[Người Nuôi Tôm] – Công nghệ giám sát âm thanh thụ động (PAM) đang mở ra hướng quản lý cho ăn mới trong nuôi tôm thâm canh. Thông qua việc phân tích âm thanh phát ra khi tôm ăn, hệ thống có thể theo dõi nhu cầu thức ăn, phản ứng với nhiệt độ và oxy hòa tan theo thời gian thực, từ đó tối ưu FCR, giảm thức ăn dư thừa và hỗ trợ quản lý môi trường ao nuôi chính xác hơn.

Công nghệ giám sát âm thanh mở ra hướng quản lý cho ăn mới trong nuôi tôm thâm canh hiện nay 

 

Khi tiếng “click” của tôm trở thành dữ liệu quản lý ao nuôi

Tôm không nuốt trực tiếp viên thức ăn như cá. Khi ăn, chúng dùng phần hàm để nghiền và cắt thức ăn trước khi đưa vào miệng. Quá trình này tạo ra những tiếng “click” tần số cao dưới nước. Công nghệ giám sát âm thanh thụ động (Passive Acoustic Monitoring – PAM) sử dụng các thiết bị thu âm dưới nước kết hợp thuật toán xử lý tín hiệu để nhận diện các âm thanh này theo thời gian thực.

Từ dữ liệu âm thanh, hệ thống có thể xác định mức độ thèm ăn của đàn tôm và tự động điều chỉnh lượng thức ăn phân phối. Thay vì cho ăn theo lịch cố định hoặc theo cảm tính, thức ăn chỉ được cấp khi tôm thực sự có nhu cầu sinh học.

Ý nghĩa của công nghệ này đặc biệt lớn, bởi thức ăn hiện là chi phí biến đổi cao nhất trong sản xuất tôm, chiếm khoảng 50–60% tổng chi phí vận hành. Cho ăn dư không chỉ làm tăng FCR mà còn nhanh chóng làm xấu chất lượng nước do thức ăn dư phân hủy ở đáy ao. Ngược lại, cho ăn thiếu khiến tôm chậm lớn, kéo dài thời gian nuôi và giảm hiệu quả kinh tế.

Theo các nghiên cứu thực hiện tại Trung tâm Nuôi trồng Thủy sản Claude Peteet thuộc Đại học Auburn (Hoa Kỳ), hệ thống cho ăn bằng âm thanh giúp tôm đạt tốc độ tăng trưởng cao hơn trong thời gian ngắn hơn so với phương pháp cho ăn thủ công truyền thống. Các thử nghiệm cũng ghi nhận FCR thấp hơn, kích cỡ thu hoạch lớn hơn và năng suất tổng thể cao hơn.

Điểm quan trọng là hệ thống không đơn thuần tăng lượng thức ăn mà tăng độ chính xác của việc cho ăn. Khi thức ăn chỉ được cấp lúc tôm thực sự ăn mạnh, người nuôi có thể tăng tổng lượng thức ăn đầu vào mà không làm gia tăng đáng kể lượng dư thừa dưới đáy ao. Điều này giúp tối ưu tốc độ tăng trưởng nhưng vẫn duy trì ổn định chất lượng nước.

Tuy nhiên, nghiên cứu cũng lưu ý rằng, tăng trưởng nhanh kéo theo nhu cầu oxy và tải trọng sinh học cao hơn. Vì vậy, các ao áp dụng công nghệ này cần có hệ thống sục khí đủ mạnh để đáp ứng mức tiêu thụ oxy gia tăng của đàn tôm.

 

Công nghệ “cảm biến sinh học” của ao nuôi

Một trong những giá trị lớn nhất của công nghệ âm thanh là khả năng phản ánh trạng thái sinh lý và hành vi của tôm theo thời gian thực. Dữ liệu âm thanh không chỉ cho biết tôm có ăn hay không mà còn tiết lộ nhiều thông tin về chất lượng thức ăn, mật độ nuôi và điều kiện môi trường trong ao.

Các nghiên cứu tại Đại học Nông thôn Liên bang Pernambuco (Brazil) và Đại học Auburn cho thấy đặc điểm âm thanh “click” thay đổi tùy theo cấu trúc vật lý của thức ăn. Những viên thức ăn dài hơn tạo ra nhiều tiếng “click” hơn, do tôm phải dùng lực hàm nhiều hơn để nghiền nát. Thức ăn có kết cấu cứng thường tạo ra tín hiệu âm thanh mạnh hơn.

Điều này mở ra khả năng sử dụng dữ liệu âm thanh để đánh giá nhanh độ ngon miệng của thức ăn trước khi triển khai trên quy mô thương mại. Theo nghiên cứu, các khẩu phần có bổ sung chất hấp dẫn từ biển như dầu nhuyễn thể hoặc thủy phân cá thường tạo ra phản ứng âm thanh nhanh và kéo dài hơn so với thức ăn cơ bản.

