Phần 1: Nuôi Tích Hợp Tôm Thẻ Chân Trắng (Penaeus vannamei) Và Cá Rô Phi (Oreochromis niloticus) Thông Qua Cải Tạo Đất

Tóm tắt

Nuôi tôm thẻ chân trắng trong các ao ven biển thường gặp nhiều trở ngại do đặc tính đất có độ chua cao và độ phì thấp, làm hạn chế hiệu quả sản xuất. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của các biện pháp cải tạo đất trong việc nâng cao năng suất tại các ao nuôi được xếp vào nhóm ao kém hiệu quả. Thí nghiệm được bố trí với hai nghiệm thức gồm: nghiệm thức A có mật độ thả 60 con tôm giống/m² và nghiệm thức B có mật độ 30 con tôm giống/m². Trước khi thả nuôi, đất đáy ao được cải tạo thông qua quy trình làm khô, ngâm và rửa nhằm cải thiện các đặc tính hóa học của nền đáy. Mô hình nuôi kết hợp tôm thẻ chân trắng với cá rô phi được áp dụng, trong đó mật độ cá rô phi được giữ ổn định ở mức 2.200 con/ao. Chất lượng đất và nước được theo dõi trước và sau quá trình cải tạo, đồng thời đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng, tỷ lệ sống (SR), năng suất và hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) của cả hai đối tượng nuôi. Kết quả cho thấy các biện pháp cải tạo đất đã làm tăng đáng kể pH đất, đồng thời giảm hàm lượng pyrit và Fe³⁺, qua đó cải thiện chất lượng môi trường nước trong ao nuôi. Ở nghiệm thức A, năng suất tôm đạt 1.552,2 ± 57,21 kg/ao với tỷ lệ sống 61,40 ± 1,97%, trong khi cá rô phi đạt 274,60 ± 32,62 kg/ao với tỷ lệ sống 63,90 ± 2,97%. Đối với nghiệm thức B, năng suất tôm đạt 960,25 ± 2,19 kg/ao cùng tỷ lệ sống 68,83 ± 8,87%, còn năng suất cá rô phi đạt 253,28 ± 33,73 kg/ao với tỷ lệ sống 59,60 ± 7,07%. Hệ số chuyển đổi thức ăn ở cả hai nghiệm thức đều ở mức thấp, phản ánh hiệu quả sử dụng thức ăn tốt. Nhìn chung, việc cải tạo đất đã cải thiện đáng kể điều kiện môi trường ao nuôi, tạo nền tảng thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của tôm thẻ chân trắng cũng như cá rô phi, từ đó góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả của mô hình nuôi.

1. Giới thiệu

Tôm là một trong những đối tượng nuôi trồng thủy sản có giá trị kinh tế cao và được đánh giá có nhiều tiềm năng phát triển trong tương lai. Tại Indonesia, sản lượng tôm nuôi liên tục gia tăng nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước cũng như mở rộng thị trường xuất khẩu (Boa và cộng sự, 2023; Insan và cộng sự, 2015; Pantjara và cộng sự, 2024). Xu hướng tăng trưởng này cũng được ghi nhận ở nhiều quốc gia khác, đặc biệt là tại khu vực châu Á, phản ánh vai trò ngày càng quan trọng của ngành nuôi tôm trong phát triển kinh tế và đảm bảo an ninh lương thực (Martínez Soler và cộng sự, 2024). Tuy nhiên, cùng với sự mở rộng về quy mô sản xuất, việc phát triển các hệ thống nuôi tôm trong ao nước lợ cần được thực hiện theo hướng bền vững, chú trọng kiểm soát và giảm thiểu các tác động tiêu cực đến môi trường nhằm đảm bảo sự phát triển lâu dài của ngành (Boyd và cộng sự, 2022; Fuller và cộng sự, 2014).

