Tóm tắt:
Nuôi cá rô phi theo công nghệ Biofloc – Tiết kiệm nước, tái sử dụng chất thải, tăng năng suất, hiệu quả kinh tế cao.
Việc tái chế thức ăn và giảm thiểu việc thay nước là những đóng góp quan trọng cho nền kinh tế trong việc sản xuất cá rô phi. Hiểu được hệ thống biofloc, giám sát và nhanh chóng đáp trả lại nhanh chóng đến sự phát triển tiểu cực là rất cần thiết trong việc chăn nuôi thành công.
| Nuôi cá rô phi mật độ cao |
Sản xuất cá rô phi đã tăng lên một cách khủng khiếp trong vài thập kỉ qua. Khoảng 3 triệu tấn vào năm 2010, khối lượng sản xuất cá rô phi trên toàn thế giới chỉ đứng thứ hai sau cá chép trong tất cả loài cá. Xu hướng hiện nay cho thấy một sự tăng trưởng liên tục trong việc sản xuất và mở rộng sự thâm nhập của cá rô phi trong hoàng loạt thị trường, từ những nhà hàng đắt tiền tới những quán ăn địa phương trên toàn thế giới.
Mặc dù mức độ sản xuất cao hơn là cần thiết, nhưng việc tăng sản lượng thủy hải sản đang bị giới hạn trên toàn thế giới bởi sự thích hợp của đất và nước. cách khả thi nhất và phù hợp vơi môi trường nhất để tăng sản lượng thủy hải sản là bằng cách sử dụng hệ thống sản xuất thâm canh.
Công nghệ Biofloc
Một trong những hệ thống có phép tăng cường trong việc đầu tư hợp lý và chi phí hoạt động là công nghệ biofloc.
Công nghê Biolfoc dựa trên việc quản lý ao bằng cách giảm thiểu việc thay nước và phát triển tiếp theo của quần thể sinh vật dày đặc. Các vi sinh vật được quản lý thông qua sự điều chỉnh tỉ lệ carbon- nitơ (C: N) để kiểm soát nồng độ nitơ và chất vô cơ trong nước.
Vi khuẩn hình thành bioflocs đồng hóa tổng ni tơ ammoniac (TAN), sản xuất protein từ vi sinh vật và cho phép tái chế các protein trong thức ăn thừa. Công nghệ Biofloc được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất tôm.
Cá rô phi và Bioflocs
Cá rô phi phù hợp một cách lý tưởng trong công nghệ biofloc. Các bộ lọc thức ăn của động vật ăn cỏ thích ứng với bioflocs không tan trong nước, và sự mạnh mẽ ổn định trong sự tăng trưởng của cá và sinh sôi trong hệ thống dày đặc.
Một tính năng quan trong trong hệ thống sản xuất cá rô phi biofloc, đặc biệt so với hệ thống nuôi tôm chính là sinh khối rất cao. Theo kinh nghiệm của tác giả, sinh khối của cá rô phi có thể đạt đến 200- 300 tấn/ ha, so với sinh khối của tôm chỉ vào khoảng 20 triệu tấn/ ha trong ao được quản lý tốt. Điều khác biệt này chính là một tính năng quan trọng cho việc giảm thiểu sự thay nước. Tuy nhiên, mật độ cá cao, nên việc sản sinh ra chất thải cao.
Kiểm soát TAN
Việc tạo ra TAN hàng ngày, nếu không được giải quyết và còn lại trong nước, nó sẽ dẫn đến lượng đủ cao để giết chết cá. Hai quá trình sinh học trung gian đóng vài trò trong hệ thống biofloc để kiểm soát nồng độ TAN.
