Công nghệ biofloc (BFT) đã được ứng dụng phổ biến trong hệ thống nuôi tôm khép kín gì đây là giải pháp để duy trì chất lượng nước và đồng thời là sự quay vòng của thức ăn (Avnimelech 2006, 2008). Trong hệ thống nuôi khác việc kiểm soát hàm lượng nitơ vô cơ đã kích thích sự tăng trưởng vi khuẩn tự dưỡng, các loài vi khuẩn này sử dụng hàm lượng nitơ trong nước và phát triển sinh khối.
Biofloc có thể được tôm sử dụng như nguồn thức ăn bổ sung, tạo ra nguồn dinh dưỡng quay vòng cho hệ thống nuôi và giúp gia tăng hiệu quả sử dụng thức ăn. Ngoài ra, có nhiều nghiên cứu cho rằng BFT có thể cải thiện hiệu suất tăng trưởng của tôm, biofloc cung cấp 1 phần nhu cầu dinh dưỡng, ảnh hưởng tích cực đến hoạt động enzym tiêu hóa của tôm.
BFT được ứng dụng trong hệ thống nuôi khép kín có tỷ lệ C:N cao (10:1 đến 20:1) bởi gì với tỷ lệ C:N cao nó kích thích sự phát triển của vi khuẩn dị dưỡng (Avnimelech 1999; Hargreaves 2006). Trong nhiều trường hợp có thể gia tăng tỷ lệ C:N bằng cách gim3 hàm lượng protein của thức ăn hoặc bổ sung hàm lượng C (Carbohydrate) vào thức ăn. Protein là thành phần đắt tiền nhất của thức ăn và thức ăn thường chiếm chi phí cao (ít nhất 50% tổng chi phí) (Naylor, Goldburg, Mooney, Beverdge, Clay, Folke, Kautsy, Lubchenco, Primavera and Wililams 1998). Nhiều tác giả đã báo cáo rằng, việc giàm hàm lượng protein trong thức ăn ảnh hưởng không đáng kể đến tăng trưởng của tôm khi nuôi trong hệ thống bioflocs. Mặc dù BFT đã được áp dụng và phát triển trong hệ thống nuôi tôm thâm canh, nhưng những thông tin về BFT còn hạn chế. Nghiên cứu này được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của 2 hàm lượng protein trong thức ăn và 2 tỷ lệ C:N trong hệ thống nuôi tôm thẻ chân trắng khép kín lên quá trình kiểm soát hàm lượng nitơ vô cơ, hàm lượng dinh dưỡng và sự hoạt động enzym ngoại bào của biofloc, hiệu suất tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của tôm.
Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Thí nghiệm được thực hiện trong 16 bể với thể tích 125L, mỗi bể được bổ sung 62,5 mL nước biofloc (với hàm lượng 0,5 mL/L nước nuôi) từ ao nuôi tôm theo quy trình biofloc. Tất cả các bể được sục khí liên tục, và không có trao đổi nước trong suốt quá trình thí nghiêm. Chu kỳ chiếu sáng được duy trì theo tỷ lệ 12:12h (sáng:tối) với cường độ ánh sáng 600 lux. Tôm có kích cỡ ban đầu 6,95±0,22g, được thả với mật độ 224 con/m3 (28 con/bể).
Thí nghiệm có 2 nhân tố, hàm lượng protein (35 và 25%) và tỷ lệ C:N (20:1; 15:1). Thí nghiệm gồm có 4 nghiệm thức P35+CN20; P35 +CN15; P25+CN20 và P25+CN15, mỗi nghiệm thức lặp lại 4 lần.
Đường sucrose được sử dụng như nguồn carbohydrate bổ sung để điều chỉnh tỷ lệ C:N. Hằng ngày cho tôm ăn 3 lần (6:00; 14:00 và 22:00), tỷ lệ cho ăn từ 5% đến 3% tổng trọng lượng thân, được điều chỉnh hằng ngày theo lượng thức ăn quan sát trên sàng ăn. Đường sucrose với độ tinh hiết 95%, có hàm lượng carbohydrate 38% được bổ sung hằng ngày cùng với thời gian cho ăn 14:00h (lượng sucrose được tính 124%, 52%, 68%, và 15%; tương ứng với lượng thức ăn của nghiệm thức P35+CN20; P35 +CN15; P25+CN20 và P25+CN15) để kích thích sự phát triển của biofloc.
