Đang tải... (xem toàn văn)
công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn ,một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản
Công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn, một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản Cao Văn Thích – Phó hiệu trưởng 1. Giới thiệu Ngành nuôi trồng thủy sản có vai trò đặc biệt quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội ở Việt Nam. Trong những năm qua, sản xuất thủy sản đã đạt những thành tựu rất lớn. Theo kết quả thống kê ở các tỉnh/thành phố năm 2010 trong cả nước có trên 01 triệu ha mặt nước nuôi trồng thủy sản. Trong đó, nuôi trồng thủy sản nước lợ khoảng 705,5 nghìn ha. Diện tích nuôi trồng thủy sản nước ngọt khoảng trên 390 nghìn ha. Trong các đối tượng nuôi thủy sản nước ngọt, cá tra đạt năng suất trung bình cao nhất, khoảng 191 tấn/ha, cá rô phi 5 tấn/ha, tôm càng xanh 0,8 tấn/ha, cá truyền thống 2 tấn/ha, thủy sản khác 3 tấn/ha. Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đạt được, ngành nuôi trồng thủy sản đang phải đương đầu với những thách thức như như: (i) Người nuôi đầu tư để đạt năng suất thật cao, tận dụng tối đa quỹ đất, sử dụng lượng thức ăn quá lớn, dẫn đến một lượng lớn nước thải và bùn đáytừ nguồn thức ăn dư thừa, phân và các chất bài tiết của cá được xả vào môi trường, làm cho môi trường nuôi và nguồn nước cấp bị ô nhiễm; (ii) Các độc tố phát sinh từ quá trình phân hủy chất thải trong ao nuôi làm cho môi trường nuôi bị suy thoái, dịch bệnh xảy ra ngày nhiều, dẫn đến một lượng lớn hóa chất được sử dụng để phòng trị, những lượng hóa chất này sẽ tồn lưu trong sản phẩm và môi trường. Giải pháp cho các tồn tại trên, thông thường người nuôi áp dụng biện pháp thay nước. Như vậy, vật chất dinh dưỡng, cùng các chất ô nhiễm đã được cho ra khỏi ao và thay thế bởi nguồn nước có chất lượng tốt hơn có tác dụng cải tạo môi trường trong ao nuôi. Nhưng giải pháp thay nước cũng không loại bỏ được các nguy cơ. Việc thải bỏ chất thải không được quản lý và kiểm soát chặt chẽ, trong điều kiện cơ sở hạ tầng của vùng nuôi không được quy hoạch và đảm bảo, thì chất thải từ vùng nuôi này sẽ theo nguồn nước cấp, đi vào các vùng nuôi khác. Để giải quyết vấn đề bảo vệ môi trường, hạn chế tác động từ bên ngoài, biện pháp duy nhất là làm sao để chất thải từ các vùng nuôi thâm canh đều phải được xử lý. Làm sao tạo ra những mô hình nuôi bền vững và thân thiện với môi trường, đảm bảo có những sản phẩm sạch, chất lượng cao nhưng không gây ô nhiễm môi trường. Trên thế giới hiện nay, mô hình RAS (Recirculating aquaculture system) được nghiên cứu và ứng dụng nuôi thâm canh một số các loài cá như : cá hồi, cá trê, catfish, lươn, cá chép, cá rô phi ở tại một số nước Châu Âu và Mỹ. Kết quả đã tạo ra được những sản phẩm chất lượng cao và mô hình nuôi rất thân thiện với môi trường, năng suất nuôi cũng rất cao. Mô hình này được xem là công nghệ tiên tiến nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước, tăng hiệu suất sử dụng nguồn nước cho hệ thống nuôi, tạo ra những sản phẩm an toàn về vệ sinh thực phẩm. 2. Sơ lược về hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn (RAS) 2.1 Khái niệm hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn Nuôi trồng thủy sản theo hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn bao gồm một dây chuyền các quá trình