Công nghệ Biofloc giúp giảm nhiễm khuẩn Streptococus ở cá rô phi

Một trong những khó khăn của nghề nuôi cá rô phi trên toàn thế giới là nguy cơ nhiễm khuẩn Streptococus iniae. Cá bị nhiễm khuẩn có tốc độ tăng trưởng kém có thể chết. Quá trình nhiễm khuẩn có thể kéo dài vài tuần. Tỉ lệ chết lên đến 30%. Thiệt hại sản lượng nuôi do nhiễm S. Iniae ở Israel vào cỡ 30% đối với cá rô phi và 50% đối với cá hồi nước ngọt.

Công nghệ biofloc có thể được áp dụng trong nuôi cá rô phi thâm canh. Công nghệ này dựa trên nền tảng của một chế độ nuôi ít thay nước, khuấy đảo liên tục nước ao để cung cấp oxy hòa tan. Các biện pháp này cho phép vi khuẩn phát triển với mật độ cao trong hệ thống nuôi. Những vi khuẩn này cùng với tảo, mùn xác hữu cơ, nguyên sinh động vật và động vật phù du tạo hạt bioflocs, mà cá nuôi có thể sử dụng làm thức ăn bổ sung.

Đã có nhiều quan sát thực tiễn ở các trang trại nuôi cho thấy mức độ cảm nhiễm Streptococus và tỷ lệ chết của cá trong các ao nuôi áp dụng công nghệ biofloc là rất thấp hoặc hầu như không có. Mục đích của thí nghiệm được trình bày trong báo cáo này là để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng công nghệ biofloc trong việc ngăn ngừa nhiễm khuẩn Streptococci trên cá rô phi. Báo cáo này cung cấp các kết quả ban đầu của thí nghiệm.

Thí nghiệm được thực hiện tại Tram Thực nghiệm Nuôi cá Thâm canh Genonar (Genonar Intensive Fish-culture Experimental Station), nằm gần biển Galilee (Sea of Galilee) tại Israel. Cá được nuôi trong các bể thí nghiệm có thể tích 2m³. Ống nâng nước bằng ống khí nén (airlifts) được sử dụng để cấp khí oxy hòa tan, khuấy đảo nước và tạo dòng chảy tròn trong các bể thí nghiệm. Chúng tôi đặt một tấm ván ở đáy của các bể thí nghiệm để đẩy các chất rắn có kích thước lớn về phía ống thoát ở giữa bể. Thiết kế này giúp cho bùn đáy được loại bỏ triệt để khi tiến hành hút bỏ 2 ngày một lần. Mỗi bể thí nghiệm chứa 200 con cá rô phi đực (Oreochromis sp.) có khối lượng thân trung bình là 66g, tương đương vơi 13,2kg/bể hoặc 6,1kg/m³. Thức ăn sử dụng có 25% protein. Khẩu phần ăn hàng ngày là 2% khối lượng thân.

Thí nghiệm có 2 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức được lặp lại 4 lần. Ở nghiệm thức đối chứng, nước được thay nhiều theo phương thức nuôi truyền thống. Mức thay nước là 0,5 lít/phút/kg cá nuôi, tương đương với khoảng 700% lượng nước bể mỗi ngày. Nghiệm thức biofloc chỉ áp dụng mức thay nước 10% và loại bỏ một lượng hạn chế chất thải rắn hàng ngày. Biofloc được tạo trong 3 tuần trước khi tiến hành thí nghiệm để đảm bảo quần xã vi sinh vật phát triển trong các bể thí nghiệm, quan sát rõ ràng nhờ sự hiện diện của các hạt flocs cũng như độ đục của nước. Tại thời điểm kết thúc giai đoạn tạo flocs, tiến hành tiêm 0,2mL dung dịch chứa Streptococci ở mật độ 5x10⁴ tb/mL cho 50 cá thể cá rô phi. Sau 20 ngày cá được thu hoạch, đếm và phân loại khỏe, bị bệnh hoặc chết.

Số lượng cá bị bệnh và cá chết (tính luôn cả số cá chết trong thời gian thí nghiệm) được trình bày ở Bảng 1. Có sự khác biệt rõ ràng giữa 2 nghiệm thức về số cá bị bệnh hoặc chết (p = 0,015 và 0,017). Số cá bị bệnh và chết trung bình ở nghiệm thức biofloc là 3 ± 1 so với 11 ± 5 ở nghiệm thức đối chứng. Số cá được cảm nhiễm vi khuẩn chiếm 25% tổng đàn cá. Những cá thể này đào thải vi khuẩn Streptococci vào trong nước, nhờ đó tạo ra nhiễm khuẩn thứ cấp cho các cá thể khác. Sự khác biệt của nhiễm khuẩn thứ cấp thể hiện rõ giữa hai môi trường. Thông thường, người ta sẽ cho rằng cá nuôi trong nghiệm thức đối chứng được thay nước ở mức 700%/ngày sẽ ít bị nhiễm khuẩn hơn do vi khuẩn bị loại thải ra ngoài cùng với nước so với nghiệm thức biofloc chỉ áp dụng mức thay nước có 10%/ngày. Kết quả nghiên cứu hoàn toàn trái ngược. Số cá chết và bị bệnh trong nghiệm thức đối chứng cao gấp 4 lần so với nghiệm thức biofloc.

BẢNG 1. Ảnh hưởng của biofloc lên nhiễm khuẩn Streptococusi ở cá rô phi

Thí nghiệm này cho thấy các vi khuẩn phát triển một cách tự nhiên trong hệ thống nuôi có thể có tác dụng tốt lên sức khỏe cũng như khả năng kháng bệnh của đối tượng nuôi. Nói cách khác, công nghệ biofloc có tác dụng bảo vệ đối tượng nuôi trước sự tấn công của tác nhân gây bệnh.

Các cơ chế tác động khác nhau của chế phẩm vi sinh đã được đề cập trong nhiều nghiên cứu. Có thể kể ra đây như tác dụng của chế phẩm vi sinh lên chất lượng nước, tính đối kháng với tác nhân gây bệnh, khả năng cạnh tranh điểm bám trên vật chủ hoặc cải thiện các điều kiện sinh lý của vật chủ.

Vi khuẩn Streptococci do cá bệnh đào thải vào môi trường vì thế có thể đã bị quần thể vi khuẩn dị dưỡng ở mật độ cao 10⁶ – 10⁷ tb/mL tấn công. Các khả năng khác có thể là do không cạnh tranh được vật bám trong điều kiện vi khuẩn dị dưỡng chiếm ưu thế hoặc bioflocs đã có tác dụng tích cực nào đó lên hệ miễn dịch của cá nuôi. Một nghiên cứu khác gần đây đã cho thấy cá rô phi nuôi trong môi trường biofloc chiếm ưu thế có các chỉ số miễn dịch tốt hơn nhiều so với khi được nuôi trong môi trường nước trong. Chúng ta cần phải tiếp tục nghiên cứu thêm về tác dụng phòng bệnh của công nghệ biofloc cũng như mối tương tác qua lại giữa các vi sinh vật.
 

Yoram Avnimelech*

Dept. of Civil and Environmental Enginneering

Technion, 32000 Israel

agyoram@tx.technion.ac.il