Thử Nghiệm Sản Xuất Chế Phẩm Em Sử Dụng Xử Lý Môi Trường Nước Ao Nuôi Tôm

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG ***000*** LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT CHẾ PHẨM EM SỬ DỤNG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG NƯỚC AO NUÔI TÔM Giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN THỊ THANH KIỀU Sinh viên thực hiện: PHAN QUỐC DƯƠNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 12/2009 MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii Danh sách chữ viết tắt iv Danh sách hình v Danh sách bảng vi Danh sách đồ thị vii PHẦN MỞ ĐẦU .1 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sinh học sinh thái tôm sú 1.1.1 Đặc điểm phân bố 1.1.2 Chu kỳ sống 1.1.3 Đặc điểm sinh sản 1.1.4 Đặc điểm dinh dưỡng 1.1.5 Đặc điểm sinh trưởng 1.2 Chất lượng môi trường nước tôm sú nuôi 1.2.1 Về nhiệt độ 1.2.2 Độ mặn 1.2.3 Độ pH 1.2.4 Độ 1.2.5 Hàm lượng oxy hòa tan nước 1.2.6 Hàm lượng chất khí độc 1.3 Vi sinh vật sử dụng thử nghiệm sản xuất EM 1.3.1 Bacillus subtilis .7 1.3.2 Bacillus licheniformis 11 1.3.3 Bacillus cereus 12 1.3.4 Enzyme protease 13 1.3.5 Đường cong tốc độ sinh trưởng chủng vi sinh vật 15 1.3.6 Cơ chế trình phân giải hiếu khí 17 1.4 Tình hình sử dụng EM nước giới .17 1.4.1 Chế phẩm EM .17 1.4.2 Trong nước 17 ii 1.4.3 Trên giới 18 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Thời gian địa điểm tiến hành thí nghiệm 20 2.1.1 Thời gian .20 2.1.2 Địa điểm 20 2.2 Nội dung nghiên cứu 20 2.3 Dụng cụ, hóa chất, môi trường 20 2.3.1 Dụng cụ, hóa chất 20 2.3.2 Môi trường nuôi cấy 20 2.3 Phương pháp thí nghiệm 22 2.3.1 Xác định đường cong tốc độ sinh trưởng 22 2.3.2 Thu nhận enzyme thô từ nấm mốc Aspergillus oryzae .23 2.3.3 Quy trình thu nhận chế phẩm EM từ chủng Bacillus 26 2.3.2 Định lượng chủng Bacillus 27 2.3.4 Tỷ lệ phối trộn chủng vi sinh vật protease .28 2.3.5 Phương pháp xử lý ao 28 2.3.6 Phương pháp đánh giá chất lượng nước .28 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Đường cong tốc độ sinh trưởng 32 3.2 Xác định hoạt tính enzyme protease 35 3.3 Định lượng vi sinh vật chế phẩm 36 3.4 Kết phối trộn vi sinh tạo chế phẩm EM xử lý nước ao .38 3.5 Xử lý nước ao nuôi thủy sản 39 3.5.1 Mẫu ban đầu trước xử lý vi sinh .39 3.5.2 Mẫu xử lý vi sinh sau ngày 40 3.5.3 Mẫu xử lý vi sinh sau ngày 41 3.5.4 Mẫu xử lý vi sinh sau 10 ngày 43 3.5.5 Mẫu xử lý vi sinh sau 14 ngày 44 3.6 Sự thay đổi pH .45 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 49 4.1 Kết luận 49 4.2 Đề nghị .49 Tài liệu tham khảo Phụ lục iii Danh sách chữ viết tắt B subtilis: Bacillus subtilis B cereus: Bacillis cereus B lichheniformis: Bacillus licheniformis EM: Effective Microorganisms COD: Chemical Oxygen Demand (nhu cầu oxygen hóa học) CFU: Colony Forming Unit (đơn vị mật độ khuẩn lạc) UI: đơn vị hoạt tính enzyme g: gram ml: milliliter m3: cubic metre mg: miligam iv Danh sách hình Hình 1: Vòng đời tôm sú Hình 2: Hình thái vi khuẩn Bacillus subtilis Hình 3: Hình thái vi khuẩn Bacillus cereus 12 Hình 4: Định lượng Bacillus môi trường PGA phương pháp đổ đĩa 36 Hình 5: Vibrio tổng số ban đầu .39 v Danh sách