1. Giới thiệu
1.1. Sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu
Nguyên nhân sâu xa của biến đổi khí hậu do “hiệu ứng nhà kính” tạo ra làm thay đổi khí hậu toàn cầu: băng tan nước biển dâng, nhiệt độ tăng và chu kỳ mưa nắng giữa các mùa trong năm thay đổi. Sự thay đổi đó, gây ra hàng loạt những thay đổi khác tác động trực tiếp và gián tiếp lên đời sống con người và sự sống sinh vật.
Tỉnh Cà mau nằm trong những vùng chịu tác động lớn của tác động biến đổi khí hậu và đã và đang chịu những tác động tóm tắt như sau về: a) nước biển dâng và (b) tác động đến xã hội.
a) Nước biển dâng:
- Nhiễm mặn sâu vào đất liền, diện tích canh tác đất nông nghiệp thu hẹp, diện tích đất nhiễm mặn tăng lên
+ Diện tích lúa và cây ăn trái thu hẹp theo lộ trình thời gian.
+ Diện tích nuôi cá nước ngọt thu hẹp cụ thể là cá tra vùng hạ lưu sông Cửu Long thu hẹp.
+ Diện tích đất nuôi thủy sản nước lợ tăng lên: 6 tháng ngọt- 6 tháng mặn, 12 tháng mặn dần tiến đến mặn quanh năm.
- Thay đổi dòng chảy hải lưu gần bờ biển do nước biển dâng và thay đổi lưu lượng nước sông Cửu Long.
+ Xói lở, bãi biển và bờ biển biển.
+ Lắng bồi và xói lở bờ rừng ngập mặn: mất diện tích rừng, sinh thái thay đổi, tài nguyên thiên nhiên rừng ảnh hưởng.
- Ảnh hưởng cấu trúc xây dựng trang trại nuôi hiện tại: xói lở, phải nâng bờ ao, kênh rạch cấp thoát lắng động hay xói mòn.
+ Cấu trúc cơ sở hạ tầng vùng thủy sản chuyên thay đổi.
+ Đe dọa an toàn sinh học.
+ Chi phí xây dựng sẽ cao.
- Tác động đến môi trường, dịch bệnh
+ Thay đổi qui luật của khí hậu (chu kỳ mưa nắng thay đổi).
+ Bão lũ thất thường.
+ Nhiệt độ tăng cao ảnh hưởng đến dịch bệnh bùng phát.
+ Hệ sinh thái thay đổi ảnh hưởng đến nguồn lợi thủy sản.
+ Xuất hiện nhiều vùng trũng ngập nước sinh nhiều hiệu ứng nhà kính.
+ Nước biển thay đổi: độ mặn, pH thấp dần.
+ Tảo độc phát triển mạnh hơn.
+ Mật độ vi khuẩn trong nước sẽ cao hơn.
+ Nguồn nước ngọt giảm.
+ Lịch thủy triều và cao triều sẽ thay đổi.
- Tác động đến nguồn cung ứng nguyên liệu cho thủy sản
+ Nguồn nguyên liêu làm thức ăn: bột cá, tinh bột và cái khác khan hiếm và không ổn định.
+ Chi phí thức ăn cao hơn.
b) Tác động đến xã hội
Cấu trúc xã hội thay đổi từ canh tác nông nghiệp chuyển sang thủy sản.
- Thay đổi hành vi sản xuất và thiếu kinh nghiệm trong nuôi trồng thủy sản.
- Kế sinh nhai người dân bị mất dẫn đến di cư tập trung đô thị hóa.
Tình hình nuôi tôm tại Việt Nam
Theo báo cáo của cục thủy sản (2022), tại ĐBSCL, hàng năm nuôi tôm thẻ chân trắng 628.203 tấn với các mô hình nuôi bán thâm canh, thâm canh và siêu thâm canh (bảng 1).
