KHẢ NĂNG KI ỂM SOÁT SỰ PHÁT TRI ỂN CỦA TẢO TRONG BỂ NUÔI TÔM SÚ (PENAEUS MONODON) BẰNG BI ỆN PHÁP KẾT TỦA PHỐT-PHO pptx

Ðiều này cho thấy khi sử dụng các hóa chất kết tủa phốt-pho đã làm giảm hàm lượng dinh dưỡng trong các bể có xử lý hóa chất nên tăng tính đa dạng về loài ở các nghiệm thức 1, 2 và 3 so v

KHẢ NĂNG KI ỂM SOÁT SỰ PHÁT TRI ỂN CỦA TẢO

TRONG BỂ NUÔI TÔM SÚ (PENAEUS MONODON)

Key words: CaSO 4 , Ca (OH) 2 and Al 2 (SO 4 ) 3 , precipitate, Phosphorus, Phytoplankton, shirmp

Title: Control of phytoplankton growth in shrimp (Penaeus monodon) rearing tanks by precipitating phosphorus compounds

TÓM TẮT

Nghiên cứu được tiến hành để đánh giá khả năng kết tủa photpho của CaSO 4 , Ca(OH) 2 và Al2(SO4)3 nhằm điều khiển sự phát triển của tảo trong các bể nuôi tôm sú và đánh giá mức độ ảnh hưởng của chúng lên tôm nuôi Kết quả cho thấy các chất CaSO 4 , Ca(OH) 2 và Al 2 (SO 4 ) 3 đều

có khả năng kết tủa phốt-pho Do đó, khi sử dụng các hóa chất trên trong bể nuôi tôm thì sự phát triển của tảo đã giảm hơn so với bể không có hóa chất Ở nghiệm thức CaSO 4 , mật độ tảo trung bình qua các đợt thu là 730.154±377.367cá thể/L, nghiệm thức Ca(OH) 2 là 752.065±335.024cá thể/L và nghiệm thức Al 2 (SO 4 ) 3 là 793.157± 346.607cá thể/L Trong khi đó, ở nghiệm thức đối chứng, tảo phát triển đạt mật độ trung bình là 923.940±506.438 cá thể/L và sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê (P<0,05)

Từ khoá: CaSO 4 , Ca (OH) 2 and Al 2 (SO 4 ) 3 , kết tủa, Phốt-pho, tảo, tôm sú

1 GIỚI THIỆU

Nuôi tôm ở Việt Nam hiện nay đang phát triển nhanh chóng trong 2 thập kỷ qua, đặc biệt

là vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long(ĐBSCL) (Lovatelli, 1997) M ặc dù phát triển nhanh chóng nhưng sản lượng tôm ngày càng sụt giảm (de Graaf & T T.Xuân, 1998; Johnston, N.V.Trọng, T.T.Tuấn & T.T.Xuân 2000) M ột trong các trở ngại chính ở ao nuôi tôm, đặc biệt đối với ao nuôi thâm canh, là có hàm lượng chất dinh dưỡng quá cao chủ yếu là hàm

lượng phốt-pho hòa tan, ammonia và nitrate (Yusoff et al., 2003) N guồn dinh dưỡng quá

mức này là do thức ăn dư thừa và quá trình chuyển hóa chất thải của tôm nuôi làmcho tảo phát triển mạnh gây ra hiện tượng tảo nở hoa dẫn đến sự biến động của một số yếu tố môi trường nuôi làm giảm chất lượng nước ao tác động xấu đến sức khoẻ của tôm Do vậy cần phải theo dõi và quản lý tảo tốt trong môi trường ao nuôi, tận dụng hợp lý nguồn tảo trong thủy vực để điều khiển theo hướng có lợi trong nuôi trồng thủy sản Hiện nay, để hạn chế tảo, phần lớn người nuôi thường dùng các chất oxy hóa mạnh như BKC, CuSO4, Chlorine… dẫn đến việc làm chết tảo hàng loạt gây nhiều biến động bất lợi cho môi trường nuôi Kiểm soát sự phát triển của tảo thông qua việc kiểm soát các chất dinh

1 Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng, Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ

dưỡng mà chủ yếu là kiểm soát nitơ hoặc phốt-pho có trong thủy vực để tránh các biến động bất lợi nói trên là một trong các khuynh hướng cần thiết hiện nay Tuy nhiên, kiểm soát phốt-pho dễ hơn kiểm soát nitơ bởi vì trong tự nhiên phốt-pho có rất ít, và nitơ mất đi còn có thể được đền bù bằng quá trình cố định nitơ từ không khí của nhóm Cyanobacteria, trong khi không có cơ chế đền bù phốt-pho M ặt khác, hạn chế phốt-pho

từ chất thải nôi tại thì đơn giản và tốt hơn là kiểm soát nitơ thông qua quá trình nitrate và khử nitrate Hơn nữa, các công trình nghiên cứu trong nước trước đây về cân bằng dinh dưỡng trong ao nuôi nhằm kiểm soát sự phát triển của tảo còn rất hạn chế Vì thế nghiên cứu này tập trung dùng các chất hóa học để kết tủa phốt-pho nhằm khống chế sự phát triển của tảo một cách có hiệu quả, góp phần làm giảm rủi ro do tảo gây ra cho nghề nuôi tôm thâm canh

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu được thực hiện tại Khoa Thủy Sản, Trường Ðại học Cần Thơ Thí nghiệm được tiến hành trên 12 bể composite (500 lít/bể) có lót đất bên dưới đáy dày 5cm, thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức 3 lần lập lại Nước nuôi tôm có độ mặn 15‰ được pha từ nước máy với nước biển 100‰ Tảo giống thu từ nước biển tự nhiên, và dùng dung dịch Walne để nuôi cấy tảo trong 4-5 ngày, sau đó cho tảo vào bể thí nghiệm với thể tích bằng 1/20 thể tích bể Trong các bể thí nghiệm có thả tôm sú 1 tháng tuổi với mật độ 120 con/m2 Tôm được cho ăn 4 lần trong ngày, lượng thức ăn thỏa mãn với nhu cầu Hàng ngày theo dõi sự phát triển của tảo đến khi tảo phát triển nhiều (Chlorophyll-a > 200 µg/lít) thì dùng các hóa chất để kết tủa phốt-pho nhằm kiểm soát sự phát triển của tảo Liều lượng của hóa chất cho vào bể để kết tủa 1mg/L phốt-pho được tính toán theo phương trình phản ứng kết tủa phốt-pho của từng hóa chất:

- Nghiệm thức 1: Dùng 2,09 mg/L CaSO4

- Nghiệm thức 2: Dùng 1,19 mg/L Ca(OH)2

- Nghiệm thức 3: Dùng 1,79 mg/L Al2 (SO4)3

- Nghiệm thức đối chứng: Không dùng hóa chất

Các chỉ tiêu theo dõi gồm Nhiệt độ, pH, PO43-, TP, TKN, TAN, Ðộ kiềm, Ðộ cứng M ẫu thủy hóa được bảo quản lạnh và phân tích theo các phương pháp hiện hành của phòng phân tích chất lượng nước thuộc Bộ môn Thủy Sinh học ứng dụng Khoa Thủy sản Trường Đại học Cần Thơ M ẫu Thủy sinh bao gồm mẫu định tính và định lượng phiêu sinh thực vật Tiến hành thu tôm khi kết thúc thí nghiệm để đánh giá tỉ lệ sống, cân đo trọng lượng và chiều dài của tôm

Số liệu được xử lý sơ bộ với chương trình Excel và xử lý thống kê bằng phần mềm Statistica, version 6 Tất cả các số liệu đều được kiểm tra tính đồng nhất và phân phối chuẩn trước khi đưa vào xử lý one-way ANOVA Sự khác biệt giữa các nghiệm thức được kiểm tra bằng Tukey HSD

3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Hiệu quả kết tủa phốt-pho (PO 4 3- )

Phốt-pho là chất dinh dưỡng quan trọng có ảnh hưởng lớn đến số lượng và thành phần loài của tảo Đây là yếu tố chính được đánh giá trong suốt quá trình thí nghiệm Ở nghiệm thức đối chứng, hàm lượng này gần như không đổi qua các đợt thu (Hình 1) Trong khi đó

ở ba nghiệm thức còn lại các hóa chất tạo kết tủa Ca3(PO4)2 hoặc AlPO4, làm cho hàm

lượng phốt-pho hòa tan giảm và tăng độ hấp thu phốt-pho hòa tan của bùn đáy

(Wilkinson, 2002; Yusoff et al., 2003 ;Wu and Boyd, 1990; Tucker & Boyd, 1977) do

vậy nên hàm lượng phốt-pho hoà tan ở các nghiệm thức này giảm dần

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140

PO 43- (ppm)

NT1 NT2 NT3 NTĐC

Hình 1: Biến động hàm lượng PO 4 3- của các nghiệm thức TN

Ở đợt 1 (sau khi xử lý hóa chất 3 ngày), hàm lượng PO43- ở NT1 đã giảm đi 10,5%

(0,0107 mg/L) so với NT đối chứng, ở NT3 là 19,2% (0,0176mg/L) và giảm nhiều nhất là

NT2 với 30,7% (0,0242 mg/L) Ở đợt 2, hàm lượng PO43- của các nghiệm thức có xử lý

hóa chất đã giảm đi trên 50% so với nghiệm thức đối chứng.Ở đợt 3 và 4, quá trình kết

tủa chậm lại nên hàm lượng PO43- có giảm nhưng ít hơn M ặt khác, do Ca(OH)2 có khả

năng hòa tan mạnh hơn so với hai chất còn lại nên hàm lượng PO43- ở nghiệm thức 2 giảm

mạnh hơn so với nghiệm thức 1 và nghiệm thức 3

3.2 S ự phát triển của tảo

3.2.1 Thành phần giống loài tảo

Kết quả định tính ở thí nghiệm này xác định được tổng cộng 45 loài tảo thuộc 3 ngành

Ochrophyta (tảo Khuê), Chlorophyta (tảo Lục) và Cyanobacteria (tảo Lam) Trong đó tảo

Khuê chiếm ưu thế với 55,56% tổng số loài, kế tiếp là tảo Lục chiếm 31,11% và cuối

Phốt-pho là chất dinh dưỡng ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của tảo Do vậy khi sử

dụng các hóa chất làm giảm hàm lượng phốt-pho ảnh hưởng đến biến động thành phần

loài tảo Kết quả được trình bày ở Bảng 2

Kết quả Bảng 2 cho thấy số loài tảo giữa các bể của nghiệm thức 1, 2 và 3 có sự khác biệt

không đáng kể với nhau nhưng đều cao hơn so với nghiệm thức 4 (NT đối chứng) Ðiều

này cho thấy khi sử dụng các hóa chất kết tủa phốt-pho đã làm giảm hàm lượng dinh

dưỡng trong các bể có xử lý hóa chất nên tăng tính đa dạng về loài ở các nghiệm thức 1, 2

và 3 so với nghiệm thức đối chứng M ặt khác khi xét số lượng loài trong từng ngành tảo ở

các nghiệm thức cho thấy không có sự khác biệt rõ rệt giữa các nghiệm thức có xử lý hóa

chất và nghiệm thức đối chứng N gành Ochrophyta (tảo Khuê) chiếm ưu thế (50-62%), kế

đến là ngành Chlorophyta (tảo Lục) 25-33% và sau cùng là tảo Lam 11-16%

Bảng 2: Thành phần loài tảo ở các nghiệm thức thí nghiệm

Ngành

Số loài (%) Số loài (%) Số loài (%) Số loài (%)

27 24 24 21

3.2.2 Biến động về mật độ tảo của thí nghiệm

Tảo giống được nuôi cấy khoảng 4 ngày thì tiến hành bố trí thí nghiệm Sau 5 ngày, các

bể này được thu mẫu để đánh giá mật độ tảo trung bình của các nghiệm thức Kết quả ở hình 2 cho thấy mật độ tảo của các nghiệm thức trước khi xử lý hóa chất khác biệt nhau không đáng kể từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc đánh giá mức độ ảnh hưởng của các hóa chất này

923,940b 793,157a

736,986a 692,555a

200,000 400,000 600,000 800,000 1,000,000 1,200,000

Mật độ tảo (ct/L)

Trước xử lý hoá chất Sau xử lý hoá c hất

Hình 2: Mật độ tảo trung bình trước và sau khi xử lý hóa chất

Sau khi xác định mật độ tảo ban đầu, các hóa chất kết tủa Phốt-pho được cho vào các nghiệm thức Nhìn chung, mật độ tảo trung bình của các nghiệm thức sau khi kết tủa lân hoà tan có xu hướng giảm thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng M ật độ tảo trung bình giữa các nghiệm thức được kết tủa lân hoà tan khi so sánh thống kê đều không khác biệt nhau nhưng lại khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với nghiệm thức đối chứng (Hình 2) Như vậy các chất kết tủa PO43- có khả năng làm hạn chế sự phát triển của tảo thông qua việc làm giảm hàm lượng lân hoà tan

Bảng 3: Mật độ tảo sau khi xử lý hóa chất kết tủa Phốt-pho

NT Hóa chất M ật độ tảo sau khi xử

lý hóa chất

3 ngày

M ật độ tảo sau khi xử

lý hóa chất sau 6 ngày

M ật độ tảo sau khi

1.476.250±38.117a1.276.320±99.902a1.470.593±231.515a1.838.742±162.953b

400.756±83.339a414.005±43.592ab427.686±56.015b 536.584±59.294c

Giá trị thể hiện là trung bình±độ lệch chuẩn Các giá trị trong cùng một cột mang cùng chữ cái thì sai khác không có ý nghĩa (p>0,05)

Ở đợt 1 (sau khi xử lý hóa chất 3 ngày), hàm lượng PO43- ở NT1 đã giảm đi 10,5%, ở NT3 là 19,2% và giảm nhiều nhất là NT2 với 30,7% Như vậy, hàm lượng Phốt-pho trong các bể này đều giảm thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng do vậy đã dẫn đến sự phát triển hạn chế của tảo Điển hình sau 3 ngày, mật độ tảo NT1 chỉ đạt bằng 65,3%, NT2 là 63,4% và NT3 là 74% so với NTĐC, mật độ tảo ở NT1 và NT 2 thấp hơn một cách có ý nghĩa (P<0,05) so với NTĐC (Bảng 3) Như vậy khi hàm lượng PO43-giảm đi 10% thì sự phát triển của tảo cũng bắt đầu bị hạn chế Tuy nhiên sự hạn chế này còn phụ thuộc vào từng giai đoạn phát triển của tảo Ở đợt 2, hàm lượng PO43- của các nghiệm thức có xử lý hóa chất đã giảm đi trên 50% so với nghiệm thức đối chứng Nhưng tỷ lệ phần trăm mật độ tảo của các nghiệm thức 1, 2 và 3 so với NTĐC sau 6 ngày cao hơn so với ở thời điểm sau 3 ngày xử lý hóa chất Vì đây là giai đoạn tảo phát triển mạnh Cụ thể

ở nghiệm thức 1 và 3, mật độ tảo chỉ phát triển bằng 80% và ở nghiệm thức 2 chỉ đạt được 69,4% so với nghiệm thức đối chứng Sau 12 ngày, mật độ tảo thu đạt thấp nhất trong các đợt do tảo tàn Cũng do ở thời điểm này, các hóa chất bắt đầu tác dụng chậm, hàm lượng PO43- được kết tủa thấp hơn (giảm đi 48-55% ở đợt 2 và chỉ còn giảm 10-18%

ở đợt 3 )

Tóm lại các hóa chất trên đều có khả năng làm hạn chế sự phát triển của tảo thông qua việc kết tủa Phốt-pho Trong đó Ca(OH)2 có khả năng hạn chế mật độ tảo nhiều hơn so với hai chất còn lại và có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05) Khi hàm lượng PO43- giảm đi khoảng 10% đã bắt đầu làm hạn chế sự phát triển của tảo Đồng thời các chất kết tủa Phốt-pho cụ thể là CaSO4, Ca(OH)2 và Al2(SO4)3 với liều lượng cân bằng theo phương trình phản ứng thì chỉ có khả năng làm giảm tối đa khoảng 60% hàm lượng PO43- trong

