HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LÊ ĐỨC CÔNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ ĐẾN SINH
TRƯỞNG, TỶ LỆ SỐNG VÀ HIỆU QUẢ SẢN XUẤT CỦA
MƠ HÌNH NI CÁ RƠ PHI THÂM CANH ỨNG DỤNG
CÔNG NGHỆ BIOFLOC (BFT) TRONG MÔI TRƯỜNG
NƯỚC LỢ TẠI HẢI PHỊNG

Ngành:

Ni trồng thủy sản

Mã số:
Người hướng dẫn khoa:
học:

8 62 03 01
PGS.TS. Kim Văn Vạn
TS. Nguyễn Xuân Thành

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những số liệu viết trong bản luận văn này là trung thực. Kết quả
nghiên cứu chưa từng cơng bố ở bất kỳ cơng trình nào. Kết quả có được ở luận văn là do
sự cố gắng làm việc, nghiên cứu và học hỏi một cách nghiêm túc của bản thân.
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Tác giả luận văn

Lê Đức Công

i


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Kim Văn
Vạn, TS Nguyễn Xuân Thành, những người đã hướng dẫn giúp đỡ và tạo điều kiện để tơi
hồn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Thủy sản – Học viện Nông nghiệp Việt Nam,
Trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật và Thủy sản, Viện Tài nguyên và Môi trường biển đã
quan tâm, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu xây dựng mơ hình
ni cá rơ phi thâm canh trong mơi trường nước lợ bằng cơng nghệ Biofloc tại Hải
Phịng” đã hỗ trợ và tạo điều kiện tốt nhất có thể trong suốt thời gian tôi thực hiện
luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời tới các anh, chị đồng nghiệp, bạn bè, gia đình đã cổ vũ,
động viên tơi trong suốt quá trình thực hiện đề tài luận văn./.
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Tác giả luận văn

Lê Đức Công

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................ i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii

Mục lục ....................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt.................................................................................................... v
Danh mục bảng ............................................................................................................vi
Danh mục hình ........................................................................................................... vii
Trích yếu luận văn ..................................................................................................... viii
Thesis abstract ..............................................................................................................ix
Phần 1. Mở đầu ........................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết phải thực hiện đề tài luận văn ..................................................... 1

1.2.

Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................... 2

1.3.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 3

Phần 2. Tổng quan tài liệu .......................................................................................... 4
2.1.

Tình hình nghiên cứu, ứng dụng BFT trên thế giới ........................................... 4

2.2.

Tình hình nghiên cứu, ứng dụng BFT tại Việt Nam ........................................ 13

Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 20
3.1.


Thời gian và địa điểm nghiên cứu ................................................................... 20

3.2.

Bố trí thí nghiệm ............................................................................................ 20

3.2.1.

Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của
cá rô phi nuôi thâm canh trong môi trường nước lợ bằng BFT ........................ 20

3.2.2.

Bố trí mơ hình thử nghiệm ni cá rơ phi trong mơi trường nước lợ bằng
BFT ................................................................................................................ 22

3.2.3.

Cách tạo, duy trì biofloc và cho cá ăn ở các thí nghiệm và mơ hình thử
nghiệm ........................................................................................................... 24

3.2.4.

Phương pháp phân tích ................................................................................... 25

3.2.5.

Phương pháp xử lý số liệu .............................................................................. 27


Phần 4. Kết quả nghiên cứu ...................................................................................... 28
4.1.

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng và tỷ lệ sống
của cá rô phi nuôi thâm canh trong môi trường nước lợ bằng BFT .................. 28

4.1.1.

Biến động các yếu tố môi trường trong q trình thí nghiệm ........................... 28

4.1.2.

Chỉ số thể tích floc (Floc Volume Index –FVI) ............................................... 38

iii


4.1.3.

Thành phần dinh dưỡng của hạt biofloc .......................................................... 40

4.1.4.

Tốc độ sinh trưởng và tỷ lệ sống của cá .......................................................... 41

4.2.

Kết quả thử nghiệm mơ hình ni cá rơ phi trong mơi trường nước lợ bằng
BFT tại Hải Phịng.......................................................................................... 45


4.2.1.

Biến động các yếu tố mơi trường trong ao thí nghiệm ..................................... 45

4.2.2.

Biến động chỉ số thể tích biofloc (FVI) ........................................................... 51

4.2.3.

Sinh trưởng của cá .......................................................................................... 52

4.2.4.

Khái toán hiệu quả kinh tế khi áp dụng BFT nuôi cá rô phi trong môi
trường nước lợ quy mô thử nghiệm................................................................. 54

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ................................................................................... 56
5.1.

Kết luận.......................................................................................................... 56

5.2.

Kiến nghị ....................................................................................................... 56

Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 57
Phụ lục ....................................................................................................................... 63

iv



DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

BFT

Công nghệ biofloc

BOD

Nhu cầu ơ xy hóa sinh học (Biochemical Oxygen Demand)

Chc

Các bon hữu cơ

COD

Nhu cầu ơ xy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

DFI

Thức ăn tiêu thụ theo trọng lượng khô

DGR

Tỷ lệ sinh trưởng tuyệt đối (Daily Growth Rate)


DO

Hàm lượng ơ xy hịa tan trong nước (Dessolved Oxygen)

ĐVPD

Động vật phù du

ĐVTM

Động vật thân mềm

FAO

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp liên hiệp quốc
(Food and Agriculture Organization of the United Nations)

FCR

Hệ số thức ăn

FVI

Chỉ số thể tích của Biofloc

GHCP

Giới hạn cho phép


NN&PTNT

Nơng nghiệp và Phát triển Nông thôn

Nts

Ni tơ tổng số

NTTS

Nuôi trồng thủy sản

PER

Hiệu quả sử dụng Protein

Pts

Phốt pho tổng số

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

SGR

Tỷ lệ sinh trưởng tương đối (Specific Growth Rate)

TB


Trung bình

TVPD

Thực vật phù du

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1.

Biến động các yếu tố môi trường nền trong q trình thí nghiệm .............. 28

Bảng 4.2.

Kết quả theo dõi các yếu tố môi trường dinh dưỡng trong các
thí nghiệm ................................................................................................ 31

Bảng 4.3.

Biến động chỉ số thể tích trong các thí nghiệm .......................................... 39

Bảng 4.4.

Thành phần dinh dưỡng trong biofloc ....................................................... 40

Bảng 4.5.

Kết quả theo dõi tốc độ sinh trưởng của cá rô phi (gram) .......................... 41


Bảng 4.6.

Sinh trưởng tương đối – SGR (%.ngày-1) và Sinh trưởng tuyệt đối –
DGR (g .ngày-1) ........................................................................................ 42

Bảng 4.7.

Các chỉ tiêu theo dõi để đánh giá thí nghiệm ở các nghiệm thức mật
độ sau 86 ngày nuôi cá.............................................................................. 44

Bảng 4.8.

Biến động các yếu tố mơi trường nền trong q trình thí nghiệm .............. 45

Bảng 4.9.

Kết quả theo dõi các yếu tố dinh dưỡng trong môi trường tại các ao
thử nghiệm ............................................................................................... 46

Bảng 4.10. Sinh trưởng tương đối – SGR (%.ngày-1) và Sinh trưởng tuyệt đối –
DGR (g. ngày-1) ........................................................................................ 53
Bảng 4.11. Kết quả theo dõi các chỉ tiêu ở các ao thử nghiệm nuôi cá rô phi .............. 54

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1.


Chu trình Ni tơ ứng dụng BFT trong ni cá rơ phi................................... 12

Hình 3.1.

Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ .......................................... 21

Hình 3.2.

Hệ thống bể bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ ................................ 21

Hình 3.3.

Ao ni thực nghiệm ................................................................................ 23

Hình 4.1.

Biến động giá trị TAN trong q trình thí nghiệm ..................................... 33

Hình 4.2.

Biến động hàm lượng tổng chất rắn lơ lứng trong các thí nghiệm.............. 34

Hình 4.3.

Biến động VSS trong các lơ thí nghiệm .................................................... 35

Hình 4.4.

Diễn biến biến động hàm lượng Nitorite (mg/l) tại các nghiệm thức ......... 36


Hình 4.5.

