Chuyên đề Biofloc: Những thông số cần giám sát

Ưu điểm của hệ thống biofloc

Bioflocs - nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng cho vật nuôi

Việc sử dụng protein có nguồn gốc thực vật cho hệ thống biofloc được coi là thân thiện với môi trường và bền vững hơn. Hàm lượng dinh dưỡng và chất lượng của biofloc rất phong phú và do đó chúng đã được sử dụng như một sự thay thế bền vững và rẻ hơn cho bột cá. Tuy nhiên, giá trị dinh dưỡng của các hạt flocs phụ thuộc vào cộng đồng vi sinh vật đi kèm với nó và các yếu tố như nguồn cacbon hay tỷ lệ C:N cũng ảnh hưởng đến thành phần sinh hóa của bioflocs.

Nuôi cá áp dụng công nghệ Biofloc ở Ấn Độ. Ảnh: Organica biotech.

El-Sayed và cộng sự 2021 đã cho thấy trong nuôi tôm, thay thế 15% - 30% nguồn protein thông thường bằng bột biofloc không ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe tôm. Việc kết hợp bột biofloc trong nuôi trồng thủy sản giúp làm giảm chi phí sản xuất đồng thời cho phép tối đa hóa lợi nhuận. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thay thế bột cá bằng bột biofloc hoặc bột biofloc kết hợp với lysine sẽ giúp cải thiện năng suất tăng trưởng, tỷ lệ sống, hoạt động của enzyme tiêu hóa và khả năng miễn dịch của các loài thủy sản nuôi.

Những nghiên cứu trước đây cũng cho thấy chế phẩm sinh học trong hệ thống BFT có thể được bổ sung vào khẩu phần ăn hoặc trực tiếp vào nước nuôi giúp tăng cường sức khỏe của vật nuôi.

Giảm Protein trong chế độ ăn

Protein trong khẩu phần (DP) là thành phần đắt tiền nhất trong thức ăn nuôi trồng thủy sản. Sử dụng thức ăn có hàm lượng protein cao trên mức khuyến cáo không chỉ gây ô nhiễm hệ sinh thái qua việc bài tiết chất thải nitơ mà còn làm tăng chi phí sản xuất. 

Thức ăn có hàm lượng protein quá cao gây ô nhiễm và tăng chi phí nuôi. Ảnh: Tepbac.

Vì biofloc có thể đóng vai trò là nguồn dinh dưỡng thay thế cho các loài thủy sản nuôi, Tacon và cộng sự 2002 đề xuất rằng hệ thống bioflocs có thể cho phép sử dụng hàm lượng protein trong thức ăn thấp hơn và giảm việc sử dụng các nguyên liệu thức ăn chăn nuôi đắt tiền. Những nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng hàm lượng protein của bioflocs nằm trong khoảng từ 12% - 50% (phụ thuộc vào nguồn cacbon hữu cơ được sử dụng.)

Nuôi tích hợp các loài dựa trên công nghệ Biofloc

Công nghệ BFT cho phép lắp đặt hệ thống nuôi trồng thủy sản đa dinh dưỡng (IMTA) tích hợp trong đó chất thải của một sinh vật được sử dụng làm thức ăn cho sinh vật khác. Nói cách khác, cá rô phi Oreochromis sp. và cá đối Mugil liza được sử dụng để tiêu thụ chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ tích lũy trong quá trình nuôi tôm. Tuy nhiên, việc lựa chọn đúng loài để nuôi chung và xem xét điều kiện nuôi rất quan trọng để duy trì chất lượng nước cũng như sản lượng các loài nuôi.

Nuôi ghép loài dựa trên Biofloc giải quyết vấn đề chất lượng nước, đặc biệt là với tôm. 

Các khía cạnh quản lý của hệ thống biofloc

Mặc dù được sử dụng trong mô hình thương mại từ giữa những năm 1990, hệ thống BFT vẫn đang gặp phải những hạn chế và khó khăn trong quá trình hoạt động. Với các hệ thống biofloc ngoài trời, sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết gây ra sự biến động về chất lượng nước do quá trình nở hoa của vi tảo. Cần theo dõi cẩn thận nồng độ của tổng chất rắn lơ lửng (TSS). Nồng độ TSS được khuyến nghị cho nuôi trồng thủy sản nằm trong khoảng từ 500 - 1000 mg/L.

Mặc dù được đưa vào thương mại đã rất lâu, nhưng công nghệ Biofloc vẫn gặp nhiều hạn chế. Ảnh: Tepbac.

Theo nghiên cứu của Avnimelech và cộng sự năm 2006, các thông số chính của nước trong hệ thống biofloc nuôi cá rô phi nói riêng và nuôi trồng thủy sản nói chung cần phải giám sát bao gồm:

NO2: Nitrit rất độc đối với cá nếu có hàm lượng trên 1 mg/L. Điều này có nghĩa là sự tích tụ của bùn dẫn đến sự hiện diện của các vùng kỵ khí. Do đó, cần tăng cường và lắp đặt thiết bị sục khí phù hợp để tăng mức oxy hòa tan giúp các vi sinh vật hiếu khí chuyển nitrit thành nitrat.

TAN. Tổng nitơ trong nước dưới 0,5 mg/L cho thấy hệ thống đang hoạt động tốt. Sự gia tăng TAN trên mức này đòi hỏi bổ sung thêm carbon vào hệ thống.

DO. Oxy hòa tan không được dưới 5 mg/L . Dưới mức này, nên thêm máy sục khí vào hệ thống để cung cấp thêm oxy.

Thể tích Floc (FV) phải nằm trong khoảng từ 5 - 50 mL/L và được theo dõi bằng cách sử dụng hình nón Imhoff. Khi nồng độ FV trên 50 mL/L , cần loại bỏ bùn, và nếu dưới 5 mL/L, cần bổ sung thêm carbohydrate.

Việc hình thành vi khuẩn nitrat hóa chậm trong hệ thống BFT cũng là một trong những hạn chế của công nghệ này. Có khi phải mất hơn một tháng để các bioflocs ban đầu phát triển. 

Một hạn chế nghiêm trọng khác của BFT là chi phí năng lượng cao. Máy sục khí và máy bơm cần năng lượng để hoạt động bình thường và bất kỳ sự cố mất điện nào cũng có thể gây ra thiệt hại lớn về kinh tế. 

Chuyên đề Biofloc: Yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành flocs

References: Mugwanya, Muziri; Dawood, Mahmoud A O; Kimera, Fahad; Sewilam, Hani.Sustainability; Basel Vol. 13, Iss. 13, (2021): 7255. DOI:10.3390/su13137255