Bảng 1. Diện tích và sản lượng nuôi tôm của Việt Nam năm 2022
Nuôi tôm thẻ công nghệ cao tại ĐBSCL với đặc điểm là sử dụng ao đất lót bạt HDPE và khung sắt lót bạt và công trình phụ trợ dùng chứa nước, lắng nước, xử lý nước và xử lý thải chiếm 85-90% diện tích. Diện tích nuôi tôm chiếm 10 -15 %. Mật độ nuôi từ 200 -500 con/m2 và năng suất biến động lớn từ 30 – 80 tấn/ha/vụ (tính trên diện tích nuôi). Sử dụng công nghệ ít thay nước trong thời gian nuôi ban đầu (1 tháng nuôi). Sau đó, thay nước để cải thiện chất lượng nước làm nền tảng. Người nuôi sử dụng vi sinh và kết hợp với thay nước là giải pháp chính. Hệ thống trang thiết bị: máy bơm, máy sục khí, máy cho ăn và các thiết bị khác đầu tư. Tuy nhiên những năm gần đây, hoạt động nuôi tôm gặp nhiều rủi ro về: bệnh dịch, môi trường và chi phí sản xuất cao. Thậm chí năng suất khó dự đoán được vì bệnh.
1.2. Hoạt động nuôi tôm tác động lên môi trường
Nuôi tôm chịu tác động đến môi trường xung quanh và ngược lại. Việc xác định chính xác nguồn gây ô nhiễm môi trường xung quanh ảnh hưởng đến tôm nuôi công nghệ cao là một vấn đề phức tạp ở Đồng Bằng Sông Cửu Long. Những vật chất tiềm năng gây ô nhiễm cho môi trường nuôi tôm thường tác động lên tôm qua 02 cơ chế: (1) là hủy hoại môi trường sống trực tiếp cho đời sống của tôm và (2) là môi trường thuận lợi cho tác nhân gây bệnh phát triển gây hại cho tôm. Gần như tính đặc thù của vùng địa lý vùng ĐBSCL mang tính chất hai chiều truyền tải và tự làm sạch vật chất gây ô nhiễm thông qua con đường nước được trình bày theo các sơ đồ dưới đây.
Hình 1. Mô hình truyền và lưu dẫn vật chất gây ô nhiễm tương tác với ao nuôi. Mô hình truyền dẫn chất thải tương tác với ao nuôi tôm (hình ở trên) và Những đối tượng chính phát thải môi trường từ thượng nguồn đến cửa biển (hình dưới).
Hiện nay, công nuôi tôm công nghệ cao đang phát triển thể hiện năng suất rất cao đồng nghĩa với mật độ, lượng thức ăn và sử dụng lượng nước lớn. Đa số, nuôi tôm công nghệ cao sử dụng quy trình thay nước hàng ngày ≥ m3 nước/kg tôm/ngày. Ít trang trại có đủ hệ thống công nghệ xử lý nước đầu ra một cách hoàn chỉnh và hiệu quả. Có thể nói rằng, một số ít trang trại nuôi tôm đã ứng dụng qui trình nuôi tôm công nghệ cao có hệ thống xử lý nước thải triệt để. Như vậy lớn hơn 99,9% nuôi tôm công nghệ cao là thay nước và xả thải ra môi trường xung quanh.
Chất thải của nuôi tôm bao gồm chất thải rắn và chất thải hòa tan và chứa các thành phần hữu cơ, nitrogen, phosphorus, vật chất khô, COD rất cao và đồng thời xả hóa chất trong quá trình sử dụng để nuôi như: kháng sinh, hóa chất diệt khuẩn mang tính hũy diệt cao. Ngoài những chất thải tác động lên môi trường, nó còn thải ra nhiều tác nhân gây bệnh nguy hiểm như vi khuẩn, virus và ký sinh trùng (EHP) là tiền đề cho lây lan mầm bệnh được quan tâm nhất hiện nay.
Ước tính rằng 1 kg tôm sử dụng 1,5 kg thức ăn nhưng tôm có sử dụng được 20-30% các thành phần dinh dưỡng trong thức ăn để xây dựng cơ thể và tăng trưởng sinh khối. Tôm đã thải ra 70-80% so với thức ăn dưới dạng sản phẩm bài tiết, không tiêu hóa và thức ăn dư thừa. Số lượng nuôi tôm công nghệ cao chưa được thống kê chi tiết. Nhưng tính toán 1 ha nuôi tôm công nghệ cao đã tiêu thụ hàng năm khoảng 300 tấn thức ăn. Vì thế chất thải từ 1 ha tôm nuôi đã phát ra ít nhất là 210 tấn thải. Ước tính khối lượng chất thải của 1 ha nuôi tôm công nghệ cao thải ra và 115.000 ha nếu nuôi tôm công nghệ cao với phương pháp thay nước bảng 2.
