(Bài nghiên cứu) Sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi tôm: Lịch sử, xu hướng và những cơ hội

Trong vài thập kỷ qua, nuôi trồng thủy sản đã trở thành ngành sản xuất lương thực phát triển nhanh nhất thế giới. Ngành nuôi tôm có tốc độ tăng trưởng trung bình 16,8%/năm. Tuy nhiên, cùng với việc nuôi tôm ngày càng được mở rộng đã làm tăng mối nguy về dịch bệnh, sự tích tụ của các chất độc và chất thải hữu cơ trong ao. Để đối phó với dịch bệnh, sử dụng kháng sinh và các biện pháp khử trùng trong nuôi trồng thủy sản đã và đang được sử dụng một cách phổ biến. Điều này đã làm tăng khả năng kháng thuốc của vi khuẩn và dẫn đến làm giảm hiệu quả của việc sử dụng kháng sinh đối với điều trị bệnh cho con người (Vaseeharan & Ramasamy, 2003). Thay vì giải quyết các mối đe doạ do dich bệnh gây ra, những biện pháp trên đã tạo ra môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh như Vibrio spp trong hệ thống nuôi. Điều này, cùng với những lo ngại về việc sử dụng kháng sinh, đã thúc đẩy việc tìm kiếm các biện pháp thay thế để xử lý dịch bệnh và giảm tỷ lệ chết, chẳng hạn như sử dụng các chế phẩm sinh học.

Lịch sử sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản

Chế phẩm sinh học đã được nghiên cứu và ứng dụng trong chăn nuôi từ những năm 1970. Cho tới cuối những năm 1980, ấn phẩm đầu tiên về việc kiểm soát sinh học trong nuôi trồng thuỷ sản được xuất bản, và từ đó, các nỗ lực nghiên cứu về vấn đề này tiếp tục tăng lên (Verschuere et al., 2000). Một ví dụ là các nhà nghiên cứu đã tìm ra các giải pháp sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản giúp phòng bệnh, hỗ trợ tăng trưởng và tăng tỷ lệ sống, và ngăn chặn sự tích tụ chất thải có nguồn gôc No-tơ trong ao nuôi.  

Nhu cầu tiêu thụ tôm ngày càng tăng cao đã thúc đẩy nông dân trên khắp Châu Á thả giống với mật độ ngày càng cao. Ở Việt Nam đã áp dụng hình thức nuôi tôm thâm canh vào năm 1989. Điều này đã thúc đẩy nông dân chuyển đổi từ nuôi tôm bán bán thâm canh với mật độ thả 5-15 PLs/m2 sang nuôi tôm thâm canh với mật độ 70-150 PLs/m2 (Leung & Engle, 2006; Hai et al., 2015). Việc nuôi tôm ở mật độ cao hơn đã gây ra nhiều vấn đề xấu trong ngành nuôi trồng thuỷ sản, vốn dĩ đã kém hơn ngành chăn nuôi trong việc áp dụng an toàn sinh học. Một cách so sánh dễ thấy là, trong lịch sử thành phố có mật độ dân cư cao sẽ có tỷ lệ mắc bệnh cao nhất. Mật độ dân cư cao tạo điều kiện cho một bệnh mới lây lan nhanh chóng.

Điều này cũng đúng trong sản xuất tôm. Tại Việt Nam, năm 2003 có trên 5.000 trại sản xuất tôm giống, sản xuất hơn 25,2 tỷ tôm giống để đáp ứng nhu cầu (Leung & Engle, 2006). Theo Tiến sĩ Addison Lawrence, một chuyên gia về ngành tôm tại Đại học Texas A&M, có 3 vấn đề chính phát sinh từ việc cách nuôi này. Thứ nhất, việc tăng số lượng tôm trong ao làm tăng khả năng xuất hiện bệnh mới. Thứ hai, mật độ cao gây thêm stress cho tôm, làm giảm khả năng miễn dịch và khả năng chống lại dịch bệnh. Thứ ba, việc cọ sát thường xuyên giữa các cá thể tôm tạo điều kiện cho bệnh dễ dàng lây lan ra toàn bộ ao. Đi cùng với vấn đề về mật độ thả cao, chất lượng tôm giống cũng đang có xu hướng giảm xuống, đặt biệt là vùng Đồng bằng sông Cửu Long, làm gia tăng khả năng thất bại (Leung & Engle, 2006).

