Thời của nuôi trồng thủy sản thông minh

TS Krishna R Salin, Chủ tịch Chương trình NTTS, Viện Công nghệ châu Á

Tự động hóa là tương lai

Bước sang thời kỳ “bình thường mới” sau đại dịch COVID-19, ngành thủy sản vẫn phải đối mặt vô số thách thức, cùng với sự gián đoạn sản xuất và tiêu thụ, đặc biệt sau thời gian dài giãn cách xã hội, nhiều người lao động đã quen với các phương pháp vận hành công việc từ xa. Hiện, ngành NTTS tại nhiều nơi trên toàn cầu đang tích hợp công nghệ số để tiếp cận thị trường, nhất là các nước đang phát triển. Công nghệ số đã thay đổi diện mạo từ các kỹ năng internet đơn thuần sang trí tuệ nhân tạo.

Các công nghệ đột phá như IoT, AI và blockchain chính là tương lai của ngành NTTS, giúp ngành này chuyển từ hệ thống truyền thống sang tự động hóa. Nhiều trại nuôi tôm và cá đã áp dụng cảm biến thông minh và giám sát chất lượng nước theo thời gian. Công nghệ thông minh đã tạo ra những tác động lớn đến ngành NTTS ở châu Á, mà rõ nét nhất là lĩnh vực quản lý thức ăn, với sự chuyển đổi từ máy cho ăn tự động sang công nghệ cho ăn chính xác bằng thiết bị thông minh và cảm biến âm thanh. Những công nghệ này sẽ phổ biến hơn trong tương lai, cùng đó nhu cầu sử dụng lao động cũng ít đi. Hệ thống cho ăn thông minh AI tích hợp công cụ phân tích dữ liệu và tính toán lượng thức ăn viên, đang được áp dụng tại các trại nuôi cá hồi ở Âu Mỹ và hiện nay đã dần xuất hiện ở châu Á. Công nghệ Nanobubble hiện cũng đã được ứng dụng trong NTTS.

Phát triển bền vững mô hình NTTS thông minh là cần thiết để tích hợp nuôi truyền thống với công nghệ để hiện thực hóa sản xuất NTTS tự động và quản lý thông tin. Ảnh: Alamy

Khả năng áp dụng những cải tiến trong NTTS của các hộ nông dân nhỏ lẻ vẫn còn hạn chế và thường vượt quá khả năng tài chính của họ. Ngoài ra, nhiều nông dân vẫn e ngại về hiệu quả và quyền sở hữu dữ liệu. Kỹ năng áp dụng công nghệ cải tiến giữa các hộ nông dân cũng không đồng đều và các Chính phủ chỉ có thể giúp tạo điều kiện thuận lợi, vì hầu hết chủ nhân của những cải tiến kỹ thuật hay công nghệ đều là các nhóm tư nhân. Tuy nhiên, sản xuất và tiêu thụ tăng lên nhờ đòn bẩy công nghệ thông minh lại chính là tương lai của ngành NTTS. Nhưng cách mà chúng tích hợp như thế nào vào mô hình sản xuất bền vững mới là thách thức lớn nhất. Ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo là một bước phát triển tất yếu trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa. Điều hiển nhiên AI mang lại cho người nông dân chính là sự tiện ích và hiệu quả sản xuất, bước đầu có thể đây là những điều lạ lẫm và tốn nhiều chi phí, nhưng theo thời gian việc áp dụng AI vào công nghiệp NTTS sẽ trở thành xu hướng tất yếu.

GS Han Jia Lin, Nhà sáng lập Giant Biotechnology Inc., Đài Loan

Cấp bách thay thế kháng sinh

Nuôi thủy sản thông minh không chỉ đơn thuần là sử dụng trí tuệ nhân tạo, hay các cỗ máy hỗ trợ con người, mà sự thông minh còn là những công nghệ y học đột phá trong việc thay thế kháng sinh bằng những chất tự nhiên. Nhờ công nghệ, chúng tôi đã phát triển các giải pháp thay thế kháng sinh trong NTTS, mà đáng tự hào nhất là công nghệ Herbmedotcin.

Ngày nay, những thành phần tự nhiên có khả năng thay thế kháng sinh luôn được ưu tiên hàng đầu. Công nghệ Herbmedotcin bắt nguồn từ ngành thảo dược học truyền thống của Trung Quốc. Là một chất bảo vệ thế hệ mới, Herbmedotcin tuân theo các hướng dẫn dựa trên cơ sở bằng chứng, cùng với các thử nghiệm tiền lâm sàng trên chuột. Đây là vật liệu carbon nano trị liệu có nguồn gốc thực phẩm, cùng với khả năng tiêu diệt vi khuẩn hiệu quả.

Ở thử nghiệm giai đoạn 1, Herbmedotcin là một tác nhân trị liệu chống lại virus gây hội chứng đốm trắng và hoại tử gan tụy cấp tính trên TTCT. Trong nghiên cứu giai đoạn 2 trên cá rô phi, cá mú và các loại tôm khác, Herbmedotcin liều lượng nhỏ cho thấy tác dụng chống lại mầm bệnh một cách rõ rệt, giúp nâng cao tỷ lệ sống cho vật nuôi. Giai đoạn 3 là thử nghiệm quy mô lớn ở Đài Loan tại những ao nuôi mở, mang lại kết quả về tỷ lệ sống trên 50%. Năm 2020, giai đoạn 4 diễn ra tại một trang trại ở Pingtung, nơi nuôi tôm bằng thức ăn chứa Herbmedotcin cao gấp đôi ao đối chứng. Tại đây, không ghi nhận dịch bệnh bùng phát.