Dữ liệu âm thanh cũng phản ánh rõ sự khác biệt về kích cỡ và mật độ tôm. Tôm lớn phát ra tiếng “click” liên tục và mạnh hơn trong giai đoạn đầu bữa ăn, tôm nhỏ ăn chậm và ổn định hơn. Các nhà nghiên cứu cho rằng, cường độ âm thanh có thể được hiệu chỉnh để hỗ trợ ước tính mật độ hoặc sinh khối đàn tôm trong ao, thậm chí phát hiện nhanh các sự kiện chết bất thường.

Nếu ứng dụng này được hoàn thiện, PAM có thể trở thành một lớp “an toàn sinh học” mới cho ao nuôi, cho phép người nuôi phát hiện sớm biến động của đàn mà không cần kéo chài hoặc kiểm tra thủ công thường xuyên.

 

Nhiệt độ và oxy hòa tan thay đổi, tiếng ăn của tôm cũng thay đổi

Một trong những phát hiện đáng chú ý nhất từ các nghiên cứu sinh học âm thanh là khả năng theo dõi trực tiếp phản ứng trao đổi chất của tôm trước biến động môi trường.

Trong thí nghiệm đánh giá hành vi ăn của tôm thẻ chân trắng ở dải nhiệt độ từ 22,1–31,3°C, các nhà nghiên cứu ghi nhận lượng thức ăn tiêu thụ và cường độ âm thanh đạt cao nhất trong khoảng 27,5–31,3°C. Khi nhiệt độ giảm xuống 22,1–24,1°C, cả lượng ăn và hoạt động phát âm đều giảm mạnh.

Hình ảnh vùng miệng của tôm P. vannamei, cho thấy tiếng “click” được tạo ra trong quá trình khép hàm (mũi tên). (Ảnh: Globalseafood)

 

Không chỉ lượng ăn thay đổi, mô hình ăn cũng thay đổi rõ rệt. Ở nhiệt độ ấm, tôm ăn mạnh ngay sau khi được cấp thức ăn rồi nhanh chóng giảm hoạt động khi đạt trạng thái no. Còn ở nhiệt độ thấp, tôm ăn chậm và kéo dài hơn, không xuất hiện giai đoạn ăn mạnh đầu bữa.

Những dữ liệu này cho thấy, PAM không chỉ phản ánh hành vi ăn mà còn cho phép đánh giá trạng thái trao đổi chất và mức độ “thoải mái” của tôm trong từng điều kiện môi trường cụ thể.

Kết quả tương tự cũng được ghi nhận với oxy hòa tan (DO). Trong nghiên cứu đánh giá hành vi ăn ở các mức DO 5, 3, 2 và 1 mg/L, hoạt động ăn của tôm vẫn duy trì tương đối ổn định từ 5 xuống 3 mg/L. Tuy nhiên, khi DO giảm xuống 2 mg/L và 1 mg/L, cường độ tiếng “click” và tổng lượng thức ăn tiêu thụ đều giảm rõ rệt.

Theo dõi liên tục cho thấy dưới điều kiện thiếu oxy, tôm vẫn ăn mạnh ở giai đoạn đầu nhưng nhanh chóng giảm hoạt động sau đó để tiết kiệm năng lượng do áp lực trao đổi chất. Đây là phản ứng mà mắt thường hoặc khay ăn rất khó phát hiện kịp thời.

Khả năng nhận diện sớm các thay đổi này đặc biệt có giá trị trong nuôi thâm canh. Nếu hệ thống phát hiện dấu hiệu giảm hoạt động ăn do thiếu oxy, người nuôi có thể lập tức dừng cấp thức ăn và xử lý sục khí trước khi thức ăn dư tích tụ dưới đáy ao. Điều này giúp hạn chế vừa tổn thất thức ăn, vừa suy giảm chất lượng nước và đáy ao.

 

Quản lý chủ động ao nuôi

Trong phương pháp truyền thống, người nuôi thường chỉ phát hiện vấn đề sau khi tôm giảm ăn hoặc chất lượng nước đã xấu đi. Với PAM, các biến động về hành vi ăn được ghi nhận gần như tức thời thông qua tín hiệu âm thanh dưới nước. Điều này cho phép đưa ra quyết định quản lý sớm hơn, chính xác hơn và sát với trạng thái thực tế của đàn tôm.

Các nghiên cứu hiện tại cho thấy công nghệ này có tiềm năng lớn trong việc tối ưu FCR, rút ngắn chu kỳ nuôi, giảm chất thải hữu cơ và bảo vệ chất lượng nước ao. Đồng thời, dữ liệu âm thanh còn mở ra hướng phát triển mới cho các hệ thống nuôi tôm thông minh, nơi việc cho ăn không còn dựa trên lịch cố định mà dựa trên chính nhu cầu sinh học của vật nuôi trong từng thời điểm cụ thể.

Trong bối cảnh chi phí thức ăn ngày càng cao và nuôi thâm canh đòi hỏi quản lý chính xác hơn, việc “lắng nghe đáy ao” có thể sẽ trở thành một trong những công cụ quan trọng định hình tương lai ngành nuôi tôm.

Hiểu Lam (theo Global Seafood Alliance)