nghiên cứu ảnh hưởng của vi khuẩn bacillus trong nuôi tảo spirulina platensis bằng nước thải ao nuôi cá tra

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN LÊ THỊ MỸ HOA NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VI KHUẨN Bacillus TRONG NUÔI TẢO Spirulina platensis BẰNG NƯỚC THẢI AO NUÔI CÁ TRA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI VÀ BẢO TỒN SINH VẬT BIỂN 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN LÊ THỊ MỸ HOA NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VI KHUẨN Bacillus TRONG NUÔI TẢO Spirulina platensis BẰNG NƯỚC THẢI AO NUÔI CÁ TRA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI VÀ BẢO TỒN SINH VẬT BIỂN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Th.s NGUYỄN THỊ HỒNG VÂN 2015 Abstract Experiments were carried out to evaluate effects of initial density and Bacillus subtilis on the growth of Spirulina platensis population by using wastewater from catfish pond In the first experiment, S platensis were inoculated with densities of 20 x 103; 30 x 103 and 40 x 103 cells/mL (Treat 20; Treat.30 and Treat.40) The highest algal density was 1760.9 x 103 cells/mL in treat.40 and significantly different from other treatments (p≥0.05) The second experiment included four treatments with triplicates: addition of B subtilis at density of 105; 106, 107 CFU/mL and no supplement bacteria as control treatment The result was obtained the highest density of algae in 105CFU/mL B subtilis (1401.7 x 103 cells/mL) Keywords: algae density, Spirulina platensis, Bacillus subtilis, waste water Title: Study ability addition bacterium Bacillus in the system culture Spirulina platensis wastewater pond aquatic Tóm tắt Thí nghiệm thực nhằm đánh giá ảnh hưởng mật độ nuôi cấy ban đầu vi khuẩn Bacillus subtilis đến sinh trưởng phát triển tảo Spirulina platensis nước thải cá tra Trong thí nghiệm tảo S platensis nuôi mật độ 20 x 103 tb/mL, 30 x 103 tb/mL 40 x 103 tb/mL (NT20, NT30 NT40) Mật độ tảo đạt cao 1760.9 x 103 tb/mL nghiệm thức NT40 khác biệt có ý nghĩa thống kê (p ≥ 0,05)so với nghiệm thức lại Thí nghiệm gồm nghiệm thức: bổ sung B subtilis với mật độ 105, 106, 107 CFU/mL nghiệm thức đối chứng không bổ sung vi khuẩn Kết thu nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn với mật độ 105 CFU/mL có mật độ tảo phát triển tốt (1401,7 x 103 tb/mL) Từ khóa: Mật độ tảo, Spirulina platensis, Bacillus subtilis, nước thải GIỚI THIỆU Những năm qua, ngành thủy sản Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) phát triển nhanh diện tích, mức độ thâm canh hóa, đa dạng đối tượng nuôi mô hình nuôi Trong đó, cá tra đối tượng nuôi chủ lực vùng ĐBSCL Tuy nhiên, gia tăng mức độ thâm canh dẫn đến phát sinh nguồn chất thải gây ô nhiễm môi trường Phần lớn thức ăn dư thừa bị thối rửa phân hủy có khuynh hướng tích lũy vật chất dinh dưỡng cao với mức trung bình 0,24 triệu tấn/năm (White, 2002) Lượng thức ăn thừa kết hợp với chất thải cá không quản lý xử lý tốt gây ảnh hưởng không với cá nuôi mà