điều kiện thí nghiệm

3.3 Sự biến đổi các yếu tố môi trường dưới tác dụng của các chất kết tủa Phốt-pho

3.3.1 pH

pH là một trong những yếu tố dễ biến đổi khi xử lý hóa chất Chính vì vậy pH đã được

đo thường xuyên vào lúc 14h hàng ngày trong suốt quá trình thí nghiệm pH trung bình của các nghiệm thức dao động trong khoảng 7,2 (NT1) đến 7,8 (NTĐC) và nằm trong khoảng pH thích hợp cho việc phát triển của tảo cũng như việc tăng trưởng của tôm Trong thời gian thí nghiệm, pH ở các nghiệm thức có khuynh hướng giảm về cuối thí nghiệm Thời gian đầu, pH các nghiệm thức cao (8,1-8.9) do lúc này tảo trong các bể phát triển tốt Tuy nhiên khi xử lý bằng các hóa chất thì sau 7ngày pH của các nghiệm thức đã giảm thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng Lúc này hàm lượng PO43- đã giảm, dẫn đến sự phát triển của tảo bị hạn chế và tảo cũng chóng tàn hơn so với các bể đối chứng Ở giai đoạn tiếp theo, pH của các nghiệm thức dường như không có sự khác biệt đáng kể, riêng chỉ có nghiệm thức 2, do sử dụng Ca(OH)2 nên pH tương đối cao hơn so với các nghiệm thức còn lại (Hình 3)

Hình 3: Đồ thị biến động pH của các nghiệm thức TN

Nếu xét riêng biến động của pH ở từng nghiệm thức thì pH ở nghiệm thức đối chứng biến động nhiều và có khuynh hướng cao hơn so với các bể có xử lý hóa chất là do mật độ tảo

ở NTĐC cao hơn so với các nghiệm thức khác (Hình 2) Ở nghiệm thức dùng CaSO4 pH

có khuynh hướng giảm vì lúc này canxi kết tủa carbonate Kết quả này cũng phù hợp với nhận định khi cho CaSO4 vào ao sẽ làm giảm pH (Wu & Boyd, 1990; Tucker và Boyd, 1977) Ngược lại khi dùng Ca(OH)2, pH lại có khuynh hướng tăng (từ 7,2 lên 7,5) Theo Wilkinson (2002), khi cho Ca(OH)2 vào nước, pH sẽ tăng cao đặc biệt đối với ao có độ kiềm thấp thì pH có thể lên đến 11 và dẫn đến làm chết tôm cá Tuy nhiên Ca(OH)2 cũng

sẽ phản ứng với CO2 hình thành dạng Carbonate ít độc hơn và ngăn cản pH không tăng quá cao (Swinggle, 1957) Còn ở nghiệm thức dùng Al2(SO4)3, pH cũng có khuynh hướng giảm nhưng sự thay đổi không đáng kể, có thể do hệ đệm ở các bể thí nghiệm cao nên

Alum đã không làm giảm rõ rệt pH của bể qua thời gian thí nghiệm (Yusoff et al., 2003)

3.3.2 Độ cứng

Biến động độ cứng của các nghiệm thức được trình bày ở Hình 4 Độ cứng các nghiệm thức đều tăng dần từ đợt 1 đến đợt 2 và ổn định ở đợt 3 và đợt 4 Do trong đợt 3 và 4, các hóa chất bắt đầu tác dụng chậm nên độ cứng dường như không đổi Ở nghiệm thức 1 và 2,

do hai chất kết tủa đều có chứa ion Ca2+ nên độ cứng tăng cao hơn NT đối chứng và nghiệm thức sử dụng Al2(SO4)3 (Wilkinson, 2002) Đồng thời ta nhận thấy độ cứng ở nghiệm thức Ca(OH)2 tăng nhiều hơn so với độ cứng ở nghiệm thức CaSO4 (Hình 4) Điều đó cũng do Ca(OH)2 có khả năng hoà tan và phản ứng nhanh hơn

Hình 4: Đồ thị biến động độ cứng của các nghiệm thức TN

CaSO4.Chính vì vậy khi sử dụng hai chất CaSO4 và Ca(OH)2 để hạn chế tảo phát triển cũng cần lưu ý đến độ cứng của nguồn nước

3.3.3 Độ kiềm

Có sự khác biệt về độ kiềm giữa các nghiệm thức xử lý hóa chất với nghiệm thức đối chứng Ở nghiệm thức đối chứng sự biến động về độ kiềm qua các đợt thu tương đối ổn định và có giảm một ít ở đợt thu cuối(Hình 5) Ở nghiệm thức xử lý vôi Ca(OH)2 thì độ kiềm tăng từ 188-200mg/l, kết quả này phù hợp với nhận định khi cho vôi vào ao sẽ làm tăng độ kiềm tổng cộng và tăng khả năng đệm của nước (Swingle, 1957 và Boyd, 1990)

Ở hai nghiệm thức sử dụng CaSO4 và Al2(SO4)3 để kết tủa phốt-pho thì độ kiềm đều giảm khi so với nồng độ trước khi xử lý hóa chất Do Aluminium sulfate là dạng muối acid nó làm giảm độ kiềm và pH (Boyd, 1979), theo phản ứng :

Al2(SO4)3 + 6 H2O = 2 Al(OH)3 + 6H+ + 3 SO4

2-Còn đối với CaSO4 việc cho hóa chất này vào có thể làm giảm từ từ độ kiềm tổng cộng,

pH và phytoplankton trong ao (M aldal & Boyd, 1980)

170 175 180 185 190 195 200 205

CaCO3 (ppm)

NT1 NT2 NT3 NTĐC

HÌNH 5: Đồ thị biến động độ kiềm của các nghiệm thức TN2

3.3.4 Total ammoium (TAN)

Theo Hình 6, hàm lượng TAN của các nghiệm thức dao động trong khoảng 1,68-3,17 mg/L theo hướng tăng dần về cuối thí nghiệm Sự tăng dần này là do quá trình tích lũy chất dinh dưỡng từ thức ăn của tôm trong bể Như vậy, hàm lượng TAN của thí nghiệm

đã vượt qua giới hạn thích hợp 0,2-2 mg/L (Boyd, 1980) cho các ao nuôi, từ đó cho thấy môi trường trong các bể thuộc vào loại giàu dinh dưỡng

1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5

TAN(ppm)

NT1 NT2 NT3 NTĐ C

Hình 6: Đồ thị biến động hàm lượng TAN của các nghiệm thức TN2

Qua các đợt thu, hàm lượng TAN của ba nghiệm thức được xử lý hóa chất có khuynh hướng cao hơn so với nghiệm thức đối chứng NH4+ là chất dinh dưỡng quan trọng đối với đời sống của tảo nên khi tảo phát triển mạnh thì hàm lượng đạm này được sử dụng Ở nghiệm thức 1, 2 và 3, do hàm lượng PO43- bị kết tủa, số lượng tảo trong các bể bị hạn chế nên NH4+ không được sử dụng nhiều Chính vì vậy TAN của các nghiệm thức này cao hơn so với nghiệm thức đối chứng

với nghiên cứu của Yusoff et al (2003), cho thấy sau 14 ngày không cung cấp thêm chất

dinh dưỡng vào ao thí nghiệm thì hàm lượng của phốt-pho hòa tan và ammonia giảm rõ rệt ở nghiệm thức xử lý Al2(SO4)3 có sục khí

4 5 6 7 8 9 10 11 12

Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4

Nồng độ(ppm)

NT1 NT2 NT3 NTĐC

Hình 7: Đồ thị biến động TKN của các nghiệm thức TN2

3.3.6 Tổng lân (TP)

0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80

Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4

T P ( ppm)

NT1 NT2 NT3 NTĐ C

Hình 8: Đồ thị biến động TP của các nghiệm thức TN2

Hàm lượng TP của các nghiệm thức đều tăng dần về cuối đợt thu (Hình 8) do sự tích lũy

thức ăn dư thừa, chất thải của tôm,…trong bể nuôi (M astias et al., 2002) Ở các nghiệm

thức có xử lý hóa chất, hàm lượng này tương đối thấp hơn so với kết quả đối chứng là do một phần hàm lượng hòa tan bị giảm do hình thành kết tủa phosphate khi xử lý các hóa chất ở các nghiệm thức Đồng thời khi so sánh giữa ba nghiệm thức 1,2 và 3, nhận thấy hàm lượng TP có sự khác biệt nhưng không đáng kể

3.4 Ảnh hưởng của hóa chất đến sự phát triển của tôm

3.4.1 Tăng trưởng

Kết quả Bảng 4 cho thấy tăng trưởng về chiều dài của tôm Sú giữa các nghiệm thức không có sự khác biệt Chiều dài trung bình dao động của tôm dao đông từ 4,5-4,6 cm Như vậy ba hóa chất kết tủa Phốt-pho CaSO4, Ca(OH)2 và Al2(SO4)3 không ảnh hưởng đến tăng trưởng của tôm

Bảng 4: Chiều dài, trọng lượng và tỷ lệ sống của tôm Sú

(cm)

Trọng lượng (g)

Tỷ lệ sống (%)

4,6 ±0,5a 4,5± 0,5a 4,6± 0,5a 4,6±0,5a

0,45 ±0,18a 0,34± 0,17b0.41±0,18a0,40±0,17a

59,72±2,08a 54,43±4,16a 55,57±6,30a 63,00±1,44a

Các giá trị trong cùng một cột mang cùng chữ cái thì sai khác không có ý nghĩa (p>0,05)

3.4.2 Trọng lượng

Trọng lượng trung bình của tôm ở các nghiệm thức dao động từ 0,34-0,45 g/con Ở nghiệm thức 1, tôm có khuynh hướng tăng trưởng mạnh hơn so với nghiệm thức đối chứng N gược lại ở nghiệm thức 2 lại phát triển chậm hơn Đồng thời nghiệm thức còn lại không có sự khác biệt đáng kể (Bảng 4) Tóm lại, khi sử dụng Ca(OH)2 đã làm tôm phát triển chậm so với nghiệm thức đối chứng.Hai chất còn lại gần như không ảnh hưởng đến

sự tăng trưởng của tôm

3.4.3 Tỷ lệ sống

Qua xử lý thống kê, không thấy sự sai biệt có ý nghĩa (p>0,05) về tỷ lệ sống của tôm giữa các nghiệm thức có xử lý hóa chất kết tủa Phốt-pho với nghiệm thức đối chứng Điều này cho thấy tỷ lệ sống của tôm sú ở các bể giảm thấp là do các điều kiện khác tác động chứ không do ảnh hưởng của hóa chất Như vậy khi sử dụng hóa chất kết tủa Phốt-pho thì

sẽ không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của tôm

4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

Các chất CaSO4, Ca(OH)2 và Al2(SO4)3 đều có khả năng kết tủa Phốt-pho từ đó làm giảm hiện tượng nở hoa của tảo Khi sử dụng các hóa chất trên có khả năng làm giảm tối đa khoảng 60% hàm lượng PO43- trong điều kiện thí nghiệm Ca(OH)2 có khả năng làm giảm tảo nhiều hơn hai hóa chất còn lại Khi dùng ba chất trên để hạn chế sự phát triển của tảo thì không ảnh hưởng đáng kể đến sự tăng trưởng và phát triển của tôm Tuy nhiên nên chú ý đến các biến động pH, độ kiềm, độ cứng của nước đặc biệt là các thủy vực có

hệ đệm thấp Đề nghị liều lượng hóa chất sử dụng để kết tủa 1mg/L Phốt-pho

CẢM TẠ

Các thí nghiệm được thực hiện trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp Bộ “Khảo sát mối

quan hệ giữa tảo và yếu tố dinh dưỡng (N, P) trong ao nuôi tôm sú thâm canh và biện

pháp quản lý tảo” Mã số đề tài: B2006-16-21

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Boyd, C E 1990 Water quality in pond for aquaculture Birmingham Publishing Co., Birmingham, USA 482pp

Boyd, C.E., 1979 Aluminium sulfate (alum) for precipitating clay turbidity from fish pond, Transaction

of the Ameri can Fishies Society, vol 108, 13-307pp

De Graaf G.J & T.T Xuan 1998 Extensive shrimp farming, mangrove clearance and marine fisheries

in the southern provinces of VietNam Mangrove and Salt Marches 2 159-166pp

Johnston D.J., N.V Trong T.T Tuan & T.T Xuan 2000 Shirmp seed recruitment in mixed shrimp and mangrove forestry farms in Ca Mau province, Southern VietNam Aquaculture 184 89-104pp Lovatelli A 1997 Status of aquaculture in Vietnam Aquaculture Asia 2 (3) 18-24pp

Mastias, H.B., F.M.Yusoff M Shariff and O Azhar 2002 Effects of commercial microbial products

on water quality in tropical shrimp culture ponds Asian Fisheries Science 15:239-248

Swingle, H S., 1957 Relationship of pH of pond waters to their suitability for fish culture Proceeding

of the 9th Pacifi c Science Congress

Tucker, C.S and C.E Boyd 1977 Relationship between potassium permanganate treatment and wat er quality Transactions of the American Fisheries Society, vol 106, 481-488pp

Wilkinson, S., 2002 The use of lime, gypsum, alum and potassium permanganate in water quality management., Aquaculture 7:12-14pp

Wu, R & C.E Boyd 1990 Evaluation of calcium sulfate for use in aquaculture ponds The Progressive Fish-Culturist, vol 52, 26-31pp

Yusoff, F.M., A.T Law and J Soon, 2003 Effects of aeration and chemical treatments on nutrient releas e from the bottom sediment of tropical marine shrimp ponds, 41-50pp

ẢNH HƯỞNG CỦA BỔ SUNG DẦU THỰC VẬT LÊN SỰ ĐA DẠNG QUẦN THỂ VI SINH VẬT

NO 3 were monitored continuously in the aquaria (70 L) Nitrification and denitrification processes were observed after adding ABIL (ammonia binding inoculum liquid) and vegetable oil into the bio-filter module The results showed that in the module treatment in freshwater system,

pH slightly decreased at the end of experiment DO was always lower in the module treatment Nitrate removal rate was faster in the module treatment than in the control from date 9 onwards Nitrification process took place faster in the third pulse than in the first and the second pulse The microbial community in the module treatment was more diverse than that of the control Similarly, in seawater system pH also decreased at the end of experiment DO in the module treatment was lower than in the control Nitrate removal rate in the module treatment was faster than in the control However, the diversity of microbial community was similar in both treatments

Keyword: nitrification, denitrification, recirculatating system, aquaria

Title: Effects of vegetable oil supplementation on the diversity of bacteria in bio-filter system

TÓM TẮT

Mục đích của nghiên cứu này nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của dầu thực vật lên quá trình nitrate hóa và phản nitrate hóa trong hệ thống lọc tuần hoàn Thí nghiệm được bố trí trong hệ thống nước ngọt và mặn Mỗi hệ thống có 2 nghiệm thức, nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức có bổ sung lọc sinh học lắp ghép (module) Các thông số môi trường nước như pH, DO, NO 2 và NO 3 trong bể kính (70 L) được theo dõi liên tục Quá trình nitrate hóa và phản nitrate hóa được theo dõi sau khi bổ sung ABIL và dầu thực vật vào bể có lọc sinh học module Kết quả cho thấy trong

hệ thống nước ngọt có gắn lọc sinh học, pH giảm nhẹ vào cuối thí nghiệm DO ở nghiệm thức có gắn lọc sinh học luôn thấp hơn đối chứng Tốc độ loại bỏ NO 3 ở nghiệm thức module diễn ra nhanh hơn nghiệm thức đối chứng sau ngày thư 9 Sự nitrate hóa xảy ra nhanh hơn ở chu kỳ thứ

ba so với chu kỳ thứ nhất và thứ hai Quần thể vi khuẩn trong nghiệm thức module đa dạng hơn đối chứng Trong khi đó kết quả trong hệ thống lọc sinh học nước lợ cho thấy, pH cũng giảm vào cuối thí nghiệm DO ở nghiệm thức module luôn thấp hơn đối chứng Tốc độ loại bỏ nitrate ở nghiệm thức module nhanh hơn đối chứng và sự đa dạng quần thể vi sinh trong 2 nghiệm thức tương đương nhau

