Ưu điểm và nhược điểm của biofloc

Ngày càng có nhiều người chăn nuôi tôm cá đang áp dụng công nghệ bioflocs để mở rộng quy mô sản xuất một cách bền vững, nhưng những câu hỏi chưa được giải đáp về vai trò của vi sinh vật đã khiến các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng phương pháp này có thể không phù hợp đối với một số loài cá nhất định.

Các loài tôm khác nhau phát triển mạnh mẽ trong môi trường nuôi cấy bằng bioflocs

Hệ thống bioflocs đang trở thành một biện pháp phổ biến dành cho những người chăn nuôi cá  nhằm quản lý chất thải và lưu giữ chất dinh dưỡng trong nước nuôi. Tuy nhiên, một bài báo nghiên cứu mới được xuất bản trên tờ Biotica Research Today giải thích rằng công nghệ này đòi hỏi chế độ quản lý tích cực mới thành công được.

Hệ thống biofloc có thể khiến tôm cá gặp rủi ro về dịch bệnh và các vấn đề về phúc lợi nếu những người sản xuất không kiểm soát được hàm lượng chất rắn lơ lửng có trong nước nuôi. Các nhà nghiên cứu cũng cảnh báo rằng những vai trò rời rạc của vi sinh vật trong hệ thống chưa được xác định rõ. Lổ hỏng kiến thức này khiến cho việc quản lý sản xuất trở nên khó khăn hơn và có thể khiến người nông dân thiếu trang bị để giải quyết các vấn đề nảy sinh trong suốt quá trình chăn nuôi thương phẩm.

Các tác giả đề xuất rằng các nhà sản xuất áp dụng thiết kế phân ra từng ngăn để quản lý công nghệ bioflocs hiệu quả hơn. Ý tưởng là sản xuất cá và sự sinh sôi nảy nở của vi sinh vật xảy ra trong các ngăn riêng biệt, điều này giúp người chăn nuôi kiểm soát các động thái của nước tốt hơn trong suốt thời gian chăn nuôi.

Những điều cơ bản về bioflocs

Công nghệ Biofloc được phát triển vào những năm 1990 như một biện pháp để những người chăn nuôi tôm cá tiết kiệm nguyên liệu thức ăn đầu vào và sử dụng nước thải trong suốt quá trình sản xuất. Khái niệm chính là những người chăn nuôi có thể thu hồi quá trình chuyển hóa khí nitơ và để các tập đoàn vi khuẩn có lợi sinh sôi nảy nở trong nước nuôi.

Để đạt được điều này, các nhà sản xuất cần phải duy trì tỷ lệ các-bon trên nitơ cao hơn trong ao của họ. Điều này sẽ kích thích sự phát triển của vi khuẩn hỗn tạp (không đồng nhất) mà những vi khuẩn phân hủy các-bon hữu cơ từ môi trường xung quanh. Sự phát triển của vi khuẩn (flocs) có thể tiêu thụ chất thải nitơ của cá và các chất chuyển hóa độc hại trước khi các loài được nuôi ăn phải chúng. Điều này sẽ làm giảm cả tác động đến môi trường trong quá trình sản xuất và giảm bớt chi phí thức ăn chăn nuôi.

Người sản xuất có thể kích thích tốc độ phát triển của vi khuẩn không đồng nhất bằng cách thêm mật đường vào trong nước nuôi. Ảnh: Bill McGraw

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống bioflocs

Ưu điểm của hệ thống bioflocs

Bản thân các flocs này rất giàu protein và cung cấp cho cá tôm một nguồn vitamin và phốt pho dồi dào. Các tác giả giải thích rằng việc cho phép các flocs vi sinh vật sinh sôi nảy nở có thể cải thiện chất lượng nước và làm bất hoạt khí nitơ độc hại. Những người nông dân cũng đã báo cáo các chỉ số năng suất trong hệ thống cao hơn khi so sánh với các kỹ thuật nuôi trồng thủy sản thông thường. Sản xuất bằng công nghệ bioflocs có thể làm giảm tỷ lệ tử vong, tăng cường sự phát triển của ấu trùng và cải thiện tốc độ tăng trưởng ở các loài nuôi.

Ưu điểm chính khác của công nghệ bioflocs nằm ở khả năng cải thiện tỷ lệ sử dụng đất và nước của nó. Vì hệ thống dựa vào sự trao đổi nước bị giới hạn (hoặc gần bằng không), tác động môi trường tổng thể của quá trình sản xuất thấp. Việc giảm lượng nước đầu vào làm giảm thiểu ô nhiễm và cho phép đảm bảo an toàn sinh học cao hơn trong suốt quá trình sản xuất.

Nhược điểm của hệ thống bioflocs

Có nhiều nhược điểm đối với hệ thống biofloc hơn là nhìn bằng mắt. Hệ thống yêu cầu khoảng thời gian khởi động và sản lượng không phải lúc nào cũng nhất quán giữa các mùa. Vì người sản xuất phải liên tục hòa trộn và sục khí nước nuôi nên chi phí năng lượng có thể cao hơn mức dự kiến.

Ngoài những yếu tố này ra thì những người chăn nuôi phải tích cực quản lý ao nuôi bằng hệ thống bioflocs để ngăn ngừa sự tích tụ nitrit và giữ cho nồng độ kiềm duy trì trong ngưỡng lành mạnh. Theo dõi sức khỏe và phúc lợi của cá cũng là chìa khóa quan trọng bởi vì hệ thống bioflocs có thể làm tăng hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước, khiến cá tôm dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường.

Mặc dù có một số chứng cứ cho thấy rằng các flocs vi sinh vật có tác dụng như men vi sinh đối với môi trường nuôi và có thể điều chỉnh hoạt động của vi khuẩn Vibrio, nhưng điều này chưa được quan sát thấy trong tất cả các nghiên cứu. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng trong một số cuộc thử nghiệm, các flocs vi sinh vật có chứa số lượng vi khuẩn Vibrio cao khiến cá có nguy cơ bị mắc bệnh. Hiện tại, các nhà nghiên cứu không có bức tranh toàn cảnh về cách thức hoạt động của các flocs vi sinh vật riêng lẻ hoặc làm thế nào để chúng sinh sôi nảy nở theo hướng có thể dự đoán trước được để những người sản xuất không gặp bất lợi.

Công nghệ bioflocs phù hợp nhất cho loài sinh vật gì?

Nếu công nghệ bioflocs không được quản lý đúng cách thì nó có thể khiến cá tôm dễ dàng bị mắc bệnh. Ảnh: Florida Organic Tôm

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các loài sống ở tầng đáy như tôm và cá rô phi thì thích hợp nhất để sản xuất bằng công nghệ bioflocs. Vì lượng vi khuẩn trong nước liên tục thay đổi, cá phải có khả năng chống chọi tương đối đối với những thách thức môi trường. Các loài nhạy cảm sẽ không phát triển mạnh trong môi trường này được.

Các tác giả đề xuất rằng các nhà sản xuất áp dụng một hệ thống quản lý khép kín đối với các ao bioflocs. Thiết kế phân ngăn nơi mà tại đó hoạt động sản xuất cá và vi sinh vật sinh sôi nảy nở xảy ra trong các không gian riêng biệt, điều này có thể giúp quản lý hệ thống bioflocs dễ dàng hơn. Thiết kế phân ngăn sẽ cho phép người nông dân kiểm soát quá trình sản xuất hiệu quả hơn, đảm bảo rằng các khoản đầu tư của họ vào công nghệ bioflocs chuyển thành năng suất cao hơn.