Vi khuẩn trong hệ thống Aquaponics vô cùng quan trọng, đó là những tập đoàn vi khuẩn giúp phân giải các chất từ phân cá trở thành những hợp chất để cây rau có thể hấp thu được.
Trong bài viết hôm nay, chúng ta cùng nhau tìm hiểu một cách rõ ràng về vai trò của các tập đoàn vi khuẩn trong hệ thông Aquaponics.
I, Ba thành phần quan trọng trong hệ thống Aquaponics:
Như đã tìm hiểu về hệ thống Aquaponics, đây là một hình thức làm nông nghiệp kết hợp giữa trồng rau thuỷ canh và nuôi trồng thuỷ sản.
Trong một vòng tuần hoàn liên tục, dòng nước mang chất thải của cá đi qua hệ thống lọc (lọc cơ và lọc vi sinh), Amoniac trong phân cá sẽ phân giải thành nitrat, đây là hợp chất giàu Nito giúp cây dễ dàng hấp thụ.
Sau đó, nước được lọc sạch và chảy trở về bể cá.
Bộ lọc vi sinh cung cấp môi trường sống cho vi khuẩn để biến đổi chất thải của cá (chứa amoniac) thành dinh dưỡng cho cây trồng (nitrat).
Do đó, tất cả các sinh vật cùng làm việc để tạo ra một môi trường phát triển với nhau, với điều kiện hệ thống cân bằng
II, Chu trình nitơ dưới tác động của vi khuẩn trong hệ thống Aquaponics:
Chu trình nitơ là một quá trình biến đổi qua lại giữa các hợp chất chứa Ni tơ. Việc biến đổi này có thể trải qua cả hai quá trình sinh học và phi sinh học.
Những điểm quan trọng trong chu trình nitơ bao gồm: cố định nitơ, khoáng hóa, nitrat hóa, và khử nitrat.
Nitrat hoá là quá trình sinh học quan trọng nhất trong aquaponics. Nguyên tố Nitơ (N) quan trọng hiện diện trong tất cả các axit amin.
Giúp tạo nên tất cả các protein cần thiết cho nhiều quá trình sinh học quan trọng đối với động vật như điều tiết enzym, xây dựng cấu trúc tế bào.
Đối với thực vật, Nitơ là chất cần thiết cho quá trình quang hợp và phát triển.
Mặc dù nitơ trong khí quyển rất phong phú, tuy nhiên hầu hết thực vật không thể hấp thụ trực tiếp.
Trải qua quá trình hoá học và quá trình cố định nitơ tự nhiên giúp chuyển đổi khí nitơ thành các dạng mà sinh vật có thể sử dụng được
Nói đơn giản trong hệ aquaponic, đây là quá trình biến đổi amoniac NH3 có trong phân cá mà cây trồng không thể hấp thụ được thành Nitrat NO3- cây có thế hấp thụ dễ dàng.
Vi khuẩn trong hệ thống Aquaponics đảm nhận vai trò chính trong chu trìng này.
Amoniac (NH3) từ chất thải động vật hoặc từ các chất hữu cơ phân rã, chẳng hạn như thực vật hoặc động vật chết, được phân rã bởi nấm và các nhóm vi khuẩn khác nhau.
Sau đó được chuyển hóa bởi vi khuẩn nitrat hóa, những vi khuẩn này chuyển amoniac thành các hợp chất nitrit (NO2 -) và cuối cùng là các hợp chất nitrat (NO3 -)
Quá trình nitrat hoá xảy ra trong đất cũng tương tự như ở trong nước.
Đối với aquaponics,chất thải động vật là phân cá.
Các vi khuẩn nitrit hóa sống trên đất cũng tự nhiên hình thành trong nước, chuyển amoniac từ chất thải của cá thành nitrat dễ hấp thụ cho cây
III, Lọc vi sinh – môi trường sống của vi khuẩn trong hệ thống Aquaponics:
Vi khuẩn nitrat hóa là thành phần rất quan trọng trong hệ thống aquaponic. Hai nhóm vi khuẩn chủ yếu tham gia quá trình nitrat hóa là:
- Vi khuẩn oxy hóa amoniac (AOB) chuyển amoniac (NH3) thành nitrit (NO2-)
- Vi khuẩn oxy hoá nitrit (NOB) chuyển nitrit (NO2-) thành nitrat (NO3-)
2 loại vi khuẩn này thường là Nitrosomonas (oxy hóa amoniac) và Nitrobacter (oxy hoá nitrit)
Nói tóm lại, hệ sinh thái trong aquaponic hoàn toàn phụ thuộc vào vi khuẩn.