Một trong những thách thức lớn của nghề nuôi tôm là điều kiện đất không thuận lợi, đặc trưng bởi độ phì thấp và độ chua cao. Những đặc tính này ảnh hưởng bất lợi đến chất lượng nước phục vụ nuôi tôm, đặc biệt tại các vùng ven biển của Indonesia. Nhiều ao nuôi được xây dựng trên nền đất than bùn và đất phèn sunfat ở tỉnh Tây Sulawesi vẫn chưa được khai thác hiệu quả. Loại đất này thường có hàm lượng pyrit cao, làm giảm năng suất nuôi. Pyrit được hình thành thông qua các phản ứng xảy ra trong điều kiện đất có hàm lượng sắt và sunfua cao, sau đó lắng đọng trong nền đất (Pantjara và Kristanto, 2020; Wu và cộng sự, 2023). Độ chua của đất cũng liên quan đến sự hiện diện của các kim loại và khoáng chất khác, vốn có thể bị oxy hóa trong một số điều kiện để tạo thành axit sulfuric (Duverger và cộng sự, 2020; Feng và cộng sự, 2024; Payne và Stolt, 2017). Điều này khiến đất trở nên kém thích hợp cho nuôi tôm, do giá trị pH thấp làm tăng khả năng hòa tan của các hợp chất độc hại (Saalidong và cộng sự, 2022).

Các giải pháp khả thi nhằm nâng cao năng suất nuôi tôm tại các vùng ven biển bao gồm nhiều chiến lược cải tạo đất (Palansooriya và cộng sự, 2020). Những biện pháp này bao gồm xử lý nền đáy ao, phơi khô đất để thúc đẩy quá trình oxy hóa các hợp chất độc hại và quản lý nguồn nước nhằm giảm độc tính trong môi trường nuôi (Boyd & Wood, 2002; Febri và cộng sự, 2022; Xie và cộng sự, 2011). Bên cạnh đó, việc bón vôi xuống đáy ao được kỳ vọng sẽ làm tăng hoạt động của các vi sinh vật tham gia phân hủy chất hữu cơ, đồng thời hỗ trợ quá trình nitrat hóa (Pantjara và Kristanto, 2020).

Ngoài các vấn đề về cải tạo ao nuôi, người nuôi tôm tại Indonesia còn phải đối mặt với nhiều khó khăn như năng suất ao thấp, nguồn cung giống chất lượng không ổn định, chất lượng nước suy giảm và chi phí thức ăn ngày càng gia tăng. Những yếu tố này thường dẫn đến giảm năng suất hoặc thậm chí gây thiệt hại mùa vụ (Edwards, 2015; Febri và cộng sự, 2022; Jasmin và cộng sự, 2020; Kim và cộng sự, 2022; Pantjara và cộng sự, 2024). Trong điều kiện chất lượng nước không đảm bảo, nguy cơ phát triển của vi khuẩn và virus cũng gia tăng, từ đó làm tăng khả năng bùng phát các tác nhân gây bệnh trên tôm (El-Saadony và cộng sự, 2022; Saputra và cộng sự, 2023).

Các ao nước lợ có năng suất thấp thường bị bỏ hoang do diện tích đất hạn chế và hiệu quả sử dụng chưa cao. Tuy nhiên, tiềm năng của các ao này có thể được khai thác hiệu quả hơn thông qua việc áp dụng các công nghệ nuôi trồng phù hợp. Nuôi tôm thâm canh đòi hỏi quy trình quản lý tối ưu, bao gồm chế độ cho ăn thường xuyên nhằm duy trì chất lượng nước thích hợp (Muchtar và cộng sự, 2021). Bên cạnh đó, công nghệ nuôi ghép hay nuôi trồng thủy sản đa tầng tích hợp (IMTA) có thể được áp dụng tại các ao năng suất thấp, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý và sử dụng tài nguyên (Neori và cộng sự, 2004). Việc cải tạo đất được thực hiện nhằm nâng cao năng suất của các ao này, trong khi mật độ thả tôm được sử dụng để đánh giá năng suất ao trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tích hợp giữa tôm thẻ chân trắng và cá rô phi. Thông qua phương pháp này, năng suất ao có thể được cải thiện đồng thời giảm thiểu các tác động tiêu cực đến môi trường. Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của mật độ thả tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) và cá rô phi (Oreochromis niloticus) trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tích hợp tại ao.