Từ khoá: nitrate hóa, phản nitrate hóa, hệ thống tuần hoàn, bể kính, dầu thực vật

1 GIỚI THIỆU

Tổng hàm lượng đạm amôn (TAN, bao gồm NH3 và NH4+) là thông số chất lượng nước quan trọng trong sản xuất giống và nuôi thủy sản Ammonia (NH3) được hình thành trong suốt quá trình trao đổi protein của cá Cá tiết ra ammonia qua mang; trong nước ngọt, ion ammonium (NH4+) có thể cũng được trao đổi qua mang Ammonia và ammonium được thải ra từ mang chiếm khoảng 60-90% tổng lượng đạm do cá tiết ra (Forster và Goldstein,

1 Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng, Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ

1969; Rychly, 1980) Urea cũng được thải ra từ mang và chiếm khoảng 9-27% tổng đạm hòa tan Một nguồn khác của ammonia trong bể nuôi cá cảnh và trong hệ thống nuôi thủy sản sinh ra từ các hoạt động của vi khuẩn phân huỷ thức ăn dư thừa và chất thải Vật chất

hữu cơ chỉ chiếm khoảng 3,4-4,2% tổng đạm trong hệ thống nuôi (Clark et al., 1985) Khí

ammonia độc hơn ion ammonium, hàm lượng thấp khoảng 0,1 mg/L đã gây bất lợi cho cá

(Van Rijn et al., 1990) và trong thực tế thấy cá có dấu hiệu bị nhiễm bệnh ở mức NH3-N cao hơn 50µg N/L (Frances et al., 2000) Đối với ấu trùng, thậm chí yêu cầu còn nghiêm ngặt hơn

Sự loại bỏ ammonia (NH3) có vai trò vô cùng quan trọng trong việc cải thiện chất lượng nước trong hệ thống ương nuôi ấu trùng và góp phần làm tăng năng suất trong sản xuất Trong nuôi trồng thủy sản, biện pháp thay nước thường được áp dụng để giảm hàm lượng ammonia Tuy nhiên, biện pháp này cũng có những mặt hạn chế như: chi phí sản xuất cao, mầm bệnh có nhiều cơ hội xâm nhập vào hệ thống sản xuất Trong những năm gần đây, hệ thống lọc sinh học tuần hoàn thường được ứng dụng rộng rãi để loại bỏ ammonia dựa trên cơ sở của quá trình nitrate hóa Nitrate hóa là một quá trình mà ammonia được oxy hóa thành nitrate (NO3-) qua 2 giai đoạn được thực hiện bởi 2 nhóm vi khuẩn khác

nhau Ở giai đoạn thứ nhất, vi khuẩn Nitrosomonas oxy hóa ammonium thành nitrite

(NO2-), nitrite cuối cùng chuyển thành nitrate nhờ hoạt động của vi khuẩn Nitrobacter (Focht và Vertraete, 1977) Theo Grommen el al., (2002), có thể cấy vi khuẩn nitrate hóa

vào bể để rút ngắn thời gian khởi động bể lọc sinh học

Trong hệ thống lọc sinh học tuần hoàn, hàm lượng nitrate hình thành trong quá trình nitrate hóa có khuynh hướng tăng dần trong hệ thống M ặc dù nitrate không độc nhưng nếu hàm lượng quá cao sẽ ảnh hưởng xấu đối với thủy sinh vật, một số nghiên cứu cho rằng hàm lượng nitrate cao hơn 20 mg/L có thể ảnh hưởng đến hệ miễn dịch và khả năng sinh sản của thủy sinh vật Vì vậy, nghiên cứu biện pháp loại bỏ nitrate trong hệ thống lọc sinh học là hướng nghiên cứu được nhiều nhà khoa học quan tâm Hiện nay có 2 hướng nghiên cứu chính là sử dụng thực vật để hấp thu nitrate và ứng dụng quá trình phản nitrate hóa để khử nitrate Trong thí nghiệm trước đây của Schrijver (2005) nhận thấy rằng khi thêm dầu thực vật vào môi trường nước có bổ sung ABIL (ammonia binding inoculum liquid) thì tốc độ giảm nitrate đạt rất nhanh, ở chu kỳ đầu sau 4 ngày hàm lượng nitrate giảm = 0 (hàm lượng nitrate ban đầu 60 mg/L), ở chu kỳ 2 và 3 chỉ sau một ngày hàm lượng nitrate giảm = 0 Trong khi hàm lượng nitrate vẫn giữ nguyên không đổi ở nghiệm thức đối chứng (không thêm dầu thực vật) Từ thí nghiệm trên cho thấy dầu thực vật đóng vai trò như nguồn dinh dưỡng carbon, cung cấp thức ăn cho vi khuẩn hoạt động Vấn đề đặt ra ở đây, nếu sử dụng dầu thực vật trong hệ thống lọc tuần hoàn thì kết quả sẽ như thế nào? Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện với mục đích tìm hiểu ảnh hưởng của dầu thực vật lên quá trình nitrate hóa và phản nitrate hóa trong hệ thống tuần hoàn nước ngọt và mặn có bổ sung lọc sinh học lắp ghép (module) Mặt khác mật độ và sự đa dạng của quần thể vi khuẩn cũng được xác định dựa theo phương pháp điện di biến tính theo trọng lượng (DGGE)

2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Quá trình nitrate hóa đã được kiểm tra trong 2 hệ thống: nước ngọt và nước mặn với thể tích mỗi bể 70 L M ỗi hệ thống có 2 bể kính (một bể đối chứng, một bể có gắn lọc sinh học lắp ghép (module) Thí nghiệm có tổng cộng 4 bể Hệ thống nước ngọt được chuẩn bị với 70% nước máy và 30% nước cất (có độ tinh khiết cao) Hệ thống nước mặn, được chuẩn bị có độ mặn từ 32-35ppt bằng muối nhân tạo (Instant Ocean, Aquarium Systems, Pháp) pha với nước cất Độ mặn được kiểm tra bằng máy đo pH (ATAGO S-10E, Nhật) Lọc sinh học module là một hệ thống lọc bao gồm một bộ lọc hình trụ bên trong cấu tạo

bằng sợi mịn, nối với một máy bơm và ống than hoạt tính Khi bố trí thí nghiệm dầu và vi khuẩn được cấy vào đây, các phản ứng sẽ xảy ra ở đây, vi khuẩn sẽ chuyển hóa nitrate thành N2

M ỗi bể được gắn sục khí nhằm cung cấp oxy cho quá trình nitrate hóa Mỗi hệ thống (nước ngọt và nước mặn) đều có một nghiệm thức đối chứng, nghiệm thức đối chứng chỉ cung cấp sục khí cho quá trình nitrate hóa, còn trong nghiệm thức có module vừa có sục khí cho quá trình nitrate hóa vừa có lọc cho quá trình phản nitrate hóa Sử dụng tăng nhiệt

để duy trì nhiệt độ nước 25°C (100 W)

M uối Ammonium chloride (NH4Cl) được thêm vào từng bể với nồng độ N-NH4+ là 10 mg/L, khi ammonium được chuyển hóa hết sang nitrate, liều NH4Cl tương tự sẽ được thêm vào (ngày thứ 9, 17 và 22 trong hệ thống nước ngọt và vào ngày 8, ngày 15 trong hệ thống nước mặn) Lượng ABIL đã được thêm vào 100mL/70L ở ngày thứ nhất, một liều mới được thêm vào ở ngày 17 và ngày 22 đối với hệ thống nước ngọt; ngày 9 và ngày 14 trong hệ thống nước mặn Trong nghiệm thức có lắp module được cung cấp thêm 7 mL/L ABIL và 0,7 mL dầu/L (Arachide, Bỉ) ở lúc bắt đầu thí nghiệm và liều thứ hai được thêm vào ngày 22 đối với hệ thống nước ngọt và ngày 14 cho hệ thống nước mặn M àng lọc sinh học lắp ghép được nối với hệ thống GAC (Granular Active Carbon, than hoạt tính) ABIL và dầu đã được thêm vào ở nghiệm thức đối chứng với lượng bằng thêm vào nghiệm thức module Hàm lượng pH, TAN, DO, COD, nitrite, nitratevà tốc độ thay nước được đo mỗi ngày

2.1 Phương pháp phân tích chất lượng nước

Hàm lượng oxygen hòa tan (DO) được đo mỗi ngày bằng máy đo điện cực oxy (Endress + Hauser, Bỉ) và pH được đo bằng máy đo pH (C 532, Bỉ) COD được phân tích dựa vào

sự oxy hóa trong acid theo phương pháp của Greenberg et al 1992 Trong hệ thống nước

ngọt, lấy 2,5 ml mẫu nước hòa tan với 7,5 ml nước cất Hỗn hợp được lọc qua lưới lọc 0,2

µm trước khi xác định hàm lượng nitrite và nitrate bằngmáy quang phổ (IC, 761 compact,

M ethanol) TAN được xác định bằng máy quang phổ theo phương pháp của Greenbeg et

al., 1992 Tốc độ thay nước đã được tính dựa vào thể tích nước chảy vào bể trong một

đơn vị thời gian (30 giây)

2.2 Phương pháp cấy vi khuẩn

M ỗi 3 ngày một lần, mẫu nước được thu vào ống nghiệm, sau đó pha loãng và cấy trên môi trường marine agar, M A (đối với vi khuẩn nước mặn) và môi trường TSA (đối với vi khuẩn nước ngọt) Thời gian ấp 48 giờ, nhiệt độ 28°C Tổng số vi khuẩn được biểu thị bằng đơn vị Log CFU/mL

2.3 Phân tích DGGE

M ẫu nước có chứa vi khuẩn được lọc qua lưới 0,2µm, lấy phần lắng có chứa vi khuẩn được dùng để phân tích DGGE nhằm xác định quần thể vi sinh trong bể Các bước thực hiện bao gồm ly trích ADN, sau đó chạy PCR, nếu có kết quả tốt sẽ tiếp tục phân tích DGGE Chi tiết thực hiện như sau:

2.3.1 Ly trích ADN và PCR

Phương pháp ly trích ADN dựa theo Boon et al., 2002 Dùng gel agarose 1,2% để kiểm

tra sự hiện diện của phân tử ADN Sự khuếch đại phân đoạn 465bp của gene 16S rRNA

của vi khuẩn proteobacteria đã được thực hiện bằng mồi CTO trong giai đoạn chạy PCR thứ nhất (Kowalchuk et al., 2001) Sự khuyếch đại của phân đoạn 650bp của gen 16S rARN từ vi khuẩn Nitrobacterial spp đã được thực hiện bằng một mồi đặc biệt kết hợp

với mồi P338F (Reagan et al., 2002) M ẫu ADN sau đó được pha loãng ra 10 lần trước

khi chạy PCR

2.3.2 DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) (Boon et al., 2002)

DGGE là kỹ thuật mới nghiên cứu về sự đa dạng của quần thể vi sinh Phương pháp phân

tích có nguồn gốc từ trong y học được M uyzer et al., (1993) áp dụng vào lĩnh vực vi sinh Theo phương pháp của M uyzer et al., (1993), phân tích DGGE dựa vào sự khuếch đại

PCR của phân đoạn 16S rARN của mẫu vi sinh đã được ly trích ADN hoặc là những dòng

vi khuẩn phân lập, ADN đã được làm biến tính thành 2 chuỗi ADN bằng nhiệt độ, urê hoặc formaldehyde Sự thay đổi điện di của những phân đoạn ADN khác nhau di chuyển trong gel polyacrylamide 8% trong 1xTAE (20mM Tris, 10mM acetate, 0,5 mM EDTA

pH 7,4), bằng cách sử dụng hệ thống gene Bio-rad D (Bio-Rad, Hercules, Mỹ) M ẫu sau khi chạy PCR sẽ được cho vào polyacrylamide được làm từ dung dịch biến tính biến động

từ 45-60% Chạy điện di được thực hiện trong 16 giờ ở 60°C và dòng điện 38V Sau khi chạy điện di, gel được nhuộm trong 20 phút bằng thuốc nhuộm nucleic acid SYBR Green

I (1:10000, FM C BioProducts, Mỹ) M ẫu sau khi nhuộm lập tức được cho vào hệ thống

có chụp hình qua tia tử ngoại UV và nối với máy ảnh (Vibert Lourmat, Pháp)

3 KẾT QUẢ

3.1 Hệ thống lọc sinh học nước ngọt

Hình 1, 2 & 3 trình bày biến động pH, DO và COD trong suốt quá trình thí nghiệm pH giảm nhẹ vào cuối quá trình thí nghiệm Hàm lượng DO ở nghiệm thức có module luôn thấp hơn ở nghiệm thức đối chứng Có thể do hoạt động của vi khuẩn ở nghiệm thức có module nhiều hơn nghiệm thức đối chứng Cuối cùng, COD cao nhất ở nghiệm thức module khi có thêm dầu mới vào, điều này chứng tỏ rằng dầu hoặc các sản phẩm phân hủy hòa tan vào trong bể

Hình 4 & 5 cho thấy hàm lượng TAN, nitrite, nitrate trong nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức module có khuynh hướng giống nhau vào lúc bắt đầu thí nghiệm, nhưng từ ngày 9 trở đi, tốc độ chuyển hóa nitrate ở nghiệm thức module nhanh hơn nghiệm thức đối chứng Hầu như không có nitrite ở nghiệm thức đối chứng, trong khi đó ở nghiệm thức module một lượng nhỏ đã được hình thành, có lẽ do tốc độ nước chảy qua hệ thống tương đối cao Sự nitrite hóa xảy ra nhanh hơn ở chu kỳ thứ ba so với chu kỳ thứ nhất và thứ hai Cuối cùng, ammonia không hoàn toàn được chuyển hóa trong nghiệm thức đối chứng vào cuối thí nghiệm và có khuynh hướng tập trung vào cuối thí nghiệm

2.04.06.08.010.0

Hình 4: Biến động hàm lượng ammonia và nitrite trong quá trình thí nghiệm

0 5 10 15 20 25 30

Hình 5: Biến động hàm lượng nitrate trong quá trình thí nghiệm

Tốc độ nước chảy giảm theo thời gian trong cả hai hệ thống thí nghiệm nước ngọt và nước mặn do bị vật chất lơ lửng và mảng bám bám vào Tốc độ nước chảy được điều chỉnh vào ngày 8 trong hệ thống nước mặn để đạt Q = 2L/h

Tổng vi khuẩn

0 1 2 3 4 5

Hình 6: Tổng vi khuẩn trên môi trường TSA sau 48 giờ

Hình dạng khuẩn lạc (Hình 13) ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức module khác nhau Kích thước khuẩn lạc ở nghiệm thức đối chứng luôn lớn hơn ở nghiệm thức module, nhưng quần thể vi khuẩn ở nghiệm thức module đa dạng hơn Điều này cho thấy những loài vi khuẩn khác nhau đã chiếm ưu thế ở hai môi trường nước khác nhau

3.2 Hệ thống lọc sinh học nước mặn

p H ổn định t ừ lúc bắt đầu t hí nghi ệm và có khuy nh hư ớng giả m vào cuối

t hí ngh iệ m D O luôn cao hơn ở n gh iệ m t hứ c đối chứ n g s o vớ i n gh iệm

t hứ c có module, có t hể do vi khu ẩn hoạt độn g m ạnh hơn t ron g n gh iệm

t hứ c này CO D cao hơn kh i t hêm N H4Cl và d ầu m ới v ào

45678

Hình 9: Biến động hàm lượng COD trong quá trình thí nghiệm

Vi khuẩn nitrate hóa chuyển hóa ammonium thành nitrite, sau đó được chuyển tiếp thành nitrate bởi vi khuẩn nitrate hóa Ở chu kỳ thứ nhất, không có sự khác nhau giữa đối chứng

và nghiệm thức có module, nhưng từ chu kỳ thứ hai về sau, sự chuyển hóa ở nghiệm thức module tốt hơn ở nghiệm thức đối chứng Trong thời gian từ 3-4 ngày hoàn tất quá trình chuyển hóa Hàm lượng nitrite khá cao trong hệ thống này Tốc độ chuyển hóa nitrate khá chậm Hàm lượng nitrate bắt đầu giảm từ ngày 18