Quá trình đầu tiên trong việc đồng hóa TAN được thực hiện bởi các vi khuẩn dị dưỡng vào protein của vi sinh vật. Trong các hệ thống với mức độ Carbon có sẵn cao hơn ni tơ (tỉ lệ C:N trên 15), vi khuẩn sử dụng carbon như một khối xây dựng cho vật liệu sản sinh tế bào mới. Tuy nhiên, khi các tế bào vi sinh vật được tạo ra từ protein, chúng cần ni tơ và làm mất ammoniac từ nước. Cả hai kinh nghiệm và lý thuyết chứng minh rằng khi C: N cao hơn 15, sự tập trung TA được giữ ở mức thấp.
| Một bể nuôi cá rô phi mật độ cao |
Quá trình vi sinh vật thứ hai là quá trình nitrat hóa có thể chuyển đổi các độc chất ammonia và nitrite thành nitrate. Điều này quan trọng để lưu ý rằng cả hai quá trình có thể diễn ra chỉ khi các tập hợp vi sinh vật thích hợp hiện diện ở mọi mức độ nước. Các cộng đồng dị dưỡng phát triển khá nhanh sau sự tích tụ các chất hữu cơ trong nước. Cộng đồng nitrat phát triển chậm và mất khoảng 4 tuần để đạt đến khả năng, trừ khi một nguồn chủng thích hợp được áp dụng.
Như được đề cập, đồng hóa ni tơ là một cơ chế công suất cao điều khiển nito và đặc biệt là mức TAN trong nước. Protein sản sinh từ vi sinh vật đồng thời có thể phục vụ như một nguồn thức ăn chất lượng cao cho cá. Trong các hệ thống vi khuẩn biofloc, nơi mật độ vi khuẩn có thể đạt 1 tỉ tế bào/ mL, các vị khuẩn bám dính lại với nhau cùng với những sinh vật khác và phần tử hữu cơ để tạo thành bioflocs có kích thước từ 0.1 đến 1 vài milimet. Các hạt này dễ dàng thu hoạch và đồng hóa bởi cá rô phi.
Chất rắn không tan
Tổng chất rắn không tan (TSS) hay khối lượng biofloc nhanh chóng tích tụ trong ao khi sinh khối cá cao. Các cộng đồng vi khuẩn có ích và việc dự trữ thức ăn không nên được đưa ra một cách bất cẩn, nhưng việc nồng độ quá mức của TSS thêm vào để tiêu thụ ôxy ở một mức độ cao có thể làm tắc nghẽn mang cá.
Thêm nữa, nếu nước không phải trộn lẫn hoặc sự tập trung TSS vượt quá khả năng pha trộn của hệ thống, các hạt rắn sẽ lắng xuống và có thể tích tụ trong lớp đất yếm khí hoặc túi. Những vị trí kỵ khí ở đáy hồ có thể dẫn đến sự sản sinh ra độc tố làm giảm các hợp chất, và dần dần cản trở nghiêm trọng cho sự phát triển của cá. Mức TSS có thể được kiểm soát bởi hệ thống thoát nước của bùn, hòa trộn nước hợp lý và thiết kế đáy ao tốt.
Protein trong Bioflocs
Lượng protein được lưu trữ trong bioflocs rất đáng kể. Nếu chỉ 50% TAN bài tiết ra bởi cá rô phi được đồng hóa và có sẵn như là một thức ăn cho cá, qui trình này có thể thêm một lượng lớn protein tương đương với 30% cho viên đạm trong một khẩu phần hàng ngày 150g/ m3.
So với tập tính ăn uống trong sự phát triển cá rô phi trong một hồ biofloc với cá rô phi trong ao kiểm soát tương đương được cho ăn 2 lần một ngày, cá trong ao kiểm soát rất đội, và vội vã dữ dội với thức ăn viên, trong khi cá rô phi trong hồ biofloc ăn một cách lặng lẽ, cho thấy rằng chúng không đói bụng trước khi được cho ăn. Nó có thể được dự đoán rằng việc cho ăn bán liên tục có sẵn với bioflocs sẽ giúp những con cá nhỏ hơn cạnh tranh với các cá lớn trong việc giành thức ăn và do đó đạt được sự thống nhất cao trong kích cỡ.
