Nuôi Cá Rô Phi Sử Dụng Công Nghệ Biofloc

Nuôi Cá Rô Phi Sử Dụng Công Nghệ Biofloc

Tóm tắt:

Các hệ thống Biofloc tạo điều kiện cho việc sản xuất cá rô phi chuyên sâu hơn.

Loài cá rô phi này thích nghi với các điều kiện trong các hệ thống biofloc và phát

triển tốt bằng cách sử dụng biofloc như một nguồn thức ăn. Việc tái chế thức ăn và

giảm thiểu trao đổi nước là những đóng góp quan trọng cho nền kinh tế sản xuất cá

rô phi. Sự hiểu biết hệ thống biofloc, giám sát và phản ứng nhanh với những diễn

biến tiêu cực cũng thực sự cần thiết cho việc nuôi trồng thành công.

Sản lượng cá rô phi đã tăng lên đáng kể trong vài thập kỷ qua. Đạt mức khoảng 3

triệu tấn trong năm 2010, tổng lượng sản xuất cá rô phi trên toàn thế giới chỉ đứng

sau tổng lượng cá chép dưa trên so sánh giữa các loài cá. Các xu hướng hiện tại

cho thấy một sự tăng trưởng sản xuất liên tục và mở rộng thâm nhập của cá rô phi

vào các thị trường đa dạng, từ những nhà hàng đắt tiền tới các hộ gia đình trên toàn

thế giới.

Mặc dù mức độ sản xuất cao hơn là cần thiết nhưng việc tăng sản lượng nuôi trồng

thuỷ sản vẫn bị hạn chế trên toàn thế giới, phụ thuộc vào tính sẵn có của nước và

đất đai phù hợp. Phương án khả thi nhất và có thể chấp nhận về mặt môi trường để

nâng cao sản lượng nuôi trồng thuỷ sản là sử dụng các hệ thống sản xuất thâm

canh.

Công nghệ Biofloc

Trang trại nuôi cá rô phi hiện đại

Hệ thống Raceways nuôi cá rô phi

Cá rô phi

Một trong những hệ thống cho phép sự tăng cường với số tiền đầu tư và chi phí

vận hành tương đối hợp lý là công nghệ biofloc.

Công nghệ Biofloc dựa trên việc quản lý ao bằng cách sử dụng lưu lượng trao đổi

nước tối thiểu và phát triển nối tiếp của các quần thể vi sinh vật dày đặc. Các vi

sinh vật được quản lý thông qua việc điều chỉnh tỷ lệ carbon:nitơ (C:N) nhằm kiểm

soát nồng độ nitơ vô cơ trong nước.

Vi khuẩn hình thành lên các biofloc đồng hóa tổng đạm amôn (TAN), sản xuất các

protein vi sinh vật và cho phép tái chế lượng protein trong thức ăn thừa. Hệ thống

Biofloc được sử dụng rộng rãi để sản xuất tôm.

Cá rô phi và Biofloc

Loài cá phi phù hợp lý tưởng với các hệ thống biofloc. Các loài động vật ăn thức

ăn lọc thích ứng với việc thu hoạch các biofloc lơ lửng trong nước, và các loài cá

khỏe, ổn định lớn cũng như phát triển mạnh trong các hệ thống dày đặc.

Một đặc điểm thiết yếu của các hệ thống sản xuất cá rô phi biofloc, đặc biệt so với

các hệ thống nuôi tôm, là sinh khối rất cao. Theo kinh nghiệm của tác giả, sinh

khối của cá rô phi có thể đạt 200-300 tấn/ha, so với sinh khối của tôm khoảng 20

tấn/ha trong các ao được quản lý tốt. Sự khác biệt này là một đặc điểm rất quan

trọng nhằm giảm lượng trao đổi nước tới mức tối thiểu. Mật độ nuôi cá cao, tuy

nhiên, lại tạo ra chất thải ở mức cao.

