Thử nghiệm nuôi tôm sú theo quy trình biofloc với mật độ và thời gian thủy phân bột gạo khác nhau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN MÃ SỐ: D620301 THỬ NGHIỆM NUÔI TÔM SÚ THEO QUY TRÌNH BIOFLOC VỚI MẬT ĐỘ VÀ THỜI GIAN THỦY PHÂN BỘT GẠO KHÁC NHAU Sinh viên thực LÊ BẢO TRÂN MSSV: 1053040031 LỚP: NTTS K5 Cần Thơ, 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN MÃ SỐ: D620301 THỬ NGHIỆM NUÔI TÔM SÚ THEO QUY TRÌNH BIOFLOC VỚI MẬT ĐỘ VÀ THỜI GIAN THỦY PHÂN BỘT GẠO KHÁC NHAU Cán hướng dẫn Sinh viên thực Ths TẠ VĂN PHƢƠNG LÊ BẢO TRÂN MSSV: 1053040031 LỚP: NTTS K5 Cần Thơ, 2014 i XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Luận văn: Thử nghiệm nuôi tôm sú theo quy trình biofloc với mật độ thời gian thủy phân bột gạo khác Sinh viên thực hiện: Lê Bảo Trân Lớp: Nuôi trồng thủy sản Mã số sinh viên: 1053040031 Luận văn hoàn thành theo yêu cầu cán hướng dẫn Hội đồng bảo vệ đề cương khóa luận tốt nghiệp Đại Học, Khoa Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại Học Tây Đô Cần Thơ, ngày tháng năm 2014 Cán hƣớng dẫn Sinh viên thực ThS Tạ Văn Phƣơng Lê Bảo Trân CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ii LỜI CẢM TẠ Xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô Khoa Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại Học Tây Đô tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn thầy Tạ Văn Phương tài trợ tận tình hướng dẫn suốt thời gian thực viết luận văn tốt nghiệp Cám ơn gia đình giúp đỡ tạo điệu kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập làm đề tài Xin chân thành cảm ơn! iii CAM KẾT KẾT QUẢ Tôi xin cam kết đề tài hoàn thành kết nghiên cứu chưa dùng cho luận văn cấp Lê Bảo Trân iv TÓM TẮT Đề tài “Thử nghiệm nuôi tôm sú theo quy trình biofloc với mật độ thời gian thủy phân bột gạo khác nhau” thực trại thực nghiệm Khoa Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Tây Đô từ 10/2013 đến 12/2013 Thí nghiệm thực 16 bể composite 500L với mật độ 60 con/m3 90 con/m3 thời gian thủy phân bột gạo 72 96 Mỗi bể cấp 250L nước có độ mặn 20‰, sục khí liên tục bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên Tôm thí nghiệm tôm sú có trọng lượng trung bình 0,5±0,01g chiều dài 4,3±0,3cm Trong suốt trình thí nghiệm, nhiệt độ pH nằm khoảng thích hợp cho phát triển tôm dao động 25,1–29,7oC 6,5–8,6 Hàm lượng TAN nghiệm thức nuôi với mật độ 90 con/m3 cao nghiệm thức lại cao 6,5±10,2 mg/L Ở nghiệm thức đối chứng, hàm lượng TAN có giá trị thấp thấp 1,43±1,85 mg/L Hàm lượng NO2- cao nghiệm thức (ĐC90) với 6,9±10,2 thấp nghiệm thức (90-72) với 3,13±3,87 mg/L Các yếu tố môi trường khác TSS, VSS, lượng biofloc nghiệm thức bổ sung bột gạo cao nghiệm thức đối chứng Ở nghiệm thức (90-96) có hàm lượng TSS, hàm lượng VSS cao 156±127 mg/L 92,4±76,25 mg/L Mật độ vi khuẩn tổng cao 12,9x103±11,1x103 CFU/mL nghiệm thức (60-72) mật độ vi khuẩn Vibrio thấp 2,2x103±2,02x103 CFU/mL Kết thúc thí nghiệm, nghiệm thức bổ sung bột gạo tôm có tỷ lệ sống tốc độ tăng trưởng cao so với nghiệm thức đối chứng Tỷ lệ sống tôm đạt từ 41,3– 85,5%, cao nghiệm thức (90-72) đạt 85,5%; trọng lượng đạt từ 2,1–4,6 g chiều dài từ 6,7–8,7cm, tôm cho suất