Biến động các yếu tố môi trường trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh theo quy trình biofloc tại t

TÓM TẮT Nghiên cứu được thực hiện tại trại tôm Kỉnh-Thanh từ tháng 5-8/2014 nhằm theo dõi sự biến động của các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng, tỷ lệ sống và năng suất của tô

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏa lòng biết ơn chân thành đến và sâu sắc đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Tây Đô, Khoa Sinh học ứng dụng, trại tôm Kỉnh – Thanh xã An Nhơn, huyện Thạnh phú – Bến Tre và thầy Tạ Văn Phương đã tận tình hướng dẫn, giúp đở tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài Tôi xin chân thành cám ơn đến tất cả quý thầy cô – Khoa Sinh học Ứng dụng – trường Đại học Tây Đô, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt nghiên cứu của mình Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với những người thân trong gia đình: cha mẹ và cá anh, chị đã quan tâm lo lắng, động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập Và tôi xin gửi lời cám ơn các bạn lớp NTTS 6 đã cùng tôi đoàn kết và vượt qua khó

khăn trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài Sinh viên Phạm Thị Ngọc Trúc iii

TÓM TẮT

Nghiên cứu được thực hiện tại trại tôm Kỉnh-Thanh từ tháng 5-8/2014 nhằm theo dõi sự biến động của các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng, tỷ lệ sống và năng suất của tôm thẻ chân trắng theo quy trình biofloc Thí nghiệm được thực hiện trên 6 ao với diện tích 3.000 m2, mật độ 100 (con/m3), chia làm 2 nghiệm thức: nghiệm thức bổ sung bột gạo với tỷ lệ C:N đạt 10:1 và được ủ trong vòng 48 giờ và nghiệm thức nuôi theo mô hình truyền thống để đối chứng Hai nghiệm thức được lặp lại 3 lần và bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên Kết quả thí nghiệm cho thấy ở nghiệm thức biofloc các hàm lượng vật chất trong môi trường tăng cao như độ đục, COD, TSS và điều này làm giảm hàm lượng oxy hòa tan cũng như tăng hàm lượng CO2 Trong nghiệm thức nuôi tôm theo biofloc tốc độ chuyển hóa đạm nitơ TAN (58%),

NO2- (19%), NO3- (23%) nhanh hơn tốc độ chuyển hóa đạm nitơ với TAN chiếm 71%, NO2- chiếm 9%,

NO3- chiếm 20% trong nghiệm thức nuôi tôm truyền thống Trong ao nuôi tôm theo biofloc môi trường nước cải thiện, giảm hàm lượng chất gây độc nhanh hơn giúp tôm tăng trưởng, phát triển vì thế tỷ lệ sống ở nghiệm thức biofloc đạt 71% cao gấp 1,28 lần so với nghiệm thức đối chứng Năng suất tôm nuôi

ở nghiệm thức biofloc đạt 9,33 tấn/ha cao gấp 1,63 lần so với nghiệm thức đối chứng 5,73 tấn/ha Qua phân tích kết quả thí nghiệm cho thấy nuôi tôm thẻ chân trắng theo quy trình biofloc cho tỷ lệ sống và

năng suất cao hơn nuôi theo truyền thống Từ khóa: tôm thẻ chân trắng, yếu tố môi trường nước, Biofloc, Bột gạo, tỷ lệ C:N iv

DANH MỤC VIẾT TẮT

BFT 1: ao biofloc 1 nuôi tôm theo quy trình biofloc BFT 2: ao biofloc 2 nuôi tôm theo quy trình biofloc BFT 3: ao biofloc 3 nuôi tôm theo quy trình biofloc ĐC 1: ao đối chứng 1 nuôi tôm theo mô hình truyền thống ĐC 2: ao đối chứng 2 nuôi tôm theo mô hình truyền thống ĐC 3: ao đối chứng 3 nuôi tôm theo

mô hình truyền thống LDOL: mức độ gây chết đối CL50 CO2: mức độ gây chết 50 % của CO2

ACA: AQUA Culture AsiaPacific NN&PTNT: Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn v

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM KẾT i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

DANH MỤC VIẾT TẮT iv

MỤC LỤC v

DANH SÁCH HÌNH vii

DANH SÁCH BẢNG viii

Chương 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Đặc điểm sinh học của tôm thẻ chân trắng 3