Kiểm soát TAN

Việc phát ra TAN (total ammonia nitrogen) hàng ngày, nếu không được xử lí và

tồn đọng lại trong nước, đủ lớn có thể sẽ dẫn đến chết cá. Hai quá trình sinh học

trung gian hoạt động trong các hệ thống biofloc nhằm kiểm soát nồng độ TAN.

Quá trình đầu tiên là đồng hóa TAN bằng vi khuẩn dị dưỡng vào protein của vi

sinh vật. Trong các hệ thống với mức độ carbon có sẵn cao hơn nitơ (tỷ lệ C:N trên

15), vi khuẩn sử dụng carbon như một khối cấu thành nguyên liệu tế bào mới. Tuy

nhiên, bởi vì các tế bào vi khuẩn được làm từ protein, chúng cần nitơ và hấp thụ

amoni từ nước. Cả lý thuyết và kinh nghiệm thực tế đều chứng minh rằng khi tỷ lệ

C:N cao hơn 15, nồng độ TAN được giữ ở mức thấp.

Quá trình vi sinh vật thứ hai là quá trình nitrat hóa, có thể chuyển đổi amoniac độc

hại và nitrit thành nitrat. Điều quan trọng cần lưu ý là cả hai quá trình chỉ có thể

diễn ra khi một nhóm vi sinh vật thích hợp xuất hiện ở những mức độ vừa đủ trong

nước. Các nhóm di dưỡng phát triển khá nhanh chóng theo sau sự gia tăng của chất

hữu cơ trong nước. Cộng đồng đang nitrat hoá phát triển chậm và mất khoảng bốn

tuần để đạt được hiệu suất của chính, trừ khi một chất cấy thích hợp được áp dụng.

Sự đồng hóa nitơ của vi sinh vật, như đã đề cập, là một cơ chế có khả năng kiểm

soát tốt nitơ và đặc biệt là mức độ TAN trong nước. Protein vi sinh vật được sản

xuất đồng thời có thể phục vụ như một nguồn thức ăn chăn nuôi chất lượng cao

cho cá. Trong các hệ vi sinh vật biofloc, nơi mật độ vi khuẩn có thể đạt 1 tỉ tế

bào/mL, các vi khuẩn bám dính cùng với các sinh vật khác và các hạt hữu cơ để

tạo thành các biofloc với các hạt có kích thước từ 0,1 đến một vài mm. Các hạt như

vậy có thể dễ dàng đạt được và hấp thu ở cá rô phi.

Chất rắn lơ lửng

Tổng chất rắn lơ lửng (Total suspended solids - TSS) hoặc khối lượng biofloc tích

lũy một cách nhanh chóng trong các ao khi sinh khối cá cao. Không nên phóng thả

các cộng đồng vi sinh vật mong muốn và các nguồn dự trữ thức ăn một cách thiếu

thận trọng. Mức độ TSS vượt quá bổ sung vào lượng tiêu thụ oxy và ở mức độ rất

cao có thể làm tắc nghẽn mang cá.

Ngoài ra, nếu nước không được pha trộn phù hợp hoặc nồng độ TSS vượt quá khả

năng pha trộn của hệ thống, các hạt rắn sẽ lắng xuống và có thể tích tụ trong lớp

đất hoặc túi yếm khí. Các khu vực yếm khí ở đáy ao có thể dẫn đến việc tạo ra các

hợp chất độc hại và cuối cùng cản trở nghiêm trọng sự tăng trưởng của cá.

Mức độ TSS có thể được kiểm soát bởi hệ thống thoát bùn cặn, pha trộn nước thích

hợp và thiết kế đáy ao tốt.

Protein Trong Các Biofloc

Lượng protein lưu trữ trong các biofloc có ý nghĩa rất quan trọng. Nếu chỉ có 50%

TAN thải ra bởi cá rô phi được đồng hóa và có sẵn như là nguồn thức ăn cho cá, thì

quá trình này có thể bổ sung thêm một số lượng protein tương đương với việc cho

ăn bột viên chứa 30% protein với tỉ lệ hàng ngày là 150 g/m3. Hơn nữa, không

giống như các nguồn thức ăn từng được sử dụng, biofloc có thể được tận dụng làm

nguồn thức ăn liên tục cho cá.

