Đặc biệt, nuôi trồng thủy sản trong ao nước ngọt sẽ gặp nhiều thách thức hơn nữa trong việc tăng cường sản xuất, trong khi sử dụng ít nước hơn và giảm lượng nước thải xuống bằng 0, do các cơ quan chính phủ tiếp tục áp đặt nhiều quy định hơn về việc lấy nước và xả nước thải. Ngoài ra, nhận thức của người tiêu dùng về nguồn gốc, sự an toàn và tính bền vững của thực phẩm tiếp tục gia tăng và thúc đẩy các nhà bán sỉ và người bán lẻ áp đặt một loạt các yêu cầu về chứng nhận sản phẩm nuôi trồng thủy sản mà nông dân và nhà chế biến phải đáp ứng.
Các doanh nghiệp nuôi trồng thủy sản phải tiến tới các chiến lược sản xuất mạnh mẽ và bền vững hơn, và đòi hỏi sử dụng hiệu quả hơn nguồn nước, thức ăn, lao động, năng lượng và các nguồn lực khác để duy trì các sản phẩm chất lượng cao với giá cả cạnh tranh so với các loại cá, hải sản và thịt động vật khác.
Các nhà nuôi trồng thủy sản luôn tìm cách để tăng năng suất cá nuôi, vì họ thường kết hợp năng suất với khả năng cạnh tranh và lợi nhuận kinh doanh tăng lên. Tuy nhiên, sản xuất trong ao nuôi trồng thủy sản bị giới hạn bởi lượng chất thải (chủ yếu là sự phân hủy thực vật phù du và dư lượng phân của cá) mà sinh vật trong ao có thể hấp thụ, đồng thời duy trì được chất lượng nước tốt cho sự tăng trưởng và sức khoẻ của cá.
Oxy hòa tan là yếu tố hạn chế đầu tiên đối với sản lượng cá trong ao nuôi. Ôxy hòa tan vào sáng sớm trong nước ao nuôi có quan hệ nghịch với tỷ lệ thức ăn, sự tăng lên của thực vật phù du và sinh khối cá. Hệ thống sục khí ở ao nuôi cung cấp oxy bổ sung, cải thiện sự lưu thông nước, giảm sự phân tầng nước và đẩy nhanh sự phân hủy của chất thải. Do đó, sục khí bổ sung là công cụ người nuôi trồng thủy sản trên toàn thế giới sử dụng để cải thiện chất lượng nước, đồng thời tăng lượng thức ăn và năng suất cá của ao nuôi.
Tuy nhiên, trong các ao nuôi không có sự trao đổi nước, mặc dù có sục khí, tình trạng ngộ độc ammonia thường được coi là yếu tố hạn chế thứ hai của sản lượng. Tổng lượng amoniac tăng tương ứng với lượng chất thải hữu cơ xâm nhập vào ao. Như vậy, tốc độ cho ăn và sự phân hủy của thực vật phù du đã chết có mối quan hệ trực tiếp với nồng độ ammonia trong nước ao.
Với việc tăng cường hệ thống sục khí, nông dân có thể nuôi nhiều cá hơn và bổ sung thêm thức ăn cho ao, nhằm mục tiêu đạt sản lượng cá cao hơn. Tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến sự dư thừa các chất thải hữu cơ và các chất dinh dưỡng, tạo điều kiện cho sự phát triển của các loài thực vật phù du dày đặc trong ao. Sự quang hợp mạnh của vi tảo có thể làm cho pH nước trong ao đạt được các giá trị trên 9,0 vào buổi trưa và chiều, làm tăng nguy cơ độc tính ammonia hoá trong ao nuôi bị dư thừa thức ăn.
