Khái niệm IPRS là tập trung cá cho ăn trong các ô hoặc “sông” trong ao; các sông này - được cung cấp nước tuần hoàn liên tục để duy trì chất lượng nước tối ưu - cải thiện việc quản lý thức ăn và các thông số sản xuất khác. Công nghệ có khả năng làm giảm tải lượng chất thải rắn trong ao bằng cách tập trung và loại bỏ nó từ các phần cuối của sông. Lưu thông nước, khuấy trộn và sục khí là những yếu tố quan trọng đối với phương pháp này vì nó làm tăng tốc độ đồng hóa các chất hữu cơ trong ao nuôi cá.
Một số thách thức mà hệ thống phải đối mặt bao gồm khả năng bùng phát dịch bệnh do mật độ cao hơn ở một số loài và nhu cầu có năng lượng điện dự phòng. Tuy nhiên, nó cho phép các phương pháp điều trị dự phòng hiệu quả hơn để quản lý sức khỏe cá và cuối cùng là năng suất hàng năm cao hơn từ ao nuôi.
Bài báo này trình bày kết quả của một thử nghiệm tại một trang trại nuôi cá rô phi thương mại ở Veracruz, Mexico, sử dụng các đơn vị IPRS. Mục tiêu của nghiên cứu là xác nhận công nghệ IPRS nuôi cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) trong điều kiện sản xuất thâm canh; để sản xuất cá nặng trung bình 550 gram cho thị trường quốc gia Mexico, đồng thời cho cá rô phi ăn một chế độ ăn bao gồm bột đậu tương của Hoa Kỳ.
Thiết lập nghiên cứu
Nghiên cứu này được thực hiện tại Complejo Acuícola Tupez, một trang trại nuôi cá rô phi thương mại hoạt động ở Alvarado, Veracruz, México. Mười đơn vị IPRS thương mại (sông) được xây dựng trong một ao rộng 3,39 ha với độ sâu trung bình là 2,95 mét, và tổng lượng nước xấp xỉ 108.265 m3. Mỗi sông có thể tích 275 m3, với tổng diện tích sản xuất là 2.750 m3. Trong số 10 sông này, 4 sông đã được sử dụng cho thử nghiệm này.
Việc thả cá rô phi giống trong tất cả các đơn vị IPRS được thực hiện vào các ngày khác nhau đối với mỗi sông, do đó, thời gian thả giống và thu hoạch của sông 1 và 4 lệch nhau 14 ngày. Cũng như khi thả giống, việc thu hoạch cũng cần thời gian tương ứng để cho phép cá rô phi phát triển đến kích thước thương phẩm trung bình là 550 gam. Thời gian thu hoạch trung bình 127 ngày, tối đa là 134 ngày và tối thiểu là 118 ngày.
Cá được cho ăn thức ăn cho cá rô phi thương mại (Vimifos) và tuân theo các quy trình đã thiết lập cho trang trại. Trong tháng đầu tiên của thử nghiệm, thức ăn có 35% protein và 7% lipid được sử dụng trước khi chuyển sang thức ăn có 32% protein và 6% lipid, với tỉ lệ đậu tương lần lượt là 43,4 và 33,4%.
Việc giám sát chất lượng nước bao gồm đo ôxy hòa tan và nhiệt độ nước được thực hiện hàng ngày hai giờ một lần từ 10 giờ tối đến 8 giờ sáng. Các phép đo bổ sung về độ pH, oxy hòa tan và nhiệt độ được thực hiện hàng ngày lúc 3 giờ chiều đồng thời với các mẫu nước để phân tích tổng amoniac (TAN), mà phần amoni không bị ion hóa sau đó được tính toán dựa trên độ pH và nhiệt độ của nước. Các phân tích độ kiềm và độ cứng của nước được thực hiện mỗi tháng một lần.