Trong suốt quá trình thí nghiệm, nhiệt độ, pH, độ mặn, oxy hòa tan được đo hằng ngày (8:00-10:00). Khi pH nhỏ hơn 7.5 sử dụng Na2CO3 để tăng pH 7.9. Mẫu nước được thu mỗi 5 ngày để xác định các chỉ tiêu TAN; N-NO2-; N-NO3-; TSS. Thể tích biofloc được xác định mỗi tuần bằng Imhoff.
Kết quả
Hàm lượng TAN, N-NO2-, N-NO3- được duy trì ở mức thấp trong suốt thời gian thí nghiệm ở 4 nghiệm thức và không vượt quá 0,46 mg/L; 0,86 mg/L và 8,26 mg/L; tương ứng. Hàm lượng TAN và N-NO2- dao động đáng kể giữa hầu hết các lần thu mẫu. Tuy nhiên, không có sự khác biệt (p>0,05) ở các hàm lượng TAN, N-NO2- giữa các hàm lượng protein và tỷ lệ C:N hoặc sự tương tác của 2 yếu tố đó.
Giá trị dinh dưỡng chủ yếu của biofloc trong 4 nghiệm thức là hàm lượng protein thô (21,3-32,1%, lipid (1,6-2,8%), tro từ 43,4-61,4% tính trên vật chất khô. Hàm lượng protein thô, lipid và tro của biofloc ảnh hưởng bởi hàm lượng protein và tỷ lệ C:N (p<0,05). Hàm lượng protein thô của biofloc trong nghiệm thức P25+CN 20 (32,1±2,1%) và P25+CN15 (30,0±1,4%) cao hơn đáng kể (p<0,05) so với nghiệm thức P35+CN15 (21,3±1,7%); trong khi hàm lượng lipid trong nghiệm thức P25+CN20 (2,2±0,2%) và P25+CN15 (1,6±0,1%) thấp hơn đáng kể (p<0,05) so với nghiệm thức P35+CN20 (2,8±0,1%).
Hoạt động enzym ngoại bào của biofloc ở 4 nghiệm thức cho thấy enzym protease từ 9,9-14,4 U/g TSS và amylase hoạt động từ 293,5-403 U/g TSS. Hoạt động enzym protease và amylase của biofloc đều bị ảnh hưởng bởi hàm lượng protein trong khẩu phần ăn (p<0,05) và tỷ lệ C:N (p<0,05). Hoạt động enzym protease của biofloc ở nghiệm thức P25+CN15 và P35+CN15 thấp hơn đáng kể (p<0,05) so với nghiệm thức P35+CN20 trong khi đó hoạt động enzym amylase ở nghiệm thức P25+CN15 và P25+CN 20 cao hơn đáng kể so với nghiệm thức P35+CN20.
Sau thời gian nuôi 30 ngày cho thấy, tỷ lệ sống, phần trăm tăng trọng và hiệu quả sử dụng protein ở các nghiệm thức không bị ảnh hưởng bởi hàm lượng protein trong khẩu phần ăn, tỷ lệ C:N hoặc sự tương tác của 2 yếu tố đó (p>0,05). Hàm lượng protein ảnh hưởng đáng kể (p<0,05) lên hiệu quả sử dụng thức ăn trong khi tỷ lệ C:N không ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng thức ăn (p>0,05). Hiệu quả sử dụng thức ăn ở nghiệm thức cho ăn thức ăn với hàm lượng protein 35% thấp hơn đáng kể (p<0,05) so với các nghiệm thức có hàm lượng protein thấp.
Phó Văn Nghị, trieutuan.blog
Source: Xu, W. J. and Pan, L. Q., 2014. Dietary protein level and C/N ratio manipulation in zero-exchange culture of Litopenaeus vannamei: Evaluation of inorganic nitrogen control, biofloc composition and shrimp performance. Aquaculture Research 2014, 45, 1842–1851.