Nghiên cứu sự chuyển hóa vật chất hữu cơ trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng litopenaeus vannamei (boone, 1931) thâm canh” thực sự cần thiết

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ BÍCH VÂN NGHIÊN CỨU SỰ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT HỮU CƠ TRONG AO NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG Litopenaeus vannamei (BOONE, 1931) THÂM CANH Chuyên ngành: Nuôi trồng thuỷ sản Mã số ngành: 9.62.03.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ BÍCH VÂN NGHIÊN CỨU SỰ CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT HỮU CƠ TRONG AO NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG Litopenaeus vannamei (BOONE, 1931) THÂM CANH Chuyên ngành : Nuôi trồng thuỷ sản Mã số ngành : 9.62.03.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Phú Hòa TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12/2020 i MỤC LỤC MỞ ĐẦU Đặt vấn đê Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Những điểm luận án Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược đặc điểm sinh học tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus va (Boone, 1931) 1.2 Chu trình chuyển hóa C, N, P nước 1.2.1 Chu trình Cacbon 1.2.2 Chu trình Nitơ thủy vực 1.2.3 Chu trình Phospho 1.3 Một số nghiên cứu tích lũy, chuyển hóa chất hữu ao tơm 1.4 Một số kết ứng dụng đồng vị bên cacbon nitơ ao tơ 1.5 Tổng quan tình hình ni tơm thẻ chân trắng ở ĐBSCL so với nước 1.5.1 Tình hình ni tơm thẻ chân trắng ĐBSCL so với nước 1.5.2 Năng suất sản lượng tôm thẻ chân trắng ở Bạc Liêu từ 2015-2018 1.5.3 Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng địa bàn tỉnh Bạc Liêu Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Sơ đồ tổng quát nội dung nghiên cứu 2.2 Thời gian, địa điểm đối tượng nghiên cứu 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp điêu tra khảo sát 2.3.2 Phương pháp bố trí thực nghiệm ni tơm thẻ chân trắng ii 2.3.2.1 Ni tơm ao đất khơng lót bạt, không thay nước 2.3.2.2 Nuôi bể composite (500 lít) 2.3.3 Phương pháp thu phân tích chất lượng nước, hàm lượng C, N, P tăng trưởng tơm 2.3.4 Phương pháp xử lý phân tích số liệu Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết điêu tra hiện trạng nuôi tôm thẻ chân trắng ao đất 3.2 Kết nghiên cứu chuyển hóa C, N, P ao ni tơm thẻ chân trắng thâm canh không thay nước ở mật độ 50 100 con/m 3.3 Sự chuyển hóa C, N, P nuôi tôm bê composit không bùn đáy ở mật độ nuôi 50 con/m2 (NT1) 100 con/m2 (NT2) 3.4 So sánh tích lũy, chuyển hóa C, N, P ao bể nuôi tôm thẻ chân trắng Thảo luận chung KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 15N: Đồng vị bên Nitơ 15 13C: Đồng vị bên Cacbon 13 TSV: Virus hội chứng Taura ĐBSCL: Đồng Bằng Sông Cửu Long TCT: Thẻ chân trắng P: Phospho N: Nitơ C: Cacbon TN: Tổng Nitơ TP: Tổng Phospho TOC: Tổng chất hữu (Tổng Cacbon) NTTS: Nuôi trồng thủy sản TOCIntput: Tổng lượng Cacbon đầu vào TOCOutput: Tổng lượng Cacbon đầu TNInput: Tổng lượng Nitơ đầu vào TNOutput: Tổng lượng Nitơ đầu TPOutput: Tổng lượng Phospho đầu TPInput: Tổng lượng Phospho đầu vào Bộ NN&PTNT: Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn TC – BTC: Thâm canh – bán thâm canh CNC: Công nghệ cao STC: Siêu thâm canh iv DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1: Hình dạng ngồi tơm thẻ chân trắng Hình 1.2: Chu trình Cacbon Hình 1.3: Chu trình Nitơ thủy vực Hình 1.4: Chu trình Phospho Hình 1.5: Diện tích sản lượng tơm nước lợ Bạc Liêu Hình 1.6: Năng śt ni tơm thẻ chân trắng khu vực ĐBSCL Hình 2.1: Sơ đồ tóm tắt nội dung nghiên cứu Hình 2.2: Địa điểm điêu tra điểm bố trí thực nghiệm nghiên cứu Hình 2.3: Quy trình cải tạo chuẩn bị ao ni