Ứng dụng được thiết lập để cải thiện lợi nhuận của hoạt động chăn nuôi cua ở Philippines

Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Philippines đang tìm cách phát triển và thương mại hóa một ứng dụng giúp nông dân phân biệt giữa ba loài cua có mối liên hệ gần gũi với nhau, đây là một mục tiêu có thể tiết kiệm hàng triệu đô la cho lĩnh vực chăn nuôi cua.

Ứng dụng Crabifier đang hoạt động: nó có thể nhanh chóng phân biệt các loài cua rừng ngập mặn theo thời gian thực. Ảnh: DLSU

Do gặp khó khăn trong việc khép kín chu kỳ sinh sản của chúng trong điều kiện nuôi nhốt nên những con cua rừng ngập mặn con được đánh bắt rộng rãi trong quần đảo để nuôi trong ao và bể. Tuy nhiên, việc phân biệt ba loài chính nổi tiếng là điều khó khăn và nhiều nông dân kết thúc tình trạng chăn nuôi hỗn tạp các loài trong cùng một ao vì đây là một yếu tố làm suy giảm đáng kể hiệu quả của ngành.

Bối cảnh

Tiến sĩ Chona Camille Vince Cruz Abeledo thuộc trường Đại học De La Salle (DLSU), giải thích: “Cua rừng ngập mặn là một trong những rường cột chính của ngành thủy sản Philippines, nó tạo ra khoảng 5,2 tỷ peso mỗi năm."

Bà cho biết thêm: “Trong số 15 triệu người trong ngành thủy sản của quần đảo, có từ 10-15% hộ chăn nuôi cua rừng ngập mặn như một phần hoạt động của họ."

“Nguồn cung cua nuôi hiện nay bị hạn chế do số lượng trại sản xuất giống loài này hiện có còn thấp. Những ngư dân không có quyền tiếp cận các trại giống này hoặc những ai không có đủ nguồn lực để mua từ các ngư trường sẽ đánh bắt các đàn cua từ các quần thể tự nhiên trong khu vực của họ,” bà giải thích.

Cua rừng ngập mặn khổng lồ (Scylla serrata) là loài sinh trưởng nhanh nhất trong số các loài cua rừng ngập mặn ở Philippines. Ảnh: DLSU

Scylla olivacea - được ưa chuộng trên thị trường cua lột ở Philippines. Ảnh: DLSU

Scylla tranquebarica. Ảnh: DLSU

Ba loài cua rừng ngập mặn (Scylla serrata, Scylla tranquebarica và Scylla olivacea) được phân bố rộng rãi ở Philippines, trong khi đó một loài thứ tư là S. paramamosain (được cho là đã hình thành sau khi nhập khẩu bất hợp pháp loài này từ Trung Quốc) cũng đã được tìm thấy ở một số khu vực. Cả bốn loài đều trông gần giống hệt như cua con, khiến người nông dân phải giữ lại tất cả số cua mà họ bắt được để nuôi mà không tách chúng ra theo loài, mặc dù thực tế là S.Serrata (loài cua rừng ngập mặn khổng lồ) là loài được mong muốn nhiều nhất do tốc độ tăng trưởng nhanh chóng và tổng thể kích cỡ đạt được lên đến 2 kg trong ba tháng.

“Vì những người đánh cá nhận thức được rằng nếu họ không tìm ra được loài mục tiêu để phát triển tối đa thì họ thường xuyên phải thả nuôi quá nhiều ao hoặc thu hoạch quá mức để bù đắp cho mức tổn thất dự kiến mà đây là một kịch bản mất mát cho cả những người đánh cá và môi trường vì họ lãng phí các nguồn lực của họ trong quá trình này, đồng thời tạo gánh nặng lên môi trường," Tiến sĩ Abeledo giải thích.

Các biện pháp chăn nuôi

“Cua con thường bị bắt để nuôi khi mai của chúng có chiều ngang khoảng từ 2-4 cm. Tất cả chúng đều được nuôi dưỡng cùng nhau trong một hệ thống duy nhất mà điều này dẫn đến tỷ lệ tử vong cao do cua ăn thịt đồng loại, vì vậy chúng sẽ ăn thịt lẫn nhau, ngay sau khi chúng lột xác, đặc biệt là trong hệ thống chăn nuôi đa loài, nơi mà ở đó những con cua có thể ngày càng mở rộng kích cỡ khi chúng lớn lên. Vì vậy, nếu bạn bắt đầu với 1,000 con cua gồm các loài hỗn tạp thì chỉ có khoảng 200 con có khả năng trụ lại vào thời điểm thu hoạch mà thôi,” Karen Perez - trợ lý nghiên cứu tại DLSU giải thích.

“Mặt khác, nếu những người nông dân tập trung vào việc chăn nuôi một loài duy nhất (lý tưởng là loài S. serrata) thì họ có thể tối đa hóa thu nhập từ các nguồn tài nguyên hạn chế vì những con cua này có thể phát triển to hơn và nhanh hơn so với các loài khác với cùng một lượng thức ăn và cùng một không gian,” bà cho biết thêm.

