N trong hệ thống biofloc – Tạp chí Thủy sản Việt Nam

Nuôi tôm biofloc ở Bạc Liêu Ảnh : PTC
Tỷ lệ C / N của chất hữu cơ không thay đổi trong đất trên cạn thường là khoảng chừng 10 : 1 – 12 : 1 và tỷ lệ khoảng chừng 6 : 1 – 12 : 1 trong đất ao. Phân hữu cơ có tỷ lệ C / N cao hơn với khoảng chừng từ 20 : 1 – 100 : 1. Khi chất hữu cơ bị phân hủy, vi trùng sử dụng chúng làm nguồn nguồn năng lượng trong hô hấp và CO2 được khoáng hóa vào thiên nhiên và môi trường. Điều này làm giảm lượng Carbon hữu cơ dư lượng phân hủy trong khi Nitơ được giữ lại với dư lượng trong sinh khối vi trùng. Kết quả là giảm tỷ lệ C / N khi dư lượng phân hủy .

Tỷ lệ C/N (trên cơ sở trọng lượng khô) là khoảng 5:1 đối với vi khuẩn và khoảng 10:1 đối với nấm. Vi sinh vật phân rã có hàm lượng Nitơ cao (10% trong vi khuẩn và 5% trong nấm). Bởi vì vi sinh vật đòi hỏi rất nhiều Nitơ để tạo ra các tế bào mới, chúng thường phân hủy dư lượng hữu cơ với nhiều Nitơ nhanh hơn so với chúng phân hủy với ít Nitơ hơn. Dư lượng thường có hàm lượng Carbon cao (30 – 45%), nhưng vi khuẩn và nấm là 50% Carbon. Khi Carbon bị mất do hô hấp của vi khuẩn, tỷ lệ C/N khá ổn định trong đó vi khuẩn hô hấp chậm hơn nhiều so với chất hữu cơ tươi.

Các điều tra và nghiên cứu về vi sinh vật đất thường chỉ ra rằng vi trùng quy đổi khoảng chừng 5 – 10 % chất hữu cơ cho những tế bào mới trong quy trình phân hủy trong khi quy đổi của nấm là 30 – 40 %. Một nghiên cứu và điều tra gần đây từ một trường Đại học lớn của Mỹcó một tác dụng, trong 100 gram chất hữu cơ tạo ra 3 – 8 gram sinh khối vi trùng, 60 – 80 gram CO2 và 13 – 38 gram chất hữu cơ còn lại sẽ liên tục phân hủy từ từ trong vài năm. Điều này cho thấy sự quy đổi sang những tế bào vi trùng mới từ 3,4 đến 12,9 %. Vi khuẩn và những vi sinh vật dị dưỡng khác có nhịp sống ngắn và chúng góp thêm phần vào bể chất hữu cơ khi chúng chết. Sinh khối vi sinh có tỷ lệ C / N thấp và phân hủy thuận tiện .

