KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM VI SINH VẬT ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI TÔM. LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

Các quy trình này đều hướng người nuôi đến sử dụng sản phẩm của họ càng nhiều càng tốt nên tình trạng lạm dụng thuốc, hóa chất, chất kháng sinh rất phổ biến, làm ô nhiễm môi trường, lờn

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -

Trần Quang Vinh

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM VI SINH

VẬT ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI TÔM

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

Thành phố Hồ Chí Minh 07- 2019

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -

Trần Quang Vinh

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM VI SINH

VẬT ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI TÔM

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm

Mã số: 8420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Hướng dẫn: TS Nguyễn Hữu Phúc

Thành phố Hồ Chí Minh 07- 2019

I

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi được sự hướng dẫn tận tình của thầy TS Nguyễn Hữu Phúc Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn chưa từng được công bố trong công trình nào khác Các số liệu và trích dẫn trong Luận văn đảm bảo tính chính xác, tin cậy và trung thực

Tôi xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng 7 năm 2019

Tác giả

Trần Quang Vinh

II

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian theo học tại Học Viện Khoa Học và Công Nghệ, tôi đã được tạo điều kiện tốt nhất trong học tập, nghiên cứu từ Học Viện Khoa Học

và Công Nghệ và Viện Sinh Học Nhiệt Đới

Tôi đã nhận được sự tận tình chỉ dẫn của Quý Thầy Cô trong Học Viện,

sự chu đáo của cán bộ, nhân viên ở các đơn vị của Học Viện

Đây cũng là thời kỳ gắn bó và giúp đỡ đầy thiện chí của tập thể bạn bè tôi

ở lớp Cao học Sinh học thực nghiệm 2017A, Học Viện Khoa Học và Công Nghệ, Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam

Để có được bản luận văn thạc sĩ này, tôi vô cùng biết ơn Thầy Tiến sĩ Nguyễn Hữu Phúc luôn tận tâm, hết lòng nâng bước cho nhiều thế hệ học trò, người đã gắn bó không mệt mỏi với sự nghiệp trồng người, đã cho tôi nhiều ý kiến quí báu trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi không quên lòng nhiệt tình, sâu sát, lo lắng, chia sẻ của Ban lãnh đạo Viện Sinh Học Nhiệt Đới, và các đồng nghiệp đã quan tâm tạo điều kiện, giúp

đỡ, cũng như sự tiếp sức chân tình và hiệu quả từ gia đình nhỏ của tôi

Em xin chân thành cảm ơn !

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 07 năm 2019 Tác giả

Trần Quang Vinh

III

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt

VPAHPND Vibrio parahaemolyticus Acute

hepatopancreatic necrosis disease

VASEP Vietnam Association of Seafood

Exporters and Producers

Hiệp Hội chế biến và Xuất khẩu thuỷ sản Việt Nam BOD Biochemical oxygen demand Nhu cầu oxy sinh học COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học

TSA Tryptic Soy Agar Môi trường ban đầu nuôi

cấy khuẩn lạc TCBS Thiosulfate Citrate Bile Salts

Sucrose

Môi trường phân lập chọn

lọc Vibrio sp

TOC Total organic carbon Tổng cacbon hữu cơ

FCR Feed Conversion Ratio Hệ số chuyển đổi thức ăn EDTA Ethylene Diamine Tetraacetic

Acid

Acid hữu cơ mạnh

IV

Danh mục các bảng

Bảng 1.1: Hiệu quả sử dụng Probiotic trong nuôi thủy sản: 9 Bảng 2.1: Phương pháp phân tích chất lượng nước: 46 Bảng 3.1: Một số chủng vi sinh phân lập đã được chọn lọc : 51 Bảng 3.2: Đặc điểm phát triển và tạo acid lactic của các chủng

vi khuẩn lactic: 63 Bảng 3.3 : Số lượng vi sinh trong EM: 73

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của chế phẩm probiotic đến tỷ lệ sống và năng suất tôm: 75 Bảng 3.5: Báo cáo giai đoạn các kết quả thử nghiệm chế phẩm trong ao nuôi tôm sú: 76 Bảng 3.6: Biến động các yếu tố chất lượng nước trong ao nuôi tôm: 77

V

Danh mục các hình

Hình 1.1: Sơ đồ ảnh hưởng của các chế phẩm vi sinh sử dụng trong thủy sản: 10

Hình 2.1: máy đo DO, pH,… 49

Hình 2.2: Máy phá mẫu COD 50

Hình 2.3: Máy đo BOD5 50

Hình 2.4: Máy đo chỉ tiêu Amonium, nitrate, nitrite, 51

Hình 3.1: Khả năng sinh tổng hợp amylase của các chủng Bacillus sp 53

Hình 3.2: Khả năng sinh tổng hợp protease của các chủng Bacillus sp 54

Hình 3.3: Ảnh hưởng pH đến khả năng sinh tổng hợp amylase 55

Hình 3.4 Hoạt lực enzym protease của các chủng Bacillus sp 56

Hình 3.5: Hoạt lực enzym amylase của chủng Bacillus sp 57

Hình 3.6: Hoạt lực emzyme protease của chủng Bacillus sp 58

Hình 3.7: Sự biến động số lượng Vibrio sp 59

Hình 3.8: Sự biến động Bacillus sp trong nước nuôi tôm 60

Hình 3.9: Sự biến động của Vibrio sp trong tôm theo thời gian 61

Hình 3.10: Sự biến động số lượng Bacillus sp trong tôm 62

Hình 3.11: Lactobacillus sp Lac 1 ; Lactobacillus acidophilus Lac 2 65

Hình 3.12: Lactobacillus sp Lac 3 ; Lactobacllus acidophilus Lac 4 65

Hình 3.13: Lactobacillus sp Lac 5 ; Lactobacillus sp Lac 6 66

Hình 3.14: Lactobacillus sp Lac 7 ; Lactobacillus sp Lac 8 66

Hình 3.15: Streptococcus sp Lac 9 ; Streptococcus sp Lac 10 67

Hình 3.16: Lactobacillus sp Lac 11 ; Lactobacillus sp Lac 12 67

Hình 3.17: Streptoccocus sp Lac 13; Streptococcus sp Lac 14 67

Hình 3.18: Lactobacillus sp Lac 16 ; Lactobacillus sp Lac 17 68

Hình 3.19: Lactobacillus sp Lac 18 ; Tế bào vi khuẩn Lactobacillus sp 68

VI Hình 3.20: Sự biến động pH của khi nuôi EM 72

Sơ đồ 3.1: Sơ đồ khối chế tạo EM gốc và các loại EM khác 71

VII

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC: 5

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC: 7

1.3 ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC TRONG AO NUÔI TÔM: 8

1.3.1 Các chế phẩm vi sinh sản xuất từ các loài vi khuẩn Bacillus sp và các vi khuẩn khác: 10

1.3.2 Chế phẩm EM: 10

1.3.3 Vi sinh quang tự dưỡng: 12

1.3.3.1 Giới thiệu chung về vi khuẩn quang tự dưỡng: 12

1.3.3.2 Ảnh hưởng của các nhân tố lý hóa đến sinh trưởng của vi khuẩn quang hợp tía không lưu huỳnh: 14

1.3.3.3 Ứng dụng của VKQH tía trong nuôi trồng thuỷ sản: 15

1.4 DỊCH BỆNH TÔM: 19

1.4.1.Tình hình bệnh tôm trên thế giới: 19

1.4.2 Tình hình dịch bệnh tôm tại Việt Nam: 20

1.4.3 Vi khuẩn Vibrio sp: 23

1.5 CHẤT HỮU CƠ TRONG CÁC AO NUÔI TÔM: 24

1.5.1 Nguồn gốc chất hữu cơ trong các ao thủy sinh: 24

1.5.2 Chất hữu cơ từ nguồn nước cấp: 24

1.5.3 Chất hữu cơ từ thức ăn : 24

1.5.4 Chất hữu cơ từ phân bón: 25

1.5.5 Chất hữu cơ hình thành trong quá trình nuôi tôm: 25

1.6 VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI VẬT CHẤT TRONG AO NUÔI THỦY SẢN: 28

1.6.1 Phân huỷ các hợp chất carbon: 28

VIII 1.6.2 Vai trò vi sinh vật trong việc chuyển hóa các hợp chất chứa

nitrogen: 30

1.6.2.1 Phân giải protein amon hóa : 30

1.6.2.2 Vi sinh vật tham gia vào quá trình nitrat hóa (Nitrification) : 30

1.6.3 Biến đổi sulfur: 34

1.7 CÁC YẾU TỐ HÓA LÝ TỚI MÔI TRƯỜNG NUÔI TÔM: 35

1.7.1 Yếu tố vật lý: 35

1.7.2 Yếu tố hóa học: 36

1.7.3 Yếu tố sinh học: 37

CHƯƠNG 02: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU: 38

2.1.1 Các chủng vi sinh vật dùng trong nghiên cứu hiện có tại Viện Sinh học nhiệt đới 38

2.1.2 Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm: 39

2.1.2.1 Đánh giá sơ bộ khả năng sinh tổng hợp amylase, protease của một số chủng Bacillus sp 39

