Trồng cà và nuôi cá trong một hệ thống khép kín

Các nhà khoa học ở Berlin đang nghiên cứu làm sao để có thể trồng cà chua và nuôi cá trong một hệ thống khép kín có tính bền vững cao, góp phần giải quyết tình trạng khan hiếm thực phẩm hiện nay với chi phí thấp.

Nói đến cá - cà chua, ai cũng nghĩ đến cá hộp cùng nước sốt cà chua. Còn khi nhà sinh học Werner Kloas nói đến “cá-cà chua” thì ông nghĩ đến sự kết hợp giữa nuôi cá trồng cà chua trong một hệ thống sản xuất khép kín và bền vững nhằm giải quyết vấn đề an ninh thực phẩm.

Các nhà nghiên cứu thuộc Viện Leibniz về sinh thái nước ngọt và nuôi cá nội địa (IGB) thực hiện dự án này tại một cái hồ lớn ở Berlin. “Aquaponik” có nghĩa là sự phối hợp giữa nuôi trồng thuỷ sản (Aquakultur) và trồng cây không cần đất (Hydroponik).

Phòng thí nghiệm là một vườn ươm, tại đây có bể nuôi cá cao bằng đầu người, ở giữa có hàng cây cà chua trồng trong chậu. Những chậu này kết nối với nhau bằng các ống và dây, phía đằng sau là hệ thống xử lý nước thải sinh học và phễu lọc vi khuẩn. Nhà kính ấm áp đến mức hơi nước ngưng tụ trên trần bằng kính – đây cũng là một bộ phận của chu trình tuần hoàn.

Khi ông Kloas nhấc tấm lưới che chắn thì ngay lập tức bầy cá rô nhiều mầu sắc ngoi lên mặt nước đòi ăn. “Cá của chúng tôi ở đây sinh trưởng trong điều kiện không bị stress, mật độ cá rô trong bể vừa phải, không quá nhiều cũng không quá thưa thớt. Con cá nuôi ở đây tỏ ra thích thú khi được chăm bẵm, âu yếm”, nhà khoa học Kloas giải thích.

Nhà sinh học Werner Kloas với quả cà chua được trồng trong hệ thống Aquaponik của ông ở gần Berlin

Nước sạch được bơm vào bể, nước thải cùng với chất bài tiết của cá được đưa ra ngoài. “Nước thải chứa Ammonium độc hại. Nhưng vi khuẩn có khả năng chuyển hoá chất độc này thành Nitrat – và đây là một loại phân bón tối ưu cho cây trồng”, Kloas giải thích.

Nước đã được xử lý giầu chất dinh dưỡng đối với cây trồng được dẫn vào các chậu cà chua và phủ bộ rễ trần của cà chua. Cây cà chua trồng không đất phát triển tuyệt vời – chúng tiết ra hơi nước sạch và ngưng tụ trên mái khi gặp lạnh. Từ đây nước nhỏ giọt được thu gom bởi hệ thống ống quay trở lại chu trình và trở thành nước sạch trong bể nuôi cá.

Thực ra ý tưởng Aquaponik đã có từ hàng chục năm nay và được thí điểm ở nhiều nơi trên thế giới, thậm chí đã được ứng dụng trong một số cơ sở thương mại.

Nhà sinh vật học Kloas cho hay, “chúng tôi phát triển hệ thống này để đạt hiệu quả cao nhất, thậm chí ở đây hầu như không cần phải bổ sung thêm nguồn nước”. Lượng nước cần bổ sung thêm chỉ vào khoảng 3% tổng lượng nước. “Để tạo ra 1kg cà chua trồng ở vùng Almeria thuộc Tây Ban Nha, phải sử dụng tới 180 lít nước, trong khi bằng phương pháp Aquaponik chỉ tiêu hao 35 lít nước và diện tích đất trồng cũng chỉ bằng một phần năm so với canh tác trên đồng ruộng". Thức ăn cho cá cũng bảo đảm tính bền vững với chi phí thấp: chủ yếu là loăng quăng giầu đạm và giòi của ruồi.

Nếu sưởi ấm cho nhà kính bằng nhiệt từ hệ thống biogas hay tế bào quang điện, như đang được thực hiện tại IGB, thì toàn bộ chu trình nuôi trồng này hoàn toàn không tạo ra khí thải. “Cá lớn nhanh cung cấp một lượng lớn chất đạm dễ tiêu và có giá trị lớn”, Kloas nhấn mạnh.

Thậm chí có thể đạt hiệu quả cao hơn nếu các nhà nghiên cứu nuôi thành công cá Arapaimas nước ngọt khổng lồ của vùng Amazon - loài cá chỉ sau một thời gian ngắn đã dài tới hơn hai mét và nặng trên 100kg – trong mô hình này.

Kloas nói: “Công nghệ của chúng tôi có thể góp phần quan trọng vào an ninh lương thực trong thế kỷ 21”. Ở các nước đang phát triển, với khoản chi phí khoảng 1.000 Euro có thể tạo một hệ thống cơ bản gồm bể chứa nước có lớp phủ chuyên biệt và máy bơm có thể sản xuất khoảng 200kg cá/năm.

EU đã tài trợ 6 triệu Euro cho chuyên gia các nước Đức, Tây Ban Nha, Bỉ và Trung Quốc thực hiện phương pháp này trên diện rộng để đánh giá hiệu quả kinh tế và tiếp tục hoàn thiện nó.