Sóc Trăng ứng dụng hệ thống E-Aqua trong nuôi tôm

Thứ năm, 18/05/2017

Hiện nay tại Sóc Trăng ngày càng có nhiều dự án ứng dụng nuôi tôm công nghệ cao như mô hình nuôi tôm siêu thâm canh thuộc Tập đoàn Him Lam tại huyện Trần Đề, mô hình nuôi tôm thực nghiệm không sử dụng chất kháng sinh tại thị xã Vĩnh Châu. Đây là một tín hiệu đáng mừng bởi sẽ góp phần tái cơ cấu nền nông nghiệp tỉnh theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững. Hướng đến ứng dụng khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ cao vào sản xuất, nuôi trồng thủy sản để tăng năng suất, bảo đảm an toàn thực phẩm, giảm sử dụng các hóa chất kháng sinh cấm vào quá trình nuôi.

Toàn tỉnh đã thả nuôi 69.254 ha, đạt 101,8 %KH, tăng 0,6% so với cùng kỳ 2015, trong đó tôm nước lợ 47.730 ha, đạt 106,0% KH, tăng 2,7% so với cùng kỳ năm 2015 (tôm thẻ 30.262 ha, tôm sú 17.468 ha) và thả khắc phục 4.241 ha. Thiệt hại tôm nước lợ 7.929 ha (tôm thẻ 5.268 ha), chiếm 15,25% diện tích thả nuôi, giảm 12,8% so với cùng kỳ năm 2015.

Thực tế hiện nay, công tác kiểm tra các thông số môi trường ao nuôi chủ yếu sử dụng phương pháp thủ công để lấy mẫu nước rồi kiểm tra bằng dụng cụ cầm tay hoặc chuyển tới các phòng xét nghiệm. Do đó, tốn nhiều thời gian, nhân lực và tiền bạc mà lại không thể tiến hành liên tục trong ngày và suốt vụ nuôi. Vì vậy, không phát huy hết hiệu quả của số liệu đánh giá do không phát hiện kịp thời chất lượng nước trong ao để có biện pháp xử lý phù hợp. Phòng nghiên cứu của Trung tâm Phát triển Công nghệ và Thiết bị Công nghiệp Sài Gòn (Cenintec) đã nghiên cứu, ứng dụng hệ thống giám sát, cảnh báo chất lượng nước tự động cho ngành thủy sản (gọi tắt là hệ thống e-Aqua). Nhằm giúp cho người nuôi nắm bắt được các thông số môi trường nuôi vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày thông qua các thiết bị di động thông minh một cách nhanh chóng và kịp thời mà không cần phải có mặt tại khu vực nuôi trồng. Từ đó mang lại hiệu quả rõ rệt trong công tác xử lý và khắc phục sự cố một cách kịp thời.

Nhằm giúp người dân cải tiến được quy trình, mang lại hiệu quả và nâng cao năng suất trong sản xuất, góp phần phát triển kinh tế và an sinh xã hội cho tỉnh nhà. Tập thể, Cán bộ, Đoàn viên thanh niên Trung tâm Ứng dụng Tiến bộ Khoa học và Công nghệ tỉnh Sóc Trăng kết hợp với Cenintec thực hiện lắp đặt thí điểm hệ thống giám sát nồng độ oxy hòa tan (e-Aqua) tại ao nuôi tôm thẻ chân trắng của thành viên hợp tác xã Hưng Phú, huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng.

Hệ thống giám sát nồng độ oxy hòa tan (e-Aqua)

Hệ thống giám sát nồng độ oxy hòa tan (e-Aqua) được lắp đặt cho hai ao (4.000 m²/ao) với mật độ là 80 con/m²; bố trí 04 giàn quạt/ao (10 - 15 cánh quạt/dàn); con giống là tôm Thẻ chân trắng Post 12 nuôi trong khoảng thời gian 3 tháng. Ao nuôi đối chứng bố trí tương tự hai ao trên nhưng không có lắp đặt hệ thống để làm cơ sở so sánh đối chiếu hiệu quả của việc ứng dụng hệ thống giám sát. Các ao lắp đặt hệ thống và ao đối chứng được bố trí ở gần nhau để tiện cho việc đánh giá kết quả và tổ chức hội thảo; thả nuôi cùng thời gian; các thông số môi trường của ao đối chứng được kiểm tra thủ công. Bên cạnh đo nồng độ DO bằng hệ thống e-Aqua, các thông số môi trường khác của ao mô hình vẫn đo dạng thủ công để kiểm chứng.