2. Chuẩn bị nghiên cứu

2.1. Mô tả khu vực nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại một trang trại nuôi tôm và cá gồm bốn ao, thuộc sở hữu của một hộ nuôi ở tiểu khu Kalukku, huyện Mamuju, tỉnh Tây Sulawesi, Indonesia (Hình 1). Bốn ao đều nằm trong cùng một khu vực trang trại và được chia thành hai nhóm xử lý (A và B) dựa trên mật độ thả tôm. Biện pháp cải tạo đất được áp dụng nhằm nâng cao năng suất ở các ao có hiệu quả thấp, trong khi mật độ thả tôm được sử dụng để đánh giá năng suất ao trong hệ thống nuôi kết hợp tôm thẻ chân trắng – cá rô phi. Nghiên cứu được tiến hành trong giai đoạn chuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa khô.

2.2. Chuẩn bị ao

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các hoạt động phỏng vấn người nuôi, lựa chọn vị trí ao và phân tích chất lượng đất cũng như nguồn nước. Quá trình cải tạo ao tập trung vào việc ngăn ngừa hiện tượng rò rỉ nước qua bờ ao, đồng thời xử lý các vấn đề liên quan đến hệ thống cấp, thoát nước và cải thiện nền đáy ao. Thí nghiệm được tiến hành trên tổng cộng bốn ao, gồm hai ao cho mỗi nghiệm thức, với diện tích khác nhau. Đối với nghiệm thức A, diện tích hai ao lần lượt là 3.950 m² và 3.400 m², với diện tích trung bình đạt 3.675 m². Trong khi đó, nghiệm thức B có diện tích ao lần lượt là 4.100 m² và 3.800 m², với diện tích trung bình là 3.950 m².

Chất lượng đất ao được đánh giá cả trước và sau khi tiến hành xử lý. Các chỉ tiêu phân tích bao gồm pH (pHF và pHFOX), độ chênh lệch pH (pHF − pHFOX), hàm lượng pyrit (FeS₂), sắt (Fe³⁺), PO₄²⁻, chất hữu cơ (OM), cacbon hữu cơ (OC), tổng nitơ (N), tỷ lệ C/N và thành phần cơ giới đất. Giá trị pHF và pHFOX được xác định trực tiếp tại hiện trường bằng máy đo pH đất Hanna HI 981030. Trong đó, pHFOX được đo sau khi bổ sung 3–5 giọt dung dịch peroxide 30% vào mẫu đất và được xem là giá trị pH sau oxy hóa tại hiện trường. Hiện tượng xuất hiện bọt khí sau khi thêm peroxide phản ánh tính axit của đất; lượng và kích thước bọt khí càng lớn thì mức độ axit của đất càng cao (Shand và cộng sự, 2018). Độ chênh lệch pH được xác định bằng hiệu số giữa pHF và pHFOX. Hàm lượng FeS₂, Fe³⁺, PO₄²⁻, OM, OC và N được phân tích bằng máy quang phổ AA-7000 (Shimadzu) theo phương pháp của Shand và cộng sự (2018). Tỷ lệ C/N được tính dựa trên hàm lượng cacbon và nitơ trong mẫu đất. Thành phần cơ giới đất được xác định bằng tam giác thành phần đất theo Boyd và Wood (2002), công cụ dùng để phân loại đất dựa trên tỷ lệ cát, bùn và sét (Moreno-Maroto và Alonso-Azcárate, 2022).