Ban đầu dự kiến lấy mẫu cá thường xuyên là 14 ngày một lần, nhưng vì lý do chất lượng nước, đôi khi việc lấy mẫu phải hoãn lại. Trong mỗi lần thu mẫu, khoảng 125 con cá được thu thập và trọng lượng trung bình của chúng được tính toán để ước tính tổng sinh khối trên mỗi mương, trừ đi các con cá chết. Hệ số điều kiện Fulton, K (thước đo sức khỏe của cá thể dựa trên chiều dài và trọng lượng của cá) được tính toán dựa trên số đo 30 con trên mỗi mẫu.
Kết quả và thảo luận
Kết quả của thử nghiệm sản xuất O. niloticus được thực hiện với 4 đơn vị IPRS cho thấy sự giảm tốc độ tăng trưởng vào khoảng ngày thứ 95, khi sinh khối trong mương bắt đầu đạt công suất tối đa. Vào thời điểm đó, lượng thức ăn trong mương đạt tối đa 800 kg thức ăn/ha mỗi ngày; Một yếu tố khác có khả năng ảnh hưởng đến kết quả là thử nghiệm được thực hiện từ tháng 12 đến tháng 2, thời điểm nhiệt độ nước tối thiểu ở Veracruz giảm xuống còn 23,0 độ C.
Ba tháng sau khi bắt đầu thử nghiệm, mức amoni tăng lên được quan sát thấy và các nhà nghiên cứu quyết định giảm lượng thức ăn, và kết quả là giảm tốc độ tăng trưởng. Tuy nhiên, mặc dù lượng thức ăn được sử dụng giảm và dẫn đến tăng trưởng cá rô phi vào thời điểm đó, sản lượng chung không bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
Theo dõi thường xuyên chất lượng nước là rất có giá trị, đặc biệt là đối với hàm lượng amoni tăng chậm. Khi tốc độ tăng trưởng của cá tăng lên, khẩu phần thức ăn cũng tăng lên, đạt tối đa 300 kg mỗi ngày mỗi sông trong khảo nghiệm. Cân nhắc các điều kiện đó, các nhà nghiên cứu quyết định thu hoạch sông số 1 sớm, khi cá có trọng lượng bình quân 475 gam. Đồng thời, việc cho ăn bị giảm hoặc ngừng trong các sông khác.
Việc giảm lượng thức ăn được cung cấp, hoặc không cho ăn, được thể hiện rõ ràng hơn trong sự tăng trọng hàng ngày của cá. Sau khi sông số 1 được thu hoạch ở 118 ngày, dự kiến rằng nồng độ tổng amoniac trong nước ao sẽ giảm. Trong các sông khác, cá được tiếp tục cho ăn với tốc độ bình thường và cá trong sông 2 và 4 có sự tăng trọng mạnh. Tuy nhiên, tổng mức amoniac tiếp tục tăng và việc cho ăn hoàn toàn bị đình chỉ sau ngày 120, nhưng sau vài ngày lại được tiếp tục. Cá tăng hơn 12 gam mỗi ngày và trong lần lấy mẫu tiếp theo, trọng lượng giảm đáng kể. Tuy nhiên, ở sông số 3, tốc độ tăng trưởng ổn định hơn.
Thông tin sẵn có về Hệ số điều kiện Fulton (FCF) đối với cá rô phi vằn O. niloticus trong điều kiện nuôi trồng thủy sản là rất hạn chế. Việc sử dụng FCF trong nuôi trồng thủy sản không có tầm quan trọng đối với nhiều nhà sản xuất; tuy nhiên, khi người nuôi cá hiểu rõ hơn về khái niệm và nguyên tắc FCF, cũng như những tương tác của nó với chất lượng nước và chế độ cho ăn của cá trong điều kiện nuôi nhốt, người sản xuất nhận ra rằng FCF có ý nghĩa lớn. Việc học cách không chỉ thu thập dữ liệu thực địa thích hợp mà còn phân tích và hiểu đúng kết quả trở thành một công cụ rất hiệu quả để đưa ra các quyết định kỹ thuật đúng đắn tại các trang trại cá.