Việc tăng áp lực do dịch bệnh đã khuyến khích các nhà sản xuất tôm tìm kiếm biện pháp điều trị hiệu quả hơn bằng cách sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi tôm. Ví dụ điển hình trên Hội chứng chết sớm có tên tiếng Anh là “early mortality syndrome” (EMS), hay còn được gọi là bệnh hoại tử gan tụy cấp với tên tiếng Anh là “acute hepatopancreatic necrosis disease” (AHPND). Hội chứng chết sớm lần đầu tiên được báo cáo trên tôm he (Penaeid) ở miền Nam Trung Quốc năm 2010. Bệnh do vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây ra. Sau đó, dịch bệnh tương tự được báo cáo ở Việt Nam, Thái Lan và Malaysia. Ngay cả thời điểm hiện tại, bệnh EMS vẫn đang tiếp tục tàn phá ngành nuôi tôm. Bệnh EMS rất nguy hiểm đối với ngành nuôi trồng tôm do tôm ở giai đoạn PLs rất dễ bị nhiễm bệnh trong vòng 20-30 ngày sau khi thả và tỉ lệ chết lên tới 100% trong hầu hết các ổ dịch. Tổn thất đối với ngành nuôi tôm châu Á lên đến 1 tỷ USD (theo Hiệp hội Nuôi trồng Thuỷ sản Toàn cầu (GAA), 2013).

Những biện pháp đầu tiên được người nuôi áp dụng để đối phó với sự bùng phát của dịch bệnh là sử dụng thuốc kháng sinh điều trị bệnh cho tôm và giảm thiểu thiệt hại. Đối với động vật trên cạn, hiệu quả của kháng sinh có thể được kiểm soát ở một mức độ mào đó, tuy nhiên trong ao có rất nhiều các yếu tố thử thách khác. Tiến sĩ Lawrence mô tả ảnh hướng tiêu cực của kháng sinh như một thảm họa cho sản xuất. Kháng sinh không tồn tại lâu mà sẽ thông qua đường nước gây ra sự kháng thuốc ở vi khuẩn trên diện rộng và tạo nên mối lo ngại sức khỏe toàn cầu. Việc sử dụng khánh sinh chỉ là một giải pháp tạm thời và cuối cùng cũng sẽ phải thay thế bởi giải pháp ít nguy hại hơn.

Việc sử dụng các vi sinh vật có lợi thay vì sử dụng kháng sinh để phòng bệnh trên tôm đã được thử nghiệm bởi các nhà nghiên cứu và các hộ nông dân ở tất cả các vùng sản xuất tôm hàng đầu trên thế giới. Các vấn đề về bệnh trong quá khứ cho thấy: mặc dù công nghệ vi sinh đã được chứng minh là có hiệu quả trong một số môi trường thử nghiệm cụ thể và có kiểm soát, việc ứng dụng rộng rãi như là thực hành nuôi trồng thủy sản tốt vẫn chưa cho kết quả tôt do việc thiếu hiệu quả trong hoạt động sản xuất.

Xu hướng hiện tại

Các biện pháp thay thế kháng sinh trong nuôi tôm vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu và thử nghiệm bởi người nuôi. Những giải pháp hàng đầu vẫn là kỹ thuật chuẩn bị ao nuôi, xử lý nước, nâng cao chất lượng di truyền trong sản xuất tôm giống, khẩu phần ăn, điều chỉnh nhịp độ cho ăn, và thời điểm thu hoạch hợp lý.