bổ sung, cho phép lượng nước thải được tái sử dụng cho bể nuôi hoặc một bể nuôi khác (Timmons et al. 2002). Trong hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn, người ta phân biệt: - Hệ thống tuần hoàn nước một phần là hệ thống có từ 10 - 70% lượng nước tuần hoàn trong một chu kỳ (mỗi ngày). - Hệ thống tuần hoàn nước hoàn toàn là hệ thống thay nước ít hơn 10% thể tích nước mỗi ngày. Nhìn chung một hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn chiếm diện tích nhỏ, sử dụng ít nước hơn những hệ thống thủy sản truyền thống và có thể tạo điều kiện môi trường tốt cho các loài cá phát triển. Sơ đồ hệ thống nuôi tuần hoàn 2.2 Các mô hình nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn trên thế giới và tại Việt Nam Một số mô hình tuần hoàn nước trên thế giới Các nghiên cứu thử nghiệm đầu tiên trên thế giới về hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn hầu hết tập trung vào việc sử dụng các thực vật phù du và thực vật thủy sinh để hấp thu chất dinh dưỡng nhằm đồng hoá chất chất hữu cơ dư thừa có trong ao nuôi. Hệ thống được thiết kế bao gồm: một hoặc một dãy ao liên tiếp như hồ chứa nước xanh để cung cấp cho ao nuôi. Một vài hệ thống có kết hợp với mương và sử dụng tảo hoặc thực vật thuỷ sinh như những máy lọc để giảm hàm lượng các chất dinh dưỡng trước khi đưa nước trở lại ao nuôi. Hệ thống tuần hoàn nước hiện nay được sử dụng phổ biến ở các nước Châu Âu bao gồm một bể lắng dùng để loại thải những chất rắn lơ lửng và một cấu trúc xử lý sinh học dùng để oxy hóa các chất hữu cơ hoà tan. Một số mô hình tuần hoàn nước ở Việt Nam Ở Việt Nam hệ thống tuần hoàn sử dụng lọc sinh học hiện chỉ mới áp dụng chủ yếu trong sản xuất giống tôm sú và tôm càng xanh. Đỗ Thị Thanh Hương (1986) đã thử nghiệm ương ấu trùng tôm càng xanh trong hệ thống tuần hoàn.Hệ thống tuần hoàn trong thí nghiệm là hệ thống các bể kính để ương ấu trùng và mỗi ngày thay 10% thể tích nước bể ương. Hệ thống tuần hoàn theo tác giả là một hệ thống nuôi thay nước liên tục và nước mới thay là nước đã được lọc bằng sinh học, các chất thải qua các phản ứng sẽ không còn gây độc cho tôm. Tuy nhiên, ở đề tài này, tác giả không nêu rõ phương pháp thiết kế và vận hành bể lọc sinh học.Kết quả chỉ tập trung vào tỷ lệ sống và chất lượng của tôm giống. Nhận rõ lợi ích của hệ thống lọc sinh học tuần hoàn, những năm về sau, nhiều đề tài đã tập trung nghiên cứu để hoàn thiện qui trình sản xuất giống tôm sú, trong hệ thống tuần hoàn.Các phương pháp thiết kế và vận hành bể lọc được nghiên cứu sâu hơn, kể cả tốc độ nước tuần hoàn trong bể ương, mật độ vi khuẩn Nitrate hóa và diện tích bề mặt của giá thể cũng được đề cập đến. Thạch Thanh và ctv (1999) khi tiến hành bố trí nghiệm ương ấu trùng tôm sú với 3 hệ thống thay nước, không thay nước và lọc sinh học cho thấy có sự khác biệt về tỷ lệ sống ở PL 7 . Kết quả cho thấy ở hệ thống không thay nước cho tỷ lệ sống thấp nhất (33%), kế đến là hệ thống thay nước (41%) và cao nhất là hệ thống lọc sinh học (50%). Tăng Minh Khoa (2001) khi bố thử nghiệm sử dụng các vật liệu lọc khác nhau trong bể lọc sinh học để ương ấu trùng tôm sú. Kết quả thu được tỷ lệ sống của PL12 đối với các vật liệu như sau: - Vật liệu lọc ngầm là nhựa và lọc sinh học khô bằng nhựa là 33,6% - Vật liệu lọc ngầm là san hô và vật liệu lọc sinh học khô bằng nhựa là 