tác động lớn đến môi trường sinh thái Nhờ khả cố định nitơ từ không khí có giá trị dinh dưỡng cao mà tảo spirulina sử dụng nhằm tận dụng nguồn nước thải từ ao nuôi cá tra, từ tạo nguồn sinh khối hạn chế ô nhiễm môi trường nước Bên cạnh đó, việc nuôi kết hợp loài tảo vi sinh vật (VSV) để xử lý nước thải coi giải pháp hợp lý nước thải, hàm lượng nitơ photpho nguồn dinh dưỡng tốt cho sinh trưởng phát triển tảo Trong số loài tảo, Spirulina tảo có giá trị dinh dưỡng cao, với hàm lượng protein đạt 60-70% trọng lượng khô, đa dạng thành phần acid amin thiết yếu, giàu sắc tố beta-caroten, phycocyanin (http://taospirulinavietnam.com) Trong bùn đáy ao chất hữu bị phân hủy vi khuẩn dị dưỡng nấm mốc Các hợp chất hữu VSV có Bacillus biến đổi thành chất vô ban đầu Bacillus chứa nhiều enzym ngoại bào proteaza, amylaza chuyển hóa nitơ từ dạng khó hấp thu sang dạng muối amon dễ hấp thu giúp làm đáy ao Từ vấn đề trên, đề tài: “Nghiên cứu khả bổ sung vi khuẩn Bacillus hệ thống nuôi tảo Spirulina platensis nước thải ao nuôi thủy sản” thực với mục đích tận dụng nguồn nước thải nuôi thu sinh khối tảo, làm giảm ô nhiễm môi trường Từ đó, góp phần cải thiện chất lượng môi trường nước nuôi trồng thủy sản hoạt động khác 1.2 Mục tiêu đề tài Đánh giá sinh trưởng tảo Spirulina nước thải ao nuôi cá tra thông qua hoạt động chuyển hóa vi khuẩn Bacillus 1.3 Nội dung đề tài Đánh giá khả sinh trưởng phát triển tảo Spirulina platensis nước thải mật độ nuôi cấy khác Đánh giá khả phát triển tảo Spirulina platensis nuôi nước thải thông qua hoạt động vi khuẩn Bacillus subtilis mật độ khác PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng mật độ tảo cấy ban đầu lên phát triển quần thể tảo Spirulina platensis Thí nghiệm gồm nghiệm thức, nghiệm thức lặp lại lần Nguồn nước dùng thí nghiệm nước thải từ ao nuôi cá tra thâm canh lọc qua lưới lọc có kích thước 50 µm Tảo S platensis nuôi với mật độ: - Nghiệm thức 1: Nuôi tảo Spirulina platensis với mật độ 20.000 ct/mL (NT20) - Nghiệm thức 2: Nuôi tảo Spirulina platensis với mật độ 30.000 ct/mL (NT30) - Nghiệm thức 3: Nuôi tảo Spirulina platensis với mật độ 40.000 ct/mL (NT40) Tảo nuôi bình thể tích L, sục khí liên tục, ánh sáng cung cấp từ đèn huỳnh quang 1,2 m, nhiệt độ phòng Thí nghiệm kết thúc mật độ giảm ngày liên tục 2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng việc bổ sung vi khuẩn Bacillus subtilis qua phát triển tảo Spirulina platensis môi trường nước thải Thí nghiệm gồm nghiệm thức, bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, nghiệm thức lặp lại lần Nguồn nước dùng thí nghiệm nước thải từ ao nuôi cá tra thâm canh lọc qua lưới lọc có kích thước 50 µm dùng để nuôi tảo S platensis với mật độ 40.000 ct/mL Vi khuẩn B subtilis bổ sung lần vào đầu chu kỳ nuôi theo nghiệm thức sau: - Nghiệm thức 1: Không bổ sung vi khuẩn B subtilis (ĐC) - Nghiệm thức 2: Bổ sung vi khuẩn B subtilis với mật độ 105 CFU/mL - Nghiệm thức 3: Bổ sung vi khuẩn B subtilis với mật độ 106 CFU/mL - Nghiệm thức 4: Bổ sung vi