“Ngoài ra còn có một thị trường ngày càng phát triển đối với cua lột mà loài S. olivacea có vẻ phù hợp hơn, vì vậy cũng có nhu cầu về việc chăn nuôi riêng một loài này,” Perez tiếp tục.

“Bằng một phương tiện để xác định các loài ở giai đoạn đầu của quá trình trưởng thành, họ có thể chọn điều chỉnh kế hoạch sản xuất của mình sao cho phù hợp nhất với loài mà họ có sự phụ thuộc vào những gì sẵn có, mùa vụ và nhu cầu từ phía thị trường.

Phát triển công nghệ để nâng cao sản lượng cua

Để cải thiện tỷ lệ sống sót, tốc độ tăng trưởng và giá trị sản phẩm cuối cùng của người nông dân, các nhà nghiên cứu (do Tiến sĩ Abeledo đứng đầu) đã quyết định sử dụng các kỹ thuật mới để phân biệt các loài khác nhau để các hộ nông dân có thể tập trung vào việc chăn nuôi loài S. Serrata.

“Chúng tôi muốn giúp những người nông dân xác định đúng loài. Chúng tôi đã sử dụng mã vạch DNA và kiểm tra xem những mã vạch này có khớp với các đặc điểm vật lý trên thân cua hay không. Sự khác biệt lớn nhất là về hình dạng của các thùy đằng trước trên mai cua," Tiến sĩ Abeledo cho biết.

Sau khi các điểm đánh dấu vật lý này đã được xác định thì Tiến sĩ Abeledo đã bàn giao cho Courtney Anne Ngo - một trợ lý giáo sư tại DLSU, đây là người đã có thể bắt đầu phát triển một ứng dụng bằng cách sử dụng một mạng lưới nơ-ron phức hợp mà điều này trở nên chính xác hơn khi nó được cung cấp nhiều hình ảnh xác thực hơn về các chân cua từ mỗi loài, về cơ bản đây là một loại thuật toán học máy nhận dạng hình dạng của mai cua. Được gọi là Crabifier, ứng dụng hiện có sẵn miễn phí trên hệ điều hành Android, nó có thể phân biệt giữa các loài trong thời gian thực, mặc dù trên cơ sở cá nhân.

“Các ngư dân muốn hệ thống được tự động hóa, lý tưởng nhất là họ có thể cho cua vào một chiếc máy mà sau đó chiếc máy đó có thể phân loại cua theo loài của chúng. Chúng tôi đang bắt đầu phát triển dự án đó nhưng dự án tiếp tục bị trì hoãn do những hạn chế bởi đại dịch Covid-19 mang lại, vì vậy hiện tại dự kiến dự án sẽ diễn ra vào năm 2022-2023,” Tiến sĩ Abeledo cho biết.

Nhóm DLSU đã phát triển cả hai ứng dụng Crabifier và Alinmango. Ảnh: DLSU

Thử nghiệm thành công

Ứng dụng đã được thử nghiệm thành công bởi các hộ nông dân ở Luzon, nhưng nhóm nghiên cứu đang mong muốn thử nghiệm nó ở các khu vực khác một khi các hạn chế bởi đại dịch được nới lỏng. Họ cũng muốn so sánh ứng dụng với các phương pháp độc đáo, truyền thống của địa phương để phân biệt các loài cua rừng ngập mặn.

Hilarie Orario - một nhà nghiên cứu khác của DLSU giải thích: “Ứng dụng sử dụng hình dạng các thùy ở đằng trước mai để phân biệt các loài cua, nhưng chúng tôi cũng sẽ xem xét liệu có những dấu hiệu nào liên quan đến màu sắc và kết cấu của mai có thể phân biệt nữa hay không”.

Giảm tỷ lệ tử vong

Nhóm nghiên cứu cũng đang trong quá trình phát triển một ứng dụng thứ hai mang tên là Alinmango (có nghĩa là phù thủy biển), ứng dụng này được thiết kế để đảm bảo rằng các hộ nông dân tìm nguồn cua từ các khu vực ven biển có các thông số môi trường tương tự với các ao nuôi của họ, do đó giảm tỷ lệ tử vong tại thời điểm di chuyển.

“Chúng tôi đã và đang tạo dựng bản đồ dựa trên các cơ sở dữ liệu hiện có về nhiệt độ bề mặt biển xung quanh Philippines, làm nổi bật các phạm vi nhiệt độ từ năm 1981 đến nay. Chúng tôi cũng hy vọng vạch ra độ pH và độ mặn và đang sử dụng mô hình hóa để thiết lập bản đồ tự động, vì vậy những người nuôi cua biết được rằng họ nên lấy cua con từ những khu vực nào”, Marcos Ramos - một nhà nghiên cứu khác của DLSU giải thích.

Nếu thành công thì điều này cũng có thể giúp giảm tỷ lệ tử vong, tạo ra một lợi ích quan trọng khác trong phần quan trọng này của ngành đánh bắt và nuôi trồng thủy sản ở Philippines.