[Tạp chí Người Nuôi Tôm] – Nghiên cứu đánh giá hiệu quả giá thể vi sinh dạng xốp (SBs) với màng sinh học đã được nuôi cấy trước (SBBF) trong việc kiểm soát nitơ vô cơ và chất rắn lơ lửng (SS) và tác động của chúng đối với năng suất tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng L. vannamei trong hệ thống không thay nước

Một thách thức chính trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản thâm canh, bao gồm cả tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei), là sự tích tụ nitơ vô cơ – đặc biệt là amoniac và nitrit gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tôm và tác động đến môi trường. Việc thay nước thường xuyên để pha loãng nồng độ amoniac và nitrit độc hại là một chiến lược quản lý phổ biến, có thể làm tăng nguy cơ bùng phát bệnh truyền nhiễm. Ngoài ra, chất rắn lơ lửng do quá trình nuôi trồng thủy sản tạo ra có thể ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước, chất lượng môi trường, phúc lợi động vật và sức khỏe cộng đồng. Lượng chất rắn lơ lửng quá mức có thể ảnh hưởng đến sự sống và tăng trưởng của tôm.

SBs được coi là  lý tưởng cho sự gắn kết và phát triển của vi sinh vật do trọng lượng nhẹ, độ ổn định thủy phân cao và diện tích bề mặt riêng lớn. Đặc biệt, SBs có đặc tính hấp phụ vật lý mạnh, có thể loại bỏ chất rắn lơ lửng trong môi trường nuôi trồng thủy sản.

Thiết lập nghiên cứu

Hậu ấu trùng tôm thẻ chân trắng (tám ngày tuổi, PL8) có chiều dài 1,6 ± 0,2 cm, trọng lượng 0,1 ± 0,001g và được thả vào 12 bể 2m³. Các bể được đổ đầy nước biển nhân tạo và được lắp sục khí trong mỗi bể. Các SBs (2cm) được sử dụng làm chất nền nhân tạo được đóng gói trong các túi lưới terylene có kích thước (60 x 60 cm) với kích thước mắt lưới là 2 mm. Chế phẩm vi khuẩn nitrat hóa được thêm vào hệ thống và các chất dinh dưỡng khác nhau cũng được thêm vào để hỗ trợ hình thành màng sinh học.

Bốn nghiệm thức với ba lần lặp lại: (1) SBC – đối chứng, 5% thể tích/thể tích (v/v) SBs không có màng sinh học được nuôi cấy trước và có sục khí trong túi lưới terylene; (2) SBBF2.5a—2,5% (v/v) SBBF và có sục khí trong túi lưới terylene; (3) SBBF5a—5% (v/v) SBBF và có sục khí trong túi lưới terylene; (4) SBBF5—5% (v/v) SBBF và không sục khí trong túi lưới terylene. Các túi được ngâm trong bể trong suốt thời gian thử nghiệm.

Sơ đồ hệ thống không thay nước cho tôm thẻ chân trắng với giá thể vi sinh dạng xốp

Tôm được cho ăn 4 lần/ngày bằng thức ăn công nghiệp. Tốc độ tăng trưởng cũng như mức tiêu thụ thức ăn của tôm được đánh giá hàng ngày. Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ nước là 28 ± 1,0^oC và DO là 6,5–8,0 mg/l. Lượng nước bị mất do bay hơi và lấy mẫu đều được thay thế. Cứ sau 10-15 ngày, các túi lưới terylene có SBs được lấy ra khỏi bể để loại bỏ các chất hấp phụ trong các lỗ rỗng và tái tạo khả năng hấp phụ của các chất mang sinh học.

Kết quả và thảo luận

Độ đục của nước trong tất cả các phương pháp xử lý luôn được duy trì ở mức thấp trong toàn bộ thí nghiệm, thấp hơn nhiều so với các giá trị được báo cáo cho các hệ thống BFT. Kết quả này chứng thực rằng việc sử dụng giá thể có thể giúp, lọc nước và giảm chất rắn lơ lửng. Các SBs được thêm vào bể có khả năng hấp thụ một lượng lớn SS.

Trong một nghiên cứu khác, chúng tôi thấy rằng độ đục trong bể nuôi tôm có SBs thấp hơn đáng kể so với bể nuôi có thay nước. Nghiệm thức SBBF có độ đục cao hơn nghiệm thức SBC, điều này cho thấy sự hình thành màng sinh học có thể làm giảm không gian hấp phụ của SBs.

Sự thay đổi về độ đục trung bình trong các hệ thống không thay nước đối với tôm thẻ chân trắng L. vannamei trước và sau khi làm sạch giá thể vi sinh dạng xốp (12 giờ và 24 giờ) trong quá trình nghiên cứu.

