English
中文 (中国)
Cho cá rô phi ăn xen kẽ với việc bón phân hàng tuần cho ao giúp cải thiện hiệu quả thức ăn và lợi nhuận ròng
Cá rô phi cùng nhiều loài cá nước ngọt khác thường được nuôi trong ao với những phương thức canh tác đa dạng. Trong mô hình thâm canh, cá được thả với mật độ cao, sử dụng hoàn toàn thức ăn công nghiệp và cần sục khí cơ học liên tục để duy trì oxy hòa tan. Trái lại, nuôi quảng canh áp dụng mật độ thả thấp, tận dụng nguồn thức ăn tự nhiên trong ao thông qua việc bón phân hữu cơ hoặc vô cơ, hầu như không cần bổ sung thức ăn ngoài. Phổ biến nhất hiện nay là mô hình bán thâm canh – sự kết hợp hài hòa giữa hai phương pháp: thả mật độ vừa phải, bón phân để kích thích vi sinh vật và sinh vật phù du phát triển, đồng thời bổ sung thêm thức ăn công nghiệp. Cách làm này có thể giúp sản lượng tăng gấp bốn lần so với nuôi quảng canh truyền thống.
Trong nuôi trồng thủy sản, thức ăn là khoản chi phí lớn nhất, chiếm từ 50 đến 70% tổng chi phí sản xuất cá rô phi. Do đó, việc áp dụng các biện pháp tiết kiệm thức ăn không chỉ giúp giảm chi phí mà còn mang lại lợi ích kinh tế rõ rệt, đặc biệt đối với các hộ nuôi quy mô nhỏ vốn chiếm phần lớn tại các nước đang phát triển. Một nghiên cứu cho thấy, giảm khẩu phần ăn đến 50% thông qua phương pháp cho ăn cách ngày vẫn duy trì tốt tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống và năng suất ở mật độ 2–4 con/m². Không chỉ vậy, cách làm này còn nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn và cải thiện đáng kể lợi nhuận trong mô hình nuôi đơn canh cá rô phi.
Để nâng cao hiệu quả sản xuất thủy sản, trước hết cần hiểu rõ hơn về cách cá vây tiếp nhận và sử dụng các chất dinh dưỡng từ nguồn thức ăn đầu vào. Hiện nay, cơ chế cụ thể lý giải vì sao việc giảm tần suất cho ăn, thậm chí cho ăn cách ngày, vẫn có thể đạt năng suất tương đương dù lượng thức ăn sử dụng ít hơn vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn. Một số nghiên cứu gợi ý rằng, trong khoảng thời gian nhịn ăn, khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng ở ruột cá được cải thiện, giúp cá tận dụng hiệu quả hơn nguồn thức ăn ở lần cho ăn kế tiếp.
Ngoài ra, việc giảm bớt lượng thức ăn công nghiệp sẽ kích thích cá chủ động tìm kiếm các nguồn thức ăn tự nhiên sẵn có trong ao như tảo, ấu trùng côn trùng hay sinh vật phù du. Điều này giúp khẩu phần ăn của cá trở nên đa dạng hơn, đồng thời thúc đẩy quá trình tái chế và cân bằng dinh dưỡng trong hệ sinh thái ao nuôi. Sự đa dạng ấy không chỉ góp phần cải thiện chất lượng môi trường nước mà còn tạo điều kiện cho hệ vi sinh đường ruột phát triển khỏe mạnh, từ đó tăng hiệu quả hấp thu và chuyển hóa dinh dưỡng – yếu tố quan trọng giúp cá tăng trưởng nhanh, duy trì sức khỏe tốt và hạn chế rủi ro bệnh tật.
