Siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng độ mặn thấp
Những năm gần đây, hoạt động nuôi tôm thẻ chân trắng trong các vùng địa lý có độ mặn thấp, nằm sâu trong đất liền đang phát triển nhanh do đặc điểm sinh học của tôm chống chịu thay đổi lớn về độ mặn và mật độ thả giống cao (Prangnell và cộng sự, 2019a).
Điều này giúp có thể phổ biến hoạt động bằng cách sử dụng các hệ thống thâm canh, chẳng hạn như Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS), Hệ thống công nghệ Biofloc (BFT) và Hệ thống Synbiotic. Tuy nhiên, việc thiếu các nghiên cứu so sánh giữa các hệ thống nuôi này sử dụng nước có độ mặn thấp và tác động của việc sử dụng chúng đối với việc kiểm soát các hợp chất nitơ và thành phần vi khuẩn của hệ thống dẫn đến khó có thể đưa ra những lựa chọn tối ưu. Do đó, mục đích của bài viết này này là phân tích tác động của các hệ thống nuôi khác nhau đối với chất lượng nước, thành phần sinh vật phù du và sự tăng trưởng của tôm thẻ trong nước có độ mặn thấp và mật độ thả cao.
Nghiên cứu này được thực hiện tại Trung tâm nghiên cứu và mở rộng nông nghiệp thủy sản thuộc Đại học bang Virginia, Hoa Kỳ. Tôm được nuôi thử nghiệm trong nước có độ mặn thấp trong 30 ngày trong các bể 0,1 m3 để đánh giá các phương pháp xử lý sau, tất cả đều có ba lần lặp lại: Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS), Hệ thống công nghệ Biofloc (BFT) và Hệ thống Synbiotic (Synbiotic). Nước sử dụng trong thí nghiệm được chuẩn bị bằng cách trộn nước ngọt đã khử clo với muối nhân tạo để đạt độ mặn 2 g L-1. Trong nghiệm thức RAS, nước liên tục được tuần hoàn bằng máy bơm ly tâm có lưu lượng khoảng 180 L h-1 (Doheny, model 2601, 0,75 HP), được lọc qua bộ lọc cơ học và sinh học trước khi đưa các đơn vị thí nghiệm trở lại. Hệ thống RAS có tổng thể tích khoảng 0,6 m3. Nghiệm thức BFT và Synbiotic là trao đổi nước tĩnh chứa các chất nền nhân tạo được đưa vào các đơn vị thí nghiệm để hỗ trợ quá trình nitrat hóa. Tất cả các đơn vị thử nghiệm đều được chiếu sáng bằng đèn LED có quang phổ 5000 K + 660 nm ánh sáng đỏ. Đèn được đặt cách bể 33 cm và theo chu kỳ quang hợp 12 giờ sáng và 12 giờ tối. Trong tất cả các nghiệm thức, nhiệt độ nước được duy trì gần 30 °C. Trong quá trình thử nghiệm, tôm được cho ăn hai lần một ngày với thức ăn thương mại có chứa 35% protein thô và 7% lipid (Zeigler Bros.). Lượng thức ăn hàng ngày được tính toán theo Jory et al. (2001).
Chất lượng nước
Nhiệt độ được giữ ở mức khoảng 30 °C trong tất cả các nghiệm thức (Bảng 2). DO cao hơn 5 mg L−1. TAN, NO3−-N và TSS cao hơn trong các nghiệm thức BFT và Synbiotic so với RAS (giá trị p <0,01) (Bảng 1). SS cao hơn trong nghiệm thức BFT so với RAS và Synbiotic (giá trị p <0,05) (Bảng 1). Trong quá trình thử nghiệm, nghiệm thức BFT có nhiều thay đổi hơn khi TAN trung bình vượt quá 1 mg L−1 (Hình 1a). Nồng độ trung bình của NO2−-N thấp hơn 0,5 mg L−1 trong tất cả các nghiệm thức, không có đột biến trong suốt thời gian thử nghiệm (Bảng 2, Hình 1b). Một mô hình nồng độ NO3−-N tăng đã được quan sát thấy trong suốt quá trình thử nghiệm ở nghiệm thức BFT và Synbiotic (Hình 1c).
