2.3.1 Đối tượng nghiên cứu
- Tôm chân trắng (Litopennaeus vanamei) kích cỡ 8,25 g/con được nuôi ở các ao nước lợ tại xã Nghi Hợp, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
- Rong câu chỉ vàng (Gracilaria asiatica) được thu từ ao nước lợ xã Diễn Kỷ, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An.
2.3.2 Vật liệu nghiên cứu
- Hệ thống nuôi kết hợp bao gồm các bể thí nghiệm (1,00 x 1,00 x 0,45 m) và bể tròn 500 lít
- Máy bơm, sàng ăn, hệ thống van nhựa PVC, hệ thống sục khí, ao nuôi tôm, ao nuôi rong.
- Thức ăn Grow- best, dụng cụ đo môi trường: Nhiệt kế, cốc đong, pipet, quy thủy tinh,… máy đo pH và Oxy: EuTech-Cyberscan pH310
Hình 2.1 Hệ thống nuôi kết hợp
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Bố trí thí nghiệm
2.4.1.1. Nghiên cứu khả năng xử lý môi trường nước ao tôm của rong câu chỉ vàng ở điều kiện thí nghiệm vàng ở điều kiện thí nghiệm
Nhằm đánh giá khả năng hấp thụ NH3-N, TAN và PO43- -P của rong câu (Gracilaria asiatica), thí nghiệm được thực hiện ở các cốc đong thủy tinh với thể tích nước 2 lít và sử dụng nguồn nước từ ao nuôi tôm chân trắng thâm canh (tôm nuôi 45 ngày tuổi) đã được lọc qua bông gòn để loại bỏ cặn vẩn. Rong câu mỗi phần 10 g được cho vào 3 cốc đong. Cốc đong thứ 4 không bỏ rong câu làm đối chứng. Tiến hành thu mẫu môi trường để xác định hàm lượng của NH3-N, TAN và PO43--P tại thời điểm 0 h (trước khi thả rong); 2 h sau khi thả rong và 4 h sau khi thả rong. Trong quá trình thí nghiệm, sử dụng que thủy tinh để khuấy nước trong các cốc đong với tần suất 15 phút/lần. Phương pháp xác định các yếu tố môi trường được trình bày ở Bảng 2.1.
Trong đó:
Ci: hàm lượng muối dinh dưỡng ở cốc đong có rong ở thời gian i
Ct: hàm lượng muối dinh dưỡngở cốc đong không có rong ở thời gian t C0 : hàm lượng muối dinh dưỡng ở thời điểm 0 h
2.4.1.2. Nghiên cứu các hình thức nuôi kết hợp tôm chân trắng với rong câu chỉvàng vàng
Hệ thống nuôi tôm, rong được nuôi trong các bể với các chỉ tiêu kỹ thuật như sau: Các bể sử dụng trong hệ thống nuôi tuần hoàn là các bể composite có thể tích 450 lít (1 x 1 x 0,45 m). Thể tích nước ở mỗi bể duy trì 300 lít. Nghiên cứu bao gồm 3 công thức thí nghiệm, mỗi công thức có 3 lần lặp.
Công thức 1 (CT1): Hệ thống nuôi kết hợp tôm và rong trong cùng 1 bể. Hệ thống gồm 2 bể: 1 bể nuôi tôm và rong và 1 bể chứa nước để bơm tuần hoàn sang bể nuôi tôm + rong (Hình 2.2).
Công thức 2 (CT2): Hệ thống nuôi kết hợp tôm và rong ở hai bể riêng biệt bao gồm 1 bể nuôi tôm và 1 bể nuôi rong. Nước từ bể rong sẽ được bơm tuần hoàn sang bể tôm và ngước lại (Hình 2.3)
Hình 2.3 Hệ thống tôm và rong nuôi riêng biệt
Công thức 3 (CT3): Hệ thống nuôi tuần hoàn đơn (CT3) gồm 2 bể: 1 bể nuôi tôm đơn và 1 bể chứa nước (Hình 2.4). Nước cũng được bơm tuần hoàn từ bể chứa nước sang bể nuôi tôm
Hình 2.4 Hệ thống nuôi đơn tôm
Tốc độ nước chảy từ bể nuôi rong hoặc bể chứa nước sang bể nuôi tôm duy trì ở 0,9 lít/phút nhờ hệ thống bơm. Mỗi bể nuôi đều có sục khí bổ sung oxy
trong quá trình thí nghiệm. Toàn bộ hệ thống nuôi kết hợp được đặt dưới mái che và ánh sáng sử dụng trong thời gian thí nghiệm là ánh sáng tự nhiên. Các công thức được bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn với 03 lần lặp lại.