Bảng 2. Ước tính lượng thải ra từ 1 ha nuôi tôm công nghệ cao trong 1 năm sử dụng công nghệ thay nước (tính trên vài thành phần chính của chất thải). Phương pháp tính cân bằng vật chất (Nhut., 2016).
Phát thải từ 1h nuôi tôm công nghệ cao | Đơn vị tính | Giá trị | Qui đổi sang dạng phân Ure (46%) | Qui đổi sang phân lân (P2O5) (20%) |
Năng suất tôm nuôi | tấn/ha/năm | 200 | ||
Lượng thức ăn sử dụng | tấn/ha/năm | 300 | ||
Lượng thải phát sinh ra môi trường. Trong đó: | tấn/ha/năm | 210 | ||
Nitrogen | tấn/ha/năm | 14 | 31 | |
Phosphorus | tấn/ha/năm | 3 | 35 | |
Vật chất khô | tấn/ha/năm | 120 | ||
COD | tấn/ha/năm | 169 | ||
Phát thải nếu nuôi 115.000 ha nuôi tôm bằng công nghệ cao (2021) | ||||
Lượng thải phát sinh ra môi trường. Trong đó: | tấn/ha/năm | 24.150.000 | ||
Nitrogen | tấn/ha/năm | 1.622.880 | 3.528.000 | |
Phosphorus | tấn/ha/năm | 362.250 | 4.025.000 | |
Vật chất khô | tấn/ha/năm | 13.800.000 | ||
COD | tấn/ha/năm | 19.432.498 |
Tại bảng 2, hàm lượng ni-tơ và phosphorus thải ra đương đương với 14 tấn N và 3 tấn P/ha nuôi tôm/năm. Theo báo cáo của sở Nông nghiệp TpHCM (2003), cứ 1 ha lúa sử dụng 164 kg ure. Như vậy 1 ha nuôi tôm công nghệ cao thải ra tương ứng với lượng phân ure 14 tấn bằng lượng phân bón dùng cho 85 ha trồng lúa. Tuy nhiên, lượng Ni-tơ này không thể sử dụng như nguồn phân bón vì ở môi trường nước mặn sẽ tạo nguồn ô nhiễm đáng kể cho chính hệ thống nuôi thủy sản.
Khi xét trên 1 ha nuôi tôm công nghệ cao của 1 vụ nuôi với năng suất trung bình 60 tấn tôm/ha thì tại ngày cao điểm phát thải ra trong ao tại bảng 3.
Bảng 3. Ước tính phát thải của 1 ha nuôi tôm công nghệ cao tại thời điểm có năng suất cao nhất. Phương pháp tính cân bằng vật chất (Nhut., 2016).
