Tăng cường sử dụng máy cho ăn tự động trong ao nuôi tôm tạo ra nhu cầu thức ăn mới

CHUỖI CUNG ỨNG VINHTHINH BIOSTADT HƯỚNG ĐẾN PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

ESOMAX - HOẠT CHẤT TINH DẦU KHÁNG SINH - GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT BỆNH GAN TỤY VÀ PHÂN TRẮNG

Wokozim đã được sử dụng trên 40 loại cây trồng và hơn 20 quốc gia trên thế giới

Liên doanh giữa Vinhthinh & tập đoàn Biostadt -Ấn Độ

Công ty thành viên

Trang chủThông tin kỹ thuậtNUÔI TÔM SÚ, THẺTăng cường sử dụng máy cho ăn tự động trong ao nuôi tôm tạo ra nhu cầu thức ăn mới

Tăng cường sử dụng máy cho ăn tự động trong ao nuôi tôm tạo ra nhu cầu thức ăn mới

Mặc dù, thức ăn thường chiếm khoảng 60% chi phí trong các ao nuôi tôm nhưng hoạt động cho ăn vẫn còn được thực hiện rất thủ công. Người nuôi thường đứng trên bờ ao để rải thức ăn đối với các ao nhỏ và dùng thuyền để cho ăn trong các ao nuôi có diện tích lớn hơn. Tuy nhiên, hoạt động cho ăn đang phát triển theo chiều hướng đáng kể và tiến tới tự động hoá trong tương lai.

Những năm gần đây, máy cho ăn tự động đang được nghiên cứu và phát triển. Việc sử dụng thức ăn hợp lý giúp tôm gia tăng tốc độ tăng trưởng và giảm chi phí sản xuất. Đồng thời, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, máy cho ăn tự động giúp cải thiện năng suất và gia tăng năng suất của vụ nuôi.

Dù vậy, máy cho ăn tự động bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như đặc tính vật lý của thức ăn, chuyển động bên trong và phạm vi phun thức ăn xung quanh máy. Các vấn đề này cần được huấn luyện kỹ cho nhân viên kỹ thuật và cần có hệ thống kiểm soát chặt chẽ.

Việc cải thiện các yếu tố vật lý liên quan đến máy cho ăn tự động là điều cực kỳ quan trọng, giúp cho lượng dinh dưỡng trong thức ăn được sử dụng tối đa, tối ưu hoá năng suất và tăng lợi nhuận của trại nuôi.
Nội dung bài báo này mô tả tầm quan trọng về đặc tính vật lý của thức ăn (thuỷ sản) khi sử dụng máy cho ăn tự động (bài viết đã được điều chỉnh và tóm tắt từ ấn phẩm gốc Revista Aquaculture – Cámar a Nacional de Acuacultur a, số 123, tháng 6, 2018).

Chuyển động cơ học của thức ăn bên trong phễu (bộ phận chứa thức ăn của máy cho ăn tự động)

Phễu (lưu trữ thức ăn) là bộ phận cần thiết, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của máy. Thức ăn được phun ra liên tục (không bị gián đoạn) sẽ đảm bảo chương trình cho ăn thực hiện chính xác và đạt được kết quả nuôi đáng mong đợi.

Bên trong phễu, góc nghỉ là yếu tố hữu ích cho tính lưu động của thức ăn, và được thiết kế sao cho thức ăn được chuyển động liên tục, góc nghỉ càng nhỏ thì tính lưu động của thức ăn càng cao. Nhưng góc nghỉ không được xem là yếu tố duy nhất, vì vẫn còn nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến tính lưu động của thức ăn, và hầu hết chất rắn đều cho thấy mức độ gắn kết khác nhau.

Tính lưu động của thức ăn còn phụ thuộc vào trạng thái (nén chặt) của loại thức ăn đó. Ví dụ, thức ăn được kết dính có thể đi qua chân phễu nhưng sau khi thức ăn được nén chặt có thể không đi qua chân phễu nữa do hình thành một vòng tròn bám dính trên chân phễu. Điều này cho thấy, nên giảm áp lực tại chân phễu và không nên sử dụng máy cho ăn tự động với công suất tối đa.

