Vi khuẩn lam trong các ao nuôi cá nước ngọt ở xã thuận thiện can lộc hà tĩnh

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA SINH HỌC VI KHUẨN LAM TRONG CÁC AO NUÔI CÁ NƢỚC NGỌT Ở XÃ THUẦN THIỆN – CAN LỘC – HÀ TĨNH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƢ PHẠM SINH HỌC Giáo viên hƣớng dẫn : TS Lê Thị Thúy Hà Sinh viên thực : Nguyễn Thị Kỳ Lớp : 48A sinh học Vinh, 5/2011 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Lê Thị Thúy Hà hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Thực vậ, Bộ mơn Sinh lý – Hóa sinh, Khoa Sinh học – Trường Đại học Vinh toàn thể bạn bè người thân giúp đỡ trình làm luận văn Vinh, ngày tháng năm 2011 Nguyễn Thị Kỳ MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẨU Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam giới Việt Nam 1.2 Một số đặc điểm cấu tạo, hình thái sinh sản vi khuẩn lam 1.2.1 Đặc điểm, cấu tạo hình thái vi khuẩn lam 1.2.2 Hình thái vi khuẩn lam 1.2.3 Sinh sản vi khuẩn lam 1.2.4 Phân loại vi khuẩn lam 1.3 Ảnh hƣởng vi khuẩn lam tới nghề nuôi cá nƣớc Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 12 2.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 12 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 12 2.2.2.Thời gian nghiên cứu 12 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 13 2.3.1 Thu mẫu nƣớc 13 2.3.2 Thu mẫu tảo 13 2.3.3 Phƣơng pháp phân tích tiêu thủy lí thủy hóa 13 2.3.4 Phƣơng pháp phân tích mẫu vi khuẩn lam 14 2.3.4.1 Phƣơng pháp xác định loài 14 2.3.4.2 Đánh giá mức độ gặp ` 14 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 15 3.1 Kết điều tra thành phần loài vi khuẩn lam số ao nuôi cá: 15 3.2 Kết điều tra nở hoa nƣớc VKL gây ao nuôi 18 3.3 Chất lƣợng nƣớc ao nghiên cứu 18 3.3.1 Hiện trạng số yếu tố thủy lí 18 3.3.2 Hiện trạng số yếu tố thủy hóa 20 3.5 Sự phát triển vi khuẩn lam mối quan hệ với số yếu tố môi trƣờng 27 3.5.1 Quan hệ với số yếu tố thủy lý 27 3.5.2 Quan hệ với số yếu tố thủy hóa 27 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Kết định loại vi khuẩn lam gặp ao nuôi 15 Biểu đồ 3.1: Số lƣợng lồi phân tích đƣợc điểm nghiên cứu 17 Bảng 3.3.1 Nhiệt độ môi trƣờng ao nghiên cứu 19 Bảng 3.3.3 Độ pH nƣớc ao nghiên cứu 20 Bảng 3.3.4: Kết phân tích hàm lƣợng DO ao ni đƣợc biểu thị qua Bảng số liệu sau 21 Biểu đồ 3.3.1: hàm lƣợng DO trung bình ao đợt 22 Bảng 3.3.5 : Nhu cầu Oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) hồ ni phân tích đƣợc qua lần thu mẫu(đơn vị: mg O2/l) 23 :Biểu đồ 3.3.2: Hàm lƣợng COD trung bình qua lần thu mẫu 23 Bảng 3.3.6: Hà mlƣợng NH4+ ao nghiên cứu (đơn vị: mg/l) 24 Biểu đồ 3.3.3: Biến động NH4+ qua đợt nghiên cứu ao nuôi 25 Biểu đồ 3.3.4: Biến động PO43- qua đợt nghiên cứu điểm thu mẫu 26 Bảng3.3.7: Hàm lƣợng PO43- ao nuôi (đơn vị: mg/l) 26 NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Ao A: Ao nuôi cá thƣơng phẩm trang trại anh Nguyễn Văn Tâm Ao B: Ao nuôi cá giống trang trại anh Bùi Xn Hiền DO: «xy hịa tan TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TVN: Thực vật VKL: Vi khuẩn lam MỞ ĐẦU Trong hệ sinh thái tự nhiên hay ao nuôi trồng thủy sản, đặc biệt ao ni cá nƣớc thực vật yếu tố hữu sinh đóng vai trị quan trọng trao đổi vật chất lƣợng Chúng cở sở thức ăn tự nhiên, tác nhân lọc sinh học nguồn cung cấp oxy hòa tan nƣớc Thực vật phản ứng nhanh với nguồn dinh dƣỡng bổ sung vào mơi trƣờng nƣớc, đƣợc xem