Năm 2019, công nghệ Herbmedotcin đã được chuyển giao cho công ty khởi nghiệp Giant Bio, đơn vị này đã chính thức ra mắt sản phẩm và huy động được 25 triệu TWD (940.000 USD) từ các nhà đầu tư chiến lược. Công nghệ đột phá này đã giúp nhiều trang trại nuôi tôm sú mật độ cao ở Đài Loan có những vụ mùa bội thu.

TS Nyan Taw, Chuyên gia tư vấn nuôi tôm, Công ty Blue Archipelago, Malaysia

Cách mạnh xanh biofloc

Đến nay, công nghệ biofloc được xem như một cuộc cách mạng xanh, khi nhiều trại nuôi tôm trên toàn cầu cùng áp dụng. Lợi ích kinh tế của hệ thống biofloc mang lại là nhờ an toàn sinh học tốt hơn, FCR thấp (1 – 1,2) và sản lượng cao hơn (>50 tấn/ha). Thời gian nuôi tôm cũng rút ngắn hơn. Về mặt năng lượng, hệ thống biofloc tăng hiệu quả sử dụng đi đôi với nâng cao năng suất thêm 680 – 1.000 kg/ha. Công nghệ này tạo ra vi khuẩn probiotic tại chỗ, để tăng khả năng miễn dịch và kiểm soát dịch bệnh tốt hơn. Thông qua quá trình tự nitrat hóa mà không cần thay nước, công nghệ biofloc đã giúp ngăn chặn dịch bệnh xâm nhập vào hệ thống ao nuôi.

Nhiều trại nuôi tôm tại Indonesia đánh giá hệ thống biofloc rất cao và cho rằng đây là công cụ cơ bản cũng như thiết yếu để quản lý trại nuôi tôm. Từ năm 2015, người nuôi tôm tại Indonesia đã nhận thức được sự cần thiết của việc kiểm soát bùn dư thừa trong ao nuôi, đặc biệt là đối với các hệ thống biofloc hoàn chỉnh và phải được loại bỏ bằng phương pháp thủ công hoặc máy bơm hút. Ngoài ra, hệ thống biofloc phải tuân theo sức tải của ao.

TS Waldo Nuez Ortin, Trưởng nhóm Khoa học NTTS, Adisseo, Tây Ban Nha

Chìa khóa công nghệ dinh dưỡng

Công nghệ cũng là bàn đạp để ngành dinh dưỡng thủy sản vươn lên một tầm cao mới. Dinh dưỡng là mắt xích quan trọng trong quá trình phát triển bền vững của ngành NTTS. Các loại phụ gia thức ăn chức năng có khả năng giúp các hãng thủy sản hướng đến mục tiêu bền vững kinh tế và môi trường, quản lý trang trại hiệu quả. Đây cũng là một trong 6 mục tiêu mà Ngân hàng Thế giới đã đề ra cho ngành NTTS bền vững.

Các chiến lược dinh dưỡng nhắm mục tiêu kích thích tính thèm ăn của vật nuôi đã góp phần thúc đẩy bền vững về mặt kinh tế và môi trường, bằng cách tối ưu bột cá và giảm chi phí công thức thức ăn. Chiến lược kích thích tiêu hóa thúc đẩy tính bền vững môi trường thông qua sử dụng linh hoạt các thành phần thay thế; đồng thời tạo ra tác động lên kinh tế khi giảm được chi phí thức ăn. Chiến lược cải thiện sức khỏe vật nuôi đã giúp làm giảm sự phụ thuộc vào kháng sinh và các hóa chất khác – những nguy cơ phá vỡ hệ sinh thái, đồng thời cải thiện sinh khối và lợi nhuận.

Nhiều áp lực đang dồn lên các chất dẫn dụ truyền thống, đặc biệt là khi các trang trại thủy sản có xu hướng thay thế nguyên liệu thức ăn chăn nuôi thực vật và cắt giảm bột cá. Mục tiêu của các chiến lược kích thích tính thèm ăn của vật nuôi là cải thiện độ hấp dẫn của các khẩu phần ít bột cá. Ví dụ, giảm lượng bột cá trong thức ăn của cá tráp đầu vàng (Sparus auratus) từ 20% xuống 10% và bổ sung bằng tinh chất peptide Aquabite. Bù lại, peptide đậm đặc cải thiện tăng trọng (+15%); SGR (+9%), PER (+7%) và FCR (-5%) so với chế độ ăn chỉ chứa bột cá.

Giảm bột cá và dầu cá sẽ làm hạn chế cholesterol và phospholipids. Trong chiến lược tiêu hóa, các hãng sản xuất thức ăn tìm cách hấp thụ tối ưu những chất dinh dưỡng này và cải thiện nhũ hóa chất béo bằng các chất hỗ trợ tiêu hóa và trao đổi chất. Từ đó, giảm chi phí xây dựng công thức thức ăn và bù đắp những rối loạn tiêu hóa và trao đổi chất trong điều kiện sản xuất kém tối ưu hơn. Càng nghiên cứu nhiều, họ càng nhận thấy những lợi ích vượt trội ngoài nhũ hóa như tăng cường cung cấp dinh dưỡng từ đường ruột và tăng trao đổi chất lipid, carbohydrates và axit amin.

Trọng tâm của chiến lược sức khỏe vật nuôi không chỉ chống vi khuẩn và chống ký sinh trùng, mà còn hỗ trợ sức khỏe đường ruột. Ngăn chặn thành công và giảm mức độ nghiêm trọng của dịch bệnh, sẽ tạo ra những tác động tích cực lên tỷ lệ sống và tăng trưởng.

Mi Lan