Công nghệ và nuôi trồng thủy sản

Tuy nhiên, nuôi trồng thủy sản đã phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng, bao gồm chỉ nuôi được một số loài cá, sử dụng nhiều lao động, ô nhiễm môi trường, dịch bệnh và thiếu khả năng truy xuất nguồn gốc các sản phẩm.

Do đó, nuôi trồng thủy sản cần các công nghệ đột phá để tăng sản lượng, các công nghệ mới và đột phá bao gồm chỉnh sửa bộ gen, trí tuệ nhân tạo, canh tác xa bờ, hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn, protein và dầu thay thế bột cá và dầu cá, tiêm phòng bằng đường miệng, blockchain và internet vạn vật, điều này cung cấp các giải pháp nuôi trồng thủy sản bền vững và có lợi nhuận.  

Công nghệ phân tử mới để cải thiện di truyền  

Sự kết hợp công nghệ phân tử vào các chương trình nhân giống hiện đã thúc đẩy đáng kể việc cải thiện di truyền của một số loài nuôi trồng thủy sản. Lựa chọn hỗ trợ đánh dấu (MAS) đã được áp dụng để cải thiện khả năng kháng bệnh, bao gồm khả năng kháng IPN ở cá hồi, lympho ở cá bơn Nhật Bản và sản xuất cá toàn đực ở cá rô phi. Công nghệ sinh học khác bao gồm kiểm soát giới tính, đa bội hóa,… đã đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện năng suất nuôi trồng thủy sản. 

Lựa chọn bộ gen (GS) là một phương pháp mới của nhân giống phân tử. GS sử dụng nhiều dấu hiệu làm công cụ dự đoán hiệu suất và do đó đưa ra dự đoán chính xác hơn về các giá trị chăn nuôi. Với những tiến bộ liên tục trong công nghệ giải trình tự và tin sinh học. Chỉnh sửa bộ gen (GE) bằng CRISPR/Cas có thể tăng tốc độ di truyền cải thiện các loài nuôi trồng thủy sản khi các gen được chỉnh sửa. GE cho phép giới thiệu nhanh chóng các alen thuận lợi cho bộ gen, để tăng tần số mong muốn các alen tại locus xác định các tính trạng quan trọng, để tạo ra các alen mới, và/hoặc giới thiệu các alen thuận lợi từ các loài khác.

Lựa chọn bộ gen (GS) là một phương pháp mới của nhân giống phân tử

Công nghệ thông tin/kỹ thuật số

Các công nghệ thông tin/kỹ thuật số góp phần cách mạng hóa ngành công nghiệp nuôi. Cụ thể, robot để thực hiện công việc tốn nhiều công sức và rủi ro cao như việc cho ăn, vệ sinh ao và lưới, tiêm vắc xin và loại bỏ cá bệnh.

Máy bay không người lái để thu thập dữ liệu, bao gồm cả việc kiểm tra các lỗ và hư hỏng trong lồng, quan trọng hơn là thu thập những thông tin mới lạ mà con người khó có được. Cảm biến đo các thông số nước và theo dõi việc cho ăn và sức khỏe, đặc biệt là cảm biến sinh học để phân tích hàm lượng DO, độ mặn và nhiệt độ của nước, hay đo nhịp tim và sự trao đổi chất của từng cá thể, tình trạng đói của cá nuôi giám sát chất gây ô nhiễm hóa học, tảo nở hoa có hại, mầm bệnh và độc tố. AI trao quyền cho các quyết định nhanh chóng và chính xác, trong nuôi trồng thủy sản, lãng phí đầu vào có thể là được quản lý thông qua AI và chi phí có thể giảm tới 30%.  

Công nghệ in 3D sản xuất dụng cụ nuôi trồng thủy sản, chúng đã được ứng dụng in hệ thống thủy canh, robot cá, hay sử dụng công nghệ in 3D thủy tinh hóa tinh trùng các loài thủy sản, một số hệ thống cảm biến nước in 3D để phát hiện các thông số nước, bao gồm nhiệt độ, mức oxy và PH đang được thử nghiệm.

Blockchain như một công cụ truy xuất nguồn gốc đáng tin cậy. Internet vạn vật kết nối các bộ phận khác nhau của ngành nuôi trồng thủy sản, bên cạnh số liệu từ trang trại, địa điểm sản xuất và nhà máy chế biến thực phẩm, dữ liệu lớn từ phương tiện truyền thông xã hội cũng trở nên quan trọng đối với ngành. 

Canh tác xa bờ  

Nuôi trồng thủy sản xa bờ, còn được gọi là nuôi trồng thủy sản đại dương mở, là một phương pháp nuôi cá biển mới nổi. Nuôi trồng thủy sản xa bờ ngày càng được coi là một trong những ngành quan trọng để đảm bảo cung cấp đầy đủ và ổn định hải sản tại nơi được cho là giảm thiểu tác động tiêu cực của biển thông thường nuôi trồng thủy sản trên môi trường đại dương. 

Ngoài ra, các địa điểm ngoài khơi, cung cấp đủ không gian biển cho việc nuôi trồng cá và chất lượng nước thường đủ tốt để nuôi trồng thủy sản.

Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) và tái tạo năng lượng  

Những ưu điểm chính của RAS bao gồm việc sử dụng ít nước, an toàn sinh học và năng suất cao. Một số trang trại RAS đang sử dụng năng lượng tái tạo, bao gồm cả năng lượng mặt trời và gió.

Tuy nhiên, hiện có hệ thống thu năng lượng mặt trời trong nuôi trồng thủy sản gặp phải vấn đề đầu tư ban đầu cao và thu hồi chi phí chậm. Hệ thống thu năng lượng mặt trời chi phí thấp để cung cấp nước nóng cho hệ thống nuôi trồng thủy sản là đã phát triển.  

Thay thế protein và dầu cá

Các nguồn tiềm năng để thay thế bột cá và dầu cá trong thức ăn cho cá

Protein từ thực vật, bao gồm cả protein đậu nành, đã được nghiên cứu trong nhiều năm và thu được kết quả đầy hứa hẹn. Vi tảo và rong biển đã được đưa vào thức ăn cho cá để thay thế bột cá. Hiện nay, thức ăn tảo chất lượng cao vẫn tốn kém, nhưng cho kết quả đầy hứa hẹn. Nhiều công ty sản xuất thức ăn thủy sản đang nghiên cứu cải tiến thức ăn tảo và tăng khả năng tiếp cận.

Một lựa chọn thay thế khác của bột cá là protein dựa trên côn trùng. Ruồi lính đen và dế là những ứng cử viên đầy triển vọng cho protein từ côn trùng. Loại protein thay thế thứ ba là protein đơn bào (SCP). SCP được tạo ra bởi nấm, vi khuẩn và tảo, có khả năng đáp ứng nhu cầu protein trong ngành thức ăn thủy sản.  Dầu thực vật như dầu cọ và dầu hạt cải dường như là ứng cử viên đầy hứa hẹn để thay thế dầu cá.