1.2.6.1 Nhiệt độ
Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng nhất cĩ ảnh hưởng đến sinh trưởng của hầu hết các lồi cá. Tùy thuộc vào các lồi sống ở các điều kiện mơi trường khác nhau mà nhiệt độ thích ứng khác nhau [12].
Theo Wong và cộng sự (2003) tăng trưởng về khối lượng và kích thước của cá tăng khi nhiệt độ tăng. Tỷ lệ tăng trưởng của cá ngựa H. whitei sau 107 ngày nuơi gia tăng khi nhiệt độ tăng. Tốc độ tăng trưởng bình quân 0,14 mm/ngày ở 17°C đến 0,26 mm/ngày ở 26°C. Sự tăng trưởng của cá tỷ lệ thuận với sự gia tăng của nhiệt độ, cĩ lẽ do sự tăng của quá trình trao đổi chất khi nhiệt độ tăng. Điều này phù hợp với nghiên cứu của Strawn (1958) khi báo cáo rằng sự sinh trưởng của cá ngựa H. zosterae tăng nhanh vào những mùa nhiệt độ ấm ngồi tự nhiên và phù hợp với nghiên cứu của James & Woods (2001) [52] nghiên cứu trên lồi H. abdominalis.
Kết quả nghiên cứu của Lin và cộng sự (2006) cho rằng, nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của tuyến sinh dục, khả năng thụ tinh, đẻ trứng của cá ngựa đen và tỷ lệ sống của cá con là 26 – 28oC. Khi nuơi cá ở nhiệt độ 18oC và 20oC tuyến sinh dục của cá chỉ phát triển lần lượt đến giai đoạn II và III. Chỉ số GSI đạt đến đỉnh điểm khi nuơi cá ngựa đen ở nhiệt độ 28oC, đây cũng là nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của tuyến sinh dục. Trong khi đĩ sự phát triển của tế bào sinh dục đạt cao nhất ở nhiệt độ 20oC đối với cá ngựa H. whitei và cá thành thục sinh dục sau 6 – 7 tháng nuơi ở nhiệt độ 20oC [52].
Khi nghiên cứu ở các thang nhiệt độ: 22°C, 24°C, 26°C, 28°C, 30°C và 32°C trên lồi cá ngựa đen H. kuda, Lin và cộng sự (2007) đã xác định: khi nhiệt độ cao thì thời gian ấp trứng và tốc độ đẻ của cá cũng ngắn lại. Tổng nhiệt (SET: sum of effective temperature) và ngưỡng nhiệt độ cho giai đoạn đầu phát triển của buồng trứng cá ngựa đen lần lượt là: 14066,9 °C/h và 13,7°C.
Nhiệt độ nước cịn ảnh hưởng đến cường độ bắt mồi của cá giống H.
trimaculatus. Nghiên cứu của Sheng và cộng sự (2006) đã nhận thấy ở nhiệt độ 18oC
tuổi) cĩ thể ăn ở nhiệt độ 22oC, nhưng cường độ bắt mồi khơng cao (12,42 Copepoda/h). Khi nhiệt độ nước tăng lên 26oC, cá ngựa giống cĩ cường độ bắt mồi cao nhất, cá ở các ngày tuổi 1, 5 và 10 cường độ bắt mồi lần lượt là 21,08, 22,64 và 39,32 Copepoda/h. Cường độ bắt mồi của nhĩm cá nuơi ở nhiệt độ 30oC cũng tương đối cao, chỉ thấp hơn so với nhĩm nuơi ở 26oC (P<0,05).
Theo một số tác giả (Job và cộng sự, 2002; Heather, 2005 [13]) nhiệt độ mơi trường trong sản xuất giống của các lồi cá ngựa ở vùng nhiệt đới tương đối giống nhau: 28 – 30oC.
1.2.6.2 Ánh sáng
Ánh sáng cĩ ảnh hưởng đến sự phát triển của cá con. Cá ngựa ở giai đoạn giống cần nuơi ở điều kiện chiếu sáng thích hợp. Cường độ chiếu sáng thích hợp giao động trong khoảng 1.000 – 10.000 lux. Khi nuơi cá ngựa ở nơi tối sau vài ngày cá sẽ bị mù. Cấn thiết phải nuơi cá ngựa ở giai đoạn giống ở điều kiện chiếu sáng thích hợp. Nên đặt hồ nuơi ở nơi cĩ ánh sáng phân bố đều, để tránh hiện tượng cá hướng quang, tập trung ở một nơi gây ra sự cạnh tranh vè khơng gian và thức ăn. Thời gian chiếu sáng ít nhất là 10 giờ mỗi ngày [12].
