Báo cáo nghiên cứu khoa học: "NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HỆ THỐNG NUÔI KẾT HỢP LUÂN TRÙNG (Brachionus plicatilis) VỚI BỂ NƯỚC XANH" pot

Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 113 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HỆ THỐNG NUÔI KẾT HỢP LUÂN TRÙNG (Brachionus plicatilis) VỚI BỂ NƯỚC XANH Trần Công Bình 1 , Dương Thị Hoàng Oanh 1 , Quách Thế Vinh 1 và Trương Trọng Nghĩa 2 ABSTRACT The re-circulating intensive rotifer culture system integrated with green-water tank (using tilapia and Chlorella) has been for the first time established at the College of Aquaculture and Fisheries (CAF), Can Tho University. Although having many advantages, the system appears to be complicated in structuring and operating. The Tilapia and Chlorella culture tank, so-called the green-water tank functions as a filter system in maintaining water quality and could be used to replace the filter system. A study was conducted to evaluate this hypothesis in order to simplify the rotifer culture system. One experiment was set up and consisted of 3 treatments including culture system with protein skimmer and bio-filter (control), system with only protein skimmer and system with any filter device. The results showed that the green-water tank could help maintain good water quality in the re- circulating intensive rotifer culture system integrated with green-water tank. Installation of a filter system is therefore not necessary. A suggested modifying system comprised only two main components including the green-water tank and the rotifer tank. This system was simple in structuring and operating with high and stable yield similar to the original system and could stably produce a production of 534 ± 39 ind/ml/day or 26.7 ± 1.9% standing rotifer biomass in the culture period of 30 days or more. Keywords: rotifer culture, recirculating system, greenwater Tittle: Study on the development of a combined culture system of rotifer and greenwater tanks TÓM TẮT Hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh (sử dụng cá rô phi và tảo Chlorella) đã được thiết lập đầu tiên tại Khoa Thủy Sản Đại Học Cần Thơ. Mặc dù có nhiều ưu điểm, hệ thống này tương đối phức tạp trong thiết kế và vận hành do việc sử dụng bộ lọc bao gồm ống tách bọt và bể lọc sinh học. Dựa vào đặc điểm sinh học của cá rô phi và tảo Chlorella thì bể nước xanh có một số chức năng tương tự như bộ lọc trong việc duy trì chất lượng nước và khả năng thay thế nhau là có thể được. Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá khả năng thay thế bộ lọc trong hệ thống bằng bể nước xanh với mục tiêu đơn giản hoá hệ thống. Thí nghiệm có 3 nghiệm thức gồm nghiệm thức có lọc sinh học và bộ tách bọt (đối chứng), nghiệm thức chỉ có bộ tách bọt và nghiệm thức không có bộ lọc. Kết quả nghiên cứu cho thấy bể nước xanh có thể thực hiện tốt chức năng xử lý nước trong hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh nên việc sử dụng các bộ lọc là không cần thiết. Như vậy, hệ thống được cải tiến chỉ gồm 2 thành phần chính là bể nước xanh và bể luân trùng. Hệ thống cải tiến rất đơn giản trong thiết kế và vận hành nhưng có thể cho năng suất cao và ổn định tương đương với hệ thống chưa cải tiến. Hệ thống này có thể sản xuất trung bình 534 ± 39 ct/ml/ngày tương đương với 26,7 ± 1,9% mật độ duy trì và ổn định