2.1.2.2 Xác định ảnh hưởng của pH môi trường đến khả năng sinh tổng hợp enzym amylase của các chủng Bacillus sp: 39

2.1.2.3 Xác định ảnh hưởng của pH môi trường đến khả năng sinh tổng hợp enzym protease của các chủng Bacillus: 40

2.1.2.4 Xác định hoạt tính emzyme amylase theo phương pháp Smith và Roe (1946) 40

2.1.2.5 Xác định hoạt tính enzyme protease theo phương pháp Anson 41

2.1.3 Thử nghiệm chế phẩm sinh học vi sinh trong phòng thí nghiệm: 44

2.1.4 Thử nghiệm tại ao nuôi: 45

2.1.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm: 45

2.1.4.2 Phương pháp quản lý chất lượng nước: 46

IX

2.1.4.2.1 Phương pháp xác định chỉ tiêu hóa lý nước: 46

2.1.4.2.2 Phương pháp xác định mật độ vi khuẩn trong nước: 47

2.1.4.2.3 Phương pháp phân tích tăng trưởng và năng suất tôm nuôi: 47

2.1.5 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu: 47

2 2 MỘT SỐ HÓA CHẤT, THIẾT BỊ DÙNG TRONG PHÂN TÍCH MẪU VI SINH, HÓA LÝ: 48

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51

3.1 CHỌN LỌC CÁC CHỦNG BACILLUS SP SỬ DỤNG TRONG NUÔI TÔM 51

3.1.1 Chọn lọc các chủng đối kháng với Vibrio 51

3.1.2 Xác định khả năng sinh tổng hợp emzyme của các chủng vi sinh: 53

3.1.2.1 Xác định khả sinh tổng hợp amylase của các chủng Bacillus sp: 53

3.1.2.2 Khả năng sinh tổng hợp emzym protease của các chủng Bacillus sp sử dụng trong nuôi tôm : 54

3.1.2.3 Ảnh hưởng pH môi trường đến khả năng sinh tổng hợp enzym amylase của các chủng Bacillus sp sử dụng trong nuôi tôm sú: 55

3.1.2.4 Ảnh hưởng pH môi trường đến khả năng sinh tổng hợp enzym protease của các chủng Bacillus sp: 56

3.1.2.5 Xác định hoạt tính amylase của chủng Bacillus sp: 57

3.1.2.6 Hoạt tính enzym protease của một số chủng Bacillus sp: 58

3.1.3 Thử nghiệm tính đối kháng các chủng với vi khuẩn Vibrio sp trong phòng thí nghiệm: 59

3.1.3.1 Sự biến động số lượng vi khuẩn Vibrio sp: 59

3.1.3.2 Sự biến động số lượng vi khuẩn Bacillus sp: 60

3.1.3.3 Sự biến động Vibrio sp trong tôm thử nghiệm: 61

3.1.3.4 Sự biến động Bacillus sp trong ruột tôm: 62

X

3.2 NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM EM : 63

3.2.1 Chọn chủng vi khuẩn lactic: 63

3.2.2 Chọn chủng nấm men: 69

3.2.3 Chế tạo chế phẩm EM: 69

3.2.3.1.Nguyên liệu: 69

3.2.3.2 Sơ đồ khối tạo chế phẩm EM: 71

3.2.3.3 Sự biến đổi pH khi nuôi EM: 72

3.2.3.4 Kết quả kiểm tra vi sinh trong EM: 73

3.3 KẾT QUẢ SO SÁNH ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM EM VÀ BACILLUS ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ HIỆU QUẢ NUÔI TÔM: 74

3.3.1 Ảnh hưởng chế phẩm Bacillus sp đến chất lượng nước ao nuôi tôm tại Cần Giờ và Nhà Bè: 74

3.3.1.1 Khảo nghiệm chế phẩm tại Cần Giờ: 74

3.3.1.2 Khảo nghiệm chế phẩm ở huyện Nhà Bè: 76

3.3.1.3 Một số chỉ tiêu hóa lý phân tích ao thử nghiệm: 77

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78

4.1 KẾT LUẬN 78

4.2 KIẾN NGHỊ 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

PHỤ LỤC 83

2019, ngành thủy sản Việt Nam sẽ tiếp tục tăng trưởng xuất khẩu đạt mức

10 tỷ USD, trong đó xuất khẩu tôm phấn đấu đạt 4,2 tỷ USD tiến tới nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu đạt 508 nghìn tấn vào năm 2020 và

678 nghìn tấn vào năm 2030 [1]

Hiện nay, vẫn còn rất nhiều kẽ hở trong việc quản lý sản xuất tôm Quản lý môi trường, dịch bệnh trong nuôi tôm còn nhiều hạn chế, đã dẫn tới lây lan dịch bệnh Thực tế người dân chưa áp dụng mà chỉ biết nuôi theo quy trình của các công ty bán giống, thức ăn, chế phẩm sinh học tổ chức tập huấn tận vùng nuôi Các quy trình này đều hướng người nuôi đến sử dụng sản phẩm của họ càng nhiều càng tốt nên tình trạng lạm dụng thuốc, hóa chất, chất kháng sinh rất phổ biến, làm ô nhiễm môi trường, lờn thuốc, không an toàn và ảnh hưởng tới chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm Trong khi đó hiện nay, thị trường thức ăn nuôi tôm, thuốc và hóa chất các loại phụ thuộc trên 80% vào các doanh nghiệp có vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài Nghề nuôi trồng thủy sản chúng ta đang đương đầu với nhiều loại bệnh khác nhau: bệnh phát sáng,

bệnh đầu vàng, trong đó bệnh EMS nguyên nhân là do vi khuẩn Vibrio sp gây ra trên tôm, vi khuẩn Vibrio sp chịu được nồng độ muối cao cho nên chúng có thể sống được ở môi trường nước lợ hoặc nước mặn, Vibrio sp

là vi khuẩn phát sáng sống bám trên động vật giáp xác và ruột của động vật nước Theo báo cáo FAO khẳng định (Food and Agriculture

2 Organization of the United Nations FAO, 2013) chỉ ra rằng độc tính của

Vibrio sp được phát hiện trên động vật thủy sinh, đặc biệt là họ penaeids

ở Châu Á, vi khuẩn Vibrio sp là nguyên nhân chủ yếu đối với bệnh EMS

và báo cáo mới đây nhất của (Anuphap Prachumwat et al., 2018) công bố tại tạp chí thủy sản thế giới cũng chỉ ra rằng nguyên nhân cũng vậy Theo (Han et al., 2017) tác nhân gây bệnh đã được báo cáo vào năm 2013

Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) mà sau này đều mang một

plasmid (PVA) mã hóa các Pir - như gen độc tố nhị phân Pir VPA và Pir VPB VPAHPND phân lập khuẩn lạc trong dạ dày tôm và giải phóng độc

tố nhị phân gây ra sự bong tróc lớn của các tế bào biểu mô ống hình ống

và tử vong, plasmid và các biến thể xảy ra ở nhiều loại huyết thanh V

parahaemolyticus và cả ở các loài Vibrio khác như V harveyi, V campbellii, và V owensii., dịch bệnh do vi khuẩn Vibrio sp gây ra trên

toàn thế giới, ở Việt Nam trong những năm gần đây diện tích bị bệnh không ngừng gia tăng trên diện rộng, Ngày nay FAO đã xác định sử dụng probiotic là biện pháp chủ yếu để cải thiện chất lượng môi trường thủy sản Để phòng trị bệnh hoại tử gan tụy, biện pháp hàng đầu là phòng

và trị bệnh cho tôm nuôi hiệu quả, cần thay thế thuốc kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản, bổ sung các chất khoáng và sử dụng probiotic trong thức ăn (Gomez-Gil et al., 2000), xử lý nước của thủy sản nuôi là lựa chọn tốt nhất trong xu thế hiện nay Mặc dù ngày nay người nuôi tôm Việt nam đang sử dụng khá nhiều các chế phẩm vi sinh, nhưng phần lớn đều là các sản phẩm nhập nội

Các chế phẩm vi sinh là nguyên liệu hết sức quan trọng hiện nay thay thế phương pháp dùng kháng sinh, số lượng các chế phẩm vi sinh phổ biến trên thị trường hiện nay một phần lớn là nhập khẩu và một phần còn lại là sản xuất trong nước Vì vậy trong chương trình thực hiện luận văn

thạc sĩ chúng tôi chọn đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của một số chế phẩm vi sinh vật đến chất lượng nước ao nuôi tôm”

3 MỤC TIÊU:

- Nghiên cứu và sản xuất hai chế phẩm xử lý môi trường nước ao nuôi tôm và phòng chống vi khuẩn gây bệnh cho tôm

- Đánh giá hiệu quả của hai loại chế phẩm vi sinh đang sử dụng nhiều

trong nuôi tôm là chế phẩm Bacillus nhiệt đới và chế phẩm EM gốc nhiệt đới đến chất lượng nước ao nuôi tôm và phòng chống Vibrio sp gây

bệnh cho tôm nuôi ở trong phòng thí nghiệm

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:

- Chọn lọc một số chủng vi khuẩn Bacillus sp để tạo chế phẩm

Bacillus nhiệt đới kháng Vibrio sp dùng trong nuôi tôm

- Phân lập và chọn một số chủng vi khuẩn Lactic để tạo chế phẩm EM

gốc nhiệt đới

- Nghiên cứu ảnh hưởng của 02 chế phẩm vi sinh Bacillus nhiệt đới

và EM gốc nhiệt đới đến chất lượng nước và hiệu quả tôm nuôi trong phòng thí nghiệm và ngoài ao nuôi tôm thương phẩm

4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Theo nhóm nghiên cứu về thị trường tôm tại Hội nghị Thị trường Thủy sản Toàn cầu (GSMC), sự tăng trưởng mạnh từ Ấn Độ và Trung Quốc, sự phục hồi sản lượng từ các nước Mỹ Latinh và châu Á khác sẽ thúc đẩy sản lượng tôm thế giới vượt qua 3,5 triệu tấn năm 2018 [1]