Theo Wong & Benzie (2003) cường độ chiếu sáng trong khoảng 24 – 136 μE.m−2.s−1 khơng ảnh hưởng đến sinh trưởng của cá ngựa H. whitei.
Cường độ chiếu sáng cũng ảnh hưởng đến cường độ bắt mồi giữa các nhĩm cá con H. trimaculatus khác nhau (P<0,01): 1834 lx là cường độ ánh sáng tốt nhất đối với cá 1 ngày tuổi, 1014 lx ở nhĩm 5 ngày và 510 lx ở nhĩm 10 ngày tuổi [41].
Woods (2000) đã nghiên cứu để xác định tính hướng quang của cá ngựa H.
abdominalis, từ lúc mới đẻ đến 2 tháng tuổi. Khi chiếu sáng trên bề mặt xuống bể nuơi
cá cảnh bằng thủy tinh, cá giống cĩ tỷ lệ sống thấp hơn khơng chiếu vào bề mặt nước. Vì khi chiếu sáng trên bề mặt thì Artemia naupliisẽ hướng quang lên bề mặt nước, khi đĩ cá ăn mồi sẽ đớp bọt khí vào bụng và gây ra “bệnh” bọt khí.
1.2.6.3 Độ mặn
Độ mặn cĩ ảnh hưởng đến một số yếu tố khác của mơi trường: độ mặn thấp làm tăng độ hịa tan của oxy và tăng hiệu quả của các vi khuẩn nitrat hĩa [12]. Cá ngựa cĩ thể sống trong nước cĩ độ muối dao động từ 15 – 35 ‰. Một số lồi cá ngựa được thuần hĩa bằng cách nuơi trong nước cĩ độ mặn giảm dần, sau một thời gian chúng cĩ thể sống bình thường trong nước cĩ độ mặn thấp hown như lồi cá ngựa
đen(Hippocampus kuda) cĩ thể sống được ở độ mặn 5 ‰ nếu như được thuần hĩa tốt.
1.2.6.4 pH
pH nước cĩ ảnh hưởng rất lớn đến các đối tượng sinh vật thủy sinh. pH cao sẽ dẫn đến sự gia tăng hàm lượng ammonia gây độc cho cá đặc biệt ở dạng khơng ion, tăng tỷ lệ tử vong cho cá. pH thích hợp cho nuơi cá ngựa 8,0 – 8,5; tối ưu 8,1 – 8,3 [12], [13].
pH cao dẫn đến sự tăng hàm lượng Amomni, gây độc cho cá ở dạng khơng ion, tăng tỷ lệ tử vong cho cá (Reay, 1979). HH3 H2S là hai khí độc hịa tan trong nước, chúng hiện diện trong bể nuơi dưới hai dạng: dạng khí độc cĩ độc tính cao và dạng ion ít độc hơn. Tỷ lệ giữa dạng khí và dạng ion bị ảnh hưởng bởi độ pH, khi pH cao NH3 dạng khí sẽ nhiều và H2S dạng khí ít và ngược lại. Độ pH của nước biển dùng cho sinh vật nuơi dao động từ 7,6 – 8,3. Thơng thường đối với cá ngựa pH tối ưu dao động từ 8,1 – 8,3 [12].
1.2.6.5 Oxy
DO là một yếu tố rất quan trọng trong hệ thống nước. Tất cá các quá trình sống của sinh vật (trừ vi khuẩn kị khí) được đảm bảo với sự trao đổi năng lượng, mà đối với sinh vật, chất duy nhất và khơng thay thế được là oxy. Khi hàm lượng DO thấp sẽ kìm hãm tốc độ tăng trưởng của vật nuơi: Vật nuơi hoạt động yếu, lượng thức ăn sử dụng giảm, thậm chí cĩ khả năng chết ngạt. Đồng thời thúc đẩy sự xuất hiện các độc tố với vật nuơi. [21]
Dịng chảy, nhiệt độ nước, mật độ nuơi, vật chất hữu cơ trong hệ thống nuơi ảnh hưởng lớn đến hàm lượng oxy hịa tan. Khi lượng oxy hịa tan giảm, đối tượng nuơi cĩ thể bị sốc dẫn đến tăng tính cảm nhiễm bệnh, hệ số chuyển đổi thức ăn tăng, cá sẽ yếu dần và dễ nhiễm bệnh. Đối với cá ngựa duy trì ở mức DO 4 – 5 mgO2/L[12], [13].
