KHẢ NĂNG xử lý môi TRƯỜNG TRONG bể NUÔI tôm sú (penaeus monodon) có bổ SUNG VI KHUẨN hữu ÍCH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN NGUYỄN THANH TÂM KHẢ NĂNG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG TRONG BỂ NUÔI TƠM SÚ (Penaeus monodon) CĨ BỔ SUNG VI KHUẨN HỮU ÍCH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH BỆNH HỌC THỦY SẢN 2009 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN NGUYỄN THANH TÂM KHẢ NĂNG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG TRONG BỂ NI TƠM SÚ (Penaeus monodon) CĨ BỔ SUNG VI KHUẨN HỮU ÍCH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH BỆNH HỌC THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths PHẠM THỊ TUYẾT NGÂN 2009 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM TẠ Tôi vô biết ơn cha mẹ, anh chị người thân tơi chia sẽ, động viên dành tốt đẹp cho tơi có thành cơng ngày hôm Xin trân trọng gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Phạm Thị Tuyết Ngân dành thời gian tận tình hướng dẫn, động viên, cung cấp nhiều kiến thức quý báo tạo điều kiện tốt cho thời gian thực luận văn Xin cám ơn thầy Trương Quốc Phú, thầy Vũ Ngọc Út, thầy Lê Minh Trường phịng thí nghiệm phân tích chất lượng nước, Bộ mơn Thủy sinh học ứng dụng – Khoa Thủy Sản – Trường Đại Học Cần Thơ tạo điều kiện, tận tình bảo tơi việc phân tích tiêu thuỷ lý, hóa luận văn Cảm ơn Thư viện khoa thủy sản, Trung tâm học liệu tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian viết luận văn Xin chân thành cảm ơn! LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÓM TẮT Sự phát triển nghề nuôi tôm công nghiệp nhiều năm qua tạo áp lực lên môi trường nước tự ô nhiễm, góp phần phá hủy hệ sinh thái ven biển, nghề nuôi tôm đương đầu với vấn đề dịch bệnh nước thải từ ao nuôi thâm canh đổ với hàm lượng dinh dưỡng cao Nuôi tôm cá theo hướng bảo vệ môi trường ngày trọng, vi sinh đóng vai trò quan trọng xu Tuy nhiên cịn q ích thơng tin hiệu vi khuẩn hữu ích Vì mà đề tài: “Khả xử lý môi trường bể nuôi tôm sú (Penaeus monodon) có bổ sung vi khuẩn hữu ích” thực nhằm cung cấp thông tin đưa giải pháp quản lý môi trường hiệu vật chất dinh dưỡng hữu tích lũy q trình ni Một thí nghiệm bố trí 12 bể 500L nhằm đánh giá hiệu xử lý nước vi khuẩn Bacillus dược thực trại cua Khoa Thủy Sản, Đại Học Cần Thơ Thí nghiệm bao gồm nghiệm thức với lần lặp lại Trong nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn hữu ích Bacillus phân lập chọn lọc từ ao nuôi tôm sú nghiệm thức đối chứng (DC) không bổ sung vi khuẩn Các yếu tố theo dõi chủ yếu TAN, NO2, NO3, TSS, COD số yếu tố khác Kết nghiên cứu q trình tích lũy vật chất hữu bể có vi khuẩn giảm rõ rệt, TSS (363 – 174), TN bùn (1,44 – 0,05), COD (12,17 ± 4)… Ngoài tỉ lệ sống (94,87 ± 2,1), tốc độ tăng trưởng (8,99 ± 1,5) tôm nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn cao nhiều so với nghiệm thức đối chứng đặc biệt nghiệm thức có bổ sung Bacillus (B_9) Như hiệu xử lý nước vi khuẩn hữu ích đựơc khẳng định nghiệm thức Bacillus thí nghiệm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH BẢNG v DANH SÁCH HÌNH vi Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Mục tiêu Nội dung Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU TÌNH HÌNH NI TƠM TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2.1.1 Trên giới .3 2.1.2 Việt Nam 2.1.3 Đồng sông Cửu Long 2.2 Những giải pháp vấn đề môi trường 2.2.2 Giải pháp hóa học .5 2.2.3 Giải pháp sinh học BIẾN ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG 2.3 Nhiệt độ .6 2.3.2 pH .6 2.3.3 