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Hình 10: Biến động hàm lượng TAN và nitrite trong quá trình thí nghiệm (mũi tên chỉ NH 4 Cl và dầu

mới được thêm vào)

0 10

Hình 11: Biến động hàm lượng nitrate trong quá trình thí nghiệm

Tổng vi khuẩn

0 2 4 6 8

Hình 12: Tổng vi khuẩn cấy trong môi trường MA sau 48 giờ

Hình dạng khuẩn lạc ở hai nghiệm thức trong hệ thống nước mặn giống nhau Kích thước, màu sắc khuẩn lạc cũng tương tự Điều này cho thấy rằng ở đây có thể chỉ có 1-2 loại vi khuẩn chiếm ưu thế trong bể thí nghiệm

Hình 13: Hình dạng khuẩn lạc của vi khuẩn trong bể lọc sinh học nước ngọt (trái) và nước mặn 3.3 Kết quả phân tích DGGE

Hình 14 là kết quả phân tích DGGE của mẫu thí nghiệm, cột thứ 1 là đường chuẩn, cột thứ

2 là kết quả nghiệm thức đối chứng và cột thứ 3 nghiệm thức module trong nước ngọt vào ngày cuối của thí nghiệm (ngày 34) Cột thứ 4 phản ánh kết quả nghiệm thức đối chứng và cột thứ 5 nghiệm thức module trong nước mặn vào ngày cuối của thí nghiệm (ngày 26) Tương ứng với mỗi vạch ngang (band) trên từng cột là một dòng vi khuẩn Kết quả cho thấy ở cả 2 nghiệm thức bể nước ngọt đều có cùng 1 dòng vi khuẩn chiếm ưu thế, nhưng trong nghiệm thức có module số dòng vi khuẩn đa dạng hơn (5 dòng) Tương tự trong hệ thống nước mặn, cả 2 nghiệm thức cũng có cùng một dòng vi khuẩn chiếm ưu thế, các dòng

còn lại khác nhau ở cả 2 nghiệm thức và nghiệm thức module cũng đa dạng hơn

Hình 14: Kết quả phân tích đa dạng vi khuẩn bằng phương pháp DGGE

Trong nước ngọt, pH giảm suốt quá trình thí nghiệm DO trong nghiệm thức đối chứng luôn cao hơn nghiệm thức lọc sinh học Ở chu kỳ thứ nhất TAN hoàn toàn bị oxy hóa thành nitrate trong thời gian 6 ngày Ở chu kỳ thứ hai, thứ ba và thứ tư tốc độ chuyển hóa như nhau Tốc độ oxy hóa trung bình của TAN ở chu kỳ thứ nhất là 210, 177.7, 247 và 224.7 mg/L/ngày lần lượt ở chu kỳ thứ hai, thứ ba và thứ tư Nitrate tăng dần đến ngày thứ 24 và bắt đầu giảm Nitrite hầu như không hiện diện trong hệ thống này Trong hệ thống nước mặn, pH trong nghiệm thức module cao hơn trong đối chứng ở thời điểm bắt đầu thí nghiệm, nhưng giảm vào cuối thí nghiệm DO trong nghiệm thức module luôn thấp hơn đối chứng COD tăng cao khi bổ sung thêm NH4Cl và dầu TAN hoàn toàn bị oxy hóa thành nitrate trong 4 ngày trong chu kỳ thứ nhất, trong 3 ngày ở chu kỳ hai và 6 ngày sau chu kỳ ba Tốc độ oxy hóa trung bình của TAN sau chu kỳ thứ nhất là 412 và

344 và 189 mg/L/ngày ở chu kỳ thứ hai và thứ ba Nitrite và nitrate cao suốt quá trình thí nghiệm, nhưng nitrite bắt đầu giảm và đạt 0 ở ngày 20

1 2 3 4 5

Chú thích:

1 Đường chuẩn

2 Nghiệm thức đối chứng trong hệ thống nước ngọt

3 Nghiệm thức module trong hệ thống nước ngọt

4 Nghiệm thức đối chứng trong hệ thống biển

5 Nghiệm thức module trong hệ thống nước biển

1 2 3 4 5

4 THẢO LUẬN

Các tác giả trước đây như Grommen et al., 2002 chỉ nghiên cứu hoặc quá trình nitrate hóa

hoặc phản-nitrate hóa trong hệ thống riêng biệt Trong thí nghiệm này, chúng tôi đã kết hợp hai quá trình trong cùng một bể kính Trong quá trình thứ nhất, vi khuẩn oxy hóa ammonium thành nitrite, được chuyển hóa tiếp thành nitrate bởi vi khuẩn nitrate hóa ở giai đoạn thứ hai (Focht & Vertraete, 1977) Thời gian để tổng TAN hoàn toàn bị oxy hóa thành nitrate trong nước ngọt (6 ngày) lâu hơn trong nước mặn (4 ngày) sau chu kỳ thứ nhất Trong chu kỳ thứ hai, chỉ cần 3 ngày trong nước mặn trong khi hệ thống nước ngọt cần tới 6 ngày Thời gian chuyển hóa ammonium trong nước ngọt trong thí nghiệm này

bằng với thí nghiệm của Roeland (Grommen et al 2002 ) Hàm lượng nitrite duy trì <2,4 mg/L, ở mức an toàn trong nuôi trồng thuỷ sản (M azik et al 1991, Chen & Lee, 1997)

Quá trình thứ 2, phản nitrate hóa, cũng xảy ra trong cùng một hệ thống Trong thí nghiệm của Roeland và Peter, các tác giả này thêm KNO3 vào bể như là nguồn cung cấp nitrate Trong thí nghiệm này, sản phẩm cuối cùng của quá trình nitrate hóa (NO3), được sử dụng như nguồn nitrate ban đầu cho quá trình phản nitrate hóa mà không cần thêm hóa chất vào Dầu đã được thêm vào như là chất cho điện tử cho quá trình khử nitrate hóa Hàm lượng nitrate tăng chậm và cao nhất vào ngày thứ 24, nhưng bắt đầu giảm từ đó về sau

Từ ngày 19 về sau, hàm lượng nitrate trong nghiệm thức đối chứng luôn cao hơn trong nghiệm thức module

Trong thí nghiệm của Roeland, hàm lượng TAN đã bị oxy hóa thành nitrite và nitrate cao nhất sau 10 ngày trong nước biển, nhưng nitrite hoàn toàn chuyển thành nitrate cần tới 15 ngày Tốc độ oxy hóa TAN là 43±2 mg/L/ngày, trong khi tốc độ oxy hóa của nitrite là 26±1 mg/L/ngày Trong khi trong thí nghiệm này thời gian hoàn thành sự chuyển hóa chỉ diễn ra trong 4 ngày sau chu kỳ thứ nhất và 3 ngày sau chu kỳ thứ hai Sự khác nhau có thể giải thích do trong thí nghiệm của chúng tôi có sử dụng ABIL thêm vào bể nước mặn vào ngày thứ 8 trước khi thêm NH4Cl vào Vào thời điểm đó, mật độ vi khuẩn

Nitrosomonas và Nitrobacter đã tăng cao trong môi trường và do vậy hoạt động mạnh

hơn, khi thêm vào ammonium chúng sẽ chuyển hóa NH4Cl thành nitrate rất nhanh

5 KẾT LUẬN

5.1 Hệ thống lọc sinh học nước ngọt

- Trong hệ thống nước ngọt, pH giảm nhẹ vào cuối thí nghiệm DO ở nghiệm thức module luôn thấp hơn đối chứng, do hoạt động vi khuẩn phong phú hơn

- Tốc độ loại bỏ nitrate sau ngày thư 9 ở nghiệp thức module nhanh hơn đối chứng

- Sự nitrate hóa xảy ra nhanh hơn ở chu kỳ thứ ba so với chu kỳ thứ nhất và thứ hai

- Quần thể vi khuẩn trong nghiệm thức module đa dạng hơn đối chứng

5.2 Hệ thống lọc sinh học nước mặn

- pH cũng giảm vào cuối thí nghiệm DO ở nghiệm thức module luôn thấp hơn đối chứng;

- Tốc độ loại bỏ nitrate ở nghiệm thức module nhanh hơn đối chứng;

- Sự đa dạng quần thể vi sinh trong 2 nghiệm thức tương tự nhau

LỜI CẢM TẠ

Xin chân thành cám ơn Giáo Sư Willy Vertraete, Tom Defoird và T om Vercauteren, thuộc Phòng thí nghiệm sinh thái và kỹ thuật vi sinh, bộ môn sinh hóa và kỹ thuật vi sinh, khoa Nông nghiệp và vi sinh ứng dụng, đã nhiêt tình giúp đỡ chúng tôi trong công việc thiết kế thí nghiệm cũng như xử lý số liệu và viết báo cáo Kinh phí thực hiện thí nghiệm

từ dự án giáo dục mức C1 và VLIR R1.2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bremner, J.M.and R.D Keeney, 1965 Stem distillation methods for determination of ammonium,

nitrate and nitrite Anal Chem Acta 31, 485-495

Boon N., W DeWindt, W Vertraet e and E.M Top, 2002 Evaluation of nested PCR-DGGE

(denaturing gradi ent gel electrophoresis) with group–specifi c 16S rRNA primer for the analysis of bacteri al communities from different wastewat er treatment plants FEMS Microbiology Ecology Vol 39, 101-12

Chen, J.C and Y Lee, 1997 Effects of nitrite on mortality, ion regulation and acid-balance of

Macrbrachium rosenbergii at different external chloride concentrations Aquaculture Tocicol 39,

291-305

Clark, E.R., J.P Harman and J.R.M Forster, 1985 Production of metabolic and waste products by

intensively farm ed Rainbow Trout, Salmo gairdneri Richadson J Fiah Biology, 27, 381-393

Focht, D.D.and W Vertraete, 1997 Biochemical ecology of nitri fication and denitri fication In: aleander, M (Ed.), Advances in Microbial Ecology Plenum Press, New York, pp 135-214 Foster, R.P and L Goldstein, 1996 Formation of excretory products In: Hoar, W.S., Randall, D.J (Eds), Fish Physiology Academic Press, New York, pp 313-350

Frances, J., B.F Nowak and G.L Allan, 2000 Effects of ammonia on juvenile silver perch (Bidyanus

Hargreaves, J.A., 1998 Nitrogen biogeochemistry of aquaculture ponds Aquaculture 166, 181-212 Kowalchuk, G.A and J.R Stephen, 2001 Amomonia-oxidizing bacteria: A model for molecular microbiology ecology An Rev Microbiology 55, 485-529

Mazik, PM., M.L Hinman, D.A Winkelmann, S.J Klaine, B.A Simco and N.C Parker, 1991

Influence of nitrite and chloride concentrations on survival and hematological profiles of striped bass Trans Am Fish Soc 120, 247-254

Muyzer, G., E.C Dewaal and A.G Uiterlinden, 1993 Profiling of complex microbial-populations by Denaturing Gradi ent Gel-Electrophoresis of Polymerase Chain Reaction-Ampli fied genes - coding for 16S ribosomal - RNA Application Environment Microbiology 59, 695-700

Reagan, J.M., G.W Harrington and D.R Noguera, 2002 Ammonia and nitrite oxidizing bacteria communities in a pilot scale chloraminated drinking water distribution system Application Environment Microbiology 68, 73-81

Rychly, J., 1980 Nitrogen Balance in Trout 2 Nitrogen-excretion and retention after feeding diets with varying protein and carbohydrate-levels Aquaculture 20, 343-350

Schrijver, P.D., 2005 Luận văn tốt nghịêp

Van Rijn, J.and G Rivera, 1990 Aerobic and anaerobi c biofiltration in an aquaculture unit nitrite accumulation as a result of nitri fication and denitri fication Aquaculture Engineering 9, 217-234 Van Rijn, J., M Shilo, T Bejerano and S Nizan, 1990 The effect of inorganic nitrogen on

microorganisms and fish in fish ponds In: Sarig, S., Rosenthal, H (Eds), Research in Modern Aquaculture Proceeding of the 3 th Status Seminar help from April 27 to May 1 1987, Plaza Hotel, Tiberrias, Israel, under the ausprice of the German Israeli Cooperation in Science and Technology Special Publication of European Aquaculture Society, vol 11, EAS, Oostene, pp 3-27

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TÍCH LŨY ĐẠM, LÂN

Nguyễn Thanh Long 1 và Võ Thành Toàn 1

ABSTRACT

A study on nutrient mass balance in the shrimp intensive culture system was conducted in Bac Lieu province The aim of the study was to determine the accumulation and dispersal levels of nitrogen and phosphorus in this culture model Two shrimp stocking densities (27 PL/m 2 and 35 PL/m 2 ) were designed in two earthen ponds (2,000 m 2 /pond) with two replicates each The results indicated that all measured parameters were fluctuating during the culture period (168 days) However, these values varied within the acceptable ranges The quality of culture water reduced towards the end of the culture period in both treatments Concentrations of TAN, NH 3 , NO 2 - ,

NO 3 - , TKN, chlorophyll-a and TSS increased during this period DO concentration at 6 AM was decreasing after one month of culture period There were no significant differences in yields between treatment 1 (4,953±413 kg/ha/crop) and treatment 2 (4,842±850 kg/ha/crop), however, survival rate in treatment 1 (78.62±4.55%) was significantly higher than that in treatment 2 (46.79±4.51%) while daily weight gain in treatment 1 (0.15±0.00 g/shrimp/day) was significantly lower than that in treatment 2 (0.17±0,01g/shrimp/day) (p<0.05) FCRs in two treatments were high but no significant difference found between treatment 1 (1.82±0.14) and treatment 2 (1.79±0.06) (P>0.05) Nitrogen accumulated in shrimp, water and sediment was 16%, 29% and 28%, respectively Similarly, 9%, 2% and 40% were found for phosphorous in these sources, respectively In addition, significant uncountable amounts of nitrogen and phosphorus considered loss were 27% and 49%, respectively Results of nutrient mass balance asl indicated that to produce 1 ton of shrimp, approximate 118÷120 kg N of nitrogen and 30÷33 kg of phosphorus were released into the environment

Keywords: nitrogen, phosphorus, intensive tiger shrimp culture

Title: Study on the accumulation of nitrogen and phosphorus in intensive shrimp (Penaeus monodon) ponds

TÓM TẮT

Nghiên cứu về mức độ tích lũy đạm, lân trong mô hình nuôi tôm sú thâm canh được thực hiện tại tỉnh Bạc Liêu nhằm xác định mức độ và sự phân bố dinh dưỡng của chất thải trong mô hình này Thí nghiệm được bố trí với hai mật độ nuôi (27 con/m 2 và 35 con/m 2 ) trong ao đất (2.000 m 2 /ao) với hai lần lặp lại Kết quả cho thấy các chỉ tiêu môi trường nước biến động trong thời gian nuôi tôm sú (168 ngày) nhưng trong giới hạn cho phép Gần cuối vụ nuôi môi trường ngày càng xấu

đi Hàm lượng oxy lúc 6 giờ sáng bắt đầu giảm sau 1 tháng nuôi và các hàm lượng TAN, NH 3 ,

NO 2 - , NO 3 - , TKN, chloropyll_a và TSS tăng dần đến cuối vụ nuôi Năng suất của hai nghiệm thức

1 và 2 khác nhau không có ý nghĩa (NT1: 4.953±413 kg/ha/vụ, NT2: 4.842±850 kg/ha/vụ), nhưng

tỷ lệ sống ở nghiệm thức 1 (78,62±4,55%) thì cao hơn ở nghiệm thức 2 (46,79±4,51%) trong khi tăng trưởng tuyệt đối ở nghiệm thức 1 (0,15±0,00 g/con/ngày) thấp hơn nghiệm thức 2 (0,17±0,01g/con/ngày) (p<0,05) Hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) ở hai nghiệm thức đều cao (NT1: 1,82±0,14 và NT2: 1,79±0,06) Lượng đạm tích lũy trong tôm, trong nước, trong bùn đáy

và lượng thất thoát lần lượt là 16%, 29%, 28% và 27% Tương tự, đối với lân là 9%, 2%, 40% và 49% Đạm tích lũy nhiều trong nước và lân tích lũy nhiều trong đất Khi sản xuất ra 1 tấn tôm sú thì thải ra môi trường khoảng 118÷120 kg N và 30÷33 kg P