1.2.6.6 NH4 +
/NH3
Ammonia là sản phẩm được bài tiết của quá trình dị hĩa thức ăn cĩ cấu trúc là protein, nĩ gây độc và thường xuyên duy trì trong hệ thống nuơi thâm canh và thường sinh ra trong quá trình vận chuyển (Bromage & Sheperd, 1995) [24].
Bên cạnh đĩ, khi hàm lượng oxy thấp, NO3 -
sẽ chuyển hĩa thành NH4 +
nhờ vi sinh vật gọi là sự amơn hĩa nitrat [21]:
NO3- NO2- NH2OH NH4+
Ammonia hịa tan nhanh trong nước, cho tới khi thiết lập cân bằng: NH3 + H2O NH4OH NH4
+
Trong cân bằng trên, dạng NH3 (độc đối với thủy sinh vật) gọi là ammonia khơng ion hĩa (ammoniac), dạng NH4
+
gọi là ammonia ion hĩa. NH3 cĩ tính độc cao hơn NH4
+
từ 300 đến 400 lần.
Ammoniac là chất cĩ thể dẫn đến làm hỏng các tế bào, làm giảm khả năng sinh sản, chức năng của hệ miễn dịch, khả năng thẩm thấu, tốc độ sinh trưởng, cấu trúc tế bào và thành phần hĩa học của máu (Cameron & Heisler, 1983; Russo & Thurston, 1991) [24]. Ammoniac tác động làm tăng sự tiêu hao oxy và làm giảm sinh trưởng ở một số lồi động vật thủy sinh (Smart, 1978; Chen & Lai, 1992; Chen & Lin, 1992, 1995; Wajsbrot và cộng sự, 1993; Noor-Hamid và cộng sự, 1994; Rasmussen & Korsgaarg, 1996; Harris và cộng sự, 1998a) (trích từ Adams và cộng sự, 2001). Ảnh hưởng của hàm lượng ammoniac lên tơm, cá phụ thuộc vào độ pH và nhiệt độ nước. Lượng khí ammoniac tăng lên tỷ lệ thuận với độ pH và nhiệt độ [18], [21].
Theo Colt và Amstrong (1979) [21] thì tác động độc hại của NH3 đối với động vật nuơi là: khi NH3 trong nước quá cao làm cho NH3 trong dịch máu khĩ tiết ra mơi trường ngồi, làm lượng NH3 trong máu và các mơ gia tăng, dẫn đến tăng pH máu. Từ đĩ, làm rối loạn chức năng điều hịa áp suất thẩm thấu của màng tế bào, phá hủy lớp nhớt ở mang, giảm khả năng vận chuyển oxy của hemoglobin.
Nghiên cứu của Adams và cộng sự (2001) về ảnh hưởng mãn tính và cấp tính của ammonia lên khả năng tiêu thụ oxy và sinh trưởng với cá ngựa bụng lớn (H. abdominalis) giai đoạn giống. Kết quả thí nghiệm về sự tác động mãn tính của hàm lượng ammonia ở các nồng độ: 0,11; 0,55; 1,67; 3,07 mg/L TA-N cho thấy khơng cĩ sự khác nhau về sinh trưởng của cá khi tăng nồng độ ammonia trong suốt quá trình thí nghiệm. Tỷ lệ tiêu thụ oxy tăng tỷ lệ với nồng độ ammonia và sự cĩ sai khác ở nồng độ 1,67 và 3,07 mg/L TA-N so với nồng độ khơng tác động là 0,11 mg/L (P<0,05). Thí nghiệm về tác động cấp tính: qua tác động trong thời gian 24 giờ với hàm lượng ammonia-nitrogen tổng số ở các mức 0,01; 5,0; 10,1; 14,8 và 19,9 mg/L thì sự gia tăng cĩ ý nghĩa (P<0,001) về sự tiêu thụ oxy ở nồng độ 14,8 và 19,9 mg/L TA-N giữa trước và sau khi cĩ tác động so với nhĩm ở mức 0,01; 5,0; 10,1 mg/L. Tất cả cá đều sống sĩt trong quá trình thí nghiệm.
