Nuôi tôm siêu thâm canh không thay nước trong nhà kính

Nhìn chung trên toàn cầu, trong 30 năm qua, nguy cơ nhiễm bẩn do dịch bệnh không ngừng tăng lên theo thời gian, đặc biệt trong 15 năm trở lại đây, sự gia tăng mạnh của các bệnh do vi khuẩn đã tàn phá nhiều trang trại, gây thiệt hại lớn cho các hộ nuôi. Việc đầu tư xây dựng các hệ thống nuôi tôm trong nhà kính đảm bảo an toàn sinh học tốt hơn so với các ao nuôi ngoài trời, nhờ việc giảm thiểu đáng kể tiếp xúc với các nguồn ô nhiễm từ môi trường chung quanh. Tuy nhiên, việc phòng ngừa bằng hệ thống nuôi trong nhà kính cần phải được xem chỉ là bước khởi đầu; thực ra hệ thống nuôi trong nhà kính sẽ không đạt đến mức an toàn sinh học toàn diện nếu vẫn còn áp dụng chế độ thay nước trong quá trình nuôi. Ngoài khả năng lây nhiễm mầm bệnh theo tôm giống thả nuôi, nước nhiễm khuẩn vẫn là nguồn nguy cơ lây nhiễm cao nhất trong nuôi tôm thương phẩm. Nhằm đạt đến mức an toàn sinh học cao nhất khi nuôi tôm trong nhà kính cần phải kiểm soát quá trình sản xuất sao cho không cần phải lấy thêm nước mới vào ao nuôi kể từ khi thả giống cho đến khi thu hoạch.

Phương pháp và bố trí tổng thể

Từ giữa năm 2015 đến nay, INVE và Việt - Úc đã triển khai nhiều đợt nuôi tôm thực nghiệm với quy mô sản xuất thương mại. Các thực nghiệm sản xuất này được thiết kế nhằm giới thiệu quy trình nuôi tôm không thay nước của INVE, cùng với việc sử dụng bộ sản phẩm hoàn chỉnh của INVE dùng trong nuôi tôm thương phẩm. Việc chuyển giao quy trình công nghệ của INVE cho Việt - Úc đã đáp ứng được các yêu cầu của Việt - Úc, thể hiện tính phù hợp cao với các điều kiện thực tế tại địa phương, tạo nên một hệ thống sản xuất đơn giản, dễ nhân rộng là yêu cầu thiết yếu đối với kế hoạch mở rộng hoạt động nuôi tôm thương phẩm theo chiến lược phát triển của Việt - Úc.

Cho đến nay, đã hoàn thành 5 đợt sản xuất, với trên 100 ao nuôi thương phẩm. Hai đợt nuôi thử nghiệm đầu tiên được thiết kế nhằm khẳng định tính khả thi của quy trình nuôi tôm không thay nước; đợt đầu với quy mô thăm dò và đợt sau với quy mô nuôi thương mại. Sau thành công của 2 đợt đầu tiên, các đợt sản xuất tiếp theo nhằm mục đích tăng năng suất với các mật độ thả giống cao hơn. Báo cáo này tóm tắt các kết quả đã đạt được, giải thích phương thức tiếp cận vấn đề và các kết quả tương ứng.

Toàn bộ các đợt thực nghiệm sản xuất đều được tiến hành trong các ao lót bạt, độ sâu 1,2 m. Hệ thống sục khí bao gồm các aero-tube diffusers 1 inch nối với máy thổi khí. Mỗi ao lắp 2 dàn quạt dài để dự phòng khi máy thổi khí gặp sự cố.

Nước dùng cho ao nuôi được diệt khuẩn và xử lý kỹ nhằm đảm bảo không còn mầm bệnh. Các ao nuôi được thả tôm giống (PL10) thuộc các dòng đã chọn lọc di truyền do các cơ sở sản xuất tôm giống thuộc Việt - Úc cung cấp. Thức ăn cho tôm sử dụng trong quá trình nuôi là thức ăn chất lượng cao có hàm lượng protein 40%. Từ khi thả giống đến khi tôm đạt cỡ 1 g sử dụng thức ăn dạng mảnh cho ăn đều bằng tay, giai đoạn tiếp theo dùng thức ăn dạng viên và cho ăn theo chu kỳ 24/24 giờ bằng máy cho ăn tự động đặt ở giữa ao nuôi.

