Lưới lọc sinh học trong nuôi tôm thẻ chân trắng

Được đánh giá là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của thủy sản, tôm thẻ chân trắng ngày càng được mở rộng về diện tích cũng như quy mô sản xuất. Tuy nhiên, việc quản lý dịch bệnh và đặc biệt là kiểm soát chất lượng môi trường  nước luôn là vấn đề nan giải cho người nuôi. Nhiều nghiên cứu trước đây đã cho thấy, tôm có cấu trúc cơ thể mở, do đó ruột của chúng liên tục tiếp xúc với các chất nền ngoại lai bao gồm vi khuẩn, mầm bệnh và các chất độc hại khác. Do đó, chất lượng nước và trầm tích trong môi trường nuôi rất quan trọng vì chúng ảnh hưởng đến ruột tôm, từ đó sẽ ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và sức khỏe của tôm.

Để hạn chế được tối đa rủi ro trong suốt vụ nuôi, người nuôi thường sử dụng rất nhiều các biện pháp sinh học nhằm cải thiện chất lượng nước, đồng thời tăng cường sức đề kháng cho tôm nuôi. Nhận thấy được mối tương quan giữa sự đa dạng của cộng đồng vi sinh vật trong nước, bùn đáy ao và ruột tôm, một số nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã tiến hành thí nghiệm sử dụng lưới lọc nước sinh học (LLNSH) trong nuôi tôm thẻ chân trắng để cải thiện sự phát triển của tôm thẻ chân trắng và chất lượng môi trường nuôi.

Màng sinh học là gì?

Trong nuôi tôm, người ta ngày càng quan tâm đến công nghệ màng sinh học, với các màng sinh học khác nhau như lưới lọc nước sinh học (LLNSH), được sử dụng để xử lý nước thải.

Một dạng màng lọc sinh học trong xử lý nước thải. Ảnh: xulynuoc.com

Các vi sinh vật khác nhau bao gồm vi khuẩn, tảo, nấm và động vật nguyên sinh có thể tích tụ trên các LLNSH, phát triển và sinh sôi trên bề mặt của sợi lưới lọc và dần dần hình thành một màng sinh học phức tạp. Ngoài ra, các vi sinh vật này có thời gian phát sinh ngắn, do đó, có khả năng thích nghi nhanh chóng về thành phần loài đối với sự thay đổi chất lượng nước. Công nghệ màng sinh học cung cấp khả năng duy trì đồng thời chất lượng nước tốt trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản và sản xuất thêm thức ăn cho tôm. Do đó, màng sinh học dự kiến sẽ tạo ra sự khác biệt trong nuôi trồng thủy sản bằng cách đóng một vai trò quan trọng trong phòng ngừa và kiểm soát bệnh tôm.

Thí nghiệm được thực hiện như thế nào?

Thí nghiệm được tiến hành trong một ao ngoài trời với lưới lọc nước sinh học LLNSH (nhóm thử nghiệm, TG) và một ao khác không sử dụng (nhóm đối chứng, CG). Mật độ của tôm giống là 200 con/đơn vị (kích cỡ 0,1 ± 0,01 g). Hai ao trải qua quá trình tiền xử lý giống nhau, bao gồm sên vét nền đáy ao, khử trùng, cấp nước ( nguồn nước cấp từ các mương gần đó) và xử lý nước. 

Sau khi tiền xử lý, các LLNSH đã được thiết kế trong ao thử nghiệm và có chất liệu là polyetylen terephthalate (PET). Mỗi lưới lọc gồm có 20 sợi lưới lọc – nơi sinh trưởng của vi sinh vật - được cố định trên một sợi dây (đường kính của mỗi sợi lưới lọc khoảng 5cm). Bốn mươi nhóm LLNSH đã được trải ra theo chiều dài của ao và cố định 2 đầu.  LLNSH được treo lơ lửng và đồng đều trong ao. Khoảng cách của mỗi nhóm LLNSH là 1,0 m và chiều cao hệ thống treo là 1,5 m. Mỗi ao được sục khí liên tục thông qua thiết bị sục khí và LLNSH không được lắp đặt trong phạm vi 2 m xung quanh thiết bị sục khí. Tôm thẻ chân trắng được cho ăn hai lần một ngày (7:00 sáng và 7:00 tối) với thức ăn thương mại trong 3 tuần đầu tiên và một lần một ngày (10:00 sáng) sau đó. Nước ao không thay đổi và không sử dụng thuốc hay kháng sinh trong thí nghiệm.

Các nhà nghiên cứu tiến hành thu thập mẫu phân tích từ màng sinh học, nước trung bình, trầm tích bề mặt và ruột tôm trưởng thành ở ba vị trí khác nhau trong hai ao. Sau đó, chúng sẽ được phân tích bởi các phương pháp hiện đại như trích xuất DNA, khuyếch đại PCR và giải trình tự.

Vai trò của lưới lọc sinh học trong nuôi tôm thẻ chân trắng

Kết quả nghiên cứu đã cho thấy rằng, việc sử dụng LLNSH là một chiến lược nuôi trồng thủy sản có lợi cho môi trường. Màng lọc sinh học hình thành trên bề mặt của lưới lọc sinh học sử dụng các chất dinh dưỡng vô cơ cho sự phát triển của vi sinh vật, vi khuẩn và vi tảo. Quá trình này sẽ giúp hấp thụ CO₂ cung cấp cho quang hợp và giải phóng O₂ vào nước, dẫn đến tăng pH và hàm lượng oxy hòa tan, đồng thời làm giảm chất dinh dưỡng vô cơ. Qua đó, chất lượng nước ao nuôi sẽ được cải thiện đáng kể, giảm stress và tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của tôm.

Ngoài ra, người ta đã phát hiện ra rằng sự đa dạng của cộng đồng vi sinh vật trong nước, bùn đáy ao và ruột tôm trong ao thử nghiệm với LLNSH cao hơn so với ao đối chứng không có LLNSH. Thành phần vi khuẩn lam, Bacillus, Lactococcus và một số vi khuẩn có lợi khác đã được làm giàu trong ao thử nghiệm với LLNSH. Điều này sẽ góp phần kiềm chế sự xuất hiện của dịch bệnh, cải thiện hiệu quả chất lượng nước. 

Việc áp dụng LLNSH trong ao nuôi tôm đã tạo ra môi trường sinh trưởng tối ưu hơn, với số lượng vi sinh vật đa dạng hơn cho tôm nuôi (một số loài vi sinh vật là nguồn thức ăn tự nhiên cho tôm), giúp tăng chiều dài cơ thể tôm lên 5,39% và trọng lượng 16,35% so với ao đối chứng không sử dụng LLNSH. Từ đó tăng năng suất và chất lượng thủy sản, đem lại lợi nhuận cao hơn cho người nuôi.