1.2.6.7 NO3 -
/ NO2 -
Nitrite, sản phẩm được sinh ra đầu tiên trong hệ thống lọc tuần hồn, nĩ cĩ thể tích lũy và gây nên sự nguy hại nếu hệ thống lọc sinh học bị hư (Jensen, 1995) [24].
Sự tăng lên dần của hàm lượng nitrite nĩ sẽ làm cản trở sự mang oxy của máu, bởi quá trình oxy hĩa hemoglobin đã kết hợp với NO2
-
trở thành methaemoglobin. Methaemoglobin khơng liên kết được với oxy và gây nên hiện tượng cấp tính làm giảm khả năng liên kết với oxy của máu (Jensen, 1995). Nitrite đã gây độc do sự phá vỡ quá trình điện li, máu chứa nhiều methaemoglobin cĩ màu nâu, vì vậy thuật ngữ cho nhiễm độc NO2
-
gọi là “bệnh máu nâu” [21], [24]. Độ độc của NO2 -
trong mơi trường nước ngọt gấp 55 lần so với mơi trường nước lợ (độ mặn 16 ‰) [21].
Để xác định mức độ ảnh hưởng của nitrite-nitrogen, Adams và cộng sự (2001) đã nghiên cứu về ảnh hưởng mãn tính và cấp tính của nitrite-nitrogen [NO2-N] lên khả năng tiêu thụ oxy và sinh trưởng với cá ngựa bụng lớn (H. abdominalis) giai đoạn giống. Kết quả, thí nghiệm về sự tác động mãn tính của hàm lượng nitrite-nitrogen ở các nồng độ: 0,91; 4,59 và 9,10 mg/L NO2-N, khơng cĩ sự khác nhau cĩ ý nghĩa giữa các nhĩm khi cĩ tác động của nitrite, mặc dù sinh trưởng của cá giảm khi nồng độ nitrie tăng. Tỷ lệ tiêu thụ oxy khác nhau khơng cĩ ý nghĩa giữa các nồng độ nitrite. Tuy nhiên khi cá nuơi ở nồng độ nitrite 4,59 và 9,10 mg/L NO2-N phải thường xuyên sục khí liên tục và tất cả cá đều sống trong quá trình tác động. Khơng cĩ những hoạt động bất thường trong điều kiện bị căng thẳng này. Thí nghiệm về tác động cấp tính của hàm lượng nitrite-nitrogen [NO2-N] ở các mức: <0,001; 74,4; 99,2 và 123,6 mg/L, khơng cĩ sự tử vong trong suốt quá trình thí nghiệm. Sự tiêu thụ oxy gia tăng cĩ ý nghĩa (P<0,001) ở nồng độ 99,2 và 123,6 mg/L NO2-N, khơng cĩ ý nghĩa ở mức 74,4 mg/L NO2-N so với mức 0,001 mg/L. Tuy nhiên cĩ sự sai khác cĩ ý nghĩa về sự sinh trưởng của cá giữa nhĩm: 0; 74,4 và nhĩm 99,2 và 123,6 mg/L NO2-N.
Như vậy trong hệ thống nuơi thủy sản Nitơ thường tồn tại ở hai dạng NH4 + /NH3 và NO3 - / NO2 - , trong đĩ NH3 và NO2 -
gây độc cho đối tượng nuơi. Trong hệ thống nuơi khơng sử dụng hệ thống lọc sinh học thì thường cĩ sự xuất hiện chủ yếu của NH3 rất độc hại cho đối tượng nuơi. Chính vì vậy, để loại bỏ NH4
+
/NH3 ra khỏi hệ thống nuơi người ta thường dùng hệ thống lọc sinh học để kích thích nhĩm vi khuẩn nitrate hĩa theo các bước sau: [18], [21], [40].
i. NH4+ + 1,5 O2 NO2- + H2O + 2H+ ii. NO2 - + 0,5O2 NO3 - Nitrosomonas Nitrobacter
Ion NO3 -
là sản phẩm cuối cùng của sự vơ cơ hĩa các hợp chất hữu cơ cĩ chứa Nitơ. Nitrate khơng gây độc hại đối với thủy sinh vật [21]. Tuy nhiên trong quá trình chuyển hĩa cĩ sự tồn tại của NO2
-
gây độc, để loại bỏ hồn tồn Nitơ cĩ trong các chất hữu cơ hịa tan ra khỏi hệ thống nuơi người ta thường hay dùng hệ thống tách protein (protein skimmer) để loại bỏ Nitơ [18], [40].
1.2.7 Tình hình nuơi cá ngựa
Từ năm 1957 Trung Quốc đã nuơi hai lồi cá ngựa H. kuda và H. trimaculatus, thức ăn chủ yếu của cá là các dạng ấu trùng thuộc lồi giáp xác, cá ngựa trưởng thành ăn moi, ruốc, cho cá ăn bột tơm tươi, khơ [15].
Theo Trương Sỹ Kỳ (2006b), việc nuơi cá ngựa với mục đích kinh tế cĩ lẽ được bắt đầu từ những năm 50 cho đến năm 1980. Tại Trung Quốc cĩ 7 cơ sở nuơi qui mơ khá lớn ở vùng phía Nam biển Trung Hoa, 2 cơ sở ở Guangxi và 5 cơ sở ở Guangdong. Cĩ lẽ vì những khĩ khăn về mặt kỹ thuật và hiệu quả kinh tế cho nên việc nuơi cá ngựa bị ngừng lại. Ngày nay, do nhu cầu tiêu thụ cá ngựa quá lớn nên vấn đề nuơi cá ngựa ở Trung Quốc cĩ thể được nghiên cứu tiếp trong thời gian tới.
Ở Philippines, cá ngựa được nuơi ở đảo Marrunggas vào năm 1988, nhưng bị thất bại. Phương pháp nuơi như sau: cho cá đẻ trong phịng thí nghiệm và nuơi cá con trong các lồng nổi đặt ở biển hoặc cửa sơng, tỷ lệ sống sĩt của cá con là 12% sau một tuần nuơi. Năm 1995 đề án nuơi cá ngựa lại được lặp lại ở Trường Đại Học Tổng hợp Mindanao và hiện nay đề án này thực hiện tại SEADAC/AQD (Southeast Asian Fisheries Development Center Aquaculture Department).
Những năm gần đây, ở Thái Lan bắt đầu nghiên cứu nuơi cá ngựa thương phẩm trong điều kiện phịng thí nghiệm, nhưng kết quả chỉ dừng lại ở bước đầu. Tỷ lệ sống khơng cao, khơng chủ động được khâu thức ăn, chưa cho cá ngựa tái phát dục trong điều kiện nuơi nhốt, cho nên chưa tạo được thế hệ F2. Cĩ lẽ đây là khĩ khăn chung cho các nghiên cứu nuơi cá ngựa. Hầu hết các nhà khoa học đều thống nhất khĩ khăn này cĩ thể vượt qua. Gần đây nhất, các nước Canada, Anh, Úc, Bỉ, Ấn Độ, Nam Phi, New Zealand đang tập trung nghiên cứu đặc điểm sinh học, sản xuất giống và nuơi thương phẩm lồi cá này, nhưng kết quả đạt được cịn rất hạn chế, chỉ thành cơng ở qui mơ thí nghiệm.
Ở Việt Nam trong vài năm trở lại đây nuơi cá ngựa đã trở thành một nghề, với một số cơ sở ở Khánh Hịa, nuơi chủ yếu các lồi: cá ngựa đen (H. kuda), cá ngựa ba
chấm (H. trimaculatus), cá ngựa vằn (H. comes), với hình thức nuơi chủ yếu là trong các bể xi măng, bể composite. Kích thước cá thu hoạch thường 6 – 12 cm, và cá chủ yếu được bán dưới dạng cá cảnh. Năm 2006, Hồ Thị Hoa đã nuơi thành cơng cá ngựa bằng lồng ở vịnh Nha Trang, mở ra một nghề mới rất cĩ triển vọng.