Bacillus subtilis là gì? Ứng dụng Bacillus subtilis trong nuôi trồng thủy sản

Bacillus subtilis là vi khuẩn Gram dương sinh bào tử, được dùng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản để phân hủy chất hữu cơ ở đáy ao, cạnh tranh với Vibrio và hỗ trợ tiêu hóa cho tôm, cá. Kết quả ngoài ao phụ thuộc nhiều vào cách dùng: chọn đúng chủng, đủ mật độ, đủ oxy và không bị hóa chất diệt khuẩn xóa sổ ngay sau khi đánh. Trong bài viết này, Green Bio sẽ giải thích B. subtilis làm được gì và không làm được gì trong ao, cách đọc con số CFU trên bao bì, cùng cách dùng vi sinh xử lý đáy và vi sinh đường ruột cho đúng.

Bacillus subtilis là gì? Vì sao ao nuôi cần đến nó?

Khi nhắc đến Bacillus subtilis, nhiều người thường liên tưởng đến các chế phẩm men tiêu hóa dùng trong y tế. Tuy nhiên, dù có thể cùng thuộc một loài vi khuẩn, các chủng được ứng dụng trong thủy sản và tiêu hóa có thể khác nhau về đặc tính sinh học cũng như mục đích sử dụng. Đối với môi trường ao nuôi, chủng B. subtilis cần được đánh giá về khả năng thích nghi với độ mặn, pH, nhiệt độ và các điều kiện môi trường đặc thù. Đồng thời, khả năng tiết enzyme ngoại bào để phân giải chất hữu cơ từ phân tôm, cá và thức ăn dư thừa cũng là tiêu chí quan trọng khi lựa chọn chủng vi khuẩn cho chế phẩm xử lý môi trường ao nuôi.

Về bản chất, B. subtilis là trực khuẩn hình que, sống tự nhiên trong đất và bùn đáy. Điểm làm nên giá trị của nó là khả năng tạo bào tử. Khi gặp điều kiện bất lợi như khô, nóng hay thiếu dinh dưỡng, tế bào co lại thành một “hạt giống” có vỏ dày và ngủ yên. Nhờ vậy chế phẩm dạng bột để được lâu ngoài nhiệt độ thường. Khi gặp nước, chất hữu cơ và oxy, bào tử nảy mầm thành tế bào hoạt động và bắt đầu tiết enzyme.

Có thể hình dung B. subtilis như một đội dọn vệ sinh có ba loại “dụng cụ”:

• Enzyme ngoại bào (protease, amylase, lipase): Cắt đạm, tinh bột và chất béo trong thức ăn thừa, phân, xác tảo thành phân tử nhỏ.
• Lipopeptide kháng khuẩn (surfactin, iturin, fengycin): Các chất tự nhiên có khả năng ức chế một số vi khuẩn và nấm gây hại.
• Khả năng chiếm chỗ: Khi đủ đông, chúng chiếm chỗ bám trên đáy, trên bạt và trong ruột vật nuôi, khiến vi khuẩn cơ hội khó bám vào.

Trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, Bacillus subtilis được ứng dụng trong các chế phẩm vi sinh nhờ khả năng tiết enzyme ngoại bào như protease, amylase và một số enzyme thủy phân khác. Các enzyme này tham gia phân giải protein, tinh bột và những hợp chất hữu cơ tương ứng, góp phần hỗ trợ quá trình phân hủy thức ăn dư thừa, phân tôm cá và chất thải hữu cơ trong ao nuôi.

B. subtilis tập trung ở đâu trong ao nuôi?

Một ao tôm lót bạt và một ao cá tra đất cùng đánh B. subtilis nhưng kết quả có thể rất khác nhau. Nguyên nhân là vi khuẩn này không phân bố đều trong nước. Nó tập trung ở nơi có thức ăn cho nó.

Ở đáy ao và lớp nhớt trên bạt

Đây là nơi vi sinh làm việc nhiều nhất. Phân tôm cá, thức ăn thừa và xác tảo lắng xuống rốn ao và chân bạt, lâu ngày thành lớp bùn đen. Nếu không được phân hủy khi còn đủ oxy, lớp bùn này sẽ thối và sinh ra khí độc H2S, NH3. B. subtilis phân hủy chất thải khi có oxy, nên giảm được nguồn sinh khí độc ngay từ đầu.