Nguyên lý quy trình nuôi tôm không thay nước của INVE chủ yếu dựa trên sự cạnh tranh loại trừ của vi khuẩn với việc ứng dụng các vi khuẩn hữu ích chọn lọc của INVE. Cũng cần lưu ý rằng lưới chắn ánh sáng đã được căng trên mặt ao để giảm thiểu cạnh tranh và biến động các yếu tố lý hoá học do quần thể thực vật phù du gây nên.

Quy trình thực nghiệm căn bản

Trước khi thả giống, toàn bộ dụng cụ, thiết bị và bạt lót ao được khử trùng bằng dung dịch Sanocare®PUR nhằm đảm bảo loại bỏ hoàn toàn mầm bệnh, bao gồm cả màng sinh học vi khuẩn. Sau khi đã cấp đầy nước vào ao nuôi, hoàn toàn không thay hoặc cấp bù nước cho ao trong suốt vụ nuôi, tuân thủ triệt để quy trình nuôi tôm không thay nước.  

Trong quá trình sản xuất, hai sản phẩm đã được dùng làm nguồn cấy vi khuẩn hữu ích chọn lọc, hay còn gọi là probiotics, gồm: Sản phẩm Sanolife®PRO-W dùng để quản lý chất lượng môi trường ao nuôi và sản phẩm Sanolife®PRO-2 được dùng áo viên thức ăn để điều khiển khu hệ vi khuẩn đường ruột của tôm.

Cả hai sản phẩm này chứa một tổ hợp các loại vi khuẩn để nhằm vào nhiều mục tiêu:

Vi khuẩn cạnh tranh không gian sống để loại trừ Vibrio sp. trong nước và màng sinh học trên các bề mặt ao nuôi (sản phẩm PRO-W) và trên biểu mô đường ruột của tôm (sản phẩm PRO-2);

Vi khuẩn cạnh tranh nguồn dinh dưỡng với Vibrio sp. (cf. AHPND) thông qua kiểm soát có hiệu quả hơn các phản ứng sinh học trong quá trình nitrat hóa (sản phẩm PRO-W).

Cho đến nay, tối ưu hóa và kiểm soát cho được các công đoạn của quá trình nitrat hóa chính là trở ngại lớn nhất trong việc xây dựng quy trình nuôi khép kín hoàn toàn không thay nước trên toàn cầu. Thật vậy, các hệ thống sản xuất phổ biến thuộc loại này, thường được gọi là hệ thống nuôi theo công nghệ bioflocs, chủ yếu vận dụng các quá trình nitrat hóa bằng vi khuẩn dị dưỡng, hoạt động trên cơ sở tỷ lệ Carbon/Nitơ (C/N) thích hợp thông qua việc bổ sung nguồn carbon ngoại lai, như mật rỉ đường vào ao nuôi. Nếu chỉ đơn thuần dựa trên chu trình nitrat hóa này thì chưa đủ để xử lý nguồn nitơ hình thành trong ao nuôi tôm hoàn toàn không thay nước. Sự gia tăng đột ngột hàm lượng Ammonia, theo sau là gia tăng đột ngột Nitrite thường tác động nghiêm trọng đến chu trình sản xuất của các hệ thống nuôi này.

Ngoài ra, quy trình nuôi của INVE, tập trung đặc biệt vào tháng đầu tiên của vụ nuôi, khi hệ sinh thái của ao nuôi đang hình thành. Trong thời gian này, loại thức ăn bổ sung dùng để ương tôm giống chất lượng cao (Sano®S-PAK) được dùng cho cữ ăn đầu tiên hàng ngày. S-PAK chứa tập hợp hoàn chỉnh các chất kích ứng miễn dịch chọn lọc có tác dụng hoạt hóa hệ thống miễn dịch của tôm để chống chịu các nhân tố gây stress trong môi trường nuôi (chẳng hạn mật độ cao).

Trong giai đoạn tiếp theo, các hoạt chất kích ứng miễn dịch có trong sản Sano®S-PAK được cung cấp cho tôm bằng việc sử dụng sản phẩm Sano®TOP-S, trộn vào thức ăn thông thường dùng cho tôm nuôi.