Từ khóa: đạm, lân, nuôi tôm sú thâm canh

1

1 GIỚI THIỆU

Việt nam có tiềm năng nuôi trồng thủy sản nước lợ Năm 2005, tổng diện tích nuôi trồng thủy sản nước lợ là 641.045 ha, với sản lượng đạt được 546.716 tấn Diện tích nuôi tôm nước lợ là 604.479 ha, chiếm 94,3% tổng diện tích nuôi nước lợ Sản lượng tôm nước lợ đạt 324.680 tấn (Bộ Thủy sản, 2006)

Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng nuôi tôm nước lợ quan trọng nhất so với cả nước Năm 2005, diện tích nuôi tôm nước lợ của ĐBSCL đạt 535.145 ha chiếm 88,5%, với sản lượng tôm nuôi 263.560 tấn chiếm 81,2% so với cả nước (Bộ Thủy sản, 2006) Việc suy giảm năng suất trong hệ thống ao nuôi tôm thâm canh có liên quan đến sự suy giảm về chất lượng nước cung cấp, nước trong ao và bùn đáy M ột trong những bất cập hàng đầu trong nghề nuôi thủy sản là công tác quy hoạch Bộ Thủy sản (2003) đã đề nghị triển khai quy hoạch các vùng nuôi tập trung, đặc biệt là vùng nuôi tôm Công tác qui hoạch vùng nuôi thủy sản ven biển sao cho phát triển ổn định, ít dịch bệnh gây ra do ô nhiễm môi trường từ nước thải, từ các mô hình nuôi thủy sản nhất là chất thải ra từ các

mô hình nuôi tôm sú thâm canh, đề tài “ Đánh giá mức độ tích lũy đạm, lân trong mô hình nuôi tôm sú thâm canh” đã được thực hiện nhằm góp phần làm cơ sở cho việc quản

lý và qui hoạch vùng nuôi tôm an toàn

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

M ột mô hình nuôi tôm sú thâm canh được thực hiện trong 168 ngày trên ao đất có diện tích mỗi ao 2.000 m2 và bố trí hai nghiệm thức với hai mật độ thả khác nhau (27 con/m2

và 35 con/m2) Cả hai nghiệm thức được thả PL15, trọng lượng trung bình 0,024 g/con Trong quá trình nuôi không thay nước và không bổ sung nước, có sử dụng máy quạt nước trong quá trình nuôi

M ẫu đất đã được thu 2 lần lúc bắt đầu thả tôm giống và lúc thu hoạch để phân tích độ ẩm, hàm lượng N và P

Các chỉ tiêu về thủy lý hoá như pH, nhiệt độ, độ mặn, DO, độ kiềm, NO3-, NO2-, TN, TP,

PO43-, TAN, TSS, Chlorophyll-a được thu mẫu định kỳ mỗi tháng 2 lần

M ẫu tôm lúc thả và khi thu hoạch được thu để phân tích độ ẩm, N và P

Các loại thức ăn Nine star 1, Nine star 2, Nine star 3, Nine star 4, Nine star 5 và Red star được sử dụng cho tôm ăn trong suốt thời gian thí nghiệm M ỗi loại thức ăn đều được phân tích độ ẩm, N và P Hàm lượng protein của loại thức ăn Nine star 1, 2 và 3 là 50%; 4 và 5

là 48% và Red star là 42% Khẩu phần ăn được sử dụng theo hướng dẫn được ghi trên bao bì thức ăn của nhà sản xuất

3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Biến động một số chỉ tiêu môi trường nước trong mô hình nuôi tôm sú thâm canh

3.1.1 Nhiệt độ nước

Nhiệt độ trung bình trong ao ở nghiệm thức 1 và 2 lần lượt lúc 6 giờ sáng là (27,1o31,4oC và 26,9oC-31,5oC) và lúc 14 giờ (28,1oC-34,2oC và 27,9oC-34,1oC) Kết quả cho thấy nhiệt độ nước ở cả hai nghiệm thức có sự biến động lớn, sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai nghiệm thức không cao tại mỗi đợt thu mẫu (0,1-0,8oC) Nhìn chung nhiệt độ ở hai

C-nghiệm thức nằm trong khoảng thích hợp cho sự phát triển của tôm sú là 25-35oC

(Whetstone et al.,2002)

3.1.2 pH

Ở nghiệm thức 1 lúc 6 giờ pH biến động trong suốt vụ nuôi là 6,5-7,7 và 14 giờ là 7,9; tương tự đối với nghiệm thức 2: lúc 6 giờ là 6,8-7,6 và 14 giờ là 6,9-7,9 Nhìn chung, trong suốt vụ nuôi pH tại các thời điểm đo trong ngày ở hai nghiệm thức thì tương đối ổn định, không có sự biến động lớn, càng về cuối vụ nuôi pH trong ao có xu hướng giảm vì

6,9-đây là mùa mưa Theo Chanratchakool et al (1995) khoảng tối ưu cho sự phát triển của

tôm sú, nên giữ pH trong ao nuôi ổn định từ 7,5-8,4, như vậy đối với thí nghiệm này tuy

pH tương đối ổn định trong suốt thời gian nuôi nhưng có những thời điểm pH trong ao

thấp hơn mức tối ưu theo khuyến cáo của Chanratchakool et al (1995) Sự dao động pH

trong ngày lớn hay nhỏ tùy thuộc vào mật độ tảo trong ao, độ mặn và độ kiềm trong ao Lượng tảo trong ao cao sẽ gây nên sự dao động pH lớn, độ kiềm cao sẽ làm cho pH ổn định Kết quả cho thấy dao động pH lớn ở giai đoạn giữa vụ nuôi lớn do lượng tảo trong

ao cao và độ kiềm ở giai đoạn này thấp, ngược lại ở giai đoạn đầu và cuối vụ nuôi pH biến động trong ngày nhỏ do lượng tảo trong ao thấp và độ kiềm ở giai đoạn này thì cao

Theo Chanratchakool et al (1995) biên độ dao động pH thích hợp cho tôm sú phải nhỏ

hơn 0,5 Như vậy, ở cả hai nghiệm thức giai đoạn từ ngày nuôi 60 đến ngày 100 thì dao động pH trong ngày lớn hơn 0,5 nên có thể ảnh hưởng đến tôm

3.1.3 Độ mặn

Độ mặn trong ao nuôi ở hai nghiệm thức chênh lệch không lớn, cao ở đầu vụ nuôi (mùa khô) và giảm dần về cuối vụ nuôi (mùa mưa) Độ mặn đầu vụ nuôi ở nghiệm thức 1 là 33,5‰ và cuối vụ nuôi là 10,0‰, tương tự ở nghiệm thức 2, độ mặn đầu vụ nuôi là

32,0‰ và cuối vụ nuôi là 10,5‰ Theo Whetstone et al (2002), tôm sú có thể sinh trưởng

và phát triển bình thường trong môi trường có nồng độ muối từ 15-35‰ và theo

Wanninayake et al (2001) thì độ mặn trong ao cho sự phát triển tối ưu của tôm sú là

15-25‰ nên chúng ta thấy ở cuối vụ nuôi độ mặn ở hai nghiệm thức điều thấp hơn 15‰, như vậy độ mặn trong ao nuôi tôm sú ở giai đoạn cuối vụ có thể gây bất lợi cho tôm

3.1.4 Oxy hò a tan

Hàm lượng oxy hòa tan lúc 6 giờ ở nghiệm thức 1 dao động từ 1,7 mg/L đến 5,5 mg/L và

ở nghiệm thức 2 từ 2,5 mg/L đến 6,1 mg/L Hàm lượng oxy vào buổi sáng ở hai nghiệm thức ở đầu vụ nuôi và cuối vụ nuôi thì cao đảm bảo cho sự sinh trưởng của tôm nhưng ở giai đoạn giữa vụ nuôi thì thấp Oxy lúc 6 giờ sau một tháng nuôi thấp nó làm cho tôm nổi đầu và làm ảnh hưởng xấu đến tôm Hàm lượng trong nước đo lúc 14 giờ ở nghiệm thức 1 dao động từ 4,3 mg/L đến 6,8 mg/L và nghiệm thức 2 từ 3,6 mg/L đến 6,9 mg/L Qua kết quả chứng tỏ rằng hàm lượng oxy lúc 14 giờ ở cả hai nghiệm thức thì không cao

có thể là do tảo trong ao thấp, điều này được thể hiện ở kết quả phân tích hàm lượng

chlorophyll-a trong ao

3.1.5 Độ k iềm

Độ kiềm trung bình ở hai nghiệm thức không khác biệt nhau nhiều Độ kiềm ở nghiệm thức 1 biến động từ 38,8 mg/L đến 152,2 mg/L và nghiệm thức 2 từ 51,3 mg/L đến 132,5 mg/L Độ kiềm trong ao ở giai đoạn đầu và cuối thí nghiệm cao hơn giai đoạn giữa vụ nuôi Sự biến động này phụ thuộc vào độ mặn và sự phát triển của tảo, độ mặn càng cao thì độ kiềm càng cao và tảo phát triển mạnh thì độ kiềm cũng tăng cao (Trương Quốc Phú

et al., 2006) Charantchakool et al (2003) cho rằng độ kiềm lý tưởng cho tăng trưởng và

phát triển của tôm là 80-120 mg/L, độ kiềm thấp hơn 40 mg/L gây khó khăn trong điều

chỉnh pH và làm pH biến động ngày đêm lớn, ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe tôm nuôi Do đó cần theo dõi sự biến động độ kiềm trong ao và giữ ở mức độ cho phép

3.1.6 TAN (NH 3 và NH 4 + )

Hàm lượng TAN trung bình nghiệm thức 1 dao động trong khoảng 0,03-4,30 mg/L và ở nghiệm thức 2 là 0,01-3,78 mg/L Do mô hình không thay nước nên hàm lượng TAN tăng cao vào cuối vụ nuôi ở cả hai nghiệm thức Tuy nhiên, hàm lượng NH3 ở nghiệm thức 1 dao động từ 0,00 mg/l đến 0,05 mg/L và từ 0,00 mg/L đến 0,05 mg/L ở nghiệm thức 2 và

thấp hơn mức nguy hiểm cho tôm là 0,1mg/L (Whetston et al., 2002)

3.1.7 Nitrite (NO 2 - )

Nitrite là dạng đạm có độc tính đối với thủy sinh vật, ở các thủy vực có hàm lượng Ca2+

và Cl- có khuynh hướng làm giảm tính độc của nitrite (Preedalumpabutt et al., 1989)

Nồng độ NO2- ở nghiệm thức 1 dao động từ 0,003 mg/L đến 1,646 mg/L và nghiệm thức

2 từ 0,012 mg/L đến 1,435 mg/L Theo Chen và Chin (1988) nồng độ an toàn của NO2đối với hậu ấu trùng tôm sú 4,5 mg/L nên mặc dù ở cuối giai đoạn nuôi nồng độ NO2- ở

-cả hai nghiệm thức tăng nhanh nhưng tối đa không quá 1,7 mg/L nên không ảnh hưởng đến tôm nuôi Tuy nhiên, cũng cần lưu ý đến sự tăng nhanh và đột ngột của NO2- trong hệ thống ở cuối vụ nuôi, nếu không sẽ ảnh hưởng lớn đến tôm

3.1.8 Nitrate (NO 3 - )

Hàm lượng NO3- trong nghiệm thức 1 dao động từ 0,007 mg/L đến 1,510 mg/L và từ 0,007 đến 1,575 mg/L ở nghiệm thức 2 NO3- ở cả 2 nghiệm thức trong thí nghiệm đều thấp hơn khoảng thích hợp trong ao nuôi là từ 0,2-10 mg/L (Boyd, 1998) Hàm lượng NO3- trong ao ít biến động ở đầu vụ nuôi và tăng đột ngột ở cuối vụ nuôi và đạt gần đến 1,6 mg/L ở cả hai nghiệm thức Trong thí nghiệm này, khối lượng thức ăn công nghiệp được cung cấp nhiều ở cuối giai đoạn nuôi trong khi mật độ tảo trong ao thì không cao nên kết quả cho thấy NO3- tăng nhanh ở cuối giai đoạn thí nghiệm

3.1.9 Tổng đạm Kjeldahl (TKN)

Nồng độ TKN ở nghiệm thức 1 dao động từ 1,9 mg/L đến 18,7 mg/L và ở nghiệm thức 2

từ 1,8 mg/L đến 17,7 mg/L Hàm lượng TKN ở cả hai nghiệm thức đều tăng và có giá trị cao ở cuối vụ nuôi Kết quả thí nghiệm cao hơn kết quả nghiên cứu của Tạ Văn Phương (2006) vào mùa mưa là từ 1,4-2,9 mg/L, nhưng lại phù hợp với kết quả vào mùa nắng là 1,1-6,2 mg/L và cao hơn nhiều với kết quả thí nghiệm nuôi tôm sú kết hợp của Trương

Quốc Phú et al (2007) Có nghĩa là đối với ao nuôi tôm thâm canh hàm lượng TKN cao ở

giai đoạn cuối, nếu không quản lý chất lượng nước tốt sẽ dễ tạo nên hiện tượng phú dưỡng và ô nhiễm trong ao nuôi

3.1.10 PO 4

3-Nồng độ PO43- ở cả hai nghiệm thức có giá trị thấp trong suốt vụ nuôi Nghiệm thức 1 dao động từ 0,013 mg/L đến 0,140 mg/L và từ 0,011 mg/L đến 0,143 mg/L đối với nghiệm thức thứ 2 Theo Boyd (1998), PO43- có thể bị nền đáy ao hấp thu, đặc biệt đối với những nền đáy chứa nhiều axit hữu cơ hay CaCO3 dễ dàng hấp thu mạnh các muối orthophophate hòa tan trong nước Trong quá trình nuôi tôm thí nghiệm để tăng độ kiềm

và ổn định pH thì vôi đã được bón thường xuyên nên có thể sự biến động PO43- trong thí nghiệm là do sự kết tủa thành dạng Ca3(PO4)2 và sự hấp thu của nền đáy Hệ quả của quá trình này là nồng độ PO43- trong nước ao nuôi nằm trong khoảng thích hợp cho ao nuôi

3.1.11 TP

Theo Boyd (1998), sau khi thực vật nổi chết đi có 20-30% lân tổng số trong cơ thể chúng phân hủy thành muối vô cơ hòa tan và 30-40% dưới dạng hữu cơ hòa tan Sự phân hủy xác thực vật nổi sau khi chết và sự phóng thích từ thức ăn các dạng lân làm nồng độ lân tổng số luôn biến động Lân trong nước tồn tại dưới nhiều dạng như các muối orthophosphate hòa tan hay các dạng phốt-phát ngưng tụ, các dạng này có thể chuyển hóa lẫn nhau phụ thuộc vào pH nước Sự ổn định pH trong quá trình thí nghiệm đã làm cho nồng độ các dạng lân trong nước cũng tương đối ổn định Hàm lượng TP ở nghiệm thức 1 dao động từ 0,088 mg/L đến 0,535 mg/L và nghiệm thức 2 từ 0,100 mg/L đến 0,425 mg/L Kết quả cho thấy hàm lượng TP trong nước có biến động nhưng giá trị TP trong nước không cao và có xu hướng tăng ở cuối vụ nuôi

3.1.12 Chlorophyll-a

Hàm lượng Chlorophyll-a ở nghiệm thức 1 dao động trong khoảng từ 2,59 µg/l đến 61,72 µg/L và nghiệm thức 2 từ 1,10 µg/L đến 65,70 µg/L Theo Boyd (1990), hàm lượng thích hợp trong ao nuôi dao động từ 50-200 µg/L