50.1% - Vật liệu lọc ngầm là đá 1 x 2 và vật liệu lọc sinh học khô bằng nhựa là 58.6%. - Vật liệu lọc ngầm là đá 1 x 2 và không có hệ thống lọc sinh học 51.2%. Như vậy hệ thống lọc ngầm là đá 1x2 và lọc sinh học khô bằng nhựa rất có hiệu quả và đã loại được phần lớn lượng đạm được tạo thành trong hệ thống nên giữ được hàm lượng đạm ổn định ở mức thấp không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của tôm. Theo tác giả, trong hệ thống ương ấu trùng tôm tốc độ tuần hoàn tỷ lệ nghịch với hàm lượng NO 2 - trong hệ thống ương. Theo Tăng Minh Khoa (2001) thì tốc độ tuần hoàn thấp 10%/giờ thì cho tỷ lệ sống cao. Do tốc độ tuần hoàn thấp thức ăn ít bị rữa trôi nên cạnh tranh về thức ăn trong hệ thống ít xảy ra, hơn nữa tốc độ lọc thấp hàm lượng NO 2 - cao làm giảm khả năng bắt mồi của ấu trùng nên lượng ăn nhau rất thấp. Nhưng khi đánh giá chất lượng con giống, tốc độ tuần hoàn cao 40%/giờ và 80%/giờ thì cho con giống đạt chất lượng tốt hơn. Thạch Thanh và ctv (2003) nghiên cứu triển vọng ứng dụng của ozon trong sản xuất giống tôm sú (Penaneus monodon) cho thấy nước tôm ương được xử lý ozone trong quá trình ương thì các khí độc như NH 3 và NO 2 - đều giảm rõ rệt. Đặc biệt lượng vi khuẩn cũng giảm đáng kể. Một số bệnh thường gặp như: bệnh do vi khuẩn, nấm và đặc biệt là do Protozoa cũng ít xuất hiện hơn. Bên cạnh đó thì tỷ lệ sống của nghiệm thức sử dụng o cao hơn tỷ lệ sống của nghiệm thức đối chứng. Cũng theo Thạch Thanh và ctv (2003) thì ozone có thể dùng trong sản xuất giống để xử lý nước và khử trùng trại giống. Ozone có thể thay thế hoàn toàn Chlorine trong xử lý nước trước khi ương ấu trùng. Mục đích của sử dụng ozone là duy trì chất lượng nước nhờ khả năng oxy hóa chất thải của tôm và thức ăn thừa trong bể ương, đồng thời hạn chế sự phát triển của mầm bệnh. Nghiên cứu gần đây nhất là của Nguyễn Đăng Khoa (2012) về cân bằng vật chất dinh dưỡng trong hệ thống tuần hoàn nuôi cá lóc (Channa striata), kết quả thu được, tronghệ thống tuần hoàn cân bằng, hệ số chuyển hóa TAN của là 0,01g/ngày m 2 . Hiệu suất chuyển hóa TAN của hệ thống là 99%; Cá tích lũy vật chất khô (DM) và nitơ (N) là 25,32% và40,05%; Cá bài tiết DM và N dưới dạng hòa tan là 12,68% và 26,36%; Cá thải DM và N qua phân là 11,97% và 11,37% . DM và N tích lũy trong sinh khối vi khuẩn nitrate hóa là 0,28% và 0,54%; Lượng DM và N thất thoát do rò rỉ và bay hơi là 49,74% và 22,22%; Để sản xuất ra 1 kg cá lượng nitơ và vật chất khô cần cung cấp là 59,33 g và 893,52 g; Cá tích lũy được lượng nitơ và vật chất khô là 20,72 g và 226,24 g; Lượng nitơ và vật chất khô thải ra môi trường là 38,61 g và 667,28 g; Tỷ lệ sống của cá đạt 90,4%. 2.3 Những thuận lợi và khó khăn khi áp dụng hệ thống RAS trong nuôi trồng thủy sản: 2.3.1 Thuận lợi: Theo một số công trình nghiên cứu cho thấy hệ thống hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn mang lại rất nhiều lợi ích như - Yêu cầu nước cung cấp cho hệ thống nuôi thấp: Bởi vì hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn tái chế hầu hết lượng nước được sử dụng, lượng nước được bổ sung rất ít. Điều này thích hợp cho những vùng bị hạn chế về nguồn nước. - Yêu cầu về diện tích nhỏ: Cá được nuôi trong bể, với oxy được cung cấp và chất thải trong quá trình trao đổi chất của cá nuôi được loại bỏ bằng cách tái cung cấp trở lại liên tục, cá được