Lựa chọn chất nền biofloc: Rong biển hay bột bắp?

Vai trò chất nền trong hệ thống biofloc

Với lợi thế nuôi tôm cá với mật độ cao và khả năng quản lý sự hình thành ammoniac trong hệ thống nuôi mà Công nghệ biofloc (BFT) đã được các trang trại nuôi trồng thủy sản ở các khu vực sản xuất tôm và cá lớn trên thế giới như Trung Quốc, Châu Á và Châu Mỹ Latinh áp dụng rộng rãi.

Biofloc được tạo ra từ vi khuẩn và các động vật không xương sống nhỏ khác gắn vào nhân của các loại chất nền khác nhau, tạo thành các hạt nhỏ, đậm đặc chất dinh dưỡng bổ sung thức ăn cho cá. Tất cả những gì cần là chất khởi động - bạn có thể sử dụng chất cấy vi khuẩn là đường hoặc mật đường - để phát triển các vi sinh vật (vi khuẩn, động vật nguyên sinh và nấm).

Khi các hạt nhân được thêm vào, chất nền hình thành sẽ kết tụ các vi sinh vật và tạo điều kiện cho cá ăn chúng. Một khi hệ thống bắt đầu hoạt động, sự can thiệp duy nhất cần thiết là theo dõi nồng độ oxy và nồng độ amoniac.

Chất nền nhân tạo trong hệ thống biofloc có vai trò làm tăng diện tích bề mặt cho các vi khuẩn có lợi trong hệ thống xâm chiếm kích thích sự phát triển của các vi sinh vật này từ đó cung cấp khối lượng vi sinh vật nhiều hơn cho ao nuôi và cải thiện điều kiện chất lượng nước từ việc loại bỏ nitơ.

Tảo bẹ - tài nguyên vô tận

“Hầu hết các nguồn tài nguyên thiên nhiên đều bị khai thác quá mức trong khi tảo bẹ khổng lồ thì ít được khai thác. Trong khu vực của chúng tôi có một sinh khối 80.000 tấn tảo bẹ/năm không được sử dụng cho bất cứ việc gì. Nó đắt hơn một chút so với bột bắp nhưng bù đắp được điều đó thông qua những lợi thế mà nó mang lại là tăng trưởng và tỷ lệ sống cao hơn” Tiến sĩ Alfonso Maeda-Martínez cho biết.

Tiến sĩ Maeda-Martínez nói rằng mặc dù các trung tâm khác đang nghiên cứu chất nền nhân tạo "thay thế", nhưng không có lợi thế về hiệu suất và tính bền vững như tảo bẹ.

Ông nói: “Các nhà nghiên cứu khác đang điều tra lúa miến, nhưng kết quả tương tự với bắp và bột mì, và có vấn đề cạnh tranh với thực phẩm con người khi sử dụng những nguồn tài nguyên này.”

Ngoài ra những phát hiện trước đây đã chứng minh rằng bổ sung chiết xuất tảo bẹ khổng lồ Macrocystis pyrifera  vào thức ăn cho tôm thẻ chân trắng cũng có ảnh hưởng tích cực đến phản ứng miễn dịch không đặc hiệu và sự sống còn của tôm sau khi bị thách thức với Vibrio parahaemolyticus.

Đánh giá việc sử dụng tảo bẹ và bột bắp như là các chất nền trong biofloc 

Mục đích của nghiên cứu này là đánh giá việc sử dụng Macrocystis pyrifera và bột bắp như là các chất nền trong sự hình thành biofloc. Và kiểm tra ảnh hưởng của chúng đối với năng suất của cá rô phi giống. Bioflocs được tạo ra bằng cách bổ sung chất cấy vi khuẩn, mật đường và cả hai loại nguyên liệu này vào hệ thống nuôi.

Trong khoảng thời gian tám tuần, cá trong bể biofloc tảo bẹ đã tăng được 13,67g, so với 10,73g của những con trong bể biofloc bắp. Tỷ lệ sống sót trong bể tảo bẹ cũng cao hơn - 90% cá sống sót trong khi chỉ 56% sống sót trong bể bắp.

Kết quả giá trị trung bình ± SD của nhiệt độ, oxy hòa tan, pH, độ mặn và amoniac giống nhau ở cả hai chất nền bổ sung. Tuy nhiên, thể tích floc, tăng trọng, chiều dài và tỷ lệ sống của cá khi sử dụng tảo bẹ khổng lồ M. pyrifera cao hơn đáng kể so với floc của bột bắp.

Việc bổ sung bắp và lúa mì thường được sử dụng làm hạt nhân để kích thích sự hình thành floc do hàm lượng tinh bột của chúng, tinh bột có trong các nguyên liệu này là một chất lơ lửng tự nhiên và tạo điều kiện cho việc tạo ra các cộng đồng vi sinh vật xung quanh chúng. Tuy nhiên, khi hút nước, chúng trở nên nặng hơn và chìm xuống đáy.

“Chúng tôi không muốn điều đó. Chúng tôi muốn biofloc trôi nổi”, Tiến sĩ Maeda-Martínez nói.

“Chúng tôi nghĩ rằng hàm lượng alginate cao trong tảo vĩ mô như tảo bẹ khổng lồ (Macrocystis pyrifera) có thể làm tăng khả năng nổi của biofloc” ông cho biết.

Theo các nhà nghiên cứu, những đặc điểm này khiến biofloc tảo bẹ dễ ăn hơn. Điều này, kết hợp với hàm lượng protein cao hơn trong nhân tảo bẹ (9,41% so với 7,35% đối với bột bắp), có thể giải thích hiệu suất vượt trội được quan sát thấy ở cá rô phi được nuôi bằng tảo bẹ so với những con được nuôi bằng bắp.

Cả hai loại đều dẫn đến sự hình thành các bioflocs giàu sinh vật kết hợp, nhưng nhân của tảo bẹ tạo ra năng suất cá rô phi giống cao hơn đáng kể, có lẽ vì hàm lượng dinh dưỡng của tảo bẹ cao hơn bột bắp và sự nổi của hạt lơ lửng M. pyrifera trong hệ thống biofloc cao hơn bắp.

Kết quả của nghiên cứu là một "bước đột phá" trong việc xác định vai trò của các nguồn tài nguyên thiên nhiên ít được khai thác nhằm đem lại sự thay thế bền vững hơn, cải thiện hiệu suất trong nuôi trồng thủy sản nói chung và trong hệ thống biofloc nói riêng. Báo cáo này cũng mở ra hướng mới trong nghiên cứu về việc bổ sung tảo bẹ trong hệ thống biofloc nuôi tôm.

Nguồn: Aquaculture Reports 16 (2020)