Số liệu được xử lý bằng Excel và xử lý Duncan bằng phần mềm SPSS 16.0 để so sánh độ sai biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức ở mức p < 0,05.
So sánh các chỉ tiêu pH, NO2-, NO3-, NH4+, TKN, PO43-, tổng N, tổng P với QCVN 38 :2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt bảo vệ đời sống thuỷ sinh và thông tư 45/2010/TT-BNNPTNT – Quy định cơ sở vùng nuôi cá tra thâm canh đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
34
CHƯƠNG IV
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Sự biến động nhiệt độ, pH và DO theo thời gian 4.1.1 Biến động của nhiệt độ theo thời gian
Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và sống còn của thủy sinh vật nói chung cũng như tảo nói riêng. Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp lên quá trình trao đổi chất mà còn tác động lên cấu trúc tế bào của tảo (Payer, 1980). Thủy sinh vật thường xuyên chịu đựng những mức biến động hẹp về nhiệt độ hơn là các sinh vật trên cạn (Dương Trí Dũng, 2003). Nhiệt độ ở môi trường nước có thể do năng lượng sinh ra từ quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ, vô cơ... trong nước nhưng không đáng kể, nguồn nhiệt cung cấp chủ yếu cho nước là do bức xạ mặt trời (Lê Văn Khoa, 1995).
Dưới đây là kết quả do nhiệt độ trong thời gian bố trí thí nghiệm.
Bảng 4.1: Biến động nhiệt độ của các nghiệm thức theo thời gian (sáng) (TB) Nghiệm thức Ngày 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 NT1 27,8 27,5 28,0 27,8 28,0 27,5 27,6 27,4 28,2 27,7 27,5 27,0 26,6 26,8 27,3 NT2 27,7 27,5 28,0 27,8 27,9 27,5 27,6 27,3 28,1 27,7 27,3 26,8 26,6 26,8 27,3 NT3 27,6 27,5 27,9 27,6 27,7 27,3 27,6 27,3 28,0 27,6 27,3 26,8 26,6 26,7 27,2
Ghi chú: NT1: Bể nuôi cá tra không có tảo; NT2: Bể nuôi cá tra và tảo Spirulina sp.; NT3: Bể nuôi cá tra và tảo Chlorella sp..
Bảng 4.2: Biến động nhiệt độ của các nghiệm thức theo thời gian (chiều) (TB) Nghiệm thức Ngày 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 NT1 28,2 28,2 28,5 28,5 28,5 27,9 28,0 27,7 28,7 28,1 27,9 27,4 27,8 27,5 27,9 NT2 28,0 28,0 28,5 28,3 28,4 27,7 28,1 27,7 28,7 28,1 27,7 27,1 27,7 27,3 27,7 NT3 27,9 28,0 28,4 28,3 28,3 27,7 28,0 27,7 28,5 28,2 27,6 27,3 27,6 27,3 27,6
Ghi chú: NT1: Bể nuôi cá tra không có tảo; NT2: Bể nuôi cá tra và tảo Spirulina sp.; NT3: Bể nuôi cá tra và tảo Chlorella sp..
Nhiệt độ qua các đợt thu mẫu dao động từ 26,4 - 28,4 oC (sáng) và 27 - 29 oC (chiều), kết quả này tương dương với nghiên cứu của Lê Hồng Y (2011) khảo sát nhiệt độ ao nuôi cá tra ở ĐBSCL. Theo Boyd (1998) thì khoảng nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của cá nhiệt đới là 28 - 32 oC. Riêng cá Tra có
35
khả năng chịu đựng nhiệt độ từ 16,7 oC đến 40,8 oC (Dương Thuý Yên, 2003). Nhiệt độ này cũng thích hợp cho sự phát triển của tảo Spirulina sp. và
Chlorella sp. , song đây chưa phải là nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của
Spirulina sp.. Nhiệt độ nước trong các nghiệm thức ít dao động trong suốt quá trình thí nghiệm do thí nghiệm được bố trí trong nhà có mái che, ít chịu ảnh hưởng bởi ánh nắng mặt trời.