Khi xuống ao, chúng tôi thường bốc một nắm bùn ở rốn ao lên ngửi. Ở ao dùng vi sinh hiệu quả, bùn bớt mùi trứng thối. Sau vài lần đánh liên tiếp, chất thải hút ra khi xi phông đáy ao cũng chuyển từ màu đen sang nâu nhạt.

Trong nước ao và trên bề mặt bạt, cọc, dây quạt

Phần nước trong ao là nơi tôm cá sống và bắt mồi hằng ngày. Đây cũng là nơi vi khuẩn Vibrio lơ lửng hoặc bám vào lớp nhớt trên bạt, cọc và dây quạt để chờ cơ hội gây bệnh. Khi được đánh xuống ao, B. subtilis giành thức ăn và chỗ bám với Vibrio. Một số chủng còn tiết ra chất kháng khuẩn để kìm Vibrio trực tiếp.

Một thí nghiệm trên tôm thẻ chân trắng đã kiểm chứng điều này. Tôm được cho ăn chủng B. subtilis UTM 126 trong 28 ngày, sau đó bị gây nhiễm V. harveyi. Nhóm tôm được bổ sung vi sinh chỉ chết 18,25%, trong khi nhóm không bổ sung chết tới 51,75% (Current Microbiology, 2007). Đây là kết quả của một chủng cụ thể trong bể thí nghiệm. Không nên hiểu rằng gói Bacillus nào ngoài thị trường cũng cho hiệu quả như vậy.

Trong ruột tôm, cá

Khi trộn vào thức ăn, bào tử B. subtilis theo thức ăn đi vào ruột rồi sinh sôi ở đó. Trong ruột, B. subtilis tiết thêm enzyme giúp tiêu hóa và bám kín thành ruột, không chừa chỗ cho vi khuẩn gây bệnh. Vì vậy, vi sinh đường ruột có B. subtilis thường được dùng khi tôm có dấu hiệu ruột lỏng, phân nhạt màu, hoặc khi tôm cá vừa ngưng kháng sinh và ruột đang “trống” vi khuẩn có lợi.

Những việc Bacillus subtilis không làm được

Phần này là lý do khiến nhiều người nuôi thấy “đánh vi sinh hoài mà ao vẫn vậy”. Kỳ vọng sai thì dùng sai.

• Không trực tiếp xử lý NO2: B. subtilis thuộc nhóm vi khuẩn dị dưỡng, sống nhờ chất hữu cơ. Việc chuyển NH3 thành NO2 rồi thành NO3 là của nhóm vi khuẩn nitrat hóa (Nitrosomonas, Nitrobacter), vốn sinh trưởng chậm và cần giá thể. B. subtilis chỉ giảm lượng đạm hữu cơ bị phân hủy thành NH3, tức là tác động từ phía đầu vào của chu trình nitơ trong ao nuôi. Khi ao đã tích khí độc NO2 ở mức cao, đánh thêm nhiều Bacillus không kéo chỉ số xuống kịp. Lúc đó cần thay nước, tăng oxy và bổ sung vi khuẩn nitrat hóa.
• Không bù oxy mà còn tiêu thụ oxy: B. subtilis hoạt động mạnh nhất khi có oxy. Đánh liều cao vào ao đáy dơ, nhất là ban đêm khi tảo không quang hợp, có thể làm oxy hòa tan trong ao tụt nhanh ở tầng đáy. Ao mật độ dày cần chạy quạt đủ trong và sau khi đánh vi sinh.
• Không “cắt” tảo lam trong một đêm: B. subtilis kìm tảo bằng cách giành dinh dưỡng (đạm, lân) với tảo, nên cần vài ngày mới thấy màu nước chuyển. Gặp tảo lam nở hoa dày đặc mà chỉ trông vào vi sinh thì thường sẽ không kịp.
• Không dùng để thay kháng sinh khi bệnh đã cấp tính: Khi tôm đã rớt đáy hàng loạt hoặc cá đã xuất huyết lan rộng, mầm bệnh đã vào trong cơ thể vật nuôi. Bacillus chỉ có tác dụng hỗ trợ và phục hồi. Việc điều trị cần đúng thuốc kháng sinh trong thủy sản thuộc danh mục được phép và theo chỉ định của kỹ sư.

