Aquaponic là sự kết hợp của nuôi thủy sản (aquaculture) và thủy canh (hydroponics, trồng cây không cần đất). Trong hệ thống aquaponic, nước thải giàu dinh dưỡng từ bể cá được sử dụng để trồng cây thủy canh, điều này là tốt cho cá vì rễ cây và hệ vi sinh vật sẽ giúp loại bỏ chất độc trong nước như NH3, NO− 2 ,... Cây và vi sinh vật có vai trò như một bộ lọc sinh học, làm giảm amôn, nitrít, nitrát, phốtpho; kết quả là nước sau khi lọc sẽ được tái tuần hoàn trở lại bể cá. Một mô hình aquaponic thường gồm có bể nuôi cá, tách cặn, lọc sinh học, hệ thống thủy canh và bơm. Ở hệ thống canh tác nước sâu - bè nổi, cây được trồng trên bè xốp nổi. Rễ cây được thả tự do trong nước, nơi xảy ra quá trình hấp thu chất dinh dưỡng. Hệ thống bè nổi có mực nước bên phía dưới bè sâu từ 25 đến 50 cm, nên lượng nước sử dụng trong hệ thống này nhiều hơn gấp bốn lần so với các hệ thống khác. Trong hệ thống tưới ngập xả cạn - giá thể sỏi, rễ của cây trồng và giá thể trơ có tác dụng loại bỏ các chất thải rắn từ bể cá, với hệ thống này không cần lắp đặt thêm bể lắng và lọc sinh học. Bùn và chất thải rắn từ bể cá bị giữ lại trong các giá thể trồng cây và được quần thể vi sinh vật phân giải.

Ảnh: Mô hình aquaponic

Cá lóc là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, thơm ngon. Nghề nuôi cá lóc đã đem lại hiệu quả kinh tế cao cho các hộ nông dân ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, sự ô nhiễm môi trường ao nuôi/vùng nuôi, sự bùng phát dịch bệnh do vi khuẩn, lạm dụng kháng sinh,... đã hạn chế sự phát triển nghề nuôi cá lóc thâm canh. Trong đó, vấn đề xử lý nước thải/tuần hoàn tái sử dụng nước cho các mô hình nuôi cá lóc là vấn đề nan giải cho người nuôi. Cá lóc cần nhu cầu protein rất cao cho tăng trưởng và trao đổi chất Nhưng phần lớn thức ăn không được sử dụng hoặc được bài tiết dưới dạng các hợp chất nitơ độc (amôn, nitrít) gây phú dưỡng hệ sinh thái nước. Trong quá trình nuôi, để đảm bảo môi trường nước tốt cho cá tăng trưởng, người nuôi phải thay nước thường xuyên. Do đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của hai hệ thủy canh (bè nổi và giá thể sỏi) lên các thông số chất lượng nước, tăng trưởng của cá và phát triển của rau trong mô hình aquaponic nuôi cá lóc kết hợp trồng cải xanh qui mô hộ gia đình. Cá lóc được thả nuôi với mật độ 40 con/75 lít nước và tiến hành nuôi trong 167 ngày. Hệ thống canh tác nước sâu – bè nổi (BN) và hệ thống tưới ngập xả cạn - giá thể sỏi (GTS), mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. Toàn bộ hệ thống thí nghiệm được đặt trong nhà lưới. Kết quả cho thấy các chỉ tiêu theo dõi hằng ngày như nhiệt độ, pH và ôxy hòa tan ở hai hệ thống như nhau và tương đối ổn định; trong khi chỉ tiêu EC ở nghiệm thức GTS cao hơn so với hệ thống BN. Tương tự, hàm lượng của các thông số theo dõi hàng tuần (amôn, nitrít, nitrát, phốtpho tổng và độ kiềm) ở nghiệm thức GTS cao hơn so với nghiệm thức BN. Trọng lượng trung bình của cá lóc cuối thí nghiệm, tăng trưởng tuyệt đối và tương đối và tỷ lệ sống ở hệ thống GTS cao hơn, nhưng FCR thấp hơn so với hệ thống BN. Trái lại, năng suất rau thu hoạch ở hệ thống BN cao hơn rất đáng kể so với hệ thống GTS.

Các chỉ tiêu chất lượng nước đo hằng ngày: nhiệt độ, pH, độ dẫn điện, ôxy hòa tan, TDS ở hệ thống thủy canh BN ổn định hơn so với hệ thống thủy canh GTS. Về các chỉ tiêu chất lượng nước đo hàng tuần: TAN, nitrít, nitrát, nitơ tổng, phốtpho tổng và phốtpho hòa tan ở hệ thống thủy canh BN đều thấp hơn so với hệ thống thủy canh GTS. So với các nghiên cứu khác, tăng trưởng của cá lóc nuôi trong hệ thống aquaponic ở nghiên cứu này còn thấp, nhưng FCR lại cao hơn. Mô hình aquaponic BN có năng suất rau đạt hiệu quả cao hơn so với mô hình GTS ở ba đợt trồng rau. Do đó, mô hình aquaponic BN hiệu quả cao hơn mô hình aquaponic GTS.

tnttrang