[Người Nuôi Tôm] – Chi phí muối biển tái chế (RSS) tăng cao đang cản trở mô hình nuôi tôm nước lợ thấp. Nghiên cứu của Đại học Auburn cho thấy hỗn hợp muối giá rẻ LCSM có khả năng tạo cân bằng ion tương đương RSS nhưng chi phí thấp hơn tới 50%.

 

Các thử nghiệm trong phòng và ngoài thực địa đều chứng minh LCSM không ảnh hưởng tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm. Điều này đã mở ra cơ hội giảm chi phí và nâng cao hiệu quả cho nuôi tôm công nghệ cao trong khu vực nội địa.

Giải pháp muối tiết kiệm LCSM thúc đẩy mở rộng nuôi tôm nội địa chi phí thấp (Ảnh minh họa: ST)

 

Bài toán chi phí muối biển tái chế

Trong khoảng hai thập kỷ qua, nuôi tôm thẻ chân trắng ở các vùng nội địa sử dụng nước giếng khoan độ mặn thấp hoặc nước pha muối nhân tạo phát triển mạnh tại nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Mô hình này giúp mở rộng không gian sản xuất, tận dụng được quỹ đất rộng và rẻ, giảm chi phí vận chuyển nhờ gần thị trường tiêu thụ, đồng thời cho phép sản xuất quanh năm do không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết hay thủy triều. Đây cũng được xem là hướng đi quan trọng để tăng cường an toàn sinh học, giảm áp lực dịch bệnh từ các vùng nuôi ven biển truyền thống, vốn đang chịu tác động nặng nề từ EMS, EHP và bệnh đốm trắng.

Tuy nhiên, nuôi tôm trong điều kiện độ mặn thấp (2 – 5 g/L) đòi hỏi phải đảm bảo nồng độ ion của nước tương đồng với nước biển tự nhiên, đặc biệt là các ion Na⁺, K⁺, Ca²⁺ và Mg²⁺. Đây là những yếu tố quyết định khả năng cân bằng áp suất thẩm thấu, hoạt động thần kinh, sức khỏe vỏ và tốc độ lột xác của tôm. Trong thực tế, hầu hết trang trại nuôi tôm nội địa tại Hoa Kỳ phụ thuộc gần như hoàn toàn vào muối biển tái chế (RSS), đặc biệt trong hệ thống biofloc và RAS. Tuy nhiên, chi phí RSS rất cao, buộc nhiều trang trại phải tái sử dụng nước đã pha muối qua nhiều vụ nuôi, dẫn đến biến động thành phần ion, tích lũy độc chất và giảm hiệu quả tăng trưởng. Nghiên cứu của Purdue University cho thấy, chi phí muối là một trong những yếu tố lớn nhất làm giảm lợi nhuận của các mô hình nuôi trong nhà, khiến nhu cầu tìm kiếm giải pháp thay thế trở nên cấp thiết.

Trước bài toán này, nhóm nghiên cứu Đại học Auburn đã phát triển hỗn hợp muối giá rẻ LCSM (Low-Cost Salt Mixture), được phối trộn từ các loại muối công nghiệp phổ biến như sodium chloride, magnesium chloride, magnesium sulfate, potassium chloride, calcium chloride và sodium bicarbonate. Công thức nhằm tái tạo hệ ion tương đương nước biển pha loãng nhưng với chi phí thấp hơn rất nhiều so với RSS.

Nghiên cứu đánh giá LCSM thông qua các thí nghiệm thuần hóa, ương và nuôi thương phẩm ở dải độ mặn từ 1,5 đến 15 g/L, tại cả phòng thí nghiệm và hệ thống bể thực địa ở trang trại Greene Prairie Aquafarm. Kết quả cho thấy LCSM không làm giảm tỷ lệ sống, tăng trưởng, khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu hay chất lượng nước, đồng thời cho nồng độ ion trong huyết dịch tương đương RSS. Điều này chứng minh LCSM hoàn toàn có thể thay thế RSS trong nuôi tôm nước lợ thấp mà không ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất.

 

Cơ sở khoa học của hỗn hợp muối giá rẻ và vai trò của các ion thiết yếu

Để hiểu tại sao LCSM có thể trở thành giải pháp thay thế RSS hiệu quả, cần làm rõ vai trò của từng ion đối với sinh lý của tôm thẻ chân trắng. Trong môi trường nước lợ thấp, tôm phải tiêu hao nhiều năng lượng hơn để duy trì quá trình cân bằng áp suất thẩm thấu, bởi áp lực ion thấp hơn nhiều so với nước biển tự nhiên. Trong đó, natri (Na⁺) và kali (K⁺) đóng vai trò điều hòa hoạt động thần kinh và bơm ion qua màng tế bào; magiê (Mg²⁺) và canxi (Ca²⁺) tham gia cấu tạo mô vỏ, hoạt động enzyme và giảm stress sinh lý.