từ 75–363 g/m 3, thấp 75 g/m3 cao nghiệm thức (90-72) Từ khóa: Tôm sú (Penaeus monodon), công nghệ biofloc, thời gian thủy phân v TỪVIẾT TẮT (ĐC60): đối chứng 60 con/m3 (ĐC90): đối chứng 90 con/m3 (60-72): 60 con/m3, bột gạo ủ 72 (90-72): 90 con/m3, bột gạo ủ 72 (60-96): 60 con/m3, bột gạo ủ 96 (90-96): 90 con/m3, bột gạo ủ 96 vi MỤC LỤC TRANG XÁC NHẬN ii LỜI CẢM TẠ ii CAM KẾT KẾT QUẢ ivii TÓM TẮT iv TỪ VIẾT TẮT v DANH SÁCH BẢNG viii DANH SÁCH HÌNH ix Chƣơng 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu Chƣơng 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học tôm sú 2.1.1 Phân loại 2.1.2 Hình thái 2.1.3 Phân bố 2.1.4 Đặc điểm dinh dưỡng 2.1.5 Lột xác tăng trưởng 2.1.6 Điều kiện môi trường sống 2.2 Tổng quan tình hình nuôi tôm sú 2.2.1 Tình hình nghề nuôi tôm sú giới 2.2.2 Tình hình nuôi tôm sú Việt Nam 2.3 Sơ lược Biofloc 2.3.1 Thành phần biofloc 2.3.2 Lợi ích Biofloc 2.3.3 Những hạn chế quy trình Biofloc 2.3.4 Tình hình ứng dụng công nghệ Biofloc số nước 2.3.5 Hiệu sản xuất thực tế 2.4 Sơ lược carbohydrat vi khuẩn 2.4.1 Nguồn carbohydrate (bột gạo) 2.4.2 Vi khuẩn 11 Chƣơng 3: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 3.1.Thời gian địa điểm thực 12 3.2.Vật liệu nghiên cứu 12 3.3.Phương pháp nghiên cứu 12 3.3.1 Chuẩn bị bố trí 12 3.3.2 Phương pháp nghiên cứu 12 vii 3.3.3 Phương pháp thu phân tích mẫu 13 3.4 Phương pháp phân tích số liệu 15 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16 4.1 Các yếu tố môi trường nước 16 4.1.1 Nhiệt độ 16 4.1.2 pH 16 4.1.3 Độ đục 17 4.1.4 Độ kiềm 18 4.1.5 Tổng vật chất lơ lửng (TSS) 19 4.1.6 Vật chất hữu (VSS) 20 4.1.7 Biến động vật chất hữu tổng vật chất lơ lửng 21 4.1.8 Tổng đạm ammonia (TAN) 22 4.1.9 Nitrite (NO2-) 23 4.1.10 Vi khuẩn tổng 24 4.1.11 Vi khuẩn Vibrio 25 4.1.12 Biến động vi khuẩn Vibrio vi khuẩn tổng 26 4.2 Các tiêu biofloc 27 4.2.1 Lượng biofloc 27 4.2.2 Kích thước hạt biofloc 28 4.2.3 Thành phần động thực vật có biofloc 29 4.3 Tăng trưởng tỷ lệ sống tôm thí nghiệm 30 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 32 5.1 Kết luận 32 5.2 Đề xuất 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 PHỤ LỤC A viii DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Thành phần sinh hóa bột gạo…………………………… … ….10 Bảng 3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm……………………………….… ….13 Bảng 3.2 Nhịp thu mẫu phương pháp phân tích tiêu………… … 14 Bảng 4.1 Biến động nhiệt độ thí nghiệm (oC)……….…………….… 15 Bảng 4.2 Biến động pH thí nghiệm……………………… …….… ….16 Bảng 4.3 Tăng trưởng tỷ lệ sống tôm thí nghiệm….……… … 29 ix DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Hình thái bên tôm sú ……………………………………2 Hình 2.2 Diện tích sản lượng tôm sú Việt Nam Hình 4.1 Biến động độ đục thí nghiệm 17 Hình 4.2 Biến động độ kiềm thí nghiệm 18 Hình 4.3 Biến động hàm lượng TSS thí nghiệm 19 Hình 4.4 Biến động hàm lượng VSS thí nghiệm 20 Hình 4.5 Tỷ lệ vật chất hữu tổng vật chất lơ lửng 20 Hình 4.6 Biến động hàm lượng TAN thí nghiệm 21 Hình 4.7 Biến động NO2- thí nghiệm 22 Hình 4.8 Biến động mật độ vi khuẩn tổng thí nghiệm 24 Hình 4.9 Biến động mật độ vi khuẩn Vibrio thí nghiệm 25 Hình 4.10 Tỷ lệ vi khuẩn