Trong bối cảnh nhiều vùng nuôi tôm tại Việt Nam đang phải đối mặt với nguồn nước độ mặn thấp, nghèo dinh dưỡng và khó kiểm soát dịch bệnh, việc tìm kiếm một mô hình nuôi hiệu quả, ổn định trở nên cấp thiết. Thực tế cho thấy, các phương thức nuôi truyền thống hoặc áp dụng đơn lẻ từng công nghệ chưa thể giải quyết triệt để những thách thức này. Sự ra đời của công nghệ BioRAS kết hợp hệ thống lọc tuần hoàn với kỹ thuật biofloc đang mang đến một hướng đi mới, vừa cải thiện môi trường nuôi, vừa nâng cao hiệu quả sản xuất.

Tôm thẻ chân trắng. Ảnh: ITN

Tôm thẻ chân trắng là đối tượng nuôi chủ lực của ngành thủy sản Việt Nam nhờ khả năng thích nghi rộng và giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, khi nuôi trong môi trường độ mặn thấp phổ biến ở các vùng nội đồng hoặc khu vực sử dụng nước ngầm đối tượng này lại bộc lộ nhiều hạn chế.

Nguồn nước trong các hệ thống này thường thiếu vi sinh vật có lợi và dinh dưỡng tự nhiên, khiến hệ sinh thái ao nuôi kém ổn định. Trong khi đó, tôm thẻ chân trắng có tập tính tận dụng mùn bã hữu cơ như một nguồn thức ăn bổ trợ. Khi môi trường thiếu nguồn hữu cơ phù hợp, tôm không chỉ sinh trưởng chậm mà còn tiêu tốn nhiều thức ăn công nghiệp hơn, làm tăng chi phí và rủi ro ô nhiễm.

Trên thế giới, công nghệ lọc tuần hoàn (RAS) được xem là giải pháp tiên tiến nhờ khả năng tái sử dụng nước, kiểm soát chặt chẽ các yếu tố môi trường và hạn chế dịch bệnh. Tuy nhiên, khi áp dụng vào điều kiện độ mặn thấp ở Việt Nam, RAS truyền thống bộc lộ những điểm chưa phù hợp. Hệ thống này ưu tiên loại bỏ chất hữu cơ để giữ nước “sạch”, trong khi chính phần hữu cơ đó lại có thể trở thành nguồn dinh dưỡng tự nhiên cần thiết 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)

Sự “lệch pha” giữa yêu cầu kỹ thuật của hệ thống và đặc tính sinh học của đối tượng nuôi đã tạo ra khoảng trống công nghệ, đòi hỏi một giải pháp tích hợp hiệu quả hơn.

Từ thực tiễn đó, TS. Đỗ Mạnh Hào cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã phát triển công nghệ BioRAS trong khuôn khổ dự án “Hoàn thiện và thử nghiệm quy trình công nghệ Biofloc lọc sinh học để nuôi tôm thẻ chân trắng trong môi trường có độ muối thấp”.

Cốt lõi của BioRAS không phải là việc “cộng gộp” hai công nghệ RAS và biofloc, mà là tái thiết kế toàn bộ hệ thống để hai quá trình này hỗ trợ lẫn nhau. Nếu như RAS đảm nhiệm việc xử lý và tái sử dụng nước, thì biofloc tạo ra các hạt sinh học giàu vi sinh và dinh dưỡng ngay trong bể nuôi. Hai thành phần này tương tác để hình thành một hệ sinh thái khép kín, nơi chất thải được chuyển hóa thành tài nguyên.

Theo TS. Đỗ Mạnh Hào, điểm khác biệt của BioRAS nằm ở việc cân bằng giữa “làm sạch” và “tái tạo dinh dưỡng”, thay vì triệt tiêu hoàn toàn chất hữu cơ như trong nhiều hệ thống truyền thống. Nhờ đó, môi trường nuôi vừa ổn định, vừa cung cấp nguồn thức ăn tự nhiên cho tôm.

Nền tảng của BioRAS được xây dựng từ các nghiên cứu triển khai từ năm 2018 tại Hải Phòng, khi nhóm đã thử nghiệm thành công mô hình RAS trong nuôi tôm thẻ chân trắng. Kết quả này trở thành bước đệm để phát triển mô hình tích hợp hoàn chỉnh hơn.

Trong giai đoạn triển khai dự án, nhóm nghiên cứu đã khảo sát nguồn nước cấp tại khu vực thử nghiệm. Nước chủ yếu là nước ngầm sau lọc cát, có độ mặn từ 2–5‰, pH trung tính và không phát hiện ô nhiễm kim loại nặng hay vi sinh vật nguy hiểm. Đây là điều kiện thuận lợi, dù hệ thống hạ tầng cần được cải tạo để đáp ứng yêu cầu của mô hình tuần hoàn.