Kết quả thực nghiệm

Biểu đồ 1: Sinh trưởng trung bình của tôm nuôi với các mật độ nuôi thực nghiệm khác nhau theo mô hình không thay nước

Biểu đồ 1 cho thấy, với mật độ thả 250 PL/m² tôm đạt khối lượng thân trung bình 20 g/con sau 90 ngày nuôi; với mật độ 500 PL/m2 tôm đạt cỡ 20 g sau 100 ngày; với mật độ 700 PL/m² tôm chỉ đạt trung bình 17 g sau 100 ngày nuôi.

Biểu đồ 2: Biến động hàm lượng trung bình Ammonia (NH₃-N) và Nitrit (NO₂-N) trong các ao nuôi theo mô hình không thay nước.

Biểu đồ 2 cho thấy rằng, quy trình kỹ thuật này đảm bảo kiểm soát tốt hàm lượng nitơ trong suốt vụ nuôi. Ammonia (NH₃-N) được khống chế dưới ngưỡng 0,5 ppm (hay 0,5 mg N/L), và nitrit (NO₂-N) dưới mức 2 ppm. Các chỉ số này đạt giá trị cao nhất trong 2 tuần nuôi đầu tiên, khi hệ sinh thái của ao nuôi đang hình thành và thích nghi dần với hệ thống nuôi. Điều này khẳng định sự cần thiết phải tập trung chú ý của nguời nuôi tôm trong tháng nuôi đầu tiên. Việc sử dụng thức ăn chất lượng thượng hảo hạng giúp giảm thiểu lượng thức ăn, nhưng tôm bắt mồi tốt hơn, là cần thiết để tối ưu hóa quá trình chuyển hóa nitơ trong giai đoạn hình thành hệ sinh thái quan trọng này.

Quy trình kiểm soát nitơ này cho phép loại bỏ hoàn toàn nhu cầu thay nước và siphon đáy, nhờ đó gia tăng hữu hiệu an toàn sinh học của hệ thống nuôi, đồng thời giảm thiểu được chi phí sản xuất. Do không phải thay nước nên giảm được chi phí năng lượng phục vụ cho việc chạy máy bơm để thay nước. Giá thành sản xuất còn được giảm thiểu nhờ giảm chi phí nhân công cần thiết để siphon đáy, vận hành và bảo dưỡng máy bơm.

Với mật độ thả giống 250 PL/m², tôm đạt khối lượng thân trung bình 20g sau khoảng 90 ngày nuôi, tỷ lệ sống đạt 75% và hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) là 1,3. Nhờ vào việc không thay nước và nuôi khép kín trong nhà kính, tác động của biến động môi trường do các hiện tượng thời tiết bất thường đã được giảm thiểu triệt để, hệ quả là kết quả sản xuất rất ổn định qua nhiều đợt sản xuất cả ở mức độ thực nghiệm lẫn quy mô ứng dụng đại trà như đã tổng hợp trên đây. Mặt khác, việc kiểm soát chất lượng nước thông qua việc khống chế tích tụ nitơ và sử dụng các chế phẩm vi sinh hữu ích cùng chế phẩm kích ứng miễn dịch chất lượng cao, đã làm giảm thiểu rất lớn các yếu tố môi trường gây stress lên đàn tôm nuôi. Hệ quả trực tiếp của tác động này thể hiện ở sự đồng đều về kích cỡ của đàn tôm nuôi khi thu hoạch.

Cho đến nay, việc áp dụng quy trình của INVE tại Tập đoàn Việt - Úc đạt hiệu quả kinh tế tối ưu ở mật độ thả giống 250 PL/m². Khi tăng mật độ thả giống lên 200% (500 PL/m²) thì năng suất chỉ tăng được 150%. Với mật độ nuôi siêu thâm canh (tăng 280%, ở mức 700 PL/m²), thì năng suất cũng chỉ tăng thêm được 165%. Sự sai khác về tốc độ sinh trưởng, tỷ lệ sống, hệ số chuyển đổi thức ăn giữa các mật độ thả nuôi rất ít (dưới 5%); nếu xem xét đến các yếu tố này, rõ ràng rằng việc gia tăng mật độ thả nuôi tuy mang lại sản lượng cao hơn nhưng mang lại hiệu quả kinh tế thấp hơn tính trên chi phí đầu tư. Nguyên nhân chủ yếu là chi phí con giống và thức ăn cao hơn, thời gian nuôi dài hơn.