Phát thải từ 1ha ao nuôi tôm công nghệ cao cho 1 vụ | Đơn vị tính | Giá trị | Qui đổi theo nồng độ (g/m3 nước) |
Năng suất tôm nuôi tại ngày cuối | kg/ha/vụ | 60.000 | |
Lượng thức ăn sử dụng tối đa | kg/ha/ngày | 2.400 | 240 |
Mực nước nuôi | m | 1 | |
Lượng thải phát sinh ra môi trường. Trong đó: | kg/ha/ngày | 1.680 | 168 |
Nitrogen | kg/ha/ngày | 113 | 11,3 |
Phosphorus | kg/ha/ngày | 25 | 2,5 |
Vật chất khô | kg/ha/ngày | 960 | 96 |
COD | kg/ha/ngày | 1,352 | 135,2 |
Từ bảng 3, cho thấy rằng tại thời điểm cuối của chu kỳ nuôi, lượng thải rất lớn thải ra trong nội tại ao nuôi tôm. Hàm lượng ammonia tổng (TAN) có thể 11,3 mg/L và COD 135,2 mg/L điều này gây độc cho tôm nuôi. Trong khi tôm nuôi thích ứng được TAN < 5 mg/L. Hàm lượng COD cũng khá cao không thể bù lượng oxy hòa tan để khử và chứng tỏ lượng hữu cơ rất cao tương ứng là điều kiện cho vi sinh vật gây hại tôm phát triển nhanh chóng. Trong khi đó, hiện tại người nuôi tôm không có giải pháp ổn định nào để xử lý. Phương pháp dễ nhất thường ứng dụng hiện nay là thay nước liên tục và sử dụng vi sinh hoặc kích thích vi sinh nội tại (bioflocs) để giảm hàm lượng TAN. Nhưng các phương pháp đó, chưa thể đủ khử hết lượng thải nói trên chỉ giảm thiểu một phần. Ngoài ra phương pháp kích thích vi khuẩn dị dưỡng đồng nghĩa với việc duy trì lượng hữu cơ lớn trong ao và tăng cường khả năng rủi ro bởi mầm bệnh khi hệ vi sinh mất cân bằng trong ao nuôi mà không dự đoán được. Giải pháp thay nước được lựa chọn hiện nay thì cũng gây rủi ro cho ô nhiễm và phát tán tác nhân gây bệnh đáng kể từ ao này sang ao kia và dẫn đến sụp đổ cả khu vực nuôi.
2. Nguyên lý hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn
Theo Tiến sĩ Nguyễn Nhứt (2016) định nghĩa “Hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn (Recirculating Aquaculture System- RAS)” là hệ thống kép kín dòng nước nuôi từ 90-100% để tái sử dụng nước. Cơ chế hoạt động của nó là lấy đối tượng nuôi làm chủ đạo và các bộ phận khác phải đáp ứng các vấn đề đạt mức tối ưu hoặc cận tối ưu như: chất lượng nước, phù hợp đặc điểm sinh học của đối tượng nuôi giúp tăng trưởng, bảo vệ an toàn sinh học để tránh nhiễm mầm bệnh và không xả thải ra môi trường. Hệ thống RAS được đánh giá tối ưu là tổ hợp các cơ chế sinh học (thiên hoàn toàn về hệ vi khuẩn tự dưỡng), cơ chế vật lý thích hợp cho cả đối tượng nuôi và hệ vi sinh, cơ chế hóa học thích hợp cho sự hỗ trợ đối tượng nuôi và hệ vi sinh. Tổ hợp công nghệ RAS bao gồm hóa-lý-sinh phức tạp tạo thành 01 thể thống nhất bền vững. Vì lẽ đó, mỗi đối tượng nuôi và giai đoạn nuôi cần hiểu rõ đặc điểm sinh học và hiệu suất của hệ thống RAS tương ứng phù hợp.
Hiện nay trên Thế giới và vài công ty Việt Nam đã nghiên cứu phát triển mô hình nuôi thủy sản tuần hoàn (RAS) khá thành công. Trong đó, đáng kể đến công ty TNHH Khoa học Nuôi trồng Thủy sản và Môi trường SAEN (cty SAEN) đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ tuần hoàn cho nhiều loài thủy sản khác nhau ở nhiều cấp độ quy môi (bảng 4).