Một trong những chiến lược hiện nay được sử dụng để chống lại dịch bệnh tôm là công nghệ nuôi nước xanh (De Schryver et al., 2014). Đặc điểm của hệ thống này là sự kết hợp hệ vi tảo với hệ vi sinh vật để có thể cạnh tranh các chất dinh dưỡng với các vi khuẩn gây bệnh và sản xuất các hợp chất ức chế khả năng sống của các vi khuẩn gây bệnh (Natrah et al., 2014).

Dù sử dụng biện pháp nào thì việc áp dụng quản lý tốt trang trại, thức ăn và nước ao nuôi vẫn giúp đảm bảo ngăn chặn dịch bệnh.

Nếu xem xét trên nhiều phương diện, các nghiên cứu đang tiến hành cho thấy rằng, dịch bệnh sẽ trở nên tệ hơn bởi một số phương pháp canh tác thông thường và xu hướng thả mật độ cao, từ đó làm giảm chất lượng nước. Với mật độ thả nuôi ban đầu, tôm không gây ra các vấn đề đáng kể đối với chất lượng nước. Khi chúng có kích thước nhỏ, tỷ lệ trao đổi chất và nhu cầu thức ăn cũng thấp. Tuy nhiên, khi tôm lớn, việc tăng sinh khối sẽ dẫn đến chất lượng nước xấu đi do sự tích tụ của chất thải từ quá trình chuyển hóa, sự phân hủy thức ăn thừa và chất hữu cơ (Prabhu et al., 1999). Điều này tạo ra một môi trường thuận lợi cho dịch bệnh phát triển trong các hệ thống nuôi.

Chất lượng nước nói chung đang ngày một kém đi, không chỉ bởi vì ảnh hưởng từ ngành nuôi trồng thủy sản. Sự gia tăng dân số, đặc biệt ở những nơi không có hệ thống xử lý nước thải hiện đại, sẽ tạo nên chất thải hữu cơ cao trong nguồn nước. Một lí do khác cho việc suy giảm chất lượng nước là độ mặn tăng do sự biến đổi khí hậu. Nông dân vùng Đồng bằng sông Cửu Long Điều đặc biệt bị ảnh hưởng do độ mặn của nước biển tăng lên. Các hộ nông dân nuôi tôm nhỏ lẻ sống gần sông áp dụng biện pháp nuôi luân canh tôm-lúa đã bị thiệt hại trung bình từ 15 tới 30 triệu VND trong năm 2015 do vấn đề độ mặn tăng trong vùng nuôi ở Bến Tre năm 2016. Xuất phát từ viêc người nuôi tôm sử dụng nước sông để cấp cho các ao nuôi, chất lượng nước đang ngày càng kém dần và đang tiếp tục giảm trừ khi nông dân áp dụng một số biện pháp xử lý nước.

Biện pháp phổ biến hiện nay là khử trùng toàn bộ nước ao và đáy ao được cho là có thể diệt được các vi khuẩn gây bệnh (như EMS / AHPND). Ví dụ, clorin được sử dụng rộng rãi để khử trùng các trại giống và ao nuôi. Tuy nhiên, việc làm này cũng loại bỏ các động vật phù du, một nguồn thức ăn tự nhiên thứ cấp quan trọng cho tôm trước khi thả. Hệ thống “nước sạch” (do khử trùng bằng clorin) này cũng dẫn đến sự phát triển của các vi khuẩn có khả năng tăng sinh khối nhanh (như các vi khuẩn gây bệnh Vibrio spp.) chúng tái xâm chiếm trong môi trường nước (Attramadal et al., 2012). Clorin và các biện pháp khử trùng khác làm giảm tổng số các vi khuẩn có khả năng cạnh tranh với dinh dưỡng dư thừa trong ao nuôi. Quá trình này cũng diệt quần thể tảo, do đó làm tăng nguồn thức ăn cho vi khuẩn gây bệnh, chẳng hạn như Vibrio. Trên thực tế, những điều này đã là nguyên nhân dẫn đến sự bùng phát của bệnh phát sáng lan rộng vào đầu những năm 1990. Trong tất cả các trường hợp, sự gia tăng Vibrio cơ hội đã được chứng minh có sự xuất hiện trong ao nuôi sau khi khử trùng ao (Lavilla-Pitogo et al., 1998, Bratvold et al., 1999).  