- Mật độ nuôi:
+ Tôm giống: Tôm sử dụng trong thí nghiệm có kích cỡ trung bình là 8,25 g/con và được thả với mật độ 32 con/m2 ở tất cả các công thức thí nghiệm.
+ Rong câu: Rong câu được thả với mật độ 1,0 kg/m2 ở tất cả các công thức thí nghiệm .
- Chăm sóc:
+ Thức ăn: Tôm được cho ăn thức ăn Grow- best với các cỡ phù hợp theo tăng trưởng của tôm với khẩu phần 4% khối lượng thân.
+ Cho ăn: Ngày cho ăn 2 lần, buổi sáng từ 7 giờ đến 8 giờ, buổi chiều từ 17 giờ đến 18 giờ.
+ Điều chỉnh thức ăn: 2 tuần lấy mẫu cân khối lượng tôm để điều chỉnh lượng thức ăn. Quan sát lượng thức ăn thừa để điều chỉnh lượng cho ăn.
- Chế độ thay nước: Hệ thống tuần hoàn nước, nước bể nuôi tôm (bể tròn) chảy vào bể chứa (bể vuông) và được bơm ngược lại vào bể nuôi tôm. Trong quá trình nuôi không thay nước, chỉ bổ sung thêm nước do bay hơi- mô phỏng hệ thống nuôi tuần hoàn kín ít thay nước trong thực tiễn sản xuất. Thí nghiệm được thực hiện trong thời gian 42 ngày.
2.4.1.3. Thử nghiệm nuôi kết hợp với tôm chân trắng và rong câu chỉ vàngtrong điệu kiện sản xuất. trong điệu kiện sản xuất.
Nội dung nghiên cứu, thí nghiệm được tiến hành tại ao nuôi tôm thuộc vùng nuôi tôm xã Nghi Hợp:
- Ao nuôi tôm có diện tích 3600 m2; sâu 1,8 m; số lượng tôm thả: 300.000 con, mật độ khoảng 83 con/m2. Ao có 2 dàn quạt đặt so le trong ao, mỗi dàn quạt có 10 cánh nhựa.
- Ao nuôi rong: 1000 m2, sâu 1,2 m, số lượng rong thả: 350 kg (0,35 kg/m2) - Vận hành ao nuôi: Tuân theo quy trình thay nước từ ao chứa sang ao nuôi (tuần hoàn kín, không thay nước, chỉ bổ sung nước do bay hơi).
+ Khi thay nước theo định kỳ (ghi rõ trong kế hoạch): Bơm nước từ ao nuôi tôm sang ao nuôi rong với thể tích từ 20 - 30 %, tăng dần tần suất theo thời gian nuôi. Nước được lưu lại ở đây cho đến khi bơm trở lại ao nuôi tôm.
+ Cách vận hành bơm nước: Nước từ ao nuôi tôm phải bơm qua ao nuôi rong, nước ao nuôi rong chảy ngược lại ao nuôi tôm đồng thời. Chỉ cần 1 bơm vận hành để luân chuyển nước từ ao nuôi tôm sang nuôi rong.
+ Xác định các thông số môi trường trong quá trình nuôi, trước và sau khi thay nước từ ao rong sang ao tôm.
+ Cách làm như vậy sẽ giúp ao rong xử lý được các chất dinh dưỡng hòa tan trong nước từ ao tôm để trước khi bơm nước sang ao tôm cho lần thay nước tiếp theo.
2.4.2. Phương pháp thu và đo mẫu
2.4.2.1. Nghiên cứu các hình thức nuôi kết hợp tôm chân trắng với rong câu chỉvàng vàng
a. Xác định tăng trưởng và tỷ lệ sống
Đo trưởng của tôm và rong được tiến hành 14 ngày/lần. Khối lượng toàn bộ tôm trong các bể sẽ được xác định bằng cân điện tử có độ chính xác 0,001 g. Tương tự, toàn bộ rong trong các bể được lấy ra, để ráo và thấm hết nước bám ở rong bằng khăn giấy trước khi cân khối lượng. Tỷ lệ sống của tôm được xác định tại thời điểm kết thúc thí nghiệm.