Nếu vi khuẩn không có hoặc không hoạt động bình thường, nồng độ amonia trong nước sẽ giết chết cá.
Điều quan trọng là giữ môi trường cho vi khuẩn phát triển lành mạnh để giữ mức amoniac gần bằng không
IV, Duy trì hệ vi khuẩn trong hệ thống Aquaponics khoẻ mạnh:
Diện tích bề mặt và chất lượng nước là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn trong bộ lọc sinh học
1, Diện tích bề mặt tiếp xúc
Vi khuẩn trong hệ thống Aquaponics có thể phát triển mạnh trên rễ cây, xung quanh bể cá, kể cả trong ống nước…
Diện tích bề mặt tiếp súc càng cao thì lượng vi Amoniac được vi khuẩn chuyển hoá càng lớn.
Với những mô hình Aquaponics có mật độ thả cá cao cần xay dựng bộ phận lọc vi sinh và gia tăng mặt tiếp xúc bằng các vật liệu như đất nung, nắp chai, hạt lọc vi sinh…
2, Thành phần và chất lượng nước:
Độ pH nước
Đọ pH quyết đinh khả năng hoạt động của vi khuẩn nói riêng và các thành phần trong hệ nói chung. PH cho vi khuẩn phát triển là từ 6 – 8.5. Đối với 2 loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter tốt nhất là trên 7.2.
Tuy nhiên, đối với mô hình aquaponics, khoảng pH thích hợp là từ 6 – 7, vì phạm vi này tốt cho thực vật và cá. Hơn nữa, vi khuẩn có thể được bù đắp bằng cách tăng kích cỡ bộ lọc vi sinh.
Nhiệt độ nước
Nếu nhiệt độ nước giảm xuống dưới 17°C, năng suất của vi khuẩn sẽ giảm, dưới 10°C, năng suất có thể giảm 50% hoặc nhiều hơn. Nhiệt độ lý tưởng cho vi khuẩn là 17-34°C.
Oxy hòa tan
Vi khuẩn nitrat hóa luôn cần oxy hòa tan (DO) trong nước để duy trì năng suất cao. Nitrat hóa là một phản ứng oxy hoá, không có oxy, phản ứng dừng lại.
Hơn nữa, nếu không có oxy, một loại vi khuẩn kị khí có thể phát triển, chuyển ngược nitrate thành hợp chất nitơ không thể sử dụng được. Chỉ số ĐO tối ưu là 4-8 mg / lít.
Tia cực tím
Tia cực tím có ảnh hưởng đến giai đoạn đầu hình thành tập đoan vi khuẩn nitrat hoá. Tuy nhiên, với hệ đã ổn định sau khoảng 5-7 ngày thì không bị ảnh hưởng quá nhiều
Cân bằng hệ sinh thái Aquaponic
Hay có thể hiểu một cách đơn giản là cân bằng giữa số lượng cá, số lượng cây trồng và kích thước của bộ lọc vi sinh – số lượng vi khuẩn.
Cân bằng Nitrat
Sự cân bằng trong một hệ thống Aquaponic có thể được so sánh với một cái bập bênh – nơi cá và thực vật nằm ở 2 bên, và tay đòn được làm bằng vi khuẩn nitrat hóa. Nếu tay đòn này không đủ mạnh thì sẽ bị gãy, nghĩa là lọc vi sinh không đủ
Nếu lượng chất thải của cá và kích thước của bộ lọc vi sinh cân bằng, lượng amoniac được xử lý hiệu quả.
Tuy nhiên, nếu lượng cây trồng nhỏ hơn thì hệ thống sẽ bắt đầu tích tụ chất dinh dưỡng.
Về mặt lý thuyết, nồng độ các chất dinh dưỡng cao hơn không gây hại cho cá và cây trồng, nhưng đó là dấu hiệu cho thấy hệ thống này hoạt động kém hiệu quả.
Sai lầm thường gặp nhất là có quá nhiều cây trồng trong khi quá ít cá.
Trong trường hợp này amoniac được xử lý bằng vi khuẩn nitrat hóa, nhưng lượng nitrat và các chất dinh dưỡng khác không đủ để đáp ứng nhu cầu của thực vật.
Tình trạng này dẫn đến suy giảm nồng độ dinh dưỡng và sản lượng cây trồng.
Bài học từ các ví dụ trên là việc đạt được sản lượng tối đa từ aquaponics đòi hỏi phải duy trì sự cân bằng giữa chất thải của cá và nhu cầu dinh dưỡng của cây, đồng thời đảm bảo đủ điều kiện cho vi khuẩn để chuyển đổi hết chất thải của cá.