Diễn biến biến động hàm lượng Nitorate (mg/l) tại các nghiệm thức ......... 37

Hình 4.6.

Diễn biến hàm lượng NH3-N (mg/l) tại các nghiệm thức ........................... 38

Hình 4.7.

Diễn biến biến động FVI (ml/l) tại các nghiệm thức.................................. 39

Hình 4.8.

Sinh trưởng của cá tại các thí nghiệm ....................................................... 42

Hình 4.9.

Tỷ lệ sống của cá (%) tại các thí nghiệm ................................................... 43

Hình 4.10. Biến động TAN (mg/l) trong các ao nuôi thử nghiệm ............................... 47
Hình 4.11. Biến động TSS (mg/l) trong các ao ni thử nghiệm ................................. 48
Hình 4.12. Biến động NO2 - N (mg/l) trong các ao ni thử nghiệm .......................... 49
Hình 4.13. Biến động NO3 - N (mg/l) trong các ao nuôi thử nghiệm ........................... 49
Hình 4.14. Biến động NH3 - N (mg/l) trong các ao ni thử nghiệm ........................... 50
Hình 4.15. Biến động BOD, COD trong các ao nuôi thử nghiệm ................................ 50
Hình 4.16. Biến độ chỉ số thể tích biofloc (ml/L) trong các ao ni ............................ 51
Hình 4.17. Tốc độ sinh trưởng khối lượng của cá trong các ao nuôi thí nghiệm .......... 52

vii



TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Lê Đức Cơng
Tên luận văn: Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng, tỷ lệ sống và hiệu quả
sản xuất của mô hình ni cá rơ phi thâm canh ứng dụng cơng nghệ Biofloc (BFT) trong
mơi trường nước lợ tại Hải Phịng
Ngành: Nuôi trồng thủy sản

Mã số: 8 62 03 01

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu của luận văn
Xác định được mật độ cá rô phi phù hợp nuôi thâm canh trong môi trường nước lợ
ứng dụng công nghệ Biofloc (BFT) đạt hiệu quả cao.
Phương pháp nghiên cứu
Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của cá rô phi
nuôi thâm canh trong môi trường nước lợ bằng BFT và bố trí mơ hình thử nghiệm ni
cá rô phi trong môi trường nước lợ bằng BFT.
Các kết quả nghiên cứu
Nghiên cứu xác định được mật độ cá rô phi phù hợp nuôi thâm canh trong môi
trường nước lợ ứng dụng công nghệ Biofloc (BFT) đạt hiệu quả cao, đồng thời góp phần
xây dựng hồn thiện quy trình kỹ thuật nuôi cá rô phi thương phẩm trong môi trường
nước lợ ứng dụng công nghệ biofloc.Thử nghiệm 3 ao ni cá rơ phi nước lợ, diện tích
200 m²/ao. Ở ao I và ao IIvới công nghệ biofloc (BFT), mật độ thả 6 con / m² và 8 con /
m² tương ứng. Ao III khơng cóBFT (đối chứng) ni bằng công nghệ thay nước phổ biến
hiện nay, mật độ thả 3 con / m². Kết quả cho thấy, các yếu tố môi trường ao nuôi cá như
TAN, TSS, NO2- N, NO3- N, NH3 –N, BOD và COD với BFT tốt hơn so với khơng có
BFT (P <0,05). Trong năm tháng thử nghiệm, từ kích cỡ thả ban đầu 3,3 ± 0,41 g / con
để thu hoạch cỡ cá trung bình ở ao I, II và III là 646,3g / cá; Lần lượt là 568,7 g / con,

659,7 g / con. Năng suất ao I là 37 tấn / ha; ao II là 43 tấn /ha ha; ao đối chứng là 18 tấn
/ ha, hiệu quả kinh tế của ao nuôi BFT cao hơn ao không nuôi. Ao BFT, với lợi nhuận
ròng 5,8-6 lần, và tỷ suất lợi nhuận 2,93 - 3,78 lần. Các kết quả nghiên cứu góp phần
khẳng định hiệu quả ứng dụng BFT trong nuôi thâm canh cá rô phi ở vùng nước lợ, là cơ
sở để tiếp tục nghiên cứu và phát triển mơ hình ni cá rô phi bằng BFT ở vùng nước lợ.

viii


THESIS ABSTRACT
Name of candidate: Le Duc Cong
Thesis title: Study on the effects of density on growth, survival and production efficiency
of the intensive tilapia farming model using Biofloc technology (BFT) in brackish water
environment in Hai Phong
Major:

Code: 8 62 03 01

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives
Determining the density of tilapia suitable for intensive farming in brackish water
environment using Biofloc technology (BFT) with high efficiency.
Materials and Methods
Experiment arrangement for the effect of density on growth and survival of
intensively cultured tilapia in brackish water by BFT and Experimental modeling of tilapia
culture in brackish water using BFT.
Main findings and conclusions
Research to determine the suitable density of tilapia for intensive farming in
brackish water environment using Biofloc (BFT) technology to achieve high efficiency,
at the same time contribute to building the complete technical process of farming

tilapia. products in brackish water environment using biofloc technology.
Experimental with three tilapia culture ponds in brackish water, area of 200 m2/pond.
In pond I and pond II with biofloc technology (BFT), stocking densities 6 fish/ m² and
8 fish/ m² respectively. Pond III without BFT (control) cultured by the current popular
water exchange technology, the stocking densities 3 fish/ m². The results showed that,
environment factors in fish culture pond, such as TAN, TSS, NO2- N, NO3 - N,NH3N, BOD, and COD with BFT was better than without BFT (P <0.05). In five months
experiment, from the initial stocking size of 3.3 ± 0.41 g/fish to harvest the average
fish size in ponds I, II and III were 646.3g/fish; 568.7 g/fish, 659.7 g/fish, respectively.
Productivity of pond I was 37 tons/ ha; pond II was 43 tons /ha; control pond was 18
tons/ha.The economic efficiency of with BFT ponds was higher than the without BFT
pond, with a net profit 5.8-6 times, and the profit margin 2.93 - 3.78 times. The
research results contribute to affirming the effectiveness of application BFT in intensive
tilapia culture in brackish water, which is the basis for further research and development
tilapia culture model by BFT in brackish water.

ix


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT PHẢI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Cá rơ phi là lồi ăn tạp, thích nghi mơi trường rộng, khả năng chịu đựng với
biến đổi nhiệt độ rất cao. Cá rơ phi là lồi rộng muối, có khả năng sống được trong
mơi trường nước ngọt, nước lợ. Cá rơ phi là lồi cá ăn tạp, thức ăn chủ yếu là mùn
bã hữu cơ, sinh vật phù du, côn trùng, thực vật thuỷ sinh. Trong nuôi thâm canh,
cá cũng ăn các loại thức ăn chế biến từ cá tạp, cua, ghẹ, ốc, bột cá khô, bột bắp,
bột khoai mì, khoai lang, bột lúa, cám mịn, bã đậu nành, bã đậu phộng. Cá rô phi
dễ nuôi, giá thành sản xuất thấp, thị trường tiêu thụ rộng. Nhu cầu về cá rô phi trên
thế giới tiếp tục tăng nhanh, khối lượng tiêu thụ, giá cá rô phi giữ ở mức ổn định,
nên trong tương lai tốc độ tăng trưởng ngành cá rô phi dự kiến sẽ tiếp tục phát triển
(FAO, 2016).

