Tầm quan trọng của tỷ lệ sinh khối thực vật - cá trong hệ thống Aquaponics

Vai trò quan trọng của tỷ lệ sinh khối thực vật-cá trong hệ thống aquaponic cá koi – cây cần nước.

cá Koi
Hệ thống Aquaponic với cần tây và cá koi. Ảnh: Tepbac.

Thách thức hiện nay đối với ngành nuôi trồng thủy sản là việc phát triển và ứng dụng hiệu quả các công nghệ hiện đại để làm giảm sự gia tăng nhanh chóng khí nhà kính, hạn chế sự thay nước và tối đa hóa việc sử dụng chất dinh dưỡng.

Aquaponics là một hệ thống tích hợp sinh học kết hợp nuôi trồng thủy sản và thủy canh, nơi cá và thực vật được sản xuất trong môi trường cộng sinh. Thực vật tiêu thụ các chất dinh dưỡng có trong nước thải nuôi trồng thủy sản, do đó tạo điều kiện môi trường tốt hơn cho cá phát triển. Đây được coi là một công nghệ tiên tiến mang tính bền vững mặc dù nó vẫn đang gặp nhiều thách thức và trên đà phát triển. Việc tối ưu hóa một số yếu tố như tỷ lệ sinh khối thực vật - cá (Plants/Fishes), thủy lực và các yếu tố khác ảnh hưởng đến hàm lượng nitơ trong hệ thống vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. 

Hầu hết các nghiên cứu cho đến nay đều tập trung vào sản xuất sinh khối và chất lượng nước. Nghiên cứu này giúp lấp đầy khoảng trống thiếu hụt thông tin bằng cách tập trung vào ảnh hưởng của các tỷ lệ sinh khối thực vật - cá (Plants/Fishes) khác nhau đến sự chuyển hóa nitơ cũng như sản xuất sinh khối kép trong hệ thống aquaponic. 

Cần nước (Oenanthe javanica) được chọn làm cây trồng thủy canh cho nghiên cứu này vì nó phát triển tự nhiên ở vùng sông nước hoặc đất ẩm, sẵn có, dễ thu hoạch và đã được chứng minh khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng cao. 

cần nước
Cần nước (Oenanthe javanica) được chọn làm cây trồng thủy canh cho nghiên cứu này. Ảnh: Stefan Cherrug.

Trong hệ thống nuôi cá chép Koi (Cyprinus carpio) được bố trí, cây cần nước (Oenanthe javanica) được trồng vào các luống thủy canh để đạt được tỷ lệ sinh khối thực vật-cá (P/F) khác nhau lần lượt là 0,06; 0,30; 0,50 và 0,95 và một nghiệm thức đối chứng ( không bổ sung rau thủy canh). Hệ thống được vận hành liên tục trong 125 ngày. Nước được tuần hoàn liên tục thông qua máy bơm với tốc độ dòng chảy không đổi là 10 L/ngày. Trong mỗi giai đoạn của thí nghiệm, các mẫu nước được thu thập sau đó tiến hành phân tích tổng nitơ, khả năng hấp thụ TAN, nồng độ bioflocs, sinh khối cá và thực vật.

Trong suốt thời gian thí nghiệm, không quan sát thấy tình trạng cá hay thực vật chết. Tuy có sự gia tăng và giảm nhẹ độ pH và DO (nồng độ oxy hòa tan) trong luống thủy canh, nhưng cả hai thông số đều nằm trong phạm vi hoạt động bình thường. Kết quả phân tích cho thấy hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) ở các nghiệm thức có rau thủy canh thấp hơn đáng kể (1,73-1,85) so với FCR trong đối chứng (1,96). So với đối chứng, hệ thống aquaponics thể hiện hiệu suất tốt hơn với FCR thấp hơn. Hiệu suất tốt này đạt được chủ yếu là do loại bỏ hiệu quả các chất như TAN, nitrit và nitrat cũng như tiêu thụ ít oxy giúp cung cấp điều kiện môi trường tốt hơn cho cá. 


Hệ thống aquaponics sử dụng cây cần nước có những lợi ích đáng kể về việc đạt được sinh khối kép. Ảnh: Bob Owen.

Một kết quả rất tích cực của nghiên cứu này là hệ thống aquaponics sử dụng cây cần nước có những lợi ích đáng kể về việc đạt được sinh khối kép (cá và thực vật) với năng suất cao cũng như tái sử dụng nước nuôi trồng thủy sản với lượng nước thay đổi hạn chế <0,50% mỗi ngày để bổ sung lượng nước bị mất do thoát hơi nước của cây. Hiệu suất sử dụng nitơ trong hệ thống aquaponics tăng từ 29,3 lên 39,1% khi tỷ lệ sinh khối tăng tương ứng từ 0,06 lên 0,95. Hơn nữa, sự gia tăng tỷ lệ sinh khối lên đến 0,95 cho thấy tỷ lệ hấp thụ nitơ cao nhất của thực vật (~ 56 mg/ngày trong luống thủy canh) giúp làm giảm lượng khí thải nitơ oxit (N2O) xuống 17% so với đối chứng. Kết quả thống kê này cho thấy rằng tỷ lệ sinh khối phải cao hơn 0,5 để đạt được hiệu quả nuôi trồng tốt.