khuẩn B subtilis với mật độ 107 CFU/mL Thí nghiệm kết thúc mật độ tảo nghiệm thức giảm ngày liên tục 2.3 Các tiêu theo dõi: Ánh sáng, nhiệt độ pH đo vào ngày Các yếu tố môi trường TAN, PO43-, NO3- thu mẫu ngày/lần phân tích theo phương pháp Indo-phenol blue, SnCl2 Sulfosalicylic acid Xác định Chlorophyll-a: Thu mẫu ngày/lần lần thu 50 mL, xác định phương pháp Standard Mthod-10200H-Chlorophyll (10-17), tính theo công thức: Chlorophyll-a= [11,85(E664 – E750) – 1,54(E647 - E750) – 0,08(E630 – E750)* (1/d)* (V1*1000)]/ V2(µg/L) Trong đó: V1: thể tích acetone (10 mL) V2: thể tích nước mẫu lọc d: độ dài ánh sáng qua cuvet (1 cm) Xác định mật độ tảo: Tảo thu ngày đếm buồng đếm SedgwickRafter (Boyd Tucker, 1992) Số lượng tảo (cá thể/lít) = T * (1000/A*N) *( Vmcđ / Vmt) * 1000 Trong đó: T: tổng số cá thể đếm A: diện tích ô đếm Vmcđ: thể tích mẫu cô đặc Vmt: thể tích mẫu nước thu Công thức tính tốc độ tăng trưởng tế bào tảo (Valenzuela-Espinoza, 2007) µ = ln(N1) – ln(N2)/t1 – t0 Trong đó: µ tốc độ tăng trưởng, N1 mật độ tế bào thời điểm T1, No mật độ tế bào thời điểm To, To thời điểm bắt đầu thí nghiệm, T1 thời điểm cuối thí nghiệm Phương pháp xác định mật độ vi khuẩn Bacillus ngày/lần: Môi trường chuyên biệt cho Bacillus Phương pháp xác định mật độ tổng vi khuẩn ngày/lần môi trường NA Được thực theo phương pháp đếm khuẩn lạc (Baumann et al.,1980), tính theo công thức: C N (CFU/mL) = V(n1d1 + n2d2 + + nidi) Trong đó: N: Số tế bào vi khuẩn mL mẫu C: Tổng số khuẩn lạc đếm đĩa petri ni: Số đĩa petri cấy độ pha loãng thứ i di: Hệ số pha loãng thứ i V: Thể tích đem tán môi trường Xử lý số liệu: Số liệu xử lý với bảng tính Excel chương trình Statistica 5.0 với ANOVA nhân tố dùng phép thử DUNCAN để tìm sai biệt mức p[...]... Tảo S .platensis có thể nuôi cấy trong môi trường nước thải ao nuôi cá tra Với mật độ nuôi cấy ban đầu là 40.000 ct/mL tảo cho kết quả tốt với mật độ cao nhất là 176.000 ct/mL sau 21 ngày nuôi 11 Có thể bổ sung vi khuẩn Bacillus với mật độ 105 CFU/mL vào hệ thống nuôi tảo S .platensis giúp tảo phát triển tốt và làm giảm đáng kể các yếu tố dinh dưỡng trong nước thải một cách hiêụ quả 4.2 Đề xuất Cần nghiên. .. Biến động mật độ vi khuẩn Bacillus Mật độ vi khuẩn Bacillus ở nghiệm thức ĐC khác biệt có ý nghĩa thống kê với 3 nghiệm thức còn lại (Bảng ) Mật độ vi khuẩn Bacillus biến động theo từng đợt thu mẫu, ở các nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn mật độ Bacillus luôn cao hơn nghiệm thức đối chứng Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Huỳnh Hữu Điền (2014) trong quá trình thí nghiệm mật độ Bacillus ở nghiệm... độ S platensis trong các nghiệm thức phát triển không cao và chậm Tảo ở các nghiệm thức phát triển không cao và chậm là do S platensis là loại vi tảo có kích thước lớn nên tốc độ phát triển, khả năng hấp thu dinh dưỡng và ánh sáng thấp hơn các loài tảo 9 có kích thước nhỏ (Lê Văn Cát, 2006) Mật độ tảo đạt cao nhất ở TN2 140±1,7 x103 tb/mL vào ngày 16 của thí nghiệm, cao hơn có ý nghĩa (p