Vì lý do này, ngoài việc thông khí, người nuôi trồng thủy sản cần thiết lập các giới hạn trên đối với các mức thức ăn, theo dõi lượng ammonia và pH trong buổi chiều và áp dụng các chiến lược để ngăn ngừa tình trạng thực vật phù du phát triển quá mức. Do việc trao đổi nước ngày càng trở nên hạn chế đối với nuôi trồng thủy sản trong ao nước ngọt, việc hiện đại hóa công tác quản lý ao và các chiến lược sản xuất ngoài việc tăng cường sục khí là cần thiết để nâng cao chất lượng nước nhằm nâng cao năng suất cá ở những ao nuôi cho cá ăn nhiều.
Hệ thống đường dẫn nước trong ao (IPRS)
Hệ thống Đường dẫn nước trong ao (IPRS) là một chiến lược đầy hứa hẹn để tăng sản lượng cá trong các ao nuôi tĩnh. Thay vì chỉ nuôi cá trong ao, trong hệ thống này cá bị hạn chế ở mật độ cao ở các đường dẫn nước nổi hoặc cố định. Việc tuần hoàn và sục khí liên tục được cung cấp cho mỗi đường dẫn nước, duy trì mức oxy đầy đủ và an toàn trong các ô nuôi, không phụ thuộc vào tình trạng oxy trong ao nuôi.
Các đường dẫn nước ít khi vượt quá 3% tổng diện tích bề mặt ao. IPRS được hình thành và phát triển lần đầu tiên tại Trường Thủy sản, Nuôi trồng Thủy sản và Khoa học Thủy sản - Đại học Auburn (SFAAS-AU) vào đầu những năm 1990. Ban đầu, các đường dẫn nước này nhỏ và được làm bằng tấm gỗ. Kể từ đó, các nhà nghiên cứu tại SFAAS-AU đã tiến hành một số đánh giá về quy mô thương mại và thử nghiệm để hiểu được tiềm năng, lợi thế và hạn chế của việc nuôi cá da trơn trong IPRS so với các ao nuôi thông thường hoặc ao nuôi được sục khí nhiều. Các đánh giá này cũng góp phần nâng cao chất lượng thiết kế, xây dựng và vận hành hệ thống IPRS, kết thúc bằng đường dẫn nước nổi bán thương mại được làm bằng khung kim loại phủ nhựa HDPE và một thiết bị cầu không vận hiệu quả hơn để lưu thông và tuần hoàn nước qua đường dẫn nước và ao.
Các kết quả từ đánh giá trên quy mô bán thương mại của IPRS tại Đại học Auburn
Một dự án kéo dài bốn năm đang được tiến hành tại trường Đại học Auburn để tinh chỉnh các quy trình quản lý IPRS, cải thiện thiết kế và hiệu quả hoạt động và đánh giá tính khả thi về kinh tế của IPRS trong việc sản xuất cá da trơn bán thương mại. Mục tiêu năm đầu tiên là để chứng minh rằng kích thước xuất bán thị trường của cá da trơn (trọng lượng trung bình ít nhất là 680 g và trọng lượng tối thiểu là 450 g) có thể đạt được trong giai đoạn tăng trưởng từ 8 đến 10 tháng với năng suất gấp đôi năng suất trung bình là 7.800 kg/ha đạt được trong ao nuôi cá da trơn thông thường ở Alabama.
Bốn bể nuôi 0.4 ha đất đều được trang bị IPRS (Hình 2). Các đơn vị IPRS ở B1 và B2 có thể tích 63,6 m3 (rộng 4,9 m; dài 10,7 m và chiều sâu 1,2 m), trong khi ở các đơn vị nhỏ hơn B3 và B4 có thể tích 45,3 m 3 (chiều rộng 3,1 m; dài 12,2 m và sâu 1,2 m). Mỗi ao nuôi IPRS được cung cấp hệ thống sục khí 2,5 mã lực (HP) và lưu thông nước nhờ hai máy thổi khí tái sinh.