Cho ăn
Cho ăn là một điều kiện quan trọng trong việc đạt được tỉ lệ C:N thích hợp, thúc đẩy sự hấp thu amoni trong nước. Ngoài ra, chiến lược cho ăn một cách hiệu quả cho phép cá sử dụng các protein tái chế, giảm chi phí và giảm lượng dư thừa.
Nhu cầu nghiên cứu thêm về việc tối ưu hóa thành phần thức ăn và suất ăn là rất cần thiết. Tỉ lệ C:N được khuyến cáo có thể thu được bằng cách cho ăn với thức ăn viên với nồng độ protein thấp hoặc bằng cách gia tăng thức ăn viên thông qua việc áp dụng các vật liệu carbon như mật đường, sắn, lúa mì hoặc các loại bột khác. Sự lựa chọn hàng đầu là có thể tiết kiệm lao động. Tuy nhiên, cơ sở của tác giả dựa vào sự chuyển hóa và bài tiết của các carbonhydrate bổ sung thông qua cá được dùng bởi vi khuẩn. Không thể giữ được giả định này.
Khẩu phần ăn có thể thấp hơn so được dùng trong những hồ cá rô phi bình thường. Với những hồ tôm, thấy rằng khẩu phần ăn có thể giảm xuống đến 30% tỉ lệ được dùng trong những hệ thống bình thường. Người ta ước tính, nhưng chưa được chứng minh, rằng khẩu phần ăn trong hệ thống biofloc cá rô phi có thể giảm thiếu xuống ít nhất 20% so với mức độn trong hệ thống thông thường.
Mật dễ dàng hòa tan và thêm nó vào ao khá đơn giản. Thêm vào bột đòi hỏi nhiều nỗ lực trong quá trình phát tán, sử dụng một máy trộn trong thùng chứa bên ngoài ao tạo ra một hệ thống treo có thể hỗ trợ quá trình này, như thế tốt hơn là dùng bột khô có xu hướng đóng lại thành bánh trong ao.
Quản lý ôxy
Việc tiêu thụ ôxy trong nuôi cá rô phi thâm canh khá cao vì sự hô hấp của các sinh khối cá khá cao cũng như các vi khuẩn chuyển hóa các chất thải hữu cơ. Việc tiêu thụ ôxy đã được ước tính trước hoặc theo mô hình của một số nhà khoa học.
Ao dành cho cá rô phi Biofloc có xu hướng khá nhỏ – 100 đến 1000 m2- chủ yếu dựa trên khó khăn về kỹ thuật hòa trộn nước trong những cá thể lớn hơn. Phần lớn các hồ đều hình tròn hoặc vuông với các góc tròn. Các tầng ao thường dốc xuống ở giữ để thuận tiện tập trung và đào thải các chất bẩn xuống cống hàng ngày.
| Máy quạt nước tăng cường ôxy và máy cho ăn tự động được sử dụng trong hệ thống nuôi |
Phạm vi của sự thông khí cần thiết là 10-20HP cho ao 0.1ha. Tuy nhiên, tỉ lệ thông khí chính xác cần thiết cho một ao cần được điều chỉnh theo quyết định hàng ngày của nồng độ ôxy trong ao nuôi, với mức độ tốt thiểu bình thường là 4mg ôxy/ Lit. Người ta nên điều chỉnh việc sử dụng thiết bị sục khí phù hợp với kích thước của cá và sinh khối của ao. Những người điều hành trang trại có thể thường sử dụng mức độ thông khí thấp lúc ban đầu của chu kỳ sản xuất, mặc dù nó được khuyến khích sử dụng năng lượng của ao bằng cách trữ một lượng lớn cá giống và duy trì một lượng sinh khối tương đối ổn định bằng những di chuyển thích hợp.