Nếu thiếu hụt bất kỳ ion nào, tôm dễ rơi vào trạng thái mất cân bằng, giảm ăn, chậm lớn và tăng nguy cơ mắc bệnh. Trong nước biển tự nhiên, nồng độ các ion này đạt mức ổn định theo tỷ lệ đặc trưng, nhưng trong nước lợ pha từ nước giếng khoan hoặc nước ngọt, các ion thường rất thấp và không cân đối. Vì vậy, việc bổ sung muối công nghiệp để tái tạo cân bằng ion là điều bắt buộc.

Ion	Hệ số nhân (mg/L)
Na⁺	304,35
K⁺	11,01
Ca²⁺	11,59
Mg²⁺	39,13

Hệ số nhân của các ion Na⁺, K⁺, Ca²⁺ và Mg²⁺ (mg/L) từ muối biển tái chế thương mại (RSS), dùng để tính toán nồng độ cation tương đương nước biển (Boyd 2018)

 

Bảng hệ số nhân của Boyd (2018) cung cấp nồng độ Na⁺, K⁺, Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nước biển pha loãng tại độ mặn 1 g/L, cho phép người nuôi dễ dàng tính toán nồng độ mục tiêu bằng cách nhân hệ số với độ mặn cần pha. Đây chính là cơ sở để nhóm nghiên cứu xây dựng công thức LCSM nhằm đạt được nồng độ ion tương đương RSS, nhưng sử dụng các nguồn muối công nghiệp rẻ tiền.

Các loại muối được chọn đều có tính sẵn có cao, giá thấp và dễ tìm. Ví dụ như sodium chloride dùng trong công nghiệp thực phẩm, magnesium sulfate vốn quen thuộc với nông dân trồng trọt, hay potassium chloride thường dùng trong phân bón. Việc kết hợp chúng theo tỷ lệ khoa học cho phép tạo ra môi trường nước có chất lượng ion gần với nước biển mà không cần đến các loại muối biển tái chế đắt đỏ.

Nguồn muối	Độ tinh khiết*	Lượng sử dụng
Sodium chloride – a	99,9–95% dạng NaCl	7,7 kg
Magnesium chloride – b	47% MgCl₂	1,0 kg
Magnesium sulfate – c	Mg = 9,8%; S = 12,9%	1,2 kg
Muriate of potash (potassium chloride) – d	Tương đương 62% K₂O	213,8 gram
Calcium chloride – e	43%	0,7 L
Sodium bicarbonate – f	27,1% Na	60,6 gram

Bảng 2. Lượng hỗn hợp muối giá rẻ (LCSM) cần thiết để đạt độ mặn 1 g/L trong dung dịch 10.000 lít, dựa trên độ tinh khiết hóa học.
-Dựa trên thông tin sản phẩm từ nhà sản xuất/nhà phân phối.

a – Champion’s Choice, Cargill, Inc., Minneapolis, MN
b – Nedmag B.V., Veendam, Hà Lan
c – Giles Chemical, Waynesville, NC
d – Mosaic Global Sales, LLC, Lithia, FL
e – Industrial Chemicals, Inc., Birmingham, AL
f – Church and Dwight Co., Inc., Ewing, NJ

 

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất của LCSM là độ tinh khiết của từng loại muối có thể khác nhau tùy lô hàng, nhà máy sản xuất hoặc tạp chất đi kèm, khiến nồng độ ion thực tế có thể lệch so với tính toán. Vì vậy, nghiên cứu nhấn mạnh rằng công thức trong bảng 2 chỉ chính xác cho lô muối được sử dụng trong thí nghiệm, người nuôi cần kiểm tra lại nồng độ ion sau khi pha để đảm bảo sự phù hợp. Ngoài ra, một số muối có thể khó hòa tan hoặc tạo cặn nếu không được khuấy trộn kỹ, vì vậy việc hòa tan toàn bộ muối trong nước ngọt ít nhất hai ngày trước khi sử dụng là khuyến cáo bắt buộc.