Một máy thổi khí 1.5 HP đã vận hành dụng cụ nâng không khí ở lối vào của đường dẫn nước IPRS, trong khi một máy thổi khác 1.0 HP đẩy dụng cụ nâng không khí của bộ phận chuyển nước được cài đặt ở một góc ao theo đường chéo đối diện với đường dẫn nước IPRS. Một tấm màn dài 55 m và cao 1,5 m, được làm bằng sợi dẻo, được lắp đặt theo đường chéo bên trong mỗi ao để hướng lưu thông nước quanh toàn bộ ao.
Giống cá da trơn trọng lượng 41 g được thả nuôi trong các đường dẫn nước (Cá cái Ictalurus punctatus x cá đực xanh I. furcatus) vào ngày 22 tháng 3 năm 2016. Cá được cho ăn thức ăn viên chứa 32% protein thô dành cho cá da trơn thương mại (kích cỡ 4-6 mm) một hoặc hai lần một ngày, tùy thuộc vào nhiệt độ nước. Mỗi lần cho ăn kéo dài từ 3 đến 5 phút, cho đến khi cá gần như ăn no.
Oxy hoà tan, nhiệt độ và các thông số về nước trong ao được theo dõi thường xuyên. Cá da trơn đã đạt đến kích cỡ xuất bán ra thị trường vào đầu tháng 12 năm 2016. Người ta thu hoạch cá ở các đường dẫn nước sau gần 270 ngày nuôi (Hình 3), và cá được bán cho một nhà chế biến cá da trơn ở Alabama.
Sản lượng, tỷ lệ cho ăn và chất lượng nước
Sản lượng cá da trơn dao động từ 13.660 đến 16.500 kg/ha và vượt quá giá trị mục tiêu 15.600 kg/ha trong ao B1 và B2. Tốc độ cho ăn trung bình dao động từ 70 đến 90 kg/ ha/ngày. Tỉ lệ cho ăn tối đa 300 đến 350 kg/ha/ngày đạt được ở tất cả các ao nuôi vào đầu mùa thu (cuối tháng 9, ở Mỹ), khi cá đã cân nặng trên 550 g. Nồng độ oxy hòa tan thường thấp vào thời gian sáng sớm trong những tháng hè trong tất cả các ao.
Tuy nhiên, bên trong các đường dẫn nước, oxy ít khi dưới mức 3 mg/lít. Khí oxy hòa tan gần 2 mg/lít trong các đường dẫn nước đã được bảo đảm trong vài ngày, khi oxy hoà tan trong nước ao đã giảm xuống khoảng 1 mg/lít như đối với ao nuôi B3, ao có mức oxy thấp nhất.
Các thông số khác về chất lượng nước
Nồng độ tối đa của Nitơ Amoniac (TAN) là 1,8 mg/lít trong ao nuôi B4 và cao nhất là 8,0 mg/lít trong ao B2. Cá được phơi nhiễm với nồng độ amoniac cao nhất (N-NH3 = 1,66 mg/lít) trong ao B1, vì pH nước trong buổi chiều ở ao đó thường đạt đến các giá trị khoảng 9,0 và 9,5 do sự hiện diện của thực vật phù du dày đặc.
Trong ao nuôi B2, mặc dù hàm lượng ammonia cao, mức độ ammonia độc hại không phải là mối lo ngại, vì sự phát triển của thực vật phù du đã không được thiết lập trong ao nuôi làm tăng độ pH (pH từ 7,0 đến 8,0 trong ao B1). Nồng độ nitrit trong tất cả các ao vẫn thấp hơn 7 mg/ lít trong khoảng thời gian 50-96 giờ xác định đối với cá da trơn nuôi ở đường dẫn nước.
Tuy nhiên, quy trình chuẩn bị ao bao gồm việc sử dụng muối (NaCl) để ngăn ngừa độc tính nitrit cho cá. Nồng độ clo-rua trong nước ao dao động từ 100 đến 140 ppm (phần triệu) cho tất cả các ao nuôi, trừ nước ở ao B1, có nồng độ clo-rua là 300 ppm.
HNN (Theo GAA)