Để đối phó với dịch bệnh bùng phát, việc bổ sung các vi sinh đã được đánh giá giúp cải thiện các yếu tố sinh học đối với chất lượng nước. Các vấn đề có thể nảy sinh khi các sản phẩm này được sử dụng một cách bừa bãi để xử lý chất thải hữu cơ trong ao nuôi tôm. Chúng có thể nhanh chóng làm giảm lượng oxy hoà tan (DO) trong nước, làm tăng hàm lượng nitrit độc hại (NO2ˉ) và amoniac (NH4+). Tuy nhiên, bằng cách sử dụng công nghệ tăng vi sinh và các biện pháp ứng dụng hợp lí sẽ tạo ra một hệ vi sinh có lợi và bền vững trong nước ao. Bằng việc áp dụng công nghệ vi sinh một cách chính xác, các trang trại nuôi trồng thuỷ sản có thể đạt được kết quả mong muốn làm giảm chất hữu cơ trong khi duy trì lượng các chất độc hại như nitrit và amoniac ở nồng độ thấp. Một hệ thống nước có quần thể vi sinh bền vững cũng sẽ loại bỏ các cơ hội cho vi khuẩn có hại như Vibrio spp. phát triển nhanh (Attramadal et al., 2012).

Cách tiếp cận của BiOWiSH

Giải pháp hàng đầu và xu hướng mới nhất để giải quyết những vấn đề trên là việc ứng dụng công nghệ của BiOWiSH Technology về Thực Hành Quản Lí Trong Sản Xuất Tôm Tốt Nhất kết hợp với các sản phẩm vi sinh của BiOWiSH® cho cả xử lý nước và thức ăn. Chương trình này bao gồm tất cả các khía cạnh tốt nhất của các xu hướng như đề cập ở trên trong ngành nuôi tôm.

BiOWiSH cung cấp các sản phẩm dễ sử dụng cho người nuôi để cải thiện sức khoẻ tôm và sản xuất. Dựa trên kiến thức hiện có, BiOWiSH đã dành nhiều năm nghiên cứu và phát triển các sản phẩm sinh học cho phép người nuôi tôm và cá chuyển đổi hệ sinh thái vi sinh hiện có sang các sinh vật có lợi cho nước ao, đất và môi trường sống của tôm/cá. Giải pháp của BiOWiSH sử dụng công nghệ vi sinh đã được cấp bằng sáng chế nhằm nâng cao chất lượng nước và sức khoẻ đường ruột vật nuôi.

BiOWiSH® AquaFarm là sản phẩm vi sinh xử lý nước thích hợp cho tất cả các hệ thống nuôi trồng thuỷ sản, bao gồm ao, bể, trại sản xuất giống, ươm vèo hoặc hệ thống nước tuần hoàn. Các chất xúc tác sinh học mạnh mẽ trong BiOWiSH® có tác dụng trong nhiều điều kiện môi trường sinh học khác nhau để cải thiện chất lượng nước bằng nhiều cách. BiOWiSH® AquaFarm tăng tốc quá trình phân hủy chất thải hữu cơ và bùn đáy ao, giảm thiểu chất rắn hữu cơ lơ lửng trong nước. Điều này giúp làm giảm mùi bùn ao và chi phí nhân công cho việc xử lý ao. Quan trọng hơn, BiOWiSH® cũng làm giảm và ngăn ngừa sự tích tụ các hợp chất có hại như amoniac, nitrit và hydrogen sulfide (H2S). Thêm vào đó, BiOWiSH® làm giảm nguy cơ dịch bệnh bằng cách ức chế sự phát triển của vi khuẩn Vibrio gây bệnh trong ao, làm tăng mật số vi khuẩn có lợi. Kết quả là chất lượng nước được cải thiện mà không gặp các vấn đề gì từ phương pháp khử trùng clo và các phương pháp khử trùng truyền thống khác.

