Tỉ Lệ Sống Của Tôm Thẻ Chân Trắng Sau Khi Tiếp Xúc Mức Oxy Hòa Tan Nguy Kịch Trong Hệ Thống Biofloc

Kết quả cho thấy việc nuôi mật độ cao trong hệ thống biofloc có ảnh hưởng tiêu cực đến hàm lượng oxy hòa tan và sự sống sót của tôm.

Nghiên cứu này đánh giá khả năng sống sót của tôm thẻ chân trắng giai đoạn chưa trưởng thành sau khi tiếp xúc với mức oxy hòa tan nguy kịch (mức oxy dưới ngưỡng cho phép nhưng chưa gây chết) trong hệ thống biofloc.

Việc triển khai công nghệ biofloc (BFT) cho phép tăng mật độ nuôi tôm, nhưng nó yêu cầu mức oxy hòa tan (DO) trong nước cao. Trong hệ thống này, ngoài tôm nuôi, còn có nhiều đối tượng tiêu hao lượng DO khác, như việc bổ sung thức ăn thủy sản và quần thể vi sinh vật; quần thể vi sinh vật có thể thay đổi mật độ đáng kể trong suốt thời gian nuôi.

Hệ thống BFT có mức tiêu thụ oxy cao phụ thuộc vào một số yếu tố bao gồm mật độ nuôi, tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và nhiệt độ nước. Quần thể vi sinh vật trong biofloc cần oxy để tạo ra chất hữu cơ mới, chúng sử dụng khoảng 4 gram oxy cho mỗi gram amoniac để chuyển thành sinh khối vi sinh vật. Do đó, hệ thống biofloc có thể trở thành một nguy cơ tiềm ẩn đối với động vật nuôi khi không có đủ nồng độ oxy hòa tan. Hệ thống BFT dựa vào các công nghệ như máy quạt và máy bơm thủy lực để tạo và bổ sung oxy trong nước nuôi, do đó việc các thiết bị này bị hư hỏng có thể làm giảm mức oxy tiềm ẩn gây chết sinh vật nuôi.

Nhiệt độ nước ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đổi chất của động vật nuôi và khả năng hòa tan oxy trong môi trường nước. Ở những vùng nước ấm hơn, sự trao đổi chất của vật nuôi tăng lên nhưng khả năng hòa tan oxy lại giảm xuống. Khi mức độ oxy hòa tan thấp, các loài vật nuôi tập trung tất cả năng lượng vào các hoạt động cơ bản để bắt đầu tự bảo vệ bản thân của chúng.

Việc bổ sung oxy xảy ra sau khi nguồn cấp oxy bị loại bỏ gây ra căng thẳng và thiệt hại cho tôm nuôi, làm giảm hiệu suất sản xuất của chúng, dẫn đến tỷ lệ chết có thể lên đến từ 10 – 90%. Ngoài ra, nó cũng ảnh hưởng nghiêm trọng đến người nuôi tôm. Trong bài viết này, chúng tôi xem xét mối quan hệ giữa mật độ tôm, TSS và mức oxy hòa tan trong hệ thống BFT.

Thiết lập nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm nuôi tôm, Viện Hải dương học, Đại học Liên bang Rio Grande ở Brazil. TSS trong hệ thống biofloc được cô đặc và sau đó pha loãng để đạt được nồng độ mong muốn. Các bể thí nghiệm được đặt trong bể ổn nhiệt, có sục khí (ngăn sự phân tầng nước) để duy trì nhiệt độ nước là 28°C trong suốt quá trình thí nghiệm.

Tôm thẻ L. vannamei chưa trưởng thành (trọng lượng cơ thể khoảng 12 gram) được thả trong bể nhựa có thể tích 20L cùng với các thiết bị sục khí riêng. Mật độ thả là 450 con/m³, với 4 nồng độ TSS khác nhau bao gồm 0, 100, 500 và 1.000 mg/L, được lặp lại 3 lần.

Thử nghiệm bao gồm 2 bước: Trước tiên chúng tôi kiểm tra thời gian tiêu thụ oxy hòa tan để đạt đến tình trạng thiếu oxy. Sau đó, chúng tôi cung cấp oxy cho nước và xác định thời gian cần thiết để đạt đến điểm tới hạn của oxy hòa tan (DO ≤ 0,6 mg/L). Ngoài ra, một số thông số chất lượng nước như pH, nitrit và amoniac cũng được đo ở tất cả các nghiệm thức trước khi bắt đầu thử nghiệm.

Ban đầu, tất cả các bể đều được đo mức oxy hòa tan, sau đó nguồn cung cấp oxy bị ngắt và đo lại trong khoảng thời gian 20 phút cho đến khi mức đạt 0,6 mg/L. Sau đó, sục khí được bật và sự sống của tôm được theo dõi trong 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ.

Hình ảnh các đơn vị thí nghiệm 20 lít (mỗi đơn vị có một vòi sục khí riêng) trong bể ổn nhiệt màu xanh lam.

Kết quả và thảo luận

Nhiệt độ nước là 28°C (nhiệt độ được khuyến nghị cho các loài) được duy trì trong suốt thí nghiệm. Điều này đã dẫn đến sự gia tăng đáng kể quá trình trao đổi chất của tôm, kết quả là hàm lượng oxy tiêu thụ như dự kiến.

Hình ảnh các bể có hệ thống sục khí (trái) và không có hệ thống sục khí (phải).

Trong bước đầu tiên của thử nghiệm, các bể có mức TSS cao nhất (500-1000 mg/L) đạt điểm DO tới hạn trong thời gian ngắn hơn (nhanh hơn 200% so với các bể có mức TSS là 100 mg/L). Điều này phản ánh hệ thống biofloc tiêu thụ mức DO cao.