bảng Bảng 1: Đặc điểm sinh hóa Bacillus subtilis Bảng 2: Dựng đường chuẩn tyrosin .24 Bảng 3: Cách tiến hành xác định hoạt tính mẫu enzyme 25 Bảng 4: Mật độ vi khuẩn bacillus subtilis theo OD 32 Bảng 5: Mật độ vi khuẩn bacillus cereus theo OD 33 Bảng 6: Mật độ vi khuẩn Bacillus licheniformis theo OD 34 Bảng 7: Kết đo ΔOD mẫu protease 35 Bảng 8: Mật độ khuẩn lạc Bacillus subtilis môi trường PGA 36 Bảng 9: Mật độ khuẩn lạc Bacillus cereus môi trường PGA .37 Bảng 10: Mật độ khuẩn lạc Bacillus licheniformis môi trường PGA 37 Bảng 11: Thành phần tỷ lệ chế phẩm 38 Bảng 12: OD mẫu ban đầu 39 Bảng 14: Hàm lượng amoniac mẫu sau ngày 40 Bảng 15: Hàm lượng COD mẫu sau ngày 41 Bảng 16: Hàm lượng amoniac mẫu sau ngày 41 Bảng 17: Hàm lượng COD mẫu sau ngày 42 Bảng 18: Hàm lượng vibrio mẫu sau ngày 42 Bảng 19: Hàm lượng amoniac mẫu sau 10 ngày 43 Bảng 20: Hàm lượng COD mẫu sau 10 ngày 43 Bảng 21: Hàm lượng amoniac mẫu sau 14 ngày 44 Bảng 22: Hàm lượng amoniac mẫu sau 14 ngày 44 Bảng 23: Hàm lượng vibrio mẫu sau 14 ngày 45 vi Danh sách đồ thị Đồ thị 1: Đường cong sinh trưởng Bacillus subtilis 33 Đồ thị 2: Đường cong sinh trưởng chủng Bacillus cereus 34 Đồ thị 3: Đường cong sinh trưởng chủng Bacillus licheniformis 35 Đồ thị 4: Biểu diễn biến đổi pH môi trường mẫu không 46 Đồ thị 5: Biểu diễn biến đổi pH môi trường mẫu BIO-DW 46 Đồ thị 6: Biểu diễn biến đổi pH môi trường mẫu 46 Đồ thị 7: Biểu diễn biến đổi pH môi trường mẫu 47 Đồ thị 8: Biểu diễn biến đổi pH môi trường mẫu 47 Đồ thị 9: biểu diễn biến đổi pH môi trường mẫu .47 Đồ thị 10: Biểu diễn biến đổi pH môi trường mẫu 48 vii PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề: Việt Nam nước phát triển, mặt hàng xuất chủ yếu nông – ngư – thủy hải sản Việt Nam có bờ biển dài thuận lợi cho việc nuôi trồng, đánh bắt thủy sản Hiện nay, tình hình khai thác không hợp lý nên sản lượng tôm tự nhiên ngày cạn kiệt, phần ảnh hưởng đến sản lượng chung ngành, nên nghề nuôi tôm giữ vai trò quan trọng ngành nuôi thủy sản Trong nghề nuôi tôm yếu tố định thành công gồm: giống, thức ăn môi trường nuôi Để nuôi tôm bền vững người ta sử dụng chế phẩm EM xử lý môi trường trình nuôi Từ phân tích thực đề tài: “Thử nghiệm sản xuất chế phẩm EM sử dụng xử lý môi trường nuôi tôm” Mục đích phạm vi đề tài: Sản xuất chế phẩm EM sử dụng xử lý môi trường nuôi tôm để phục vụ cho nghiên cứu sản xuất Xác định so sánh khả xử lý chất hữu môi trường nước nuôi tôm Ý nghĩa đề tài: Đánh giá sơ khả xử lý môi trường nước nuôi tôm chế phẩm thử nghiệm sản xuất EM Tìm chế phầm rẻ tiền để xử lý nước ao giúp tiết kiệm chi phí nuôi Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sinh học sinh thái tôm sú 1.1.1 Đặc điểm phân bố a Trên giới Trên giới tôm biển phân bố rộng rãi thủy vực nhiệt đới nhiệt đới, chúng phân bố vùng Ấn độ, Tây Thái Bình Dương, Đông Nam Châu Phi, từ Pakitan đến Nhật, từ Mã Lai đến Bắc Úc, Thái Lan, Hồng Kông, Philipines… b Ở Việt Nam Tôm phân bố rộng từ bắc vào nam, không đều, tùy loài mà có tập trung khác Tôm sú (Penaeus monodon) phân bố tập trung vùng Miền Trung vùng biển Kiên Giang 1.1.2 Chu kỳ sống Trong vòng đời tôm biển, thường