Nhìn chung, cơ sở khoa học của LCSM dựa trên việc bổ sung đúng nhóm ion thiết yếu với tỷ lệ phù hợp để tái tạo điều kiện gần giống nước biển, từ đó giúp tôm duy trì sinh lý bình thường trong môi trường nước lợ thấp. Đây cũng chính là yếu tố cốt lõi giúp LCSM đạt được hiệu quả tương đương RSS trong các thử nghiệm tiếp theo.

 

Đánh giá thực nghiệm LCSM và RSS

Để đảm bảo LCSM thực sự có thể thay thế RSS trong sản xuất, nhóm nghiên cứu đã tiến hành đánh giá trên ba giai đoạn quan trọng: thuần hóa độ mặn, ương giống và nuôi thương phẩm. Tại trang trại Greene Prairie Aquafarm, nguồn nước chuẩn bị cho thuần hóa được pha từ nước ao độ mặn thấp và bổ sung RSS hoặc LCSM theo từng nghiệm thức. Tôm post được chuyển từ nước 32 g/L xuống 1,5 g/L trong vòng ba ngày, với dòng nước bơm liên tục 3,5 L/phút vào bể. Tốc độ thuần hóa tương đối nhanh nhưng phù hợp với thực tế sản xuất ở Hoa Kỳ. Kết quả sau 21 ngày cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ sống (89  – 94%) hoặc tăng trưởng giữa các nghiệm thức RSS và LCSM.

Để chắc chắn, các thử nghiệm ương kéo dài 21 ngày tại phòng thí nghiệm cũng được tiến hành ở ba độ mặn 2, 6 và 15 g/L. Tại tất cả các mức độ mặn, nhóm nghiên cứu tiếp tục ghi nhận không có sự khác biệt về tăng trưởng, tỷ lệ sống hay phản ứng sinh lý giữa tôm nuôi bằng RSS và LCSM. Điều này chứng minh rằng LCSM không gây ra stress ion, không ảnh hưởng đến khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu của tôm, và hoàn toàn an toàn ở giai đoạn tôm post – giai đoạn nhạy cảm nhất đối với biến động môi trường.

Thử nghiệm 42 ngày ở giai đoạn nuôi thương phẩm tiếp tục khẳng định hiệu quả tương đương giữa LCSM và RSS. Ở các mức độ mặn 3, 6 và 15 g/L, tôm nuôi trong hai nghiệm thức đều đạt tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng giống nhau, nồng độ ion trong huyết dịch không có sự khác biệt và khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu đều duy trì ổn định. Kết quả này cho thấy LCSM hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu sinh lý của tôm tương đương với muối biển tái chế.

Như vậy, về mặt thực nghiệm, hai hệ thống muối RSS và LCSM, cho thấy hiệu quả tương đương nhau đối với sức khỏe, sinh trưởng và hiệu quả sinh lý của tôm. Với việc LCSM có chi phí thấp hơn nhiều lần, kết quả này mang ý nghĩa rất lớn đối với các mô hình nuôi công nghệ cao trong nhà.

 

Tiềm năng ứng dụng và triển vọng cho ngành tôm nước lợ

Một trong những kết luận quan trọng nhất của nghiên cứu là LCSM có thể giúp giảm tới 50% chi phí so với muối biển tái chế RSS, tạo lợi thế lớn cho các mô hình nuôi tôm trong nhà vốn chịu áp lực chi phí rất cao. Trong bối cảnh các hệ thống nuôi siêu thâm canh như RAS và biofloc ngày càng phát triển, nhu cầu về nguồn muối giá rẻ nhưng đảm bảo cân bằng ion sẽ tiếp tục tăng. Với nguyên liệu dễ kiếm và chi phí thấp, LCSM có tiềm năng trở thành lựa chọn thay thế RSS trong tương lai.

Đối với Việt Nam, nơi nhiều vùng nội địa đang mở rộng nuôi tôm công nghệ cao nhưng phải đối mặt với chi phí muối công nghiệp ngày càng lớn, kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa tham khảo quan trọng. Việc áp dụng công thức muối đơn giản hóa, tập trung vào bốn ion chính, có thể giúp giảm chi phí mà vẫn duy trì môi trường nuôi ổn định. Tuy vậy, để ứng dụng thực tế, cần có thêm nghiên cứu đánh giá phù hợp với chất lượng nước ngọt và nguồn muối trong nước, đồng thời phải điều chỉnh công thức theo độ tinh khiết từng loại muối trên thị trường Việt Nam. Nếu được chuẩn hóa và thương mại hóa đúng cách, LCSM có thể trở thành giải pháp giảm chi phí đáng kể cho ngành tôm nước lợ tại Việt Nam.

Hà My (Biên dịch)