Vibrio vi khuẩn tổng 25 Hình 4.11 Biến động lượng biofloc thí nghiệm 26 Hình 4.12 Khoảng ngắn hạt biofloc 27 Hình 4.13 Khoảng dài hạt biofloc 27 Hình 4.14 Biến động mật độ động vật thí nghiệm 28 Hình 4.15 Trọng lượng tôm sú 30 Hình 4.16 Chiều dài tôm sú 30 Chương1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu Thông tin từ Tổng Cục Thủy sản, năm 2013 năm thắng lợi sản xuất thủy sản Việt Nam tiếp tục trì tốc độ tăng trưởng Việt Nam đứng thứ ba giới xuất tôm Theo đó, giá trị xuất tôm đạt 2,5 tỷ USD, tăng gần 33% so với năm 2012 chiếm 44% tổng giá trị xuất thủy sản Hiện nay, Việt Nam nước xuất tôm lớn giới, đem nguồn ngoại tệ ngày lớn cho đất nước Trong nghề nuôi tôm sú (Penaeus monodon) phát triển ổn định, tôm sú đối tượng nuôi có giá trị kinh tế cao nuôi phổ biến nhiều quốc gia giới Tại Việt Nam, nghề nuôi tôm sú phát triển mạnh mẽ từ Bắc tới Nam, với 600.000 diện tích nuôi Năm 2010, tỉnh Nam Bộ đưa khoảng 570.000 mặt nước vào nuôi tôm sú, chiếm 81% diện tích nuôi thủy sản Đồng Bằng sông Cửu Long (Bộ NNPTNT, 2010) Năm 2011, Việt Nam dẫn đầu giới sản xuất tôm sú với sản lượng 300.000 nghìn (Nguyễn Bích, 2013) Tuy nhiên, bên cạnh việc gia tăng diện tích sản lượng, ngành nuôi trồng thủy sản đối mặt với khó khăn nguồn nước bị ô nhiễm, dịch bệnh dẫn đến việc sử dụng hóa chất không kỹ thuật làm cho tôm thương phẩm nhiều nơi chất lượng, không đáp ứng yêu cầu xuất Môi trường nước vùng nuôi tôm bị ô nhiễm ngày trầm trọng dư lượng hóa chất thức ăn tôm gây nên Hiện nay, nuôi tôm theo công nghệ biofloc số nước giới (Indonesia, Malaysia) áp dụng kết cho thấy việc ứng dụng biofloc cho suất cao, hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) thấp môi trường cải thiện Để nghiên cứu sâu biofloc đề tài “Thử nghiệm nuôi tôm sú theo quy trình biofloc với mật độ thời gian thủy phân bột gạo khác nhau” thực 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng mật độ thời gian thủy phân bột gạo lên tốc độ tăng trưởng tỷ lệ sống tôm sú nuôi theo quy trình biofloc nhằm tìm phương thức nuôi có hiệu bền vững 1.3 Nội dung nghiên cứu Ảnh hưởng mật độ khác (60con/m3 90con/m3) thời gian thủy phân bột gạo khác (72 96 giờ) lên tốc độ tăng trưởng tỷ lệ sống tôm sú nuôi tôm sú theo quy trình biofloc Chƣơng 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học tôm sú 2.1.1 Phân loại Theo Hothuis (1980) Barnes (1987) trích dẫn Thạch Thanh ctv, (2005) tôm sú định danh hệ thống phân loại sau: Ngành: Arthropoda Ngành phụ: Crustacea Lớp: Malacostraca Lớp phụ: Eumalacostraca Bộ: Decapoda Bộ phụ không: Dendrobranchiata Tổng họ: Penaeidea Họ: Penaeidae Giống: Penaeus Loài: Penaeus monodon (Fabricius, 1978) Tiếng Anh: Tiger shrimp Tiếng Việt: Tôm sú 2.1.2 Hình thái Hình 2.1 Hình thái bên tôm sú Tôm sú (Penaeus monodon) thể có màu xanh đậm, chủy dạng lưỡi kiếm, thẳng nhô lên, cứng, có cưa Phía chủy có 7–8 chủy có 2– răng, sóng gan nghiêng, gai đuôi có rảnh gai bên Phần đầu ngực phần bụng có băng đen ngang, chân ngực có màu đỏ (Nguyễn Văn Thường Trương Quốc Phú, 2009) Carapace có gai râu gai gan, gai hóc mắt Râu quan khứu giác dùng để nhận biết giữ thăng cho tôm Tôm sú có cặp chân hàm để lấy thức ăn