được tìm thấy trong nước của hệ thống biofloc hoạt động hiệu quả. Bioflocs có thể tăng cường hoạt động miễn dịch, dựa trên biểu hiện mRNA của sáu gen liên quan đến miễn dịch. ProPO1, proPO2, PPAE, ran, mas và SP1 (In-Kwon Jang, 2013).

Trong tháng 12 năm 2013 một hội thảo về công nghệ biofloc và dịch bệnh tôm đã được tiến hành tại thành phố Hồ Chí Minh nơi mà vai trò của biofloc đã được thảo luận. Julie Eskahari và cộng tác viên (2013)  báo cáo rằng việc áp dụng biofloc mang lại hiệu quả có lợi trong việc kiểm soát dịch bệnh và quản lý trong nuôi tôm. Wasielesky và cộng tác viên (2013) cho thấy biofloc và an ninh sinh học có thể thành công trong việc ngăn ngừa WSSV ở Laguna ở miền nam Brazil. Taw (2013) trình bày về khả năng sử dụng của hệ thống biofloc như một biện pháp an ninh sinh học trong việc ngăn ngừa bệnh trong nuôi tôm (Bảng 1). Có một sự thừa nhận rộng rãi rằng công nghệ biofloc có thể giúp ngăn ngừa sự xuất hiện của các dịch bệnh nuôi trồng thủy sản.

Bảng 1: Hệ thống biofloc và thước đo an ninh sinh học

	Hệ thống Biofloc	An toàn sinh học
1	Không thay nước (chỉ thêm nước bù phần nước bị siphon và bay hơi)	Ít nguy cơ virus xâm nhập vào môi trường ao nuôi thông qua nguồn nước
2	Chỉ sử dụng nguồn nước đã được xử lý (thông qua hồ chứa dự trữ)	Hệ thống được lắp ráp có hồ chứa
3	Sục khí 22-24h phù hợp với năng lực chăm sóc để có biofloc lơ lửng trong nước ao	Nguồn oxy hóa tan ổn định tôm khỏe hơn
4	Hiện tượng tảo nở hoa và tàn sẽ không xuất hiện trong hệ thống biofloc vì không sử dụng được ánh sáng mặt trời để quang hợp	Môi trường ổn định giãm stress cho tôm
5	Môi trường nuôi ổn định - oxy hóa tan và pH	Môi trường ổn định giãm stress cho tôm
6	Nguồn thức ăn tự nhiên phong phú - biofloc có chứa cá protein đơn bào (protein chiếm 30-50%)	Nguồn dinh dưỡng tự nhiên phong phú
7	Hơn 2.000 loại vi khuẩn được phát hiện trong hệ thống biofloc hoạt động ổn định	Tác dụng có thể của probiotic
8	Biofloc bao gồm 6 loại gen liên quan đến hệ miễn dịch	Có thể tăng cường hoạt động miễn dịch tôm

Nguồn: Biofloc technology in shrimp aquaculture,  AQUACULTURE ASIA PACIFIC, Tháng 11 - 12/2014.