TSS 2.4.6 Oxy hòa tan (DO – Dissolved Oxygen) 2.3.5 Ammonia tổng cộng(TAN - Total Ammonia Nitrogen) 2.3.6 Nitrite (NO2-) 3.7 TN (Total Nitrogen) 2.3.8 PO43- TP (Total Phosphorus) 2.3.9 Chất độc từ đáy ao (H2S NH3) .9 2.4 BIẾN ĐỘNG CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ĐẤT .10 2.4.1 Đặc tính mơi trường đất ao ni tơm .10 2.4.2 Đặc tính lớp bùn đáy ao tôm 10 Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 13 3.1.1 Thời gian nghiên cứu 13 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu 13 Phương pháp nghiên cứu 13 3.2.1 Vật liệu phương pháp bố trí thí nghiệm 13 3 Phương pháp nuôi tăng sinh vi khuẩn .14 Cách cho ăn quản lý tơm ni thí nghiệm 14 Nhịp thu mẫu 14 Phương pháp phân tích chất lựơng nước (Andrew, 2005) .14 3.8 Xử lý số liệu .16 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17 5.1 CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG .17 5.1.1 Nhiệt độ: 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.1.2 pH 17 4.1.3 DO .18 4.1.4 COD 18 4.1.5 TSS 19 4.1.6 H2S 20 4.1.7 NO2 20 4.1.8 NO3 21 4.1.9 TAN 22 4.1.10 TN NƯỚC 22 4.1.11 TP NƯỚC 23 4.1.12 TN BÙN 24 4.1.13 TP BÙN .24 4.2.1 Đánh giá tỉ lệ sống tỉ lệ tăng trưởng tôm .25 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 27 5.1 Kết luận 27 5.2 Đề xuất .27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 PHỤ LỤC 31 Phụ lục 1: Nhiệt độ 31 Phụ lục 2: pH 31 Phụ lục 3: DO .31 Phụ lục 4: COD 31 Phụ lục 5: TSS 32 Phụ lục 6: H2S 32 Phụ lục 7: NO2 33 Phụ lục 8: NO3 33 Phụ lục 9: TAN .33 Phụ lục 10: TN NƯỚC 34 Phụ lục 11: TP nước .34 Phụ lục 12: TN bùn .34 Phụ lục 13: TP bùn 34 Phụ lục 14: Tỉ lệ sống .34 Phụ lục 15: Tỉ lệ tăng trưởng 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1 Phương pháp thu phân tích tiêu .16 Bảng 4.1 Tỉ lệ sống .25 Bảng 4.2 Tỉ lệ sinh trưởng 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH HÌNH Hình 4.1 Biến động nhiệt độ suốt trình thí nghiệm 17 Hình 4.2 Biến động pH suốt q trình thí nghiệm 18 Hình 4.3 Biến động DO suốt trình thí nghiệm 18 Hình 4.4 Biến động COD suốt q trình thí nghiệm .19 Hình 4.5 Biến động TSS suốt q trình thí nghiệm 20 Hình 4.6 Biến động TSS suốt q trình thí nghiệm 20 Hình 4.7 Biến động NO2 suốt q trình thí nghiệm 21 Hình 4.8 Biến động NO3 suốt q trình thí nghiệm 21 Hình 4.9 Biến động TAN suốt q trình thí nghiệm .22 Hình 4.10 Biến động TN nước suốt trình thí nghiệm .23 Hình 4.11 Biến động TP nước suốt q trình thí nghiệm .23 Hình 4.12 Biến động TN bùn suốt trình thí nghiệm .24 Hình 4.13 Biến động TP bùn suốt q trình thí nghiệm 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm gần đây, thủy sản trở thành ngành kinh tế mũi nhọn nước ta Sản lượng thủy sản không đáp ứng nhu cầu thực phẩm nước mà xuất sang thị trường nước EU, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc,… Năm 2007, xuất thủy sản nước ta đạt 3,7 tỷ USD, vượt 2,78% so với kế hoạch, tăng 10,45% so với năm 2006 (Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nơng Thơn, 2007) Trong tơm sú (Penaeus monodon) sản phẩm xuất chủ lực, chiếm 39,9% tổng sản phẩm thủy sản xuất Theo Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (NN&PTNT), kế hoạch năm 2009, nước giảm 35.000 diện tích ni trồng thuỷ sản, xuống cịn 1.065.000 với sản lượng ước đạt 2,3 triệu tấn; đó, cá tra: 1,2 triệu tấn; tơm sú: 280.000 tấn; nhiên so với năm 2000 diện tích tăng khỏang 10 lần dự báo tiếp tục tăng nhanh năm tới (www.fistenet.gov.vn) Để tăng xuất lợi nhuận, người nuôi không ngừng tăng mật độ thả giống, sử dụng thuốc hóa chất phịng trị bệnh