Cho đến nay, cá rô phi là loại cá được nuôi phổ biến nhất trên thế giới. Theo
báo cáo của FAO, năm 2015 sản lượng cá rô phi ni trên tồn thế gới đạt 5,7 triệu
tấn, chiếm 7,4% tổng sản lượng thủy sản (năm 1995 là 2,89%), giá trị sản phẩm
đạt 5,6% (năm 1995 đạt 2,5%). Sản lượng trung bình giai đoạn 1995 – 2015 tăng
11,1% (FAO, 2016). Năm 2018 đã có 140 quốc gia và vùng lãnh thổ nuôi cá rô
phi, sản lượng đạt 6,28 triệu tấn, tăng 3,8 % so với 2017, dự kiến 2019 đạt 6,5 triệu
tấn tăng 3,5 % so với 2018.
Trong những năm gần đây, Việt Nam xác định rô phi là những đối tượng
quan trọng trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt ở miền Bắc Việt Nam vì đây là
những đối tượng có giá trị kinh tế, dễ ni và sản lượng lớn. Sản lượng cá rô phi
nuôi năm 2008 của cả nước đạt đạt 40.000 tấn, đến năm 2018 đã đạt 255.000 tấn,
tăng 1,1% so với năm 2017.
Theo Quyết định số 1639/QĐ-BNN-TCTS ngày 06/05/2016 của Bô trưởng
Bộ NN&PTNT về việc Phê duyệt Quy hoạch phát triển nuôi cá rô phi đến năm
2020, định hướng đến năm 2030. Năm 2030 sản lượng đạt 400.000 tấn, trong đó
45-50% sản lượng cá rơ phi phục vụ xuất khẩu. Để thực hiện các mục tiêu này thì
cơng nghệ sản xuất giống, cơng nghệ ni cần phải được nghiên cứu áp dụng
những công nghệ nuôi mới, tiên tiến, thân thiện với môi trường vào sản xuất để
nâng cao năng suất, sản lượng, giá trị, bảo đảm an toàn vệ sinh thực phẩm và an
toàn sinh học. Thành phố Hải Phịng có tiềm năng để phát triển thủy sản, nhất là

1


nuôi thủy sản mặn lợ. Theo quy hoạch đến năm 2030 thành phố Hải Phịng có 2200
ha ni cá rơ phi nước lợ mặn theo hình thức ni chun hoặc nuôi kết hợp với
các đối tượng khác.
Công nghệ biofloc (BFT) trong nuôi trồng thủy sản được coi là một hướng
đi mới của công nghệ sinh học. BFT là công nghệ ni có triển vọng ứng dụng cao
trong ni trồng thủy sản, góp phần hạn chế ơ nhiễm mơi trường và nâng cao hiệu

quả kinh tế nhờ giảm chi phí thức ăn. Khi áp dụng BFT một nguồn thức ăn rẻ tiền
được bổ sung, tạo hiệu quả cao hơn chuyển đổi chất dinh dưỡng và tăng tính bền
vững cho nghề ni. Do ít thay nước trong trong q trình ni, BFT góp phần
gia tăng tính an tồn sinh học vì hạn chế sự lây lan của mầm bệnh từ môi trường
nước cấp vào ao ni. Cá rơ phi là lồi ni phù hợp với công nghệ biofloc để
chúng sử dụng các hạt floc tạo ra từ việc tái sử dụng chất thải chứa nitơ trong ao.
Hiện nay, kỹ thuật nuôi cá rơ phi tại Hải Phịng cịn khá đơn giản, chủ yếu
tận dụng mặt nước để nuôi cá rô phi. Đối tượng cá rô được thả xen ghép với đối
tượng thủy sản khác, chưa có nhiều diện tích đầu tư ni chuyên canh cá rô phi,
nên chưa tạo thành nhiều vùng sản xuất hàng hóa tập trung, đảm bảo số lượng,
kích cỡ cá, chất lượng cá phục vụ cho xuất khẩu. Kỹ thuật nuôi cá rô phi nước lợ
hiện nay đang được áp dụng nuôi với mật độ 2- 3 con/m2, nước được thay thường
xuyên kể từ tháng nuôi thứ 3, trung bình 1 tuần thay nước 1 lần, lượng nước thay
bằng 1/3 lượng trong ao để bảo đảm chất lượng nước.Thường vận hành quạt khí
từ cuối tháng ni thứ 2 và chỉ vận hành vào ban đêm hoặc những ngày trời âm u.
Tuy nhiên, ni theo cơng nghệ BFT địi hỏi phải vận hành hệ thống sục khí liên
tục, nên cần xác định mật độ ni để tránh lãng phí năng lượng, giảm chi phí sản
xuất. Vì vậy, cần bố trí thí nghiệm để xác định mật độ ni phù hợp trong hệ thống
biofloc để đạt hiệu quả cao nhất.
Được sự đồng ý của Học viện Nông nghiệp Việt Nam, đề tài luận văn
“Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng, tỷ lệ sống và hiệu quả sản
xuất của mơ hình ni cá rơ phi thâm canh ứng dụng công nghệ Biofloc (BFT)
trong môi trường nước lợ tại Hải Phòng” đã được thực hiện.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu tổng qt: Góp phần xây dựng hồn thiện quy trình kỹ thuật ni
cá rơ phi thương phẩm trong mơi trường nước lợ ứng dụng công nghệ biofloc.

2



Mục tiêu cụ thể: Xác định được mật độ cá rô phi phù hợp nuôi thâm canh
trong môi trường nước lợ ứng dụng công nghệ Biofloc (BFT) đạt hiệu quả cao.
1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Theo dõi đánh giá những biến động môi trường, các thông số kỹ thuật chủ
yếu của cơng nghệ biofloc (chỉ số thể tích biofloc (FVI), kích thước hạt floc, thành
phần dinh dưỡng) ở các ao ni thí nghiệm ở các mật độ khác nhau trong môi
trường nước lợ ứng dụng công nghệ Biofloc (BFT).
- Đánh giá ảnh hưởng của mật độ nuôi đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của cá
rô phi nuôi thâm canh trong môi trường nước lợ ứng dụng công nghệ Biofloc.
- Đánh giá năng suất, sản lượng, hiệu quả sử dụng thức ăn, hiệu quả kinh tế
của các mơ hình ni thâm canh cá rô phi thương phẩm ứng dụng BFT với các mật
độ khác nhau.

3


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG BFT TRÊN THẾ GIỚI
Nuôi trồng thủy sản (NTTS) là ngành sản xuất thực phẩm, tạo ra nhiều việc
làm góp phần xóa đói, giảm nghèo, cải thiện dinh dưỡng, tạo ra tăng trưởng kinh
tế và đảm bảo sử dụng tốt hơn tài nguyên thiên nhiên (FAO, 2017). Sản lượng nuôi
trồng thủy sản dự kiến sẽ tăng từ 40 triệu tấn năm 2008 lên 82 triệu tấn vào năm
2050 (FAO, 2010). Để đảm bảo nhu cầu dinh dưỡng của người dân trên tồn cầu,
việc gia tăng sản lượng ni trồng thủy sản là rất cần thiết. Tuy nhiên, sự phát triển
của ngành nuôi trồng thủy sản bền vững luôn bị thách thức do nguồn tài nguyên
thiên nhiên không phải là vô tận, cũng như sự tác động của NTTS đến môi trường
(Costa ‐ Pierce & cs., 2012; Verdegem, 2013). Với những hạn chế này, việc phát
triển ngành nuôi trồng thủy sản bền vững cần tập trung vào việc phát triển các cơng
nghệ ni sử dụng ít hơn nguồn tài ngun có sẵn như nước, đất, khơng gian, năng
lượng, vốn, đồng thời có tác động thấp nhất đến mơi trường, nhưng cho năng suất

và lợi nhuận cao (FAO, 2017).
Một trong những chiến lược để cải thiện sản xuất nuôi trồng thủy sản và nâng
cao tính bền vững là tập trung vào việc tăng cường sử dụng chất dinh dưỡng cho
thức ăn chăn ni. Điều này có thể được phát triển bằng hai cách tiếp cận khác
nhau, (i) bằng cách tăng chất lượng thức ăn và cho ăn theo cách mà các chất dinh
dưỡng có thể tác động trực tiếp đến hiệu quả sử dụng cuối cùng (ii) bằng cách sử
dụng lại chất thải dinh dưỡng, hệ thống. Trong một hệ thống thủy sinh, các chất
dinh dưỡng có thể được loại bỏ bởi các q trình sinh hóa tự nhiên khác nhau có
liên quan chủ yếu là các vi sinh vật với các chức năng khác nhau trong chu trình
dinh dưỡng. Chất thải dinh dưỡng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản chủ yếu được
tạo ra từ thức ăn và quá trình tiêu hóa, bài tiết. Chất dinh dưỡng trong hệ thống
ni trồng thủy sản có thể được tái sử dụng trực tiếp bởi các sinh vật khác ở bậc
dinh dưỡng thấp hơn, chúng sử dụng nguồn dinh dưỡng làm thức ăn trực tiếp cho
chúng hoặc gián tiếp bằng cách chuyển đổi các chất dinh dưỡng thành sinh khối vi
sinh mà cuối cùng có thể được tiêu thụ bởi chính động vật nuôi hoặc sinh vật khác
làm nguồn thức ăn cho động vật nuôi.
Trong nuôi trồng thủy sản, thuật ngữ ‘hệ thống Biofloc’ được sử dụng cho
các hệ thống xử lý có hệ vi khuẩn dị dưỡng chiếm ưu thế. Những nghiên cứu áp
dụng biofloc được khởi xướng từ năm 1944 ở Mỹ trong xử lý nước thải để thay