Cùng với sản lượng tăng từ Ấn Độ và Ecuador, sản lượng tôm Việt Nam cũng dự báo tăng trong năm 2018 Trung Quốc, Thái Lan và Indonesia cũng dự kiến phục hồi sản lượng

Ngành nuôi (tôm thẻ “Litopenaeus vannamei” và tôm sú “Penaeus

monodon”) gọi chung là nuôi tôm nước lợ chiếm vị trí đặc biệt quan

trọng trong chiến lược phát triển kinh tế ngành thủy sản Việt Nam hơn 10 năm qua Cùng với quá trình chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi và chuyển đổi đất nông nghiệp, đất làm muối năng suất thấp sang nuôi tôm ở các tỉnh ven biển, nhờ vậy mà ngành tôm có sự tăng trưởng vượt bậc cả

về diện tích, sản lượng và giá trị xuất khẩu

Việt Nam đang là nước xuất khẩu thủy sản đứng thứ 3 thế giới sau Trung Quốc và Na Uy và sản phẩm thủy sản đã có mặt ở 160 thị trường Theo báo cáo mới đây của Tổng cục thủy sản năm 2018, giá trị sản xuất thủy sản năm 2018 đạt khoảng 228.139,8 tỷ đồng, tăng 7,7% so với năm

2017, tổng sản lượng đạt khoảng 7,74 triệu tấn, tăng 7,2%, trong đó sản lượng sản lượng khai thác đạt 3,59 triệu tấn, tăng 6,0%, nuôi trồng đạt 4,15 triệu tấn, tăng 8,3% (trong đó, cá tra đạt 1,251 triệu tấn, tôm các loại 723,8 nghìn tấn: tôm nước lợ 683,4 nghìn tấn gồm tôm sú 256,4 nghìn tấn, tôm chân trắng 427,0 nghìn tấn); giá trị xuất khẩu thủy sản đạt 8,317

tỷ USD Diện tích nuôi tôm nước lợ đạt 721,1 nghìn ha, trong đó tôm sú 622,4 nghìn ha, tôm chân trắng 98,7 nghìn ha [1]

Việc nghiên cứu một căn bệnh do vi khuẩn tương tự gây ra cũng rất

quan trọng Ví dụ: vi khuẩn phát quang Vibrio có tên gọi là “Vibrio

harveyi” đã phá hủy ngành nuôi tôm ở Philippines vào đầu những năm

1990 Một số bài học liên quan cũng được rút ra từ nghiên cứu này Ví

5

dụ, ở trại ương giống, người ta phát hiện Vibrio harveyi tấn công trứng

tôm Người ta buộc phải rửa trứng để khi ấu trùng được ươm, ấu trùng sẽ

có tỉ lệ sống nhiều hơn Điều này có nghĩa là việc kiểm soát cơ sở ương giống sẽ rất quan trọng trong việc ngăn ngừa EMS phát tán từ giống bố

mẹ sang tôm post

Cơ chế tác dụng của các chế phẩm vi sinh theo một số cơ chế sau đây thường được nói đến [2]:

- Sinh ra các chất ức chế

- Cạnh tranh các chất dinh dưỡng

- Cạnh tranh các vị trí bám trong hệ thống đường ruột

- Tăng cường đáp ứng miễn dịch

- Đóng góp các enzym đường ruột

- Là nguồn chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng

- Cải thiện chất lượng nước

- Quan hệ với phytoplanton

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC:

Việc sử dụng chủng Vibrio alginolyticus phân lập từ nước biển để thử trên ấu trùng tôm Litopenaeus vannamei Kết quả là tôm không bị

chết ở lô thử nghiệm có nhiễm vi khuẩn gây bệnh, trong khi ở đối chứng

tôm chết 100% sau 96 giờ cho nhiễm vi khuẩn V parahaemolyticus ở mật

độ 2 103 tế bào/ml [3]

Ngo, Hai & Fotedar, Ravi (2010) [4] Đã chỉ ra ba chủng vi

khuẩn, Bacillus, Lactobacillus và Pseudomonas, thường được dùng làm

men vi sinh trong nuôi tôm Việc bổ sung vào thức ăn có hiệu quả hơn trong việc chuyển chế phẩm sinh học vào động vật so với việc áp dụng trực tiếp vào hệ thống nuôi Dùng quá liều hoặc sử dụng men vi sinh kéo dài có thể gây ức chế miễn dịch Mật độ tế bào của 10 đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU) mỗi ml được khuyến nghị rộng rãi Một sự kết hợp của

6 các chế phẩm sinh học mang lại kết quả tốt hơn cho vật chủ so với các chế phẩm sinh học riêng lẻ Probiotic cải thiện chất lượng nước trong khi giảm vi khuẩn gây bệnh Probiotic cho thấy tác dụng tích cực thông qua

sự cải thiện các phản ứng sinh lý và miễn dịch của tôm Probiotic đang ngày càng trở nên quan trọng và phổ biến hơn trong bất kỳ nghề nuôi tôm hữu cơ nào [5]

Ở Châu Á đã có nhiều nghiên cứu sử dụng các chế phẩm vi sinh trong nuôi tôm, đặc biệt ở Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan

Jiravanichpaisal et al.(1997) đã sử dụng Lactobacillus sp trong nuôi tôm

sú (P monodon Fabrius)[6]

Ở Trung Quốc, nghiên cứu probiotic trong nuôi thủy sản được tập trung vào vi khuẩn quang hợp QIAN Dayi et al (2005) nghiên cứu 3

chủng vi khuẩn quang hợp sử dụng cho tôm (P chinensis) bằng cách cho

vào thức ăn hoặc cho và nước nuôi tôm cho thấy có sự gia tăng khả năng phát triển của tôm, loại trừ nhanh chóng NH3-N, H2S, acid hữu cơ và những chất có hại, cải thiện chất lượng nước, cân bằng độ pH [7]

Một số nghiên cứu mới đây được thực hiện để nghiên cứu in vitro tác

dụng đối kháng của Lactobacillus sp, chống lại vi khuẩn Vibrio harveyi

gây bệnh trên tôm Với mục đích này, các mẫu tôm được thu thập từ ba nơi khác nhau tại Batiaghata upazilla, Khulna Mang và ruột được lấy ra

từ các mẫu để xác định đối kháng của vi khuẩn Lactobacillus sp, và

Vibrio sp Kết quả cho thấy vi khuẩn Lactobacillus spp đã được tìm thấy

nhiều hơn Vibrio sp cả trong mang và ruột; mang tôm chứa vi khuẩn

Vibrio sp cao hơn trong ruột V harveyi được tách ra khỏi Vibrio sp với

các loại xét nghiệm sinh hóa khác nhau: ( nhuộm Gram, xét nghiệm Motility, xét nghiệm Indole, xét nghiệm VP, xét nghiệm MR, Arginine dihydrolase, thử nghiệm dung nạp muối, tăng trưởng ở các khoảng nhiệt

độ khác nhau và màu khuẩn lạc trên môi trường thạch TCBS) Đã tuyển

chọn các V harveyi và cấy giống Trong thử nghiệm trong ống nghiệm, tác dụng đối kháng tiềm tàng của Lactobacillus sp chống lại V harveyi

dần dần đạt được vào 0, 4, 8, 12 giờ thí nghiệm Phát hiện thú vị là, cùng

với thời gian, tải trọng của V harveyi đã giảm dần và thấp nhất đạt được

7 sau 12 giờ thử nghiệm Nghiên cứu hiện tại đã tiết lộ một tác dụng sinh

học đối kháng in vitro tuyệt vời của Lactobacillus sp trên V harveyi [8]

Qua kết quả cho thấy rằng điều trị bằng chế phẩm sinh học có thể là sự thay thế hiệu quả cho việc sử dụng kháng sinh trong điều trị các bệnh do

vi khuẩn trong nuôi tôm

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC:

Ở Việt nam những nghiên cứu về việc sử dụng các chế phẩm vi sinh để cải thiện môi trường nuôi tôm, phòng trừ bệnh, xử lý môi trường

ô nhiễm còn tương đối ít, và chỉ mới được chú ý trong những năm gần đây

Khác với động vật trên cạn, môi trường nước bao quanh các động vật thủy sinh giúp cho các vi sinh vật gây bệnh cho chúng sống được độc lập với động vật chủ, kết quả là các vi sinh vật gây bệnh cơ hội có thể phát triển đạt đến mật độ rất cao xung quanh các động vật thủy sinh, các

vi sinh vật gây bệnh cho động vật thủy sinh ở môi trường ngoài đi vào cơ thể động vật thủy sinh dễ dàng qua con đường thức ăn, hoặc qua mang (hô hấp) Việc kiểm soát tốt hệ vi sinh vật trong môi trường nuôi sẽ giảm thiểu được nhiều dịch bệnh cho động vật thủy sinh

Năm 2013, Viện nghiện cứu nuôi trồng thủy sản 02 nghiên cứu đề tài “ Một số yếu tố nguy cơ liên quan đến bệnh hoại tử gan trên tôm thẻ

(Penaeus vannamei) nuôi công nghiệp quy mô nông hộ tại huyện Đầm

Dơi, Cà Mau” kết quả cho thấy dịch bệnh xảy ra trên 54,8% số hộ theo

dõi và có liên quan đến mật độ vi khuẩn Vibrio sp [9]

Báo cáo tạp chí thủy sản năm 2014, Viện nghiện cứu nuôi trồng thủy sản 02 nghiên cứu đề tài “ Các giải pháp kỹ thuật kiểm soát bệnh

hoại tử gan tụy cấp trên tôm chân trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi

thâm canh quy mô trang trại ở Đồng bằng Sông cửu long” các thí nghiệm tiến hành bổ sung chế phẩm vi sinh nhằm hạn chế mật độ vi khuẩn gây

bệnh Vibrio parahaemolyticus kết quả cho thấy ao đối chứng đạt tỷ lệ

8 sống 87,53% so với ao đối chứng 60,69 % kết luận việc bổ sung chế

phẩm vi sinh kiểm soát được bệnh do Vibrio sp gây ra [9]