Bảng 4. Ứng dụng của RAS trên các loài thủy sản của công ty SAEN (Nguồn được công bố trong kỷ yếu tại Hội thảo hệ thống tuần hoàn nuôi cá tra tại An Giang 5/2023)
TT | Dây chuyền công nghệ RAS cho các đối tượng nuôi | Ngoài trời/trong nhà |
1 | Cá tra bột – hương -giống | Ngoài trời/trong nhà |
2 | Cá tra: thương phẩm- bố mẹ đẻ trái vụ | Ngoài trời/trong nhà |
3 | Cá chình: bột -giống | Trong nhà |
4 | Cá chình: thương phẩm | Trong nhà/ngoài trời |
5 | Cá chạch lấu: bột – hương -giống-thương phẩm | Trong nhà/ngoài trời |
6 | Cá chạch bùn thương phẩm | Ngoài trời |
7 | Cá rô phi: bột-hương-giống-thương phẩm | Trong nhà/ngoài trời |
8 | Cá Tầm: bột-hương -giống -thương phẩm | Trong nhà/ngoài trời |
9 | Cá cảnh biển: bột-hương-giống-thương phẩm | Trong nhà |
10 | Cá cảnh nước ngọt: bột -hương-giống – thương phẩm | Trong nhà |
11 | Cá Thát Lát: bột-hương -giống -thương phẩm | Ngoài trời |
12 | Lươn: bột-hương-giống -thương phẩm | Trong nhà |
13 | Cá Lăng: bột-hương-giống | Trong nhà/ngoài trời |
14 | Cá chẽm: bột- hương -giống | Trong nhà/ngoài trời |
15 | Tôm càng: ấu trùng -giống | Trong nhà |
16 | Tôm sú: ấu trùng -giống -thương phẩm-bố mẹ | Trong nhà |
17 | Tôm thẻ: ấu trùng-giống -thương phẩm | Trong nhà |
18 | Cá lóc: bột-giống- thương phẩm | Trong nhà/ngoài trời |
19 | Mô hình rô phi, chình, lóc aquaponic kết hợp | Trong nhà/ngoài trời |
20 | Mô hình nuôi tôm RAS-pond không xả thải | Trong nhà lưới |
21 | Ốc hương: giống -thương phẩm | Trong nhà |
22 | Tôm hùm: giống -thương phẩm | Trong nhà |
23 | Cua biển: giống -thương phẩm (lột, 2 da, gạch) trong hộp tầng | Trong nhà/ngoài trời |
3. Các mô hình RAS ứng dụng nuôi tôm siêu thâm canh thích ứng biến đổi khí hậu
Tôm he (tôm thẻ chân trắng và tôm sú) là trong những đối tượng sống ở đáy, hệ miễn dịch thụ động, động vật giáp xác biến nhiệt, sống môi trường lợ và mặn và đòi hỏi chất lượng nước tối ưu. Với các đặc điểm trên, tôm dễ nhiễm các mầm bệnh virus, vi khuẩn và ký sinh trùng. Hơn thế nữa là động vật biến nhiệt chịu tác động trực tiếp khi thời tiết thay đổi theo hướng bất lợi gây stress cho tôm. Chất lượng nước yêu cầu đạt tối ưu gây khó khăn cho lựa chọn những giải pháp mang tính đơn giản và rẻ tiền. Mật độ nuôi tính trên diện tích thấp so với loài cá cũng gây khó khăn trong việc ứng dụng công nghệ cao như RAS. TS. Nguyễn Nhứt đã hiểu rõ đặc điểm của tôm và công nghệ RAS tiến hành nhiều nghiên cứu khác nhau để ứng dụng công nghệ RAS cho tôm một cách hiệu quả: thích ứng từng điều kiện (khí hậu và cơ sở vật chất) của địa phương, bảo đảm an toàn sinh học và giá thành thấp. Từ các nghiên cứu trong thời gian qua đã tạo được 03 mô hình nuôi tôm bằng công nghệ RAS qui mô sản xuất có thể ứng dụng cho Cà Mau và mở rộng khắp cả Việt Nam sau đây:
3.1. Mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng và tôm sú 03 giai đoạn bằng công nghệ RAS cơ bản ngoài trời
3.1.1. Xuất xứ:
Công ty TNHH Khoa học Nuôi trồng Thủy sản & Môi trường SAEN chủ trì thực hiên nghiên cứu đề tài cấp tỉnh, do TS. Nguyễn Nhứt làm chủ nhiệm, đã nghiệm thu. Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Ngãi tài trợ kinh phí. Thực hiện từ năm 2020 và kết thúc 2022.