Nhìn chung, nghiên cứu cung cấp tầm nhìn về vai trò quan trọng của tỷ lệ sinh khối thực vật-cá (P/F). Tỷ lệ sinh khối ảnh hưởng đến sự chuyển hóa nitơ bao gồm sự lưu giữ nitơ trong nước, sự đồng hóa nitơ của cá và thực vật. Việc lựa chọn tỷ lệ sinh khối phù hợp có thể rất quan trọng trong việc thiết kế hệ thống aquaponic cải thiện chất lượng và nâng cao khả năng sản xuất, tiết kiệm nước và giảm phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, việc khảo sát các loài thực vật và cá khác nhau trong các điều kiện môi trường khác nhau như tốc độ tuần hoàn, nhiệt độ và chu kỳ rất cần được nghiên cứu chuyên sâu hơn.

References: Paudel, S. R. (2020). Nitrogen transformation in engineered aquaponics with water celery (Oenanthe javanica) and koi carp (Cyprinus carpio): Effects of plant to fish biomass ratio [online], viewed 14 July 2021, from:< https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.734971>. 

Đăng ngày 10/08/2021
Uyên Đào @uyen-dao
Kỹ thuật
Bình luận
avatar
avatar avatar
(>item.username<)

(>item.add_time*1000 | date:'y-M-d HH:mm:ss'<)

(>item.total_like<)

(>item.content<)

An toàn trong sử dụng thiết bị nuôi tôm

Để không ngừng phát triển, theo kịp sự tiến bộ của thế giới thì việc ứng dụng các thiết bị công nghệ trong nuôi tôm hầu như không thể thiếu nhằm đẩy mạnh năng suất, gia tăng giá trị kinh tế.

Ao nuôi tôm
• 10:16 25/04/2023

Hướng dẫn một số giải pháp kỹ thuật nuôi cá chim vây vàng trong lồng

Cá chim vây vàng (Trachinotus blochii) sống ở biển, có tốc độ tăng trưởng nhanh, khả năng chống chịu với môi trường tốt, có thể nuôi với nhiều hình thức như: lồng bè, ao đầm.

Cá chim vây vàng
• 11:31 19/04/2023

Quy trình nuôi tôm hiệu quả cho người mới bắt đầu (Phần 2)

Kỹ thuật nuôi tôm là cụm từ nhiều người tìm kiếm vì đây là các bước quan trọng quyết định đến năng suất của tôm thẻ.

Tôm thẻ
• 10:33 31/03/2023

Quy trình nuôi tôm hiệu quả cho người mới bắt đầu (Phần 1)

Những năm gần đây, nghề nuôi tôm của Việt Nam đang có những bước tiến rõ rệt trên bản đồ xuất khẩu ra toàn thế giới. Chính vì thế, hiểu rõ những cách cơ bản để nuôi tôm sao cho phù hợp, đạt năng suất, hiệu quả kinh tế cao luôn là bài toán quan trọng đối với nhiều hộ nuôi tôm hiện nay.

Ao nuôi
• 10:25 30/03/2023

Bình Định: Tăng cường bảo vệ nguồn lợi thủy sản từ vùng khơi đến ven bờ

Hiện nay, cường lực khai thác thủy sản ngày càng tăng, nguồn lợi thủy sản có dấu hiệu suy giảm mạnh, nhiều loài hải sản có nguy cơ cạn kiệt.

Môi trường biển
• 12:57 02/06/2023

Sản xuất sinh khối từ tảo biển

Tảo là loài có vai trò quan trọng đối với các vấn đề về môi trường nhờ khả năng hấp thụ khí CO2 và giảm thiểu lượng khí metan sản sinh trong chăn nuôi.

Rong biển
• 12:57 02/06/2023

Thích ứng kịp thời với thay đổi thị trường thủy sản

Giá trị xuất khẩu thủy sản thu về 3,47 tỷ USD trong 5 tháng đầu năm, giảm đến 25,9% so với cùng kỳ năm ngoái. Tuy nhiên, theo nhìn nhận của Bộ NN&PTNT, con số này không có ý nghĩa quá tiêu cực, bởi ngành thủy sản Việt Nam đã có sự tăng trưởng đột phá trong năm 2022.

Chế biến tôm
• 12:57 02/06/2023

Kiêng tôm khi bị ho?

Người bị ho nên chú ý bổ sung vào chế độ ăn hàng ngày của mình một số nhóm thực phẩm giàu vitamin, kháng viêm. Việc kiêng một số loại hải sản như tôm là chưa có căn cứ khoa học.

Lột vỏ tôm
• 12:57 02/06/2023

Gặp gỡ nông dân trao đổi kinh nghiệm nuôi cá lồng trên biển

Sáng ngày 30.5, tại hội trường UBND phường Hải Cảng, TP Quy Nhơn, Trung tâm Khuyến nông phối hợp với Chi cục Thủy sản Bình Định tổ chức Chương trình gặp gỡ, trao đổi trực tiếp với nông dân về tiến bộ khoa học kỹ thuật mới và kinh nghiệm sản xuất nông nghiệp “Nuôi cá lồng trên biển”.

Nuôi cá lồng
• 12:57 02/06/2023