Hệ thống giám sát nồng độ oxy hòa tan (e-Aqua) là một tổ hợp hệ thống hoàn chỉnh, thiết kế gọn nhẹ, dễ vận chuyển và lắp đặt. Một hệ thống có thể đo cùng lúc cho 4 ao nuôi bố trí tương đối gần nhau. Về vận hành, lập trình của hệ thống được tính toán kỹ lưu lượng nước, tiết diện ống cũng như về tốc độ bơm, sao cho sự chênh lệch số liệu đo được với thực tế là thấp nhất. Về nguyên tắc hoạt động, nước được bơm lên bồn chứa được bố trí bên trong hệ thống, nơi có các đầu dò (tùy vào nhu cầu) đo các chỉ số: pH, nhiệt độ, oxy hòa tan (DO), khí độc NO₂, NH₃, H₂S... sẽ đọc thông số và xử lý. Sau đó, các kết quả sẽ được chuyển về Trung tâm xử lý và các thiết bị di động có cài đặt phần mềm thông qua thiết bị phát wifi (sử dụng 3G hoặc Internet). Từ phần mềm đã được cài đặt sẵn, người sử dụng có thể truy cập và xem thông tin bất cứ lúc nào. Trong những trường hợp khẩn cấp, khi kết quả đo vượt ngoài biên độ cài đặt (quá cao hoặc quá thấp so với chỉ số chấp nhận được), thì thông tin sẽ được thông báo tức thì dưới dạng tin nhắn qua thiết bị cầm tay và báo còi ngay tại nơi đặt hệ thống.

Hệ thống e-Aqua bao gồm Hệ thống điều khiển đo (Bộ điều khiển - PLC; thiết bị lưu điện - UPS; nút khẩn cấp, đèn báo, còi; các cảm biến; máy bơm, các val điện từ); Giao diện giám sát và điều khiển; Phần mềm thu thập, thống kê số liệu. Khi có lỗi, trục trặc thiết bị hoặc mất điện hệ thống sẽ cảnh báo bằng cách hú còi và báo trên giao diện tiết bị di động cho người dùng.

Kết quả thực nghiệm cho thấy, nồng độ DO trong ao nuôi luôn thay đổi theo vị trí, giữa ao nồng độ DO thấp hơn gần bờ do nơi tập trung nhiều chất thải và cách xa các cánh quạt nước; gần bờ cao do môi trường sạch ít chất thải và gần quạt hơn.

Nồng độ DO trong ao nuôi cũng thay đổi từng giờ cả ngày lẫn đêm, thời điểm cao nhất diễn ra vào lúc 13-14 giờ, DO dao động từ 7,3-11,4mg/l (Số liệu từ hệ thống e-Aqua); và từ 7,45-11,46mg/l (Số liệu từ máy đo cầm tay HQ30d của HACH). Thấp nhất thường từ lúc giữa đêm đến 5 giờ sáng hôm sau (DO dao động từ 2,9-1,5mg/l “hệ thống e-Aqua” tùy theo vị trí đo trong ao).

Biểu đồ sự thay đổi nồng độ DO tại các thời điểm khác nhau trong ngày

Bên cạnh đó, nồng độ DO cũng biến đổi theo độ tuổi tôm. Đối với tôm mới thả đến 30 ngày tuổi, nồng độ DO trong nước còn dồi dào và ít biến động, do nhu cầu oxy thấp, thông qua đó người nuôi giảm thời gian chạy quạt cũng như số lượng quạt trong ao giúp tiết kiệm chi phí điện năng, chỉ duy trì một số quạt tạo dòng chảy. Khi tôm từ tháng thứ hai trở đi (trọng lượng trung bình 5-6g/con), nhu cầu oxy cũng tăng lên, đồng thời lượng thức ăn thừa trong ao cao tạo điều kiện cho tảo, vi sinh vật phát triển cạnh tranh nguồn oxy với tôm nuôi, làm oxy trong ao biến động liên tục theo thời gian trong ngày, đặc biệt giữa ngày và đêm.

Thực tế sau khi lắp đặt hệ thống e-Aqua trong ao, giúp tôm phát triển tốt hơn do môi trường nuôi cải thiện hơn, sản lượng tôm tăng 5-10% so với không có hệ thống giám sát; giúp tiết kiệm khoảng 15-20% chi phí điện năng (nếu ứng dụng thêm chức năng điều khiển tự động); giúp giảm chi phí nhân công (1 người có thể trông coi 3-4 ao); giảm rủi ro do thiếu oxy, khí độc cao.

Một số nhận định về hoạt động và hiệu quả mang lại từ hệ thống như sau:

- Tính hiệu quả của hệ thống: Lắp đặt nhanh, vận hành dễ dàng. Tuy nhiên hệ thống phụ thuộc nhiều vào tính ổn định của nguồn điện; UPS chưa phát huy được vai trò tích điện; việc cài đặt phần mềm còn tương đối phức tạp so với nông dân. Do đó, cần cải tiến cho dễ dàng và thân thiện hơn với đại đa số người dùng.

- Tính kinh tế của hệ thống: Hệ thống hoạt động tốt sẽ giúp tiết kiệm thời gian, chi phí giám sát, nhân lực trong sản xuất. Chi phí đầu tư sẽ dễ được chấp nhận hơn nếu tính lâu dài cho 2 - 3 năm liên tục.

- Tính kỹ thuật của hệ thống: Phần mềm hoạt động tốt, thông báo kịp thời, nhanh và chính xác. Phần cứng hoạt động khá tốt, tuy nhiên có 1 số khuyết điểm cần khắc phục như phụ thuộc lớn vào tính ổn định của nguồn điện; các chi tiết lắp ráp dễ bị độ mặn của nước ăn mòn và nhanh chóng rỉ sét, gây rò rỉ nước; bồn đo nhanh dơ và làm ảnh hưởng kết quả đo; đầu dò đọc kết quả thiếu chính xác nếu hoạt động lâu dài, do đó cần phải có phương pháp hướng dẫn hiệu chuẩn hiệu quả hơn.

- Tính ổn định trong của hệ thống: Hệ thống chỉ hoạt động ổn định nếu duy trì nguồn điện tốt, vệ sinh bể bơm định kỳ và kịp thời, đường truyền internet ổn định. Nhìn chung hệ thống sẽ ổn định hơn nếu các lỗi phần mềm và lỗi hệ thống được điều khiển từ xa mà không cần đến hiện trường mới khắc phục được như thời gian vừa qua. Cần có chính sách bảo hành đầu dò và phương pháp hiệu chuẩn thích hợp để kết quả đọc chính xác và tin cậy hơn.

- Về khả năng kiểm soát nồng độ oxy trong ao nuôi: Kịp thời theo dõi và đánh giá liên tục được nồng độ DO trong ao nuôi xuyên suốt thời gian trong ngày cũng như từ đầu đến cuối vụ.

- Trong 03 ao thực nghiệm, đối với 02 ao có lắp đặt hệ thống được theo dõi chặt chẽ và có biện pháp xử lý kịp thời khi xảy ra sự cố thiếu oxy đột ngột như: tảo tàn vào ban đêm, một số thiết bị tạo oxy bị sự cố người nuôi sẽ có biện pháp xử lý kịp thời như chạy thêm quạt (hay lắp thêm quạt) hoặc cung cấp oxy tạm thời bằng viên oxy. Đối với ao đối chứng không lắp đặt hệ thống nên thông tin về lượng oxy trong ao nuôi không được ghi nhận kịp thời, kéo theo việc xử lý và khắc phục không được đúng lúc.

Biểu đồ số lượng con giống và sản lượng của 03 ao nuôi

Sau 3 tháng thực hiện và theo dõi, tôm nuôi trong ao được lắp đặt hệ thống giám sát nồng độ oxy (e-Aqua) phát triển nhanh hơn ao đối chứng; tôm phát triển nhanh, làm tăng lợi nhuận cho chủ ao do hệ số sử dụng thức ăn - FCR thấp (hai ao lắp đặt hệ thống là A1: 1,05; A2: 1,12; còn ao đối chứng là 1,33); chi phí sử dụng thuốc trong vụ nuôi thấp (là một trong những yếu tố quyết định đến lợi nhuận), do tôm phát triển tốt người nuôi rất ít hoặc không sử dụng thuốc trị bệnh, chủ yếu là sản phẩm dinh dưỡng và ổn định môi trường. Khi nồng độ DO trong ao cao (ban ngày và đầu giờ đêm), người nuôi chủ động giảm các thiết bị cung cấp oxy chỉ duy trì một số thiết bị giúp tạo dòng chảy và đảo trộn tầng nước, giảm chi phí điện năng từ 2-2,5 triệu đồng/vụ. Sản lượng tôm của hai ao có lắp đặt hệ thống e-Aqua cao hơn ao không có lắp đặt hệ thống từ 10,3-8,8%.

Ngoài ra, những hộ nuôi có điều kiện ứng dụng hết tất cả chức năng (giám sát và điều khiển tự động) của hệ thống e-Aqua, khoản giảm chi phí nhân công đáng kể hơn và tiết kiệm điện năng tiêu thụ (khi oxy đủ sẽ không cần thiết chạy quạt hoặc các hệ thống sục khí; khi pH, độ kiềm ổn định chúng ta có thể kéo dài khoảng cách sử dụng vôi - khoáng - vi sinh định kỳ từ 3 ngày lên 4 hoặc 5 ngày).

Cùng với chức năng giám sát tự động, người nuôi thủy sản sẽ được cảnh báo bằng còi khi cúp điện hay khi nồng độ DO xuống thấp (hoặc cao), không cần có người trực đêm, giảm đáng kể chi phí nhân công và giảm bớt sự vất vả trong quá trình nuôi. Do đó, sử dụng hệ thống e-Aqua giúp giảm dịch bệnh của thủy sản do môi trường; gia tăng sản lượng thu hoạch; hướng tới gia tăng mật độ nuôi; giảm chi phí điện năng; giảm chi phí nhân công.

CTV Tỉnh Đoàn Sóc Trăng (Theo Lâm Sa Tha, Hồ Văn Thảo)

Tags