Hiệu suất tăng trưởng vi sinh

Trong vật chất hữu cơ tươi dễ phân hủy, lượng sinh khối vi trùng được hình thành trên một đơn vị chức năng chất hữu cơ bị phân hủy lớn hơn nhiều so với nghiên cứu và điều tra trên. Một bài báo năm 2006 của J. Six và những đồng nghiệp được công bố trên tạp chí Soil Science Society of America Journal đã xem xét về hiệu suất cao tăng trưởng vi sinh vật ( MGE ) – thường được gọi là hiệu suất cao đồng hóa Carbon .
Trong phòng thí nghiệm, MGE ( gram Carbon trong tế bào vi trùng mới / gram Carbon chuyển hóa ) xê dịch từ 0,1 đến 0,85 ( trung bình 0,42 ) ; 0,01 – 0,70 ( trung bình 0,33 ) trong thiên nhiên và môi trường thủy sinh và 0,14 – 0,77 ( trung bình 0,53 ) trong đất trên cạn. Phạm vi rộng trong MGE hoàn toàn có thể là do sự độc lạ về thực chất của chất hữu cơ bị phân hủy, tức là độ phức tạp hóa học, nồng độ Nitơ, tỷ lệ C / N và điều kiện kèm theo thiên nhiên và môi trường. Có thể thấy rằng MGE trong thủy hải sản ít hơn trong môi trường tự nhiên trên cạn. Việc điều tra và nghiên cứu cũng cho biết thêm, những quy mô động lực Carbon hữu cơ sử dụng những giá trị MGE từ 0,30 đến 0,55 .
Phân bón hữu cơ được bổ trợ vào ao nuôi trồng thủy hải sản có tỷ lệ C / N rộng ( thường 20 – 40 hoặc cao hơn ) nên chúng sẽ phân hủy khá chậm, vì thiếu Nitơ. Phân bón hóa học có chứa Nitơ thường được vận dụng với phân bón hữu cơ để phân phối một nguồn Nitơ nhanh gọn để tăng tỷ lệ phân hủy phân hữu cơ và tạo ra khoáng hóa phốt pho để kích thích hiệu suất sơ cấp .
Thức ăn trong nuôi trồng thủy hải sản có tỷ lệ C / N thu hẹp từ 7 : 1 đến 10 : 1, C / N trong phân bón rộng hơn trong thức ăn, nhưng tỷ lệ C / N sinh vật phù du đã chết tựa như như nguồn cấp tài liệu. Chất hữu cơ được thêm vào và sản xuất tự nhiên trong những ao nuôi trồng thủy hải sản dựa trên thức ăn cũng như được bổ trợ vào ao nuôi và những mạng lưới hệ thống nuôi trồng thủy hải sản khác phân hủy nhanh hơn nhiều so với phân hữu cơ .

Khi dư lượng phân hủy hữu cơ với tỷ lệ C/N thấp, Nitơ trong phân cao hơn so với vi khuẩn có thể sử dụng cho sự tăng trưởng và Nitơ được khoáng hóa vào môi trường như amoniac. Nói cách khác, càng nhiều Nitơ càng có nhiều amoniac khoáng. Tất nhiên, nếu không có đủ Nitơ trong ao để đáp ứng các yêu cầu của vi sinh vật ngay lập tức, sự phân hủy sẽ chậm. Vi sinh vật phải chết và Nitơ của chúng được tái chế để các chất tồn dư để tiếp tục phân hủy. Trong những tình huống mà amoniac và nitrat dồi dào trong môi trường, vi khuẩn dị dưỡng có thể sử dụng hai dạng Nitơ vô cơ hòa tan trong khi phân hủy chất hữu cơ – một quá trình gọi là cố định Nitơ. Theo Công ty Phân Bón Hà Lan thì việc sử dụng urê với phân bón hữu cơ được đề cập trước đó nhằm kích thích phân hủy phân hữu cơ, C/N cao bằng cách tạo điều kiện cố định đạm.