2.1.1 Phân loại và hình thái 3

2.1.2 Đặc điểm phân bố và nguồn gốc 4

2.1.3 Đặc điểm sinh học của tôm chân trắng 4

2.2 Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng 4

2.2.1 Trên thế giới 4

2.2.2 Việt Nam 5

2.2.3 Bến Tre 6

2.3 Sơ lược công nghệ biofloc và ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản 7

2.3.1 Khái niệm biofloc 7

2.3.2 Lợi ích của biofloc 8

2.3.3 Hạn chế của hệ thống Biofloc 9

2.4 Vi sinh vật và vi khuẩn có trong biofloc 10

2.5 Sơ lược một số yếu tố trong môi trường nước 10

2.5.1 Nhiệt độ 10

2.5.2 pH 11

2.5.3 Độ đục 11

2.5.4 Độ kiềm 11

2.5.5 Oxy hòa tan (DO) 12

2.5.6 Tiêu hao oxy hóa học COD 12

2.5.7 P-PO43- (Phosphorus) 12

2.5.8 Tổng vật chất lơ lững (TSS) 12

2.5.9 Nitrite 13 2.5.10 Nitrate 13 vi

2.5.11 Ammonia (TAN) 13

2.6 Tỷ lệ C:N trong hệ thống nuôi biofloc 14

2.7 Sơ lược về carbohydrate 14

2.8 Cơ sở bố trí thí nghiệm 15

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện 16

3.2 Vật liệu nghiên cứu 16

3.3 Phương pháp nghiên cứu 16

3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 16

3.3.2 Phương pháp thu và phân tích mẫu 17

Mẫu được thu và phân tích định kỳ 10 ngày/lần 17

3.3.4 Thu hoạch 18

3.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 18

Chương 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 19

4.1 Biến động các yếu tố thủy lý trong thí nghiệm 19

4.1.1 Nhiệt độ 19

4.1.2 pH 19

4.1.3 Độ kiềm 20

4.1.4 Tổng vật chất lơ lửng (TSS) và vật chất hữu cơ lơ lửng (VSS) 21

4.1.5 Độ đục 22

4.2 Biến động các yếu tố thủy hóa trong thí nghiệm 23

4.2.1 Oxy hòa tan (DO) 23

4.2.3 CO2 24

4.2.4 COD 25

4.2.5 Hydrogensulfide (H2S) 25

4.2.6 Phosphorus (P-PO43-) 26

4.2.7 Ammonia (TAN) 27

4.2.8 Nitrite (NO2-) 28

4.2.9 Nitrate (NO3-) 29

4.2.10 Tổng đạm hòa tan (D.TN) 30

4.3 Tỷ lệ sống và năng suất của tôm thẻ chân trắng 31

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 33

5.1 Kết luận 33

5.2 Đề xuất 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC A vii

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 2.1 Hình dạng bên ngoài của Tôm thẻ chân trắng 3

Hình 2.2 Quá trình sinh học trong công nghệ Biofloc 9

Hình 4.1 Biến động yếu tố độ kiềm giữa các ao 20

Hình 4.2 Biến động yếu tố TSS giữa các ao 21

Hình 4.3 Biến động yếu tố VSS giữa các ao 21

Hình 4.4 Biến động yếu tố độ đục giữa các ao 22

Hình 4.5 Biến động yếu tố DO giữa các ao 23

Hình 4.6 Biến động yếu tố CO2 giữa các ao 24

Hình 4.7 Biến động yếu tố COD giữa các nghiệm thức 25

Hình 4.8 Biến động yếu tố H2S giữa các ao 26

Hình 4.9 Biến động yếu tố P-PO43- giữa các ao 27

Hình 4.10 Biến động yếu tố TAN giữa các ao 28

Hình 4.11 Biến động yếu tố (NO2-) giữa các ao 28

Hình 4.12 Biến động yếu tố NO3- giữa các nghiệm thức 29

Hình 4.13 Biến động yếu tố D.TN giữa các nghiệm thức 30

Hình 4.14 Hàm lượng các đạm vô cơ hòa tan trên tổng đạm hòa tan 31 Hình 4.3 Tỷ lệ sống và năng suất tôm thẻ chân trắng giữa các nghiệm thức 31 viii

DANH SÁCH BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Thành phần sinh hóa của bột gạo 15