chia làm giai đoạn: trứng, ấu trùng, tôm giống, tiền trưởng thành trưởng thành a Giai đoạn trứng: Còn gọi giai đoạn phôi tính từ trứng đẻ đến trứng nở, trứng đẻ chìm xuống đáy sau trương nước trứng lơ lững, thời gian trứng nở từ 12 – 18 tùy thuộc vào nhiệt độ nước b Giai đoạn ấu trùng Được chia làm giai đoạn: ấu trùng Nauplius, Zoea, Mysis, giai đoạn ấu trùng chia làm nhiều giai đoạn phụ Ấu trùng Nauplius: Gồm giai đoạn phụ từ N1 – N6, trải qua lần lột xác để biến thành ấu trùng zoea, thời gian từ 2,5 đến ngày, tùy nhiệt độ nước, giai đoạn chúng sống trôi nổi, dinh dưỡng noãn hoàng Ấu trùng Zoea: Gồm giai đoạn phụ từ Z1 – Z3, trải qua lần lột xác để biến thành Mysis, thời gian – ngày, tùy thuộc nhiệt độ nước, chúng sống trôi nổi, thức ăn thực vật phù du Ấu trùng Mysis: Gồm giai đoạn phụ từ M1 – M3, trải qua lần lột xác để biến thành hậu ấu trùng, thời gian từ -5 ngày, tùy thuộc vào nhiệt độ nước, sống trôi nổi, thức ăn động vật phù du [9] c Giai đoạn hậu ấu trùng Giai đoạn chúng bắt đầu bơi phía trước, hoàn chỉnh quan, thể gần giống tôm trưởng thành, sống trôi nổi, cuối giai đoạn người ta gọi tôm bột, sống bám, chúng háu ăn, thức ăn động vật phù du, thực vật phù du, thời gian từ – 10 ngày tùy thuộc vào nhiệt độ nước d Giai đoạn tôm giống Hệ thống mang phát triển hoàn toàn, chúng sống đáy, ăn thức ăn động vật đáy, bùn bã hữu cơ, xác chết động vật,… e Giai đoạn tăng trưởng Cơ thể tôm cân đối, tôm có quan sinh dục, chúng sống đáy ăn thức ăn động vật đáy, bùn bã hữu cơ,… f Giai đoạn trưởng thành Tôm lúc hoàn toàn thành thục sinh dục, tôm đực có tinh trùng tinh mang Một số nhận túi tinh từ đực, giai đoạn lớn nhanh đực g Giai đoạn trưởng thành Đặc trưng cho chín muồi sinh dục, tham gia sinh sản Giai đoạn từ tôm giống đến tôm trưởng thành: Chúng sống cửa sông, nơi có vùng nước lợ, độ đục cao, nhiệt độ độ mặn tăng giảm thất thường, nguồn nước giàu dinh dưỡng Nhận xét: Sau phối trộn vi sinh lại với ta có mẫu theo lũy thừa giảm dần hàm lượng vi sinh 3.5 Xử lý nước ao nuôi thủy sản 3.5.1 Mẫu ban đầu trước xử lý vi sinh ( ngày 7/12 ) Hàm lượng NH3 Lần Bảng 12: OD mẫu ban đầu Lần Lần 0.213 0.196 0.210 OD mẫu trung bình 0.206 Dựa vào phương trình đường chuẩn tính hàm lượng NH3 tương ứng: XNH3 = (0.206+0.015)/0.1249 XNH3 = 1.769 µg/lit Hàm lượng COD Thể tích KMnO4 0,01N dùng chuẩn độ mẫu trắng V0 = 28.3ml Thể tích KMnO4 0,01N dùng chuẩn độ mẫu thực V = 82.7ml Thể tích mẫu lấy để phân tích Vm = 100ml CODMn (mgO2/l) = (( 82.7 – 28.3 ) x 80) / 100 CODMn = 43.52 mgO2/l Vibrio tổng số Sử dụng phương pháp trải đĩa môi trường TCBS nuôi 370C, sau 48 đếm khuẩn lạc Hình 5: Vibrio tổng số ban đầu 39 Bảng 13: Mật độ ban đầu vibrio môi trường TCBS Nồng độ pha loãng Số khuẩn lạc 10-1 10-2 10-3 >300 221 100 CFU/ml, COD = 43.52 mgO2/l, pH tương đối cao Nhìn chung môi trường nuôi không thích hợp cho phát triển bình thường tôm, cần có biện pháp xử lý để môi trường đạt chuẩn 3.5.2 Mẫu xử lý vi sinh sau ngày ( ngày 10/12 ) Hàm lượng NH3 Mẫu Bảng 14: Hàm lượng amoniac mẫu sau ngày Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu không Mẫu BIODW OD OD 0.146 0.204 0.197 0.161 0.122 0.137 