Đọc con số CFU trên bao bì thế nào cho đúng?

CFU (đơn vị hình thành khuẩn lạc) là số tế bào vi khuẩn sống có trong chế phẩm. Người nuôi thường so “bên này 10⁹, bên kia 10¹⁰” rồi chọn số lớn hơn. So như vậy chưa đủ. Cần quy con số đó ra nước ao.

Lấy một ví dụ, 1 kg vi sinh có mật độ 10⁹ CFU/kg (1 tỷ CFU), khi tạt xuống ao 1.000 m³ nước thì mỗi mL nước chỉ nhận khoảng 1 CFU vi sinh. Một nghiên cứu của Giáo sư tiến sĩ Trương Quốc Phú Trường Đại học Cần Thơ cho thấy bổ sung Bacillus subtilis ở mức 100-10.000 CFU/mL giúp giảm TAN và NO₂, đặc biệt ở mức 10.000 CFU/mL, tỷ lệ sống của tôm cải thiện rõ rệt. Điều này cho thấy mật độ vi sinh đưa xuống ao rất quan trọng, không phải cứ tạt nhiều sản phẩm là hiệu quả cao.

Khoảng cách hàng trăm đến hàng chục nghìn lần đó giải thích ba điều:

• Vì sao cần ủ (nhân sinh khối) trước khi đánh: Ủ với mật đường và nước sạch giúp bào tử nảy mầm và nhân số lượng ngay trong thùng. Vi khuẩn xuống ao ở trạng thái đang hoạt động, không phải còn ngủ.
• Vì sao phải đánh định kỳ chứ không đánh một lần: B. subtilis chủ yếu sinh sôi tại chỗ, nhờ nguồn hữu cơ ở đáy. Mỗi lần đánh là một lần “gieo giống” thêm.
• Vì sao đáy ao quan trọng hơn cột nước: Vi khuẩn bám và tập trung ở lớp bùn, lớp nhớt. Đó là nơi mật độ thực tế cao hơn nhiều so với con số tính bình quân cho cả ao.

Con số trên bao bì thường là mức tối thiểu (min) tại thời điểm sản xuất. Bảo quản nơi nóng ẩm hoặc mở bao để lâu sẽ làm mật độ sống giảm. Thêm nữa, chủng quan trọng không kém loài. Một nghiên cứu khác cũng của tác giả Huỳnh Hữu Điền trên tạp chí khoa học Đại học Cần Thơ so sánh hai dòng Bacillus trên tôm thẻ và ghi nhận dòng B. amyloliquefaciens B41 cho tỷ lệ sống cao hơn dòng B. subtilis B67. Cùng mang tên “subtilis” nhưng hai chủng có thể cho kết quả khác nhau xa. Đây là lý do các nhà sản xuất đầu tư vào công nghệ vi sinh chọn lọc chủng thay vì chỉ nâng mật độ.

B. subtilis khác gì các Bacillus khác?

Lật mặt sau bao bì, người nuôi thường thấy B. subtilis đi cùng vài cái tên khác. Mỗi loài có thế mạnh riêng, nên chế phẩm phối hợp nhiều chủng thường bổ trợ cho nhau chứ không trùng lặp.

Từ bảng có thể rút ra một nhận định thực tế. Ao đáy bùn dày, oxy đáy thấp sẽ được hưởng lợi khi có B. licheniformis đi kèm, vì B. subtilis đơn lẻ hoạt động kém ở tầng thiếu oxy. Ao lót bạt sạch, quạt mạnh thì B. subtilis phát huy tốt. Nếu người nuôi muốn so sánh Bacillus với nhóm Lactobacillus và thực khuẩn thể, bài phage là gì đã phân tích chi tiết ba nhóm này.