bơi lội, cặp chân ngực để lấy thức ăn bò Chân bụng gồm có cặp dùng để bơi có cặp chân đuôi để tôm điều chỉnh bơi lên cao hay xuống thấp 2.1.3 Phân bố Tôm sú thuộc loài rộng muối chúng có mặt rộng từ Ấn Độ Dương sang hướng Nhật Bản, Đài Loan, phía Đông Tahiti, phía Tây Châu Phi phía Nam Châu Úc (Racek 1955, Holthuis & Rosa 1965, Motoh 1981, 1985) Nhìn chung loài phân bố từ kinh độ 30oE đến 155oE từ vĩ độ 35oN đến 35oS xung quanh vùng xích đạo như: Philipines, Malaysia, Indonesia Việt Nam Ở nước ta xuất dọc theo bờ biển Đông vùng đảo Phú Quốc 2.1.4 Đặc điểm dinh dƣỡng Tôm sú xem loài ăn tạp (Dall, 1998), loài ăn mảnh vụn hữu (Dall, 1968), loài ăn thịt (Hunter & Feller, 1987), loài địch hại (Marte, 1980; Wassenberg & Hill, 1987) Thức ăn tôm bao gồm loại giáp xác, giun nhiều tơ, nhuyễn thể, tảo, côn trùng mảnh vụn hữu Tuy nhiên tập tính ăn thay đổi theo giai đoạn phát triển Khi nhỏ chúng ăn loại thức ăn có kích thước nhỏ vi tảo, ấu trùng giáp xác, mảnh vụn hữu Khi lớn tôm ăn loài giáp xác, giun nhiều tơ, nhuyễn thể cá nhỏ Tôm phát bắt mồi chủ yếu nhờ quan xúc giác nằm đầu mút râu, phụ miệng Tôm sú có tập tính bắt mồi nhiều vào sáng sớm chiều tối Hiện tượng tôm bị phân đàn ăn thịt lẫn thiếu thức ăn, thức ăn không đủ dưỡng chất hay cân dinh dưỡng Tôm sú ăn suốt ngày đêm, nhiên ăn nhiều vào ban đêm giảm ăn vào lúc lột xác Các yếu tố môi trường ảnh hưởng lớn khả bắt mồi tôm Nhiệt độ cao hay thấp, oxy thấp làm tôm giảm ăn Các yếu tố khác (pH, TAN, NO2-) thay đổi gây sốc cho tôm làm tôm giảm ăn (Nguyễn Thanh Phương Trần Ngọc Hải, 2009) Chất đạm thành phần quan trọng có ảnh hưởng lên phát triển tôm nuôi Theo Cuzon & Guillaume (1999) hàm lượng đạm thức ăn thích hợp cho tôm sú 36–42% 2.1.5 Lột xác tăng trƣởng Sinh trưởng tôm mang tính gián đoạn đặc trưng gia tăng đột ngột kích thước trọng lượng Tôm muốn tăng kích thước phải tiến hành lột xác trình phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng, môi trường nước giai đoạn phát triển cá thể Sự lột xác đôi với việc tăng thể trọng, có trường hợp lột xác không tăng thể trọng Tôm nhỏ tăng trưởng nhanh chiều dài tôm lớn tăng trưởng nhanh trọng lượng (Dall, 1990) Chu kỳ lột xác thời gian hai lần lột xác liên tiếp nhau, chu kỳ ngắn giai đoạn tôm nhỏ kéo dài tôm lớn Tôm thường lột xác vào ban đêm, tiến trình lột xác tôm trải qua số giai đoạn sau: giai đoạn tiền lột xác hấp thụ lượng canxi từ vỏ cũ, sau tiết enzyme để tách lớp vỏ cũ khỏi lớp biểu bì (lớp da bao bọc lớp vỏ mới, mềm mỏng so với lớp vỏ cũ); giai đoạn lột xác thể nhanh chóng rút khỏi vỏ cũ; giai đoạn hậu lột xác thể hấp thụ nước để nở rộng vỏ Sau lột xác thể tôm cứng lại 1–2 với tôm nhỏ 1–2 ngày với tôm lớn nhờ chất khoáng chất đạm Tôm sau lột xác vỏ mềm nên nhạy cảm với môi trường sống thay đổi đột ngột (Chang et al., 1992) 2.1.6 Điều kiện môi trƣờng sống Tôm sú loài rộng muối 5–45‰, rộng nhiệt 14–35oC Ở độ mặn thấp 5–10‰ tôm sú có khả chịu đựng tốt, độ mặn cao >45‰ gây chết tôm hầu hết loài tôm tăng trưởng tốt độ mặn 25–30‰ Nhiệt độ tốt cho tăng trưởng 25–30oC (Nguyễn Thanh Phương Trần Ngọc Hải, 2009) pH tiêu chất lượng môi trường ao, theo Bộ Thủy sản (2004), pH cho phép ao