trong khoảng 30 ngày trở lên. Từ khoá: nuôi luân trùng, hệ thống tuần hoàn, nước xanh 1 Bộ Môn Thuỷ Sinh Học Ứng Dụng, Khoa Thuỷ Sản 2 Trung Tâm Ứng Dụng và Chuyển Giao Công Nghệ Thuỷ Sản, Khoa Thuỷ Sản Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 114 1 GIỚI THIỆU Luân trùng nước lợ (Brachionus plicatilis) được nuôi và sử dụng trong sản xuất giống của hơn 60 loài cá biển và 18 loài giáp xác (Nagata, 1989). Nhờ có kích thước nhỏ, bơi lội chậm chạp, sống lơ lửng trong nước làm cho luân trùng trở thành con mồi thích hợp cho ấu trùng của các loài cá và giáp xác biển có kích thước miệng nhỏ (Snell và Carrillo, 1984). Hơn nữa, do đặc điểm ăn lọc không chọn lọc nên luân trùng có thể được giàu hoá bằng các chất dinh dưỡng bổ sung cần thiết hay kháng sinh để đưa vào cơ thể ấu trùng nuôi (Lubzens et al., 1989). Vì vậy, luân trùng đã trở thành nguồn thức ăn tươi sống không thể thiếu trong sản xuất giống của nhiều loài giáp xác và cá biển. Kỹ thuật nuôi luân trùng đã được nghiên cứu trong hơn 40 năm qua với nhiều hình thức nuôi đa dạng từ nuôi nước tĩnh đến nước chảy, nước tuần hoàn (Ito, 1960; Hirata et al., 1979; Fukusho, 1989) với thức ăn phong phú phụ thuộc vào điều kiện của từng nơi như tảo (tươi, khô, đông lạnh, cô đặc), men bánh mì hoặc thức ăn nhân tạo. Tuỳ theo phương pháp nuôi và thức ăn cho ăn mà giá thành sản xuất luân trùng sẽ khác nhau nhưng thường thì giá thành sản xuất luân trùng là rất cao. Việc nghiên cứu các phương pháp nuôi sinh khối luân trùng có sức sản xuất cao và ổn định, có giá trị dinh dưỡng và giá thành hợp lý với điều kiện từng nơi là một trong các hướng nghiên cứu đã và đang được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Với mục tiêu đó, các nghiên cứu tại Khoa Thủy Sản Ðại học Cần Thơ đã và đang được tiến hành nhằm xây dựng một qui trình nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp bể nước xanh (bể cá rô phi-tảo Chlorella). Trần Sương Ngọc (2003) đã bước đầu thiết lập hệ thống nuôi luân trùng tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh mà không cần cho ăn bổ sung (luân trùng chỉ sống nhờ vào tảo Chlorella từ bể nước xanh) với tỉ lệ thể tích giữa bể nước xanh và bể luân trùng là 18:1. Với mật độ duy trì là 700 ct/ml, năng suất luân trùng đạt được từ hệ thống này tương đối cao (trung bình 454 ± 88 ct/ml/ngày) nhưng thời gian thu hoạch luân trùng ngắn (chỉ 6 ngày) do thiếu thức ăn. Trên cơ sở này, Trần Công Bình et al. (2006) đã thiết lập hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh với thức ăn chính là men bánh mì. Với mật độ luân trùng duy trì là 2000 ct/ml, hệ thống có thể cung cấp luân trùng một cách ổn định trong hơn 21 ngày với năng suất trung bình là 440 ± 15 ct/ml/ngày. Trong đó, bể cá-tảo cung cấp một lượng tảo tươi chiếm 8,4% nhu cầu thức ăn của luân trùng nuôi trong hệ thống. Tuy nhiên, hệ thống nuôi thâm canh tuần hoàn kết hợp này tương đối phức tạp trong thiết kế và vận hành do việc sử dụng bộ lọc bao gồm ống tách bọt và bể lọc sinh học. Theo Iriarte và Buitrago (1991), tảo Chlorella sẽ ưu tiên sử dụng là muối ammonium cho tăng trưởng trước khi sử dụng nitrate và urea trong môi trường. Bên cạnh đó, theo Popma và Lovshin (1996), cá rô phi được xem là loài có khả năng lọc hiệu quả chất hữu cơ lơ lửng trong nước. Như vậy, bể cá-tảo và bộ lọc (lọc sinh học + ống tách đạm) có chức năng tương tự nhau trong việc duy trì chất lượng nước trong hệ thống tuần hoàn này và khả năng thay thế nhau là có thể được. Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá khả năng thay thế của bể cá-tảo đối với bộ lọc trong hệ thống với mục tiêu đơn giản hoá hệ thống nuôi luân trùng này. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 115 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng thí nghiệm Cá Rô Phi Vằn (Oreochromis niloticus) có trọng lượng trung bình từ 35-50g/con được thu mua từ các trại giống ở khu vực Cần Thơ. Cá được tắm trong formol có nồng độ 20 ppm trong thời gian 30 phút để diệt mầm bệnh ký sinh trước khi thả vào bể nuôi (nước ngọt) với mật độ 1kg/m 3 . Bể cá được đặt trong nhà có mái che bằng tấm lợp trong bảo đảm đủ ánh sáng cho tảo phát triển. Cá được cho ăn bằng thức ăn viên 2 lần/ngày (lúc 8h và 14h, thức ăn cá GB 618 – công ty Grobest VN, hàm lượng đạm thô >18%, chất béo >5%, tro <12%, xơ <6% và độ ẩm <12%) với lượng khoảng 3% trọng lượng cá. Sau 5 ngày tảo Chlorella bắt đầu xuất hiện và phát triển trong bể nuôi cá. Khi mật độ tảo đạt khoảng 2-4 triệu tb/ml, việc thuần hoá bể tảo-cá rô phi lên độ mặn 25‰ được tiến hành bằng cách thêm nước biển đã khử trùng vào với tốc độ tăng độ mặn là 5‰/ngày. Tảo Chlorella sp. phát triển tự nhiên trong bể nước xanh có kích thước tế bào khoảng 2,57 ± 05µm và chiếm tỉ lệ 99,28 ± 0,15% trong thành phần tảo của bể cá-tảo. Luân trùng nước lợ (Brachionus plicatilis) có nguồn gốc từ Bỉ được lưu giữ giống bằng hệ thống ống Falcon 50ml tại phòng thí nghiệm nuôi thức ăn tự nhiên thuộc Khoa Thủy sản, Đại Học Cần Thơ. Trước khi tiến hành thí nghiệm, luân trùng được nuôi tăng sinh từ ống Falcon 50ml lên đến bình thể tích 8 lít trong phòng thí nghiệm. Sau đó tiếp tục nhân lên đến số lượng cần thiết trong bể composite lớn hơn trong trại giống thực nghiệm. Nước 25‰ sử dụng cho thí nghiệm được pha từ nguồn nước mặn 100‰ được lấy từ khu vực ruộng muối ở Vĩnh Châu với nước ngọt cung cấp từ nhà máy nước Cần Thơ. Nước mặn 25‰ được xử lý bằng chlorin nồng độ 30 ppm và sục khí liên tục trong thời gian 24-48 giờ. Sau đó, nước để lắng trong thời gian 24 giờ và được lọc qua lọc bông gòn đưa vào bể chứa. Nước được kiểm tra hàm lượng Chlor còn lại bằng thuốc thử Octolidin và trung hoà bằng Thiosulfate natri (Na 2 S 2 O 3 ) nếu còn Chlor trước khi sử dụng. 2.2 Bố trí thí nghiệm Cá rô phi và tảo sau khi được thuần hoá đến độ mặn 25‰ được sử dụng cho thí nghiệm. Cá được bố trí với mật độ 2kg/m 3 với tỉ lệ cho cá ăn là 3% trọng lượng thân để có tốc độ tăng trưởng của tảo cao nhất (Trần Công Bình et al., 2004). Mật độ tảo Chlorella và luân trùng được bố trí và duy trì trong bể cá-tảo và bể luân trùng trong suốt thời gian thí nghiệm theo Trần Công Bình et al. (2006), lần lượt là 2 triệu tế bào/ml và 2.000 cá thể/ml. Hệ thống thí nghiệm và bố trí các nghiệm thức được mô tả trong hình 1. Nghiệm thức 1 (đối chứng) có bộ lọc bao gồm ống tách bọt và bể lọc sinh học. Nghiệm thức 2 chí co ống tách bọt trong khi nghiệm thức 3 không có bộ lọc nào. Tỉ lệ thể tích giữa bể cá-tảo và bể luân trùng là 20:1. Hệ thống thí nghiệm được đặt trong nhà có mái che bằng tấm lợp trong suốt đảm bảo ánh sáng cho tảo phát triển. Các bể được sục khí liên tục và độ mặn trong bể được duy trì ở 25‰ trong suốt thời gian thí nghiệm. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 116 Hình 1: Sơ đồ mô tả bố trí thí nghiệm 2.3 Vận hành thí nghiệm Hệ thống thí nghiệm được vận hành với tỉ lệ tuần hoàn của bể luân trùng là 500%/ngày. Nước tuần hoàn từ bể cá-tảo sẽ cung cấp một lượng tảo ít nhất là 5% tổng nhu cầu thức ăn của luân trùng trong hệ thống. Bên cạnh tảo, thức ăn bổ sung cho luân trùng trong thí nghiệm là men bánh mì. Men được cho ăn bằng máy cho ăn tự động và lượng men được tính theo công thức do Suantika et al. (2000) đề nghị. m(g) = 0.035D t 0,415 * V Trong đó: m : lượng men bánh mì cho bể luân trùng trong một ngày (g) D t : Mật độ luân trùng tại thời điểm t (ct/ml). V: Thể tích bể nuôi (L). Mật độ luân trùng được theo dõi hàng ngày và khi mật độ vượt qua mức duy trì (2000 ct/ml), một phần luân trùng sẽ được thu hoạch để đưa mật độ của chúng trở lại mức duy trì bằng cách thu một thể tích nước tương ứng trong bể luân trùng và bù lại bằng nước sạch. 2.4 Thu thập số liệu Các chỉ tiêu chỉ tiêu thủy hoá như TAN, N-NO 2 - , N-NO 3 - , PO 4 3- được thu hàng ngày và phân tích theo APHA (1995). Nhiệt độ và ánh sáng được đo 2 lần/ngày vào 8 giờ sáng và 2 giờ chiều bằng nhiệt kế thủy ngân và light meter LT lutron (LX-103, Taiwan). pH được đo 1 lần/ngày vào buổi sáng bằng máy pH Scan2, Eutech, Singapore. - Mật độ tảo được xác định bằng buồng đếm Burker theo công thức Số tế bào/ml = ((n1 + n2)/160) * 10 6 * d Trong đó: n1: số tế bào tảo ở buồng đếm thứ nhất n2: số tế bào tảo ở buồng đếm thứ hai d : hệ số pha loãng - Mật độ luân trùng: được xác định hằng ngày vào buổi sáng bằng cách sử dụng micropipet, lấy 3 mẫu 50µl/bể; cố định và nhuộm màu bằng lugol. Sau đó đếm trên kính lúp, không đếm những con không bắt màu lugol (luân trùng chết). Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 117 - Tốc độ tăng trưởng tương đối (SGR-Specific growth rate) của luân trùng được tính theo công thức: SGR = (ln Nt – ln No)/t Trong đó: SGR : Tốc độ tăng trưởng tương đối của luân trùng Nt : Mật độ luân trùng, tảo tại thời gian t (ct/ml) No : Mật độ luân trùng, tảo ban đầu. t : Thời gian nuôi (ngày) 2.5 Xử lý số liệu 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 test. 3 KẾT QUẢ 3.1 Các yếu tố thủy lý Thí nghiệm kéo dài trong khoảng thời gian 30 ngày. Kết quả theo dõi các yếu tố thủy lý được trình bày qua Bảng 1. Giá trị trung bình của các yếu tố yếu tố nhiệt độ, pH và cường độ ánh sáng đều nằm trong giới hạn thích hợp cho sự phát triển của tảo và luân trùng. Tuy nhiên, nhiệt độ buổi chiều đôi khi vượt quá ngưỡng thích hợp cho sự phát triển của cả tảo và luân trùng (> 30°C) có thể gây bất lợi cho sự phát triển của chúng. Bảng 1: Giá trị trung bình của các yếu tố thủy lý Chỉ tiêu Giá trị trung bình Nhiệt độ sáng (°C) 28,8±0,61 Nhiệt độ chiều (°C) 30,3±0,66 Cường độ ánh sáng buổi sáng (lux) 25.163±11.530 Cường độ ánh sáng buổi chiều (lux) 37.750±15.201 pH sáng 7,73±0,33 3.2 Chất lượng nước Giá trị trung bình của các chỉ tiêu thủy hoá quan trọng để đánh giá chất lượng nước trong các nghiệm thức được trình bày trong Bảng 2. Kết quả phân tích cho thấy, không có sự khác biệt có ý nghĩa về hàm lượng COD và các chất thải gốc đạm (TAN, NO 2 - , NO 3 - ) trong bể luân trùng của các nghiệm thức tuần hoàn không có và có các bộ lọc khác nhau. Bảng 2: Giá trị trung bình của các yếu tố thủy hoá Bể luân trùng Bể cá-tảo Chỉ tiêu NT 1 NT 2 NT 3 NT 1 NT 2 NT 3 COD (ppm) 17,18±0,18 a 16,84±1,04 a 17,04±0,42 