tơm Hình 2.4: Tôm thẻ chân trắng giống cỡ lớn (PL40) thả nuôi bể thí nghiệm Hình2.5: Bố trí thí nghiệm ni tôm thẻ chân trắng bể với hai mật độ Hình 2.6: Thức ăn sử dụng thực nghiệm ni tơm thẻ chân trắng Hình 3.1: Tỷ lê (%) độ sâu ao ni tơm thẻ chân trắng Hình 3.2: Tỉ lệ kích cỡ giống tơm thẻ chân trắng thả ni ở Bạc Liêu Hình 3.3: Tỷ lệ sống tơm ni theo nhóm mật độ Hình 3.4: Tơm thu hoạch từ kết thực nghiệm Hình 3.5: Tốc độ tăng trưởng theo giai đoạn tôm nuôi Hình 3.6: Khối lượng tơm thẻ chân trắng ở hai mật độ tơm ni Hình 3.7: Hàm lượng Hình 3.8: Hàm lượng 13 C, 13 C, 15 15 N tơm, thức ăn, nước bùn đáy N có tôm thức ăn v DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1: Độ mặn tối ưu cho tăng trưởng tỷ lệ sống số lồi tơm Bảng 1.2: Ảnh hưởng oxy hòa tan động vật thủy sản Bảng1.3: Hàm lượng Nitơ đầu vào đầu ao nuôi tôm TCT Bảng 1.4: Hàm lượng Phospho đầu vào đầu ao nuôi tôm TCT Bảng 1.5: Diện tích ni tơm thẻ chân trắng nước từ 2014 đến 2017 Bảng 1.6: Sản lượng tôm thẻ chân trắng ở ĐBSCL so với nước từ 2014 đến 2017 Bảng 1.7 Thống kê nuôi tôm thẻ chân trắng ở Bạc Liêu Bảng 2.1: Các thơng số thí nghiệm nuôi thực nghiệm với nghiệm thức Bảng 2.2: Các thơng số bố trí thí nghiệm ni bể với nghiệm thức Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng loại thức ăn sử dụng cho tôm nuôi Bảng 2.4 Tóm tắt số mẫu thu phân tích mẫu nội dung nghiên cứu Bảng 3.1: Độ tuổi trình độ kỹ thuật nuôi tôm nông hộ ở BL Bảng 3.2: Mùa vụ nuôi tôm tại điểm khảo sát Bảng 3.3: Diện tích mật độ tơm từ khảo sát thực tế Bảng 3.4: Kết điêu tra hiện trạng nuôi tôm thẻ chân trắng ở Bạc Liêu Bảng 3.5: Năng suất tỷ lệ sống tôm thu hoạch theo nhóm mật độ Bảng 3.6: So sánh hệ số thức ăn từ khảo sát nghiên cứu khác Bảng 3.7: Tổng lượng tỷ lệ N, C, P tích lũy ao qua vụ ni Bảng 3.8: Sự biến động nhiệt độ pH mật độ tôm nuôi Bảng 3.9: Sự biến động yếu tố độ mặn, độ kiêm mật độ tôm nuôi Bảng 3.10: Tăng trưởng tỉ lệ sống tôm nuôi ở mật độ tôm nuôi Bảng 3.11: Biến động Nitrite mật độ tôm nuôi Bảng 3.12: Sự biến động hàm lượng Nitrate mật độ tôm nuôi Bảng 3.13: Sự biến động tổng hàm TOC mật độ tôm nuôi vi Bảng 3.13: Sự biến động tổng hàm TOC mật độ tôm nuôi Bảng 3.14 Biến động TN mật độ tôm nuôi Bảng 3.15: Biến động hàm lượng Phospho (TP) mật độ tôm nuôi Bảng 3.16 Tăng trưởng tỷ lệ sống tôm nuôi ở mật độ tơm ni Bảng 3.17: Tích lũy Cacbon mật độ tôm nuôi khác Bảng 3.18: Tích lũy Nitơ mật độ tơm ni khác Bảng 3.19: Tích lũy Phospho mật độ tôm nuôi khác Bảng 3.20: Sự biến động số yếu tố thủy lý mật độ tôm nuôi Bảng 3.21: Sự biến động hàm lượng TAN (mg/L) mật độ tôm nuôi Bảng 3.22: Sự biến động hàm lượng Nitrite (mg/L) mật độ tôm nuôi Bảng 3.23: Sự biến động hàm lượng Nitrate (mg/L) mật độ tôm nuôi Bảng 3.24: Sự biến động hàm lượng TOC mật độ tôm nuôi (mg/L) Bảng 3.25: Sự biến động tổng hàm lượng Nitơ (TN) mật độ tôm nuôi Bảng 3.26 Sự biến động hàm lượng Phospho mật độ tôm nuôi Bảng 3.27: Các thông số kết bể nuôi tôm ở mật độ khác Bảng 3.28: Chuyển hóa Cacbon bể ni tơm ở mật độ khác Bảng 3.29: Chuyển hóa Nitơ bể ni tôm ở mật độ khác Bảng 3.30: Chuyển hóa Phospho bể ni tơm ở mật độ khác Bảng 3.31 Bảng tính đồng vị bên bể vii TÓM TẮT Nghiên cứu thực hiện từ tháng 6/2015 đến tháng 12/2018 nhằm đánh giá (1) hiện trạng ni tơm thẻ chân trắng tích lũy, chuyển hóa C, N, P ao ni tơm thẻ chân trắng thâm canh tỉnh Bạc Liêu; (2) nghiên cứu chuyển hóa C, N, P ao ni tơm thẻ chân trắng thâm canh ở mật độ khác ao đất bể composite không thay nước suốt vụ nuôi (3) xác định biến đổi C, N, P tôm thẻ chân trắng xác định nguồn gốc C, N tích lũy tơm thẻ chân trắng phương pháp đồng vị bên 13 C 15 N Phương pháp nghiên cứu sử