nuôi tôm sú 7,5–8,5, tốt 7,8–8,2 pH thấp 5,0 cao 9,0 tôm chết (Avignon et al., 1994) Có thể dùng vôi để nâng pH pH ao thấp, đặc biệt sau đợt mưa lớn Ao có nhiều tảo làm pH cao, trường hợp này, thay nước hay dùng đường, axit axetic để làm giảm pH Độ kiềm nước có vai trò quan trọng việc trì hệ đệm, làm giảm biến động pH ao Độ kiềm thích hợp cho ao nuôi tôm từ 80–120 mgCaCO3/L (Nguyễn Thanh Phương, 2009) 2.2 Tổng quan tình hình nuôi tôm sú 2.2.1 Tình hình nghề nuôi tôm sú giới Tôm mặt hàng giá trị cao, chiếm thị phần không nhỏ sản phẩm thủy sản thị trường quốc tế có vai trò ngày quan trọng ngành thủy sản đời sống kinh tế - xã hội nhiều nước Đầu năm 1980, phần lớn sản lượng tôm khai thác Tuy nhiên, sản lượng tôm nuôi ngày tăng, từ tỉ lệ 26% năm 1990, 28% năm 2000, đến năm 2010 chiếm 55% tổng sản lượng Sản lượng tôm nuôi giới từ năm 1992 đến 2011 theo xu hướng lên Từ năm 2006–2010, tăng trưởng tôm nuôi năm đạt 5%, nâng sản lượng tôm năm 2010 lên gần triệu nuôi đạt triệu triệu khai thác (Tạp chí Thương mại thủy sản, 2013) Châu Á có vị trí hàng đầu ngành tôm giới, tôm nuôi khu vực chiếm phần lớn sản lượng toàn cầu Đông Nam Á tập trung nhiều nước có tiềm sản xuất tôm Thái Lan, Việt Nam, Indonesia Trong đó, Thái Lan nhà sản xuất tôm lớn thứ hai giới sau Trung Quốc, sản xuất ba loại tôm chân trắng, sú xanh (Tạp chí Thương mại thủy sản, 2013) Năm 2006, sản lượng tôm nuôi khu vực Đông Nam Á đạt 1,4 triệu Năm 2010, khu vực sản xuất gần 1,7 triệu tôm Trung Quốc vượt qua tất nước khác để dẫn đầu giới nuôi tôm Năm 2010, sản lượng tôm Trung Quốc đạt gần 1,5 triệu tấn, năm 2011 gần 1,7 triệu Trong khu vực châu Á có Ấn Độ Bangladesh nước nuôi tôm lớn Trong giai đoạn 2006–2010 , sản lượng tôm nuôi Ấn Độ/Bangladesh giảm với tốc độ trung bình năm 6,0% ảnh hưởng biến động diện tích nuôi, mật độ thả giống, số vụ nuôi không hợp lý dịch bệnh Vì thế, năm 2010, sản lượng tôm nước khoảng 200.000 (Tạp chí Thương mại thủy sản, 2013) Sản lượng tôm nuôi châu Mỹ tập trung nước Ecuađor, Mexico, Brazin, Colombia, Honduras Nicaragoa Nuôi tôm khu vực có tốc độ tăng trưởng ổn định 2,4% thời kỳ 2006–2010 3% từ 2010–2014 Êcuađor có sản lượng tôm nuôi lớn khu vực Mexicô Brazin nước sản xuất tôm lớn thứ thứ khu vực Mỹ La tinh Khu vực sản xuất tôm lại giới châu Phi chiếm tỉ lệ sản lượng nhỏ tốc độ tăng trưởng năm ổn định, 4,6% 4,8% giai đoạn 2006–2010 2010–2013 (Tạp chí Thương mại thủy sản, 2013) Theo Vasep (2013) sản lượng tôm nuôi giới năm 2011 đạt 3,85 triệu tấn, 850.000 tôm sú (chiếm 22%) Việt Nam đứng đầu giới sản xuất tôm sú năm 2011, với sản lượng 300.000 Tiếp theo sau Ấn Độ Indonesia với sản lượng 187.900 126.200 Tôm sú xác định sản phẩm cấu sản xuất xuất tôm Việt Nam Để giữ vị trí hàng đầu tôm sú, Việt Nam cần đảm bảo nguồn cung ổn định, giá cạnh tranh sản phẩm chất lượng tốt cho khách hàng toàn cầu Năm 2012, sản lượng tôm nuôi giới năm 2012 ước đạt khoảng 3triệu tấn, châu Á chiếm khoảng 86% sản lượng toàn cầu Điều cho thấy, châu lục đóng vai trò quan trọng sản xuất tôm giới (Thủy sản Việt Nam, 2012) 2.2.2 Tình hình nuôi tôm sú Việt Nam Hình 2.2 Diện tích sản lƣợng tôm sú Việt Nam Những năm gần (2010–2013) diện