Biofloc và Carbohydrate đầu vào

Nuôi trồng thủy hải sản biofloc rất sâu xa và tỷ lệ cho ăn hoàn toàn có thể vượt quá 500 kg / ha / ngày. Vi khuẩn ôxy hóa thức ăn thừa, phân và bài tiết trao đổi chất của động vật nuôi cung ứng nhiều NH3-N hơn hoàn toàn có thể được sử dụng bởi thực vật phù du và vi trùng nitrat hóa. Cộng đồng sinh vật phù du trong một mạng lưới hệ thống sản xuất nâng cao chuyển từ sự thống trị của thực vật phù du sang sự thống trị của vi trùng dị dưỡng khi tăng tỷ lệ cho ăn. Tuy nhiên, NH3-N tích góp trong nước vì vi trùng phân hủy dư lượng với tỷ lệ C / N thấp và lượng biofloc hoàn toàn có thể không lớn .
Biofloc được những loài nuôi ăn và điều này hoàn toàn có thể làm tăng hiệu suất cao sử dụng thức ăn bằng cách tái chế Nitơ thải từ thức ăn thành biofloc. Kiểm soát NH3 cũng là tác dụng của việc cố định và thắt chặt amoniac hòa tan trong biofloc. Do đó, việc tăng trưởng bioflocs được khuyến khích trong việc quản trị những mạng lưới hệ thống biofloc .
Theo John Hargreaves, ông đã đàm đạo về bioflocs trong một Hội nghị Nuôi trồng Thủy sản Miền Nam và Tóm lại rằng con đường dị dưỡng ( hình thành biofloc ) được ưu tiên theo tỷ lệ C / N từ 12 : 1 đến 15 : 1. Tỷ lệ C / N cao hơn sẽ dẫn đến sản lượng biofloc lớn hơn để cố định và thắt chặt NH3-N. Đề nghị của John Hargreaves là thêm 0,5 – 1 kg một nguồn Carbohydrate như đường cho mỗi kg thức ăn được vận dụng .
Lượng đường hoặc nguồn Carbohydrate khác được vận dụng trong những mạng lưới hệ thống biofloc hoàn toàn có thể được đo lường và thống kê bằng cách bổ trợ MGE. Một thử nghiệm được đưa ra trong đó giả định rằng với 35 % protein thô ( 5,6 % Nitơ ) trong thức ăn được vận dụng ở mức 400 kg / ngày trong một mạng lưới hệ thống biofloc nuôi tôm có thể tích 10.000 m3 với FCR là 1,3. Lượng NH3-N hàng ngày vào nước được ước tính là 14 kg ( 1,4 mg / L tương tự trong 10.000 m3 nước ) .
Đồng hóa thành vi trùng mới 1,4 mg / L NH3-N sẽ dẫn đến 14 mg / L sinh khối vi trùng ( 1,4 mg / L NH3 / 0,1 mg Nitơ / mg vi trùng ). Lượng vi trùng này chứa 7 mg / L Carbon ( 14 mg / L vi trùng / 0,5 mg Carbon / mg vi trùng ). Đường tinh khiết ( C6 H12O6 ) là 40 % Carbon. Giả sử, MGE bổ trợ là 0,5 ; Carbon hữu cơ là 14 mg / L ( 7 mg / L Carbon vi trùng / 0,5 MGE ). Đường là 40 % Carbon và 35 mg / L nên được vận dụng hàng ngày ( 14 mg / L đường / 0,4 mg Carbon / mg đường ). Tỷ lệ ứng dụng đường sẽ là 350 kg đường / ngày trong mạng lưới hệ thống 10.000 m3, chính bới 1 mg / L là 1 kg / 1.000 m3 .

Kết hợp đầu vào của 350 kg đường (40 % C) và 400 kg thức ăn (42 % C; 5,6% N2) kết quả tỷ lệ C/N là 13,8: 1. Tỷ lệ được Hargreaves đề xuất là 12:1 – 15:1. Tỷ lệ đầu vào Carbohydrate ước tính bằng cách sử dụng MGE trong một tỷ lệ C/N là thích hợp. Tỷ lệ đường được tính toán cũng nằm trong khoảng 0,5 – 1,0 kg đường cho mỗi kg thức ăn.

Lượng đường thiết yếu trong mạng lưới hệ thống biofloc đại diện thay mặt cho ngân sách và nhu yếu ôxy. Nhu cầu ôxy của đường là 1,07 mg / L ôxy cho mỗi mg / L tăng đường và lượng đường nguồn vào 350 kg / ngày vào một mạng lưới hệ thống biofloc 10.000 m3 tương tự 37,5 mg / L .
Carbohydrates phải liên tục được bổ trợ vào mạng lưới hệ thống biofloc để duy trì vận tốc hình thành biofloc cao. Trong trường hợp không có chất hữu cơ dễ phân hủy, vi trùng sẽ không hề sử dụng amoniac dồi dào và duy trì MGE cao. Sự tích lũy NH3 trong nước sẽ tăng lên MGE sẽ giảm và sẽ có ít biofloc hơn .
Do những đổi khác lớn của MGE trong môi trường tự nhiên thủy sinh và trên cạn đã được báo cáo giải trình, những nghiên cứu và điều tra về MGE trong những mạng lưới hệ thống nuôi trồng thủy hải sản biofloc chắc như đinh sẽ mang lại nhiều có ích cho ngành nuôi thủy hải sản .

Source: https://mindovermetal.org
Category: Wiki là gì