a TAN (ppm) 5,06±0,92 a 5,96±0,16 a 6,26±0,59 a 2,42±1,90 3,21±1,40 3,69±1,91 N-NO 2 - (ppm) 1,17±0,29 a 1,16±0,07 a 0,77±0,59 a 0,68±0,34 0,54±0,40 0,51±0,40 N-NO 3 - (ppm) 4,09±0,72 a 3,53±0,38 a 2,92±0,29 a 6,50±2,62 3,40±2,88 3,48±3,18 P-PO 4 3- (ppm) 0,66±0,04 a 0,64±0,01 a 0,68±0,08 a 0,48±0,41 0,42±0,27 0,51±0,37 Trên cùng một hàng, các trị số với ký tự giống nhau để chỉ không có sự sai biệt có ý nghĩa thống kê (P>0,05, Tukey HSD test) Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 118 3.3 Biến đổi chất lượng nước khi qua các hệ thống lọc trong các nghiệm thức Sự biến đổi của một số chỉ tiêu chất lượng nước trong 3 nghiệm thức khác nhau của thí nghiệm được trình bày qua Hình 2. NT 1 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 TAN NO2- NO3- PO43- Hà m lượng (ppm ) Bể luân trùng Sau bộ tách bọt Sau lọc sinh học Bể tảo, cá rô phi NT 2 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 TAN NO2- NO3- PO43- Hàm lượng (ppm ) NT 3 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 TAN NO2- NO3- PO43- Hàm lượng (ppm) Hình 2: Biến đổi chất lượng nước trong hệ thống nuôi ở 3 nghiệm thức thí nghiệm Kết quả cho thấy, hàm lượng TAN cao nhất ở bể luân trùng và thấp nhất là ở các bể tảo. Hàm lượng TAN giảm xuống lần lượt khi qua bộ tách bọt, lọc sinh học trước khi vào bể cá-tảo với mức độ tương đương nhau ở nghiệm thức 1. Ở nghiệm thức 2, TAN chỉ giảm nhẹ sau khi qua bộ tách bọt sau đó giảm mạnh khi vào bể cá-tảo. Tuy không có bộ tách bọt và lọc sinh học nhưng hàm lượng TAN trong bể cá-tảo của nghiệm thức 3 giảm rất mạnh từ bể luân trùng sang bể cá-tảo với hàm lượng TAN trong bể cá-tảo không khác biệt lớn so với 2 nghiệm thức kia. Hàm lượng N-NO 2 - cũng có khuynh hướng biến động khi qua các thiết bị lọc tương tự như TAN, tức là cao nhất ở bể luân trùng và thấp nhất ở bể cá-tảo. Hàm lượng NO 3 - cao nhất sau lọc sinh học chứng tỏ lọc sinh học là nơi tạo ra N-NO 3 - lớn nhất trong hệ thống. Một điều đáng chú ý là hàm lượng NO 3 - trong bể cá-tảo luôn cao hơn trong bể luân trùng trong cả ba nghiệm thức. Không có sự biến động hàm lượng của P-PO 4 3- tại các điểm thu mẫu khác nhau trong các hệ thống tuần hoàn. Sự phát triển của tảo Chlorella Mặc dù 25% sinh khối tảo được sử dụng hàng ngày bởi luân trùng nhưng mật độ tảo trong bể cá-tảo ở cả 3 nghiệm thức vẫn tăng và duy trì ở mức cao hơn mật độ Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 119 tảo ban đầu là 2 x 10 6 tb/ml trong suốt thời gian kỳ thí nghiệm (Hình 3). Mật độ tảo trung bình ở nghiệm thức 3 thường cao nhất (6,35±2,72 triệu tb/ml), kế đến là ở nghiệm thức 2 (5,86±2,48 triệu tb/ml ) và thấp nhất là ở nghiệm thức 1 (4,98±2,56 triệu tb/ml). Lượng tảo trung bình cung cấp cho luân trùng trong suốt thời gian thí nghiệm là 12,5, 14,7 và 15,9% khẩu phần ăn của luân trùng lần lượt cho nghiệm thức 1, 2 và 3. Mức cung cấp tảo này cao hơn rất nhiều so với mức dự kiến tối thiểu là 5%. 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 1357911131517192123252729 Ngày Mật độ (triệu tb/ml) NT 1 NT 2 NT 3 Hình 3: Mật độ tảo Chlorella trong bể cá-tảo của 3 nghiệm thức thí nghiệm 3.4 Sự phát triển của luân trùng Mật độ luân trùng và năng suất thu hoạch hàng ngày trong suốt thời gian thí nghiệm của các nghiệm thức được trình bày trong Hình 4. Sau khi thả ở mật độ 2000 ct/ml, luân trùng phải mất 2-4 ngày để thích nghi môi trường và ổn định quần thể. Luân trùng vượt mật độ duy trì sớm nhất ở nghiệm thức không có lọc (nghiệm thức 3) vào ngày thứ 3. Năng suất thu hoạch theo ngày bắt đầu tăng vượt mức 30% sinh khối quần thể ở tất cả các nghiệm thức vào ngày thứ 5 và duy trì sức sản xuất ổn định đến ngày thứ 30. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 120 Hình 4: Mật độ và năng suất luân trùng của 3 nghiệm thức thí nghiệm Năng suất và tỉ lệ thu hoạch trung bình hàng ngày (tính từ ngày thứ 5 trở đi), tổng sản lượng luân trùng, tốc độ tăng trưởng đặc thù và hệ số trứng trung bình của luân trùng giữa các nghiệm thức được trình bày trong Bảng 3. Kết quả phân tích thống kê cho thấy tất cả các chỉ tiêu tăng trưởng và năng suất của luân trùng ở cả 3 nghiệm thức khác biệt không có ý nghĩa (P>0,05) Bảng 3: Các chỉ tiêu năng suất và tăng trưởng của luân trùng Các chỉ tiêu Nghiệm thức 1 Nghiệm thức 2 Nghiệm thức 3 Năng suất trung bình hàng ngày (ct/ml/ngày) 580 ± 71 a 530 ± 36 a 534 ± 39 a Tỉ lệ thu hoạch trung bình (%) 29,0 ± 3,5 a 26,5 ± 1,8 a 26,7 ± 1,9 a Tốc độ tăng trưởng đặc thù (SGR) 0,23 ± 0,02 a 0,21 ± 0,01 a 0,23 ± 0,01 a Tổng năng suất (ct/ml) 15.203 ± 1.965 a 13.877 ± 857 a 14.523 ±1.110 a Hệ số trứng trung bình (%) 18,3 ± 1,1 a 17,9 ± 0,9 a 18,1 ± 0,9 a Trên cùng một hàng, các trị số với ký tự giống nhau để chỉ sự sai biệt không có ý nghĩa thống kê (P>0,05, Tukey HSD test) 3.5 Thảo luận Hiệu quả cuối cùng của các bộ lọc trong hệ thống tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh là do năng suất luân trùng trong các hệ thống này quyết định. Nói cách khác, năng suất luân trùng thu được và tính ốn định trong sản xuất luân trùng sẽ quyết định hệ thống nuôi luân trùng tuần hoàn kết hợp nào là hiệu quả nhất trong 3 hệ thống được khảo sát. Thí nghiệm được thực hiện với hệ thống nuôi tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh trong điều kiện có và không có các bộ lọc nhằm đánh giá hiệu quả của các bộ lọc trong việc quản lý chất lượng nước cũng như năng suất luân trùng trong hệ thống nuôi có tính đặc thù riêng này. Suantika (2001) đã khẳng định tác dụng tích cực của bộ lọc gồm ống tách đạm và lọc sinh học trong quản lý chất lượng nước của hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn. Tuy nhiên, khi kết hợp hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn với bể nước xanh thì sự tồn tại của lọc sinh học và bộ tách bọt có thể là không cần thiết do tính đặc thù về mặt sinh học của tảo Chlorella và cá rô phi tạo ra. Nếu giả thiết này là đúng thì hệ thống nuôi luân trùng tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh sẽ trở nên hết sức đơn giản trong thiết kế và vận hành. Kết quả khảo sát các chỉ tiêu chất lượng nước đã trình bày trong Bảng 2 cho thấy việc có hay không có các bộ lọc không ảnh hưởng đáng kể lên chất lượng nước nuôi trong hệ thống tuần hoàn kết hợp này. Chỉ tiêu COD (tiêu hao oxy hoá học) là Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 121 một yếu tố rất quan trọng để đánh giá lượng vật chất hữu cơ có trong nước. Nguồn vật chất hữu cơ trong hệ thống thí nghiệm chủ yếu là từ nguồn chất thải và thức ăn thừa của luân trùng. Việc loại thải nguồn hữu cơ trong hệ thống nuôi luân trùng tuần hoàn sử dụng lọc sinh học có ý nghĩa quan trọng việc duy trì chất lượng nước trong hệ thống nhờ giảm được quá trình amôn hoá và các quá trình phân