Hệ số ma sát hay lực ma sát bên trong

Khi bề mặt của viên thức ăn hay thành phễu xù xì, tính lưu động của thức ăn sẽ giảm do có lực ma sát giữa các viên thức ăn hoặc giữa thức ăn với thành phễu, làm gián đoạn lượng thức ăn được phun ra. Bộ phận định lượng vẫn tiếp tục hoạt động nhưng thức ăn không được phun ra ngoài vì bị dính chặt vào thành phễu. Thời gian cho ăn sẽ bị gián đoạn, không thực hiện theo đúng lịch trình đã đề ra. Các hạt thức ăn kích thước lớn lưu động bên trong phễu tốt hơn các hạt thức ăn kích thước nhỏ.

Các dạng chuyển động bên trong phễu

Trong phễu, thức ăn chuyển động theo 2 dạng: lưu lượng khối lượng và lưu lượng trung tâm (hình 1).

Hình 1 – Hình minh hoạ hướng chuyển động của thức ăn, lưu lượng khối lượng (trái) và lưu lượng trung tâm (phải) bên trong phễu dự trữ thức ăn của máy cho ăn tự động

Lưu lượng khối lượng: Toàn bộ thức ăn đang chuyển động được phun ra từ đáy phễu. Dạng chuyển động này giúp loại bỏ 1 phần thức ăn bị ứ đọng, thức ăn ra – vào dễ dàng. Điều này giúp cho vận tốc máy không đổi trong suốt thời gian vận hành. Vận tốc không thay đổi cũng giảm tương tác khi các hạt thức ăn có sự khác biệt nhau về kích cỡ.

Lưu lượng trung tâm: Chỉ có 1 phần thức ăn di chuyển, thức ăn không được phun hoàn toàn khỏi phễu. Thức ăn ở lần cho ăn trước sẽ bị ứ lại và tiếp tục trộn lẫn vào các lần cho ăn tiếp theo. Lưu lượng trung tâm được thiết kế bằng cách đặt thêm các vách bên trong phễu hoặc khi bề mặt đáy không đủ nhẵn để các viên thức ăn được phun ra.

Trong lưu lượng khối lượng vướng phải 1 số vấn đề như thức ăn chuyển động nhanh hoặc bất thường, thời gian lưu của thức ăn thay đổi, hoặc thức ăn dính cục trong khu vực không chuyển động đang được nghiên cứu để giải quyết 1 cách hợp lý. Hình 1 minh hoạ cho cả 2 dạng chuyển động của thức ăn. Chắc chắn là lưu lượng khối lượng sẽ được tạo ra trong suốt giai đoạn phun của máy cho ăn tự động.

Thức ăn chuyển động theo quỹ đạo Parabol và bán kính phạm vi phun thức ăn của máy cho ăn tự động

Thức ăn thuỷ sản (ép viên hay ép đùn) sử dụng trong máy cho ăn tự động sẽ đáp ứng được phạm vi chuyển động của thức ăn theo hình parabol, tương ứng với chiều cao ban đầu. Trong kiểu chuyển động này, chiều cao ban đầu (khoảng cách giữa đáy phễu và bề mặt nước) đóng vai trò quan trọng trong hoạt động bắt thức ăn của vật nuôi.

Về mặt lý thuyết, nếu chúng ta biểu thị chuyển động của thức ăn (quỹ đạo parabol) của máy cho ăn tự động theo một phương trình, sẽ thấy rằng bán kính trung bình của phạm vi phun thức ăn (Rm) của máy cho ăn tự động phụ thuộc vào chiều cao (Bảng 1).

Trong đó:

Rm = Bán kính trung bình của phạm vi phun thức ăn của máy cho ăn tự động
Vo = vận tốc ban đầu
h = chiều cao
g = trọng lượng

Bán kính trung bình (Rm) giảm làm cho khoảng không gian vật nuôi tiếp xúc với thức ăn bị giới hạn. Lưu ý rằng, vùng cho ăn phải chiếm 3 – 5% diện tích ao nuôi và chứa một lượng sinh khối rất lớn, cho nên việc giảm này rất quan trọng để cung cấp thức ăn cho tôm (về mặt không gian). Giảm không gian cho ăn có thể dẫn đến hiện tượng cạnh tranh giành thức ăn của vật nuôi.