Hàm lượng chlorophyll-a được dùng để tính sinh khối của phiêu sinh thực vật (Boyd,1990) vì vậy sự biến động hàm lượng Chlorophyll-a có liên quan đến sự biến động

số lượng phiêu sinh thực vật Do đó, hàm lượng Chlorophyll-a ở 2 nghiệm thức trong thí nghiệm thấp nguyên nhân chính là do tảo trong ao kém phát triển Ở cuối vụ nuôi tuy hàm lượng đạm và lân trong ao tăng cao nhưng tảo không phát triển phần là do giai đoạn này

là mùa mưa, độ đục cao, cường độ ánh sáng yếu nên giới hạn sự phát triển của tảo trong

ao nuôi

3.1.13 Tổng vật chất lơ lửng (TSS)

Hàm lượng TSS trong nghiệm thức 1 dao động trong khoảng từ 110,8 mg/L đến 611,5 mg/L và ở nghiệm thức 2 từ 75,9 mg/L đến 746,6 mg/L Hàm lượng TSS trong suốt vụ nuôi tăng giảm không theo qui luật và nó phụ thuộc vào điều kiện thời tiết Quá trình rữa trôi do mưa là nguyên nhân làm hàm lượng TSS tăng cao vào cuối vụ nuôi M ặt khác, cùng thời gian này người nuôi cũng đã sử dụng các loại vôi bón ao làm cho vật chất lơ lửng trong ao bị kết tủa xuống nền đáy đã làm giảm hàm lượng vật chất lơ lửng trong ao trong các ngày nuôi tiếp theo, chính vì vậy sự biến thiên của TSS trong suốt thời gian thí nghiệm tăng giảm bất thường

3.2 Mức độ tích lũy đạm, lân trong mô hình nuôi tôm sú thâm canh

Bảng 1: Sự phân bố đạm trong ao nuôi tôm (ao 2000 m 2 )

Lượng N (g) thải ra môi trường khi sản xuất 1

Các giá trị cùng một hàng có cùng chữ cái thì khác nhau không có ý nghĩa thống kê (p>0,05)

Kết quả cho thấy lượng đạm và lân đầu vào, đầu ra và lượng thải ra môi trường của hai mật độ này khác nhau không có ý nghĩa thống kê (P>0,05) Người nuôi cho ăn dựa vào sức ăn của tôm hằng ngày để điều chỉnh khẩu phần ăn cho thích hợp, tránh dư thừa và không ước tính được tỷ lệ sống chính xác nên thức ăn cung cấp cho ao ở hai nghiệm thức khác nhau không có ý nghĩa thống kê (P>0,05) Mặt khác, tỉ lệ sống ở nghiệm thức 1 cao hơn tỷ lệ sống ở nghiệm thức 2 nhưng lượng thức ăn cung cấp cho ao thì như nhau nên khối lượng trung bình của tôm lúc thu hoạch ở nghiệm thức 1 thì nhỏ hơn khối lượng tôm trung bình ở nghiệm thức 2 và tăng trưởng tuyệt đối trung bình của tôm ở nghiệm thức 1 cũng thấp hơn tăng trưởng tuyệt đối trung bình của tôm ở nghiệm thức 2

Ở cả hai nghiệm thức lượng đạm và lân tích lũy trong tôm ở nghiệm thức 1 nhiều hơn ở nghiệm thức hai là do sản lượng ở nghiệm thức 1 cao hơn ở nghiệm thức 2, tuy nhiên chúng khác nhau không có ý nghĩa thống kê (P>0,05) Tổng lượng đạm và lân thải ra môi trường ở hai nghiệm thức cũng khác nhau không có ý nghĩa thống kê (P>0,05)

Bảng 2: Sự phân bố lân trong ao nuôi tôm (ao 2000 m 2 )

Lượng P (g) thải ra môi trường khi sản xuất 1

kg tôm sú

Các giá trị cùng một hàng có cùng chữ cái thì khác nhau không có ý nghĩa thống kê (p>0,05)

Từ số liệu về lượng đạm cung cấp cho ao nuôi từ thức ăn và lượng đạm tích lũy trong tôm, ta thấy lượng đạm cần thiết để sản xuất 1 kg tôm ở hai nghiệm thức (143±1 g và 142±5 g) và khác biệt không có ý nghĩa thống kê (P>0,05), tương tự lân cần thiết cho sản xuất 1 kg tôm cũng khác biệt không có ý nghĩa (P>0,05), lượng lân cần thiết để sản xuất 1

kg tôm ở hai nghiệm thức lần lượt là 34±3 g và 31±1 g Mặt khác, lượng đạm thải ra môi trường khi sản xuất 1 kg tôm sú là 120±12 g và 118±3 g, và lượng lân thải ra môi trường

là 31±3 g và 31±1 g Cả hai lượng đạm và lân thải ra môi trường khi sản xuất 1 kg tôm sú

ở mô hình nuôi tôm sú thâm canh thì khác biệt không có ý nghĩa (P>0,05) Như vậy, lượng đạm và lân cần thiết để sản xuất 1 kg tôm sú và thải ra môi trường khi sản xuất 1

kg tôm sú ở hai mật độ khác nhau trong mô hình nuôi tôm sú thâm canh thì không khác nhau có ý nghĩa (P>0,05)

Bảng 3 thể hiện tỷ lệ lượng đạm và lân phân bổ trong tôm, nước, bùn đáy và lượng thất thoát từ rò rĩ, bốc hơi… Lượng đạm tích lũy chủ yếu trong nước (NT1: 29,77±1,01%, NT1: 28.39±2,26%), kế đến là đất (NT1: 26,04±3,26%, NT2: 29.59±0,63%), tích lũy trong tôm (NT1:11,33±1,39%, NT2:11,38±0,02%) Đối với lân thì có một lượng lớn tích lũy trong đất (NT1:31,13±3,63%, NT2: 48,66±4,32%), kế đến trong tôm (NT1: 16,23±1,97%, NT2: 16.37±0,68%) và tích lũy trong nước (NT1:1,91±0,15%, NT2: 2,52±0,18%) Từ kết quả của nghiên cứu này thì chỉ một lượng nhỏ đạm và lân được tích lũy cho sự tăng trưởng của tôm, phần lớn đạm và lân thải ra môi trường Đạm tích lũy nhiều trong nước trong khi lân thì tích lũy trong bùn đáy ao nhiều

Qua Bảng 3 ta thấy tỷ lệ phần trăm đạm và lân tích lũy trong tôm ở hai nghiệm thức khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05) Kết quả tính được cho thấy lượng tích lũy nitơ

trong tôm, trong nước, trong bùn đáy và không tính được lần lượt là 16%, 29%, 28% và

27% và đối với photpho là 9%, 2%, 40% và 49%

Bảng 3: Sự phân bố nitơ và photpho trong ao nuôi tôm lúc thu hoạch (%)

Nitơ

Photpho

Các giá trị cùng một hàng có cùng chữ cái thì khác nhau không có ý nghĩa thống kê (p>0,05)

Từ kết quả thí nghiệm cho thấy phần lớn đạm thải ra môi trường thì tích lũy trong nước,

trong khi đó đối với lân thì tích lũy nhiều trong bùn đáy ao Chính vì vậy người nuôi tôm

cũng như những nhà qui hoạch, quản lý vùng nuôi tôm, nhất là nuôi tôm thâm canh cần

có phương pháp xử lý nước thải từ mô hình nuôi tôm sú thâm canh hay có những mô hình

nuôi kết hợp nhằm tận dụng nguồn dinh dưỡng dư thừa này tạo ra sản xuất ra những sản

lượng khác nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nuôi trong vùng, giúp cho nghề nuôi

tôm bền vững hơn

3.3 Tăng trưởng, tỉ lệ sống và năng suất tôm trong mô hình thâm canh

Kết quả cho thấy tỷ lệ sống ở nghiệm thức 1 (78,62±4,55%) cao hơn tỷ lệ sống nghiệm

thức 2 (46,79±4,51%) và khác nhau có ý nghĩa thống kê (P<0,05), tăng trưởng tuyệt đối

của nghiệm thức 1 (0,15±0,00 g/con/ngày) thì thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với

nghiệm thức 2 (0,17±0,01 g/con) (p<0,05) và khối lượng tôm lúc thu hoạch ở nghiệm

thức 1 (25,66±0,66 g/con) cũng nhỏ hơn có ý nghĩa thống kê với khối lượng tôm lúc thu

hoạch ở nghiệm thức 2 (29,39±2,36 g/con) (p<0,05) nên năng suất trung bình của nghiệm

thức 1 (4.953±413 kg/ha/vụ) và nghiệm thức 2 (4.842±850 kg/ha/vụ) khác biệt không có

ý nghĩa thống kê (p>0,05) Khối lượng tôm thu hoạch ở nghiệm thức 2 cao hơn nghiệm

thức 1 là do tỷ lệ sống của nghiệm thức 2 thấp

Bảng 4: Các tham số tăng trưởng, tỉ lệ sống và năng suất tôm

Tăng trưởng tuyệt đối (g/con/ngày) 0,15±0,00a 0,17±0,01b

Các giá trị cùng một hàng có cùng chữ cái thì khác nhau không có ý nghĩa thống kê (p>0,05)

Hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) ở hai nghiệm thức lần lượt là 1,82±0,14 và 1,79±0,06 khá cao so với kết quả điều tra của Võ Văn Bé (2007) (FCR từ 1,37-1,73) Hệ số chuyển hóa thức ăn cao là nguyên nhân tạo nên tỷ lệ đạm lân thải ra môi trường cao

4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

4.1 Kết luận

- Gần cuối vụ nuôi môi trường có dấu hiệu ngày càng xấu đi, hàm lượng TAN, NH3-, NO2-, NO3-, TKN, chloropyll_a và TSS tăng Hàm lượng oxy lúc 6 giờ sáng bắt đầu giảm sau 1 tháng nuôi

- Năng suất của hai nghiệm thức 1 và 2 không khác nhau có ý nghĩa (NT1: 4.953±413 kg/ha/vụ, NT2: 4.842±850 kg/ha/vụ), tuy nhiên tỷ lệ sống ở nghiệm thức 1 (78,62±4,55%) thì cao hơn ở nghiệm thức 2 (46,79±4,51%) trong khi tăng trưởng tuyệt đối ở nghiệm thức 1 (0,15±0,00 g/con/ngày) thì thấp hơn ở nghiệm thức 2 (0,17±0,01g/con/ngày)

- Hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) ở hai nghiệm thức thì cao (NT1: 1,82±0,14 và NT2: 1,79±0,06)

- Lượng tích lũy đạm trong tôm, trong nước, trong bùn đáy và không tính được lần lượt

là 16%, 29%, 28% và 27% và đối với lân là 9%, 2%, 40% và 49% Đạm tích lũy nhiều trong nước và lân tích lũy nhiều trong đất

- Khi sản xuất ra 1 tấn tôm sú sau thì ra môi trường khoảng 173÷196 kg N và 30÷33 kg P

- Để giảm chất thải ra môi trường và cải tạo ao nuôi, có thể sử dụng các mô hình nuôi ghép, nuôi tuần hoàn, nuôi luân canh với các loài thủy sản khác hay sử dụng thực vật

để hấp thu đạm và lân từ nguồn chất thải này

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bộ thủy sản, 2003 Kết quả nuôi trồng thủy sản năm 2002, kế hoạch và giải pháp thực hiện năm 2003

Bộ Thủy sản, 2006 Báo cáo tổng kết nuôi thủy sản năm 2005 và kế hoạch phát triển đến 2010 ở Việt Nam

Boyd, C E., 1990 Water Quality for Aquaculture Binninghan Pushlishing Co Binninghan, Alabana Boyd, C E., 2003 Bottom soil and water quality management in shrimp ponds ournal of Applied Aquaculture; vol 13, no ½; pp 11-33, 2003 ISSN: 1045-4438

Boyd, C.E 1998 Water Quality For Pond Aquaculture Department of Fisheries and Apllied

Aquacultures Auburn University, Alabama 36849 USA p 37

Chanratchakool Pornlerd, James F Turnbull, Simon J Funge-Smith, Ian H MacRae and Chalor

Limsuwan 1995 Aquatic animals Health Research Institute Quản lý sức khoẻ tôm trong ao nuôi (Dịch bởi khoa Thủy sản Đại Học Cần thơ, 2003)

Chanratchakool, P 2003 Problem in Penaeus monodon culture in low salinity areas Advice on

Aquatic Animal Health Care Aquaculture asian vol VIII, no 1

Chen, J C and T S Chin 1998 Accute oxicity of nitrite to tiger praw, penaus monodon, larvae

Aquaculture 69, pp 253-262 1998 ISSN; 0044-8486

Nguyễn Chu Hồi et al , 2005 Bước đầu đánh giá môi trường trong nuôi trồng thủy sản ven biển Việt

Nam Hội thảo toàn quốc Bảo vệ môi trường và Nguồn lợi thủy sản, tại Hải Phòng, 14-15/01/2005

Tạ Văn Phương, 2007 Nghiên cứu sự tích lũy đạm lân trong ao nuôi tôm sú thâm canh mùa mưa ở Sóc Trăng Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, Số 8, 2007

Trương Quốc Phú et al., 2006 Xây dựng mô hình nuôi tôm bền vững với qui trình kỹ thuật nuôi tôm sú

ghép với cá rô phi ở tỉnh Sóc Trăng

QUẢN LÝ CHUỖI THỨC ĂN TỰ NHIÊN TRONG NUÔI CÁ EO NGÁCH BẰNG MÔ HÌNH ECOPATH

Vũ Cẩm Lương 1

ABSTRACT

This study was conducted at Truong Dang Cove in Tri An Reservoir with an extensive polyculture system of marble goby, common carp, silver carp, bighead carp and grass carp An attempt to construct a steady-state model was made using the Ecopath 5.0 approach and software to average the trophic flows and biomasses over the production period In application aspect, a steady-state model for a rapidly developing culture system should be possibility and reality to saving the time and input data In this model, the energy flows of terrestrial plant, detritus, phytoplankton, periphyton, zooplankton, benthos, small wild fish, prawns, and five cultured fish species were quantified This study demonstrated that the cove’s natural food web and fish stocking densities can be managed by Ecopath model

Keywords: Ecopath, natural food web, cove culture

Title: Ecopath modeling for natural food web management in cove aquaculture

TÓM TẮT

Nghiên cứu này được thực hiện tại eo ngách Trường Đảng ở hồ chứa Trị An qua mô hình nuôi ghép quảng canh cá bống tượng với cá chép, mè trắng, mè hoa và trắm cỏ Một mô hình Ecopath tĩnh đại diện trung bình các tháng nuôi trong năm của eo ngách Trường Đảng được xây dựng bằng phần mềm Ecopath 5.0 Ở mức độ ứng dụng, việc xây dựng các mô hình tĩnh trong một hệ thống nuôi động là giải pháp khả thi với nhiều ưu điểm như tiết kiệm thời gian và lượng dữ liệu đầu vào Trong mô hình này, dòng chảy năng lượng của thực vật bán ngập, mùn bã hữu cơ, phiêu sinh thực vật, tảo bám, phiêu sinh động vật, động vật đáy, cá nhỏ tự nhiên, tép và năm loài cá nuôi đã được khảo sát Kết quả nghiên cứu cho thấy việc quản lý chuỗi thức ăn tự nhiên và mật

độ thả các loài cá trong hệ thống nuôi eo ngách có thể được thực hiện qua mô hình Ecopath

