[Người Nuôi Tôm] – Việc sử dụng giá thể rơm rạ trong các hệ thống nuôi tôm biofloc như một chất bổ sung dinh dưỡng tự nhiên để tăng cường sự phát triển của tôm, kiểm soát chất lượng nước, nâng cao năng suất tăng trưởng và tỷ lệ sống.

Sử dụng rơm, rạ làm giá thể trong biofloc mang lại hiệu quả tích cực (Ảnh: Huyền Viethand)

 

Công nghệ Biofloc (BFT) là phương pháp nuôi tôm thân thiện với môi trường, dựa vào sự hình thành tự nhiên của hạt hữu cơ và vi sinh vật để cải thiện chất lượng nước, xử lý chất thải và phòng ngừa dịch bệnh. Tuy nhiên, việc xây dựng hệ thống sinh học hiệu quả để loại bỏ chất dinh dưỡng cần thời gian và phát triển, dẫn đến các rào cản kỹ thuật trong thực tế.

Trong nhiều hệ thống nuôi trồng thủy sản, các chất nền được sử dụng để tối ưu hóa năng suất và thúc đẩy sự hình thành periphyton, cung cấp thức ăn tự nhiên, tái chế chất dinh dưỡng, cải thiện tăng trưởng và tăng cường miễn dịch cho tôm (Ferreira & cs, 2016). Rơm ủ từ rơm rạ, lúa mạch hay lúa mì là một nguồn thức ăn thân thiện với môi trường, cung cấp carbon và tạo giá thể cho vi sinh vật.

Nghiên cứu này khám phá tính khả thi của công nghệ biofloc kết hợp với giá thể rơm rạ, đánh giá tác động đến tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống, hệ số chuyển đổi thức ăn của tôm, cùng với các chỉ tiêu chất lượng nước và quá trình hình thành vật liệu sinh học trong hệ thống nuôi.

 

Phương pháp nghiên cứu

Chất nền biofloc (rơm rạ ủ) được thu thập từ Viện nghiên cứu vật liệu sinh học Huake Kunshan (Giang Tô, Trung Quốc). Tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) hậu ấu trùng 7 ngày tuổi mua từ trại giống ở Nam Thông, Trung Quốc. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nuôi tôm biofloc trên giá thể rơm rạ với kích thước 40μm (BF40), 80μm (BF80), 120μm (BF120) và nghiệm thức không sử dụng biofloc (BF0), thực hiện trong 30 ngày.

300 con tôm (1g) được cho vào mỗi thùng, cho ăn 2,19g bột tôm trong 2 tuần đầu và tăng lên 6g sau 4 giờ mỗi ngày trong 30 ngày. Một tấm lưới được đặt cách đáy thùng 30cm để ngăn thức ăn thừa. Chất lượng tôm được đo bằng chiều dài, trọng lượng, tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống và tỷ lệ chuyển đổi thức ăn, với 30 con tôm được chọn ngẫu nhiên vào ngày đầu và cuối thí nghiệm. Chất lượng nước và sự hình thành biofloc được thu thập vào ngày 14 và 30, với 0,1ml nước quan sát dưới kính hiển vi và 10g sinh khối được lấy để xác định cộng đồng vi khuẩn.

Hình 1: Bố trí thí nghiệm

 

Kết quả nghiên cứu

Sự hình thành biofloc

Sự hình thành biofloc được theo dõi trong 4 nghiệm thức (ngày 14 và 30) bằng kính hiển vi sau khi nhuộm xanh methylen. Kích thước bông cặn ở nhóm đối chứng BF0 nhỏ hơn so với các nghiệm thức nuôi tôm biofloc trên giá thể rơm rạ vào ngày 30. Nồng độ biofloc sau khi loại bỏ rơm rạ và trọng lượng tươi trung bình trong 1L nước lần lượt là 2,99 g/L (BF40), 2,77 g/L (BF80), 2,32 g/L (BF120) và 1,56 g/L (BF0) vào ngày 30.

Biofloc bao gồm vi khuẩn dị dưỡng và tảo, hình thành từ phân tôm và vỏ tích tụ ở đáy bể. Sự xáo trộn của tôm và dòng nước thúc đẩy sự hình thành biofloc. Trong nghiên cứu, biofloc chủ yếu được quan sát dưới dạng phức hợp vi sinh vật-rơm ở các nghiệm thức BF40, BF80 và BF120 vào ngày 4, với kích thước tăng vào ngày 30. Ngược lại, biofloc trong nghiệm thức BF0 cho thấy việc bổ sung chất nền rơm thúc đẩy sự hình thành biofloc, trong khi nồng độ biofloc giảm khi kích thước rơm tăng. Những khác biệt này có thể do tôm tiêu thụ giá thể rơm nhỏ và dòng chảy ngăn chặn sự hình thành màng sinh học cũng như kích thích vi sinh vật phân hủy rơm.