chưa hợp lý, thiếu sót quản lý mơi trường…vấn đề khơng làm xáo trộn cân sinh học hệ sinh thái ao ni mà cịn tạo điều kiện cho dịch bệnh bùng phát ảnh hưởng tới sức khỏe vật ni mà cịn làm nhiễm mơi trường Do phát triển ni trồng thủy sản theo hướng bền vững với môi trường nhiều nước quan tâm có Việt Nam, để giảm rủi ro kinh tế cho người nuôi (www.vietlinh.com) Vi khuẩn hữu ích đóng vai trị quan trọng xu này: chúng phân hủy chất hữu cơ, cải thiện chất lượng nước, chuyển hóa khí độc NH3, NO2-… sang dạng không độc hại khác Trong nuôi trồng thủy sản nay, vi khuẩn hữu ích tiềm phân lập trực tiếp từ mơi trường ni có kết tốt (Burford et al., 1998).Tác giả chứng minh hệ vi sinh vật đa dạng trứng cá bảo vệ vật chủ chống lại mầm bệnh tốt Phần lớn vi khuẩn định danh quan sát hình dạng, đặc điểm sinh hóa sinh học phân tử Hầu hết loài Bacillus không độc hại động vật, kể người có vai trị quan trọng thương mại khả sinh sản nhiều sản phẩm biến dưỡng thứ cấp kháng sinh, thuốc trừ sâu sinh học, hóa chất enzim (Ferarri et al., 1993) Ngày nay, sử dụng sinh vật hữu ích ni trồng thủy sản công nghiệp tăng lên mức công nghiệp (Havennaar & Huys., 2003) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chính lợi ích vi sinh vật hũu ích nên đề tài: “Khả xử lý môi trường bể nuôi tôm sú (Penaeus monodon) có bổ sung vi khuẩn hữu ích” thực với: Mục tiêu Đánh giá khả làm mơi trường vi khuẩn hữu ích bể nuôi tôm sú (Penaeus monodon) Nội dung Xác định ảnh hưởng ba dòng vi khuẩn Bacillus lên khả làm môi trường dựa tiêu chất lượng nước đối chiếu với bể không bổ sung Bacillus Đánh giá khả xử lý đạm ba dòng vi khuẩn Bacillus chọn lọc 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com sớm phát triển nghiệm thức đối chứng dần ổn định trước đối chứng q trình chuyển hóa diễn nhiều đối chứng Khi NO2- có bể theo Trương Quốc Phú (2006) vi khuẩn Nitrobacter phát triển nguyên nhân hàm lượng NO2- cuối thí nghiệm giảm Theo Boyd, (1998) N – NO2- có tác dụng gây độc cho tơm cá lớn mg/L, hàm lượng thích hợp cho ao ni thủy sản phải nhỏ 0,3 mg/L Nhìn chung NO2- nghiệm thức có vi khuẩn phù hợp cho tôm (0,02 – 1,58 mg/L), nghiệm thức đối chứng NO2- gây độc cho tơm (0,02 – 2,74 mg/L) 4.50 4.00 3.50 B_9 B_41 B_67 DC mg/L 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 10 Số lần thu Hình 4.7 Biến động NO2- suốt trình thí nghiệm 4.1.8 NO36.00 5.00 B_9 B_41 B_67 DC mg/L 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 10 Số lần thu Hình 4.8 Biến động NO3- suốt q trình thí nghiệm Hàm lượng NO3- sinh chuyển hố nhóm vi khuẩn Nitrobacter (Trương Quốc Phú, 2006) trình nitrat hóa Qua Hình 4.8 cho thấy lượng NO3giảm nghiệm thức, NO3- hấp thu tảo, vi khuẩn q trình phản nitrat hố Nitrobacter chưa phát triển bể cuối vụ 29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nồng độ NO3 bắt đầu tăng, nguyên nhân vi khuẩn Nitrobacter phát triển ổn định q trình chuyển hóa NO2- sang NO3- tăng Theo nghiên cứu Boyd, (1998) 0,2 – 10 mg/L Từ cho thấy dao động nồng độ NO3- nghiên cứu thích hợp cho phát triển tôm sú 4.1.9 TAN 4.00 3.50 mg/L 3.00 B_9 B_41 B_67 DC 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 10 Số lần thu Hình 4.9 Biến động TAN suốt trình thí nghiệm Whetstone et al., (2002) cho tơm sú tồn phát triển tốt hàm lượng TAN dao động từ 0,2-2 ppm theo Boyd et al., (2002) TAN mơi trường ao ni phải nhỏ ppm Qua (Hình 4.9) cho thấy TAN cao (3.41 ppm) vào tuần thứ 2, từ tuần thứ hàm lượng TAN giảm dần nằm ngưỡng cho phép Nguyên nhân TAN tăng cao tuần thứ vi khuẩn Bacilus sp chuyển hóa đạm hữu mạnh