4


thế cho giải pháp xử lý nước thải bằng sinh vật phù du (tảo, đvpd) vì giải pháp cũ
này biến động theo các pha phát triển và suy thoái của sinh vật phù du, đồng thời
yêu cầu hàm lượng ô xy hòa tan rất cao. Phải đến những năm của thập kỷ 70,
biofloc mới được chú ý nghiên cứu để ứng dụng trong xử lý nước thải sinh hoạt
(Arundel, 1995). Gần đây, công nghệ BFT được phát triển và ứng dụng vào nuôi
trồng thủy sản nhờ những ưu điểm vượt trội so với những công nghệ nuôi cũ trong
cải thiện chất lượng nước. Vi khuẩn dị dưỡng trong các biofloc lơ lửng trong tầng

nước (bùn hoạt tính dạng lơ lửng) có khả năng hấp thụ và chuyển hóa ammonia
hiệu quả thành sinh khối vsv. Các biofloc này được tôm và cá nuôi sử dụng do vậy
chất lượng nước ao nuôi được cải thiện, hạn chế thay nước cho các ao nuôi tôm cá
thương phẩm (Avnimelech, 1999; Burford & cs., 2003).
Biofloc là từ viết tắt của từ tiếng anh Bioflocculation (kết bông sinh học).
Biofloc trong công nghệ biofloc (Bioflocculation Technology - BFT) dùng để chỉ
tập hợp vật chất hữu cơ lơ lửng trong nước bao gồm tảo, động vật nguyên sinh và
vi sinh vật, trong đó chiếm ưu thế là vi sinh vật dị dưỡng, được gắn kết với nhau
bằng chất keo sinh học polyhydroxy alkanoat (PHA). Dựa trên nguyên lý bổ sung
nguồn cacbon theo một tỷ lệ phù hợp với lượng nitơ sẵn có trong nước ao để làm
thức ăn cho vi sinh vật dị dưỡng có trong ao, tạo điều kiện cho nhóm này phát triển
chiếm ưu thế. Vi sinh vật dị dưỡng sẽ chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ trong
nước ao thành protein trong sinh khối, nhờ đó tái sử dụng được nguồn nitơ từ chất
thải hịa tan trong nước ao và chuyển hóa thành sinh khối thức ăn tự nhiên cho cá
nuôi, làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn nuôi cá. Tập hợp các biofloc là nguồn
thức ăn tự nhiên giàu dinh dưỡng đối với cá rơ phi ni trong ao. Do đó, việc ứng
dụng BFT sẽ làm giảm chi phí thức ăn ni cá và được coi là giải pháp phát triển
bền vững nuôi trồng thủy sản ở quy mô công nghiệp và là một hướng đi mới của
cơng nghệ sinh học. Biofloc có thể đóng góp vào việc cung cấp các chất dinh dưỡng
thiết yếu và các enzyme tiêu hóa thơng qua sự kích thích sản xuất nội sinh hoặc
tiết vi sinh vật (Xu & Pan, 2012; Anand & cs., 2014), và tăng cường khả năng sử
dụng sinh học dinh dưỡng. Là một nguồn protein, bioflocs có thể được coi là một
nguồn thức ăn tốt cho vật nuôi trong ao (Ekasari và cộng sự, 2014, b). Bioflocs
cũng chứa nhiều hợp chất hoạt tính sinh học bao gồm các axit béo thiết yếu,
carotenoids, axit amin tự do và chất diệp lục (Ju & cs., 2008), các khoáng chất vi
lượng (Tacon & cs., 2002) và vitamin C (Crab & cs., 2012) nó có tác động tích cực
đến động vật ni trồng thủy sản bao gồm việc tăng cường tình trạng chống oxy

5



hóa, tăng trưởng, sinh sản và đáp ứng miễn dịch. Bioflocs cũng cung cấp rất nhiều
MAMP (microbial associated molecular patterns), được cơng nhận là chất kích
thích miễn dịch, dẫn đến khả năng đề kháng cao hơn (Ekasari & cs., 2014b). Khi
công nghệ biofloc được áp dụng trong hệ thống nuôi cá rơ phi, nó tăng cường tình
trạng miễn dịch góp phần cải thiện sức khỏe, chống lại bệnh tật và thích nghi tốt
với mơi trường (Ekasari & cs., 2015; Ekasari & cs., 2016). Trong các hệ thống
biofloc, mầm bệnh trong ao nuôi cũng giảm. Một số nghiên cứu đã chứng minh
rằng sự hiện diện của vi khuẩn có khả năng gây bệnh có thể giảm trong các hệ
thống biofloc (Crab & cs., 2010; Zhao & cs., 2012). Người ta cho rằng việc giảm
quần thể vi khuẩn V. harveyi trong môi trường biofloc có thể liên quan đến sự gián
đoạn thơng tin của tế bào V. harveyi, là yếu tố quan trọng trong việc giảm khả
năng gây bệnh của vi khuẩn đặc biệt này (Crab & cs., 2010).
Công nghệ biofloc cơ bản được Giáo sư Yoram Avnimelech khởi xướng ở
Israel và do Robins McIntosh thực hiện đầu tiên trong nuôi tôm thương phẩm ở
Belize vào năm 2005. Một số nước trên thế giới như Israel, Indonesia… đã nghiên
cứu và thực nghiệm thành công công nghệ này… đạt sản lượng cao trên cả tôm và
cá rô phi. Bằng cách áp dụng BFT một nguồn thức ăn rẻ tiền được bổ sung, tạo
hiệu quả cao hơn chuyển đổi chất dinh dưỡng và tăng tính bền vững cho nghề ni.
Tại Busan, Hàn Quốc trong Hội thảo Quốc tế Ni trồng Thủy sản đã có một
chuyên đề về nguyên lý ứng dụng BFT trong nuôi trồng thủy sản (Aquaculture
Sustainable, 2009). Công nghệ BFT được Avnimelech thực hiện nghiên cứu đã
khẳng định tính khả thi. Cơng nghệ BFT có thể được coi là hướng cơng nghệ mới.
Avnimelech (2007) đã nghiên cứu khả năng sử dụng biofloc làm thức ăn của cá rô
phi trong ao nuôi ứng dụng cơng nghệ BFT. Kết quả cho thấy biofloc hình thành
trong ao ni có tác dụng làm thức ăn cho cá rơ phi. Lượng biofloc mà cá rơ phi thí
nghiệm ăn vào đóng góp khoảng 50% nhu cầu protein của chúng hàng ngày. Ngồi
ra, thí nghiệm cũng khẳng định, do cá rơ phi có khả năng sử dụng tốt biofloc làm
thức ăn nên khẩu phần cho ăn hàng ngày giảm được khoảng 20% so với đối chứng.
Nghiên cứu về nuôi cá rô phi trong ao chủ yếu là sử dụng thức ăn có hàm

lượng protein thấp, tiết kiệm chi phí, và công nghệ BFT đã cho thấy hiệu quả sử
dụng nước (Avnimelech, 1999; Azim, 2008). Công nghệ này đã được thử nghiệm
trong ao nuôi trồng thuỷ sản, ứng dụng cả quá trình xử lý dị dưỡng và tự dưỡng
của vi sinh vật. Tuy nhiên, tảo và vi khuẩn có những hiệu ứng kích thích hoặc ức
chế sự phát triển của nhau, kết quả là quản lý chất lượng nước có rất nhiều khó