Trong thí nghiệm này, trung bình chung của FCF quan sát được là 2,31, với phạm vi từ 2,28 đến 2,35. Giống như sự tăng trọng hàng ngày và sản lượng tổng thể, FCF cũng cho thấy sự giảm đáng kể sau khi tăng gần như liên tục ở tất cả các sông. Ở sông 1 và 3, FCF trung bình cuối cùng là 2,28, trong khi ở sông 2 và 4, sự phục hồi FCF được quan sát thấy sau khi cho ăn giảm. Ảnh hưởng quan sát được đối với sự tăng trưởng, tăng trọng hàng ngày và yếu tố thể trạng của cá là do sự giảm lượng thức ăn được cung cấp, mặc dù mức amoni gia tăng, điều này dường như không có tác động.
Trong các thử nghiệm thương mại khác được thực hiện ở Honduras, Arana et al. (2019) báo cáo FCF là 2,22 đối với cá điêu hồng (Oreochromis) sp. - loài này được biết là có tốc độ tăng trưởng chậm hơn O. niloticus. Từ các thí nghiệm tương tự, các tác giả khác đã báo cáo FCF thấp hơn. Ở Kenya, Ngodhe và Owuor (2019) ước tính FCF là 1,44 đối với O. niloticus sống tự do và FCF là 1,38 khi những con cá này được nuôi trong lồng. Ở Pakistan, Malik et al. (2016) báo cáo FCF là 1,20 đối với cá cái và 1,36 đối với cá điêu hồng đực. Ở Kenya, Kembenya et al. (2014), nghiên cứu cá rô phi vằn O. niloticus, thu được và FCF là 1,02 đối với cá đực và 1,12 đối với cá cái.
 |
Các thử nghiệm liên quan khác bao gồm Anani và Nunoo (2016), những người đã thử nghiệm các loại chế độ ăn khác nhau với O. niloticus ở Ghana và báo cáo FCFs từ 1,39 đến 2,01. Ở Kenya, Githukia et al. (2015) báo cáo giá trị FCF là 1,97 cho cá đực và 1,73 cho cả hai cá đực và cá cái kết hợp. Và ở Malaysia, Ighwela et al. (2011) đã thử nghiệm khẩu phần ăn với các nồng độ maltose khác nhau và báo cáo FCFs cho O. niloticus là 1,64-1,79 sau tám tuần nuôi. FCF là 2,31 được báo cáo trong nghiên cứu này cao hơn đáng kể so với các chỉ số được đề cập ở trên đối với các thử nghiệm khác nhau ở những nơi khác.
Sản lượng cá rô phi trung bình của bốn sông được sử dụng trong thử nghiệm này là 16.542 kg, với thời gian nuôi trung bình 127 ngày và sinh khối trung bình cuối cùng là 60,15 kg/m3. Trong các điều kiện của thử nghiệm - với tỷ lệ sống là 82% - sản lượng hàng năm có thể được ngoại suy lên 140.048 kg mỗi ha. Như vậy, ao rộng 3,39 ha này có thể có sản lượng hàng năm hơn 474 tấn.
Về chất lượng nước, ao nơi đặt sông IPRS được sử dụng trong thử nghiệm này được cấp nước từ giếng. Nước này có nồng độ nitrit và nitrat thấp, và điều kiện kiềm tuyệt vời. Nồng độ kiềm và độ cứng trong thời gian thử nghiệm là trên 160 mg mỗi lít và giúp duy trì giá trị pH ổn định khoảng 7,5 trong suốt thời gian thử nghiệm.
Từ khi bắt đầu thử nghiệm cho đến những ngày đầu tháng 12 năm 2019, nhiệt độ nước vẫn nằm trong ngưỡng tối ưu cho cá rô phi phát triển. Vào tháng Một và tháng Hai, nhiệt độ giảm xuống 20 độ C vào một số ngày, nhưng nhìn chung nhiệt độ thấp nhất được ghi nhận vẫn ở mức 23 độ C. Vào những ngày trời rét, nhiệt độ chênh lệch giữa sáng và chiều không dao động quá 0,5 độ C.