Từ khóa: Ecopath, chuỗi thức ăn tự nhiên, nuôi eo ngách

1 GIỚI THIỆU

Nuôi thủy sản eo ngách ở hồ chứa Trị An khởi nguồn từ hình thức chắn lưới ngăn các vùng bán ngập ven hồ để thả cá vào thập niên 90 Hình thức nuôi này đã phát triển mạnh vào giai đoạn 1999-2000 với 17 eo ngách đã được cấp phép trên tổng số hơn 27 eo ngách được xem là có tiềm năng phát triển nuôi cá Với diện tích trung bình của mỗi eo ngách từ vài ha đến hàng trăm ha, hình thức nuôi ghép và nuôi quảng canh thường được áp dụng cho các mô hình này Những loài cá như chép, trôi, mè hoa, mè trắng, rô phi, trắm cỏ … thường được thả nuôi để tận dụng nguồn thức ăn tự nhiên có trong thủy vực, trong khi thức ăn bổ sung và bón phân gây màu nước là những khái niệm xa lạ trong mô hình này Theo Luong (2000), nuôi cá eo ngách chắn lưới có nhiều ưu điểm như tận dụng nguồn thức ăn tự nhiên phong phú của vùng bán ngập ven hồ, chi phí đầu tư trên tổng diện tích nuôi tương đối thấp, dễ thu hoạch khi nước rút và là phương thức nuôi thân thiện với môi

trường Tuy nhiên, theo Luong et al (2002), các bậc dinh dưỡng trong phương thức nuôi

truyền thống còn khá nghèo nàn, bên cạnh giá trị thấp của các loài cá thả nuôi đã làm giảm tính hiệu quả của mô hình này

Trong nỗ lực làm gia tăng giá trị lợi nhuận cho nuôi cá eo ngách, cá bống tượng đã được thả nuôi ghép trong eo ngách với kết quả làm gia tăng lợi nhuận lên gấp 10,4 lần so với

1 Khoa Thủy sản, Đại học Nông Lâm TP HCM

cùng mô hình nuôi không ghép cá bống tượng (Luong et al., 2005) Bên cạnh tính ưu việt

của mô hình nuôi quảng canh cá bống tượng trong các eo ngách, nhiều câu hỏi lớn còn tồn tại: (1) liệu nguồn thức ăn tự nhiên trong các eo ngách có phù hợp với mật độ thả cá;

và (2) đâu là công thức thả ghép phù hợp nhất để tận dụng tốt nguồn thức ăn tự nhiên sẵn có? Nghiên cứu này do vậy được thực hiện tại eo ngách Trường Đảng ở hồ chứa Trị An nhằm bước đầu giới thiệu phần mềm ứng dụng ECOPATH như là một công cụ phân tích

và quản lý chuỗi thức ăn tự nhiên để nâng cao tính hiệu quả trong nuôi cá eo ngách Mặc

dù mô hình ECOPATH đã được xây dựng trên nhiều hệ sinh thái khác nhau trong tự nhiên (Christensen và Pauly, 1993), việc xây dựng mô hình này cho các hệ thống nuôi ghép đa cấp bậc dinh dưỡng là một hướng đi mới trong việc mở rộng ứng dụng thực tiễn của mô hình

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Khảo sát sinh khối và năng suất chuỗi thức ăn tự nhiên

Nghiên cứu được tiến hành ở eo ngách Trường Đảng từ tháng 6 năm 2002 đến tháng 5 năm 2003 Diện tích và thể tích hàng tháng của eo ngách được tính toán bằng phần mềm SUFFER, dựa vào bản đồ eo ngách được đo bằng máy echo sounder Số liệu này được dùng để chuyển đổi trọng lượng khô gDW/m3 sang gDW/m2 Có 9 vị trí thu mẫu được bố trí trong eo ngách, mỗi vị trí mẫu được thu với 3 lần lặp lại

Sinh khối của tảo được đo qua lượng Chlorophyll-a nhân cho 67, với ước tính Cholorophyll-a chiếm 1,5% trọng lượng khô của tảo (Creitz và Richards, 1955) Năng suất sinh học sơ cấp của tảo được đo bằng phương pháp diurnal curve cải tiến (Welch, 1968) và được tính bằng trọng lượng khô của chất hữu cơ (gDW/m2/vụ), trong đó mgO2/L được đổi sang mgC/L bằng cách nhân với 0,375, và đổi tiếp trọng lượng C sang

trọng lượng khô bằng hệ số chuyển đổi 0,35 dựa theo Raymont et al (1966)

M ẫu phiêu sinh động vật được thu hàng tháng với 50-L nước hồ lọc qua lưới 65 micron cho mỗi vị trí M ẫu được đếm, phân loại theo nhóm và đo kích cỡ, sau đó ước tính sinh

khối bằng các phương trình hồi qui chiều dài – trọng lượng (Dumont et al., 1975 và

M cCauley, 1984) Năng suất phiêu sinh động được ước tính bằng phương pháp frequency (Hamilton, 1969)

size-Tảo bám được thu mẫu hàng tháng qua các giá thể bằng lam kính (kích thước 25 x 75 mm) nhúng thẳng vào nước Sau đó tảo bám được khử khỏi giá thể và đo Chlorophyll-a (APHA, 1985 và Azim, 2001) Diện tích giá thể trong thủy vực được ước tính qua diện tích bề mặt của cây M ai Dương khô sau mùa ngập nước, và sinh khối của tảo bám được tính trên đơn vị diện tích mặt nước (Pieczynska, 1968) Năng suất tảo bám được tính bằng lượng sinh khối tích lũy ở giá thể trên đơn vị thời gian (APHA, 1985)

Động vật đáy và tép được thu mẫu bằng gàu Ekman có diện tích miệng 225 cm2, sau đó phân loại và xác định trọng lượng khô ở 105°C Đối với các loài có vỏ cứng được nung thêm ở 550°C trong 4 giờ để khử chất hữu cơ, rồi tính ngược lại trọng lượng khô của chất hữu cơ (Wetzel và Likens, 1979) Năng suất của động vật đáy và tép không được đo trực tiếp, mà được ước tính bằng phần mềm Ecopath

Trọng lượng cá nuôi (bống tượng, chép, mè trắng, mè hoa và trắm cỏ) và cá tự nhiên nhỏ trong eo được ghi nhận ở thời điểm thả cá và thu hoạch cá Năng suất cá nuôi được tính bằng hiệu số trọng lượng khi thu hoạch và khi thả cá, trong khi năng suất cá tự nhiên được ước lượng bằng phần mềm Ecopath

M ẫu mùn bã hữu cơ ở nền đáy được thu ở 5-cm lớp đất mặt từ tháng 6-2002 đến tháng

7-2002, và 5-cm lớp bùn mặt từ tháng 8-2002 đến 5-2003 Phương pháp tro khô được dùng

để xác định lượng chất hữu cơ của chất đáy (Boyd, 1995)

2.2 Xây dựng mô hình Ecopath

M ột mô hình Ecopath tĩnh đại diện trung bình các tháng nuôi trong năm của eo ngách

Trường Đảng được xây dựng bằng phần mềm Ecopath 5.0 (Christensen et al., 2000) Ở

mức độ ứng dụng, việc xây dựng các mô hình tĩnh trong một hệ thống nuôi động là một giải pháp khả thi với nhiều ưu điểm về sự tiết kiệm thời gian và lượng dữ liệu đầu vào

(Pauly et al., 1993) Trong mô hình này, dòng chảy năng lượng của thực vật bán ngập,

mùn bã hữu cơ, phiêu sinh thực vật, tảo bám, phiêu sinh động vật, động vật đáy, cá nhỏ tự nhiên, tép và năm loài cá nuôi đã được khảo sát Các dữ liệu chính của Ecopath bao gồm:

- Sinh khối trung bình (B) tính bằng gDW/m2 là giá trị trung bình của các tháng nuôi

- Tỉ lệ năng suất trên sinh khối (P/B)

- Tỉ lệ tiêu thụ trên sinh khối (Q/B): tỉ lệ này được tính bằng mô hình toán của Pauly và ctv (1993), lần lượt là 27,12; 18,38; 12,6; 11,17; 6,76; 15,5 cho trắm cỏ, mè trắng, mè hoa, chép, bống tượng và cá nhỏ Tỉ lệ này còn được tính từ mô hình Ecopath cho phiêu sinh động vật, động vật đáy và tép

- Tỉ lệ năng suất trên tiêu thụ (P/Q): tỉ lệ này được giả thiết là 0,2 cho phiêu sinh động vật, động vật đáy và tép (Delos Reyes, 1993), riêng các loài cá tỉ lệ này được tính từ tỉ

lệ P/B và Q/B

- Hiệu suất năng suất (EE) là tỉ lệ của năng suất được sử dụng trong hệ thống nuôi, có giá trị từ 0 đến 1, được tính từ mô hình Ecopath cho các nhóm không phải cá nuôi, và bằng 0.99 cho các nhóm cá nuôi

- Thành phần thức ăn (DC) là tỉ lệ các loại thức ăn mỗi loài tiêu thụ, thường được ước tính

từ phân tích thức ăn trong dạ dày Ở nghiên cứu này, tỉ lệ này được tham khảo từ các nghiên cứu liên quan khác, ngoại trừ cá bống tượng được khảo sát trực tiếp (Bảng 1)

- Tỉ lệ không tiêu hóa trên tiêu thụ (GS) là tỉ lệ thức ăn tiêu thụ nhưng không được tiêu hóa và tồn tại ở dạng mùn bã hữu cơ Tỉ lệ này được ước tính là 0,25; 0,3; 0,25; 0,2; 0,3; 0,25 và 0,25 cho mè hoa, mà trắng, chép, bống tượng, cá nhỏ, tép và động vật đáy (Ruddle và Christensen, 1993)

Bảng 1: Tỉ lệ thành phần thức ăn của các đối tượng ăn mồi

M ồi (%)

Ăn mồi

Cá nhỏ

đáy

Phiêu sinh

ĐV

Tảo bám

Phiêu sinh TV

TV bán ngập

M ùn bã hữu cơ

3 KẾT QUẢ

3.1 Đặc điểm eo ngách Trường Đảng và hoạt động nuôi cá

Eo ngách Trường Đảng nằm ở vị trí 17°05’ N and 11°13’ E, có diện tích nước ngập dao

động từ 0 dến 7,44 ha, độ sâu ngập nước tối đa từ 0 đến 9 m trong giai đoạn từ tháng

8-2002 đến tháng 5-2003 Eo ngách cạn nước vào tháng 6 và tháng 7, hình thành nên thảm

thực vật bán ngập phong phú vào giai đoạn này Diện tích mặt nước trung bình của eo là

5,24 ha trong mùa vụ nuôi chính từ tháng 10-2002 đến tháng 5-2003, trong đó 5 tháng

nuôi đầu có diện tích nước khá ổn định, sau đó giảm dần nhanh chóng xuống 3,09, 2,33

và 0,95 ha vào các tháng 3, 4 và 5

Eo ngách được chắn lưới từ tháng 7 đến tháng 10-2002 với cỡ mắt lưới (2,2 cm) cho phép

thông nước và sự qua lại của cá nhỏ và tép tự nhiên từ bên ngoài hồ chứa Cá giống bống

tượng có cỡ trung bình 81 g được bắt từ hồ chứa và thả với mật độ 960 cá/ha Cá giống

chép (31 g), mè trắng (20 g) và mè hoa (17 g) được thả với mật độ 470 cá/ha cho mỗi

loại, riệng trắm cỏ (20 g) thả 170 cá/ha Việc thả cá được tiến hành từ 15-10 đến

4-11-2002 với mật độ thả chung là 2540 cá/ha Các mật độ thả nêu trên dựa trên kinh nghiệm

của chủ eo ngách, cá thả nuôi dựa hoàn toàn vào thức ăn tự nhiên trong eo ngách

Việc thu hoạch cá được tiến hành từ ngày 1 đến 20-5-2003, dựa theo nước rút để dồn toàn

bộ cá vào miệng eo ngách Sau 6,5 tháng nuôi, bống tượng đạt 353 g/con, tăng trọng

trung bình 272 g/con với tổng năng suất đạt 251,1 kg/ha/vụ Năng suất tổng của chép, mè

trắng, mè hoa và trắm cỏ lần lượt đạt 84,6, 90,5, 114,3 và 35 kg/ha/vụ Năng suất chung

của eo ngách đạt 575,6 kg/ha/vụ

3.2 Xây dựng mô hình Ecopath

Các dữ liệu đầu vào mô hình Ecopath bao gồm sinh khối (B), năng suất (P), tỉ lệ P/B,

Q/B, P/Q, GS và EE cho các nhóm trắm cỏ, mè hoa, mè trắng, chép, bống tượng, cá nhỏ,

tép, động vật đáy, phiêu sinh động vật, tảo bám, phiêu sinh thực vật, thực vật bán ngập và

mùn bã hữu cơ được trình bày ở Bảng 2

Bảng 2: Dữ liệu mô hình Ecopath bao gồm sinh khối (B), năng suất (P), tiêu thụ (Q ), tỉ lệ P/B, Q/B,

P/Q, GS (tỉ lệ không tiêu hóa trên tiêu thụ) và EE (hiệu suất năng suất) Các giá trị không

có ngoặc là giá trị đầu vào, trong khi các giá trị trong ngoặc được tính từ mô hình Ecopath

Nhóm B

gDW/m2

P gDW/m2/vụ

P/B (/vụ)

Q/B (/vụ)

P/Q (GE)

Hiệu suất năng suất (EE) của các loài cá nuôi được chỉ định ở 0,99 mô tả việc thu hoạch

toàn bộ năng suất cá nuôi Nhóm các loại phiêu sinh động vật, phiêu sinh thực vật, động

vật đáy và tép có giá trị EE rất cao, từ 0,941 đến 0,955 Giá trị EE của cá nhỏ và tảo bám

ở mức thấp (0,259-0,337), trong khi EE của mùn bã hữu cơ và thực vật bán ngập ở mức

rất thấp (0,033-0,098)

3.3 Phân tích mô hình Ecopath

Kết quả phân tích bậc dinh dưỡng và dòng năng lượng chuyển đổi giữa các nhóm thức ăn

trong các chuỗi thức ăn của nuôi cá eo ngách được trình bày ở Bảng 3, trong đó hiệu suất

chuyển đổi dinh dưỡng là tỉ lệ năng lượng chuyển sang bậc dinh dưỡng kế tiếp so với

tổng năng lượng nhập vào Bậc dinh dưỡng trung bình của các loài cá nuôi như trắm cỏ,

mè hoa, mè trắng và chép chỉ dao động từ 2 đến 2,35, ngoại trừ bống tượng đạt 3,13

Trong hệ thống, đa số các dòng năng lượng chuyển đổi tập trung vào các bậc dinh dưỡng

I và II, với năng lượng tổng lần lượt là 2125,15 và 408,85 gDW/m 2 /vụ Tổng năng lượng

phân bố giảm dần cho các bậc dinh dưỡng III, IV và V, lần lượt là 53,07, 3,53 và 0,05

gDW/m 2 /vụ Hiệu suất chuyển đổi dinh dưỡng tương đối đồng đều ở các bậc II, III, IV và V, dao

động từ 14,6 đến 15,2%.