2.3. Cải tạo đất

Quá trình cải tạo đất được thực hiện qua ba giai đoạn chính gồm làm khô, ngâm và rửa, theo quy trình đã được thiết lập bởi Boyd và cộng sự (2002) và Pantjara và Kristanto (2020). Toàn bộ quá trình cải tạo kéo dài khoảng ba tuần (21 ngày đối với xử lý đất) (Hình 2). Đất đáy ao trước tiên được xử lý bằng máy kéo tay, sau đó làm khô trong 14 ngày cho đến khi điện thế oxy hóa khử của đất đạt trên +30 mV. Tiếp theo, ao được ngâm nước trong năm ngày bằng cách cấp nước đến độ sâu 10–30 cm tính từ mặt đáy ao nhằm hòa tan các hợp chất độc hại phát sinh sau giai đoạn làm khô. Sau khi ngâm, nước được xả bỏ trong hai ngày để hoàn tất giai đoạn rửa. Thuốc trừ sâu sử dụng trong quá trình cải tạo là saponin với liều lượng 15 ppm (75 kg/ha). Đáy ao được bón vôi dolomit với liều lượng 800 kg/ha. Sau đó, tiến hành bón phân bằng urê với liều lượng 100 kg/ha và phân lân super (SP-36) với liều lượng 100 kg/ha nhằm hỗ trợ sự phát triển của nguồn thức ăn tự nhiên.

Quá trình cấp nước vào ao được thực hiện theo từng giai đoạn trong khoảng 15 ngày. Ban đầu, nước được cấp đến độ sâu 20–40 cm, sau đó giữ nguyên trong ba ngày để phân bón hòa tan trong ao. Tiếp theo, nước được bổ sung đến độ sâu 50–60 cm nhằm kích thích sự phát triển của nguồn thức ăn tự nhiên. Sau năm ngày, nước tiếp tục được cấp cho đến khi mực nước đạt trên 90 cm, rồi ao được giữ yên trong bảy ngày để sinh vật phù du phát triển tối ưu. Trong thời gian thức ăn tự nhiên phát triển, lưới được lắp đặt để thu bắt cá rô phi đỏ. Trình tự và thời gian của các giai đoạn cấp nước được trình bày trong Hình 3. Toàn bộ quá trình cải tạo đáy ao và cấp nước kéo dài khoảng 36 ngày, tương đương khoảng một tháng.

Sản lượng ao = sản lượng tôm hoặc cá (kg) = tổng sinh khối khi thu hoạch (kg/ao), được đo vào cuối nghiên cứu.

2.4. Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của mật độ thả giống đến tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) và cá rô phi (Oreochromis niloticus) trong hệ thống nuôi kết hợp trong ao. Hai nghiệm thức với mật độ thả tôm khác nhau được bố trí để so sánh, gồm nghiệm thức A với mật độ 60 ấu trùng/m² (tương đương 220.500 ấu trùng/ao) và nghiệm thức B với mật độ 30 ấu trùng/m² (tương đương 118.500 ấu trùng/ao). Mỗi nghiệm thức được lặp lại hai lần. Số lần lặp chỉ giới hạn ở hai do diện tích các ao liền kề phục vụ thí nghiệm không đủ để bố trí thêm. Tôm thẻ chân trắng sử dụng trong nghiên cứu là ấu trùng giai đoạn PL11, trong khi cá rô phi có khối lượng ban đầu dao động từ 2–6 g/con, trung bình 3,5 g/con. Cá được nuôi trong hệ thống lưới hapa làm bằng lưới đơn sợi Polyethylene mật độ cao (HDPE) màu đen. Mỗi ao được bố trí năm lưới hapa, mỗi lưới có kích thước 6 m × 5 m × 1,2 m (dài × rộng × cao). Sau khi nguồn thức ăn tự nhiên trong ao phát triển, tôm và cá được thả nuôi, trong đó mật độ cá là 2.200 con/ao, tương đương 440 con/lưới hapa. Thời gian tiến hành thí nghiệm là 84 ngày.