0.174 0.201 0.178 0.174 0.107 0.154 0.134 0.197 0.15 0.202 0.103 0.132 0.121 0.136 0.217 0.166 0.195 0.158 0.133 0.132 0.136 0.196 1.446 1.678 1.385 1.188 1.179 1.206 1.689 trung bình XNH3 40 Hàm lượng COD Thể tích mẫu trắng V0 = 26.1 ml Mẫu Bảng 15: Hàm lượng COD mẫu sau ngày Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu không Mẫu BIODW V (ml) 83.5 85.6 84.15 79.6 81.5 82.1 78 Vm (ml) 100 100 100 100 100 100 100 CODMn 45.92 47.6 46.44 42.8 44.32 44.8 41.52 Nhận xét: Thông qua số COD ammoniac sau ngày xử lý vi sinh thấy hàm lượng NH3 tổng hợp chất cacbon cao, nồng độ chất bị thay đổi 3.5.3 Mẫu xử lý vi sinh sau ngày ( ngày 14/12 ) Hàm lượng NH3 Mẫu Bảng 16: Hàm lượng amoniac mẫu sau ngày Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu không Mẫu BIODW OD OD 0.159 0.241 0.190 0.207 0.245 0.117 0.158 0.273 0.098 0.152 0.136 0.273 0.137 0.204 0.129 0.172 0.085 0.125 0.183 0.179 0.181 0.187 0.170 0.142 0.156 0.233 0.144 0.181 1.617 1.483 1.26 1.37 1.99 1.276 1.569 trung bình XNH3 Hàm lượng COD Thể tích mẫu trắng V0 = 27.3 ml 41 Mẫu Bảng 17: Hàm lượng COD mẫu sau ngày Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu không Mẫu BIODW V (ml) 78 75 79.5 73.7 83.7 75 73 Vm (ml) 100 100 100 100 100 100 100 CODMn 40.56 38.16 41.76 37.12 45.12 38.16 36.56 Bảng 18: Hàm lượng vibrio mẫu sau ngày Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Vibrio tổng số Lấy 1ml mẫu pha loãng 10-1, 10-2, 10-3 sau ngày ta có kết quả: Mẫu không BIODW 10-1 10-2 10-3 Vibrio 273 [...]... thu nhận enzyme thô Trong xử lý nước nuôi thủy sản người ta có thể sử dụng chế phẩm enzyme thô Chế phẩm enzyme thô là sản phẩm nuôi cấy sau khi thu nhận được sấy ở nhiệt độ dưới 400C để bảo quản và dùng lâu dài Có thể sử dụng enzyme bán tinh khiết để xử lý môi trường thì hàm lượng tạp chất sẽ ít hơn nhưng tốn chi phí hơn Để thu chế phẩm bán tinh khiết, tiến hành hòa dịch vào nước cất để cho enzyme hòa... 50% - Thuốc thử Nessler - Dung dịch amoniclorua 10mg/l 2.3.2 Môi trường nuôi cấy Môi trường nuôi cấy Bacillus subtilis [1] Môi trường giữ giống: Peptone 5g Cao nấm men 2,5g Glucose 1g Agar 20g 20 Nước cất vừa đủ 1000ml Môi trường nhân giống: Peptone 20g NaCl 5g Nước cất 1000ml Môi trường nhân mở rộng: Nước mắm 350 đạm 30ml Nước chiết giá đậu 50ml Nước vừa đủ 1000 ml pH trung tính Môi trường nuôi cấy Bacillus... hành thí nghiệm 2.1.1 Thời gian Đề tài được thực hiện từ 21/09/2009 đến 04/01/2010 2.1.2 Địa điểm Phòng công nghệ sinh học – khoa Khoa học ứng dụng - bộ môn Công nghệ sinh học – trường Đại học Tôn Đức Thắng – TP Hồ Chí Minh 2.2 Nội dung nghiên cứu Nuôi cấy và xác định tỷ lệ phối trộn vi sinh vật để tạo chế phẩm EM Thử nghiệm ứng dụng xử lý nước ao nuôi tôm 2.3 Dụng cụ, hóa chất, môi trường 2.3.1 Dụng cụ,... đo trong 15 ngày kể từ ngày xử lý vi sinh Mẫu không là mẫu không xử lý vi sinh; mẫu BIO-DW là mẫu xử lý với sản phẩm có bán trên thị trường; mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3, mẫu 4, mẫu 5 là các mẫu tỷ lệ được phối trộn Các mẫu được xử lý theo 500g chế phẩm cho 1000m3 nước, các bể được lắp đặt hệ thống sục khí Mẫu nước được xử lý là nước ao nuôi tôm sau 3 tháng ở Bình Đại – Bến Tre Xác định tổng số Vibrio tương... 