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

Quy trình kỹ thuật được hoàn thiện theo hướng thích ứng với điều kiện độ mặn thấp. Tôm giống được thuần hóa bằng cách giảm dần độ mặn, mỗi lần 1‰ trong khoảng 24 giờ, giúp nâng cao tỷ lệ sống. Đồng thời, hệ thống lọc sinh học được kích hoạt để xử lý các hợp chất chứa nitơ, kết hợp tạo biofloc ngay trong bể nuôi.

Một yếu tố quan trọng khác là bổ sung khoáng đa lượng nhằm duy trì tỷ lệ ion Ca²⁺:Mg²⁺:K⁺ ở mức 1:2:1. Việc điều chỉnh này góp phần ổn định môi trường nước và hỗ trợ quá trình sinh trưởng của tôm.

Trên cơ sở đó, quy trình nuôi hai giai đoạn được xây dựng và thử nghiệm ở quy mô 50 m³ và 300 m³ mỗi bể. Mô hình cho thấy khả năng vận hành linh hoạt trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau.

Kết quả từ bốn mẻ nuôi thử nghiệm cho thấy những tín hiệu tích cực. Tôm đạt trọng lượng thu hoạch trung bình 14–15 g/con, tương đương 68–80 con/kg. Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) dao động từ 1,34 đến 1,49 – mức được đánh giá là hiệu quả trong điều kiện nuôi kiểm soát.

Đáng chú ý, tỷ lệ sống trong mẻ tối ưu đạt trên 85%, trong khi năng suất duy trì ổn định khoảng 2,5 kg/m³ mỗi mẻ. Đây là các chỉ số cho thấy hệ thống không chỉ hoạt động hiệu quả trong điều kiện thử nghiệm mà còn có tiềm năng ứng dụng thực tế.

Theo nhóm nghiên cứu, mục tiêu của dự án không dừng lại ở kết quả khoa học, mà hướng tới xây dựng một quy trình có thể chuyển giao và áp dụng trực tiếp trong sản xuất. Việc triển khai thử nghiệm ở quy mô khác nhau và trong điều kiện vận hành thực tế là bước quan trọng để kiểm chứng tính ổn định của công nghệ.

Trên thế giới, các mô hình kết hợp RAS và biofloc thường được áp dụng trong môi trường nước mặn hoặc nước lợ với yêu cầu đầu tư cao. Trong khi đó, BioRAS được thiết kế riêng cho điều kiện Việt Nam, nơi nguồn nước hạn chế, độ mặn thấp và yêu cầu kiểm soát dịch bệnh ngày càng khắt khe.

Điểm nổi bật của công nghệ này là khả năng tận dụng các vùng đất nội đồng, đất nhiễm mặn hoặc chua phèn những khu vực kém hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp truyền thống. Nhờ hệ thống tuần hoàn khép kín, lượng nước thay thế được giảm thiểu, kéo theo giảm chi phí và hạn chế xả thải ra môi trường.

Đặc biệt, các hạt biofloc đóng vai trò kép: vừa xử lý chất thải, vừa trở thành nguồn thức ăn tự nhiên. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí thức ăn mà còn cải thiện hệ số chuyển đổi và tăng cường sức khỏe của tôm.

Theo đánh giá của Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, BioRAS là giải pháp phù hợp với điều kiện nuôi tôm độ mặn thấp trong nước. Dự án đã tạo ra hệ thống sản phẩm khoa học tương đối hoàn chỉnh, bao gồm các công bố quốc tế, bài báo trong nước và một sáng chế đã được chấp nhận đơn hợp lệ.

Việc đào tạo cán bộ kỹ thuật và thử nghiệm tại doanh nghiệp bước đầu cho thấy khả năng tiếp nhận và vận hành công nghệ. Đây là yếu tố then chốt để BioRAS có thể được nhân rộng trong thực tế sản xuất.

Trong bối cảnh ngành thủy sản đang chịu áp lực từ biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường và yêu cầu ngày càng cao của thị trường, những giải pháp công nghệ như BioRAS đóng vai trò quan trọng.

Không chỉ giải quyết bài toán kỹ thuật, BioRAS còn góp phần định hình mô hình nuôi tôm theo hướng tuần hoàn, tiết kiệm tài nguyên và giảm thiểu tác động môi trường. Việc chuyển hóa chất thải thành nguồn dinh dưỡng ngay trong hệ thống là một bước tiến đáng chú ý, phù hợp với xu hướng kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp.

Từ những kết quả bước đầu, BioRAS cho thấy tiềm năng trở thành một trong những giải pháp chủ lực cho nuôi tôm tại các vùng độ mặn thấp ở Việt Nam. Nếu được triển khai rộng rãi, công nghệ này không chỉ nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nuôi mà còn góp phần sử dụng bền vững tài nguyên đất và nước những yếu tố ngày càng trở nên khan hiếm.