nhƣ số quan trọng để đánh giá mức độ dinh dƣỡng ao nuôi Sinh khối tốc độ sinh trƣởng thực vật thay đổi theo mùa phụ thuộc vào yếu tố môi trƣờng (ánh sáng, nhiệt độ, độ mặn, muối dinh dƣỡng…) Nhƣng mức độ biến động thực vật (khi chúng phát triển nhiều ) lại tác nhân ảnh hƣởng chất lƣợng nƣớc ảnh hƣởng tới đối tƣợng nuôi ao, đặc biệt phát triển mức số loài, kèm theo tàn lụi lắng đọng nhƣ phân hủy chúng ao nguyên nhân làm chậm phát triển đối tƣợng nuôi, gián tiếp ảnh hƣởng đến suất nuôi trồng Không thế, số thực vật gây hại đối tƣợng nuôi (sống bám, tiết độc tố…) Trong thành phần thực vật phù du (phytoplankton), tảo lam chiếm tới 30% số loài nhƣ sinh vật lƣợng Một số lồi tảo lam có tác động tới trình hình thành phì dƣỡng thủy vực nƣớc Hiện tƣợng nở hoa nƣớc tảo lam nhƣ Microcystis, Anabaena, Merismopedia gây làm cho cá chết hàng loạt, ảnh hƣởng tới chất lƣợng nƣớc dùng cho sinh hoạt, dùng công nghiệp [20] Để ổn định phát triển nghề nuôi cá, khơng hồn thiện quy trình ni mà phải quan tâm đến việc quản lý yếu tố môi trƣờng ao nuôi yếu tố thực vật yếu tố quan trọng Cho nên phải tìm đƣợc thành phần nào, yếu tố thời diểm ảnh hƣởng đến tốc độ sinh trƣởng chúng Từ có biện pháp cần thiết để điều khiển loài thực vật ao Song nƣớc ta, cơng trình nghiên cứu thực vật mối quan hệ chúng với yếu tố môi trƣờng ao nuôi cá cịn q Vì chƣa đánh giá mức phát triển nhƣ vai trò thực vật hệ sinh thái ao nuôi, gây khó khăn cho việc quản lý chất lƣợng nƣớc khai thác nguồn thức ăn tự nhiên ao nuôi Can Lộc huyện có nhiều trang trại ni cá nƣớc nhƣng chƣa có cơng trình nghiên cứu ảnh hƣởng vi tảo tới nghề nuôi cá nƣớc Từ thực tế chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài : “ Vi khuẩn lam số ao nuôi cá nước thuộc địa bàn xã Thuần Thiện – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh” Mục tiêu đề tài: Xác định thành phần loài vi khuẩn lam (Cyanobacteria) số ao nuôi cá nƣớc xã Thuần Thiện – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh làm sở khoa học cho giải pháp kĩ thuật nhằm ổn định nâng cao chất lƣợng nguồn thức ăn tự nhiên ao nuôi Để đạt đƣợc mục tiêu trên, tiến hành nội dung: Xác định thành phần loài vi khuẩn lam Xem xét mối quan hệ vi khuẩn lam với số yếu tố môi trƣờng ao nuôi thuộc địa bàn nghiên cứu Đề tài đƣợc tiến hành từ tháng 10 năm 2010 đến tháng năm 2011 Địa điểm thu mẫu ao nuôi cá nƣớc thuộc địa bàn xã Thuần Thiện – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh đƣợc phân tích nghiên cứu phịng thí nghiệm Bộ mơn Thực vật, Bộ mơn Sinh lí hóa sinh Khoa Sinh học – Trƣờng Đại học Vinh Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu Vi khuẩn lam giới Việt Nam Vào kỉ XIX đầu kỉ XX cơng trình nghiên cứu Vi khuẩn lam chủ yếu tập theo hƣơng phân loại học Những ngƣời nghiên cứu Vi khuẩn lam C Agardhi (1824) Kuetzing (1843) Những ngƣời đặt móng cho hệ thống phân loại Vi khuẩn lam Thuret (1875), Kirchner (1900) Sau năm 1914 xuất hệ thống phân loại Vi khuẩn lam Ở Việt Nam, dẫn liệu khu hệ tảo đƣợc thực nhà khoa học nƣớc ngoài: Bois M Petit P.