Cách sử dụng Bacillus subtilis trong nuôi trồng thủy sản

Cùng một loài vi khuẩn nhưng đưa vào ao bằng đường nào thì giải quyết vấn đề nấy. Bảng dưới đây giúp người nuôi chọn đúng đường đưa vi sinh vào ao theo vấn đề đang gặp.

Khi đáy ao nặng mùn và nhớt bạt

Ao tôm từ tháng thứ hai trở đi thường gặp vòng lặp: thức ăn tăng, mùn đáy dày, nhớt bám chân bạt. Lúc này vi khuẩn cần thời gian nảy mầm, còn mùn thì đang thối từng ngày. Vì vậy chế phẩm vừa có B. subtilis vừa có sẵn enzyme protease sẽ có lợi thế. Enzyme bắt đầu cắt đạm ngay khi xuống nước, rồi vi khuẩn nối tiếp phần việc khi đã sinh sôi. Đó là cách phối hợp của Bio Enzym, gồm B. subtilis tối thiểu 1,0 × 10⁹ CFU/kg và protease 10.000 IU/kg, dùng được cho ao tôm và ao cá.

• Định kỳ: 250 g cho 5.000 m³ nước, 7-10 ngày một lần.
• Ao ít thay nước: 250 g cho 2.000 m³ nước, 7 ngày một lần.
• Nhớt bạt hoặc nhớt nước đã rõ: ủ 250 g với 5 lít mật đường và 20 lít nước sạch, sục khí liên tục 8–12 giờ, sau đó tạt đều khắp ao vào buổi sáng.

Biện pháp vi sinh chỉ là một phần. Cách xử lý đáy ao nuôi tôm vẫn cần siphon và bố trí quạt hợp lý để gom chất thải về rốn.

Khi đường ruột yếu hoặc vừa ngưng kháng sinh

Sau một đợt kháng sinh, hệ vi sinh trong ruột tôm cá gần như bị xóa trắng. Nếu không bổ sung lợi khuẩn, Vibrio sẽ quay lại chiếm chỗ trước. Lúc này nên chọn tổ hợp B. subtilis với B. licheniformis: ruột là môi trường ít oxy, nơi B. licheniformis vẫn hoạt động được. Biotic Pro là dạng lỏng chứa hai chủng này, dễ trộn đều vào thức ăn:

• Tôm dưới 30 ngày tuổi: 7–10 ml/kg thức ăn, 4 lần/ngày.
• Tôm trên 31 ngày tuổi: 5–7 ml/kg thức ăn, 3 lần/ngày.
• Tôm có dấu hiệu tôm bị phân trắng hoặc ruột lỏng: giảm 50% lượng thức ăn, dùng 12–15 ml/kg thức ăn liên tục 4–5 ngày.
• Với cá, lươn, ếch: theo hướng dẫn của kỹ sư.

Chỉ bắt đầu trộn vi sinh đường ruột sau khi đã ngưng kháng sinh, không trộn chung trong cùng một cữ ăn.

Ủ men vi sinh Bacillus subtilis nhứ thế nào là đạt chuẩn?

Thùng ủ men Bacillus subtilis đạt thường có mùi chua ngọt nhẹ như mùi mật lên men, bề mặt nổi lớp bọt mịn. Nếu thùng ủ bốc mùi thối, nổi váng nhầy màu lạ, nhiều khả năng thùng hoặc nước đã nhiễm tạp khuẩn. Khi đó nên bỏ, đừng tạt xuống ao. Thời gian ủ và tỷ lệ mật đường khác nhau tùy chế phẩm, nên hỏi kỹ sư cách ủ cho đúng loại mình đang dùng. Thùng ủ phải sạch, không dính xà phòng và không dùng nước máy còn clo.

Điều gì làm vi sinh vừa đánh xuống “chết oan”?

Phần lớn những lần đánh vi sinh “không ăn thua” mà chúng tôi kiểm tra lại đều có một trong các nguyên nhân sau, chứ không phải do vi sinh kém.