3, Tỷ lệ thức ăn cho cá trong hệ thống Aquaponics:
Nhiều yếu tố được xem xét khi cân bằng một hệ thống, nhưng các nghiên cứu đã đơn giản hóa vấn đề này.
Tỷ lệ thức ăn phụ thuộc vào ba thành phần trọng nhất, đó là: lượng thức ăn cho cá hàng ngày, loại rau (rau ăn lá hoặc rau lấy quả) và diện tích trồng theo mét vuông.
Tỷ lệ thức ăn phụ thuộc vào các yếu tố.
- Phương pháp nuôi trồng.
- Loại cá (ăn thịt hay ăn tạp, mức độ hoạt động).
- Loại thức ăn cho cá (hàm lượng protein).
- Loại cây trồng (rau ăn lá, lấy củ hay quả).
- Hình thức trồng (một hoặc nhiều loại đan xen).
- Điều kiện môi trường và chất lượng nước.
- Phương pháp lọc
Lượng thức ăn cho cá được gợi ý:
- Rau ăn lá: 40-50 gram/m2/ngày
- Rau lấy quả: 50-80 gram/m2/ngày
Đây là phương pháp tính lượng thức ăn cho cá dựa trên diện tích trồng rau, sau đó tính lượng cá dựa trên lượng thức ăn đã có.
Tỷ lệ thức ăn cung cấp một hệ sinh thái cân bằng cho cá, thực vật và vi khuẩn, với điều kiện là có lọc vi sinh đầy đủ.
Điều quan trọng là tỷ lệ này chỉ là một gợi ý, vì các yếu tố khác có thể tác động, chẳng hạn như nhiệt độ nước thay đổi theo mùa.
4, Kiểm tra sức khỏe cho cá và rau.
Cây trồng hoặc cá không khỏe mạnh thường do hệ thống không cân bằng. Các triệu chứng thiếu hụt đối với thực vật cho thấy không có đủ chất dinh dưỡng từ cá.
Thiếu chất dinh dưỡng thường biểu hiện như tăng trưởng kém, lá vàng, rễ phát triển kém.
Có thể giải quyết bằng cách tăng mật độ thả cá, tăng thức ăn cho cá, tăng mức độ lọc vi sinh, hoặc bớt lượng rau đi.
Tương tự như vậy, nếu cá có dấu hiệu như thở hổn hển, cọ xát vào xung quanh bể, hoặc nổi màu đỏ xung quanh vây, mắt, mang, hoặc chết, thường do tích tụ amoniac hoặc nitrit độc hại.
5, Kiểm tra Nitơ
Phương pháp này kiểm tra nồng độ nitơ trong nước bằng các bộ dụng cụ kiểm tra đơn giản và không tốn kém. Nếu amoniac hoặc nitrit quá cao (hơn 1 mg/lít) là do lọc vi sinh không đủ và cần phải tăng khả năng lọc lên.
Còn nồng độ nitrat tăng lên là tốt, cá có thể chịu được nồng độ nitrat cao, nhưng nếu nồng độ cao hơn 150 mg/lít trong vài tuần, nước nên lấy bớt để tưới cho các loại cây trồng khác.
Nếu nồng độ nitrat thấp hơn 10 mg/lít trong vài tuần, tăng thức ăn cho cá một chút để đảm bảo đủ chất dinh dưỡng cho rau.
Tuy nhiên, nếu cá ăn không hết thì cũng đừng bao giờ cho dư, có thể giải quyết bằng cách tăng mật độ thả cá, còn không thì phải bớt lại rau.
Khi cần tư vấn về kinh nghiệm, kỹ thuật trồng rau sạch tại nhà hiệu quả, hãy liên hệ Tâm Sạch để được tư vấn, miễn phí khảo sát tại nhà và chọn cho gia đình mình những phương án tối ưu với chi phí hợp lý nhất
Xem thư viện khách hàng do Tâm Sạch cung cấp >>>
Xem báo giá hệ thống Aquaponics giá rẻ >>>
Liên hệ : 0909 776 880 để được tư vấn phương án tối ưu nhất.
🏢 Công ty TNHH Tâm Sạch – Cung cấp giải pháp trồng rau sạch tại nhà.
☎Hotline: 0909 776 880
➡ Số 27, Đường số 1, P Hiệp Bình Phước, Q.Thủ Đức, Tp.HCM.
➡ VP : 366 Lê Văn Sỹ, P.2, Q. Tân Bình, Tp.HCM.