Cá rô phi tăng trưởng trong nghiên cứu này là thích hợp, trung bình 3,8 gram mỗi ngày mặc dù nhiệt độ nước trong mương giảm nhẹ trong vài ngày. Các nghiên cứu tương tự đã báo cáo mức tăng cân trung bình từ 4,0 đến 4,5 gam mỗi ngày.
Khi bắt đầu nghiên cứu, lượng thức ăn cho cá ăn trong mỗi mương bắt đầu ở 75 kg mỗi ngày và tăng dần cho đến khi đạt 300 kg mỗi ngày. Xem xét 9 sông tiếp nhận thức ăn (4 sông thử nghiệm, 5 sông cũng đang sản xuất nhưng không được đưa vào thử nghiệm), vào cuối nghiên cứu, tổng số 2.700 kg thức ăn mỗi ngày đã được sử dụng cho ao 3,39 ha, nơi có sông, hoặc 797 kg thức ăn cho mỗi ha mỗi ngày.
Sau khi đạt đến các mức cho ăn này, tổng nồng độ amoni trong nước ao tăng lên tối đa là 6,1 mg/lít, gây ra một số lo lắng cho chủ trang trại. Kết quả là, sông số 1 được thu hoạch để giảm tải lượng amoni bài tiết, và nguồn cung cấp thức ăn ở các sông còn lại giảm từ 300 kg mỗi ngày xuống 125, 200 và 250 kg mỗi ngày.
Cần lưu ý rằng trang trại cá rô phi này là trang trại đầu tiên ở Mỹ Latinh có hệ thống hút chất thải và phân tự động trong các đơn vị IPRS. Hệ thống hoạt động hoàn hảo trong suốt quá trình nghiên cứu và phân được rút ra khỏi mương và chuyển đến các địa điểm khác. Tuy nhiên, mặc dù hệ thống khai thác chất thải hoạt động bình thường, vẫn có những lo ngại về khả năng nồng độ amoniac có thể tăng lên đến nồng độ không mong muốn. Độc tính của amoniac tăng lên khi nhiệt độ và độ pH của nước tăng lên. Trong nghiên cứu này, các phân tích amoniac hàng ngày và tính toán nồng độ của phần amoni không bị ion hóa cho thấy thành phần độc hại của amoniac chỉ đạt tối đa 0,14 mg mỗi lít, thấp hơn liều gây chết cá.
Triển vọng
Đây là thử nghiệm sản xuất cá rô phi đầu tiên sử dụng công nghệ IPRS ở Veracruz, Mexico, và dựa trên kết quả đó có thể coi là một kinh nghiệm thành công cao. Mặc dù nghiên cứu được thực hiện trong thời gian lạnh nhất trong năm và với mật độ thả cao hơn so với mật độ thường sử dụng, có thể sản xuất 66.169 kg cá rô phi trong bốn sông của thử nghiệm. Ngoại suy sản lượng này cho 10 sông trong ao 3,39 ha, nó có thể cho năng suất hơn 165 tấn mỗi vụ, hoặc khoảng 48,797 kg mỗi ha mỗi vụ.
Xét rằng số ngày nuôi trung bình trong thử nghiệm là 127 ngày, có thể sản xuất 2,87 vụ mỗi năm hoặc cho kết quả khoảng 140 tấn mỗi ha mỗi năm.
Một yếu tố khác cần xem xét là ảnh hưởng của nhiệt độ đến vi khuẩn nitrat hóa - đặc biệt là Nitrosomonas sp. và Nitrobacter sp. - làm giảm hoạt tính sinh học của chúng khi nhiệt độ nước giảm và gây ra sự tích tụ amoniac, bất kể hệ thống hút phân trong các đơn vị IPRS có hoạt động tốt hay không. Tuy nhiên, trong điều kiện thử nghiệm, các nhà nghiên cứu tin rằng có nồng độ kiềm và độ cứng cao giúp giữ độ pH tương đối ổn định ở khoảng 7,5, và do đó thành phần amoni không bị ion hóa vẫn ở mức không độc hại cho cá.
HNN (Theo GAA)