huỷ hữu cơ khác. Các quá trình này sẽ tiêu hao nhiều oxy, thải ra các chất hữu cơ trung gian và đạm vô cơ có tính độc (NH 3 ) làm giới hạn sự phát triển của luân trùng. Trong hệ thống nuôi luân trùng tuần hoàn do Suantika (2001) đề nghị, chất hữu cơ lơ lửng được loại thải phần lớn nhờ hoạt động của bộ tách bọt (Moe, 1992) và một phần nhỏ sẽ bám lại trên giá thể của lọc sinh học. Bên cạnh đó, theo Popma và Lovshin (1996), trong tự nhiên, mang của cá rô phi tiết ra nhiều chất nhầy để bắt các hạt lơ kửng tạo thành các cục nhầy dính đầy tảo, động vật phù du, vật chất hữu cơ và được cá nuốt vào như một nguồn thức ăn của chúng. Cơ chế này có thể giúp cá bắt được những tế bào tảo nhỏ đến 5 micron (µ). Ứng dụng cơ chế lọc mồi này, Appelbaun và Volvich (2000) đã sử dụng cá rô phi để loại bỏ chất hữu cơ lơ lửng trong nước thải từ hệ thống nuôi cá chẽm (Lates calcarifer) thâm canh. Giá trị COD thu được trong các nghiệm thức của thí nghiệm không có sự khác biệt đã chỉ ra rằng cá rô phi trong bể cá-tảo có thể loại bỏ các chất hữu cơ trong hệ thống với hiệu quả tương tự như bộ tách bọt (đối với nghiệm thức 2) hay bộ tách bọt kết hợp với lọc sinh học (đối với nghiệm thức 1). Kết quả khảo sát sự biến đổi chất lượng nước qua các thành phần khác nhau của hệ thống tuần hoàn cho thấy bể luân trùng là nơi sản sinh ra TAN. TAN sản sinh ra trong bể luân trùng từ chất bài tiết của luân trùng và quá trình amôn hoá xảy ra mạnh mẽ trong bể luân trùng do có hàm lượng cao chất hữu cơ gốc đạm (từ thức ăn luân trùng). Mặc dù nước trong bể luân trùng được thay đổi liên tục 500%/ngày, nhưng hàm hượng TAN trong bể luân trùng vẫn rất cao so với các điểm thu mẫu khác trong hệ thống đặc biệt là so với bể cá-tảo. Trong bể cá-tảo của ba nghiệm thức, hàm lượng TAN gần tương đương nhau mặc dù ở nghiệm thức 1, một lượng lớn TAN được chuyển hoá sang dạng NO 3 - do tác dụng của lọc sinh học. Hơn nữa, hàm lượng NO 3 - trong bể cá-tảo luôn cao hơn trong bể luân trùng trong cả ba nghiệm thức. Điều này cho thấy, trong bể tảo, NO 3 - bị tiêu thụ thấp hơn nó được sinh ra. Như vậy, tảo Chlorella trong trong bể cá-tảo đã ưu tiên hấp thu TAN so với NO 3 - . Điều này phù hợp với nhận định của Iriarte và Buitrago (1991) “trong trường hợp nguồn ni-tơ có đồng thời ammonium, nitrat và ure thì tảo Chlorella sẽ ưu tiên sử dụng ammonium trước”. Bể cá-tảo trong hệ thống này đã đóng vai trò thay thế lọc sinh học trong việc duy trì chất lượng nước thông qua đặc tính ưu tiên hấp thu ammonium của tảo Chlorella. Các chỉ tiêu tăng trưởng, năng suất và sự ổn định của luân trùng ở ba nghiệm thức của thí nghiệm khác biệt không có ý nghĩa (Bảng 3). Kết quả thí nghiệm (chất lượng nước, năng suất luân trùng) đã cho thấy việc sử dụng các bộ lọc truyền thống thường dùng trong nuôi luân trùng tuần hoàn như bộ tách bọt hay và lọc sinh học trong hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh là không cần thiết. Bể cá-tảo có thể thay thế chức năng xử lý nước của các bộ lọc. Thí nghiệm kết thúc sau 30 ngày nhưng hệ thống nuôi vẫn còn trong tình trạng hoạt động tốt, nghĩa là thời gian sản xuất của hệ thống còn có thể kéo dài hơn. Yếu tố Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 122 quan trọng nhất để kéo dài chu kỳ sản xuất của luân trùng là nhờ khả năng duy trì chất lượng nước và cung cấp thức ăn có chất lượng cao (tảo Chlorella tươi) cho