tạo NH4 nhiều vi khuẩn Nitrosomonas chưa phát triển nên chưa hấp thụ NH4 mặc khác đất dùng thí nghiệm lấy từ ao ni tơm sú lượng đạm tích lũy đất có sẵn lớn đạm đất hịa tan vào nước Nhìn chung lượng đạm nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn B_9 (1,5 ppm) cao nhiều so với đối chứng (0,39 ppm) Như vi khuẩn B_9 phát huy vai trị phân hủy vật chất hữu bể nuôi 4.1.10 TN NƯỚC Tổng đạm (TN) tổng hàm lượng tổng đạm Kjeldahl (TKN), nitrite (N-NO2), nitrate (N-NO3-) Trong số dạng đạm TKN chiếm phần lớn (TKN = đạm vô + đạm hữu cơ) 30 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Qua (Hình 4.10) cho thấy đạm nghiệm thức B_9 cao lượng TKN (đạm vô vi khuẩn sinh đạm hữu cơ), NO2, NO3 sinh nhiều dẫn đến tổng đạm cao nghiệm thức khác Nhìn chung tổng đạm bốn nghiệm thức dao động khoảng từ 4,90 – 9,95 ppm 12.00 10.00 mg/L 8.00 B_9 B_41 B_67 DC 6.00 4.00 2.00 0.00 Số lần thu Hình 4.10 Biến động TN nước suốt q trình thí nghiệm 4.1.11 TP NƯỚC 2.50 mg/L 2.00 B_9 B_41 B_67 DC 1.50 1.00 0.50 0.00 Số lần thu Hình 4.11 Biến động TP nước suốt trình thí nghiệm Theo Cao Văn Thích, (2008) TP ao nuôi cá, tôm dao động từ 1,18 – 1,38 mg/L Các dạng phospho hữu dễ dàng chuyển hóa lẫn chuyển thành dạng muối orthophosphate hòa tan nhờ hoạt động vi sinh vật Sau thực vật chết bị vi sinh vật phân hủy, có tới 20-30% tổng số phospho thể chúng phân giải thành muối vơ hịa tan, 30-40% dạng hữu hòa tan (Boyd, 1998; Burford et al., 1998) 31 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Như qua (Hình 4.11) cho thấy lân nghiệm thức có vi khuẩn cao so với nghiệm thức đối chứng phần lớn lân đựơc tạo chết vi khuẩn, tảo 4.1.12 TN BÙN TN Bùn cao hay thấp phụ thuộc vào mức độ vật chất hữu tích lũy Qua (Hình 4.12) cho thấy ban đầu đạm cao sau giảm dần nguyên nhân đạm tích lũy đất (do đất lấy từ ao nuôi tôm sú), sau giảm phần khuếch tán vào nước, vi khuẩn phân hủy làm lượng vật chất hữu giảm Nhìn chung đạm (hay vật chất hữu tích lũy) nghiệm thức có vi khuẩn (1,44 – 0,15) giảm so với đối chứng (1,44 – 0,36) Như vậy, Bacillus sp có vai trị phân hủy vật chất hữu khẳng định thí nghiệm 1.60 1.40 1.20 mg/L 1.00 B_9 B_41 B_67 DC 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 Số lần thu Hình 4.12 Biến động TN bùn suốt q trình thí nghiệm 4.1.13 TP BÙN Tương tự lân nước, lân bùn tăng dần cuối thí nghiệm, khống hố chết vi khuẩn, tảo chất thải tơm suốt q trình thí nghiệm Sự biến động tiêu khác nghiệm thức cho thấy vai trò cải thiện chất lượng nước vi khuẩn Bacillus sp chế tác động vi sinh vật hữu ích ni trồng thủy sản Trong chủng vi khuẩn bổ sung, chủng B_9 có ưu so với chủng cịn lại 32 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 0.80 0.70 0.60 mg/L 0.50 B_9 B_41 B_67 DC 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Số lần thu Hình 4.13 Biến động TP bùn suốt q trình thí nghiệm 4.2.1 Đánh giá tỉ lệ sống tỉ lệ tăng trưởng tôm 4.2.1.1 Tỉ lệ sống Bảng 4.1 Tỉ lệ sống Nghiệm thức B_9 B_41 B_67 DC Bể số 3 3 Thời gian nuôi (ngày) 105 105 105 105 105 105 105 105 105 105 105 105 Số lượng Số lượng thả (con) thu (con) 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 23 24 23 22 23 23 22 22 23 16 17 18 Tỷ lệ sống (%) 95,8 100 95,8 91,7 95,8 95,8 91,7 91,7 95,8 66,7 70,8 75 Tỷlệ sống trung bình(%) 97,2  2,42 a 94,4  2,37 a 93  2,37 a 70,8  4,20 b * Cùng hàng thống kê giống Kết tỉ lệ sống tơm thí nghiệm thể Bảng 4.1 Qua Bảng 4.1 cho thấy tỉ lệ sống tôm nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn cao với nghiệm thức đối chứng khác biệt có ý nghĩa thống kê (p