Vào đầu thử nghiệm, Ca2+ cao hơn ở RAS so với BFT (Bảng 2. Mg2+ và tỷ lệ Mg:Ca cao hơn ở BFT và Synbiotic so với RAS. Độ cứng tổng thể cao hơn ở BFT so với RAS (Bảng 2). Vào cuối thử nghiệm, Ca2+ cao hơn ở RAS so với BFT và độ cứng tổng thể cao hơn ở RAS và Synbiotic so với BFT (Bảng 3).
Bảng 1. Các biến số về chất lượng nước trong quá trình nuôi siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng
Các biến số về chất lượng nước trong quá trình nuôi siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS), công nghệ biofloc (BFT) và hệ thống cộng sinh (Synbiotic) với nước có độ mặn thấp trong 30 ngày.
Dữ liệu là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. DO: oxy hòa tan; TAN: tổng nitơ amoniac; NO2−-N: nitơ nitrit; NO3−-N: nitơ nitrat; CO2: cacbon dioxit; TSS: tổng chất rắn lơ lửng; SS: chất rắn lắng.
Bảng 2. Thành phần ion nước trong quá trình nuôi siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng
Thành phần ion nước trong quá trình nuôi siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS), công nghệ biofloc (BFT) và hệ thống cộng sinh (Synbiotic) với nước có độ mặn thấp trong 30 ngày.
Hình 1. Nồng độ nitơ amoniac tổng số (TAN, a), nitơ nitrit (NO2−-N, b) và nitơ nitrat (NO3−-N, c)
Nồng độ nitơ amoniac tổng số (TAN, a), nitơ nitrit (NO2−-N, b) và nitơ nitrat (NO3−-N, c) trong quá trình nuôi siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS), công nghệ biofloc (BFT) và hệ thống cộng sinh (Synbiotic) với nước có độ mặn thấp trong 30 ngày.
Thành phần sinh vật phù du
Thực vật phù du
Nghiệm thức BFT có tổng lượng thực vật phù du cao hơn so với hai nghiệm thức còn lại (giá trị p <0,01) (Hình 2a). Nghiệm thức RAS chủ yếu là Bacillariophyta, trong khi BFT và Synbiotic chủ yếu là Chlorophyta (Hình 3a). BFT có tổng lượng Chlorophyta và Bacillariophyta cao hơn so với Synbiotic và RAS (giá trị p <0,01) (Hình 4).
Động vật phù du
BFT và Synbiotic có tổng số lượng động vật phù du cao hơn so với RAS (giá trị p <0,01) (Hình 2b). Tất cả các nghiệm thức đều có sự thống trị của động vật nguyên sinh có roi (Hình 3b). BFT và Synbiotic cho thấy một mô hình tương tự về số lượng tương đối của động vật phù du (Hình 3b). BFT và Synbiotic có số lượng roi và luân trùng cao hơn so với RAS (giá trị p <0,01) (Hình 5a và c). Synbiotic có số lượng động vật nguyên sinh có lông và amip cao hơn so với RAS và BFT (giá trị p <0,01) (Hình 5b và d).
Tăng trưởng của tôm
Trọng lượng cuối cùng và tốc độ tăng trưởng hàng tuần cao hơn ở chế độ BFT và Synbiotic (giá trị p <0,05) (Bảng 3). Tỷ lệ sống sót năng suất cao hơn ở chế độ Synbiotic (giá trị p <0,01 và <0,05) (Bảng 3). FCR thấp hơn ở chế độ Synbiotic (giá trị p <0,05) (Bảng 3).
Bảng 4. Kết quả tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng vào cuối chu kỳ nuôi siêu thâm canh trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS), công nghệ biofloc (BFT) và hệ thống cộng sinh (Synbiotic) với nước có độ mặn thấp trong 30 ngày.
Hệ thống Synbiotic có thể được xem xét cho hệ thống siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng với nước có độ mặn thấp. Synbiotic cung cấp khả năng kiểm soát tốt hơn các hợp chất nitơ trong suốt thời gian thử nghiệm so với BFT và lượng trùng lông và amip cao hơn so với RAS và BFT. Điều này được phản ánh trong tốc độ tăng trưởng của tôm, trong nghiệm thức này đạt được tỷ lệ sống, năng suất cao hơn và FCR thấp hơn so với RAS và BFT.