Số lượng bánh xe nước được bố trí theo mật độ thả nuôi, với ba bánh xe ở nghiệm thức A và hai bánh xe ở nghiệm thức B. Trong suốt thời gian nghiên cứu, các bánh xe nước được vận hành vào ban đêm đến sáng, từ 3 đến 6 giờ, là khoảng thời gian nồng độ oxy hòa tan trong ao giảm thấp. Thức ăn viên thương mại được sử dụng gồm SGH (JAPFA, hàm lượng protein 32%) cho tôm và EVERGREEN 104 (hàm lượng protein 24%) cho cá, với khẩu phần bằng 3% khối lượng cơ thể mỗi ngày và được chia thành hai lần cho ăn. Việc kiểm tra các khay ăn đặt trong ao được thực hiện nhằm đánh giá lượng thức ăn tiêu thụ và theo dõi sự tăng trưởng của tôm. Dựa trên lượng thức ăn còn dư trong khay, khẩu phần cho ăn được điều chỉnh phù hợp để tránh tình trạng cho ăn quá nhiều hoặc không đáp ứng đủ nhu cầu của vật nuôi. Sự phát triển của tôm được đánh giá bằng cách đo trọng lượng. Trọng lượng của tôm được đo bằng cân điện tử (Model YHG 3002). Trọng lượng của tôm thẻ chân trắng và cá rô phi (khoảng 30 con/ao) được đo hai tuần một lần để tính toán liều lượng thức ăn phù hợp. Theo dõi sự phát triển trong quá trình nuôi tôm cung cấp thông tin có giá trị và cho phép hành động nhanh chóng để ứng phó với tình trạng của tôm, ngăn ngừa cả việc cho ăn quá nhiều và quá ít. Các thông số được quan sát trong nghiên cứu này như sau:

Tăng trọng (WG) = trọng lượng trung bình cuối cùng (g) − trọng lượng trung bình ban đầu (g)

2.5. Phân tích chất lượng đất và nước

Để đảm bảo độ chính xác, chất lượng đất được đánh giá trước và sau quá trình xử lý bằng các phương pháp phân tích tiêu chuẩn (APHA, 2017). Mẫu đất được thu thập tại bảy vị trí trong mỗi ao, sau đó gộp thành một mẫu đại diện để tiến hành phân tích. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng đất bao gồm pH, FeS₂, Fe³⁺ và các thành phần dinh dưỡng như PO₄²⁻, chất hữu cơ (OM), cacbon hữu cơ (OC) và nitơ (N). Giá trị pH của đất được xác định thông qua hai chỉ tiêu là pH_F và pH_FOX. pH đất được đo trực tiếp tại hiện trường bằng máy đo pH. Trong đó, pH_F phản ánh giá trị pH của đất trước và sau xử lý, còn pH_FOX được xác định sau khi bổ sung dung dịch peroxide nhằm đánh giá khả năng oxy hóa của đất. Khả năng axit của đất được xác định thông qua hiệu số giữa pH_F và pH_FOX. Hàm lượng FeS₂, Fe³⁺ và các chất dinh dưỡng (PO₄²⁻, OM, OC và N) được phân tích trong phòng thí nghiệm bằng máy quang phổ AA-7000 Shimadzu. Nồng độ FeS₂ và Fe³⁺ được xác định để đánh giá mức độ các hợp chất có khả năng ảnh hưởng đến pH đất và chất lượng nước. Hàm lượng PO₄²⁻ được sử dụng để xác định lượng dinh dưỡng sẵn có, trong khi OM và OC phản ánh độ phì nhiêu của đất, còn N thể hiện lượng dinh dưỡng bổ sung hiện diện trong đất. Kết quả được đánh giá bằng cách so sánh các giá trị của từng chỉ tiêu trước và sau xử lý nhằm xác định mức độ cải thiện chất lượng đất. Sự gia tăng giá trị pH, giảm hàm lượng pyrit và sắt, cùng với sự cải thiện các chỉ tiêu dinh dưỡng được sử dụng làm cơ sở đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý.