Bảng 1 - Đặc tính thức ăn Molina

Bảng 1 cho thấy bán kính trung bình và diện tích bao phủ của phạm vi phun thức ăn của máy cho ăn tự động có độ cao khác nhau và vận tốc ban đầu không đổi. Tính chất vật lý và khả năng hữu dụng của chất dinh dưỡng là yếu tố quan trọng để tối ưu hoá hiệu suất sử dụng thức ăn. Nguyên liệu và công nghệ sản xuất thức ăn đều có ảnh hưởng lớn đến chất lượng thức ăn. Một số tính chất vật lý sẽ được sử dụng để đánh giá chất lượng thức ăn trên tôm (cả về khâu sản xuất thức ăn ban đầu và cuối cùng).

Tính đồng nhất của viên thức ăn: đường kính và chiều dài

Tính đồng nhất của viên thức ăn có liên quan chặt chẽ đến việc sử dụng viên thức ăn như thế nào. Tính đồng nhất về kích thước viên thức ăn đảm bảo rằng toàn bộ vật nuôi có thể bắt mồi sau khi máy phun ra thức ăn.

Kết quả nghiên cứu của Obaldo và Masuda (2008) cho thấy kích cỡ viên thức ăn có ảnh hưởng đến việc cho ăn. Họ thử nghiệm với 6 kích cỡ thức ăn khác nhau và đánh giá ảnh hưởng của chúng đến việc bắt mồi và tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương (Litopenaeus vannamei). Kết quả cho thấy, khi tôm ăn với thức ăn có kích cỡ lớn, việc cho ăn sẽ bị hạn chế ở 1 số đối tượng nuôi (khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức thức ăn). Khi cho tôm ăn với kích cỡ viên thức ăn có đường kính 3.0mm, và so sánh với thức ăn có đường kính 0.7, 1.2 mm, kết quả là có sự thay đổi đáng kể về kích thước và tỷ lệ chết của vật nuôi có kích cỡ nhỏ nhất.

Đường kính và chiều dài viên thức ăn được xem là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động cơ học của dòng chảy bên trong phễu. Bởi vì độ lấp đầy của các hạt đồng nhất sẽ tạo nên áp lực để cải thiện dòng chảy.

Hình 2- Sơ đồ biểu thị sự thay đổi của chiều dài viên thức ăn giữa các nghiệm thức (độ lệch chuẩn có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức)

Nhận thấy nghiệm thức thức ăn D có dạng biểu đồ đối xứng (một dạng biểu đồ hình chuông gần như hoàn chỉnh), trong khi các nghiệm thức thức ăn khác – A, B, C, E có dạng biểu đồ ít đồng đều hơn.

Tính đồng nhất của thức ăn còn thể hiện ở khả năng tiếp cận thức ăn của vật nuôi là như nhau trong điều kiện mật độ nuôi cao, đặc biệt là khu vực xung quanh máy cho ăn. Về mặt cơ học, điều này cũng giúp cho thức ăn được phun ra liên tục, không bị gián đoạn, cho phép máy cho ăn tự động phân chia số lượng thức ăn theo công thức đã được lập trình sẵn trước đó.

Các phần còn lại của thức ăn

Các phần còn lại của thức ăn sẽ gây lãng phí vì chúng không được vật nuôi sử dụng, và khi chúng phân huỷ sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nước. Đối với việc sử dụng máy cho ăn tự động, vận chuyển thức ăn từ nhà máy sản xuất đến các kho thức ăn của trại nuôi, và cuối cùng cho vào phễu chắc chắn sẽ tạo ra một lượng nhiều hay ít thức ăn dư thừa (điều này còn tuỳ thuộc vào loại thức ăn).

Nguyên nhân là do trong suốt quá trình vận chuyển, bảo quản hoặc sử dụng, lực cơ học sẽ làm cho các viên thức ăn được sản xuất kém đi, dễ bị phân huỷ hơn và hậu quả là chúng không được vật nuôi sử dụng nữa (Hình 3A). Sự tích tụ các viên thức ăn thừa này sẽ làm cho miệng phun bị chặn lại, ngăn chặn các viên thức ăn phun ra trong suốt thời gian cho ăn bằng máy cho ăn tự động. Tác nghẽn tại miệng phun còn nghiêm trọng hơn tác nghẽn tại đầu ra V của máy (Hình 3B). Loại máy cho ăn tự động này, có miệng phun nhỏ có thể bị tắc nghẽn khi viên thức ăn bị trộn lẫn với phần thức ăn thừa còn sót lại trong máy.

Hình 3 – Tích luỹ thức ăn thừa trong bể nổi của máy cho ăn tự động (A), thức ăn bị tắc nghẽn ở đầu ra V – lưu ý lượng thức ăn thừa được tạo ra xung quanh nó (B)

Bảng 2 cho thấy nhiều đặc tính vật lý của thức ăn có liên quan trực tiếp đến hiệu suất của máy cho ăn tự động. Điều thú vị là có liên quan đến độ ẩm của thức ăn. Thức ăn có độ ẩm 11.8% sẽ tạo nên sự tắc nghẽn trong máy cho ăn nhiều hơn. Các viên thức ăn bị đóng cục sẽ làm tắc nghẽn đầu ra của máy cho ăn, cản trở hoạt động phun thức ăn của máy.

Bảng 2 - Đặc tính thức ăn Molina

Thức ăn có độ ẩm cao hơn (12%) sẽ làm tắc nghẽn do bị dồn cục – cảnh báo tác nghẽn mức độ 5 khi cho bao thức ăn 25 kg vào máy cho ăn tự động.

Như vậy, khi bổ sung thêm chất lỏng vào thức ăn trước khi bỏ vào máy cho ăn tự động sẽ làm cho thức ăn bị đóng cục. Việc này cũng đã được thử nghiệm thêm chất lỏng khác vào thức ăn sau khi sản xuất.

Kết luận

Việc xuất hiện máy cho ăn tự động đòi hỏi phải cải tiến chất lượng của thức ăn trong thuỷ sản vì đặc tính vật lý và thiết kế của máy cho ăn tự động có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất cho ăn. Đồng thời, nhu cầu thực tế là xác định lại đặc tính của thức ăn, lượng lớn thức ăn cần sử dụng, hiệu suất của máy cho ăn và cuối cùng là thiết kế chương trình cho ăn hợp lý.

Sự tương tác giữa các viên thức ăn sẽ làm cho máy cho ăn tự động dễ bị ùn tắc, lúc đó việc xử lý rất phức tạp. Trong các môi trường đặc thù như nuôi trồng thuỷ sản, thức ăn cần phải đáp ứng 1 số yếu tố như độ ẩm, thời gian lưu trữ, độ ẩm thức ăn và nhiệt độ. Do đó, cần có nhiều nghiên cứu hơn để giảm thiểu các vấn đề xảy ra và hiểu rõ hơn các nguyên tắc ảnh hưởng đến hoạt động máy cho ăn.

Việc sử dụng máy cho ăn tự động còn vướng nhiều khó khăn liên quan đến loại thức ăn, kích cỡ, hình dạng, tốc độ phân rã, phạm vi cho ăn và 1 số yếu tố khác. Tất cả các đặc điểm vật lý này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của máy cho ăn và tạo nên sự khác biệt khi cho ăn theo cách truyền thống.

Nhìn chung, cả cách cho ăn truyền thống và sử dụng máy cho ăn tự động đều dẫn đến việc tắc nghẽn, và ít nhiều có liên quan đến lực nén và lực ma sát. Để giảm thiểu hiện tượng vấn đề này, nên sử dụng các thiết bị giảm lực ở đáy phễu và theo dõi chặt chẽ chương trình cho ăn để đạt hiệu suất tối đa.

Nguồn: Rising use of automatic feeders in shrimp ponds poses new feed requirements. Global Aquaculture Advocate - September, 2018.

Người dịch: Thạc sỹ Lê Hải Quỳnh - Công ty Vinhthinh Biostadt

Từ khóa: máy cho ăn tự động, thức ăn viên, miệng phun, bắt mồi, phễu dự trữ thức ăn

Trở về