thả ở mật độ cao. Vì vậy, hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn có thể tiết kiệm được một diện tích đáng kể và có thể áp dụng ở những vùng mà diện tích đất không sẵn như khu vực đô thị. - Kiểm soát được chất lượng nước: Với hệ thống tuần hoàn, người nuôi sẽ kiểm soát chất lượng nước. Bằng cách duy trì lượng oxy tối ưu sẽ giúp các tiêu hóa thức ăn tốt hơn, giảm stress, khả năng đề kháng với bệnh cao, thức ăn ít bị lãng phí, cá lớn nhanh hơn. - Không chế dịch bệnh: Việc kiểm soát môi trường đã giúp công tác phòng bệnh tốt hơn, cá ít bị nhiễm bệnh, điều này sẽ giúp tạo ra những sản phẩm sạch, đáp ứng nhu cầu thực phẩm sạch của thị trường tiêu thụ. 2.3.2 Khó khăn: Việc quản lý chất lượng nước phải đảm bảo nghiêm ngặt, vì sự suy giảm chất lượng sẽ dễ dàng dẫn đến các tiêu cực như: tăng trưởng của cá, nguy cơ xuất hiện bệnh (Timmons et al. 2002) Tốn kém chi phí vận hành và duy trì hoạt động cũng như đòi hỏi công nhân sản xuất phải được đào tạo. Tài liệu tham khảo: Losordo, T.M., Masser, M.P. and Rakocy, J. 1999. Recirculating Aquaculture Tank Production Systems: A Review of Component Options. SRAC Publication No. 453, 12p Losordo, T.M., Masser, M.P. and Rakocy, J. 1998. Recirculating Aquaculture Tank Production Systems: An Overview of Critical Considerations. SRAC Publication No. 451, 6 p Masser, M.P. and Rakocy, J. 1999. Recirculating Aquaculture Tank Production Systems: A Review of Component Options. SRAC Publication No. 453, 12 p Nguyễn Thanh Phương, Trần Ngọc Hải, Trần Thị Thanh Hiền Marcy N. Wilder, 2003. Nguyên lý và kỹ thuật sản xuất giống tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii). Nhà xuất bản Nông nghiệp, 127 trang Phạm Thị Tuyết Ngân, Tô Công Tâm, Trương Quốc Phú, 2008. Ảnh hưởng của bổ sung dầu thực vật lên sự đa dạng quần thể vi sinh vật trong bể lọc sinh học. Tạp chí khoa học 2008 (1) Đại học Cần Thơ, chuyên ngành thủy sản: T33-34 Timmons, M.B., J.M. Ebling, F.W. Wheaton, S.T. Summerfelt and B.J. Vinci (2002). Recirculating Aquaculture Systems 2 nd Edition. Northern Regional Aquaculture Center Publication No. 01 I002. Cayuga Aqua Ventures Ithaca, New York. M.Verdegem & E. Eding. 2010. Aquaculture production systems. Academic year 2010-2011. Practical exercise, Part 2 Trần Minh Khoa, 2001. Nghiên cứu ứng dụng lọc sinh học trong hệ thống ương ấu trùng tôm sú. Luận văn Đại học chuyên ngành NTTS. Đại học Cần Thơ. Võ Thị Trường An, 2003. Sản xuất giống tôm sú trong hệ thống lọc sinh học tuần hoàn. Luận văn Đại học. Trường ĐH Nông Lâm-Huế Nguyễn Đăng Khoa, 2012. Cân bằng vật chất dinh dưỡng trong hệ thống tuần hoàn nuôi cá lóc (Channa striata). Luận văn cao học chuyên ngành NTTS. Đại học Cần Thơ. . thực phẩm. 2. Sơ lược về hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn (RAS) 2.1 Khái niệm hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn Nuôi trồng thủy sản theo hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn bao gồm một dây chuyền. Công nghệ nuôi thủy sản trong hệ thống tuần hoàn, một hướng mới cho nghề nuôi thủy sản Cao Văn Thích – Phó hiệu trưởng 1. Giới thiệu Ngành nuôi trồng thủy sản có vai trò đặc. trong hệ thống tuần hoàn .Hệ thống tuần hoàn trong thí nghiệm là hệ thống các bể kính để ương ấu trùng và mỗi ngày thay 10% thể tích nước bể ương. Hệ thống tuần hoàn theo tác giả là một hệ thống