TAN luôn duy trì ở nồng độ thấp ở cả bốn nghiệm thức (< 0,3 mg/L) và duy trì dưới mức an toàn đối với L. vannamei trong suốt thí nghiệm. Nồng độ TAN ở SBC cao hơn đáng kể so với nghiệm thức SBBF. Nồng độ TAN trong SBC tăng sau 13 ngày, đạt cực đại (0,28 mg/L) sau 24 ngày và giảm dần cho đến khi ổn định. Đỉnh TAN (0,14 mg/L) trong SBBF2.5a và SBBF5 xảy ra tương ứng ở 28 và 30 ngày; ngay sau khi đạt cực đại, nồng độ TAN bắt đầu giảm. Nồng độ TAN trong SBBF5a luôn thấp hơn 0,05 mg/L trong suốt quá trình thí nghiệm.

Sự khác biệt về nồng độ nitrit giữa các nghiệm thức SBC và SBBF là rất đáng kể. Các nghiệm thức SBC cũng có nồng độ nitrit trung bình cao hơn đáng kể so với nghiệm thức SBBF. Sự tích tụ nitrit quá mức thường được biết là làm giảm khả năng vận chuyển oxy và làm suy yếu phản ứng miễn dịch của động vật thủy sinh.

Nitrat là sản phẩm cuối cùng của quá trình nitrat hóa. Mức độ tích lũy liên tục trong suốt thời gian nuôi tôm và nồng độ cao nhất được tìm thấy ở nghiệm thức SBBF5a (98,99 mg/l). Tuy nhiên, ở nghiệm thức SBC hàm lượng cao nhất chỉ đạt 13,43 mg/l. Các phương pháp xử lý SBBF thể hiện khả năng oxy hóa amoni thành nitrit và nitrat cao hơn so với các phương pháp xử lý SBC, và hiệu suất oxy hóa tăng lên cùng với sự gia tăng phần trăm của các SBBF được thêm vào.

Kết quả thử nghiệm của chúng tôi đã xác nhận rằng quá trình nitrat hóa có hiệu quả khi bổ sung SBBF và quá trình loại bỏ amoniac và nitrit xảy ra trong suốt thời gian thử nghiệm. Kết quả này có thể khẳng định qua sự thay đổi nồng độ TAN, nitrit, nitrat và sự giảm pH trong quá trình thí nghiệm. Mặc dù các phương pháp xử lý SBC không nuôi cấy màng sinh học trước, nhưng nồng độ amoniac vẫn ở mức an toàn đối với L. vannamei.

Việc sử dụng chất nền nhân tạo được báo cáo là có liên quan đến việc cải thiện năng suất trong các hệ thống nuôi tôm thẻ chân trắng L. vannamei . Tôm được nuôi trong các phương pháp điều trị SBBF của chúng tôi cho thấy trọng lượng cuối cùng trung bình, tỷ lệ sống và năng suất cao hơn so với những con tôm được nuôi trong SBC.

Quan điểm

Các nhà nghiên cứu đã đánh giá vai trò của SBBF trong việc kiểm soát nitơ vô cơ và chất rắn lơ lửng và tác động của chúng đối với năng suất tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng L. vannamei . Giá thể vi sinh dạng xốp với màng sinh học được nuôi cấy trước (SBBF) trong nghiên cứu này được sử dụng để xây dựng và phát triển hệ thống không cần thay nước trong nuôi tôm.

Nồng độ amoniac và nitrit thấp hơn và nồng độ nitrat cao hơn cho thấy quá trình nitrat hóa năng động hơn trong các nghiệm thức SBBF so với các nghiệm thức SBC. Các phương pháp xử lý SBBF có thể duy trì hàm lượng amoniac, nitrit và chất rắn lơ lửng ở mức thấp đối với L. vannamei ở điều kiện không thay nước trong toàn bộ thời gian nuôi.

Tôm thẻ chân trắng L. vannamei nuôi ở nghiệm thức SBBF có trọng lượng cuối cùng, tỷ lệ sống và năng suất trung bình cao hơn so với tôm nuôi trong nghiệm thức SBC. Tỷ lệ chuyển hóa thức ăn ở nghiệm thức SBC thấp hơn so với nghiệm thức SBBF.

Cần có các nghiên cứu sâu hơn để phát triển các thiết bị cơ khí có chức năng làm sạch tự động nhằm cải thiện tính khả thi của SBBF và để đánh giá hiệu quả của màng sinh học và tính ổn định lâu dài của cấu trúc cộng đồng vi sinh vật trong các hệ thống nuôi cấy quy mô lớn.

Thu Hiền (Lược dịch)