BioRAS: Lời giải cho nuôi tôm thẻ chân trắng trong môi trường độ mặn thấp

Trên thế giới, công nghệ lọc tuần hoàn (RAS) là hệ thống tái sử dụng nước nuôi qua xử lý, được đánh giá là một trong những giải pháp nuôi trồng thủy sản tiên tiến nhờ khả năng tiết kiệm nước, kiểm soát môi trường chặt chẽ và hạn chế dịch bệnh. Tuy nhiên, trong điều kiện thực tiễn tại Việt Nam, RAS truyền thống chưa thực sự tối ưu khi áp dụng cho nuôi tôm ở môi trường độ mặn thấp - nơi nguồn nước nghèo dinh dưỡng và hệ vi sinh có lợi hạn chế. Trong khi tôm thẻ chân trắng có tập tính sử dụng mùn bã hữu cơ làm nguồn thức ăn bổ trợ. Sự “lệch pha” này khiến tôm sinh trưởng kém và sử dụng thức ăn chưa hiệu quả, đòi hỏi đồng thời ổn định môi trường nuôi và bổ sung nguồn dinh dưỡng phù hợp.

Nhằm giải quyết vấn đề này, TS. Đỗ Mạnh Hào, Viện Tài nguyên và Môi trường biển (nay là Viện Khoa học công nghệ Năng lượng và Môi trường) - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai dự án: “Hoàn thiện và thử nghiệm quy trình công nghệ Biofloc - lọc sinh học (BioRAS) để nuôi tôm thẻ chân trắng trong môi trường có độ muối thấp” (mã số: UDSXTN.04/23-24). Công nghệ BioRAS được hình thành trên cơ sở tích hợp hệ thống lọc tuần hoàn với kỹ thuật biofloc - tạo các hạt sinh học giàu vi sinh và dinh dưỡng ngay trong bể nuôi, qua đó vừa đảm bảo chất lượng nước ổn định, vừa bổ sung nguồn thức ăn tự nhiên cho tôm.

Một số hình ảnh hoạt động thực nghiệm mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng ứng dụng công nghệ Biofloc kết hợp hệ thống lọc sinh học (BioRAS)

Từ năm 2018, nhóm nghiên cứu đã triển khai thành công mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng bằng công nghệ lọc tuần hoàn (RAS) tại Hải Phòng. Các kết quả này đã được nghiệm thu và là cơ sở để tiếp tục phát triển công nghệ BioRAS. Theo TS. Đỗ Mạnh Hào: Điểm cốt lõi của BioRAS không nằm ở việc “ghép cơ học” hai công nghệ mà ở cách thiết kế lại toàn bộ hệ thống để quá trình lọc tuần hoàn và biofloc hỗ trợ lẫn nhau, hình thành một hệ sinh thái nuôi ổn định và hiệu quả, thay vì triệt tiêu lẫn nhau như trong nhiều mô hình trước đây.

Hành trình từ nghiên cứu đến ứng dụng

Trên nền tảng nghiên cứu lý thuyết và các thí nghiệm kiểm chứng, dự án được triển khai với mục tiêu hướng tới quy mô sản xuất thực tế. Các khảo sát ban đầu cho thấy, nguồn nước cấp tại khu vực thử nghiệm chủ yếu là nước ngầm sau lọc cát, có độ mặn 2 - 5‰, pH trung tính, hàm lượng khoáng đa lượng phù hợp và không phát hiện ô nhiễm kim loại nặng hay vi sinh nguy hiểm. Đây là điều kiện thuận lợi để triển khai BioRAS, dù hệ thống hạ tầng ban đầu cần được cải tạo nhằm đáp ứng yêu cầu của mô hình nuôi tuần hoàn hiện đại.

Trong quá trình thử nghiệm, nhóm đã hoàn thiện các bước kỹ thuật phù hợp với hệ thống BioRAS trong điều kiện độ mặn thấp. Tôm giống được thuần hóa theo phương pháp giảm dần độ mặn (với bước 1‰ mỗi lần), thời gian thích ứng khoảng 24 giờ, giúp nâng cao tỷ lệ sống. Đồng thời, hệ lọc sinh học được kích hoạt để chuyển hóa các chất thải chứa nitơ, kết hợp tạo biofloc - các hạt sinh học giàu vi sinh và dinh dưỡng ngay trong bể nuôi.

Bên cạnh đó, việc bổ sung khoáng đa lượng để duy trì tỷ lệ Ca²⁺:Mg²⁺:K⁺ = 1:2 :1, kết hợp điều chỉnh chế độ nuôi phù hợp theo từng giai đoạn, đã góp phần ổn định môi trường nước, cải thiện sinh trưởng và sức khỏe của tôm. Trên cơ sở đó, quy trình nuôi hai giai đoạn được hoàn thiện và áp dụng ở quy mô 50 m³ và 300 m³/bể, đạt năng suất khoảng 2,5 kg/m³/mẻ.