Bảng 3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 16

Bảng 3.2 Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích 17

Bảng 4.1 Biến động nhiệt độ giữa các nghiệm thức trong suốt quá trình nuôi 19

Bảng 4.2 Biến động pH giữa các nghiệm thức trong suốt quá trình nuôi 19 Bảng 3.3 số liệu thống kê 3 ao nuôi theo quy trình biofloc và 3 ao đối chứng 27 1

và nhu cầu về dinh dưỡng không cao, khả năng chuyển hóa thức ăn tốt Tôm thẻ chân trắng là loài có thể nuôi với mật độ cao và năng suất cao hơn các loài tôm khác, nên diện tích nuôi được mở rộng và sản lượng tôm thẻ chân trắng năm 2014 đạt 328 nghìn tấn, tăng 60,4 nghìn tấn so năm 2013 (ACA, 2015) Khi nuôi tôm thâm canh rủi ro do dịch bệnh là rất lớn, để giảm phát sinh dịch bệnh trong ao nuôi, phải

sử dụng thuốc kháng sinh và thường xuyên thay nước Theo Ebeling et al., (2011) cho rằng việc thay

nước có thể gây ô nhiễm môi trường xung quanh ao nuôi và dể lây lan dịch bệnh Nhưng khi giảm thay nước thì vật chất dinh dưỡng rất cao làm hạn chế mật độ nuôi do tích lũy các chất có thể gây độc cho tôm Một số nghiên cứu cho thấy khi tăng tỷ lệ carbohydrate đạt mức C:N>10:1 thì chất lượng nước được cải thiện Theo nhận định của nhiều tác giả (Avnimelech 2007; Samocha et al., 2007; De Schryver

et al., 2008; Crab et al., 2007; Hargreaves, 2013) cho rằng ở tỉ lệ C:N thích hợp, vi khuẩn dị dưỡng sử dụng nitơ vô cơ trong môi trường để chuyển hoá thành sinh khối của chúng, lượng sinh khối vi khuẩn này ở các điều kiện nhất định sẽ gắn kết thành phần khác trong môi trường nước ao nuôi để tạo thành biofloc Công nghệ biofloc có thể được ứng dụng như một phương pháp quản lý chất lượng nước, giảm hàm lượng nitơ gây độc, dựa vào sự phát triển và kiểm soát vi khuẩn dị dưỡng trong hệ thống nuôi với việc không hoặc ít thay nước (Avnimelech 2007; De Schryver et al., 2008) Ngoài ra vi khuẩn trong biofloc có khả năng ức chế vi khuẩn có hại làm giảm thiểu dịch bệnh trên tôm, giúp tôm sinh trưởng, phát triển tốt và đạt năng suất cao Nhưng khi bổ sung thêm carbohydrate sẽ làm tăng lượng biofloc trong ao nuôi đồng thời gia tăng hàm lượng TSS, VSS (Rittman & McCarty, 2001) và gây thiếu oxy hòa tan trong ao nuôi (Avnimelech, 2006)

Cho đến nay quy trình biofloc vẫn chưa được áp dụng rộng rãi ở nước ta do chưa có nhiều nghiên cứu

về tác động của biofloc đến các yếu tố môi trường nước ao nuôi Nhằm đi sâu để tìm hiểu các yếu tố môi trường trong quy trình biofloc và khả năng áp dụng của quy trình này đối với nghề nuôi tôm thẻ nên đề

tài “Biến động các yếu tố môi trường trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh theo quy trình Biofloc tại Thạnh Phú-Bến Tre” được thực hiện 2

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Theo dõi sự biến động của các yếu tố môi trường trong nuôi tôm thẻ chân trắng theo quy trình biofloc nhằm tìm ra các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng, tỷ lệ sống và năng suất tôm nuôi

1.3 Nội dung nghiên cứu

- So sánh sự biến động của các yếu tố môi trường giữa mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng theo phương thức canh tác truyền thống và nuôi theo quy trình Biofloc

- Phân tích các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng, tỷ lệ sống và năng suất tôm thẻ chân trắng nuôi giữa hai mô hình

3

Chương 2

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Đặc điểm sinh học của tôm thẻ chân trắng

2.1.1 Phân loại và hình thái

Theo Nguyễn Văn thường và Trương Quốc Phú (2009), tôm thẻ chân trắng có vị trí phân loại như sau: Ngành chân khớp: Arthropoda Ngành phụ: Crustacea Lớp: Malacostraca Lớp phụ: Eumalacostraca Tổng bộ: Eucarida Bộ: Dacapoda Bộ phụ: Dendrobrabanchiata Tổng họ: Penaeidae Họ: Penaeidae Giống:

Litopenaeus Loài: Litopenaeus vannamei, ( Boone 1931) Tên tiếng Anh: White leg shrimp Tên Việt

Nam: Tôm thẻ chân trắng, tôm chân trắng

Hình 2.1 Hình dạng bên ngoài của Tôm thẻ chân trắng

Theo sự mô tả của Nguyễn Văn Thường và Trương Quốc Phú (2009), tôm thẻ chân trắng có 7-10 răng

trên chủy và 2-4 răng dưới chủy Theo Nguyễn Trọng Nho và ctv., (2006) tôm thẻ chân trắng được chia

làm hai phần: phần đầu ngực và phần bụng Phần vỏ mỏng, cơ thể có màu trắng, đặc biệt là các đôi chân ngực 3, 4 và 5 có màu trắng đục (Trần Ngọc Hải và Nguyễn Thanh Phương, 2006) 4