luân trùng của bể cá-tảo. Như vậy, hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh cải tiến vừa có tính đơn giản vừa cho năng suất cao và ổn định với chi phí thấp nhờ tận dụng được điều kiện tự nhiên nhiều nắng ở nước ta. Hình 5: Hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh cải tiến 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Kết luận Trong hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh, bể cá-tảo có thể thực hiện tốt chức năng xử lý nước trong hệ thống nên việc sử dụng các bộ lọc như bộ tách bọt và/hoặc lọc sinh học là không cần thiết. Có thể cải tiến hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh chỉ gồm 2 thành phần chính là bể cá-tảo và bể luân trùng với tỉ lệ thể tích là 20:1. Hệ thống cải tiến rất đơn giản trong thiết kế và vận hành vì có thể sản xuất luân trùng với năng suất cao và ổn định với chi phí sản xuất thấp. Trong hệ thống đã cải tiến, với mật độ luân trùng duy trì là 2.000 ct/ml, quần thể tảo trong hệ thống có khả năng cung cấp ổn định >10% nhu cầu thức ăn hàng ngày của luân trùng. Hệ thống này có thể sản xuất được 534 ± 39 ct/ml/ngày tương đương với 26,7 ± 1,9% mật độ duy trì và ổn định trong khoảng 30 ngày trở lên 4.2 Đề xuất Với mức thu sinh khối tảo là 25%/ngày từ bể cá-tảo, mật độ tảo trong bể vẫn tiếp tục tăng cao hơn mật độ tảo duy trì trong suốt thời gian sản xuất. Do vậy cần tiếp tục khảo sát khả năng nâng cao tỉ lệ thu hoạch tảo trong hệ thống, tức là khả năng giảm tỉ lệ thể tích giữa bể cá-tảo và bể luân trùng. Tiếp tục nghiên cứu năng suất, chất lượng và giá thành nuôi luân trùng trong hệ thống này với các mật độ tảo duy trì cao hơn (> 2 triệu tb/ml) và các mật độ luân trùng duy trì khác nhau [...]... sự tăng trưởng quần thể tảo Chlorella trong điều kiện bể nuôi Tạp chí khoa học Đại Học Cần Thơ 2004 – Chuyên ngành thủy sản, trang 307-317 Trần Sương Ngọc, 2003 Bước đầu tìm hiểu khả năng thu sinh khối tảo luân trùng (Brachionus plicatilis) trong hệ thống nuôi kết hợp luân trùng, tảo và cá rô phi Luận văn thạc sĩ chuyên ngành nuôi trồng thủy sản, Khoa Thủy sản, Đại Học Cần Thơ 123 ...Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ CẢM TẠ Các tác giả chân thành cảm ơn sự hỗ trợ nhiệt tình của các đồng nghiệp: Trần Tấn Huy, Trần Thị Kiều Trang, Nguyễn Lê Hoàng Yến và Huỳnh Trường Giang Chương trình hợp tác nghiên cứu VLIR-IUC giai đoạn 2 thuộc đề tài VLIR-R1.2 “Microbial management in crustacean... 1984 Body size variation among strains of rotifer Brachionus plicatilis Aquaculture 37, pp: 359-367 Suantika, G., 2001 Development of a recirculation systemfor the mass culturing of the rotifer (Brachionus plicatilis) PhD thesis Gent University, Gent, Belgium Suantika, G., P Dhert, M Nurhudah, P Sorgeloos, 2000 High-density production of the rotifer Brachionus plicatilis in a recirculation system: . nước ta. Hình 5: Hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh cải tiến 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Kết luận Trong hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ 113 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HỆ THỐNG NUÔI KẾT HỢP LUÂN TRÙNG (Brachionus plicatilis) VỚI BỂ NƯỚC XANH Trần Công. thể cải tiến hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh chỉ gồm 2 thành phần chính là bể cá-tảo và bể luân trùng với tỉ lệ thể tích là 20:1. Hệ thống cải tiến rất đơn