Hệ thống ao nuôi tôm ngày càng trở thành một phần quan trọng trong ngành công nghiệp thủy sản, đặc biệt là tại các khu vực nông thôn. Để tối ưu hóa sản xuất và đảm bảo an toàn cho môi trường, việc áp dụng các phương pháp xử lý sinh học là không thể phủ nhận. Bài viết này sẽ đàm phán về tầm quan trọng của xử lý sinh học trong hệ thống ao nuôi tôm.
Xem thêm: Tác hại của khí độc và giải pháp khắc phục trong nuôi tôm
Trong nuôi trồng thủy sản, các điều kiện vật lý, hóa học và sinh học của môi trường ao nuôi có ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe và khả năng sản xuất của tôm. Sự tiếp xúc của tôm với các độc tố như H2S, NH3, CO2 dễ làm tôm bị stress và từ đó mang bệnh.
Các chất thải trong ao nuôi tôm bao gồm:
(1) thức ăn dư thừa và phân;
(2) các sản phẩm phụ trong quá trình trao đổi chất;
(3) tồn dư các chất diệt khuẩn như kháng sinh;
(4) các chất thải có nguồn gốc từ phân bón;
(5) các chất thải trong quá trình lột vỏ tôm;
(6) tảo bị chết.
Các hướng nghiên cứu hiện tại hướng đến việc nâng cao chất lượng nước ao nuôi bằng cách ứng dụng các enzyme hoặc các vi sinh vật có lợi vào trong ao nuôi, gọi là “xử lý sinh học”. Khi các vi sinh vật và các sản phẩm của chúng được sử dụng để cải thiện chất lượng nước, chúng được gọi là tác nhân xử lý sinh học. Kết quả là chúng làm giảm sự tích tụ của các chất cặn bã và bùn đáy, làm tăng lượng oxy hòa tan trong nước ao nuôi.
Do đó, việc sử dụng các chủng vi sinh có khả năng oxy hóa mạnh các nguồn sulfide nhằm làm giảm hàm lượng H2S; tối ưu hóa việc khoáng hóa nguồn carbon thành CO2 nhằm làm giảm lượng bùn đáy; tối ưu hóa để kích thích sản xuất tôm ở từng mùa vụ nuôi; duy trì cộng đồng vi sinh ổn định và đa dạng nhằm hạn chế sự phát triển ưu thế của các sinh vật không mong muốn.
Xem thêm: 4 Nguyên nhân khiến tôm bỏ ăn, giảm ăn, ăn yếu
Trong những năm gần đây, có rất nhiều nghiên cứu về kiểm soát sinh học các vi sinh vật gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản bằng cách sử dụng các vi sinh vật đối kháng. Trong số các nhóm vi sinh vật đối kháng được sử dụng như tác nhân kiểm soát sinh học thì nhóm vi sinh vật được nghiên cứu nhiều nhất là nhóm vi khuẩn lactic (Lactobacillus sp.) có tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn Vibrio harveyi (gây bệnh phát sáng), Vibrio parahaemolyticus (liên quan đến hội chứng chết sớm – EMS).
Xem thêm: Biện pháp phòng ngừa hiện tượng tôm lột chết
Các hợp chất hữu cơ hòa tan và lơ lửng trong nước thường chứa nguồn carbon dồi dào và rất thích hợp với vi khuẩn và tảo. Một tác nhân xử lý sinh học tốt phải chứa các vi sinh vật có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất thải chứa carbon trong nước. Thêm vào đó, các tác nhân xử lý sinh học này phải hỗ trợ vi khuẩn tăng trưởng nhanh và sản xuất các enzyme ngoại bào tốt. Các chủng vi khuẩn như Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis … là những chủng vi khuẩn thích hợp trong các tác nhân xử lý sinh học các hợp chất hữu cơ. Tuy nhiên, những chủng vi khuẩn này không hiện diện thường xuyên trong nước, do đó cần phải bổ sung từ bên ngoài vào trong nước thông qua các chế phẩm như Sitto Pro BCS, Sitto Pro BCL. Khi đủ số lượng, chúng sẽ tạo nên những ảnh hưởng có lợi. Chúng cạnh tranh mạnh mẽ với các vi sinh vật tự nhiên trong nước để lấy nguồn hữu cơ, từ đó làm giảm lượng phân và thức ăn thừa trong ao. Đồng thời, các vi sinh vật này sản xuất các enzyme ngoại bào để phân hủy protein và tinh bột thành các phân tử nhỏ hơn để làm năng lượng cho các sinh vật khác. Khi các hợp chất hữu cơ giảm thì độ đục của nước cũng sẽ giảm.