tích nuôi sản lượng tôm sú có xu hướng giảm, nguyên nhân dịch bệnh, giống chất lượng kém, sử dụng thuốc hóa chất chất lượng Trong năm 2013, nghề nuôi tôm Việt Nam tiếp tục phải đối mặt với nhiều loại dịch bệnh như: bệnh đốm trắng, bệnh đầu vàng,… 10 tháng đầu năm 2013, dịch xuất 192 xã 57 huyện thuộc 18 tỉnh, thành phố, gây thiệt hại cho 5.705 nuôi tôm, có 3.282 nuôi tôm sú (Tổng cục Thủy sản, 2013) Theo Tổng cục Thủy sản (2013), nuôi trồng thủy sản ngành có tốc độ phát triển nhanh giới Nhưng phát triển nhanh chóng làm cho môi trường nước bị ô nhiễm Hơn nữa, mở rộng phát triển ngành nuôi trồng thủy sản bắt đầu bị hạn chế thiếu diện tích đất nuôi phụ thuộc vào thức ăn thủy sản thường chiếm 50% tổng chi phí nuôi Do vậy, cách quản lý thực hành nuôi thân thiện với môi trường có vai trò quan trọng việc phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững Một hệ thống nuôi thân thiện với môi trường công nghệ Biofloc (BFT), coi công nghệ sinh học theo hướng (Avnimelech, 2006) giải pháp để phát triển bền vững ngành nuôi trồng thủy sản quy mô công nghiệp 2.3 Sơ lƣợc Biofloc 2.3.1 Thành phần biofloc Biofloc bao gồm hỗn hợp vi sinh vật dị dưỡng (vi khuẩn tạo floc vi khuẩn sợi), mảnh vụn, keo, polymer sinh học, tế bào chết, muối tinh thể,… Bám vào biofloc có vi tảo (tảo sợi, tảo silic), nấm, động vật nguyên sinh, luân trùng, giun tròn Trong biofloc, vật chất hữu chiếm 60–70%, vật chất vô chiếm 30–40% Trong vật chất hữu cơ, vi khuẩn sống chiếm khoảng 2–20% (Lục Minh Diệp, 2012) Hạt biofloc có nhiều hình dạng khác nhau, đa dạng kích thước hạt, dễ dàng nén, có độ xốp cao (99% thể tích khoảng không) dễ thấm nước (Chu & Lee, 2004) Điều kiện để tạo nên biofloc: Phải có diện vi sinh vật có khả sinh polymer sinh học (bio-polymer) Polyhydroxy alkanoate (PHA), đặc biệt Poly βhydroxy butirate Các polymer sinh học có tác dụng kết dính thành phần khác tạo thành biofloc dạng bông, lơ lửng nước Poly β-hydroxy butyrate có khả loại bỏ vi khuẩn gây bệnh (Lục Minh Diệp, 2012) Công nghệ Biofloc ứng dụng nuôi trồng thủy sản coi công nghệ sinh học theo hướng (Avnimelech, 2006) dựa nguyên lý bùn hoạt tính dạng lơ lửng Công nghệ Biofloc giải pháp giải vấn đề: (1) Loại bỏ chất dinh dưỡng chuyển hóa vào sinh khối vi khuẩn dị dưỡng xử lý nước ao nuôi, (2) Sử dụng Biofloc làm thức ăn bổ sung chỗ cho đối tượng nuôi Do đó, Biofloc làm giảm chi phí thức ăn coi giải pháp để phát triển bền vững ngành nuôi trồng thủy sản quy mô công nghiệp Các hạt floc có giá trị dinh dưỡng cao, dùng làm thức ăn cho tôm, cá Công nghệ Biofloc tạo thuận lợi để vi khuẩn dị dưỡng phát triển mạnh cách: bổ sung nguồn carbon (C) vào môi trường ao để cân hàm lượng nitơ (N) có sẵn, trì mức độ khuấy đảo nước ao hàm lượng oxy hòa tan thích hợp Điều chỉnh nitơ vô cách điều chỉnh tỷ lệ C:N phương pháp kiểm soát tiềm cho hệ thống nuôi trồng thủy sản (Avnimelech, 1999) Nuôi tôm theo quy trình biofloc phải bổ sung carbon (C) vi khuẩn dị dưỡng phát triển tốt hàm lượng C N có môi trường sống chúng trì tỉ lệ C:N thích hợp (khoảng 10:1) Nước ao nuôi tôm giàu chất thải hữu dẫn đến tình trạng nitơ thừa mà carbon thiếu so với nhu cầu vi khuẩn Bổ sung đủ carbon giúp vi khuẩn phát triển, sử dụng hết chất thải hữu cơ, chuyển hóa ammonia, làm môi trường Nguồn carbon hữu dùng để bổ sung vào ao nuôi thường Glucose, Acetate, Glycerol Trong thực tế, người ta thường dùng rỉ đường hạt ngũ cốc chất lượng Giá thành nguồn carbon bổ sung cần phải rẻ để đảm bảo hiệu kinh tế Thực công nghệ biofloc ao nuôi tôm có nhiều ưu điểm bao gồm cải thiện chất lượng nước dinh dưỡng cho động vật thủy sản, thực cách, hệ thống biofloc có lợi ích hạn chế riêng 2.3.2 Lợi ích Biofloc Lợi ích việc ứng dụng công nghệ biofloc làm giảm hàm lượng NH NO2- sản sinh môi trường nuôi tôm cá, nên giảm thiểu việc sử dụng hệ thống lọc sinh học để xử lý môi trường nước (Avnimelech, 2006) Các biofloc nguồn tự nhiên giàu protein – lipid có sẵn ao nuôi (Avnimelech, 2007) Trong ao xuất tương tác phức tạp chất hữu phần lớn vi sinh vật thực vật phù du, vi khuẩn tự dưỡng dị dưỡng, tập hợp hạt hữu loài động vật luân trùng, protozoa copepod (Ray et al., 2010) Nguồn sinh vật đóng vai trò quan trọng tái chế chất dinh dưỡng trì chất lượng nước (Ray et al., 2010) Việc tiêu thụ biofloc tôm cá thể nhiều lợi ích giảm hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) chi phí liên quan thức ăn, nâng cao tốc độ tăng trưởng (Wasielesky et al., 2006) Vi khuẩn vi sinh vật tái chế hiệu chất dinh dưỡng dạng vật chất hữu vô vào tế bào vi khuẩn Mặt khác, vi khuẩn dị dưỡng hệ thống có khả kiểm soát mầm bệnh ao nuôi kết nghiên cứu ban đầu phòng thí nghiệm cho thấy có diện chất poly-β-hydroxybutyrate (PHB) biofloc với diện PHB cho thấy khả làm giảm tác hại vi khuẩn gây bệnh nuôi trồng thủy sản (Crab et al., 2007) 2.3.3 Những hạn chế quy trình Biofloc Hệ thống biofloc hoạt động dựa theo nguyên lý vi khuẩn dị dưỡng phân hủy vật chất hữu Vi khuẩn tiêu thụ lượng hàm lượng oxy hòa tan để phát triển Do đó, ao sử dụng công nghệ phải sục khí liên tục 24 giờ/ngày Vị trí lắp đạt quạt nước phải tính toán kĩ lưỡng cho vật chất lơ lửng không lắng Đây điểm hạn chế công nghệ này, tốn nhiều lượng cho nhiên liệu, tôm cá chết ngừng quạt nước Chất rắn lơ lửng yếu tố quan trọng hệ thống biofloc Chất rắn phải giữ trạng thái lơ lửng 24/24 không hạt biofloc lắng xuống đáy nhanh chóng tiêu thụ lượng lớn oxy hệ thống Các khu vực yếm khí hình thành hệ thống làm cho hàm lượng khí độc H2S, NH4+ NH3 tăng cao gây độc cho tôm cá Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao làm giảm suất hệ thống chúng làm ảnh hưởng đến mang tôm Chất rắn làm gia tăng nhu cầu lượng để trì trạng thái lơ lửng làm gia tăng nhu cầu oxy cho hô hấp sinh vật nước Trong vài trường hợp, phát triển mức vi khuẩn dạng sợi biofloc làm cho hạt biofloc khó lắng gây khó khăn cho việc kiểm soát hàm lượng chất rắn hệ thống nuôi Vi khuẩn dạng sợi ảnh hưởng đến mang gây chết tôm cá Độ kiềm hệ thống biofloc liên tục bị tiêu hao phản ứng sinh acid thêm vào nước Các hoạt động vi khuẩn nitrat hóa nguyên nhân gây giảm độ kiềm hệ thống nuôi thâm canh sử dụng hệ thống biofloc 2.3.4 Tình hình ứng dụng công nghệ Biofloc số nƣớc Công nghệ biofloc phát triển Avnimelech (2005) Israel, số lượng trang trại nuôi tôm sử dụng công nghệ biofloc ít, bật công ty Belize