Khi so sánh hành vi ăn của cá rô phi phát triển trong một ao biofloc với cá rô phi

trong ao kiểm soát tương đương cho ăn hai lần một ngày, cá trong ao kiểm soát rất

đói và thường dữ dội lao tới các viên thức ăn nổi, trong khi cá rô phi trong ao

biofloc ăn rất im lặng, điều này cho thấy là chúng không bị quá đói trước khi được

cho ăn. Việc cho ăn bán liên tục sẵn có với các biofloc sẽ giúp loại cá nhỏ hơn

cạnh tranh với cá lớn hơn để có đủ thức ăn và do đó đạt được mức đồng đều về

kích thước cao hơn.

Cho ăn

Cho ăn là một bước kiểm soát quan trọng để đạt được tỷ lệ C:N tỷ lệ thích hợp

nhằm thúc đẩy sự hấp thu amoni từ nước. Ngoài ra, chiến lược cho ăn hiệu quả cho

phép cá tận dụng protein vi sinh vật tái chế, giảm chi phí và giảm thiểu lượng bã

thừa.

Cần phải nghiên cứu thêm về việc tối ưu hóa khẩu phẩn và thành phần thức ăn.

Tỷ lệ C:N được đề xuất có thể đạt được bằng cách cho ăn bột viên với hàm lượng

protein thấp hoặc bằng cách bổ sung các viên thức ăn chăn nuôi thông qua việc

ứng dụng nguyên liệu cácbon như mật mía, sắn, lúa mì hoặc các loại bột khác. Lựa

chọn đầu tiên có thể giúp tiết kiệm sức lao động. Tuy nhiên, cơ sở trên của tác giả

dựa vào việc thải ra và bài tiết các chất carbohydrate tăng thêm thông qua cá và

được sử dụng bởi các vi khuẩn. Giả thuyết này cũng có thể không đúng.

Khẩu phần thức ăn có thể thấp hơn so với lượng được sử dụng trong các ao nuôi cá

rô phi thông thường. Với tôm trong các bể, khẩu phần thức ăn có thể được giảm

30%, thấp hơn so với tỷ lệ được sử dụng trong các hệ thống thông thường. Người

ta ước tính, nhưng chưa được chứng minh, rằng khẩu phần thức ăn chăn nuôi trong

hệ thống biofloc cá rô phi có thể được giảm ít nhất 20% so với mức độ trong các

hệ thống thông thường.

Mật mía dễ dàng hòa tan và có thể bổ sung vào ao khá đơn giản. Tăng thêm lượng

bột đòi hỏi phải nỗ lực nhiều hơn để tán đều chúng ra ao. Việc sử dụng máy trộn

trong một thùng chứa bên ngoài ao để tạo sự lơ lửng, chứ không phải sử dụng bột

khô có xu hướng đóng bánh trong ao, có thể hỗ trợ quá trình này.

Quản lý lượng oxy

Lượng tiêu thụ oxy trong nuôi thâm canh biofloc cá rô phi là khá cao do sự hô hấp

của sinh khối cá cao cũng như do cộng đồng vi khuẩn chuyển hóa các chất thải hữu

cơ. Lượng tiêu thụ oxy được ước tính hoặc hoặc mô hình hóa bởi một số nhà khoa

học.

Hệ thống tạo oxy cho ao nuôi thuỷ sản

Các ao cá rô phi biofloc có xu hướng khá nhỏ - chỉ từ 100 đến 1.000 m2 - chủ yếu

là do gặp khó khăn trong việc pha trộn nước kĩ lưỡng trong các nhóm lớn hơn. Hầu

hết các ao có hình tròn hoặc hình vuông với các góc tròn. Các đáy ao thường dốc

vào giữa để tạo điều kiện tập trung và tháo nước hàng ngày thông qua một ống

dẫn.