Hình 2.5: Đo sinh trưởng rong */ Các công thức tính:
- Tốc độ tăng trưởng tương đối ngày (tôm/rong): SGR (%/ngày) = (lnW2-lnW1)*100/(t2-t1)
Trong đó W1 là khối lượng của tôm/rong tại thời điểm t1 W2là khối lượng của tôm tôm/rong tại thời điểm t2 - Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng tuần = Khối lượng tôm tăng thêm/số tuần nuôi
- FCR (tôm)= khối lượng thức ăn sử dụng/khối lượng tôm tăng thêm - Tỷ lệ sống= 100 x (số lượng tôm thu hoạch/số lượng tôm thả ban đầu)
b. Phương pháp lấy mẫu và xác định yếu tố môi trường
Nhiệt độ và pH được đo bằng máy EuTech-Cyberscan pH310. Các yếu tố môi trường định kỳ được thu mẫu và xác định theo các phương pháp mô tả trong Bảng 2.1.
Bảng 2.1: Tần suất thu mẫu nước và phương pháp/dụng cụ xác định các thông số môi trường
Thông số môi trường Phương pháp/dụng cụ Tần suất đo NH4/NH3 Phương pháp phenate (APHA,
1998)
7 ngày/lần
NO2—N Phương pháp so màu 7 ngày/lần
PO43—P Phương pháp axit ascorbic 7 ngày/lần Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Phương pháp 2540.D (APHA,
1998)
14 ngày/lần
2.4.2.2. Thử nghiệm nuôi kết hợp với tôm chân trắng và rong câu chỉ vàng trong điều kiện sản xuất
*/ Các chỉ tiêu theo dõi đánh giá:
- Hàng ngày đo các chỉ số môi trường nuôi: Nhiệt độ (toC), pH, độ mặn (0/00), Ô xy hoà tan. Hàng tuần thu mẫu nước trong ao tôm và ao rong để phân tích các chỉ tiêu TAN (Total Ammonia Nitrogen= NH3+NH4), NO2-N, PO4-3-P, TSS. Phương pháp xác định như ở phần 2.4.2.1.
- Tỷ lệ sống của tôm
- Hiệu quả sử dụng thức ăn tôm
- Định kỳ 3 tuần lần đo tăng trưởng của tôm, rong biển trong ao. Lấy 3 điểm mẫu rong cố định, diện tích 0,5 m2, thu rong, rũ sạch, vẩy cho khô rong sau đó cân cân, tính trung bình. Nếu rong tăng trưởng hơn so với khối lượng ban đầu, tiến hành cắt tỉa duy trì cùng khối lượng, cân phần cắt tỉa.
- Lẫy mẫu nước và xác định các thông số môi trường.
2.5. Phương pháp xử lý số liệu
Phân tích ANOVA một nhân tố và kiểm định LSD được sử dụng để so sánh giá trị trung bình của các thông số đánh giá ở các công thức thí nghiệm; Phân tích t-test được sử dụng để kiểm định tốc độ tăng trưởng trung bình của rong trong thí nghiệm. Các số liệu được xử lý thống kê với độ tin cậy 95% (α = 0,05) và được thực hiện trên phần mềm SPSS 18.0 for Windows.
2.6 Thời gian, địa điểm nghiên cứu.
2.6.1 Địa điểm
Nghiên cứu được tiến hành tại Phân viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản Bắc Trung Bộ, Thị xã Cửa Lò và khu trại nuôi tôm của các hộ thuộc xã Nghi Hợp, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An
2.6.2. Thời gian nghiên cứu
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Nghiên cứu khả năng xử lý môi trường nước ao tôm của rong câu chỉ vàng ở điều kiện thí nghiệm. vàng ở điều kiện thí nghiệm.