3.1.2. Mục đích của mô hình:
Sử dụng cho nuôi tôm thẻ chân trắng và tôm sú ở vùng có điều kiện:
- Diện tích đất hạn chế
- Biến đổi nhiệt độ lớn/ngày
- Nuôi trong nhà/ngoài trời
- Qui mô trang trại hoặc nông hộ
- Diện tích nuôi 80%: diện tích lắng lọc 20%
Hình 2: Mô hình nuôi tôm thẻ và tôm sú bằng công nghệ tuần hoàn RAS-SAEN tại Quảng Ngãi. Ghi chú: giai đoạn 1: (1) là ao ương, (2) trống lọc, (3) lọc sinh học; Giai đoạn 2: (1) bể nuôi, (2) là trống lọc, (3) lọc sinh học; Giai đoạn 3: (1) ao nuôi, (2) là bể tạm, (3) trống lọc, (4) lọc sinh học
3.2.Mô tả hệ thống RAS nuôi tôm:
RAS Giai đoạn 1 gồm: 01 bể ương khung sắt lót bạt HDPE 100 m3, 01 Trống lọc loại drumfilter- DF100 của công ty SAEN với hiệu suất lọc 100 m3/giờ, 01 lọc sinh học với 5 m3 giá thể có diện tích đặc hiệu là 800m2/m3, 01 máy bơm chìm tuần hoàn hiệu Jebao với lưu lượng nước bơm 25 m3/giờ. RAS Giai đoạn 2 gồm: 01 bể nuôi khung sắt lót bạt HDPE 200 m3, 01 Trống lọc loại drumfilter- DF100 của công ty SAEN với hiệu suất lọc 100 m3/giờ, 01 lọc sinh học với 10 m3 giá thể có diện tích đặc hiệu là 800m2/m3, 02 máy bơm chìm tuần hoàn hiệu Jebao với lưu lượng nước bơm 50 m3/giờ. RAS Giai đoạn 3 gồm: 02 bể nuôi khung sắt lót bạt HDPE 200 m3, 01 Trống lọc loại drumfilter- DF100 của công ty SAEN với hiệu suất lọc 100 m3/giờ, 01 lọc sinh học với 20 m3 giá thể có diện tích đặc hiệu là 800m2/m3, 01 bể chứa tạm 25m3, 02 máy bơm chìm tuần hoàn hiệu Jebao với lưu lượng nước bơm 50 m3/giờ/máy.
3.2. Kết quả thử nghiêm của mô hình
Bảng 5. Thông số kỹ thuật đạt được của mô hình RAS nuôi tôm thẻ chân trắng và tôm Sú
Các chỉ tiêu | Mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng | Mô hình nuôi tôm sú |
-Diện tích nuôi của mộ hình (m2) | 700 | 700 |
-Tổng sản lượng tôm (kg tôm/700m2) | 4.220 | 2.108 |
-Năng suất qui đổi (tấn/ha/vụ) | 31 | 15,1 |
-Tỷ lệ sống (%) | 75-80 | 75-78 |
-Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) | 1,1 | 1,7-1,9 |
-Kích cỡ tôm thu hoạch (con/kg tôm) | 33-35 | 18-31 |
-Kích cỡ trung bình tôm thu hoạch (g/con) | 33,4 | 23,8 |
-Giai đoạn nuôi | 3 | 3 |
-Thời gian nuôi (ngày) | 110-120 | 160 |
-Công nghệ sử dụng | Tuần hoàn nước | Tuần hoàn nước |
-Môi trường nước | Ổn định và đạt tối ưu | Ổn định và đạt tối ưu |
-Sức khỏe tôm nuôi | Không xảy ra dịch bệnh | Không xảy ra dịch bệnh |
-Chi phí sản xuất (đồng/kg tôm) | 94.000 | 170.000 |
Mô hình này được công ty TNHH Khoa học nuôi trồng thủy sản và Môi trường SAEN chuyển giao cho cơ sở nuôi tôm tại Phú Yên cũng đạt được năng suất cao hơn và chi phí sản xuất thấp hơn sau 4 vụ nuôi hình 3.
Hình 3. Mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng bằng công nghệ RAS do công ty SAEN chuyển giao cho hộ nuôi tôm tại Phú Yên. Nguồn cung cấp cty SAEN www.khoahocthuysan.net. Liên hệ: 097521884. Email: saenvietnam@gmail.com
4. Mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng siêu thâm canh 03 giai đoạn bằng công nghệ RAS cân bằng dinh dưỡng
4.1.Xuất xứ:
Công ty TNHH Khoa học Nuôi trồng Thủy sản & Môi trường SAEN chủ trì thực hiên nghiên cứu đề tài cấp tỉnh, do TS. Nguyễn Nhứt làm chủ nhiệm. Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Cà Mau tài trợ kinh phí. Thực hiện từ năm 2023 và kết thúc 2023. Trong đó có sự phối hợp với Viện nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2, với sự tài trợ của tổ chức Cirad- Pháp giao cho TS.Nguyễn Nhứt làm chủ nhiệm.