Hiện nay, vẫn chưa rõ liệu việc áp dụng chiến lược cho ăn với tần suất giảm có thể tác động đến hệ vi sinh vật đường ruột và biểu hiện gen liên quan đến vận chuyển dinh dưỡng ở cá rô phi, từ đó nâng cao khả năng hấp thu dinh dưỡng và hiệu quả sử dụng thức ăn hay không. Bài viết này – được chuyển thể và tóm tắt từ ấn phẩm gốc (Salger, SA và cộng sự, 2020. Tăng cường đa dạng sinh học của hệ vi khuẩn đường ruột và hiệu quả thức ăn ở cá rô phi nuôi ao theo các chiến lược cho ăn giảm tần suất) – báo cáo về một nghiên cứu đánh giá các cơ chế tiềm ẩn đằng sau hiệu quả thức ăn cao hơn ở cá được cho ăn cách ngày.
Thiết lập nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành đánh giá phương pháp cho ăn cách ngày nhằm xác định liệu cách tiếp cận này có thể áp dụng hiệu quả tại các khu vực khác trên thế giới hay không. Đồng thời, nghiên cứu cũng xem xét liệu những thay đổi trong hệ vi sinh đường ruột và sự biểu hiện của các gen liên quan đến vận chuyển dinh dưỡng ở cá rô phi có góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn trong mô hình quản lý này hay không. Bên cạnh đó, chúng tôi còn khảo sát khả năng giảm tần suất cho ăn xuống mức ba ngày một lần, với kỳ vọng có thể cải thiện hơn nữa hiệu quả sản xuất cá rô phi.
Thí nghiệm về tăng trưởng cá rô phi được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Thủy sản, Trường Đại học Nông nghiệp Bangladesh, thành phố Mymensingh, Bangladesh. Đối tượng nghiên cứu là cá rô phi sông Nile đã được chuyển đổi sang toàn đực (~3,5 g/con), được thả nuôi với mật độ 5 con/m² trong 16 ao diện tích 0,1 ha. Mỗi nghiệm thức được lặp lại bốn lần. Tất cả các nhóm thí nghiệm đều được bón phân hàng tuần với liều lượng cố định: 28 kg nitơ và 7 kg phốt pho/ha/tuần.
Hai mươi ao được chia ngẫu nhiên thành năm nghiệm thức (bốn ao mỗi nghiệm thức). Các nghiệm thức bao gồm: (T1) cho ăn thức ăn thương mại hàng ngày với việc bón phân hàng tuần cho ao, (T2) cho ăn thức ăn thương mại cách ngày với việc bón phân hàng tuần cho ao, (T3) cho ăn thức ăn thương mại ba ngày một lần với việc bón phân hàng tuần cho ao, (T4) bón phân hàng tuần cho ao mà không cho ăn bổ sung thức ăn thương mại và (T5) cho ăn hàng ngày với thức ăn thương mại mà không bón phân cho ao. Cá được cho ăn thức ăn công thức thương mại địa phương (CP Bangladesh, 30% protein thô), ban đầu ở mức 10% và sau đó giảm xuống 3% trọng lượng cơ thể mỗi ngày dựa trên lịch trình cho ăn tiêu chuẩn của cá rô phi.
Chiều dài và trọng lượng cá được theo dõi định kỳ hai tuần một lần trong suốt 12 tuần nuôi, thông qua việc lấy mẫu cá. Lượng thức ăn được điều chỉnh dựa trên kết quả lấy mẫu ngẫu nhiên 50 con cá rô phi từ mỗi ao, thực hiện hai tuần một lần. Sau 12 tuần (tương ứng ngày thứ 114 của thí nghiệm), toàn bộ cá được thu hoạch bằng lưới kéo từ ao. Tất cả cá thu được đều được đếm, cân và đo để xác định tỷ lệ sống và tổng sản lượng. Ngoài ra, mẫu mô ruột trước và mẫu phân từ đại tràng của cá rô phi cũng được thu thập để phục vụ phân tích tại Đại học Bang North Carolina, Raleigh, Hoa Kỳ.
Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm và nuôi cá; chất lượng nước; thu thập nhiều dữ liệu và mẫu sản xuất cá khác nhau cũng như phân tích chúng; và phân tích thống kê, hãy tham khảo ấn phẩm gốc.
Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy, cá rô phi được cho ăn cách ngày không có sự khác biệt đáng kể về tốc độ tăng trưởng hay tỷ lệ sống so với cá được cho ăn hàng ngày. Đáng chú ý, nhóm cá ăn cách ngày lại có hiệu quả sử dụng thức ăn tốt hơn, đồng thời hệ vi sinh đường ruột trở nên phong phú hơn cả ở nhóm vi sinh vật nhân sơ (tế bào không có nhân màng bao bọc) và nhân thực (tế bào có nhân màng bao bọc). Trong khi đó, mức độ phiên mã của một số chất vận chuyển dinh dưỡng ở nhóm cá này chỉ thay đổi rất ít so với các nhóm cho ăn hàng ngày, ba ngày một lần hoặc nhóm không cho ăn.
Ước tính thức ăn chế biến chiếm tới 50–70% tổng chi phí biến đổi trong nuôi cá rô phi và nhiều loài cá khác. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, áp dụng phương pháp cho ăn cách ngày kết hợp bón phân ao có thể giúp giảm tới 50% chi phí thức ăn cho cá rô phi sông Nile trưởng thành, nâng hiệu quả sử dụng thức ăn lên 76%, mà hầu như không ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống hay năng suất thu hoạch. Điều này đáng chú ý vì cả hai ao được cho ăn hàng ngày bằng bón phân (T1) hoặc không có bón phân (T5) cho ao đều có chi phí cao nhất trong nghiên cứu trong khi ao chỉ được bón phân (T4) lại có chi phí đầu vào thấp nhất. Với kết quả này, người nuôi cá rô phi hoàn toàn có thể giảm đáng kể chi phí sản xuất và đạt tỷ lệ lợi ích/chi phí (BCR) cao nhất, chủ yếu nhờ tiết kiệm được chi phí thức ăn thông qua chiến lược cho ăn cách ngày.
Việc cho cá ăn cách ngày giúp cải thiện khả năng sử dụng chất dinh dưỡng cho tăng trưởng, thể hiện qua tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) thấp hơn. Hiệu quả này còn gắn liền với nhiều yếu tố khác như: sự điều hòa trung gian của một số gen, sự đa dạng cao của hệ vi khuẩn đường ruột và vi khuẩn đường tiêu hóa nhân chuẩn. Đồng thời, nguồn thức ăn của cá cũng trở nên phong phú hơn, bao gồm cả thức ăn công nghiệp và nguồn dinh dưỡng tự nhiên trong ao. Tất cả những yếu tố này phối hợp cùng nhau giúp nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn, trong khi vẫn duy trì tốc độ tăng trưởng và sức khỏe tương đương với cá rô phi được cho ăn hàng ngày.
Chúng tôi cũng nghiên cứu sự thay đổi của hệ vi khuẩn đường ruột dưới tác động của các chiến lược cho ăn và bón phân, từ đó xác định những chủng vi khuẩn có lợi cho tăng trưởng và sức khỏe của cá rô phi. Việc xây dựng một hệ vi khuẩn đường ruột lành mạnh nhằm tối ưu khả năng hấp thụ dinh dưỡng đang trở thành một hướng nghiên cứu đầy triển vọng, không chỉ trong sinh học người mà còn trong khoa học nuôi trồng thủy sản. Cách tiếp cận này hứa hẹn bổ sung hiệu quả cho các phương pháp cho ăn bền vững hiện nay, đồng thời góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
Trong tất cả các nghiệm thức, nhóm vi khuẩn nhân sơ chiếm ưu thế nhất là Firmicutes – thành phần quan trọng của hệ vi sinh vật đường ruột ở nhiều loài động vật có xương sống. Tỷ lệ Firmicutes giảm khi giảm mức sử dụng thức ăn thương mại trong các ao được bón phân. Ở cá xương, sự gia tăng tương đối của Firmicutes có mối tương quan tích cực với lượng calo tiêu thụ. Trong nghiên cứu này, tỷ lệ Firmicutes cao hơn ở cá rô phi từ các nghiệm thức được cho ăn hằng ngày trong ao bón phân, cho thấy nguồn thức ăn giàu năng lượng dành cho nhóm cá này có thể rất dồi dào. Ngoài ra, các vi khuẩn thuộc họ Fusobacteriaceae và Clostridiaceae cũng được phát hiện với số lượng lớn nhất trong mẫu phân cá rô phi sông Nile của chúng tôi.