Kết quả thí nghiệm cho thấy rong câu chỉ vàng có khả năng hấp thụ 79,545% PO43--P và 78,431% NH3-N sau thời gian 2h (Bảng 3.1) và đạt tốc độ lọc 97,727% PO43--P và 87,451% NH3-N sau 4 h thí nghiệm. Tốc độ loại bỏ TAN trong thời gian thí nghiệm khả thấp chỉ 31,21% sau 2h và tăng thêm khoảng 1,31% sau thêm 2h nữa. Trong thời gian thí nghiệm hàm lượng PO43-P ở công thức đối chứng có xu hướng tăng khá nhanh, từ 0,044 mg/l đã tăng gấp 2,5 lần (0,111 mg/l) sau 2 h và 3 lần (0,139 mg/l) sau 4 h thí nghiệm. Sự tăng cao này có thể do sự phân hủy của vi sinh vật đối với các hợp chất hữu cơ chứa lơ lững hoặc tan trong nước hoặc chứa P.
Bảng 3.1 Khả năng hấp thụ N và P của rong câu (Gracilariaasiatica) Thông số
Môi trường 0h
Sau 2h Sau 4h
Đối chứng Rong RM(%) chứngĐối Rong RM (%)
pH 7,68 7,95 8,37 8,02 8,67 PO4-3- P (mg/l) 0,044 0,111 0,076 79,545 0,139 0,096 97,727 NH3-N (mg/l) 0,255 0,250 0,050 78,431 0,250 0,027 87,451 TAN (mg/l) 9,90 3,46 0,37 31,21 3,40 0,12 32,52 Nghiên cứu của Marinho-Soriano và ctv (2009)[22] sử dụng nguồn nước ao tôm với nồng độ ban đầu NH4-N (50,8 µmol/l tương đương với 0,715 mg/l) và PO43—P (10,1 µmol/l tương đương 0,313 mg/l) cho thấy rong câu, Gracilaria caudata chỉ loại bỏ được 59,5% NH4-N và 12,3% PO4-P sau 4 h thí nghiệm . Theo Khoi và Fotedar (2011) tốc độ lọc của rong phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của muối dinh dưỡng, nồng độ cao thì tốc độ lọc giảm và ngược lại .
3.2. Kết quả các hình thức nuôi kết hợp tôm chân trắng với rong câu chỉvàng. vàng.
3.2.1. Ảnh hưởng các hình thức nuôi kết hợp đến chất lượng nước trong hệ thống tuần hoàn
Nhiệt độ nước ở các bể trong thời gian thí nghiệm biến động trong khoảng từ 27 đến 33 oC, giá trị trung bình của nhiệt độ ở các công thức thí nghiệm dao động từ 29,20 đến 29,39 oC. Phân tích thống kê không cho thấy sự sai khác về nhiệt độ nước ở các công thức thí nghiệm (p>0,05).
Bảng 3.2: Giá trị trung bình Nhiệt độ, pH và Oxy hòa tan trong thí nghiệm
Thông số môi trường CT1 CT2 CT3
Nhiệt độ (oC) 29,20±1,35a 29,39±1,18a 29,29±1,45a
pH 7,84±0,23a 7,90±0,34a 7,61±0,23a
Oxy hòa tan (mg/l) 5,5±0,7a 6,25±1,0a 4,6±0,8a
Các số liệu có chữ cái mũ trong cùng hàng khác nhau thì khác nhau với p<0,05; Số liệu thể hiện trong bảng là X± SD
Giá trị pH biến động khá lớn từ 7,4 đến 8,4 ở các công thức thí nghiệm và tăng dần theo thời gian ở công thức CT2 và CT1. Giá trị pH trung bình ở các công thức biến động từ 7,61 đến 7,90.
Bảng 3.3: Giá trị trung bình một số yếu tố môi trường đo định kỳ
Thông số Môi trường CT1 CT2 CT3
TAN (mg/l) 6,32±0,27a 5,49±0,06b 7,90±0,15c NH3-N (mg/l) 0,36±0,04a 0,54±0,03a 0,65±0,03b NO2-N (μg/l) 0,15±0,01a 0,13±0,00a 0,18±0,01b PO4-P (mg/l) 4,67±0,18a 4,34±0,14a 4,91±0,18a TSS (mg/l) 0,046±0,001a 0,044±0,001a 0,043±0,001a
Các số liệu có chữ cái mũ trong cùng hàng khác nhau thì khác nhau với p<0,05; Số liệu thể hiện trong bảng là X± SD
Hàm lượng TAN (total ammonia) trung bình cao nhất tại công thức CT3 (7,90±0,15 mg/l) và thấp nhất tại công thức CT2 (5,49±0,06 mg/l) (p<0,05). Giá trị TAN có xu hướng tăng cao theo thời gian thí nghiệm (Hình 3.2) tuy nhiên vẫn
trong ngưỡng cho phép đối với tôm chân trắng. Trong khi các hình thức nuôi kết hợp không ảnh hưởng đến hàm lượng của NO2-N trong hệ thống nuôi toàn hoàn (Bảng 3.3).