 

Tác động của biofloc đến chất lượng nước và quá trình loại bỏ chất dinh dưỡng

Trong nghiên cứu, nồng độ trung bình NH4+-N lần lượt là 1,54; 0,58; 0,86 và 1,05 mg/L ở các nghiệm thức BF0, BF40, BF80 và BF120 (Hình 1a). Đối với NO2-N, các giá trị là 1,45; 0,53; 0,72 và 0,85 mg/L (Hình 1b). Cả NH4+-N và NO2-N đạt đỉnh vào ngày 10–15 và sau đó giảm dần. Nồng độ COD cũng giảm đáng kể trong các nghiệm thức nuôi tôm biofloc so với đối chứng (Hình 1c). Tổng Nitơ (TN) cao hơn ở nghiệm thức BF0 (không có chất nền rơm) so với các nghiệm thức sử dụng biofloc.

Hình 1. Nồng độ trung bình của (a) nitơ amoni (NH₄⁺-N), (b) nitơ nitrit (NO₂-N) và (c) nhu cầu oxy hóa học (COD) trong các nghiệm thức

 

Nồng độ NH4+-N và NO2-N đạt đỉnh vào ngày thứ 10, cao hơn đáng kể (p < 0,05) ở BF0 so với BF40, BF80 và BF120 (Hình 1a và b). Kết quả cho thấy việc bổ sung chất nền gốc rơm thúc đẩy loại bỏ amonia. Nồng độ amonia và nitrit giảm theo kích thước rơm, cho thấy tốc độ nitrat hóa và khử nitrat thấp hơn ở BF0.

Tốc độ loại bỏ NH4+-N trong các thử nghiệm biofloc lần lượt là 71,16%; 61,54% và 37,50% ở BF40, BF80 và BF120. Tương tự, tỷ lệ loại bỏ NO2-N đạt 77,78%, 56,67% và 50,0% ở BF40, BF80 và BF120. Kết quả cho thấy giá thể rơm BF40 tạo điều kiện tối ưu để loại bỏ chất dinh dưỡng, tương đương với nhóm đối chứng (BF0), nhưng tỷ lệ loại bỏ nitrit cao hơn amonia ở BF40 (77,78%).

Theo Hình 1a và b, nồng độ NH4+-N và NO2-N cao hơn đáng kể (p < 0,05) ở nhóm đối chứng so với các nghiệm thức biofloc bổ sung chất nền gốc rơm, theo thứ tự: BF0 > BF120 > BF80 > BF40. Kết quả cho thấy khả năng loại bỏ amonia và nitrit của biofloc phụ thuộc vào kích thước giá thể rơm, tạo bề mặt ổn định cho vi khuẩn phát triển. BF40 có tỷ lệ loại bỏ chất dinh dưỡng hiệu quả nhất với nồng độ NH4+-N và NO2-N thấp nhất là 0,3 mg/L và 0,50 mg/L so với BF0.

 

Giá thể rơm kích thích tăng trưởng và sử dụng thức ăn của tôm

Tỷ lệ sống của tôm trong các nghiệm thức nuôi biofloc trên giá thể rơm đều trên 90% vào cuối thí nghiệm, với tỷ lệ thấp nhất là 83% ở BF0 và cao nhất là 93% ở BF40, cho thấy hệ thống hoạt động tốt. Trọng lượng và chiều dài của tôm (n = 30) được đo vào ngày 30, cho thấy tăng trưởng của tôm ở tất cả các nghiệm thức biofloc cao hơn đáng kể (p < 0,05) so với nghiệm thức đối chứng.

Trọng lượng và chiều dài cao nhất của tôm lần lượt là 7,0 ± 0,25 cm và 6,61 ± 0,01 g ở nghiệm thức BF40, trong khi thấp nhất là 2,65 ± 0,04 cm và 1,05 ± 0,01 g ở BF0. Tỷ lệ sống cao ở BF40, BF80 và BF120 liên quan đến chất lượng nước tốt và thức ăn bổ sung từ biofloc. Các kích thước nền rơm khác nhau cho thấy tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) giảm đáng kể (p < 0,05) xuống 0,68–1,46 so với nhóm đối chứng. FCR thấp nhất ở BF40 là 0,68, so với 2,28 ở nhóm đối chứng, cho thấy biofloc nền rơm có tiềm năng cải thiện hiệu quả thức ăn trong nuôi tôm.

 

Kết luận

Kết quả nghiên cứu đã chứng minh rõ ràng hiệu quả của biofloc có chất nền là rơm rạ, đặc biệt là nhóm BF40, trong việc cải thiện chất lượng nước và thúc đẩy tăng trưởng của tôm. Điều này mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi công nghệ này trong nuôi trồng thủy sản, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường.

 

Tài liệu lược dịch: Addo, F. G., Zhang, S., Manirakiza, B., Ohore, O. E., & Shudong, Y. (2021). The impacts of straw substrate on biofloc formation, bacterial community and nutrient removal in shrimp ponds. Bioresource Technology, 326, 124727.

Ngọc Anh (Lược dịch)