Tỷ lệ tăng trưởng và tỷ lệ sống cao nhất được ghi nhận ở ba nghiệm thức: T1 (cho ăn hằng ngày kết hợp bón phân ao), T2 (cho ăn cách ngày kết hợp bón phân ao) và T5 (chỉ cho ăn hằng ngày). Trong cả ba nghiệm thức này, chúng tôi phát hiện bảy đơn vị phân loại hoạt động (OTU – Operational Taxonomic Unit, một khái niệm dùng để nhóm các cá thể có quan hệ họ hàng gần) gồm: Acutodesmus sp., Cyanobacterium sp., Bacillus sp., Blautia sp., Anaerovorax sp., Sphingomonas sp. và Desulfococcus sp.. Hiện vẫn chưa xác định rõ các loài cụ thể tương ứng với những OTU này. Do đó, các nghiên cứu tiếp theo là cần thiết, không chỉ để nhận diện chính xác loài mà còn để làm rõ vai trò sinh học của chúng, cũng như đánh giá liệu chúng có thể góp phần thúc đẩy tăng trưởng của cá rô phi sông Nile hay không.
Nghiên cứu này đã ghi nhận sự hiện diện của sáu họ thực vật phù du nhân chuẩn và bốn nhóm động vật phù du trong các ao nuôi. Đáng chú ý, các loài thuộc các họ Bacillariophyceae, Chlorophyceae, Euglenophyceae, Rhodophyceae, cùng với các nhóm Giáp xác và Luân trùng cũng được phát hiện trong quần thể vi sinh vật có trong phân cá rô phi sông Nile. Sự trùng khớp giữa thành phần phù du trong ao nuôi và trong phân cá cho thấy cá rô phi đã khai thác nguồn phù du này như một dạng thức ăn bổ sung tự nhiên.
Trong nghiên cứu này, cá rô phi tiêu thụ nhiều loại sinh vật nhân chuẩn khác nhau có trong ao. Cá rô phi là loài ăn tạp, chúng tận dụng mọi nguồn thức ăn sẵn có để tăng trưởng. Vì vậy, khi giảm tần suất cho ăn thức ăn công nghiệp, cá có xu hướng tìm kiếm và sử dụng nhiều hơn các nguồn thức ăn tự nhiên, từ sinh vật phù du đến các loại thực vật thủy sinh. Đáng chú ý, nhóm cá rô phi T2 (được cho ăn xen kẽ ngày và bón phân cho ao) có mức độ đa dạng sinh vật nhân chuẩn trong ruột cao nhất. Sự phong phú này có thể mang lại nguồn dinh dưỡng đa dạng hơn, hỗ trợ tăng trưởng tốt hơn so với các nhóm cá ở những nghiệm thức khác.
