Từ RAS đến AI: Mở lối đi mới cho thủy sản

Biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường và dịch bệnh đang tạo nên những thách thức ngày càng lớn với ngành thủy sản. Trước bối cảnh ấy, câu hỏi đặt ra không còn dừng lại ở việc nuôi gì, nuôi ở đâu, mà là: nuôi như thế nào để vừa bền vững, vừa hiệu quả và đảm bảo an toàn sinh thái?

Từ các hệ thống nuôi tuần hoàn khép kín (RAS), mô hình nuôi ghép đa loài (IMTA), đến những ứng dụng trí tuệ nhân tạo, công nghệ sinh học hay các mô hình aquaponics trong đô thị - những hướng đi công nghệ cao đang dần được định hình.

Dù còn mới mẻ ở Việt Nam, nhưng nếu có chiến lược đầu tư rõ ràng, chính sách hỗ trợ kịp thời và định hướng thị trường phù hợp, đây có thể là những chìa khóa mở ra tương lai bền vững cho ngành.

RAS - Công nghệ tối ưu tài nguyên và kiểm soát môi trường

RAS (Recirculating Aquaculture System) là mô hình nuôi trồng trong môi trường khép kín, trong đó 90 - 95% lượng nước được tái sử dụng liên tục thông qua các hệ thống lọc sinh học, cơ học và khử trùng bằng tia UV hoặc ozone.

Nhờ đó, các thông số môi trường như pH, nhiệt độ, nồng độ oxy hòa tan, amoniac hay nitrat luôn được giám sát chặt chẽ, giúp tiết kiệm nước, kiểm soát dịch bệnh hiệu quả và giảm thiểu chi phí xử lý môi trường.

Theo báo cáo Atlantic Sapphire Annual (2023), tại Mỹ, dự án nuôi cá hồi bằng RAS của Atlantic Sapphire ở Florida, với mức đầu tư vượt 500 triệu USD, được xem là một trong những mô hình RAS lớn nhất thế giới.

Trong khi đó, theo báo cáo của FAO (2022), tại Israel, nơi tài nguyên nước khan hiếm, RAS đã trở thành một phần không thể thiếu trong chiến lược nông nghiệp công nghệ cao từ những năm 1990.

Tại Việt Nam, trong 5 năm trở lại đây, công nghệ RAS bắt đầu được quan tâm hơn. Một số mô hình đã được áp dụng tại Lâm Đồng (nuôi cá tầm), Khánh Hòa (cá mú), miền Tây (lươn không bùn) và Bình Thuận (tôm thẻ chân trắng).

Theo thống kê từ Cục Thủy sản và Kiểm ngư, tính đến năm 2023, cả nước có khoảng 20 - 30 dự án RAS quy mô vừa, tập trung tại Đồng Nai, An Giang, Lâm Đồng và Bình Thuận.

Tuy vậy, rào cản lớn nhất vẫn là chi phí đầu tư ban đầu, dao động từ 5 đến 7 tỷ đồng cho 1.000m². Ngoài ra, còn là bài toán nhân lực kỹ thuật, quy trình vận hành chuẩn hóa và thị trường tiêu thụ chưa ổn định.

IMTA và Aquaponics: Khai thác tuần hoàn dinh dưỡng sinh thái

IMTA (Integrated Multi-Trophic Aquaculture) là mô hình nuôi ghép nhiều loài thủy sinh trong cùng một hệ thống. Ý tưởng xuất phát từ chính tự nhiên: chất thải từ cá hoặc tôm, những loài ăn thức ăn công nghiệp, sẽ trở thành nguồn dinh dưỡng cho rong biển, nhuyễn thể hoặc các sinh vật có khả năng lọc nước.

Cách làm này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm hữu cơ và hạn chế khí độc mà còn góp phần phục hồi hệ sinh thái ven biển, đặc biệt ở những khu vực chịu áp lực môi trường lớn. Canada là quốc gia tiên phong trong nghiên cứu và ứng dụng IMTA thông qua Viện Thủy sản Quốc gia (DFO). Trung Quốc cũng đang đẩy mạnh mô hình này, với các tổ hợp nuôi cá biển - rong biển - ngao biển tại Sơn Đông, Phúc Kiến.

