Tăng khả năng hấp thụ carbon để phát triển hệ vi khuẩn dị dưỡng

Vi khuẩn dị dưỡng là gì?

Dị dưỡng là thuật ngữ dùng để mô tả vi khuẩn lấy dinh dưỡng từ các nguồn chủ yếu là hữu cơ. Vi khuẩn dị dưỡng bao gồm cả hai loại vi khuẩn có lợi (probiotic) và vi khuẩn gây bệnh (vibrio). Cả hai loại vi khuẩn này đều xuất hiện tự nhiên trong môi trường nông nghiệp nói chung (bao gồm thủy sản). Vì nguồn dinh dưỡng chính của chúng là các hợp chất hữu cơ, vi khuẩn dị dưỡng đặc biệt hữu ích trong việc phân hủy các chất thải hữu cơ do động vật thủy sản nuôi tạo ra.

Vi khuẩn dị dưỡng dựa vào hai chất dinh dưỡng để phát triển mạnh, Nitrogen (N) và carbon (C). Như bất cứ ai trong ngành nuôi trồng thủy sản cũng đều biết, N thì có rất nhiều trong môi trường ao nuôi, do chất thải của động vật thủy sản rất giàu N.

Mặc dù lượng N rất dồi dào, nhưng sự phát triển của vi khuẩn dị dưỡng bị hạn chế bởi lượng carbon không có sẵn để tiêu thụ. Mục tiêu của việc tối ưu hóa tỷ lệ C:N là tăng mức độ cacbon đến một tỷ lệ thích hợp để cho phép vi khuẩn dị dưỡng phát triển mạnh. Nếu đạt được điều này, vi khuẩn sẽ có thể phân hủy chất thải hiệu quả và làm giảm hàm lượng amoniac trong nước.

Khuyến khích sự phát triển của vi khuẩn dị dưỡng

Cách đơn giản nhất để thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn dị dưỡng là thông qua việc tăng cường các yếu tố hóa học trong nước, mà chủ yếu là tăng lượng carbon có sẵn cho vi khuẩn dị dưỡng để tiêu thụ.

Một trong những cách rẻ nhất hiệu quả nhất để đưa cacbon vào môi trường nước ao nuôi là thêm mật đường. Mật rỉ đường là một chất phụ gia tuyệt vời cho nuôi trồng thủy sản vì nó chủ yếu là carbohydrate trong tự nhiên, chứa nhiều carbon và không chứa N. Thêm mật đường vào nước sẽ làm tăng mức cacbon nhanh chóng và quan trọng hơn là có thể nhanh chóng đạt tỷ lệ C:N hiệu quả.

Theo Dan Willet và Catriona Morrison trong bài viết Sử dụng mật đường để kiểm soát nitơ vô cơ và pH trong ao nuôi trồng thủy sản (click để xem chi tiết bài này):

Các thử nghiệm của Dan Willet và Catriona Morrison đã tìm cách thiết lập một tỷ lệ và liều lượng mật đường thích hợp để đảm bảo loại bỏ triệt để amoniac. Các thử nghiệm này là thực hành tiêu chuẩn, vì vậy các thử nghiệm đều xem xét liều lượng mật rỉ đường chỉ dựa trên nồng độ TAN (32 g mật/g TAN trong ao), cộng với liều lượng gấp đôi dựa trên phần 'không đo được' của N sinh học có sẵn (64 g/g TAN).

Sự cải thiện được công bố tại địa điểm thử nghiệm là trong vòng sáu giờ, 65% TAN được loại bỏ khỏi môi trường nước với liều lượng mật đường thấp hơn. Phản ứng không thể đạt được kết luận vì toàn bộ liều lượng mật đường đã được tiêu thụ. Liều lượng lớn hơn đã loại bỏ gần như tất cả TAN trong ao nuôi trồng thủy sản.

Quá trình sinh sản của vi khuẩn và tiêu thụ N và C là quá trình hiếu khí. Để đạt được kết quả tốt nhất, ao nuôi trồng thủy sản sẽ cần được sục khí. Sục khí sẽ cải thiện đáng kể tốc độ sinh sản và ngăn chặn bất kỳ hoạt động yếm khí nào có thể có tác động tiêu cực đến chất lượng nước.

Vi khuẩn có xu hướng kết tụ xung quanh các hạt lơ lửng và trở thành một phần của chu trình thức ăn cho đời sống thủy sinh vật. Vi khuẩn kết tụ cung cấp một nguồn protein dồi dào cho sự sống của động vật thủy sản và có thể làm giảm lượng thức ăn. Tuy nhiên, nếu có quá nhiều chất hữu cơ trên bề mặt, người nuôi cần phải thay nước định kỳ để duy trì chất lượng nước.

Một số enzym có thể được đưa vào cùng với mật đường sẽ liên kết với cacbon và khiến vi khuẩn dị dưỡng tiêu thụ dễ dàng hơn. Điều này có tác dụng vừa làm tăng tốc độ của phản ứng, vừa để phản ứng diễn ra trọn vẹn hơn, ít lãng phí hơn.

Theo Aquafind Articles (World Aquaculture Forum)

Lược dịch: KS. Châu Ngọc Sơn – VPAS JSC