Xem thêm: Bệnh tôm còi (tôm không lớn)
Việc sử dụng các hợp chất chứa nitơ vượt quá khả năng đồng hóa của ao nuôi dẫn đến việc làm giảm chất lượng nước thông qua việc tích lũy các hơp chất chứa nitơ (như ammonia và nitrite) gây độc cho tôm và cá. Nguồn ammonia chủ yếu trong nguồn nước ao nuôi là các chất thải từ tôm cá và các chất cặn bã có nguồn gốc từ sự khoáng hóa của các hợp chất hữu cơ. Quá trình xử lý ammonia trong ao nuôi được thực hiện thông qua phương trình:
Quá trình nitrite hóa của vi khuẩn là phương pháp thực tế nhất để loại bỏ ammonia từ hệ thống nuôi trồng thủy sản kín. Các tác nhân oxy hóa ammonia được sử dụng gồm các vi khuẩn nằm trong 5 nhóm Nitrosomonas, Nitrosolobus, Nitrosococcus, Nitrosovibrio, Nitrospira và các tác nhân oxi hóa nitrite gồm có Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospira. Quá trình nitrite hóa không chỉ sản sinh nitrate mà còn làm giảm pH.
Phần lớn trong các ao nuôi tích lũy nitrate do thiếu nhóm vi sinh vật phản nitrate. Các vi sinh vật phản nitrate giúp chuyển hóa nitrate thành nitơ trong điều kiện kỵ khí.
Xem thêm: Quản lý tảo độc trong ao nuôi tôm
Sulfur là thành phần được quan tâm nhiều trong nuôi trồng thủy sản bởi vì tầm quan trọng của nó trong các chất cặn thiếu khí. Trong điều kiện hiếu khí, lưu huỳnh hữu cơ bị phân hủy thành sulfide rồi sau đó bị oxy hóa thành sulfate. Sulfate tan rất mạnh trong nước và phân tán trong các cặn bã. Sự oxy hóa sulfide liên quan đến các vi sinh vật trong lớp bùn. Trong điều kiện kỵ khí, sulfate được sử dụng là chất nhận điện tử trong quá trình trao đổi chất của vi sinh vật. Quá trình này dẫn đến việc sản sinh ra khí H2S. H2S được sản sinh qua nhiều bước trung gian liên quan đến quá trình khử của vi sinh vật.
H2S là thành phần tan trong nước nên sự tích lũy H2S trong nước là nguyên nhân gay hủy hoại mang và các triệu chứng khác ở tôm và cá. H2S ở dạng tự do là một chất cực kỳ độc với tôm và cá ở nồng độ bình thường trong nước tự nhiên cũng như nước ao nuôi. Các thử nghiệm sinh học trên nhiều loài đã chứng minh rằng, ở bất kỳ nồng độ H2S nào trong nước đều ảnh hưởng lớn đến sự sản xuất động vật thủy sản.
Một số vi khuẩn sống ở tầng đáy có khả năng xử lý H2S được sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản để duy trì điều kiện nước ao nuôi. Một trong những chủng có hiệu quả trong việc xử lý H2S là Rhodopseudomonas (sản phẩm Rhodo Bacil). Quá trình loại bỏ H2S được thực hiện theo quá trình như sau:
Việc xử lý sinh học với độc tính của H2S, vi khuẩn có thể nuôi cấy để tạo sinh khối và được đưa vào ao dưới dạng probiotic.
Xem thêm: Phòng bệnh cho tôm bằng hệ thống an toàn sinh học
Việc sử dụng các chế phẩm vi sinh vật trong xử lý sinh học ao nuôi giúp kiểm soát mầm bệnh trong ao, ổn định chất lượng nước trong ao, làm giảm các khí độc trong ao, từ đó làm giảm hàm lượng kháng sinh sử dụng trong ao nuôi, từ đó hình thành công nghệ nuôi tôm sạch và phát triển bền vững, nâng cao lợi nhuận thu được trong mỗi vụ nuôi tôm.
Ths. Phạm Minh Nhựt
Đại học Công nghệ Tp. Hồ Chí Minh
Xem thêm:
Đăng vào 25/12/2023 11:45:32 SA