(1904) Từ năm 60 kỉ XX trở xuất cơng trình nghiên cứu tảo ngƣời Việt Nam Ngƣời Việt Nam nghiên cứu công bố kết chuyên tảo lam Cao Ngọc Phƣơng (1964) Bà viết 23 taxon tảo lam sát mặt đất Sài Gòn Đà Lạt, có 11 chi với chi có tế bào dị hình chi khơng có tế bào dị hình, lồi khoa học: Phormidium vietnamensis thứ mới: Gloeocapsa punctata var phamhoangii Trong báo “Tảo lam cố định đạm đất trồng lúa miền Bắc Việt Nam” Dƣơng Đức Tiến (1977) cơng bố 13 lồi tảo lam thuộc chi với đặc điểm phân loại khả cố định đạm chúng [21] Sau vào năm 1984, Trần Văn Nhị cộng nâng tổng số tảo lam cố định đạm Việt Nam lên tới 40 taxon Phùng Thị Nguyệt Hồng (1992) công bố tiếng Pháp tồn cơng trình nghiên cứu nhiều năm tảo lam châu thổ sơng Mê Cơng với 94 taxon, có lồi khoa học Năm 2001, Nguyễn Đình San cơng bố 196 lồi dƣới lồi tảo vi khuẩn lam 20 thủy vực tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh (6 thủy vực dạng hồ) [17], Hồ Sĩ Hạnh (2007) xác định đƣợc 129 loài VKL đất trồng tỉnh Đắc Lắc có chi (Westiellopsis) 38 lồi dƣới loài Việt Nam [10] Bên cạnh nghiên cứu thành phần loài vi tảo thủy vực số nghiên cứu đƣợc mở ra: Mối quan hệ vi tảo với số yếu tố môi trƣờng, tảo gây độc, khả ứng dụng thực tiễn vi tảo việc xử lý ô nhiễm môi trƣờng nƣớc Tiêu biểu nhƣ cơng trình Lê Thu Hà, Nguyễn Thùy Liên (2005), Võ Hành cộng (1995), Nguyễn Đình San cộng (1997-1998), Nguyễn Đức Diện (2002) [3] Song song với nghiên cứu phân loại, khu hệ tảo lam Việt Nam cịn có cơng trình nghiên cứu chun sâu, thử nghiệm số lồi tảo lam có ý nghĩa thực tiễn ngày tăng khoảng chục năm gần Những cơng trình nghiên cứu tảo lam cộng sinh bèo hoa dâu Nguyễn Hữu Thƣớc, Nguyễn Văn Mẫn (1982); nghiên cứu tảo lam cố định đạm Nguyễn Đức (1984-1985) Nghiên cứu sinh lý quang hợp, sinh hóa tảo lam giàu đạm nhƣ Spirulina platensis giành đƣợc nhiều ý hàng loạt tác giả Đặng Đình Kim, Đặng Hồng Phƣớc Hiền, Vũ Văn Vụ [ 20] Nghiên cứu mối quan hệ môi trƣờng tảo lam đƣợc tiến hành nhà máy phân đạm Hà Bắc: Dƣơng Đức Tiến, Trần Văn Nhân, Nguyễn Thị Loan Ngồi cơng trình chun sâu phân loại cịn có cơng trình nghiên cứu riêng sinh vật phù du thủy vực nƣớc ngọt, nƣớc biển nƣớc lợ, có phần nghiên cứu tảo lam Danh mục tảo lam phát đƣợc Việt Nam lên tới hàng trăm loài tác giả: Phạm Hoàng Hộ, Shirota Hoàng Quốc Trƣơng, Nguyễn Văn Tuyên, Dƣơng Đức Tiến [23] 1.2 Một số đặc điểm cấu tạo, hình thái sinh sản vi khuẩn lam 1.2.1 Đặc điểm, cấu tạo hình thái vi khuẩn lam Xét cấu trúc hình thái, thể tảo lam thƣờng gặp mức độ sau: đơn bào, tập đoàn, sợi Vi khuẩn lam thể mà tế bào chƣa có nhân điển hình, khơng có màng nhân, vật liệu di truyền chủ yếu tập trung chất nhân, ADN đƣợc tạo thành sợi khép lại thành vịng Cơ thể khơng có roi Vi khuẩn lam có cấu trúc gần giống với vi khuẩn nhƣng khác với vi 10 0.6 0.52 0.51 0.5 mg/l 0.4 Đợt 0.3 0.24 0.2 Đợt 0.14 0.1 Ao A Ao B Địa điểm Biểu đồ 3.3: Biến động NH4+ qua đợt nghiên cứu ao ni - Hàm lƣợng PO43-: Cùng với N P tiền đề tạo nên suất sơ cấp thủy vực Mặc dù vi tảo không cần nhiều photpho nhƣng có vai trị quan trọng chúng có thành phần protein, axit nucleic, chúng tham gia vào q trình hơ hấp điều chỉnh pH nội chất tế bào Qua bảng 3.7 biểu đồ 3.4, nhìn chung hàm lƣợng photpho thuỷ vực thấp Hàm lƣợng trung bình ao A là: 0,12 – 0,13 (mg/l), ao B (0,17mg/l) thấp giới hạn tiêu chuẩn Viêt Nam nƣớc loại A (TCVN 5942-1995) Giữa điểm thu mẫu hàm lƣợng photpho dao động khoảng 0,010,04 Khơng có mẫu vƣợt q tiêu cho phép nƣớc loại A 29 Bảng 3.7: Hàm lượng PO43- ao nuôi (đơn vị: mg/l) Thời gian thu Đợt Đợt mẫu (10/2010) (12/2010) Đ1 0.11 0.14 Đ2 0.13 0.13 Đ3 0.12 0.11 Đ4 0.11 0.13 Đ5 0.15 0.12 Vị trí Đ1 0.18 0.17 Thu Đ2 0.18 0.18 Đ3 0.15 0.17 Đ4 0.16 0.18 Đ5 0.16 0.17 Ao A Ao mẫu B TCVN 5942-1995 A B