Bón phân cho ao nuôi có thể mang lại lợi ích rõ rệt cho cá rô phi trong giai đoạn sinh trưởng, bởi nó kích thích sự phát triển của nguồn thức ăn tự nhiên, giúp khẩu phần của cá phong phú hơn. Bên cạnh đó, việc cho ăn cách ngày cũng góp phần thúc đẩy sự đa dạng của hệ vi sinh, vì cá sẽ tận dụng nhiều hơn các loài sinh vật phù du và thực vật trong ao so với những con được cho ăn hằng ngày.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ lợi ích – chi phí (BCR) và lợi nhuận ròng cao nhất trong nuôi cá rô phi đạt được khi áp dụng chế độ cho ăn xen kẽ trong ao có bón phân. Cá rô phi vốn là loài ăn tạp, dễ dàng sử dụng nhiều nguồn thức ăn khác nhau suốt vòng đời, từ thực vật phù du, động vật phù du cho đến các loại thức ăn tự nhiên khác được gia tăng nhờ bón phân hoặc bổ sung thức ăn chế biến. Khi được cho ăn xen kẽ, hoặc thậm chí ba ngày một lần, cá rô phi có xu hướng tìm kiếm và tận dụng nguồn thức ăn tự nhiên trong ao mạnh mẽ hơn so với khi được cho ăn hàng ngày. Nguồn thức ăn này hình thành từ sự gia tăng nitơ và phốt pho trong nước nhờ bón phân hoặc thức ăn thừa. Việc giảm phụ thuộc vào thức ăn công nghiệp giúp nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn tổng thể, thể hiện qua hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) thấp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng cho ăn với tần suất ba ngày một lần có thể làm giảm tốc độ tăng trưởng của cá.
Kết luận
Thức ăn thủy sản công nghiệp thường chiếm từ 50–70% tổng chi phí biến đổi trong nuôi cá rô phi. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, áp dụng phương pháp cho ăn cách ngày có thể giúp giảm tới 50% chi phí thức ăn, đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn gần 76%. Đáng chú ý, cách cho ăn này hầu như không ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống hay năng suất của cá rô phi nuôi trong ao.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, cá rô phi nuôi trong ao chỉ bón phân mà không bổ sung thức ăn có nguy cơ thiếu hụt dinh dưỡng. Nguyên nhân là các chất vận chuyển dinh dưỡng quan trọng trong ruột thường được tăng cường hoạt động để chuẩn bị cho quá trình hấp thụ chất hòa tan khi có thức ăn. Tuy nhiên, quá trình này bị hạn chế khi cá được cung cấp thức ăn bổ sung thường xuyên. Ở những cá thể được cho ăn cách ngày, sự biểu hiện ở mức trung gian của các chất vận chuyển dinh dưỡng trong ruột có thể phản ánh trạng thái tối ưu để hấp thụ dinh dưỡng hiệu quả nhất từ hệ tiêu hóa.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc kết hợp sử dụng phân bón và áp dụng chiến lược cho ăn cách ngày giúp gia tăng đáng kể sự đa dạng của hệ vi sinh vật đường ruột ở cá rô phi. Sự đa dạng này có thể góp phần thúc đẩy quá trình đồng hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng hiệu quả hơn. Các vi sinh vật có lợi được phát hiện trong quá trình này là những ứng viên tiềm năng để phân lập và phát triển thành chế phẩm sinh học, nhằm cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn, thúc đẩy tăng trưởng và nâng cao sức khỏe cho cá rô phi.
Nhìn chung, đây là nghiên cứu đầu tiên chứng minh rằng việc gia tăng đa dạng vi khuẩn đường ruột có thể góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn khi áp dụng chiến lược cho ăn với tần suất giảm trong nuôi cá rô phi sông Nile, và tiềm năng áp dụng cho cả các loài cá vây khác.
Theo Scott A. Salger, Jimi Reza, M.S., Courtney A. Deck, Md. Abdul Wahab, David A. Baltzegar, Alexander T. Murr, Russell J. Borski,
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Kiểm Soát Vibrio Trong Nuôi Tôm: Phần 1
- Kiểm Soát Vibrio Trong Nuôi Tôm: Phần 2
- An Toàn Sinh Học Thực Hành Tại Trang Trại Tôm