2.1.2 Đặc điểm phân bố và nguồn gốc

Tôm thẻ chân trắng có nguồn gốc ở bờ biển phía đông Thái Bình Dương (Trung và Nam Mỹ) từ phía nam Peru tới phía bắc Mexico và được nuôi phổ biến ở Ecuador Đây là loài tôm có nhu cầu cao trên thị trường Tôm thẻ chân trắng được di giống ở nhiều nước Đông Á và Đông Nam Á như Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia, Malaysia và Việt Nam (Bùi Quang Tề, 2009)

2.1.3 Đặc điểm sinh học của tôm chân trắng

Tôm thẻ chân trắng là loài tôm nhiệt đới, có khả năng thích nghi với giới hạn rộng về độ mặn và nhiệt

độ Chúng có khả năng thích nghi với nhiệt độ (15-33oC), nhưng nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của tôm là 23-30oC, tuy nhiên trong điều kiện nhiệt độ thấp tôm có thể mẩn cảm với các bệnh do virus như bệnh đốm trắng và hội chứng Taura (Trần Viết Mỹ, 2009) Tôm chân trắng thích nghi trong khoảng độ mặn rộng từ 0,5-45‰ (đặc biệt thích hợp với độ mặn 7-34‰) nhưng tôm tăng trưởng tốt nhất

ở độ mặn thấp (10-15‰) Tôm chân trắng là loài ăn tạp thiên về động vật, phổ thức ăn rộng, cường độ bắt mồi khỏe, tôm sử dụng được nhiều loại thức ăn tự nhiên có kích cỡ phù hợp từ mùn bã hữu cơ đến các động thực vật thủy sinh Tôm chân trắng có nhu cầu đạm trong khẩu phần thức ăn trong khoảng từ 30-35% thấp hơn so với các loài tôm nuôi cùng họ khác từ 36-42% (Trần Viết Mỹ, 2009) Hiệu quả sử dụng thức ăn của tôm chân trắng cũng tốt hơn tôm sú (tôm chân trắng là 1,3 đối với tôm sú là 1,6) Theo Bùi Quang Tề (2009) Ở vùng biển tự nhiên tôm thẻ chân trắng thích nghi với độ sâu khoảng 72m, nơi có đáy là bùn và pH từ 7,7-8,3 là điều kiện thích hợp cho tôm thẻ chân trắng sinh trưởng và phát triển

2.2 Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng

2.2.1 Trên thế giới

Tôm thẻ chân trắng được nuôi vào thập niên 80 (FAO, 2011) và chúng đã được nuôi phổ biến trên thế giới từ năm 1992, nhưng chủ yếu tập trung ở các nước Nam Mỹ Diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng tăng nhanh dẫn đến dịch bệnh ngày càng phát sinh và chủ yếu là bệnh đốm trắng, Taura, hoại tử cơ Bệnh Taura lần đầu tiên xuất hiện ở Ecuador (1992), Trung Quốc (1995) Năm 2002 xuất hiện bệnh đốm trắng trên tôm ở Brazil Năm 2000 nhiều nước Đông Nam Á đã tìm cách hạn chế phát triển tôm chân trắng do

sợ lây bệnh cho tôm sú Nhưng do nuôi tôm thẻ chân trắng đạt lợi nhuận cao khiến người nuôi ở nhiều nước đã phát triển nuôi loài tôm này Sản lượng tôm thẻ chân trắng tăng nhanh, góp phần đẩy sản lượng tôm thế giới tăng gấp 2 lần vào năm 2000 (Tổng Cục Thủy Sản, 2013)

Đầu năm 2003 các nước có sản lượng tôm nuôi lớn nhất thế giới là Thái Lan, Trung Quốc, Indonesia,

Ấn Độ và chủ yếu nuôi tôm sú hay tôm bản địa Nhưng sau đó, các nước này đã tập trung phát triển mạnh tôm thẻ chân trắng Ở Trung Quốc sản lượng tôm thẻ chân trắng 5