dụng liệu sơ cấp (bảng câu hỏi) để đánh giá hiện trạng nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh ở tỉnh Bạc Liêu với số phương pháp phân tích sinh hóa để xác định hàm lượng C, N, P tích lũy mơi trường tơm ni ao Kết điêu tra 68 hộ nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh địa bàn tỉnh Bạc Liêu có số lượng hộ ni vụ/năm, chiếm 26%; vụ/năm, chiếm 71% vụ/năm có 3% Số lượng hộ nuôi tập trung từ tháng 1-3 chiếm đa số (83%) vào tháng cịn lại ni thấp (17%) Diện tích ao ni từ 0,2-0,4 ha/ao (76%) thả nuôi với mật độ từ 60-80 con/m (83,8%) Tỷ lệ sống trung bình tơm ni với tỉ lệ cao 83,8%; đạt suất 10,2 tấn/ha/vụ; FCR với giá trị trung bình 1,27 Kết nghiên cứu nuôi thực nghiệm tôm thẻ chân trắng thâm canh ao đất với mật độ 50 100 con/m tỉ lệ sống trung bình 75% 65%; suất đạt 2,7 5,8 tấn/ha với giá trị FCR trung bình 1,27 1,3 tương ứng Kết phân tích cho thấy tỷ lệ C, N, P tích lũy ở thí nghiệm ni tơm thẻ 2 chân trắng ao đất ở mật độ 50 con/m 100 con/m có giá trị cao (C: 85,383,6%;N: 81,2-77,4% P: 95,8-96%) Trong đó, hàm lượng tích lũy thí nghiệm ni tơm thẻ chân trắng bể composite có giá trị thấp nhiêu (C: 8,46-6,2, N: 62,9-49,2%, P: 39,5-48,5%) Mức độ chuyển hóa hàm lượng C, N, P từ bên ngồi (thức ăn, đất, nước) thành sinh khối tơm thường thấp giảm dần từ môi trường tôm nuôi ao đất đến nuôi tôm bể composite Ngồi ra, tỷ lệ chuyển hóa C, N, P thành viii sinh khối tôm nuôi ao đất cao với giá trị tương ứng C, N, P (C: 13,9-16,91%; N: 18,62-22,6; P: 4,43-4,04%) Trong đó, tỷ lệ tích lũy C, N vào tơm ni bể composite thấp với giá trị tương ứng (C: 11,9-11,3,N: 19,320,4 P: 3,59-4,26%) Kết nghiên cứu xác định Nitơ tích lũy tơm ni có nguồn gốc từ thức ăn cung cấp thơng qua việc sử dụng đồng vị 13 15 bên δ C δ N 124 Phụ lục 3: C,N,P nước bùn đáy ao NITƠ _ VÀO Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-50 MATDO-60 MATDO-80 MATDO-70 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed NITƠ_RA Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-50 MATDO-60 MATDO-70 MATDO-80 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 125 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed CACBON_VÀO Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-50 MATDO-60 MATDO-80 MATDO-70 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed CACBON_RA Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-50 MATDO-60 MATDO-70 MATDO-80 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed 126 a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed CACBON_TỒN Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-50 MATDO-60 MATDO-80 MATDO-70 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed PHOSPHO_VÀO Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-50 MATDO-60 MATDO-80 MATDO-70 MATDO-100 Sig 127 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed PHOSPHO_RA Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-50 MATDO-60 MATDO-70 MATDO-80 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed PHOSPHO_TỒN Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-50 MATDO-60 MATDO-80 MATDO-70 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed 128 a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed TL_NITO_RA Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-70 MATDO-60 MATDO-50 MATDO-80 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed TL_NITO_TỒN Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-100 MATDO-80 MATDO-50 MATDO-60 MATDO-70 129 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed TL_CACBON_RA Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-70 MATDO-60 MATDO-50 MATDO-80 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed TL_CACBON_TỒN Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-100 MATDO-80 MATDO-50 MATDO-60 MATDO-70 130 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed TL_PHOTPHO_RA Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-70 MATDO-60 MATDO-50 MATDO-80 MATDO-100 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed TL_PHOTPHO_TỒN Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-100 MATDO-80 MATDO-50 MATDO-60 MATDO-70 Sig 131 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed 132 Phụ lục 4: C,N,P tôm ni 15 13 Các mẫu thu để phân tích đồng vị bên δ N δ C Thông số phân tích Tơm giống (‰) Nước ban đầu (‰) Mẫu thức ăn (‰) Tôm thương phẩm (‰) Nước thu hoạch (‰) Mẫu bùn thu hoạch (‰) 133 Phụ lục 5: Tăng trưởng tỉ lệ sống tôm FCR Between Groups Within Groups Total FCR Duncan a,b NGHIEMTHUC MATDO-100 MATDO-80 MATDO-50 MATDO-60 MATDO-70 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13,505 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed Thức ăn, tỉ lệ sống, suất Paired Samples Statistics Pair MD50 134 MD100 Pair MD50 MD100 Pair MD50 MD100 Pair MD50 MD100 Pair MD50 MD100 Paired Samples Correlations Pair MD50 & MD100 Pair MD50 & MD100 Pair MD50 & MD100 Pair MD50 & MD100 Pair MD50 & MD100 THỨC ĂN_FCR_NĂNG SUẤT_TL SỐNG Paired Samples Statistics Pair TA50 TA100 Pair FCR50 FCR100 Pair NS50 NS100 135 Pair TLS50 TLS100 Pair TA50 & TA100 Pair FCR50 & FCR100 Pair NS50 & NS100 Pair TLS50 & TLS100 Các thơng số phân tích từ tôm giống, thức ăn tôm thương phẩm Thông số phân tích Nitơ tơm giống (%) Carbon tơm giống (%) Phospho tôm giống (%) Nitơ thức ăn (%) Carbon thức ăn (%) Phospho thức ăn (%) Nitơ tôm thương phẩm (%) Carbon tôm thương phẩm (%) Phospho tôm thương phẩm (%) 136 Thông số nước, tôm giống, thức ăn, bùn đáy thả thu hoạch tôm Thông số phân tích TN tơm giống (%) TOC tơm giống (%) TP tôm giống (%) TN tôm thương phẩm (%) TOC tôm thương phẩm (%) TP tôm thương phẩm (%) TN thức ăn 40% (%) TN thức ăn 42% (%) TOC thức ăn 42% (%) TOC thức ăn 40% (%) TP thức ăn 42% (%) TP thức ăn 40% (%) TN bùn thả giống (%) TN bùn thu hoạch (%) TP bùn thả giống (%) TP bùn thu hoạch (%) TOC bùn thả giống (mg/kg) 137 TOC bùn thu hoạch (mg/kg) TN nước ban đầu (mg/L) TN nước thu hoạch (mg/L) TOC nước ban đầu (mg/L) TOC nước thu hoạch (mg/L) TP nước ban đầu (mg/L) TP nước thu hoạch (mg/L) Các thông số phân tích từ tơm giống, nước, thức ăn tơm thương phẩm Thơng số phân tích TN tơm giống (%)* TOC tôm giống (%)* TP tôm giống (%)* TN tôm thương phẩm (%)* TOC tôm thương phẩm (%)* TP tôm thương phẩm (%)* TN thức ăn (%) TOC thức ăn (%) TP thức ăn (%) TN bùn thu hoạch (%) TP bùn thu hoạch (%) TOC bùn thu hoạch (%) TN nước ban đầu (mg/L) TN nước ban đầu VC (mg/L) TN nước ban đầu HC (mg/L) TN nước thu hoạch (mg/L) TN nước thu hoạch VC (mg/L) TN nước thu hoạch HC (mg/L) 138 TOC nước ban đầu (mg/L) TOC nước thu hoạch (mg/L) TP nước ban đầu (mg/L) TP nước thu hoạch (mg/L) (*) Tính theo trọng lượng tươi ... ni tôm thâm canh Từ thực trạng vậy, việc ? ?Nghiên cứu chuyển hóa vật chất hữu ao nuôi tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei (Boone, 1931) thâm canh” thực cần thiết Tuy nhiên, để kết nghiên. .. CHÍ MINH NGUYỄN THỊ BÍCH VÂN NGHIÊN CỨU SỰ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT HỮU CƠ TRONG AO NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG Litopenaeus vannamei (BOONE, 1931) THÂM CANH Chuyên ngành : Nuôi trồng thuỷ sản Mã số ngành... nên tôm ni dễ bị nhiễm bệnh Thực tế có số biện pháp quản lý môi trường ao nuôi tôm nghiên cứu ứng dụng ở ĐBSCL chưa có cơng trình nghiên cứu vê chuyển hóa chất hữu ao nuôi tôm thẻ chân trắng