4.2.Mục đích của mô hình: sử dụng cho nuôi tôm thẻ chân trắng ở vùng có điều kiện:
- Thiết kế dựa trên cơ sở hạ tầng sẳn có của người nuôi hiện nay ở ĐBSCL
- Biến đổi nhiệt độ lớn/ngày
- Nuôi ngoài trời không mái che
- Qui mô trang trại hoặc nông hộ
- Diện tích nuôi 50%: diện tích lắng lọc 50%
- Nuôi 03 giai đoạn và phối hợp nhiều sinh học để tái tạo chất thải thành sản phẩm
Hình 4: Mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng tuần hoàn dinh dưỡng RAS của dự án tại cái nước, Cà Mau (Nguồn báo Cà Mau).
4.3.Mô tả nguyên lý hoạt động hệ thống RAS tuần hoàn dinh dưỡng nuôi tôm
Hình 5. Nguyên lý thiết kế mô hình tuần hoàn (RAS) tái tạo dinh dưỡng không xả thải của dự án.
Hình 6. Sơ đồ thực hiện mô hình tuần hoàn RAS tái tạo dinh dưỡng không xả thải của dự án. Tính theo tỷ lệ % diện tích.
Hệ thống RAS tuần hoàn dinh dưỡng bao gồm: 1 hệ thống RAS phục vụ ương độc lập 100 m2, 01 ao nuôi giai đoạn II với diện tích 1000 m2, 02 ao nuôi giai đoạn III có diện tích 1000 m2/ao. 01 ao bioflocs 100 m2, 01 ao lọc sinh học 100 m2, 01 ao nuôi cá rô phi 1000 m2 có sục khí, 0 1 rong mền 1000 m2, 02 ao rong câu 1000 m2/ao và 01 ao xử lý.
4.3.Qui trình thực hiện
Hình 7. Sơ đồ các bước của qui trình thực hiện nuôi
4.4.Kết quả nghiên cứu thử nghiệm
4.4.1.Chất lượng nước
Kết quả chất lượng nước thể hiện bảng 6 đạt chất lượng tối ưu cho tôm phát triển trong suốt quá trình thực hiện.
Bảng 6. Chất lượng nước của hệ thống nuôi thẻ chân trắng bằng công nghệ RAS tái tạo dinh dưỡng
Chỉ tiêu | Đơn vị tính | Trung bình | ± | SD |
Nhiệt độ | oC | 28.6 | ± | 1.3 |
Độ mặn | g/L | 19.1 | ± | 6.6 |
Total Alkalinity | mg as CaCO3/L | 120.0 | ± | 52.2 |
DO |
|
| ||
6AM | mg/L | 6.3 | ± | 0.9 |
2PM | mg/L | 6.7 | ± | 1.0 |
pH |
|
| ||
6AM |
| 8.0 | ± | 0.3 |
2PM |
| 8.1 | ± | 0.3 |
TAN | mg/L | 3.2 | ± | 1.3 |
NO2-N | mg/L | 0.8 | ± | 0.6 |
NO3-N | mg/L | 2.1 | ± | 2.0 |
TOC | mg/L | 32.9 | ± | 4.2 |
TCOD | mg/L | 34.3 | ± | 12.0 |
CO2 | mg/L | 3.8 | ± | 0.8 |
BOD5 | mg/L | 22.6 | ± | 9.2 |
TSS | mg/L | 38.0 | ± | 4.6 |
H2S | mg/L | 0.01 | ± | 0.0 |
4.4.2.Vấn đề xả thải
Trong suốt quá trình nuôi (02 đợt) chưa xả thải ra bên ngoài, mà được tái tạo sử dụng cho cá rô phi và cho dinh dưỡng của các loài rong mền và rau câu. Cụ thể sự hấp thụ nitrogen ở hình 8. Sự hấp thục các chỉ tiêu khác như carbon, vật chất khô, OC, phosphorus và CO2 cũng được xác định (không thể hiện dữ liệu trong báo cáo này) được đánh giá là tối ưu.