2000 loài được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men Từ công thức của chế phẩm EM, một số chế phẩm tương tự đã được sản xuất ở Việt Nam [15] 1.4.2 Trong nước Ở Việt Nam, những nghiên cứu về vi sinh vật mới chính thức được đưa vào các chương trình khoa học từ những năm 1960 Hiện nay tại Việt Nam có khoảng trên 130 loại chế phẩm sinh học được sử dụng bao gồm chế phẩm trộn vào... licheniformis [6] Môi trường giữ giống Cao thịt 10g Peptone 5g Glucose 10g Agar 20g Nước cất vừa đủ 1000ml Môi trường nhân giống không có agar Môi trường nhân mở rộng Bột đậu tương 66g Bột khoai tây 22,5g CaCO3 4g (NH4)2SO4 0,2g Nước vừa đủ 1000ml pH trung tính Môi trường nuôi cấy Aspergillus oryzae Môi trường giữ giống, nhân giống PGA Môi trường nhân mở rộng thu protease Cám 85g Bột đậu nành 5g Trấu 10g Nước máy... cơ thể tôm cá ra môi trường làm hàm lượng NH3 và pH trong máu gia tăng, gây ảnh hưởng xấu đến tôm, tôm bị bệnh chết Nồng độ NH3 an toàn cho tôm < 0,4mg/l Hàm lượng H2S gây độc hại cho tôm cá khoảng 0.01 -0.05 mg/l Trong nuôi tôm mặc dù hàm lượng NH3 và H2S không đủ giết chết tôm nuôi, pH môi trường trong một đêm biến động lớn hơn 0.5 độ thì 2 chất khí này cũng gây độc đối với tôm Nếu pH tăng cao NH3... chế phẩm xử lý nước, chủ yếu là do các công ty 17 cung cấp, phân phối, đại lý cho nước ngoài hay sử dụng công nghệ của nước ngoài để sản xuất và phân phối tại Việt Nam Bởi vậy, dù cho nhiều công ty tham gia chuyển giao tiến bộ khoa học kĩ thuật đến người nuôi thì trước hết vì mục đích thương mại để có thể thu càng nhiều lợi nhuận càng tốt chứ không phải vì quyền lợi của người sử dụng, chưa kể tác dụng. .. Từ sản phẩm ban đầu thu được là các chủng riêng lẽ ta phối trộn các chủng lại với nhau Cân chính xác 1 gram của các chế phẩm vi sinh và protease tương ứng, rồi cho chất đệm là bột bắp được 10 gram chế phẩm Tiến hành như thế ta được các mẫu tương ứng: mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3, mẫu 4, mẫu 5 2.3.5 Phương pháp xử lý ao Lắp đặt 7 bể xử lý nước ao, mỗi bể chứa 5 lít nước được đo trong 15 ngày kể từ ngày xử lý. .. Bột đậu nành 5g Trấu 10g Nước máy 100ml 21 Môi trường nuôi cấy Bacillus cereus [4] Môi trường giữ giống: Peptone 5g Cao nấm men 2,5g Glucose 1g Agar 20g Nước cất vừa đủ 1000ml Môi trường nhân giống: Peptone 20g NaCl 5g Nước cất 1000ml Môi trường nhân mở rộng: Nước mắm 350 đạm 30ml Nước chiết giá đậu 50ml Nước vừa đủ 1000 ml pH trung tính 2.3 Phương pháp thí nghiệm 2.3.1 Xác định đường cong tốc độ sinh ... ta sử dụng chế phẩm EM xử lý môi trường trình nuôi Từ phân tích thực đề tài: Thử nghiệm sản xuất chế phẩm EM sử dụng xử lý môi trường nuôi tôm Mục đích phạm vi đề tài: Sản xuất chế phẩm EM sử. .. dụng xử lý môi trường nuôi tôm để phục vụ cho nghiên cứu sản xuất Xác định so sánh khả xử lý chất hữu môi trường nước nuôi tôm Ý nghĩa đề tài: Đánh giá sơ khả xử lý môi trường nước nuôi tôm chế. .. tạo chế phẩm EM xử lý nước ao .38 3.5 Xử lý nước ao nuôi thủy sản 39 3.5.1 Mẫu ban đầu trước xử lý vi sinh .39 3.5.2 Mẫu xử lý vi sinh sau ngày 40 3.5.3 Mẫu xử lý vi