Các thông số chất lượng nước tại chỗ được theo dõi định kỳ hai tuần một lần sau khi xử lý đất, bao gồm pH, nhiệt độ, oxy hòa tan (DO) và độ mặn trong nước ao. Các chỉ tiêu này được xác định bằng đầu dò chất lượng nước đa thông số và máy đo khúc xạ cầm tay. Song song đó, các thông số chất lượng nước ngoài hiện trường cũng được đo với tần suất hai tuần một lần, bao gồm tổng chất hữu cơ (TOM), nitrit, nitrat, tổng amoniac nitơ (TAN) và phosphat, sử dụng máy quang phổ (AA-7000, Shimadzu). Giá trị tổng chất hữu cơ được ghi nhận trong các nghiệm thức sau đó được so sánh với các tiêu chuẩn đã thiết lập nhằm đánh giá mức độ phù hợp của chất lượng nước đối với nuôi trồng thủy sản. Các số liệu thu thập được tiếp tục phân tích để xác định xem chúng có nằm trong khoảng tối ưu hay không, qua đó phản ánh điều kiện môi trường nước có thuận lợi cho sự phát triển và sức khỏe của sinh vật thủy sinh. Toàn bộ quy trình phân tích được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Chất lượng Nước thuộc Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản Ven biển (RICA) tại Maros, nhằm cung cấp đánh giá tổng thể về điều kiện chất lượng đất và nước.

2.6. Phân tích sinh vật phù du

Việc quan sát sinh vật phù du được thực hiện định kỳ hai tuần một lần sau khi quá trình cải tạo đất (ASR) hoàn tất. Mẫu sinh vật phù du được thu bằng cách lọc 100 lít nước ao qua lưới lọc sinh vật phù du số 25, sau đó cô đặc dịch lọc vào chai 100 ml. Để bảo quản mẫu, ba giọt dung dịch Lugol 1% được bổ sung làm chất cố định theo quy trình của Hiệp hội Y tế Công cộng Hoa Kỳ (APHA, 2017). Phân tích mẫu được tiến hành bằng kính hiển vi Olympus CX24 ở độ phóng đại 10x nhằm xác định và định lượng các nhóm sinh vật phù du chiếm ưu thế, bao gồm thực vật phù du và động vật phù du (cá thể/lít). Số lượng động vật phù du được ước tính dựa trên việc kiểm tra toàn bộ các loài được xác định trong mỗi mẫu (APHA, 2005). Phương pháp này cho phép đánh giá chính xác mật độ sinh vật phù du, phục vụ cho việc đánh giá chất lượng nước và chu trình dinh dưỡng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản.

2.7. Phân tích dữ liệu

Dữ liệu về tăng trưởng, tăng trọng lượng, tỷ lệ sống (SR), sản lượng và hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) của tôm thẻ chân trắng và cá rô phi được phân tích bằng kiểm định T trong phần mềm SPSS phiên bản 24. Phương pháp này được sử dụng nhằm so sánh giá trị trung bình giữa hai loài trong các điều kiện thí nghiệm khác nhau. Bên cạnh đó, các thông số về chất lượng đất, chất lượng nước và sinh vật phù du được thu thập, tổng hợp thành bảng và phân tích mô tả để tóm tắt dữ liệu cũng như xác định xu hướng. Tất cả các phân tích thống kê được thực hiện với mức ý nghĩa P < 0,05 nhằm xác định ý nghĩa thống kê của các kết quả. Các quy trình này đảm bảo việc đánh giá nghiêm ngặt các kết quả thí nghiệm và ý nghĩa của chúng đối với thực tiễn nuôi trồng thủy sản.

…Còn tiếp…

Theo Brata Pantjara, Erfan Andi Hendrajat, Agus Nawang, Tri Heru Prihadi, Hidayat Suryanto Suwoyo, Rosmiati Rosmiati, Rachman Syah, Andi Parenrengi, Ricko Reynalta, Adang Saputra, Estu Nugroho, Muslimin Muslimin, Angela Mariana Lusiastuti, Suryanto Suryanto, Idil Ardi, Harlina Harlina

Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235251342600236X

Biên dịch: Nguyên Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh

Xem thêm:

• Biofloc: Thành Phần Bền Vững Mới Cho Thức Ăn Tôm
• Nuôi Cá Rô Phi Lai Trong Hệ Thống Sản Xuất Sinh Học Ngoài Trời
• Chìa Khóa Phát Triển Nuôi Trồng Thủy Sản: Thị Trường Địa Phương Và Hỗ Trợ Cho Các Nhà Sản Xuất Địa Phương