6


khăn. Tảo hoặc mảnh vụn hữu cơ là nguồn chính của chất nền hữu cơ cho sự tăng
trưởng của vi khuẩn sống, cung cấp oxy cho quá trình phân hủy tảo. Ngược lại, vi
khuẩn tái sinh các chất dinh dưỡng vơ cơ và vitamin kích thích năng suất tảo. Mặt
khác, cả hai nhóm sản xuất các chất được đối nghịch với sự phát triển của nhau.
Vì vậy, kết hợp hai quá trình xử lý dị dưỡng của vi sinh vật và tự dưỡng của tảo
trong ao nuôi là không hiệu quả. Có nhiều quan điểm ủng hộ xu hướng chuyển từ
nhóm sinh vật tự dưỡng (thực vật phù du) sang sử dụng nhóm sinh vật dị dưỡng
(chủ yếu là các nhóm vi sinh vật) để xử lý các chất thải hữu cơ tồn đọng của ao
ni thủy sản vì chúng thuận lợi hơn và hiệu quả hơn trong việc tái sử dụng nước.
Năm 2008, Roselien Crab và ctv ứng dụng cơng nghệ Biofloc ni cá rơ phi
qua mùa đơng. Thí nghiệm được tiến hành trong 50 ngày nghiên cứu hiệu quả của
cơng nghệ bioflocs duy trì chất lượng nước tốt trong ao ni cá rơ phi qua đơng.
Thí nghiệm được bổ sung Cacbon cho ao ni để kích thích sự hình thành của
bioflocs. Nhiệt độ trong ao được kiểm sốt và duy trì nhiệt độ 0,4-4,9°C. Điều
chỉnh tỷ lệ C/N trong ao bằng cách thêm tinh bột, làm tăng số lượng carbohydrates
được thêm vào thông qua các thức ăn, tỷ lệ C/N 20:1, khi nuôi mật độ nuôi cao
20kg/m3 cá lúc thu hoạch. Tỷ lệ sống đạt 80 ± 4% cá 50 g. Rất nhiều vấn đề đã
được khắc phục khi ni cá qua đơng.
Azim & cs. (2007). thí nghiệm với bể nuôi cá 250 lit trong nhà. Với thức ăn
có hàm lượng protein (35% và 22% CP), tỷ lệ C:N là 8.4 và 11.6. Cho ăn
25g/ngày/bể. Biofloc với thông số đánh giá TSS và BOD5 cho thấy phát triển tốt

hơn ở thí nghiệm thức ăn hàm lượng protein thấp. Ước lượng khoảng 3–
5 g C m/ngày. Kích thước Biofloc từ 100 - 200 μm. Chất lượng Biofloc làm thức
ăn có 50% protein thơ, 2.5% lipid thơ, 4% chất xơ, 7% tro và 22 kJ/gam tính trên
vật chất khơ. Khẳng định biofloc có khả năng làm thức ăn rất tốt cho tôm, cá
nuôi..Các nghiên cứu đã chứng minh một sự đồng hóa dinh dưỡng hiệu quả hơn
trong hệ thống này. Nghiên cứu đánh giá công nghệ Biofloc (BFT) bể nuôi trong
nhà với cá rô phi (Oreochromis niloticus) bằng phương pháp thử nghiệm biofloc
được nuôi trong bể 250 l trong nhà: công nghệ BFT 1 cho ăn thức ăn chứa 35%
protein thô (crude protein), BFT 2 cho ăn thức ăn chứa 24% protein thơ và kiểm
sốt nước sạch với bể khơng sử dụng biofloc thức ăn 35% protein. Bể nuôi bằng
BFT sử dụng sục khí mạnh và trịn đều khắp bể. Ba kg cá rô phi sông Nile được
nuôi trong bể mỗi. Thức ăn được cho ăn là 1,5% tổng trọng lượng cá trong mỗi bể
trong một ngày. Bột mì được thêm vào trong các bể BFT để duy trì tỷ lệ C: N tối

7


ưu để sản xuất sản phẩm dị dưỡng. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) được duy trì
khoảng 500 mg/ l trong các bể BFT. Chất lượng dinh dưỡng của biofloc thích hợp
với cá rơ phi. Tỷ lệ sống của cá đạt 100%. Sản lượng cá tăng 45% trong bể nuôi
BFT. Các chỉ số về tình trạng vây, mơ học, thành phần cơ khơng có sự khác biệt
giữa bể ni BFT và đối chứng (Azim & Little, 2008). Da Silva & cs. (2013) báo
cáo rằng việc áp dụng công nghệ biofloc trên nuôi tôm thẻ chân trắng tăng cường
đáng kể hiệu quả sử dụng N và P lên tới 70% và 66% tương ứng so với các hệ
thống nuôi thâm canh thông thường. Một báo cáo khác của Avnimelech (2007) lưu
ý rằng áp dụng công nghệ biofloc trong nuôi cá rô phi thâm canh làm tăng thu hồi
nitơ từ 23% đến 43%. Về cơ bản, nghiên cứu biofloc với tôm thẻ chân trắng (Xu
& Pan, 2012), cá rô phi (Azim & Little, 2008) và tôm sú (Megahed, 2010) đã cho
thấy rõ ràng khả năng giảm lượng thức ăn cần thiết. Hơn nữa, Ray & cs. (2010)
chỉ ra rằng việc sử dụng chế độ ăn dựa trên thực vật (96% protein thu được từ các

thành phần dựa trên thực vật) là thuận lợi trong một hệ thống biofloc. Việc giảm
hàm lượng protein của thức ăn và việc sử dụng các nguồn protein thực vật trong
thức ăn được coi là bền vững hơn và thân thiện với môi trường hơn do giảm sản
xuất chất thải nitơ và phốt pho. Nó cũng làm giảm sự phụ thuộc vào nguồn tài
nguyên biển bị khai thác q mức.
Việc áp dụng cơng nghệ biofloc có thể làm giảm đáng kể lượng nước sử dụng,
một nguồn tài nguyên chính trong ni trồng thủy sản. Để minh họa, một ao nuôi
tôm thâm canh chỉ cần 1-2,26 m3 cho 1 kg tôm, trong khi một hệ thống thông
thường thay nước thường xuyên có thể yêu cầu nước lên tới 80 m3/1 kg
(Hargreaves, 2006). Ngoài ra, Luo & cs. (2014) lưu ý rằng tiêu thụ nước của hệ
thống nuôi cá rô phi dựa trên biofloc thấp hơn 40% so với hệ thống ni tuần hồn
(RAS). Hầu hết các nghiên cứu áp dụng công nghệ biofloc đều chứng minh rằng
rằng chất thải N và P trong hệ thống này có thể giảm, như vậy cơng nghệ này có
vai trị trong việc cải thiện năng suất nuôi trồng thủy sản và giảm tác động môi
trường (Pérez ‐ Fuentes & cs., 2013; Luo & cs., 2014). Mặc dù vi khuẩn dị dưỡng
là chất chuyển đổi nitơ chính, hệ thống biofloc cũng tạo điều kiện thuận lợi cho
các cơ chế chuyển đổi nitơ khác bao gồm q trình nitrat hóa (Ekasari, 2014), hấp
thụ phototrophic N (Emerenciano & cs., 2013) và khử nitơ (Hu & cs., 2014).Việc
tái sinh chất dinh dưỡng bằng vòng vi sinh vật liên quan đến sự hấp thụ phospho
vô cơ bởi vi khuẩn dị dưỡng không chỉ làm giảm P thải ra mà còn tăng cường khả
năng sử dụng sinh học của chất dinh dưỡng này cho động vật ni. Do đó, việc
tiêu thụ sinh khối vi sinh vật trong biofloc có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự

8


đồng hóa P, đặc biệt là khơng tiêu hóa được từ thức ăn cho đến sinh vật canh tác,
làm giảm chất thải dinh dưỡng (Luo & cs., 2014, Da Silva & cs., 2013). Vi khuẩn
thành tạo biofloc được lựa chọn vi khuẩn khơng có mang mầm bệnh, có khả năng
tổng hợp PHA, sản xuất enzyme ngoại bào, sản xuất bacteriocyn có khả năng

chống lại vi khuẩn gây bệnh, ngăn chặn các độc tố cho sinh vật phù du, và dễ phát
triển trong nước ao nuôi. Kết quả nghiên cứu sơ bộ trong phịng thí nghiệm cho
thấy sự hiện diện của poly-β-hydroxybutyrate (PHB) trong biofloc. PHB-tích lũy
vi khuẩn có khả năng loại bỏ vi khuẩn gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản (Defoirdt
& cs., 2007; Halet & cs., 2007). Không phải tất cả các vi khuẩn đều có khả năng
kết dính các vi khuẩn với hạt keo sét để tạo thành Biofloc trong nước, mà chỉ có
hai chi Bacillus có khả năng đó. Đặc điểm của vi khuẩn này là tổng hợp
Polyhydroxy alkanoate (PHA) đặc biệt là Poly β‐hydroxy, đây là hợp chất tạo nên
sự kết dính của cấu trúc floc. Để tạo được biofloc trong ao nuôi, cần phải nắm vững
những kỹ thuật, những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành và phát triển
Biofloc trong hệ thống ao nuôi như: Mật độ phối trộn, Nồng độ Oxy hòa tan,
nguồn Cacbon hữu cơ, Nhiệt độ, pH, Khả năng tạo khối, v.v…:
Trong trường hợp bùn hoạt tính lơ lửng có Gradien vận tốc (giá trị G) là
19.4m/s, trạng thái kích cỡ của floc là 130 µm sẽ giảm xuống cịn 20 µm khi giá
trị G là 346m/s. Mối quan hệ giữa kích thước Biofloc và mật độ phối trộn được
nghiên cứu bởi Parker & cs. (1972) với phương trình d = C.G-x, trong đó d là kích
cỡ Biofloc đạt giá trị cực đại ở trạng thái bền vững, G là gradien vận tốc trung
bình, C là khă năng bền của Biofloc và x là trạng thái bền của kích cỡ bền nhất.
Q trình đảo nước sao kích cỡ của Biofloc ở trạng thái bền nhất, cân bằng giữa tỷ
lệ tập hợp khối và tỷ lệ tan rã và kích cỡ Biofloc ở trạng thái phân chia đồng đều
kích cỡ. Trong nuôi trồng thủy sản, năng lượng được phân bố đều trong khoảng
0.1 – 10W/m3 (Boyd, 1998). Hơn nữa, trong ao ni mật độ cao, có thể lên đến
100W/m3. Với mức độ phối trộn cao như vậy có thể làm giảm kích thước của
Biofloc. Đối với cơng nghệ BFT, trạng thái bền vững của kích cỡ Biofloc là quan
trọng nhất vì nó là đánh giá chất lượng thức ăn. Đối với mỗi lồi ni, mỗi giai
đoạn ni kích cỡ thức ăn có thể khác với kích cỡ thức ăn của các lồi ni khác
như tơm chân trắng, tơm sú. Với mục đích là tạo được nguồn thức ăn giàu dinh
dưỡng cho cá rơ phi, kích cỡ Biofloc sẽ được điều chỉnh tùy theo từng giai đoạn
phát triển của cá rô phi để phù hợp với kích thước thức ăn.
Nồng độ DO không chỉ cần thiết cho hoạt động để tổng hợp tế bào của vi sinh


9


vật hiếu khí trong Biofloc, mà cịn ảnh hưởng đến sự phát triển cấu trúc Biofloc.
Khả năng lắng của Biofloc kém, chỉ số thể tích của bùn (SVI) trung bình là 250ml/g
ở giá trị DO (0.5 – 2.0mg/l) so với giá trị DO cao (2.0 – 5.0 mg/l), khi đó chỉ số
SVI là 100ml/g. Hàm lượng Cacbon hữu cơ trong ao ni BFT có thể làm giảm
lượng ơxy hịa tan do quá trình tổng hợp của vi sinh vật hiếu khí, tuy nhiên cũng
phụ thuộc vào mật độ ni. Để tăng sinh khối của vi sinh vật dị dưỡng Biofloc ở
bên ngồi hơn là ni ln trong ao ni. Phát triển ni Biofloc ở bên ngồi có
thể khơng tác động trực tiếp đến thức ăn nhưng tránh được những stress do biến
động hàm lượng DO. Cacbon hữu cơ có thể được cung cấp thêm vào các nguồn
Cacbon như đường, acetate, glycerol,… hoặc có thể thay đổi thành phần thức ăn
như tăng nguồn Cacbon. Theo lý thuyết có thể tính tốn được tổng lượng vật chất
hữu cơ cần thiết cho ao nuôi tôm thâm canh, trên cơ sở tổng lượng chất thải Nitơ
từ tôm nuôi. Nguồn Cacbon hữu cơ được lựa chọn sẽ quyết định thành phần của
sản phẩm Biofloc, nhưng vấn đề chính là vật liệu gắn. Nó chính là các polyme sinh
học ở dạng poly-β-hydroxybutyrate (PBH), polyhydroxyvalerate, 3-hydroxy-2methylvalerate. Có thể, giá trị khác nhau của nguồn Cacbon hữu cơ sẽ quyết định
lựa chọn các yếu tố. Với BFT sử dụng nguồn Cacbon được xem là sản phẩm có
nguồn gốc từ tinh bột, đường, (Avnimelech, 2009). Tạo điều kiện cho sự phát triển
vi khuẩn dị dưỡng, tăng khả năng tổng hợp protein tại chỗ bằng cách tăng tỷ lệ
C/N của thức ăn và thêm carbohydrate vào ao nuôi. Burford & cs. (2004) thúc đẩy
sự tăng trưởng của vi sinh vật tự nhiên trong ao bằng cách thêm vào thức ăn dạng
ngũ cốc (18-22% protein) và mật đường làm nguồn cacbon. Thức ăn bột cá và
ammonia từ chất thải bài tiết tôm đã được sử dụng như là nguồn nitơ. Nghiên cứu
khẳng định quan điểm cho rằng có thể cung cấp một nguồn nitơ cho sự phát triển
của vi sinh vật làm thức ăn cho tơm ni, và các hạt tích tụ dạng lơ lửng chiếm
một phần đáng kể trong ao nuôi, nguồn thức ăn tăng thêm 13% (Hari & cs., 2004).
Nguồn Cacbon trở thành yếu tố quan trọng trong thành tạo và duy trì Biofloc.

Vi khuẩn sử dụng BFT được lựa chọn khơng mang mầm bệnh, đều có nhu cầu sử
dụng nguồn Cacbon trong quá trình thành tạo tế bào. Chúng có thể sử dụng nguồn
carbon từ bất kỳ vật chất hữu cơ nào như carbohydrate, protein, và chất béo. Sự
phân rã mạnh của Biofloc ở nhiệt độ thấp hơn (4°C) so với nhiệt độ (18-20°C), có
thể do giảm hoạt động của vi khuẩn trong Bioflocs. Nhiệt độ cao (30-35°C) chỉ số
thể tích của bùn (SVI ≥ 500 ml/g) do sản sinh quá nhiều polysaccharides kết dính.
Nhiệt độ nước thích hợp là 20-25°C tốt nhất để Biofloc ổn định với chỉ số thể tích
(FVI) là 200 ml/g. Nhiệt độ có tầm quan trọng đối với sự trao đổi chất của vi khuẩn,

10


cũng liên quan lưu giữ polyme sinh học. Nếu nhiệt độ cao hơn (35°C) mất 75%
PHB so với khi nhiệt độ thấp (15°C). Nhiệt độ này được gắn liền với lượng ơxy
hịa tan trong nước (Boyd, 1998).
Khối bioflocs sẽ khơng có hiệu quả nếu nó chìm xuống đáy và tan rã nhanh
khi đó cá mất thức ăn. Vì vậy, để giữ chúng lơ lửng trong nước, phải vận hành các
thiết bị sục khí, đảo nước. Biofloc khả năng lắng kém, do thiếu Photpho tạo điều
kiện cho vi sinh vật dạng sợi phát triển, thiếu Nito lâu dài sẽ làm cho sinh vật không
sinh sản, tăng sinh khối, cản trở quá trình sinh hóa, bùn khó lắng, và nổi trên mặt
nước. Khi gặp hiện tượng này, thu hồi bùn tiếp tục được tuần hồn, hoạt hóa bùn,
cung cấp dưỡng chất cho vi sinh vật thực hiện vai trị chuyển hóa chất dinh dưỡng
hình thành Biofloc.
Hình thành Biofloc ban đầu (giống) có thể thực hiện ở trong nhà, trong các
bể được sục khí. Thêm thức ăn ni cá, nước ni sạch có chứa 1% chất dinh
dưỡng chứa vi khuẩn Bacillus spp. Chất dinh dưỡng chứa vi khuẩn này là hỗn hợp
đệm pH, vitamin B1, B6 và B12, là các hợp chất kích thích sự phát triển vi khuẩn,
sau đó là q trình lên men. Chất dinh dưỡng có chứa giống vi khuẩn được phân
lập từ các ao nuôi tại địa phương hoặc Bacillus spp thương phẩm. Hỗn hợp trên
sẽ hình thành và sinh khí và được sục khí khuấy lên trong 24 - 48h, duy trì pH ở

6.0 – 7.2 để các bào tử trong pha phát triển, PHA không bị thủy phân bởi axit, như
vậy sẽ có bioflocs cho q trình sản xuất, đạt ít nhất 100 μm.
Ở các ao ni biofloc giống được thêm vào khoảng 3 - 5 ppm/ngày cho
đến khi đạt được khối lượng thu hoạch. Hoặc có thể áp dụng lượng cao hơn trong
30 ngày đầu tiên để tăng tốc hình thành biofloc. Biofloc được hình thành khi quan
sát thấy màu nâu nhẹ, tụ lại thành đám. Mức pH trong nước sẽ dao động 7.2 –
7.8 với độ biến động pH rất thấp kể cả buổi sáng và chiều (khoảng 0.02 – 0.2).
Việc ứng dụng BFT có thể xảy ra sự cố khi các chỉ số môi trường không được
điểu khiển tốt, hoặc các thao tác kỹ thuật khơng đuọc đảm bảo để đảm bảo cho q
trình tạo floc làm thức ăn cho cá: Biofloc trong ao nuôi nổi bọt, do vi khuẩn dạng
sợi phát triển. Biofloc q nặng chìm xuống đáy. Bioflocs độ dày giảm (thơng
thường độ dày 10 – 20 cm) và nước có xu hướng có màu xanh lá cây (xanh green):
Bioflocs độ dày giảm (thường 10 – 20 cm) và màu nước chuyển sang nâu đỏ: Màu
xanh lục (BGA) hoặc đỏ (dinoflagellata) ở ngày 5- 6.
Mặc dù có thể tăng thêm lượng thức ăn cho cá, sự gia tăng của độ đục và suy
giảm của hàm lượng oxy hòa tan do bioflocs gây nên có thể có những tác động xấu

11


đến cá ni. Nhu cầu oxy hịa tan rất cao của cả quần thể vi sinh vật trong ao và cá
ni trong ao có thể khiến cho hệ thống dễ bị mất cân bằng và bị đe dọa nghiêm
trọng trong những trường hợp mất sục khí, mất điện. Các chất rắn lơ lửng ở hàm
lượng cao có thể cản trở hoạt động của hô hấp và cho phép các vi khuẩn, protozoa,
nấm phát triển gây bệnh cho tôm nuôi (Boyd, 1994).

Hình 2.1. Chu trình Ni tơ ứng dụng BFT trong nuôi cá rô phi
Hầu hết những nghiên cứu về ứng dụng công nghệ BFT trong nuôi trồng thủy
sản trong thời gian qua cho thấy cá hoặc tôm nuôi ngay trong nội tại hệ thống sử
dụng biofloc làm thức ăn tự nhiên. Vì vậy chỉ những lồi cá, tơm có khả năng ăn

lọc hoặc ăn một phần mùn bã hữu cơ mới có khả năng sử dụng biofloc.
Khi bổ sung nguồn Các bon vi sinh vật sẽ hấp thụ Ni tơ từ chất thải của cá
nuôi tạo nên sinh khối và hình thành nên các biofloc. Sinh khối biofloc được cá sử
dụng làm thức ăn tự nhiên. Nhờ vậy, BFT có khả năng làm sạch môi trường ao
nuôi, cung cấp nguồn thức ăn tự nhiên và nâng cao hiệu quả chuyển hóa dinh
dưỡng thức ăn.
Ứng dụng BFT ở quy mơ sản xuất đã và đang được triển khai ngày càng rộng
rãi ở nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Indonesia, Thái Lan, Trung Quốc và trong
tương lai là ở nước ta. Một số công ty và tổ chức đã ứng dụng thành công công

12


nghệ BFT trong nuôi thủy sản là: Công ty nuôi trồng thủy sản Belize Belize (Mỹ),
trang trại OceanBoy, Florida (Mỹ) và Công ty Pertiwi, Bahari (Indonesia). Công
nghệ Biofloc chủ yếu dựa trên nguyên tắc tái chế chất thải, đặc biệt là nitơ, thành
sinh khối vi sinh vật có thể được sử dụng tại chỗ bởi động vật nuôi hoặc được thu
hoạch và chế biến thành nguyên liệu thức ăn (Avnimelech, 2009; Kuhn & cs.,
2010). Vi sinh vật dị dưỡng được kích thích phát triển bằng cách điều khiển tỷ lệ
C / N trong nước thông qua sự thay đổi hàm lượng carbohydrate trong thức ăn hoặc
bằng cách bổ sung nguồn cacbon bên ngồi trong nước (Avnimelech, 1999), để vi
khuẩn có thể đồng hóa amoni thải để sản xuất sinh khối mới. Do đó, ammonium /
amoniac có thể được duy trì ở nồng độ thấp và không độc hại để thay thế nước
khơng cịn cần thiết nữa.
BFT ứng dụng trong ni trồng thủy sản được coi là tiếp cận công nghệ sinh
học theo hướng mới (Avnimelech, 2007). Một số khái niệm về BFT được sử dụng
từ đầu thập niên tám mươi (Serfling, 2006), nhưng do các cơ sở kiến thức liên quan
đến kỹ thuật, cơng nghệ vẫn cịn chưa phát triển. Những lợi ích của cơng nghệ này
được ứng dụng ni tôm (Burford & cs., 2004; Wasielsky & cs., 2006) và nuôi cá
(Milstein & cs., 2001; Serfling, 2006). Trong các hệ thống này, kết hợp ni vi

khuẩn dị hóa (heterotrophic bacteria) và tảo, phát triển tập đoàn (flocs) ở điều kiện
kiểm sốt trong ao ni. Hệ thống được dựa trên ngun lý về hệ thống xử lý nước
thải thông thường và được áp dụng trong xử lý môi trường nuôi trồng thủy sản. Sự
thành tạo của tập đoàn floc giống như trong các hệ thống bùn hoạt tính lơ lửng,
ứng dụng chúng trong nuôi trồng thủy sản. Sinh khối vi sinh vật được phát triển
trên chất thải của tôm, cá nuôi, kết quả loại bỏ các dinh dưỡng thừa trong nước.
2.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG BFT TẠI VIỆT NAM
Cơng nghệ Biofloc (BFT) mới được đưa vào Việt Nam, chưa có nhiều cơng
trình cơng bố ứng dụng cơng nghệ Biofloc nuôi thâm canh cá rô phi trong đầm
nước lợ. Cho đến nay ở nước ta đã có một vài cơng trình nghiên cứu có liên quan
đến cơng nghệ, như dự án dự án CARD VIE 062/04 do chương trình Hợp tác Phát
triển và Nghiên cứu Nông nghiệp tài trợ thông qua Bộ Nông nghiệp và Phát triển
Nông thôn “Xây dựng mơ hình ni cá biển khơng thải nước ra mơi trường”
(Hồng Tùng & cs., 2007). Trong q trình thực hiện, dự án xây dựng mơ hình
ni cá biển khơng thay nước bằng công nghệ Biofloc. Kết quả nghiên cứu đã xác
định được tỷ lệ Carbon tối ưu (12.5:1) cần áp dụng trong công nghệ bio-floc để
hạn chế tối đa các hợp chất Nitơ độc hại cho thủy sinh vật (TAN và NOx) thường