Việc đặt đúng vị trí thiết bị sục khí rất quan trọng. Hầu hết các sục khí của ao thường hoạt động khiến nước xoay vòng tròn tập trung vào những khu vực ổn định càng gần càng tốt phần thoát nước trung tâm, thường được sử dụng thiết bị sục khí có bánh chèo. Tuy nhiên, có những yêu cầu trái ngược về vấn đề này.
Chúng tôi muốn có thể giải quyết hiệu quả trong việc thoát bùn dư, nhưng vẫn giữ được bioflocs hòa tan trong nước. Để ngăn ngừa việc lắng xuống của những hạt nằm ở vị trí gần khu vực thoát nước trung tâm, người ta khuyến khích đặt một máy sục thổi khí hay cầu chuyển nằm gần trung tâm hồ. Bằng cách điều chỉnh đúng các đơn vị này, khuấy động tối ưu của bioflocs ít dày đặc và sự lắng xuống của những thành phần nặng hơn có thể thực hiện được.
Một yêu cầu rất quan trọng là phải có một hệ thống kiểm tra nhạy bén và đáng tin cậy, và một hệ thống dự phòng. Sự sục khí thất bại ở trong sinh khối cá rất đáng bị chỉ trích nếu những phương án dự phòng không được kích hoạt trong vòng 1 giờ.
Giám sát
Mặc dù các ao nuôi cá rô phi biofloc hoạt động khá đơn giản, những họ vẫn đòi hỏi những kiểm tra cẩn thận và đưa ra những phản ứng nhanh trước bất cứ vấn đề nào phát hiện được. Kề từ lúc áo bị lấp đầy, bất cứ sai sót nào không phản ứng được đều có thể trở nên nghiêm trong. Giám sát nuôi trồng thủy sản bình thường chắc chắn rất cần thiết. Đặc biệt quan trọng ở những thông số sau.
– Ôxy: Nếu ôxy quá cao, bạn cần phải giảm lại số lượng các thiết bị sục khí để tiết kiệm điện. Tuy nhiên, nếu mức độ ôxy thấp hơn 4mg/ L thì cần thêm thiết bị sục khí.
– Tổng Ni tơ ammoniac (TAN): Nồng độ TAN dưới 0.5mg/ L nghĩa là hệ thống đang hoạt động tốt. Bạn có thể xem xét việc thêm ít carbon. Nếu TAN tăng, cần phải phản ứng nhanh chóng việc bổ sung carbon.
– Nitrite, Nitrate: Có thể phản ứng xấu đến cá rô phi, mặc dù ảnh hưởng nó chỉ giới hạn trong nước mặn. Tuy nhiên, sự gia tăng nitrite có thể chỉ ra sự tăng lên của những chỗ khí kị. Trong trường hợp nitrite tăng lên, hãy cẩn thận kiểm tra khu vực bùn, và nếu tìm thấy, hãy thay đổi việc triển khai các thiết bị thông gió.
– Lượng Floc: Xác định khối lượng floc bằng cách sử dụng nón Imhoff là cách khá rẻ và dễ dàng. Lượng Floc nên từ 5-50 mL/ Lit. Nếu quá thấp, thêm vào carbonhydrates, và nếu cao hơn 50, nên tăng cường loại bỏ bùn.
– Sục khí ôxy đáy là điều cần thiết, như việc tiêu thụ ôxy trong hệ thống biofloc chuyên sâu khá cao là do hô hấp của cá cũng như các vi khuẩn chuyển hóa chất thải hữu cơ.
Người ta ước tính rằng khẩu phần thức ăn trong hệ thống nuôi cá rô phi biofloc có thể giảm ít nhất 20% so với mức hệ thống thông thường.
Nguồn: Global Aquaculture Alliance, tháng 6/tháng 7 2011
Tác giả: Dr. Yoram Avnimelech
Department of Civil and Environmental Engineering
Technion, Israel Institute of Technology
Haifa, Israel 32000
Biên dịch: VÂN ANH
Tags: nuôi cá rô phi, nuôi cá rô phi mật độ cao, biofloc, công nghệ biofloc, nuôi cá theo công nghệ biofloc