Aquaculture Belize trung tâm PT Pertiwi Bahari Indonesia Công ty Belize Aquaculture trang trại thương mại sử dụng công nghệ Biofloc thành công Nuôi 13,5 tôm/ hecta thành tích vào thời điểm (GAA, 2012) Hầu hết nông dân nuôi tôm Indonesia quan tâm đến công nghệ Biofloc, chưa thật bùng nỗ, số dự án thất bại hiểu biết không đầy đủ công nghệ thiết bị sục khí, mức độ oxy hoà tan nước sử dụng ao cần thiết (GAA, 2012) Malaysia thực dự án nuôi tôm thâm canh theo công nghệ biofloc Setiu, Terengganu công ty Blue Archipelago 2.3.5 Hiệu sản xuất thực tế Ở Việt Nam, chưa phổ biến công nghệ Biofloc áp dụng nuôi tôm Nhưng Indonesia, đến năm 2009, có số trang trại nuôi tôm áp dụng công nghệ biofloc Người nuôi áp dụng công nghệ biofloc kết hợp với giải pháp thu tỉa Diện tích ao nuôi thu nhỏ lại, khoảng 2.000–2.500m2, lót bạt HDPE bê tông hóa Mỗi ao sử dụng 8–10 dàn xa quạt nước Mật độ thả tăng lên đến 250–260 con/m Thông thường suất ao nuôi tôm đạt 24–25 tấn/ha/vụ Tuy nhiên, áp dụng công nghệ biofloc đạt tới 38–49 tấn/ha/vụ Ngoài ra, nuôi tôm công nghệ cho thấy, chi phí sản xuất giảm 15–20%, suất, kích thước tôm thu hoạch cải thiện nguy lây nhiễm dịch bệnh thấp không cần phải thay nước (Thủy sản Việt Nam, 2011) 2.4 Sơ lƣợc carbohydrat vi khuẩn 2.4.1 Nguồn carbohydrate (bột gạo) Sự trao đổi (ME) carbohydrate lượng động vật thủy sản dao động khoảng 3,8 kcalo/g (đường đơn) Carbohydrate phân loại đơn giản (glucose, tretralose) phức tạp (tinh bột, glycogen, chitin, cellulose) phần lớn chất hữu môi trường cung cấp carbohydrate (Cuzon et al., 2000) 10 Việc bổ sung carbohydrate phương pháp có khả làm giảm nồng độ nitơ vô hệ thống nuôi trồng thủy sản thâm canh Vi khuẩn vi sinh vật khác sử dụng carbohydrate nguồn nguyên liệu tạo lượng phát triển (Avnimelech, 1999) Việc bổ sung nguồn carbohydrate giúp tăng mật số vi khuẩn vi sinh vật sử dụng nitơ vô hệ thống nuôi để sản xuất protein vi sinh vật (Jory, 1995; Burford & Williams, 2001 Theo Avnimelech (1999) nitơ vô kiểm soát nhờ hấp thụ nitơ vi khuẩn để tổng hợp protein để hình thành tế bào vi khuẩn Nguồn carbon đóng vai trò chất cho hệ thống điều hành sản xuất biofloc tế bào protein vi sinh vật (Avnimelech, 1999) Tinh bột carbohydrate nguyên liệu thực vật, có độ tiêu hóa trung bình 80–85% Độ tiêu hóa thay đổi tùy theo nguyên liệu sử dụng phổ biến thức ăn nuôi tôm khả chia sẻ nhu cầu protein (Shiau & Peng, 1992) Bảng 2.1 Thành phần sinh hóa bột gạo Thành phần Carbohydrate Nước Nitơ Lipit Acid hữu Tro Tỉ lệ 74,9% 14% 1,3% 1,5% 0,6% 0,8% ... sâu biofloc đề tài Thử nghiệm nuôi tôm sú theo quy trình biofloc với mật độ thời gian thủy phân bột gạo khác nhau thực 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng mật độ thời gian thủy phân bột. .. TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN MÃ SỐ: D620301 THỬ NGHIỆM NUÔI TÔM SÚ THEO QUY TRÌNH BIOFLOC VỚI MẬT ĐỘ VÀ THỜI GIAN THỦY PHÂN BỘT GẠO KHÁC NHAU Cán hướng dẫn Sinh viên thực... luận văn cấp Lê Bảo Trân iv TÓM TẮT Đề tài Thử nghiệm nuôi tôm sú theo quy trình biofloc với mật độ thời gian thủy phân bột gạo khác nhau thực trại thực nghiệm Khoa Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại