Thalassiosira sp.
4.2.1 Môi trƣờng dinh dƣỡng
Môi trƣờng dinh dƣỡng ở thí nghiệm 2 là môi trƣờng Guillard f/2 (1975) (môi trƣờng dinh dƣỡng mà mật độ tảo đạt giá trị cực đại ở thí nghiệm 1) và tiến hành thu hoạch ở ngày thứ 4 cho đến khi kết thúc thí nghiệm.
4.2.2 Nhiệt độ
Nhiệt độ duy trì ổn định và nằm trong khoảng từ 26,4 – 31,4. Và nhiệt độ này cũng nằm trong ngƣỡng nhiệt độ thích hợp cho tảo phát triển.
4.2.3 pH
Biến động pH trong suốt quá trình thí nghiệm giữa các nghiệm thức ổn định. có xu hƣớng tăng nhẹ từ ngày đầu bố trí đến ngày thứ 4. Ở NT không thu hoạch pH giảm dần cho đến cuối chu kì nuôi. Nguyên nhân khiến pH giảm dần kể từ ngày thứ 7 do đã có sự xuất hiện của tảo chết, quá trình phân hủy tảo chết của vi sinh vật làm tăng lƣợng CO2 làm cho pH có khuynh hƣớng giảm. Ở các
-30-
nghiệm thức thu hoạch tuy pH có giảm nhƣng ổn định, do mật độ tảo đƣợc duy trì ở mức vừa phải, tạo sự cân bằng hệ đệm trong nƣớc làm cho pH thay đổi ít và ổn định.
Nhìn chung sự thay đổi pH trong thí nghiệm này không quá lớn và nằm trong khoảng pH thích hợp cho sự phát triển của tảo.
Bảng 4.6 pH trung bình các nghiệm thức trong thí nghiệm 2
Ngày NT 0% NT20 % NT 30 % NT 40 % NT 50% 1 8,1 ± 0,00 8,1 ± 0,00 8,1 ± 0,00 8,1 ± 0,00 8,1 ± 0,00 4 8,8 ± 0,25 8,7 ± 0,28 8,9 ± 0,15 8,7 ± 0,32 8,8 ± 0,23 7 8,7 ± 0,13 8,8 ± 0,16 8,8± 0,20 8,8 ± 0,22 8,6 ± 0,26 10 8,3 ± 0,07 8,6 ± 0,21 8,6 ± 0,23 8,8 ± 0,09 8,6 ± 0,05 13 8,2 ± 0,06 8,4 ± 0,07 8,3 ± 0,14 8,2 ± 0,03 8,3 ± 0,04 4.2.4 TAN
Hàm lƣợng TAN và NO3- ban đầu giống nhau ở tất cả nghiệm thức. Hàm lƣợng TAN trong các nghiệm thức thay đổi theo sự lên xuống của mật độ tảo. Bảng 4.7 Hàm lƣợng TAN (mg/l) trung bình các nghiệm thức trong TN2
Ngày NT 0% NT 20% NT 30% NT 40% NT 50% 1ns 0,88 ± 0,0 0,88 ± 0,0 0,88 ± 0,0 0,88 ± 0,0 0,88 ± 0,0 4ns 0,25 ± 0,07 0,18 ± 0,02 0,21 ± 0,14 0,20 ± 0,07 0,24 ± 0,06 7* 0,22 ± 0,16b 0,33 ± 0,10ab 0,39 ± 0,03ab 0,49 ±0,23ab 0,58 ± 0,21a 10ns 0,33 ± 0,26 0,42 ± 0,13 0,39 ± 0,16 0,58 ± 0,29 0,65 ± 0,11 13* 1,46 ± 0,18a 0,86 ± 0,03b 0,93 ± 0,02b 0,92 ± 0,05b 0,95 ± 0,04b
Ghi chú: ns: Không khác biệt
-31-
Hình 4.4 cho thấy hàm lƣợng TAN tất cả các nghiệm thức giảm ở đợt thu mẫu thứ 2. Ở NT 0% TAN bắt đầu tăng ở ngày thứ 7 đến ngày thứ 13 là do quá trình phân hủy tảo chết khi tảo tàn làm cho nồng độ TAN tăng cao. TAN là chất dinh dƣỡng cần thiết cho tảo, đƣợc tảo hấp thu để phát triển nên có xu hƣớng giảm dần. Tuy nhiên trong thí nghiệm này, hàm lƣợng TAN ở các nghiệm thức thu hoạch có xu hƣớng tăng từ đợt thu mẫu thứ 3 đến khi kết thúc thí nghiệm do có bổ sung nitrate sau mỗi lần thu hoạch.
4.2.5 Nitrate (NO3-)
Bảng 4.8 Hàm lƣợng nitrate trung bình (mg/l) các nghiệm thức trong TN2
Ngày NT 0% NT 20% NT 30% NT 40% NT 50% 1ns 20,1 ± 0,0 20,1 ± 0,0 20,1 ± 0,0 20,1 ± 0,0 20,1 ± 0,0 4ns 10,9 ± 4,3 9,2 ± 1,3 10,3 ± 5,5 10,2 ± 0,8 12,0 ± 2,7 7ns 7,4 ± 5,2 9,6 ± 0,4 10,5 ± 7,6 10,8 ± 5,9 12,7 ± 5,8 10* 6,4 ± 5,0b 10,0 ± 3,3ab 10,4 ± 0,7ab 12,2 ± 2,6ab 15,6 ±5,2a 13ns 12,7 ± 5,6 10,9 ± 2,3 10,9 ± 0,4 13,1 ± 1,5 16,4 ± 1,4
Ghi chú: ns: Không khác biệt
*: Khác biệt có ý nghĩa p<0,05 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1 4 7 10 13 NT 0% NT 20% NT 30% NT 40% NT 50%
Hình 4.4 Biến động TAN các nghiêm thức ở thí nghiệm 2
mg/l
-32-
Hàm lƣợng nitrate ở các nghiệm thức biến động không nhiều. Ở tất cả các nghiệm thức NO-
3 giảm nhanh từ khi bố trí thí nghiệm đến ngày thứ 4, nguyên nhân do trong thời gian này tảo sử dụng đạm cho quá trình tăng trƣởng. Nghiệm thức NT 0%, NO-
3 giảm cho đến ngày thứ 10 do sự hấp thu của quần thể tảo đang phát triển. Nhƣng NO-
3 gia tăng ở cuối kỳ thí nghiệm do mật độ tảo giảm nên giảm hấp thu chất dinh dƣỡng và có sự phân hủy của tảo chết. Còn ở các nghiệm thức NT20 %; NT 30%; NT 40 % và NT 50% đây là các nghiệm thức có mật độ tảo luôn phát triển vì sau khi thu hoạch trong điều kiện nƣớc mới, dinh dƣỡng mới tảo phát triển mạnh. Hàm lƣợng NO-
3 tăng đều từ ngày thu mẫu thứ 4 đến khi kết thúc thí nghiệm, nguyên nhân do sau khi thu hoạch mật độ tảo thấp trong khi đó lại bổ sung dinh dƣỡng làm hàm lƣợng NO-
3 tăng.
4.2.6 Sự phát triển của tảo
Thời điểm thích hợp để thu hoạch tảo là khi quần thề tảo đang ở cuối pha tăng trƣởng và mới bƣớc vào pha tăng trƣởng chậm. Vì lúc này dinh dƣỡng trong tế bào tảo là cao nhất. Thí nghiệm đƣợc tiến hành trong thời gian 13 ngày và sự phát triển của tảo đƣợc trình bày ở hình. Nhìn chung, quá trình phát triển của tảo trƣớc khi thu hoạch là tƣơng đối đồng đều giữa các nghiệm thức, tuy nhiên sau khi thu hoạch thì sự phát của tảo có sự khác biệt có ý nghĩa.
Khi tiến hành thu hoạch ở các mức độ khác nhau, mật độ tảo ở các nghiệm thức thu hoạch giảm mạnh vào ngày hôm sau. Điều này có thể do tảo bị sốc khi điều kiện môi trƣờng bị thay đổi đột ngột, tế bào tảo chƣa thích ứng kịp.
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 1 4 7 10 13 NT 0% NT 20% NT 30% NT 40% NT 50% mg/l Ngày Hình 4.5 Biến động NO- 3 các nghiêm thức ở thí nghiệm 2
-33-
Ở cả 4 nghiệm thức thu hoạch thì cả 4 nghiệm thức đều giảm mật độ sau khi thu hoạch đến khi kết thúc thí nghiệm, chứng tỏ lƣợng tảo sinh ra nhỏ hơn lƣợng tảo thu hoạch.
Sự phát triển của tảo ở các nghiệm thức là tƣơng đối ổn định từ ngày đầu bố trí đến ngày thứ 4 và không khác biệt giữa các nghiệm thức. Từ ngày thứ 5 mật độ tảo trung bình đã có sự khác biệt giữa các nghiệm thức NT 0%; NT20 %; NT 30 %; NT 40 % và NT 50% lần lƣợt là 1,64 ± 0,02 triệu tb/ml; 1,21 ± 0,07 triệu tb/ml; 1,18 ± 0,05 triệu tb/ml; 1,10 ± 0,07 triệu tb/ml; 0,98 ± 0,03 triệu tb/ml (Bảng 4.9). Mật độ tảo ở NT 50% là thấp nhất, có thể do điều kiện môi trƣờng thay đổi cộng với thu hoạch 50% sinh khối nên khả năng phục hồi của tảo kém. Nhƣ vậy, tỷ lệ thu hoạch đã ảnh hƣởng lớn đến sự phát triển của tảo.
Ở NT20%, mật độ tảo có tăng lên sau những ngày đầu thu hoạch và giữ mức ổn định 1,11 ÷ 1,21 triệu tb/ml trong những ngày đầu thu hoạch. Tảo có dấu hiệu bắt đầu giảm những ngày sau đó mặc dù hàm lƣợng muối dinh dƣỡng vẫn đƣợc bổ sung đều đặn. Mặc dù mật độ tảo ở tỷ lệ thu hoạch này cao hơn các tỷ lệ thu hoạch khác nhƣng tốc độ tăng trƣởng khá thấp dao dộng từ 0,1 ÷ 0,22 (Bảng 4.10). Ở NT30%, mật độ tăng trƣởng ổn định, trong 9 ngày thu hoạch đầu tiên đạt từ 0,92 ÷ 1,18 triệu tb/ml và tốc độ tăng trƣởng cao nhất là 0,35 cao hơn ở thí nghiệm NT20%. Cũng giống NT30%, ở NT40% trong những ngày thu hoạch mật độ tảo tƣơng đồng đạt từ 0,92 ÷ 1,10 triệu tb/ml. Tốc độ tăng trƣởng nằm trong
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 NT 0% NT 20% NT 30 % NT 40% NT 50%
Hình 4.6 Biến động mật độ tảo giữa các nghiệm thức trong thí nghiệm 2
Ngày Triệu tb/ml
-34-
khoảng 0,43 ÷ 0,50 nhìn chung lƣợng dinh dƣỡng bổ sung trong nghiệm thức này nhiều hơn so với NT20%, NT30% do đó tỷ lệ thu hoạch này Thalassiosira sp.
phát triển bền vững hơn nên thời gian thu hoạch kéo dài hơn. Ở NT50%, đây là tỷ lệ thu hoạch khá lớn vì vậy mật độ tảo thấp hơn so với các NT khác 0,83 ÷ 0,98 triệu tb/ml, tuy nhiên tỷ lệ tăng trƣởng đạt rất cao và ổn định từ 0,63 ÷ 0,69. Bảng 4.9 Mật độ tảo trung bình giữa các nghiệm thức trong TN2 (Triệu tb/ml)
Ngày NT 0% NT 20% NT 30 % NT 40% NT 50% 1 0,29 ± 0,00a 0,29 ± 0,01a 0,29 ± 0,01a 0,29 ± 0,02a 0,30 ± 0,01a 2 0,75 ± 0,03a 0,80 ± 0,05a 0,78 ± 0,02a 0,81 ± 0,03a 0,79 ± 0,07a 3 1,13 ± 0,02a 1,08 ± 0,04ab 1,04 ± 0,05b 1,04 ± 0,03b 1,08 ± 0,06ab 4 1,42 ± 0,02a 1,38 ± 0,06a 1,34 ± 0,04a 1,36 ± 0,01a 1,39 ± 0,10a 5 1,64 ± 0,02a 1,21 ± 0,07b 1,18 ± 0,05bc 1,10 ± 0,07c 0,98 ± 0,03d 6 1,86 ± 0,11a 1,18 ± 0,08b 1,16 ± 0,04b 1,05 ± 0,08bc 0,94 ± 0,06c 7 1,64 ± 0,09a 1,16 ± 0,10b 1,08 ± 0,06b 1,03 ± 0,03b 0,88 ± 0,04c 8 1,50 ± 0,08a 1,12 ± 0,07b 1,02 ± 0,06bc 1,00 ± 0,10c 0,88 ± 0,03c 9 1,39 ± 0,01a 1,11 ± 0,17b 0,95 ± 0,09bc 0,92 ± 0,07c 0,85 ± 0,03c 10 1,28 ± 0,05a 1,06 ± 0,17b 0,93 ± 0,07bc 0,85 ± 0,03c 0,83 ± 0,03c 11 1,19 ± 0,02a 1,05 ± 1,10b 0,92 ± 0,07bc 0,78 ± 0,11c 0,80 ± 0,06c 12 1,04 ± 0,07a 0,98 ± 0,03a 0,83 ± 0,15b 0,74 ± 0,02b 0,74 ± 0,03b 13 0,86 ± 0,05a 0,85 ± 0,07a 0,74 ± 0,05b 0,67 ± 0,05b 0,56 ± 0,01c
Ghi chú: Các trị số trên nằm cùng một hàng có kí tự giống nhau là không có sự khác biệt. Các kí tự khác nhau chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê p<0,05
Với tỷ lệ thu hoạch 50% tốc độ tăng trƣởng đạt cao nhất trong 4 tỷ lệ thu hoạch là 0,69 và rất đều đặn. Từ ngày thứ 6 đến ngày thứ 12, tốc độ tăng trƣởng từ 0,62 đến 0,69. Kết quả này có thể giải thích rằng do các yếu tố giới hạn sự phát triển của tảo đều đƣợc giải phóng, với số lƣợng muối dinh dƣỡng khá lớn hằng ngày nên đã cung cấp tƣơng đối đầy đủ chất dinh dƣỡng cho quá trình quang hợp của
-35-
tảo. Yếu tố ánh sáng không còn bị hạn chế và không còn hiện tƣợng tự che khuất do mật độ tảo đã giảm nhiều. Mức độ bền vững của tảo ở tỷ lệ thu hoạch này là rất tốt.
Bảng 4.10 Tốc độ tăng trƣởng giữa các nghiệm thức trong thí nghiệm 2
Ngày NT 0% NT 20% NT 30 % NT 40% NT 50% 2 0,90 ± 0,04a 1,02 ± 0,10a 1,00 ± 0,06a 1,02 ±0,10a 0,95 ±0,09a 3 0,40 ± 0,02a 0,30 ± 0,03ab 0,29 ± 0,03b 0,26 ±0,06b 0,32 ±0,09ab 4 0,23 ± 0,03a 0,24 ± 0,05a 0,25 ± 0,03a 0,27 ±0,03a 0,25 ±0,11a 5 0,14 ± 0,02e 0,09 ± 0,03de 0,22 ± 0,02cd 0,30 ±0,06ab 0,34 ±0,10a 6 0,13 ± 0,05d 0,20 ± 0,05d 0,34 ± 0,07c 0,47 ±0,01b 0,66 ±0,07a 7 -0,13 ± 0,08c 0,21 ± 0,15b 0,29 ± 0,02b 0,50 ±0,07a 0,63 ±0,06a 8 -0,09 ± 0,01d 0,19 ± 0,05c 0,30 ± 0,06c 0,47 ±0,10b 0,69 ±0,06a 9 -0,07 ± 0,06d 0,21 ± 0,15c 0,28 ± 0,09bc 0,43 ±0,16b 0,66 ±0,05a 10 -0,08 ± 0,04d 0,18 ± 0,14c 0,33 ± 0,04b 0,43 ±0,11b 0,67 ±0,02a 11 -0,07 ± 0,02d 0,22 ± 0,07c 0,35 ± 0,11bc 0,42 ±0,16b 0,65 ±0,11a 12 -0,14 ± 0,07d 0,16 ± 0,07c 0,25 ± 0,21bc 0,46 ±0,14ab 0,62 ±0,04a 13 -0,18 ± 0,09c 0,08 ± 0,08b 0,25 ± 0,13a 0,41 ±0,09a 0,42 ±0,04a
Ghi chú: Các trị số trên nằm cùng một hàng có kí tự giống nhau là không có sự khác biệt. Các kí tự khác nhau chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê p<0,05
Mặt khác, qua Hình 4.6 cho thấy tỷ lệ thu hoạch càng cao thì mật độ tảo càng thấp, do thu hoạch hằng ngày nên mật độ tảo khó có thể tăng ở ngày thu hoạch tiếp theo. Tuy rằng hằng ngày có bổ sung chất dinh dƣỡng nhƣng do mật độ tảo sau khi thu hoạch thấp dẫn đến sự giảm mật độ.
-36-
Tốc độ tăng trƣởng là một trong những chỉ tiêu quan trọng thể hiện sự phát triển tốt của quần thể trong việc thích nghi với môi trƣờng tự nhiên hoặc trong môi trƣờng nghiên cứu. Hình 4.7 cho thấy về biến động tốc độ tăng trƣởng của tảo Thalassiosira sp. rằng khả năng phục hồi quần thể ở NT 50% là cao nhất và thấp nhất là NT 20%.
Sản lƣợng tảo thu hoạch hàng ngày đƣợc tính dựa theo mật độ tảo và thể tích thu hoạch. Tổng sản lƣợng đƣợc xác định bằng sản lƣợng của các ngày thu hoạch cộng thêm với sản lƣợng thu hoạch toàn phần của ngày cuối cùng.
Bảng 4.11 Sản lƣợng tảo ở các mức thu hoạch khác nhau
NT 0% NT20 % NT 30 % NT 40 % NT 50%
Tổng thể tích tảo thu hoạch (ml) 1000 2800 3700 4600 5500 Tổng lƣợng tảo thu hoạch (tỷ tế bào) 1,86 24,3 39,6 58,0 77,8
Kết quả của Bảng 4.11 cho thấy, trong 4 nghiệm thức thu hoạch với tỷ lệ 20%, 30%, 40% và 50%: Tỷ lệ thu hoạch 20%, 30% có tổng sản lƣợng thấp nhất lần lƣợt là là 24,3 tỷ tế bào và 39,6 tỷ tế bào. Mặc dù mật độ tảo trong 2 nghiệm thức này khá cao nhƣng không duy trì đƣợc lâu dài và thể tích thu hoạch hàng ngày thấp. Nhìn chung, hình thức nuôi này tốn thời gian chăm sóc và môi trƣờng dinh dƣỡng mà không thu đƣợc sản lƣợng cao. Ở 2 nghiệm thức còn lại có tỷ lệ thu hoạch 40% và 50% có tổng sản lƣợng cao hơn hẳn, đạt giá trị tƣơng ứng là 58,0 tỷ tế bào và 77,8 tỷ tế bào. Mặc dù mật độ tảo tại các thời điểm thu hoạch
-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 NT 0% NT 20% NT 30 % NT 40% NT 50%
-37-
không cao nhƣng mật độ ổn định kéo dài và thể tích thu hoạch hàng ngày lớn. Trong 2 nghiệm thức này thì nghiệm thức thu hoạch 50% có tổng sản lƣợng cao hơn 77,8 tỷ tế bào. Ở NT 0% khi mật độ đạt đỉnh cao nhất ta thu hoạch toàn bộ sản lƣợng thu hoạch rất thấp 1,86 tỷ tế bào. Vì vậy trong điều kiện môi trƣờng nuôi nhằm thu sinh khối cho sản lƣợng thu hoạch cao nhất thì nên áp dụng hình thức nuôi bán liên tục với tỷ lệ thu hoạch 50%.
-38-
CHƢƠNG V
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 5.1 Kết luận
Kết quả nghiên cứu về ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi và tỷ lệ thu hoạch lên sự phát triển của tảo Thalassiosira sp. trong điều kiện thí nghiệm đã rút ra đƣợc một số kết luận sau đây:
Các môi trƣờng đƣợc sử dụng nuôi cấy tảo Thalassiosira sp. trong thí nghiệm này đều có khả năng giúp tảo phát triển, tuy nhiên nuôi tảo ở môi trƣờng Guillard f/2 thì mật độ đạt cao nhất, sau 6 ngày nuôi mật độ đạt 1,99 ± 0,18 triệu tb/ml.
Khi nuôi tảo tỷ lệ thu hoạch càng cao thì mật độ tảo càng giảm nhanh. Tỷ lệ thu hoạch 50% với tốc độ tăng trƣởng và sản lƣợng thu hoạch
cao nhất so với các nghiệm thức còn lại.
5.2 Đề xuất
Sử dụng môi trƣờng Guillard f/2 để nuôi tảo Thalassiosira sp. với thể tích lớn, mật độ bố trí ban đầu 3x105 tb/ml, thu hoạch vào ngày thứ 4 với tỷ lệ thu hoạch khoảng 50%.
Khả năng sử dụng của N:P:K có thể giảm giá thành, dễ thực hiện.
Nên nghiên cứu thêm ảnh hƣởng của các yếu tố môi trƣờng khác nhau lên thành phần sinh hóa của tảo.
-39-
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Brown, M.R, S. W. Jeffrey and Garland. C.D (1989). Nutritional aspects of microalgae used in mariculture; aliterature review. CSIRO, Australia. Report 205pp.
2. Brown, M.R, S. W. Jeffrey, J.K. Wolkman & G.A. Dunstan, 154: 315 – 334
3. Brown. M (1991). The amino acid and sugar composition of 16 species of microalgae used in mariculture. J.Exp.Mar. Biol., Vol. 145. pp. 79-99. 4. JA Berges, 2002. Effects of temperature on growth rate, cell composition
and nitrogen metabolism in the marine diatom Thalassiosira pseudonana
(Bacillariophyceae). Vol. 225, 139–146.
5. Coutteau. P. (1996). Manual on the production and use of live food for aquaculture: Micro-algae. FAO. Belgium. Pp 10-60.
6. Fabregas, J, C. Herrero, J. Abalde & B. Cabezas, 1985. Growth, Chlorophyll a and protein of marine microalgae Isochrysis galbana in batch cultures with different salinity and high nutrient concertration. Aquaculture, 51: 1 – 11.