Từ năm 2000 đến nay các tỉnh thành trong cả nước ứng dụng thử nghiệm chế phẩm vi sinh trên địa phương mình và ghi nhận có hiệu quả kinh tế, xã hội Các địa phương đã sử dụng chế phẩm vi sinh như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Bình Định, Quãng Ngãi, Ninh Thuận, Bình Thuận, Bình Dương, Tiền Giang, An Giang, Bạc Liêu

Các chế phẩm sử dụng trong nuôi thủy sản và xử lý môi trường hiện nay có thể chia làm 3 loại [11]:

Nhóm thứ 1: Các chế phẩm có tính chất probiotic gồm những vi sinh vật

sống như các vi khuẩn thuộc giống Bacillus sp, Lactobacillus sp,

Saccharomyces sp, … người ta thường trộn vào thức ăn hoặc qua trung

gian như Artemia, Rotifer

Nhóm thứ 2: Gồm các vi sinh vật có tính đối kháng hoặc cạnh tranh với

vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn Bacillus licheniformis sp, Bacillus sp

Vibrio alginolyticus,…

Nhóm thứ 3: gồm các vi sinh vật cải thiện chất lượng môi trường như vi

khuẩn Nitrosomonas sp, Nitrobacter sp, Actinomyces sp, các loài Bacillus

sp khác nhau, các loại tảo, các vi khuẩn tía không lưu huỳnh như

Rhodobacter sp Rhodospirillum sp, Rhodopseudomonas viridis, Rhodopseudomonas palutris, Rhodomicrobium vanniell, các loại nấm Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Rhizopus sp,…

1.3 ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC TRONG AO NUÔI TÔM:

Vi sinh vật và các chế phẩm enzym đưa vào ao nuôi hoặc ao xử lý sinh học thực hiện các chức năng khác nhau: probiotic (dành riêng cho các chủng có giai đoạn ngắn hoặc tồn tại lâu dài trong ruột động vật), Biocontrol (áp dụng đối kháng với các vi sinh vật gây bệnh cho tôm) cải thiện sinh học (bioremediation = phân hủy các chất gây ô nhiễm trong môi trường biến chúng thành các chất vô hại, không gây ô nhiễm

Nhiều nghiên cứu sử dụng probiotic để phục vụ ngành thủy sản Probiotic được xác định như là thức ăn vi sinh vật sống bổ sung để cải

9 thiện sức khoẻ của động vật Hệ vi sinh vật trong dạ dày của cá và tôm sò

phụ thuộc vào môi trường bên ngoài do nước vào ra hệ thống đường ruột

Bảng 1.1: Hiệu quả sử dụng Probiotic trong nuôi thủy sản [10]:

Ở Việt nam trong những năm gần đây đã được bộ thủy sản cho lưu

hành sử dụng hàng loạt các chế phẩm vi sinh nhằm cải thiện môi trường

và giúp tôm chống lại các tress

Hình 1.1: Sơ đồ ảnh hưởng của các chế phẩm vi sinh sử dụng trong nuôi thủy sản [2]

1.3.2 Chế phẩm EM:

Ý tưởng sử dụng vi khuẩn probiotic đã được Élie Metchnikoff

(EM) đưa ra năm 1907 Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu – EM là tập hợp

các loài vi sinh vật có ích (vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men,

Cải thiện chất lượng nước

Các chế phẩm vi sinh

Đối kháng vi sinh vật

gây bệnh

Có mặt nhất thời hay cư trú thường

xuyên trong ruột

Probiotic Biocontrol

Cải thiện sinh học

(Bioremediation)

11

xạ khuẩn, nấm mốc) sống cộng sinh trong cùng môi trường [11] Tập đoàn vi sinh vật có tác dụng tăng cường tính đa dạng vi sinh vật, bổ sung các vi sinh vật có ích vào môi trường tự nhiên, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do các vi sinh vật có hại gây ra Chế phẩm EM được sản xuất từ Nhật Bản do giáo sư – Tiến sĩ Teuro Higa trường đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawa sáng chế và được áp dụng vào thực tiễn năm 1980 [12] Hiện nay, trên 80 nước sử dụng EM trong nông nghiệp và môi trường [13]

Ngày nay các chế phẩm probiotic được sử dụng khá rộng rãi và có hiệu quả ở người, động vật nuôi trên cạn và xử lý môi trường Tuy nhiên việc áp dụng các chế phẩm probiotic trong nuôi thủy sản, xử lý môi trường, sản xuất phân hữu cơ thì chỉ mới bắt đầu từ vài chục năm trở lại đây tại Việt Nam

Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu là tập hợp các loài vi sinh vật có ích (vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn, nấm mốc) sống cộng sinh trong cùng môi trường [13] Tập đoàn vi sinh vật có tác dụng tăng cường tính đa dạng vi sinh vật, bổ sung các vi sinh vật có ích vào môi trường tự nhiên, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do các vi sinh vật có hại gây ra

Chế phẩm EM làm tăng khả năng phân hủy chất hữu cơ, thức ăn dư thừa, giảm lượng bùn tích tụ, giảm mùi hôi, lượng khí độc H2S, Nitrite, Nitrate, Amoni, Việc sử dụng các vi khuẩn có lợi để quản lý hệ vi sinh trong ao nuôi có tác dụng: làm sạch nền đáy ao, phân hủy chất hữu cơ hấp thu xác tảo, làm giảm sự gia tăng lớp bùn ao; ức chế sự hoạt động và phát triển của các vi khuẩn có hại; chuyển hóa các khí độc gây hại cho tôm như NH3+, NO2-, H2S… Giúp ổn định tảo và màu nước ao nuôi; một số chủng vi khuẩn khi sử dụng sẽ làm tăng hàm lượng ôxy, ổn định pH và các chỉ số môi trường trong ao nuôi

Hệ vi sinh vật trong chế phẩm còn tăng khả năng tiêu hoá và hấp thụ thức ăn, nâng cao sức đề kháng bệnh tật trên tôm, tăng năng suất thu hoạch và giảm chi phí sản xuất,…

12

1.3.3 Vi sinh quang tự dưỡng:

1.3.3.1 Giới thiệu chung về vi khuẩn quang tự dưỡng:

Nhóm vi khuẩn có khả năng quang hợp nhờ có sắc tố lục Chất diệp lục vi khuẩn khác với chất diệp lục của thực vật Vi khuẩn quang hợp (VKQH) không sử dụng nước làm nguồn hidro như thực vật và không tạo ra sản phẩm cuối cùng là oxi Chúng sử dụng nguồn hidro là sunfit thiosunfat, hidro tự do, chất hữu cơ và sản sinh ra nhiều sản phẩm phụ dạng oxi hóa Bao gồm: vi khuẩn lưu huỳnh lục, vi khuẩn tía lưu huỳnh

và vi khuẩn tía không lưu huỳnh

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài chỉ sử dụng vi khuẩn quang hợp tía không lưu huỳnh chi Rhodopseudomonas sp, và Rhodospirillium sp

Tác dụng của quang hợp thực vật là dùng H2O để cung cấp H, dùng

CO2 để cung cấp nguồn C, qua tác dụng quang hợp mà sản sinh ra chất hữu cơ và nhả ôxy, còn tác dụng quang hợp của vi khuẩn quang hợp là

dùng H2S để cung cấp H, dùng CO2 để cung cấp nguồn C, qua phản ứng quang hợp sản sinh ra chất hữu cơ, không thể nhả ôxy Phương trình phản ứng của chúng như sau:

vi khuẩn quang hợp, sử dụng trong nuôi thuỷ sản thông thường phần lớn

là một loại vi khuẩn trong họ khuẩn Bradyrhizobiaceae, nhất là khuẩn giả

đơn bào mầu hồng ở ao đầm có nhiều

13

Vi khuẩn quang hợp là loại vi sinh vật trong thuỷ quyển, phân bố rộng rãi ở ruộng nước ao hồ, sông ngòi, hồ, biển và trong đất, đặc biệt là trong đất bùn dưới nước bị vật hữu cơ ô nhiễm số lượng tương đối nhiều

Vi khuẩn quang hợp do sự khác nhau về giống loài và môi trường mà hình dạng không như nhau, có loại hình que, hình lưỡi liềm, hình tròn, hình cầu v.v Vật bồi dưỡng dịch thể của chúng vì chứa sắc tố khác nhau

mà có nhiều màu đỏ, nâu, vàng,… Ðặc điểm của loại vi khuẩn này là tính thích ứng mạnh, bất kể là trong nước biển hay trong nước ngọt, trong những điều kiện khác nhau có ánh sáng mà không có ôxy hoặc tối tăm mà

có ôxy đều có thể lợi dụng chất hữu cơ (axit béo cấp thấp amino axít, đường) để phát triển Trong điều kiện không có ôxy, có ánh sáng, có thể lợi dụng các sunfit, phân tử H hoặc vật hữu cơ khác làm thành dioxide

carbon CO2 cố định tiến hành tác dụng quang hợp; trong điều kiện có ôxy

và tối tăm, chúng có thể lợi dụng vật hữu cơ như axit béo cấp thấp tạo nguồn carbon để tiến hành tác dụng quang hợp Hai phương thức quang hợp này có thể biểu thị bằng phương trình dưới đây :

Trong điều kiện không có oxy - có ánh sáng:

14

Từ phương trình trên có thể thấy rằng tác dụng quang hợp mà vi khuẩn quang hợp tiến hành về hình thức có sự sai khác rất lớn với thực vật, đồng thời tương đối phức tạp Ưu điểm của nó là có thể lợi dụng phương thức quang hợp kiểu phi thực vật này để thích ứng với môi trường sinh tồn khác nhau [15]

Hiện nay, ở Trung Quốc qua hơn hai mươi năm nghiên cứu, phát triển

đã phát triển vi khuẩn quang hợp thành chế phẩm sinh vật thương mại hoá vừa có các dạng nước, vừa có dạng bột Ngoại quan của dạng nước là chất lỏng màu nâu hồng, dạng bột khác nhau theo sự khác nhau của vật mang, hàm lượng khuẩn cũng khác nhau tuỳ theo nhà sản xuất, số lượng khuẩn sống ở mỗi ml là mấy chục triệu hoặc mấy trăm triệu con

Ở nước ta nhiều cơ sở trong nước sản xuất đưới dạng dung dịch

1.3.3.2 Ảnh hưởng của các nhân tố lý hóa đến sinh trưởng của vi khuẩn quang hợp tía không lưu huỳnh:

a pH:

Quang hợp của vi khuẩn tía có thể xảy ra trong môi trường có pH

3 – 11 (Hunter và cs, 2009) Vi khuẩn tía sinh trưởng và phát triển ở pH tối ưu khoảng 6 – 7[17]

b Cường độ ánh sáng:

Vi khuẩn lưu huỳnh màu tía sử dụng ánh sáng để quang hợp, phát triển mạnh ở môi trường có ánh sáng đỏ Vi khuẩn không lưu huỳnh màu tía có thể phát triển quang dưỡng và trong bóng tối (Hunter và cs, 2009)[17]

c Nhiệt độ:

Quang hợp của vi khuẩn tía có thể xảy ra ở nhiệt độ lên tới 570C và xuống tới 00C (Castenholz và Pierson, 1995) Nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn tía ở 300C[18]

15

d Các yếu tố khác

Nhiều loài vi khuẩn tía có thể sinh trưởng quang dưỡng với sulfide như là chất cho điện tử với nồng độ nhỏ hơn 2 mM (tương đương 64mgS2-/L) Nếu trong môi trường sống có nồng độ sulfide quá cao sẽ ức chế sự sinh trưởng của chúng (Hunter và cs, 2009) Ngoài ra, nồng độ NaCl trong môi trường cũng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng của vi khuẩn tía Có loài sống được trong môi trường nước biển có độ mặn từ 8 – 11%NaCl[17]

1.3.3.3 Ứng dụng của VKQH tía trong nuôi trồng thuỷ sản:

Ứng dụng của vi khuẩn quang hợp và nguyên lý của nó trong nghề nuôi trồng thuỷ sản chủ yếu có mấy mặt sau:

a Làm sạch chất nước của nước nuôi trồng thủy sản:

Trong quá trình nuôi trồng thuỷ sản, do sự tăng lên của cặn bã thức ăn vật phế thải của đối tượng nuôi tăng lên, chất nước bị ô nhiễm Phương pháp truyền thống trước đây là thay một lượng nước lớn, xả bỏ nước cũ

bị ô nhiễm, bơm vào nước sạch mới Song do sự hạn chế của hàng loạt nguyên nhân, biện pháp này chỉ trị ngọn chứ không trị từ gốc, theo sự ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng của sông, cái gọi là thay nước chỉ là nói một cách tương đối thôi, nước ô nhiễm thải ra từ trên thượng du, ở hạ du lại trở thành nước sạch được đưa vào nguồn nước nuôi Cứ tiếp tục như thế, không ngừng ô nhiễm, nước sau khi bị ô nhiễm, vật hữu cơ tăng lên, nồng độ các ion NH3+, N tăng lên có thể ảnh hưởng đến việc kiếm mồi sinh trưởng của tôm cá mà dẫn đến bệnh tật Cho nên nói nuôi cá trước hết là nuôi nước là vì vậy, nước trong sạch, loài cá ăn mồi nhiều, sinh trưởng nhanh, bệnh tự nhiên ít, và ngược lại Nếu trong quá trình nuôi, định kỳ cho một lượng vi khuẩn quang hợp thích hợp vào nước nuôi, có thể làm mất ion N trong nước và các vật sinh ra do phân giải vật hữu cơ khác từ đó đạt tới việc không thay nước mà vẫn có thể giữ được môi trường nước tốt Ðiều đó chủ yếu là do vi khuẩn quang hợp ở trong nước

có thể lợi dụng vật hữu cơ làm vật cung ứng H để tiến hành tác dụng quang hợp, đồng thời với việc loại bỏ vật ô nhiễm, bản thân vi khuẩn

16 quang hợp cũng sinh sôi tăng trưởng, đạt tới tác dụng tuần hoàn ưu việt

Tư liệu cho biết, tưới đều toàn ao từ 5 - 15ppm vi khuẩn quang hợp (nồng

độ là 40 triệu con/ml), 3 tiếng đồng hồ có thể cố định được vật hữu cơ, làm cho nước trong sạch, Một ao có diện tích nuôi 30 mẫu nuôi bốn loại

cá nuôi lớn, liên tục ba ngày cá nổi đầu, ngay cả cá rô phi, cá chép vây đỏ cũng nổi lên mặt nước Chiều ngày thứ ba tưới đều 200 kg vi khuẩn quang hợp (nồng độ 300 triệu con/ml), sau ngày thứ tư thì không thấy nổi đầu, nước trở nên trong sạch Ngoài ra, trong ao nuôi tôm sử dụng vi khuẩn quang hợp, có thể làm cho tổng lượng nitrogen cơ bản ổn định ở dưới 20 mg/m3, độ pH, hàm lượng ôxy giữ ở mức bình thường Trong thời kỳ nuôi tôm giống, cho vi khuẩn quang hợp làm cho suốt thời gian nuôi giống không cần thay nước vẫn bảo đảm chất nước tốt, tỷ lệ giống nuôi có thể nâng cao 66,6%, dùng để làm sạch nước nuôi cá chình

NH3+ có thể giảm 57,1%, hàm lượng ôxy tăng cao 54,6%[17]

Trong công nghiệp, vi khuẩn quang hợp thường dùng để xử lý nước ô nhiễm Trong tự nhiên, nước bẩn nồng độ cao, trước tiên do vi khuẩn dị dưỡng phân giải các carbohydrate, lipid, protein thành vật chất phân tử cấp thấp như axit béo cấp thấp, aminô axit Tiếp đó vi khuẩn quang hợp lợi dụng chất hữu cơ phân tử, lượng nhỏ như axit béo cấp thấp mà sinh sôi rất nhanh, xử lý nước bẩn BOD 95% trở lên Sau đó, do loài tảo và vi sinh vật bùn đất hoạt tính làm cho BOD xuống tới tiêu chuẩn xả bỏ Quá trình làm sạch nước bẩn vật hữu cơ trong công nghiệp chia thành 3 bước[18]:

* Vật hữu cơ cao phân tử nồng độ cao khuẩn dị dưỡng axit béo phân tử thấp

* Axit béo phân tử thấp vi khuẩn quang hợp vật hữu cơ nồng độ thấp

* Vật hữu cơ nồng độ thấp loài tảo, bùn đất hoạt tính nước thải được làm sạch

b Dự phòng và điều trị bệnh:

Do sự sinh sôi nhanh chóng của vi khuẩn quang hợp, mà hạn chế sự sinh sôi của khuẩn khác gây bệnh Vi khuẩn quang hợp có tác dụng rõ rệt

17 đối với bệnh đỏ vỏ tôm, bệnh đen mang, bệnh khuẩn dạng sợi Và khuẩn quang hợp trong quá trình chuyển hoá có thể sinh ra loại men chống độc

tố bệnh (men phân giải trypsin, có tác dụng dự phòng và chữa trị bệnh tôm cá) Vi khuẩn quang hợp có thể điều trị bệnh loét mang của cá chép

do vi khuẩn dính gây nên Theo thông báo khác, dùng vi khuẩn quang hợp ít hơn 10 lần, đối với cá chép bị bệnh có lỗ, cá chình bị bệnh mốc nước và đỏ vây, bệnh cảm nhiễm do bị sát thương của cá trác đen, tắm thuốc từ 10 -15 phút, sau lại đem nuôi trong nước có thả một lượng thích hợp vi khuẩn quang hợp, độ nửa tháng có thể chữa khỏi Sử dụng lâu dài trong ao nuôi cua, có thể tránh xảy ra bệnh thiếu máu

c Làm thức ăn cho ấu thể tôm, cá:

Vi khuẩn quang hợp có giá trị dinh dưỡng rất cao hàm lượng prôtêin đạt trên 60%, đồng thời còn chứa vitamin nhóm B phong phú và folacin, sinh vật tố và chất thúc lớn sinh vật chưa biết, chấy lượng của nó thì men không có cách gì so sánh được Còn khuẩn thể của vi khuẩn quang hợp rất nhỏ (chỉ là 1/20 của tảo tiểu cầu), do đó, còn là thức ăn vừa miệng nhất của ấu thể cá, tôm, nhuyễn thể có vỏ Trong quá trình nuôi ấu thể cá, tôm, nhuyễn thể có vỏ ứng dụng vi khuẩn quang hợp có thể nâng cao tỷ lệ sống, tăng nhanh sự sinh trưởng, giảm bớt lượng nước thay

Cuối cùng nguyên nhân của nó:

- Một là làm sạch nước, cải thiện môi trường nước

- Hai là làm thức ăn cho ấu thể

- Ba là vi khuẩn quang hợp sau khi trở thành loài ưu thế của môi trường nước do vật chất sinh trưởng do nó giải phóng ra có thể làm cho một số nguyên nhân bệnh khó tồn tại, có thể giảm bớt bệnh của ấu thể, từ

đó nâng cao tỷ lệ sống của ấu thể

d Làm chất phụ gia cho thức ăn có chất lượng:

Vi khuẩn quang hợp gồm vật chất sống có nhiều loại công năng thúc đẩy sinh trưởng và vật hoá hợp chất béo (nhân tố sinh trưởng) v.v Do đó,

nó có thể trực tiếp làm chất phụ gia cho thức ăn nếu trong thức ăn cho thêm vi khuẩn quang hợp thì không cần phải thêm chất phụ gia vào thức

18

ăn nưã Vì giá thành không cao, thông thường trong thức ăn tăng 0,5 -1%

là có thể tăng rõ rệt hiệu quả thức ăn và tỷ lệ tăng trọng Căn cứ kết quả thí nghiệm cho biết, vi khuẩn quang hợp dùng cho nuôi cá chình Nhật Bản tỷ lệ tăng trọng có thể cao tới 10%, dùng để nuôi tôm he dưới 8 mm, mỗi mẫu có thể tăng sản lượng 12% dùng để nuôi cá nước ngọt, mỗi mẫu

có thể tăng sản lượng 25%

Nói chung:

Vi khuẩn tía được coi là nhóm quang dưỡng quan trọng bởi vì chúng

có thể khử một chất làm hôi môi trường sulfide, và đóng góp vật chất hữu cơ trong các môi trường thiếu ôxy do năng lực tự dưỡng của chúng Hơn nữa chúng còn có khả năng tiêu thụ các hợp chất hữu cơ, trong đó vai trò của chúng là vi sinhvật quang dị dưỡng Ngoài ra, chúng còn là vi sinh vật mô hình cho các nhà khoa học nghiên cứu sự đa dạng phân tử của quá trình quang hợp (Hunter và cs, 2009) Sinh khối của chúng còn được sử dụng để sản xuất các chất có hoạt tính sinh học có giá trị như ubiquinine, các chất kháng sinh, enzyme và làm thức ăn trong chăn nuôi gia cầm và nuôi trồng thủy sản (Sasikala và Ramana, 1995)[18][29]

Chung et al., (2006) đã nghiên cứu sử dụng chủng vi khuẩn quang hợp tía Chlorobiaceae để xử lý Sulfide trong khí biogas với hiệu xuất đạt được 99,9% Theo kết quả nghiên cứu khi nồng độ Sulfide từ 10 – 150 ppm thì hiệu quả xử lý của chủng vi khuẩn quang hợp tía Pseudomonas Putida đạt 96%[20]

Năm 2017 nghiên cứu hệ sinh thái vi sinh vật của hồ Cadagno (Ticino, miền nam Thụy Sĩ) đã được nghiên cứu chuyên sâu để tìm hiểu cấu trúc và hoạt động của cộng đồng vi khuẩn lưu huỳnh quang hóa anoxygenic sống trong kỵ khí Người ta đã phát hiện ra rằng vi khuẩn

lưu huỳnh màu tím ( Thiodictyon syrophicum ) chủng Cad16 T, thuộc họ

Chromatiaceae, đã khắc phục khoảng 26% tổng số carbon vô cơ, cả ban ngày và ban đêm [21]

Ngoài ra, sinh khối của vi khuẩn tía rất giàu protein và vitamin, đặc biệt là vitamin B12 Tại Ấn Độ có công nghệ sản xuất sinh khối của vi khuẩn tía ở dịch ly tâm từ phân gia súc dùng để làm thức ăn (cùng vi tảo)

19 cho tôm hoặc cho ngao đạt hiệu quả rất khả quan Có lẽ đây là thức ăn rất thích hợp cho thủy sản thân mềm và đang được ưa chuộng trên thị trường thế giới (Lương Đức Phẩm, 1998)[22]

Ở Việt Nam, nhóm vi khuẩn này đã và đang được chú trọng phân lập

và tuyển chọn để ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau như xử lý nước thải đậm đặc hữu cơ (Đỗ Thị Tố Uyên và cs, 2003)[23], phân hủy các hydrocacbon mạch vòng (Đinh Thị Thu Hằng và cs, 2003)[23]

1.4 DỊCH BỆNH TÔM:

1.4.1 Tình hình bệnh tôm trên thế giới:

Cùng với sự ra đời của việc sản xuất tôm công nghiệp, dịch bệnh cũng xuất hiện Từ cuối thập niên 60 đến nay nhiều công trình đã được công bố (Fujimura 1966, Linh 1969, Fujimura và Linh 1969, Johnson

1977, 1980 ), nhiều bệnh tôm đã được miêu tả đầy đủ và một số phương pháp phòng trừ hữu hiệu, tuy nhiên vẫn còn nhiều bệnh chưa phát hiện hoặc chưa biết cách phòng trị

Năm 1988 do sự xuất hiện của bệnh tôm, sản lượng tôm ở Đài Loan chỉ còn 45.000 tấn, giảm 50% so với các năm 1980 -1987 (90.000 tấn/năm), hiện nay các nước có nghề nuôi tôm rất phát triển như: Thái Lan, Indonesia, Philippin, Đài Loan đang phải đương đầu với một số trở ngại lớn đó là dịch bệnh

Theo một cuộc khảo sát của Hiệp hội Nuôi trồng Thủy sản Toàn cầu

[24], dịch bệnh đã vượt qua chi phí sản xuất để trở thành thách thức lớn nhất đối với ngành tôm thế giới Tại Hội nghị Lãnh đạo Nuôi trồng Thủy sản Toàn cầu tại Dublin, Jim Anderson, Giáo sư tại Đại học Florida, cho thấy những vấn đề với dịch bệnh ở các trang trại tôm đã trở thành nỗi lo lớn nhất cho các nhà sản xuất tôm được khảo sát vào năm 2017 Các bệnh chính ảnh hưởng đến tôm nuôi bao gồm hội chứng tôm chết sớm (EMS), hội chứng đốm trắng, hội chứng Taura, virus hoại tử phổi và hoại tử

nhiễm trùng, bệnh đầu vàng và nhiễm trùng vibrio

20 Đầu năm nay, Australia đã cấm nhập khẩu tôm nguyên liệu sau khi quốc gia này báo cáo trường hợp đầu tiên của họ về bệnh đốm trắng Trong khi đó, Mỹ ghi nhận trường hợp đầu tiên của EMS vào mùa hè này Anderson lưu ý năm ngoái, dịch bệnh không nằm trong ba thách thức hàng đầu

Theo cuộc khảo sát, ngành tôm Châu Á đang quan tâm nhiều đến dịch bệnh hơn ngành tôm ở châu Mỹ Latinh Ở Trung Quốc, các vấn đề về dịch bệnh đã làm cho sản lượng tôm có thể suy giảm

Xếp hạng thứ hai trong số các thách thức trên toàn cầu là chất lượng và

sự sẵn có của tôm giống, trong khi đứng thứ ba là sự tiếp cận với tôm bố

mẹ sạch bệnh

Bệnh xuất hiện là một vấn đề tất yếu trong nghề nuôi tôm công nghiệp bởi do sự hiểu biết thiếu đồng bộ về kỹ thuật nuôi và phương pháp phòng trị Mầm bệnh tích tụ dần trong quá trình nuôi, mức phát triển đã vượt quá khả năng tái sinh của nguồn tự nhiên, làm ô nhiễm môi trường, môi trường bị thoái hoá và dịch bệnh xảy ra Một số tác nhân gây bệnh

- Do virus: các họ Baculoviridae, Pikornoridae, Reoviridae

- Do vi khuẩn: các giống Vibrio, Pseudomonas, Aeromonas

- Do động vật đơn bào: Zoothamnium, Epistylis, Vorticella

- Một số tác nhân khác: Nấm (Lagenidium), tảo trùng (Haematonidium), rong tảo (Schiothrix Calcida), giun tròn, giáp xác chân bèo (Caligus epidemicus)[24]

1.4.2 Tình hình dịch bệnh tôm tại Việt Nam:

Từ năm 1987 – 1993 cùng với sự phát triển của nghề nuôi tôm công nghiệp dịch bệnh tôm tại Việt Nam bắt đầu xuất hiện

Cuối năm 1993 đến nay dịch bệnh tôm đã báo động trên toàn quốc, làm thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng (1994 thống kê của Bộ Thủy Sản), thiệt hại lớn nhất là khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long

Cuối tháng 04-1994 và từ tháng 06-1994 đến 08-1994 tôm nuôi bị chết hàng loạt ở các tỉnh phía Nam và trên toàn quốc Năm qua dịch bệnh

21 xảy ra trên toàn quốc, các tỉnh từ Nam, Phú Yên trở vào đều không nuôi được tôm sú (Penaeus monodon), tôm bị bệnh và chết khoảng 1-1,5 tháng tuổi

Theo Cục Thú y, tính đến hết tháng 5/2014 [25], dịch bệnh trên tôm nuôi đã gây hại trên địa bàn 232 xã, phường, thị trấn của 60 huyện, thị, thành phố thuộc 19 tỉnh, thành Tổng diện tích thiệt hại khoảng 14.000

ha, trong đó do dịch bệnh gây hại 10.000 ha, còn lại là do tác nhân môi trường Đến nay, đã xác định diện tích bị nhiễm bệnh đốm trắng khoảng 5.000 ha, bệnh hoại tử gan tụy cấp 1.700 ha và một số bệnh khác Tuy nhiên, một điều đáng lưu ý là hiện vẫn còn 6 tỉnh có dịch bệnh bùng phát trên tôm nuôi, nhưng lại chưa xác định được tác nhân gây bệnh Đây là mối nguy lớn của ngành tôm Việt Nam