đạt 0,600 triệu tấn chiếm 76% tổng sản lượng tôm nuôi của cả nước vào năm 2003; đến năm 2008 sản lượng tôm thẻ chân trắng ở trung quốc lên đến 1,2 triệu tấn đạt 75% tổng sản lượng tôm nuôi Indonesia nhập tôm chân trắng về nuôi từ năm 2002 Sản lượng của loài tôm này tăng dần từ năm 2005 đạt 40 nghìn tấn, đến năm 2007 sản lượng tôm là 120 nghìn tấn đạt 37,5% tổng sản lượng tôm nuôi của cả nước (Tổng Cục Thủy Sản, 2013) Năm 2011 tôm thẻ chân trắng chiếm 78% tổng sản lượng tôm nuôi trên thế giới (FAO, 2012) Trong đó 3 nước dẫn đầu về sản lượng là Trung Quốc đạt 1,33 triệu tấn, Thái Lan với 0,511 triệu tấn và Ecuador với 0,260 triệu tấn Riêng Indonesia, sản lượng tôm chân trắng đạt 0,246 triệu tấn gần gấp đôi sản lượng tôm sú (126 nghìn tấn) đã giúp Indonesia xếp thứ 4 về sản xuất tôm thẻ chân trắng Năm 2012 các nước nuôi tôm thẻ chân trắng chủ yếu trên thế giới gồm Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia, Brazil, Ecuador, Mexico, Venezuela, Honduras, Guatemala, Việt Nam, Malaysia, Peru, Costa Rica, Panama, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Philippines, Campuchia, Suriname, Jamaica, Cuba, Cộng hòa Dominica, Bahamas (FAO, 2012) Vào năm này, Trung Quốc đã áp dụng nuôi thâm canh và siêu thâm canh nên có sản lượng tôm thẻ chân trắng chiếm 1,3 triệu tấn trong tổng sản lượng tôm thẻ trên thế giới (GOAL, 2012) Năm 2013 tổng sản lượng tôm nuôi ở các nước Châu Á đạt 2,8 triệu tấn trong đó tôm thẻ chân trắng chiếm 74% Ba nước có sản lượng tôm thẻ chân trắng đứng đầu là Trung Quốc đạt 0,850 triệu tấn (40%), indonesia 0,386 triệu tấn (18%), Ấn độ đạt 0,300 triệu tấn (14%) Riêng Châu Mỹ

có tổng sản lượng nuôi tôm thẻ chân trắng đạt 0,573 triệu tấn với 3 nước đứng đầu là Ecuador, Mexico, Brazil (ACA, 2014)

Tổng sản lượng tôm ở các nước Châu Á năm 2014 đạt 3 triệu tấn trong đó tôm thẻ chân trắng đạt 2,4 triệu tấn (tăng 89% so với năm 2013) và 3 nước dẫn đầu sản lượng tôm thẻ vẫn là Trung Quốc,

Indonesia và Ấn độ Ở Châu mỹ sản lượng tôm thẻ chân trắng vào năm này tăng 0,671 triệu tấn đạt 85%

so với cùng kỳ năm 2013 (ACA, 2014) Dự kiến sản lượng tôm thẻ chân trắng đạt sản lượng khoảng 6 triệu tấn vào năm 2015 (GOAL, 2012)

2.2.2 Việt Nam

Tôm thẻ chân trắng có nguồn gốc từ Nam Mỹ và loài tôm này hiện đang được phát triển nuôi ở nhiều nước trên thế giới Riêng ở Việt Nam và vùng ĐBSCL, tôm thẻ chân trắng được nuôi từ năm 2001 nhưng vẫn hạn chế phát triển diện tích nuôi do sợ lây bệnh cho tôm sú Đến năm 2006 ngành thủy sản đã cho phép nuôi tôm chân trắng tại các tỉnh từ Quảng Ninh đến Bình Thuận Điều này làm diện tích nuôi tôm thẻ vào năm 2006 (18.441ha) tăng gấp 1,37 lần so với năm 2005 (13.455 ha) Năm 2007 diện tích nuôi loài tôm thẻ đạt 19.919 ha tăng gấp 1,08 lần so với năm 2006 Đến năm 2008, Bộ NN&PTNT chủ trương cho phát triển nuôi tôm thẻ ở các tỉnh phía Nam nhưng do tình hình dịch bệnh xảy ra nhiều hơn làm cho diện tích nuôi giảm còn 15.079 ha Từ năm 2010 đến năm 2012 dịch bệnh thật sự bùng gây thiệt hại diện tích nuôi tôm lên đến 7.068 ha trong số 41.789 ha Nguyên nhân diện tích nuôi bị thiệt hại là do bệnh hội chứng hoại tử cấp tính (Bộ NN&PTNT, 2013)

Đến năm 2013, tình hình dịch bệnh đốm trắng và hội chứng hoại tử cấp tính đã giảm đi đáng kể so với năm 2011 và 2012 (Tổng cục Thủy sản, 2013), diện tích nuôi tôm thẻ chân 6