Bảng 3: Ma trận chuyển đổi bậc dinh dưỡng trong nuôi cá eo ngách

Năng lượng (gDW/m2/vụ) phân bố theo các bậc dinh dưỡng

Hiệu suất chuyển

đổi dinh dưỡng (%)

4 THẢO LUẬN

M ột trong các công cụ dùng để quản lý chuỗi thức ăn tự nhiên trong mô hình Ecopath là

khoảng giá trị EE hợp lý Một mô hình Ecopath tĩnh có giá trị trung bình do vậy vẫn có

thể đại diện cho toàn hệ thống nuôi (Christensen và Pauly, 1993) Từ khái niệm này, ứng

dụng vào thực tiễn, mô hình Ecopath tĩnh có thể được chia nhỏ cho từng giai đoạn nuôi để

quản lý những vấn đề cụ thể Trong phần nghiên cứu này, việc tính trung bình cho toàn hệ

thống nuôi 6,5 tháng được xem là một ví dụ thử nghiệm minh họa cho công cụ Ecopath

dùng để quản lý chuỗi thức ăn tự nhiên trong nuôi cá eo ngách

Trong toàn vụ nuôi, giá trị EE rất thấp (0,033 - 0,337) đối với mùn bã hữu cơ, thực vật

bán ngập, cá nhỏ và tảo bám, cho thấy hiệu suất sử dụng các loại thức ăn này còn rất nhỏ

Ngoại trừ thực vật bán ngập và tảo bám chỉ dồi dào ở đầu vụ nuôi, việc tăng mật độ thả cá

bống tượng để sử dụng thức ăn cá nhỏ, hay thả thêm tép bò để ăn thêm mùn bã hữu cơ có

thể là những giải pháp thay thế Yếu tố cần cân nhắc là mối tương tác qua lại của các mắc

xích thức ăn, thí dụ cá nhỏ dư thừa có thể cạnh trang thức ăn phiêu sinh với cá nuôi khác…

Giá trị EE của phiêu sinh thực vật và phiêu sinh động vật cho toàn vụ nuôi ở mức rất cao (0,941-0,955), cho thấy đây là hai loại thức ăn có nguy cơ bị thiếu trong hệ thống M ật độ các loài cá thả nuôi có sử dụng phiêu sinh do vậy đã tới mức giới hạn cần phải điều chỉnh giảm Cân nhắc yếu tố eo ngách bị thu hẹp diện tích và lượng thức ăn tự nhiên vào cuối

vụ nuôi, giải pháp giảm mật độ cá ăn phiêu sinh là cần thiết

Tương tự, giá trị EE của tép và động vật đáy cũng ở mức rất cao cho toàn vụ nuôi 0,96) cho thấy khả năng tăng mật độ thả bống tượng là không khả thi ở điều kiện hiện hữu Tuy nhiên, cân nhắc thực tế lượng động vật đáy gia tăng vào giữa và cuối vụ nuôi,

(0,94-và lượng mùn bã hữu cơ dồi dào trong eo ngách, việc thả thêm tép bò có thể giúp tăng thêm mật độ cá bống tượng thả nuôi

Bống tượng và chép là hai loài có bậc dinh dưỡng trung bình cao nhất, lần lượt là 3,13 và 2,35 Bảy loài và nhóm loài còn lại cùng ở các bậc dinh dưỡng trong khoảng 2 đến 2,26, khiến đa số các dòng năng lượng chuyển đổi tập trung vào các bậc dinh dưỡng I và II, do vậy gia tăng tính cạnh tranh thức ăn trong hệ thống Việc giảm số loài thả nuôi ở cùng bậc dinh dưỡng này cần được cân nhắc Dòng năng lượng chuyển đổi lại rất thấp ở các bậc dinh dưỡng III, IV và V vốn được tạo ra chủ yếu từ cá bống tượng Việc tăng cường cá ăn mồi sử dụng cá nhỏ và tép là giải pháp tăng dòng năng lượng chuyển đổi ở các bậc dinh dưỡng từ III trở lên

Theo Lindeman (1942), hệ suất chuyển đổi dinh dưỡng trong các hệ sinh thái thường dao động quanh khoảng 10% So với hệ thống nuôi cá ao Trung Quốc khi Ruddle và Christensen (1993) chỉ ra hệ suất chuyển đổi dinh dưỡng khá thấp (5,9%) ở bậc dinh dưỡng II, hệ số này là khá cao cho mô hình nuôi cá eo ngách với mức dao động từ 14,6 đến 15,2% cho các bậc dinh dưỡng từ II đến IV Kết quả này đạt được có lẽ do hiệu suất

sử dụng cao của thức ăn phiêu sinh thực vật và phiêu sinh động vật trong toàn hệ thống Điều này cũng đặt hệ thống vào trạng thái không ổn định một khi các loại thức ăn tự nhiên này biến động theo mùa vụ và điều kiện môi trường của thủy vực

5 KẾT LUẬN

Kết quả phân tích mô hình Ecopath ở eo ngách Trường Đảng cho thấy công thức và mật

độ thả ghép các loài hiện hữu có thể gây thiếu thức ăn cho các đối tượng cá ăn phiêu sinh

và cá bống tượng Việc điều chỉnh giảm mật độ hoặc giảm số loài cá ăn phiêu sinh cần được ưu tiên thử nghiệm trong mô hình, qua đó giúp làm giảm giá trị EE của phiêu sinh thực vật và phiêu sinh động vật, gián tiếp tạo thêm nguồn thức ăn cho cá nhỏ và tép, mở

ra hướng gia tăng thêm mật độ thả cá bống tượng nếu việc thả thêm tép bò vào eo ngách được thực hiện

Qua kết quả xây dựng và phân tích mô hình Ecopath, công thức nuôi ghép các loài và mật

độ thả có thể được hiệu chỉnh từng bước tùy theo giá trị EE của các mắc xích thức ăn Ứng dụng vào thực tiễn sản xuất, việc ghi nhận diễn biến sinh khối các thành phần thức

ăn của chuỗi dinh dưỡng là yêu cầu ưu tiên để áp dụng mô hình Ecopath cho công tác quản lý hệ thống nuôi Bên cạnh đó, các thông số khác của mô hình Ecopath như năng suất, tiêu thụ… có thể được tham khảo từ kết quả nghiên cứu này và các nghiên cứu khác

có liên quan để xây dựng nhanh các mô hình ECOPATH tương tự Để tăng tính chính xác cho các bước điều chỉnh, việc phân nhỏ các mô hình Ecopath cho các giai đoạn nuôi cần được nghiên cứu trong tương lai Bên cạnh đó, việc ứng dụng mô hình hóa động “Ecopath with Ecosim” là những bước nghiên cứu kế tiếp để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất

CẢM TẠ

T ác giả xin cảm tạ T S S.E Jorgensen, T S Kwei Lin, T S Yang Yi và T S Lê T hanh Hùng đã hỗ trợ và chia sẻ những ý kiến giá trị trong phạm vi nghiên cứu Xin cảm ơn các cộng sự P.N Tâm, H.H T ình, N.T Vy và L.T.T T rúc đã hỗ trợ tiến trình thu và phân tích mẫu của nghiên cứu này

TÀI LIỆU THAM KHẢO

APHA (American Public Health Association), 1985 Standard methods for the examination of wat er and wastewat er 16th edition APHA, Washington D.C 1268 p

Azim, M.E 2001 The potential of periphyton-bas ed aquaculture production systems Ph.D Thesis, Wageningen University 219 p

Boyd, C.E., 1995 Bottom soils, sediment and pond aquaculture Chapman & Hall, New York, USA,

Colle, D.E., J.V Shireman and R.W Rottman 1978 Food selection by grass carp fingerlings in a vegetated pond Trans Am Fish Soc 107:149-152

Creitz, G.I and F.A Richards 1955 The estimation and charact erization of plankton populations by pigment analysis III A note on the use of "Millipore" membrane filters in the estimation of plankton pigments J Mar Res 14:211-216

Cremer, M C and R.O Smitherman 1980 Food habits and growth of silver and bighead carp in cages and ponds Aquaculture 20:57-64

Delos Reyes, M.R., 1993 Fishpen culture and its impact on the ecosystem of Laguna de Bay,

Philippines In: Christensen, V., Pauly, D., (Eds.), Trophic Models of Aquatic Ecosystems ICLARM Conf Proc 26, Manila, pp 29-39

Dumont, H.J., I Van De Velde and S Dumont 1975 The dry weigth estimate of biomass in a

selection of Cladocera, Copepoda and Rotifera from the plankton, periphyton and benthos of continental water Oecologia 19, 75-97

Hamilton, A.L., 1969 On estimating annual production Limnol Oceanogr., 14:771-782 Jørgensen, S.E., (ed.), 1979 Handbook of Environmental Data and Ecological Parameters International Society for Ecological Modelling 1162 p

Lindeman, R.L., 1942 The trophic dynamic aspect of ecology Ecology 23: 399-418

Luong, V.C., 2000 Trophic model and technical-economic aspects of cove aquaculture in Tri An Reservoir of Vietnam M.Sc Thesis, Asian Institute of Technology, Bangkok, Thailand 88 pp Luong, V.C., C.K Lin and A Yakupitiyage 2002 A trophic box model of cove aquaculture in Tri An Reservoir, Vietnam Verh Internat Verein Limnol 28, 1381-1384

Luong, V.C., Yang Yi and C.K Lin 2005 Cove culture of marble goby (Oxyel eotris marmorata Bleeker) and carps in Tri An Reservoir of Vietnam Aquaculture 244, 97-107

McCauley, E 1984 The estimation of the abundance and biomass of zooplankton in samples In: A manual on methods for the assessment of secondary productivity in fresh wat ers 2nd ed (eds J.A Downing and F.H Rigler), p 228-265 Blackwell Scientific Publishers, Oxford

Moriarty, D.J.W., J.P.E.C Darlington, I.G Dunn, C.M Moriarty and M.P Tevlin, 1973 Feeding and grazing in Lake George, Uganda Proc R Soc Lond (B Biol Sci.) 184:299-319

Pauly, D., M.L Soriano-Bartz and M.L.D Palomares, 1993 Improved construction, parametrization and interpretation of steady-state ecosystem models In: Christensen, V., Pauly, D (Eds.), Trophic Models of Aquatic Ecosystems ICLARM Conf Proc 26, Manila, p 1-13

Pieczynska, E 1968 Dependence of the primary production of periphyton upon the substrate area suitable for colonization Bull Acad Polon Sci Cl II Ser Sci boil 16(3): 165-169

Raymont, J E G., J.Austin and E Linford 1966 Biological studies on marine zooplankton III

Seasonal variation in the biochemical composition of Neomysis integer In: Barnes, H (Ed), Some

Contemporary Studies in Marine Science Allen and Unwin Ltd, London, pp 597–605

Ruddle, K and V Christensen 1993 An energy flow model of the mulberry dike-carp pond farming system of the Zhujiang Delta, Guangdong Province, China In: Christensen, V., Pauly, D (Eds.), Trophic Models of Aquatic Ecosystems ICLARM Conf Proc 26, Manila, pp 48-55

Welch, H.E 1968 Use of modified diurnal curves for the measurement of metabolism in standing water Limnol Oceanogr 13: 679-687

Wetzel, R.G and G.E Likens 1979 Limnological analyses W.B Saunders Co., Philadelphia 340 pp

NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG THỦY VỰC DỰA VÀO QUẦN THỂ ĐỘNG VẬT ĐÁY

Dương Trí Dũng 1 , Nguyễn Công Thuận 1 và Nguyễn Thành Công Thiện 2

ABSTRACT

A study was carried out at Caimay canal, Phutan, Angiang during the flooding season to investigate the zoobenthos population in this area Ten sampling stations were selected The results showed that species composition of zoobenthos was poor There were only 21 species found in which the bivale Corbicula spp was the most predominant group The fluctuation of zoobenthos biomass was high between sites ranging from 20,9 to 3.569 g/m 2 due to the differences

in Corbicula size With PCA analysis at 25-30% of similarity level, the canal is divided into three ecozones in which the middle zone can serve as a protection and reservationan area for aquatic fauna

Key words: Zoobenthos, PCA, PRIMER, aquatic invertebatest

Title: Using zobenthos assembalge structure for waterbody zoning

TÓM TẮT

Nghiên cứu được thực hiện trên kinh Cái Mây, Phú Tân, An Giang vào mùa lũ với 10 điểm khảo sát Kết quả cho thấy thành phần loài động vật đáy nghèo nàn với 21 loài trong đó nhóm hai mảnh vỏ chiếm ưu thế với giống hến nước ngọt (Corbicula spp) là nhóm sinh vật chỉ thị cho môi trường chịu tác động trực tiếp của nguồn nước sông Số lượng động vật đáy biến động rất lớn từ 20,9-3.569g/m 2 trên các điểm khảo sát vì có sự khác biệt lớn về kích thước và số lượng của các loài hến Với phương pháp phân tích PCA có độ tương đồng từ 25-30% đã phân đoạn kinh Cái Mây thành 3 khu vực trong đó đoạn giữa của con kinh là nơi thích hợp cho sự lưu trữ, bảo vệ các loài thủy sản

Từ khóa: Động vật đáy, PCA, PRIMER, động vật thủy sinh

1 GIỚI THIỆU

Các hoạt động thủy lợi đã làm thay đổi điều kiện tự nhiên và sẽ ảnh hưởng đến sự phân

bố của thủy sinh vật Khi điều kiện môi trường nước thay đổi sẽ ảnh hưởng đến sự phân

bố của thủy sinh vật và nhất là nhóm động vật đáy vì chúng có cuộc sống gắn liền với nền đáy Hơn nữa động vật đáy là nhóm sinh vật có sự biến động chậm về thành phần loài và thường chịu tác động lớn của sự thay đổi cấu trúc nền đáy của thủy vực (Dương Trí Dũng

et al., 2007)

Dự án kiểm soát lũ Bắc Vàm Nao đã được thực hiện từ năm 2002, với hơn 50 cống thoát nước và nâng cấp các tuyến đê bao cặp vách sông Tiền, sông Hậu để kiểm soát lũ và xả lũ rửa kênh nhằm hạn chế tác hại của lũ đối với sản xuất Ngoài ra hệ thống này còn cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp, mang lại lợi ích đáng kể về sản lượng nông sản Tuy nhiên, hệ thống cống đập đã làm thay đổi lớn về dòng chảy tự nhiên, ảnh hưởng đến nền đáy của thủy vực nhất là sự bồi lắng Cho đến nay tác động của hệ thống này đến sự phục hồi nguồn lợi cá vào kinh rạch và đồng ruộng chưa được đánh giá

Ngày nay việc gia tăng canh tác và sử dụng nông dược thường xuyên đã gây chết đa phần các loài thủy sản đồng thời cũng không còn vùng đất trống cho sự trú ẩn và sinh sản của

nhiều loài cá đồng (Trương Thị Nga et al., 2007) Việc điều tiết nước qua hệ thống cống

1 Khoa Môi trường và tài nguyên thiên nhiên, Đại học Cần Thơ

2 Sở Tài nguyên và môi trường An Giang

đập cũng hạn chế phần nào sự phục hồi nguồn lợi cá từ môi trường bên ngoài khiến cho

nguồn lợi thủy sản ngày một cạn kiệt (Dương Trí Dũng et al., 2003)

Để duy trì nguồn lợi thủy sản và phục hồi nguồn lợi cá đã giảm dần trong thời gian qua

thì nhiều công việc có thể được thực hiện nhưng việc thành lập khu bảo vệ cá là một việc

làm có thể coi như là dễ dàng nhất, ngoài việc bảo vệ nguồn gen di truyền hay nguồn lợi

cá tôm thì qua đó cũng nâng cao được nhận thức của cộng đồng về bào vệ tài nguyên và

bảo vệ môi trường sống cho họ

Khảo sát đặc tính sinh thái học của từng khu vực của vùng dự kiến xây dựng khu bảo vệ

là việc làm rất cần thiết nhằm tính toán các biện pháp quản lý cho phù hợp Do đó việc

tìm phương pháp và xây dựng cách phân vùng thủy vực dựa vào thành phần loài và số

lượng động vật thủy sinh nhất là động vật đáy là một trong những mục tiêu nhằm cung

cấp thông tin cho việc nghiên cứu và các hoạt động bảo vệ nguồn lợi thủy sản

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Điểm khảo sát

Trên hệ thống kinh Cái M ây, 10 điểm được chọn để khảo sát với đặc điểm và tọa độ vị trí

được thể hiện trong Bảng 1

Bảng 1: Vị trí các điểm khảo sát

Các vị trí từ P2 đến P7 là các điểm khảo sát trên kinh Cái M ây, điểm P1 và điểm P8 là hai

kinh cắt ở hai đầu của kinh Cái M ây và hai điểm P9 và P10 là các vị trí khảo sát trên

ruộng hai bên kinh Cái M ây Các điểm P1, P8, P9 và P10 là các điểm dùng so sánh với

với các điểm khảo sát trên kinh Cái M ây

Việc khảo sát được tiến hành vào ngày 8/11/năm 2007, đó là vào cuối mùa lũ

2.2 2 Phương pháp thu mẫu

Gàu đáy Ekman có diện tích miệng gàu là 0,02m2 được dùng để thu mẫu động vật đáy

M ỗi vị trí khảo sát lấy 5 gàu, sau khi loại bỏ bớt bùn và rác bằng cách sàng lọc qua sàng

đáy có mắt lưới 0,5 mm để làm sạch một phần bùn đất tại hiện trường rồi cho mẫu vào

bọc ny lon, cố định bằng formon với nồng độ từ 8-10% rồi mang về phòng thí nghiệm Vị

trí cùng với thời điểm thu mẫu được ghi nhận vào nhãn Phân tích định tính và định lượng

được thực hiện trên mẫu này