BiOWiSH® MultiBio 3PS là chế phẩm bổ sung vào thức ăn cho tôm có chứa các hợp chất ức chế (prebiotic), vi sinh vật hữu ích và các chất được tạo ra tự các vi sinh vật hữu ích (postbiotic) hoạt động cùng nhau để giúp tiêu hóa thức ăn, duy trì sức khoẻ ruột tôm và giúp phòng ngừa bệnh. Thêm BiOWiSH® MultiBio 3PS vào thức ăn nuôi tôm sẽ cải thiện tốc độ tăng trưởng, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, giảm lượng thức ăn thừa và giảm tỷ lệ chết. Công thức này giúp ngăn ngừa Vibrio phát triển trong ruột, giảm nguy cơ mắc bệnh, như EMS, và thay thế việc sử dụng kháng sinh, giải quyết một số mối lo ngại liên quan đến việc lạm dụng kháng sinh.

Cùng với những đổi mới trong quản lý nuôi trồng thủy sản, sự kết hợp giữa BiOWiSH® AquaFarm và BiOWiSH® MultiBio 3PS tạo cơ hội cho nông dân nuôi tôm nhận được lợi ích từ việc sử dụng công nghệ vượt trội và ứng dụng trong thực hành sản xuất, mang lại sản lượng cao hơn, con tôm khỏe mạnh và tổng năng suất được cải thiện.

Tài liệu tham khảo

Ben Tre, Tra Vinh, Kien Giang (2016) The drought and salinity intrusion in the Mekong River Delta of Vietnam. CGIAR Research Centers in Southeast Asia Assessment Report. Available: https://cgspace.cgiar.org/rest/bitstreams/78534/retrieve. Truy cập ngày 19/12/2017.

GAA (Tháng 5/2013) Cause of EMS shrimp disease identified. GAA News Releases. Available: http://www.gaalliance.org/newsroom. Truy cập  29/3/2014.

Attramadal KJK, Salvesen I, Xue RY, Øie G, Storseth TR, et al. (2012) Recirculation as a possible microbial control strategy in the production of marine larvae. Aquac Eng 46: 27-39.

Bratvold D, Lu J, Browdy CL (1999) Disinfection, microbial community establishment and shrimp production in a prototype biosecure pond. J World Aquac Soc 30: 422–432.

De Schryver P, Defoirdt T, Sorgeloos P (2014) Early Mortality Syndrome Outbreaks: A Microbial Management Issue in Shrimp Farming? PloS Pathog 10(4): e1003919. doi:10.1371/journal.ppat. 1003919

Hai, Tran & Pham Minh, Duc & Nam Son, Vo & Minh, Truong & Nguyen, Phuong. (2015). Innovation of marine shrimp seed production and farming in Vietnam. World Aquaculture.

Lavilla-Pitogo CR, Lean˜o EM, Paner MG (1998) Mortalities of pond-cultured juvenile shrimp, Penaeus monodon, associated with dominance of luminescent vibrios in the rearing environment. Aquaculture 164: 337–349.

Leung, P., & Engle, C. R. (2006). Shrimp culture economics, market, and trade.

Natrah FMI, Bossier P, Sorgeloos P, Yusoff FM, Defoirdt T (2014) Significance of microalgalbacteria interactions for aquaculture. Reviews in Aquaculture 6: 48-61.

Prabhu NM, Nazar AR, Rajagopal S & Khan SA (1999) Use of probiotics in water quality management during shrimp culture. J Aqua Trop 14: 227-236.

Vaseeharan B & Ramasamy P (2003) Control of pathogenic Vibrio spp. By Bacillus subtilis BT23, a possible probiotic treatment for black tiger shrimp Penaeus monodon. Lett Appl Microbiol 36: 83-87.

Verschuere L, Rombout G, Sorgeloos P & Verstraete W (2000) Probiotic bacteria as biological control agents in aquaculture. Microbiol Mol Biol Rev 64: 655-671.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *