Vi khuẩn quang hợp (photosynthetic bacteria – PSB) là nhóm vi sinh vật có khả năng thực hiện quá trình quang hợp không sinh oxy, khác biệt căn bản với cơ chế quang hợp của thực vật. Thay vì sử dụng nước (H₂O) làm nguồn hydro như thực vật, vi khuẩn quang hợp sử dụng hydro sulfide (H₂S) hoặc các hợp chất hữu cơ khác. Nhờ khả năng thích ứng với nhiều điều kiện môi trường – cả hiếu khí lẫn kỵ khí, có ánh sáng hay không – vi khuẩn quang hợp đã được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản. Dưới đây là những ứng dụng tiêu biểu, dễ hiểu nhưng có cơ sở khoa học vững chắc.
1. Cải thiện chất lượng nước – Giải pháp thay thế bền vững cho việc thay nước định kỳ
Trong hệ sinh thái nuôi thủy sản, lượng chất hữu cơ tích tụ từ thức ăn dư thừa và chất thải vật nuôi là nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước, làm tăng nồng độ amoniac (NH₃) và nitơ – hai tác nhân gây độc cho tôm cá. Trước đây, phương pháp truyền thống để giải quyết vấn đề này là thay nước, nhưng việc này không giải quyết triệt để và ngày càng kém hiệu quả do nguồn nước đầu vào cũng bị ô nhiễm.
Vi khuẩn quang hợp cung cấp một giải pháp bền vững hơn. Trong môi trường kỵ khí có ánh sáng, PSB sử dụng các chất hữu cơ và H₂S làm nguồn năng lượng, đồng thời giảm nhanh nồng độ NH₃ và các hợp chất nitơ khác. Chúng không chỉ làm sạch nước mà còn tự tăng sinh, góp phần vào một chu trình sinh học tự duy trì. Thực nghiệm tại Trung Quốc cho thấy, việc bổ sung vi khuẩn quang hợp vào ao nuôi có thể giúp ổn định pH, tăng oxy hòa tan và giảm đến 57% nồng độ NH₃ chỉ sau vài ngày mà không cần thay nước.
2. Phòng và điều trị bệnh – Tạo hàng rào sinh học chủ động
Một lợi ích quan trọng khác của PSB là khả năng cạnh tranh sinh học với vi khuẩn gây bệnh. Nhờ tốc độ sinh trưởng nhanh, PSB có thể chiếm lĩnh hệ vi sinh trong ao, từ đó hạn chế sự phát triển của các loài gây bệnh như vi khuẩn dạng sợi, vi khuẩn gây bệnh đỏ vỏ, đen mang ở tôm hay loét mang ở cá.
Ngoài ra, trong quá trình trao đổi chất, PSB có thể sản sinh các enzym phân giải độc tố (ví dụ như trypsin inhibitors), đóng vai trò như “kháng sinh tự nhiên” trong ao nuôi. Tắm PSB cho cá bị bệnh hoặc duy trì mật độ PSB ổn định trong nước có thể giúp phục hồi sức khỏe vật nuôi và ngăn chặn tái phát bệnh.
3. Làm thức ăn tự nhiên giàu dinh dưỡng cho ấu thể
PSB có hàm lượng protein vượt trội (>60%), giàu vitamin nhóm B, folate và các nhân tố tăng trưởng chưa xác định, rất phù hợp làm thức ăn cho ấu thể tôm cá, đặc biệt là trong giai đoạn nhạy cảm ban đầu. Kích thước nhỏ (1/20 kích thước của tảo lục) giúp PSB dễ tiêu hóa và hấp thu.
Việc sử dụng PSB trong giai đoạn ấu trùng giúp tăng tỷ lệ sống, tăng tốc độ tăng trưởng và giảm thiểu nhu cầu thay nước. Điều này đến từ ba tác động đồng thời: cải thiện môi trường nước, cung cấp dinh dưỡng trực tiếp, và tạo lợi thế sinh học giúp ức chế mầm bệnh.
4. Phụ gia thức ăn giúp cải thiện hiệu suất nuôi trồng
PSB không chỉ là thức ăn sống mà còn là chất phụ gia sinh học hiệu quả. Khi bổ sung 0,5–1% PSB vào khẩu phần ăn, tỷ lệ tăng trọng của cá chình Nhật Bản có thể tăng 10%, sản lượng tôm he tăng 12%, cá nước ngọt tăng đến 25% trên cùng diện tích ao nuôi. Các yếu tố như enzym tiêu hóa, vitamin nội sinh và hợp chất sinh trưởng trong PSB giúp cải thiện chuyển hóa thức ăn và tăng cường miễn dịch cho vật nuôi.
5. Vi khuẩn quang hợp loại kép – Thích nghi và đa chức năng hơn
Một số dòng vi khuẩn quang hợp loại kép (vừa sử dụng ánh sáng, vừa có thể phát triển trong bóng tối nhờ các cơ chế hô hấp hữu cơ) được xem là bước tiến mới. Nhờ khả năng hoạt động linh hoạt trong cả điều kiện sáng và tối, chúng duy trì được hiệu quả xử lý nước và ức chế vi khuẩn gây bệnh suốt ngày đêm. Điều này đặc biệt hữu ích trong các hệ thống nuôi mật độ cao, nơi biến động môi trường xảy ra nhanh chóng.
6. Hướng dẫn sử dụng hiệu quả và an toàn
- Tưới ao: Sử dụng PSB dạng nước (3 kg/mẫu nước sâu 1 m) hoặc dạng bột (1 kg/mẫu), lặp lại mỗi 10–15 ngày.
- Bổ sung vào thức ăn: Trộn 0,5–1% PSB vào thức ăn. Với thức ăn hạt, nên làm ướt nhẹ trước khi cho ăn để PSB bám đều.
- Bảo quản: Tránh ánh sáng trực tiếp, lắc đều trước khi sử dụng, đóng kín sau mỗi lần dùng để bảo toàn vi khuẩn sống.
Lưu ý: Hàm lượng vi khuẩn hoạt tính thay đổi giữa các nhà sản xuất, nên cần điều chỉnh liều lượng dựa trên mật độ khuẩn (thường từ vài chục đến vài trăm triệu CFU/ml).
Kết luận
Vi khuẩn quang hợp, đặc biệt là các dòng có khả năng hoạt động kép, không chỉ đóng vai trò sinh học trong xử lý nước và phòng trị bệnh, mà còn là nguồn dinh dưỡng quan trọng trong nuôi trồng thủy sản hiện đại. Với các đặc tính linh hoạt, thân thiện môi trường và chi phí thấp, PSB đang trở thành một giải pháp sinh học đầy hứa hẹn giúp nâng cao hiệu quả, bền vững và an toàn cho ngành thủy sản.
Viet Linh PT, 05/2025
