Chất mang sinh học từ bọt biển: Giải pháp bền vững cho nuôi tôm thâm canh

Mang trong mình sứ mệnh quan trọng về việc nuôi tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương, một loại tôm có ý nghĩa kinh tế lớn, người ta đã đối diện với một thách thức lớn: tích lũy nitơ vô cơ trong quá trình nuôi trồng. Cụ thể, amoniac và nitrit, hai hợp chất này xuất hiện từ quá trình ăn và bài tiết của tôm, có khả năng gây ra các tác động độc cấp tính và tác động tiêu cực đối với môi trường.

Để giảm nồng độ amoniac và nitrit độc hại, phải thường xuyên thay nước, điều này đồng nghĩa với việc lãng phí lượng nước và năng lượng đáng kể. Việc thay nước không chỉ tốn kém mà còn gây ra sự lưu động không cần thiết trong môi trường nuôi, ảnh hưởng đến sức kháng của tôm và tăng nguy cơ lây nhiễm bệnh truyền nhiễm. Điều này gây ra một loạt các vấn đề về môi trường, chất lượng nước, phúc lợi động vật, và sức khỏe cộng đồng.

Một số phương pháp kỹ thuật đã được áp dụng để giải quyết vấn đề này và duy trì hợp chất nitơ độc hại và chất rắn lơ lửng ở mức an toàn. Một trong những phương pháp tiên tiến nhất là hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) - một hệ thống không thay nước, hoạt động bằng cách loại bỏ nitơ hòa tan và chất rắn lơ lửng khỏi môi trường nuôi trồng thủy sản mà không gây ra các vấn đề về môi trường. Tuy nhiên, RAS đối diện với hai hạn chế quan trọng: tiêu thụ năng lượng cao và phát thải khí nhà kính. Do đó, RAS chỉ đóng góp một phần nhỏ vào sản lượng nuôi trồng thủy sản toàn cầu và ít được sử dụng ở Trung Quốc, người dẫn đầu ngành nuôi trồng thủy sản thế giới.

Ngoài RAS, công nghệ Biofloc (BFT) cũng được xem xét là một phương pháp thân thiện với môi trường và bền vững. BFT không chỉ cải thiện chất lượng nước mà còn cung cấp thức ăn tự nhiên, tăng cường hoạt động của enzyme đường ruột và thúc đẩy hiệu suất tăng trưởng của tôm. Tuy nhiên, trong hệ thống BFT, cả amoniac và nitrit dễ dàng tích tụ đến mức độc hại do lượng thức ăn đầu vào cao, năng suất cao và sự phức tạp của cộng đồng vi sinh vật.

1.2:  Công nghệ Biofloc

Để giải quyết vấn đề này, một phương pháp khác đã được đề xuất - sử dụng chất nền ngập nước trong các hệ thống nuôi trồng thâm canh. Phương pháp này giúp duy trì chất lượng nước lý tưởng và cho phép tạo ra môi trường chưa được biết đến cho tôm. Sử dụng chất nền này làm môi trường nhiễm nước và tái cung cấp dinh dưỡng cho tôm thông qua các loài vi khuẩn tự nhiên.

Một trong những chất nền đã được thử nghiệm mạnh mẽ là chất mang sinh học từ bọt biển (Sea Biofloc, SB). SBs là một hỗn hợp của vi khuẩn và vi sinh vật biển, chúng cung cấp một hệ thống ổn định cho quá trình nitrat hóa. Một số kết quả quan trọng của việc sử dụng SBs trong hệ thống nuôi trồng thâm canh được tiến hành đánh giá như sau:

Chất lượng nước:

 Sự thay đổi về nồng độ trung bình của nitơ vô cơ (mg/L) trong các hệ thống nuôi tôm không thay nước. Các thanh lỗi biểu thị SD. (a) TAN, (b) nitơ nitrit, (c) nitơ nitrat.

• Trong quá trình nuôi tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương, các thang đo quan trọng như nhiệt độ, oxy hòa tan (DO), và pH được duy trì ổn định trong phạm vi an toàn.
• Độ đục của nước trong các nghiên cứu cho thấy rằng nghiên cứu SBs đạt được sự giảm thiểu đáng kể so với hệ thống BFT truyền thống.
• Nồng độ nitrat tăng lên trong tất cả các nghiên cứu SBs, đặc biệt cao trong nghiên cứu SB5a.

Kiểm soát nitơ:

• Nồng độ amoniac và nitrit trong các hệ thống SBs thấp hơn đáng kể so với hệ thống BFT truyền thống.
• Sự sục khí tích cực đã được áp dụng trong quá trình nitrat hóa của SBs, giúp cải thiện kiểm soát nitơ.

 Tăng trưởng của tôm:

1.4: Bản tổng kết về tăng trưởng của tôm sau 66 ngày thí nghiệm

• Kết quả thử nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng SBs trong hệ thống nuôi trồng thâm canh dẫn đến kết quả tốt hơn về tỷ lệ sống, trọng lượng cuối cùng trung bình và năng suất so với hệ thống BFT truyền thống.
• Trong các hệ thống SBs, nghiên cứu SB5a đạt được hiệu suất tốt nhất, tiếp theo là SB2.5a, SB5 và hệ thống BFT truyền thống.
• Tỷ lệ chuyển hóa thức ăn trong nghiên cứu BFT thấp hơn so với các nghiên cứu SBs, cho thấy rằng SBs giúp cải thiện hiệu suất sử dụng thức ăn.

Tổng kết lại, việc sử dụng chất mang sinh học từ bọt biển (SBs) trong hệ thống nuôi trồng thâm canh đã mang lại nhiều lợi ích quan trọng. SBs giúp kiểm soát nồng độ nitơ vô cơ và chất rắn lơ lửng, cải thiện chất lượng nước, và tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương. Kết quả này đã mở ra một tiềm năng lớn cho việc phát triển ngành công nghiệp nuôi trồng thủy sản bền vững và thân thiện với môi trường, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đối với môi trường tự nhiên.