Phạm vi thông khí yêu cầu là từ 10 đến 20 mã lực cho một ao 0,1 ha. Tuy nhiên, tỷ

lệ thông khí chính xác cần thiết cho một ao nhất định nên được điều chỉnh theo

nồng độ ôxy hàng ngày của ao, với mức tối thiểu thông thường 4 mg oxy/L. Người

ta phải điều chỉnh việc sử dụng thiết bị thông gió tùy theo kích thước của cá và

sinh khối ao. Các chủ trang trại cũng thường có thể sử dụng thông khí thấp hơn lúc

bắt đầu chu kỳ sản xuất, mặc dù việc tận dụng sức chứa của ao cũng được khuyến

khích bằng cách thả một số lượng cá bột lớn và duy trì một lượng sinh khối tương

đối ổn định bằng cách chuyển đổi thích hợp

Vị trí đặt thiết bị sục khí thích hợp có ý nghĩa rất quan trọng. Hầu hết việc sục khí

cho ao được triển khai nhằm tạo chuyển động nước theo vòng tròn, tập trung các

hạt lắng xuống càng gần ống dẫn nước giữa ao càng tốt, thường là sử dụng thiết bị

sục khí loạt cánh quạt. Tuy nhiên, cũng có sự mâu thuẫn về các đòi hỏi trong vấn

đề này.

Chúng tôi muốn loại bỏ bùn cặn vượt mức cho phép, nhưng vẫn giữ các biofloc lơ

lửng trong nước. Để ngăn chặn sự lắng cặn hiệu quả thái quá các hạt gần ống dẫn

trung tâm, các thiết bị sục khí thông gió hoặc bơm khí được khuyến khích lắp đặt

để tái lơ lửng các hạt gần trung tâm ao. Bằng cách điều chỉnh đúng vị trí của các

đơn vị này, có thể đạt được mức độ tái lơ lửng tối ưu của các biofloc ít dày đặc và

làm lắng cặn các hạt nặng hơn.

Một yêu cầu rất quan trọng là phải có một hệ thống giám sát và sao lưu nhạy và

đáng tin cậy. Sục khí thất bại ở mức sinh khối cá cao có thể trở nghiêm trọng nếu

việc sao lưu không được kích hoạt trong vòng một giờ.

Theo dõi

Mặc dù các ao cá rô phi biofloc hoạt động khá đơn giản, nhưng chúng sự đỏi hỏi

cẩn thận và phản ứng nhanh chóng khi phát hiện bất cứ vấn đề gì. Bởi vì các ao

thường bị quá tải, bất kỳ lỗi nào không được khắc phục có thể gây hiệu quả nghiêm

trọng. Việc theo dõi trong nuôi trồng thủy sản thông thường thực sự rất cần thiết.

Đặc biệt quan trọng là các thông số sau đây:

• Oxy. Nếu lượng oxy cao, bạn có thể giảm số lượng các thiết bị sục khí áp dụng

để tiết kiệm điện. Tuy nhiên, nếu mức độ oxy nhỏ hơn 4 mg/L, cần tăng thêm thiết

bị sục khí.

• Tổng ammoni nitơ. Nồng độ TAN dưới 0,5 mg/L có nghĩa là hệ thống đang làm

việc tốt. Bạn có thể xem xét tăng lượng carbon ít hơn. Nếu TAN tăng, cần phản

ứng nhanh chóng để bổ sung carbon.

• Nitrit. Nitrit có thể gây ảnh hưởng tiêu cực tới cá rô phi, mặc dù ảnh hưởng của

nó được hạn chế trong nước mặn. Tuy nhiên, sự gia tăng nitrite có thể cho thấy cần

phải xây dựng các khu vực yếm khí. Trong trường hợp tăng nitrit, kiểm tra cẩn

thận các đống bùn cặn, và hãy thay đổi việc triển khai thiết bị thông gió nếu tìm

thấy các đống bùn cặn này.

• Khối lượng Floc. Việc xác định khối lượng floc sử dụng nón Imhoff dễ dàng và

rẻ. Khối lượng Floc nên trong khoảng 5-50 mL/L. Nếu quá thấp, hãy tăng thêm

carbohydrate, và nếu nó cao hơn 50, tăng cường thoát bùn cặn.