Tại Việt Nam, mô hình IMTA đã được thử nghiệm rải rác tại Vân Đồn (Quảng Ninh), Côn Đảo và Nha Trang. Tuy nhiên, phần lớn vẫn trong khuôn khổ nghiên cứu hoặc do các hộ nuôi lớn tự triển khai. Việc thiếu quy hoạch vùng nuôi, chính sách tín dụng và bảo hiểm đã khiến mô hình này chưa thể phát triển rộng rãi.

Cùng lúc đó, xu hướng aquaponics (kết hợp nuôi cá và trồng rau thủy canh trong hệ thống khép kín)  đang được quan tâm tại các đô thị. Các mô hình như Sky Greens (Singapore), Superior Fresh (Mỹ) hay tại Thụy Điển, Bắc Âu là minh chứng rõ ràng.

Ở Việt Nam, aquaponics đã có mặt tại TP.HCM và Đà Lạt, song vẫn mang tính chất giáo dục và thử nghiệm, chưa đủ điều kiện thương mại hóa do chi phí cao và thiếu cơ chế hỗ trợ cụ thể.

Trí tuệ nhân tạo và công nghệ sinh học: Hai trụ cột mới trong kiểm soát rủi ro

"Smart aquaculture" - nuôi trồng thủy sản thông minh, đang dần trở thành chuẩn mực mới. Thay vì dựa vào cảm quan, người nuôi giờ đây có thể theo dõi môi trường ao nuôi theo thời gian thực qua các cảm biến IoT, từ độ mặn, nhiệt độ, oxy hòa tan đến pH.

Trí tuệ nhân tạo (AI) còn có thể phân tích hành vi bất thường của cá để cảnh báo sớm dịch bệnh, tự động điều chỉnh lượng thức ăn và tối ưu thời điểm thu hoạch.

Theo báo cáo của China Aquaculture Report (2022), tại Trung Quốc, hệ thống AI của Alibaba Cloud đang giúp giảm 30% lượng thức ăn và tăng 25% sản lượng tôm nuôi so với phương pháp truyền thống. Ở Việt Nam, các "ông lớn" như Minh Phú, Vĩnh Hoàn, Nam Việt đã bước đầu triển khai phần mềm quản lý, gắn chip theo dõi ao nuôi, thử nghiệm camera giám sát 24/7.

Tuy nhiên, theo báo cáo từ Hội Nghề cá Việt Nam (VINAFIS), các ứng dụng này hiện vẫn chỉ ở giai đoạn thử nghiệm, chưa được nhân rộng.

Cùng với đó, công nghệ sinh học cũng đang mở ra một hướng đi mới thay thế kháng sinh. Các quốc gia như Na Uy, Chile, Scotland đã phổ biến vaccine phòng bệnh cho cá, kết hợp sử dụng probiotic và enzyme nhằm tăng cường sức đề kháng, cải thiện khả năng tiêu hóa.

Viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản II (RIA II), Bộ Nông nghiệp và Môi trường đã xác định phát triển vaccine thủy sản là một trong những ưu tiên trong chiến lược phát triển ngành. Viện cũng đang tích cực nghiên cứu và phát triển vaccine cho cá tra, đặc biệt là vaccine phòng bệnh gan thận mủ và xuất huyết.

Ngành thủy sản Việt Nam đang đứng trước ngưỡng cửa chuyển mình. Các mô hình công nghệ cao, từ tuần hoàn, tích hợp sinh thái đến trí tuệ nhân tạo và sinh học, nếu được đầu tư đúng hướng và triển khai đồng bộ, hoàn toàn có thể giúp Việt Nam giữ vững vị thế cường quốc thủy sản. Quan trọng hơn, đây cũng là con đường để xây dựng một nền nông nghiệp xanh, hiện đại và có trách nhiệm hơn với môi trường trong tương lai không xa.