13


có trong nước thải của hệ thống ni. Tăng lượng C trong ao nuôi BFT lên đến
30g C/l giúp loại bỏ gần hết các muối dinh dưỡng hòa tan chỉ trong vịng 12 giờ.
Nghiên cứu này đã trình diễn tiềm năng sử dụng công nghệ Biofloc để xử lý nước
thải trong một hệ thống ni tuần hồn. Khơng cần phải xả nước thải này vào mơi
trường vì BFT đã giúp loại bỏ các chất độc hại có trong nước. Nhờ vậy mà hàm
lượng ni tơ tổng số (TN) và Phốt pho tổng số (TP) cao trong ao ni khơng cịn là
mối quan ngại cho sức khỏe của động vật nuôi. Trong khi đó thì cả TAN và NO2
đều thấp mà vẫn đảm bảo hàm lượng DO cần thiết. Một thí nghiệm nhỏ áp dụng
công nghệ Biofloc được sử dụng để nuôi tôm chân trắng, hoặc một đối tượng ăn

mùn xác hữu cơ để tận dụng các sản phẩm giàu dinh dưỡng này và giúp cho các hạt
vi khuẩn luôn lơ lửng trong nước. Kết quả thí nghiệm cho thấy tơm phát triển tốt.
Năm 2001 – 2003, Dự án “Tropical Environment Capacity” (Đánh giá sức
tải môi trường vùng nuôi trồng thủy sản các nước vùng nhiệt đới. Một trong 3 Case
Study nghiên cứu tại Miền Bắc Việt Nam được thực hiện tại Viện Nghiên cứu Nuôi
trồng Thủy sản I. Nội dung nghiên cứu chính của dự án là đánh giá sức tải mơi
trường vùng ni tơm tại Đồ Sơn, Hải Phịng. Tính tốn cân bằng vật chất hữu cơ,
mơ hình hóa chu trình Nitơ, Photpho, BOD trong ao ni tơm sú bán thâm canh.
Kết quả tính tốn lượng chất dinh dưỡng ra môi trường là 21 kg Ni tơ /ha/vụ (49
kg N/tấn sản phẩm); 11kg Phot pho/ha/vụ (24 kg P/tấn sản phẩm) (Hambrey John
& cs., 2003). Năm 2011 - 2012, đề tài cấp bộ NN&PTNT “Nghiên cứu ứng dụng
công nghệ Biofloc trong nuôi thâm canh tôm thẻ chân trắng” do Viện nghiên cứu
NTTS I thực hiện. Kết quả cho thấy thực hiện nghiên cứu nuôi thâm canh tôm thẻ
chân trắng ở quy mô sản xuất với 03 ao nuôi công nghệ Biofloc, diện tích mỗi ao
là 2500m2, 01 ao đối chứng. Mật độ nuôi 100 con/m2, tôm giống PL 15 (tôm 15
ngày tuổi), kích thước 12 - 15mm, thời gian ni 90 ngày. Sử dụng thức ăn của
công ty thức ăn chăn ni CP có độ đạm ≥42%, (giảm 20% theo tiêu chuẩn). Tỷ lệ
các bon/nitơ (C/N) trong ao nuôi là 12:1. Nguồn bổ sung các bon vào ao nuôi từ
mật đường (37% các bon). Theo dõi và đánh giá các thông số môi trường (TAN là
tổng nitơ dạng amoni, Nitrit); thơng số đánh giá chất lượng Biofloc gồm có FVI
(chỉ số thể tích floc được viết tắt từ floc volume index), TSS (Tổng chất rắn lơ lửng
được viết tắt từ total suspended solids), VSS (tổng chất rắn dạng dễ hòa tan viết tắt
từ volatile suspended solid) và các thông số kỹ thuật nuôi tôm như trọng lượng
tôm, tỷ lệ sống, hệ số chuyển hóa thức ăn và tốc độ tăng trưởng. Kết quả cho thấy
thơng số mơi trường có nồng độ amoni tổng số (TAN) trong các ao BFT luôn thấp
hơn 0,5 mg/l, trong khi đó ao đối chứng giá trị TAN thường lớn hơn 1mg/l. Hàm

14



lượng nitrit có chu kỳ tăng trong 4-5 tuần đầu vụ ni ở các ao BFT (0,01-1,2
mg/l), sau đó nồng độ giảm dần (1,2 xuống 0,05mg/l). Ở ao đối chứng nồng độ
nitrit tăng dần theo thời gian nuôi (nồng độ 0,01 - 3,5mg/l). Sự giảm nồng độ rõ
rệt của TAN và nitrit so với ao đối chứng chứng minh khả năng chuyển hóa chất
dinh dưỡng dư thừa trong ao ni. Đánh giá công nghệ Biofloc của ao nuôi tôm
thông qua các thông số đánh giá chất lượng Biofloc FVI, TSS và VSS cho thấy:
theo thời gian nuôi FVI dao động 0,3-4,1ml/l (tốt nhất là <5ml/l), ao đối chứng là
0,1-0,5ml/l; TSS dao động trong khoảng 0,15- 0,80mg/l (tốt nhất là <1mg/l) ao đối
chứng 0,01-0,20mg/l. VSS trong khoảng 0,08-0,55mg/l, ao đối chứng VSS rất thấp
0,01-0,1mg/l (theo Hiền & cs., 2014). Các kết quả này được nghiên cứu trên đối
tượng tôm thẻ chân trắng khác với đối tượng cá rô phi, mỗi đối tương ni có đặc
điểm sinh học, tính ăn, thức ăn đưa vào có độ đạm khác nhau vì vậy sản phẩm Nitơ
từ thức ăn và bài tiết của vật nuôi có sự khác nhau, vì vật cần có những nghiên cứu
cụ thể.
Theo Nguyễn Văn Hịa & cs. (2017), cơng nghệ Biofloc cũng đang được
nghiên cứu áp dụng tại Đại học Cần Thơ để ni một số lồi ở cả nước ngọt và
nước mặn ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long như cá Tra (Pangasianodon
hypophthalmus), tôm chân trắng (Litopenaeus vannamei), tôm sú (Penaeus
monodon) và Artemia Vinhchau (Artemia franciscana)… cho quy mơ phịng thí
nghiệm, quy mơ sản xuất nhỏ. Các kết quả chỉ ra BFT có các ưu điểm vượt trội khi
áp dụng so với các công nghệ đang nuôi các đối tượng này. Tuy nhiên, việc ứng
dụng BFT ở quy mơ sản xuất lớn cịn rất hạn chế.
Năm 2011 - 2013 Đề tài cấp Bộ NN&PTNT “Nghiên cứu ứng dụng
Biofloc (cân bằng Ni tơ, Các bon) trong nuôi thâm canh cá rô phi thương phẩm”
do Viện nghiên cứu NTTS I thực hiện trong thủy vực nước ngọt tại Băc Ninh, Hải
Dương. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy, dựa trên các chỉ số thể tích, kích thước
biofloc, hàm lượng amonia tổng số và thành phần dinh dưỡng trong biofloc đã
bước đầu xác định được nguồn các bon là mật đường, bổ sung với tỷ lệ C/N = 11,5
cho kết quả tốt ưu nhất. Trong khoảng nhiệt độ từ 25 - 310C việc ứng dụng công
nghệ biofloc trong nuôi cá rô phi thương phẩm sẽ cho kết quả hình thành biofloc

tốt nhất. Cá rô phi nuôi bằng công nghệ biofloc cá khơng chỉ hấp thụ lượng protein
có trong thức ăn mà chúng còn tái hấp thụ lượng protein thải qua sinh khối biofloc,
cá rơ phi có khả năng sử dụng tốt biofloc làm thức ăn nên khẩu phần cho ăn hàng
ngày giảm được khoảng 10% - 20% so với đối chứng. Đây là nghiên cứu ở qui mơ
phịng thí nghiệm, do đó một số yếu tố khác với mơi trường ao nuôi, tại đây các

15