Nhóm đã triển khai bốn mẻ sản xuất thử nghiệm áp dụng mô hình nuôi hai giai đoạn kết hợp nuôi gối tại hai quy mô 50 m³ và 300 m³/bể. Kết quả cho thấy, hệ thống vận hành tốt trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau. Tôm đạt trọng lượng thu hoạch 14 - 15 g/con (tương đương 68 - 80 con/kg), hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) dao động 1,34 - 1,49, tỷ lệ sống ở mẻ tối ưu cao đạt trên 85% với năng suất ổn định khoảng 2,5 kg/m³/mẻ.

TS. Đỗ Mạnh Hào (ngoài cùng) kiểm tra mô hình nuôi tôm thí nghiệm tại hiện trường cùng nhóm nghiên cứu

Theo TS. Đỗ Mạnh Hào: Điều quan trọng nhất của BioRAS không chỉ là hiệu quả trong thử nghiệm mà là khả năng vận hành ổn định và nhân rộng trong thực tế. Dự án hướng tới quy trình có thể chuyển giao, áp dụng được ngay trong sản xuất, thay vì chỉ dừng lại ở kết quả nghiên cứu.

Giá trị khoa học và tiềm năng ứng dụng của BioRAS

Trên thế giới, các mô hình kết hợp RAS và biofloc được triển khai chủ yếu trong môi trường nước mặn hoặc lợ với yêu cầu cao về hạ tầng và chi phí đầu tư. Tại Việt Nam, các nghiên cứu trước đây mới chỉ dừng ở việc áp dụng riêng lẻ từng công nghệ, chưa có nhiều mô hình tích hợp được tối ưu cho điều kiện độ mặn thấp và sản xuất nội đồng.

Theo nhận định của TS. Đỗ Mạnh Hào: Điểm nổi bật của BioRAS là khả năng thích ứng với điều kiện đặc thù của Việt Nam như nguồn nước hạn chế, độ mặn thấp và yêu cầu kiểm soát dịch bệnh cao, trong khi vẫn đảm bảo chi phí đầu tư hợp lý. BioRAS không chỉ kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đó mà còn được điều chỉnh, tối ưu để phù hợp với điều kiện sản xuất trong nước.

Công nghệ BioRAS cho phép khai thác hiệu quả các vùng đất nội đồng, đất nhiễm mặn hoặc chua phèn kém phù hợp cho trồng trọt, đồng thời giảm xả thải và hạn chế nguy cơ phát sinh dịch bệnh. Nhờ đó, mô hình không chỉ đảm bảo hiệu quả kỹ thuật mà còn mở ra hướng phát triển bền vững cho nuôi tôm cả về kinh tế và môi trường.

Điểm đáng chú ý của BioRAS là khả năng chuyển các quá trình sinh học thành lợi ích thực tiễn. Việc duy trì môi trường nước ổn định, hạn chế thay nước giúp tiết kiệm tài nguyên và giảm chi phí xử lý. Các hạt biofloc hình thành ngay trong bể nuôi vừa xử lý chất thải, vừa trở thành nguồn thức ăn tự nhiên cho tôm, góp phần giảm hệ số chuyển hóa thức ăn và nâng cao hiệu quả nuôi.

Theo đánh giá của Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, công nghệ BioRAS đã khẳng định là giải pháp nuôi tôm thẻ chân trắng phù hợp với điều kiện độ mặn thấp ở Việt Nam. Giá trị của dự án còn được thể hiện ở hiệu quả kỹ thuật, khả năng vận hành ổn định ở quy mô sản xuất và hệ thống sản phẩm khoa học tương đối đồng bộ, gồm hai công bố quốc tế thuộc danh mục SCIE, một bài báo trong nước và một sáng chế đã được Cục Sở hữu trí tuệ chấp nhận đơn hợp lệ cùng quy trình và thiết kế hệ thống sẵn sàng chuyển giao.

Việc đào tạo cán bộ kỹ thuật và triển khai tại doanh nghiệp bước đầu cho thấy tính khả thi và khả năng nhân rộng. Qua đó, mô hình góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế, giảm áp lực môi trường và dịch bệnh, mở ra hướng sử dụng bền vững các vùng đất nhiễm mặn kém hiệu quả.

Cung cấp tin: Chu Thị Ngân, Trung tâm Dữ liệu và Thông tin khoa học
Xử lý tin: Thanh Hà