Trong bước thứ hai của thử nghiệm, tỷ lệ sống của tôm bị ảnh hưởng đáng kể do mức DO giảm nghiêm trọng. Kết quả cho thấy tôm có tỷ lệ sống thấp hơn ở những nghiệm thức có mức TSS cao hơn (1000 mg/L). Sự khác biệt đáng kể được quan sát thấy trong 24 giờ đầu tiên với tỷ lệ sống của tôm ở mức dưới 50%, và sau 48 giờ, tỷ lệ sống của tôm ở mức từ 20 – 40%.

Sau 72 giờ sục khí, khi mức DO đã đạt đến điểm tới hạn (<0,6 mg/L), tỷ lệ sống của tôm đối với tất cả các mức TSS là không quá 50%. Đối với các nghiệm thức có mật độ nuôi cao hơn cho thấy tỷ lệ sống của tôm đạt dưới 20%. Điều này thể hiện rằng mật độ nuôi cao trong hệ thống biofloc có tác động tiêu cực đến tôm sau khi tiếp xúc với mức DO giảm.

Hình 1: Mức tiêu thụ oxy hòa tan (mg/L) của tôm thẻ Litopenaeus vannamei chưa trưởng thành, ở 28 độ C, trong môi trường nuôi có nồng độ tổng chất rắn lơ lửng khác nhau (0, 100, 500 và 1000 mg/L). Các nghiệm thức thực nghiệm thể hiện BFT = TSS mg/L.

Kết luận

Dựa trên kết quả của nghiên cứu, chúng tôi khuyến cáo rằng nên xác định một quy trình nghiêm ngặt để kiểm soát oxy hòa tan khi nuôi tôm trong hệ thống biofloc. Điều quan trọng là phải theo dõi và duy trì nồng độ TSS, mật độ nuôi và nhiệt độ nước thích hợp. Ngoài ra, không để nồng độ oxy hòa tan dưới 2 mg/L.

Dữ liệu của chúng tôi từ cả 2 thí nghiệm cho thấy mật độ nuôi trong hệ thống BFT có thể ảnh hưởng trực tiếp đến việc tiêu thụ oxy hòa tan trong nước, do đó ảnh hưởng đến năng suất sản xuất của tôm. Về vấn đề này, chúng tôi đã liệt kê các thông số DO rủi ro khác nhau đối với tôm nuôi trong hệ thống BFT, cùng với các khuyến cáo quản lý thích hợp (Bảng 1).

Cuối cùng, chúng tôi khuyến cáo rằng nên có kế hoạch ứng phó với các trường hợp khẩn cấp liên quan đến sục khí như việc chuẩn bị các thiết bị thương mại khác nhau bao gồm bộ phát điện, thiết bị báo động, bình oxy và máy phát điện tại chỗ, hydrogen peroxide và thay nước – để hỗ trợ việc phản ứng nhanh chóng (60 phút) đối với bất kỳ trường hợp khẩn cấp nào liên quan đến DO trong hệ thống BFT.

Hình 2: Phần trăm sống sót theo thời gian của tôm thẻ L. vannamei chưa trưởng thành ở các nồng độ TSS khác nhau (0, 100, 500 và 1000 mg/L) ở mật độ nuôi 450 con/m³ và sau khi tiếp xúc với tình trạng thiếu oxy và cấp oxy trở lại. Các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt đáng kể. Các nghiệm thức thực nghiệm thể hiện BFT = TSS mg/L.

Bảng 1: Các thông số rủi ro khác nhau về oxy hòa tan (DO) đối với tôm nuôi trong hệ thống BFT, cùng với các khuyến cáo quản lý thích hợp

Thông số	Rủi ro	Khuyến cáo
Mật độ nuôi	Cao: Mức tiêu thụ DO có liên quan đến mật độ nuôi	Thu hoạch từng phần. Hệ thống sục khí đầy đủ.
Tổng chất rắn lơ lửng	Cao: Mật độ vi sinh vật cao có thể tiêu thụ lượng DO đáng kể	Thay nước. Làm trong nước.
Nhiệt độ nước	Cao: Sự trao đổi chất của tôm và độ bão hòa của DO trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ	Duy trì nhiệt độ dưới 24-26 độ C. Sử dụng lưới che nắng.
Cách cho ăn	Trung bình: tùy thuộc vào số lượng và thời gian cho ăn	Cách thức cho ăn được kiểm soát dựa trên nhiệt độ nước và / hoặc tạm ngừng quá trình cho ăn.
Phân hữu cơ	Trung bình: Kiểm soát amoniac bằng cách bổ sung mật đường có thể làm giảm DO	Không bón phân hữu cơ sau khi cho ăn và khi nhiệt độ nước cao

Theo Thạc sĩ Khoa học Marilia Costa, Leonardo Oliveira, Tiến sĩ Lucelia Borges, Tiến sĩ Victor Torres Rosas, Tiến sĩ Wilson Wasielesky Junior.

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/survival-of-pacific-white-shrimp-juveniles-after-exposure-to-critical-oxygen-levels-in-biofloc-culture/

Biên dịch: Huyền Thoại – Bình Minh Capital

Xem thêm:

• Có Thể Thay Astaxanthin Bằng Lutein Trong Khẩu Phần Ăn Của Tôm Thẻ Chân Trắng Không?
• Chất Dẫn Dụ, Âm Thanh Và Chế Độ Ăn Tối Ưu Hóa Đậu Nành Cho Tôm Thẻ Chân Trắng
• Các Nhà Nghiên Cứu Ở Úc Lập Bản Đồ Bộ Gen Của Tôm Sú