• Hóa chất diệt khuẩn đánh quá gần: Cần cách ít nhất 24 giờ trước và sau khi đánh vi sinh nếu dùng BKC trong thủy sản, iodine, thuốc tím hay đồng sunfat. Với chlorine xử lý nước ao lúc cấp nước, phải chờ hết dư lượng clo (kiểm tra bằng bộ test) rồi mới gây vi sinh.
• Trộn vi sinh chung với kháng sinh trong thức ăn: Kháng sinh diệt luôn lợi khuẩn trước khi chúng kịp làm việc.
• Đánh vào lúc ao thiếu oxy: Vi khuẩn ưa khí không phát triển được, còn tôm cá thì bị giành thêm oxy.
• Bảo quản sai: Bao vi sinh để dưới nắng trong chòi canh hoặc mở miệng để nhiều ngày sẽ làm mật độ sống giảm đáng kể.
• Đánh liều “cho chắc” quá dày: Vi sinh nhiều hơn mức chất hữu cơ có thể nuôi chỉ làm tốn tiền và tốn oxy, không làm ao sạch nhanh hơn.

Dùng Bacillus subtilis cho cá, lươn, ếch có khác với tôm không?

Có. Khác biệt lớn nhất nằm ở môi trường và mầm bệnh chính.

Ao cá nước ngọt như cá tra, rô phi hay cá lóc thường có lượng thức ăn và phân trên mỗi m³ nước cao hơn ao tôm, đáy đất tích bùn nhanh. Vai trò xử lý đáy của B. subtilis vì thế quan trọng hơn vai trò kìm Vibrio. Mầm bệnh đường ruột hay gặp ở cá lại thuộc nhóm vi khuẩn Aeromonas. Kinh nghiệm cho thấy cá nuôi mật độ cao dễ phát bệnh nhất ở giai đoạn giao mùa, khi đáy ao tích nhiều mùn sau chuỗi ngày cho ăn mạnh. Đánh vi sinh xử lý đáy trước thời điểm đó thường hiệu quả hơn chờ cá bệnh mới đánh.

Với vi sinh trộn thức ăn cho cá, xu hướng nghiên cứu hiện nay ưu tiên chủng phân lập từ chính loài vật nuôi. Một nghiên cứu trên cá quế Trung Quốc (Siniperca chuatsi) cho thấy chủng B. subtilis phân lập từ ruột cá giúp cải thiện hệ vi sinh đường ruột và tăng sức kháng bệnh. Điều này cho thấy chủng hợp với tôm chưa chắc đã là chủng tốt nhất cho cá.

Lươn, ếch thường nuôi trong bể xi măng hoặc bể bạt có thể tích nhỏ, nước đặc nhanh. Liều vi sinh phải tính theo thể tích nước thực, không quy đổi theo diện tích như ao đất. Bể nhỏ cũng dễ hụt oxy hơn khi đánh vi sinh ban đêm.

Câu hỏi thường gặp về Bacillus subtilis

Kết luận

Bacillus subtilis là công cụ sinh học đáng tin để giữ đáy ao sạch, kìm Vibrio và giúp đường ruột tôm cá phục hồi, với điều kiện dùng đúng chỗ, đúng cách. Khi chọn chế phẩm, hãy xem chủng vi khuẩn và các loài đi kèm, đừng chỉ nhìn con số CFU. Nhớ ủ trước khi đánh, giữ ao đủ oxy và đánh cách xa hóa chất diệt khuẩn. Đừng trông vào vi sinh để hạ NO2 hay chữa bệnh đã nặng.

Nếu ao đã đánh vi sinh đều đặn mà đáy vẫn đen, nước vẫn nhiều bọt, người nuôi có thể gọi Hotline 0982 266 640. Người nuôi cũng có thể gửi hình đáy ao, màu nước, kết quả đo NH3, NO2, pH và số khối nước trong ao. Kỹ sư Green Bio sẽ xem cụ thể và tính liều hợp với ao của bạn, hoàn toàn miễn phí. Khi đã rõ hướng xử lý, người nuôi có thể đặt Bio Enzym để làm sạch đáy, Biotic Pro cho đường ruột, hoặc xem thêm các dòng men vi sinh cho tôm.