Hình 8. Vòng quay và khả năng hấp thụ nitrogen của mỗi loại nuôi trong hệ thống.
Kết quả cho thấy khả năng tái tạo các nguồn Carbon dưới dạng khí CO2 tiềm năng phát thải nhà kính cho các sản phẩm phụ gần 100%.
4.4.3. Sản lượng tôm nuôi
Các chỉ tiêu | Mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng |
-Tổng diện tích nuôi của mộ hình (m2) | 10.000 |
-Năng suất qui đổi (tấn/ha/vụ) | 60 |
-Tỷ lệ sống (%) | 85 |
-Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) | 1,1 |
-Kích cỡ tôm thu hoạch (con/kg tôm) | 26 |
-Kích cỡ trung bình tôm thu hoạch (g/con tôm) | 38,5 |
-Giai đoạn nuôi | 3 |
-Thời gian nuôi (ngày) | 90 |
-Môi trường nước | Ổn định và đạt tối ưu |
-Sức khỏe tôm nuôi | Không xảy ra dịch bệnh |
-Chi phí sản xuất (đồng/kg tôm) | 100.000 |
4.4.4. Sản lượng phụ thu hoạch trong hệ thống
Bảng 8. Các sản phẩm phụ có giá trị thu hoạch trong hệ thống nuôi tôm\
Các chỉ tiêu tăng trưởng | Đơn vị | Giá trị |
Rong câu | tấn/ha/vụ | 20 |
rong mền | tấn/ha/vụ | 40 |
Cá rô phi | tấn/ha/ vụ | 5,5 |
Cá đối | tấn/ha/vụ | 2,5 |
5. Kết luận và đề xuất
Cà Mau có lợi thế về diện tích nuôi và diện tích đất nuôi của mỗi nông hộ rộng lớn thích ứng cho sử dụng hệ thống nuôi tuần hoàn RAS tái tạo dinh dưỡng. Nếu được ứng dụng cho toàn tỉnh thì hạn chế được nhiều rủi ro về lây lan mầm bệnh như trong bối cảnh hiện nay là virus đốm trắng, bệnh gan tụy cấp và bệnh EHP.
Chúng tôi ước tính nếu như 80% trang trại sử dụng mô hình tuần hoàn RAS tái sử dụng dinh dưỡng như SAEN đã thành công thì năng suất nuôi tôm bình quân của Cà mau sẽ tăng đáng kể. Hơn thế nữa, năng suất nuôi quảng canh cũng được phục hồi vì không chịu tác động bởi những chất thải hoặc chất độc hại từ ao nuôi tôm thâm canh thải ra môi trường xung quanh. Đặc biệt sử dụng vài loại hóa chất mang tính hủy diệt nguồn lợi thủy sản mà các trang trại nuôi tôm thâm canh thường sử dụng như chlorine hoặc chất diệt vẹm và ốc.
Sử dụng hệ thống tuần hoàn tái tạo dinh dưỡng sẽ đáp ứng được tính bền vững và chất lượng tôm Cà mau, có thể đáp ứng được đa chứng nhận và đáp ứng với biến đổi khí hậu.
Sự mở rộng nghiên cứu thêm để hoàn thiện qui trình từng địa phương cũng như chế biến sâu về các sản phẩm phụ trong nuôi tôm của hệ thống RAS tái tuần hoàn, sẽ mang lại lợi ích thêm cho người nuôi. Viện nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2 và công ty TNHH Khoa học Nuôi Thủy sản và Môi trường sẽ đồng hành nghiên cứu và chuyển giao công nghệ khi các địa phương cần.
6. Lời cảm ơn
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự tài trợ nghiên cứu của Sở KHCN Cà Mau và tổ chức Cirad (Đại sứ quán Pháp). Xin cảm ơn Công ty TNHH Khoa học Nuôi Thủy sản và Môi trường SAEN đã cung cấp thông tin nghiên cứu một cách chính xác để viết bài tham luận.
TS. Nguyễn Nhứt - Viện nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II