Dịch bệnh được cảnh báo nhiều, đã có dự phòng từ trước, tuy nhiên, không ít người nuôi tôm vẫn điêu đứng vì tôm chết dẫn đến trắng tay, nợ nần Năm trước, nhà quản lý cho rằng “do người nuôi tôm” bởi nóng vội thả nuôi nên không đảm bảo các khâu kỹ thuật Tuy nhiên, sang năm nay, khi các khâu kỹ thuật được đảm bảo thì lại xuất hiện yếu tố môi trường và con giống chưa đảm bảo chất lượng Điều này thì nằm ngoài tầm kiểm soát của người nông dân, và lý do này thì cũng chẳng biết quy trách nhiệm vào đâu Tuy nhiên, kết quả điều tra 5 tháng đầu năm 2017 cho thấy, diện tích tôm trên cả nước bị bệnh đốm trắng là 1.656,2ha, chiếm khoảng 14,5% diện tích thiệt hại, trong đó tỉnh Cà Mau có diện tích bị bệnh đốm trắng lớn nhất (chiếm 24,4% tổng diện tích bị bệnh của các tỉnh), sau đó đến tỉnh Trà Vinh, Sóc Trăng, Bến Tre và các địa phương khác Đối với bệnh hoại tử gan tụy, diện tích bị bệnh là 1.557ha, chiếm khoảng 13,6%, trong đó tỉnh Bạc Liêu có diện tích bị bệnh lớn nhất (chiếm hơn 25,7% tổng diện tích tôm bị bệnh), tiếp đó là các tỉnh Sóc Trăng, Kiên Giang, Trà Vinh Ngoài ra, thời gian qua tôm nuôi cũng xuất hiện các bệnh khác như đỏ thân, bệnh còi, bệnh phân trắng…[24]

Chương trình khảo sát nguyên nhân gây chết tôm nuôi ở khu vực phía Nam và đề ra các giải pháp khắc phục đưa nghề nuôi tôm tiếp tục phát triển do Viện nghiên cứu nuôi trồng Thuỷ Sản II chủ trị với sự tham

22 gia của Viện nghiên cứu nuôi trồng Thủy sản I, trường Đại học Thủy sản Nha Trang, Chi cục Thú y Tp.Hồ Chí Minh Tại Hội thảo, PGS - TS Trang Sĩ Trung (Hiệu trưởng Trường ĐH Nha Trang) cho biết, tôm nuôi hiện nay ngày càng phát sinh nhiều bệnh nguy hiểm, chính vì vậy việc ngăn chặn hiệu quả các loại dịch bệnh trên tôm là nhiệm vụ quan trọng quyết định đến đời sống của hàng vạn người nuôi trồng thủy sản và kim ngạch xuất khẩu Theo các chuyên gia, bà con ngư dân, chủ trang trại muốn tránh thiệt hại cần điều trị đúng bệnh cho tôm nuôi Để phòng trị bệnh hoại tử gan tụy (gọi tắt là AHPND), biện pháp hàng đầu là dùng dầu của các loài thực vật như Lavandula, Pinus sylvestris, Viola odorata, Cosos nucifera trộn với thức ăn Hỗn hợp dầu thực vật này đã được kiểm chứng cho thấy kiểm soát tốt bệnh AHPND Bên cạnh đó, để phòng

và trị bệnh cho tôm nuôi hiệu quả, cần thay thế thuốc kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản, bổ sung các chất khoáng và probiotic trong thức ăn của thủy sản nuôi,… Cùng với việc tăng cường phòng, trị bệnh tốt cho tôm, Trung tâm Khuyến nông quốc gia và các nhà khoa học khuyến cáo người nuôi tôm nên áp dụng các mô hình hiệu quả như mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng theo VietGAP, mô hình nuôi tôm theo công nghệ Biofloc,

mô hình nuôi luân canh tôm sú - rong câu, Tuy có đạt được một số kết quả nhất định nhưng vẫn còn nhiều vấn đề phải nghiên cứu tiếp [24]

Dịch bệnh tôm đã gây thiệt hại lớn về kinh tế trong năm qua và ảnh hưởng rất sâu rộng về mặt xã hội Theo nguồn tin của Bộ Thủy Sản nguyên nhân gây chết tôm hàng loạt trong thời gian qua là do 50% từ con giống, còn lại do môi trường (bao gồm cả yếu tố hữu sinh và vô sinh) trong đó sự biến động về thủy lý hoá môi trường là chủ yếu (Nhiệt độ, S%0, pH )

Các bệnh thường gặp ở Việt Nam:

Bệnh phát sáng; Bệnh hoại tử các phần phụ; Bệnh đỏ trên ấu trùng tôm; Bệnh vi khuẩn dạng sợi; Bệnh nấm Lagenidium ở ấu trùng; Bệnh do nấm Fusarium; Bệnh động vật đơn bào; Bệnh tảo bám trên tôm ; Bệnh ở mang tôm; Bệnh mềm vỏ Kitin; Bệnh đỏ; Bệnh hoại tử cơ; Bệnh bọt khí; Bệnh cong thân tôm; Bệnh do pH thấp [26]

23

1.4.3 Vi khuẩn Vibrio sp:

Hiện nay chúng ta đang đương đầu với bệnh phát sáng do Vibrio gây

ra trên tôm, vi khuẩn Vibrio chịu được nồng độ muối cao cho nên chúng

có thể sống được ở môi trường nước lợ hay nước mặn, thường sống ở

tầng nước biển ấm, sống trên bề mặt động vật biển, Vibrio là vi khuẩn

phát sáng sống bám trên động vật chân đầu và ruột của động vật nước

khoảng 10 năm gần đây độc tính của Vibrio được phát hiện trên động vật

thủy sinh, đặc biệt là họ penaeids ở Châu Á và Châu Úc

Một loại enzym ngoại bào được sản xuất bởi một vài loài Vibrio

được cô lập từ nước biển, cá và động vật vỏ giáp, quan sát thấy rằng loài enzym protease này có độc tính Phần lớn enzym này được tìm thấy trên

loài Vibrio anguillarum bởi vì chúng là nguyên nhân gây bệnh cho cá Có

2 loại protease được sản xuất bởi Vibrio alginolyticus 1939 Một loại protease kim loại sản xuất bởi Vibrio anguillarum Szy và một loại serin protease sản xuất bởi Vibrio alginolycucs chúng gây độc trên ấu trùng

Ostrea edulis, Epinephelus malabaricus và Penaeus japonicus Có 3 loại protease kim loại kiềm ngoại bào dễ nhạy cảm với EDTA được tạo ra bởi

loài Vibrio harveyi được cô lập từ nước biển Tuy nhiên chưa có thông tin nào cho biết về việc những protein từ Vibrio harveyi gây bệnh cho

động vật biển

Gần đây trên loài tôm có những đốm trơn do nhiễm những loài

Vibrio phát sáng được phát hiện ở nông trại Taiwan Loài Vibrio harveyi

có khả năng gây bệnh và tạo ra sản phẩm ngoại bào khác nhau Mới đây các nhà nghiên cứu đã tìm ra loại cystein protease được sản xuất bởi loài

Vibrio 820514 thuần khiết và có đặc điểm chính yếu là gây độc

Khảo sát sự ảnh hưởng của vi khuẩn, sản phẩm ngoại bào và cystein protease thuần khiết của loài 820514 trên máu và thành phần nguyên sinh chất của Penaeus monodon ở trong phòng thí nghiệm và ngoại thực tế Phản ứng cystein protease với ảnh hưởng chủ yếu thành phần nguyên sinh chất, sự đông tụ máu và sự gây bệnh ở tôm sú đang được thảo luận [2][27]

24 1.5 CHẤT HỮU CƠ TRONG CÁC AO NUÔI TÔM:

1.5.1 Nguồn gốc chất hữu cơ trong các ao thủy sinh:

Nguồn chất hữu cơ trong ao một phần là xác của thảm thực vật ở vùng đất ngập nước, chất mùn là phần chính của khoáng chất hữu cơ Chất hữu cơ trong bùn ao cũng chứa một lượng sợi gỗ Theo Chotiputta et.al chất hữu cơ trong bùn ao cho sự phát triển của quá trình nuôi tôm ở Peachuab Khirikhkan, Nakorn Sri Thamarat tỉnh Surattai ở Thái Lan khoảng 0,002 và 8,12% Trong hồ nuôi tôm chất hữu cơ chứa khoảng 10 – 40% (Boyd và cộng sự, 1998 ) Chất hữu cơ ở khu vực nông trại tôm ở tỉnh Trad Thái Lan chứa khoảng 20,66% [28]

1.5.2 Chất hữu cơ từ nguồn nước cấp:

Chất hữu cơ được đưa vào các ao nuôi thay đổi theo vị trí của ao nuôi Trong nước tự nhiên chất hữu cơ có hàm lượng 1-30mg/lít Chất trầm tích trong đất ở nông trại tỉnh Samutrongkron chứa trung bình 3,1% chất hữu cơ Tỉ lệ chất trầm tích trong đất khoảng hơn 4 tháng dày 8,5cm [29]

1.5.3 Chất hữu cơ từ thức ăn:

Các ao nuôi tôm thâm canh có môi trường rất phú dưỡng, nguyên nhân là do việc chúng ta đưa quá nhiều thức ăn nhân tạo vào ao nuôi Các loại thức ăn cho tôm thường có hàm lượng rất cao (30-40%) Vì vậy trên 92% đạm trong các ao nuôi tôm có nguồn gốc từ thức ăn (Briggs & Funge – Smith) [30]

Điều đáng quan tâm là thức ăn được tôm giữ lại để tạo sinh khối là rất thấp (dưới 17%) Người ta tính toán thấy rằng: 15% thức ăn của tôm

bị thất thoát do tôm không ăn được, 48% bị bài tiết ra ngoài, do lột vỏ, hoặc để duy trì các hoạt động sống và 20% thải ra qua phân (Primavera) Theo Briggs & Smith đưa ra chỉ 14% thức ăn đưa vào cơ thể của tôm còn 86% là chất thải

25 Với một lượng lớn chất dinh dưỡng thải ra môi trường hàng ngày như vậy nên kích thích phytoplankton và vi khuẩn phát triển mạnh, tiếp theo đó là macrozooplankton phát triển theo Hậu quả là quá nhiều chất hữu cơ tích tụ trong nước và trong bùn đáy[30]

1.5.4 Chất hữu cơ từ phân bón:

Trong quá trình nuôi tôm để gia tăng các phiêu sinh thực vật cũng như các động vật nhỏ dưới đáy ao phát triển tạo thêm nguồn thức ăn thiên nhiên người ta thường cho thêm phân hữu cơ Bón phân cho ao cũng có mục đích thay cho chất dinh dưỡng đã bị đẩy ra khỏi ao khi ta thay nước trong ao Các loại phân bón hữu cơ thường được dùng cho ao hồ là: Phân

gà, phân trâu bò, phân heo, phân vịt, cám gạo, bột hạt bông, các phụ phẩm của công nghệ mía đường v.v…

Phân hữu cơ cung cấp thức ăn bằng cách nhả dần các chất dinh dưỡng qua hoạt động của các vi khuẩn, nhờ vậy các ấu trùng của tôm có thể sử dụng ngay được khi chúng vừa được chuyển vào ao Tuy nhiên khi bón phân phải sử dụng đúng liều lượng, nếu bón quá nhiều sẽ gây ô nhiễm môi trường nước vì phân của động vật có chứa 15-25% chất khô

và 93-95% chất hữu cơ [28]

1.5.5 Chất hữu cơ hình thành trong quá trình nuôi tôm:

Cường độ chất hữu cơ trong hồ nuôi tôm lớn hơn nhiều trong hồ nuôi cá Chất hữu cơ trong hồ nuôi tôm chứa từ 10-40%, những loại chất này thường chứa axit, có nồng độ Nitơ thấp Khi cải tạo hồ nuôi người ta cần bón cần bón vôi, thông khí nhằm tăng lượng Nitơ Sự phân huỷ chất hữu cơ thay đổi theo thời gian và giảm dần về cuối vụ [28]

Chất hữu cơ lắng trong hồ nuôi tôm do từ thức ăn, phân và sản phẩm trao đổi chất của tôm, số lượng thức ăn lắng xuống có liên quan đến lượng thức ăn trong ngày và mật độ nuôi Thức ăn cung cấp từ 400 kg/ha/ngày với mật độ 50con/m2 [28] và khoảng 607 kg/ha/ngày nuôi với mật độ cao hơn (Wyban et.al 1988) [31 ] Mức độ chất dinh dưỡng cao và

26 tiếp tục cung cấp CO2 có thể là nguyên nhân kích thích sự phát triển của

phytoplankton và hậu quả là làm tăng chất hữu cơ ở đáy ao

Các nhà nuôi tôm đã tăng mật độ nuôi cùng với việc cung cấp thức

ăn cho chúng, khi mật độ tôm dày đặc thì thức ăn lắng xuống càng nhiều

vì một số lượng lớn thức ăn không tiêu thụ cùng với phân của chúng và

vỏ do tôm lột xác lắng xuống đáy ao Các vi sinh vật có khả năng phân huỷ chất hữu cơ giải phóng ra chất hữu cơ hoà tan trong nước tiếp theo

phytoplanktonphát triển và tạo sự nở hoa nước Tế bào phytoplankton có

quãng đời ngắn, chúng chết tạo ra nhiều chất lắng xuống đáy hồ

Kết quả của quá trình trên là môi trường hồ nuôi bị ô nhiễm, làm cho tôm tăng trưởng kém, bị bệnh Sự tích luỹ chất hữu cơ quá mức được coi

là sự nguy hiểm trong quá trình sản xuất tôm Sự phân giải chất hữu cơ đòi hỏi phải sử dụng nhiều Oxygen và sản phẩm tạo ra là chất độc, sự tích luỹ chất độc như NH3 và CO2 gây hại cho tôm Tỷ lệ sử dụng Oxygen cao trong suốt quá trình phân giải chất hữu cơ của vi khuẩn làm cho môi trường ao nuôi bị thiếu oxy, ở tình trạng này các vi khuẩn dị dưỡng có thể

sử dụng Sulfate và hợp chất oxy Sunfur tạo ra chất nhận điện tử và Sulfide Chất H2S là chất độc cao đối với nước Nồng độ chất hữu cơ cao tạo ra nhiều phiêu sinh thực vật phát triển ở trong hồ Sự nở hoa nước là nguyên nhân làm thay đổi lượng O2 và pH Chất hữu cơ tích lũy gây hại cho tôm và có lợi cho vi sinh vật [31]

Dựa trên nghiên cứu động học chất hữu cơ trong hệ thống nuôi tôm thâm canh khép kín tại Thái Lan đã đưa ra một số kết luận sau :

- Thức ăn không tiêu hóa được là nguồn chất hữu cơ quan trọng nhất gây ra các vấn đề về môi trường trong các ao nuôi thâm canh Khoảng 61,7 – 68,1% thức ăn thừa bỏ lại trong ao như là chất bài tiết của tôm và xác vỏ tôm

- Chất dinh dưỡng giải phóng ra từ sự phân huỷ chất thải hữu cơ tạo

ra sinh khối tảo gấp 1,4 – 1,6 lần chất thải hữu cơ

- Khoảng 18,4 đến 25% cacbon hữu cơ trong thức ăn tiêu hóa được đồng hoá và sử dụng trong quá trình hô hấp của tôm

W: Trọng lượng tươi của cơ thể tôm (g)

- Sự gia tăng tốc độ dòng nước chảy tạo ra sự gia tăng tỷ lệ hô hấp của tôm

- Tôm hô hấp mạnh hơn khi nuôi với nền đáy bằng cát so với nền đáy là đất hoặc chất dẻo plastic

- Có sự tương quan thuận giữa tỷ lệ quang hợp trung bình với mật độ tôm nuôi và tỷ lệ hô hấp trung bình với tỷ lệ tôm nuôi

- Không có sự liên quan giữa số lượng chất hữu cơ đưa vào đáy ao nền đất với mật độ tôm nuôi, giữa tỷ lệ hô hấp bùn đáy với mật độ tôm nuôi, giữa lượng chất hữu cơ tích luỹ ở bùn đáy với mật độ tôm nuôi Có

sự gia tăng quan trọng chất hữu cơ trong đáy ao khi nuôi với mật độ 60 con/m2

- Thức ăn và sự quang hợp của phytoplankton là 2 nguồn chất hữu

cơ quan trọng nhất được đưa vào trong ao

- Sự hô hấp của nước là một quá trình quan trọng nhất để giảm chất hữu cơ trong ao tôm tiếp theo là sự hô hấp của bùn đáy và hô hấp của tôm

28

- Chỉ có một phần trăm nhỏ của toàn bộ chất hữu cơ đưa vào ao (5,6 – 6,8%) được giữ lại trong hồ khi thu hoạch tôm và lượng nhỏ hơn (2,1 – 3,4%) được thoát ra ngoài qua nước thải

- Một lượng lớn chất hữu cơ cho vào (24,2 – 40%) tích lũy trong lớp bùn đáy ao và hầu hết các chất hữu cơ tích luỹ lại nằm ở lớp trên cách đáy ao 2 cm

- Sự gia tăng mật độ tôm nuôi lên 60 con/m2 đã làm tăng lượng chất hữu cơ đưa vào và phần lớn chất hữu cơ tích lũy trong ao Điều này ảnh hưởng quan trọng đến tỉ lệ sống, phát triển và hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR)

- Mật độ nuôi trong các hệ thống thâm canh khép kín Dựa trên kết quả nghiên cứu của tác giả nếu nuôi 40-45 con/m2 là thích hợp[32][33]

1.6 VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI VẬT CHẤT TRONG AO NUÔI THỦY SẢN:

1.6.1 Phân huỷ các hợp chất carbon:

Vi sinh vật có vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên Chúng phân hủy các chất thải, biến chúng thành những chất vô hại Hệ vi sinh vật trong các ao nuôi tôm rất phong phú và chúng có khả năng rất lớn trong việc phân giải các chất hữu cơ

Tuy nhiên chúng có phát huy tác dụng hay không còn tùy thuộc vào môi trường xung quanh nơi chúng tồn tại: Nồng độ quá lớn các chất hữu

cơ trong ao, sự có mặt của các chất độc như các kim loại nặng, các loại hóa chất độc hại ở nồng độ quá cao, độ pH, nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao, nhu cầu oxygen không thích hợp,… là những yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của vi sinh vật

Phân giải cellulose: Cellulose là một trong những thành phần chủ yếu của tổ chức thực vật Trong xác thực vật thì thành phần chất hữu cơ chiếm tỷ lệ cao nhất là cellulose Hàm lượng cellulose trong xác hữu cơ thay đổi từ 30 - 80 % Cellulose là một hợp chất rất bền vững Đó là loại