3.2.1.1. Biến động hàm lượng NH3-N
Hàm lượng NH3-N có xu hướng tăng cao ở tuần đầu tiên và giảm dần theo thời gian của thí nghiệm (Hình 3.1). Giá trị NH3-N trong thí nghiệm dao động trong khoảng từ 0,05 đến 0,48 mg/L và trong “ngưỡng an toàn” đối với các loài thuộc họ tôm he . Kết quả nghiên cứu của Lin và Chen (2001) cho thấy nồng độ NH3-N thích hợp cho tôm chân trắng kích cỡ chiều dài 22,0±2,4 mm là thấp hơn 1,2; 1,57 và 1,6 mg/l tại các độ mặn tương ứng 15‰; 25 ‰ và 35‰ . So sánh hàm lượng NH3-N trung bình giữa các công thức cho thấy hàm lượng NH3-N trung bình ở công thức CT3 (0,65±0,03 mg/l) cao hơn so với hàm lượng NH3-N các công thức CT1 và CT2 (p<0,05) (Bảng 3.3). Tuy nhiên, không có sự sai khác giữa hàm lượng NH3-N giữa các hình thức nuôi kết hợp trong hệ thống tuần hoàn.
Hình 3.1: Biến động của hàm lượng NH3-N trong thời gian thí nghiệm
3.2.1.2. Biến động hàm lượng TAN
Hàm lượng TAN trung bình cao nhất tại công thức CT3 (7,90±0,15 mg/l) và thấp nhất tại công thức CT2 (5,49±0,06 mg/l) (p<0,05). Giá trị TAN có xu hướng tăng cao theo thời gian thí nghiệm (Hình 3.2) tuy nhiên vẫn trong ngưỡng cho phép đối với tôm chân trắng.
Trong khi các hình thức nuôi kết hợp không ảnh hưởng đến hàm lượng của NO2-N trong hệ thống nuôi toàn hoàn (Bảng 3.3).
Hình 3.2: Biến động của hàm lượng TAN trong thời gian thí nghiệm Kết quả theo dõi hàm lượng TAN trong các công thức, qua hình 3.2 cho thấy hàm lượng TAN cao nhất ở CT3, trong thời gian theo dõi hàm lượng TAN cao nhất ở ngày thứ 35 đạt 11,34 mg/l và thấp nhất ở ngày thứ 14 4,49 mg/l. Ở CT2 cũng đạt cao nhất ở ngày thứ 35 là 10,94 mg/l, ở CT1 cũng vậy đạt 8,91 mg/l. Cả 3 công thức hàm lượng TAN đều có su thế tăng theo thời gian thí nghiệm, đến ngày thứ 42 cả 3 công thức hàm lượng TAN giảm và CT2 giảm thấp nhất đạt 4,05 mg/l.
3.2.1.3. Biến động hàm lượng PO4
Trong quá trình thí nghiệm hàm lượng PO43—P tăng liên tục và dao động trong khoảng 0,37-10,75 mg/L (Hình 3.3) với giá trị trung bình trong các công thức dao động trong khoảng 4,34-4,91 mg/l (Bảng 3.3). Phân tích thống kê cho
thấy không có sự sai khác về hàm lượng PO43—P giữa các công thức trong thời gian thí nghiệm (Bảng 3.3) (p>0,05).
Sự tăng cao của PO43- trong thời gian thí nghiệm có thể do nền đáy các bể là đáy trơ nên không hấp thụ được các chất phốt phospho hoà tan.
Hình 3.3: Biến động của hàm lượng PO4-P trong thời gian thí nghiệm Theo Boyd (1995) bùn đáy đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