4.1.2 Biến động của pH theo thời gian
Đây là một đại lượng đặc trưng thể hiện tính kiềm hay tính acid của môi trường nước, nó có giá trị biến thiên từ 1-14 và mỗi loài thùy sinh vật có khả năng chịu đựng pH ở mức riêng biệt. Sự thay đổi giá trị pH có thể dẫn đến những thay đổi về thành phần các chất trong môi trường nước do quá trình hòa tan hay kết tủa sẽ thúc đẩy hay ngăn chặn những phản ứng hóa học, sinh học xảy ra trong nước (Đặng Kim Chi, 2001). pH có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống thủy sinh vật như: tỉ lệ sống, sinh sản, sinh dưỡng. Giá trị pH thích hợp cho thủy sinh vật phát triển là 6,5 –9,0; pH quá cao hay quá thấp đều ảnh hưởng bất lợi cho thủy sinh vật (Dương Trí Dũng, 2003).
Dưới đây là kết quả do pH trong thời gian bố trí thí nghiệm.
Bảng 4.3: Biến động pH của các nghiệm thức theo thời gian (sáng) (TB)
Nghiệm thức Ngày 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 NT1 6,81 7,25 7,09 7,21 6,83 7,32 7,50 7,02 7,00 6,89 6,51 6,84 6,84 6,90 7,02 NT2 7,55 7,28 6,95 6,88 6,88 7,19 6,98 6,79 6,78 6,76 6,79 6,77 6,83 6,87 6,85 NT3 7,46 7,26 6,95 7,03 6,87 7,04 7,11 6,88 6,82 6,76 6,70 6,82 6,80 6,82 6,87
Ghi chú: NT1: Bể nuôicá tra không có tảo; NT2: Bể nuôi cá tra và tảo Spirulina sp.; NT3: Bể nuôi cá tra và tảo Chlorella sp..
Bảng 4.4: Biến động pH của các nghiệm thức theo thời gian (chiều) (TB)
Nghiệm thức Ngày 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 NT1 6,81 6,62 7,02 6,98 7,03 7,00 7,08 7,15 7,10 7,12 7,13 6,62 6,81 7,00 7,13 NT2 7,53 7,66 7,55 7,62 6,87 7,62 7,52 6,77 6,82 7,41 6,83 7,66 6,91 6,98 6,78 NT3 7,45 7,62 7,56 7,60 6,85 7,55 7,33 6,61 6,52 7,15 6,59 7,62 7,07 6,99 6,59
Ghi chú: NT1: Bể nuôi cá tra không có tảo; NT2: Bể nuôi cá tra và tảo Spirulina sp.; NT3: Bể nuôi cá tra và tảo Chlorella sp..
Nhìn chung giá trị pH buổi sáng ở nghiệm thức NT2 và NT3 thấp hơn buổi chiều do khi đo vào buổi chiều lúc cường độ ánh sáng mạnh nhất (14-15
36
Nhìn chung giá trị pH trong 15 ngày thí nghiệm dao động trong khoảng
6,51 – 7,55 (sáng) và 6,59 – 7,66 (chiều). Giá trị pH trong tất cả các nghiệm thức nằm trong giới hạn cho phép của TT45/2010-BNNPTNT về chất lượng
nước nuôi cá tra thâm canh (pH: 6,5 - 9). Với khoảng giá trị pH trên thì tảo vẫn phát triển bình thường. Tuy nhiên đây chưa phải là pH tối ưu cho sự phát triển của tảo Spirulina sp. (pH: 8,5 – 9, Nguyễn Đức Lượng, 2002) và
Chlorella sp.(pH: 8 –9, Trần ThịThuỷ, 2008).
4.1.3 Biến động của DO theo thời gian
Oxy hoà tan tham gia vào quá trình trao đổi chất, duy trì năng lượng cho quá trình phát triển, sinh sản và tái sản xuất cho sinh vật sống dưới nước. Oxy hoà tan trong nước là một trong những chỉ tiêu quan trọng để dánh giá chất lượng nước. Nếu chỉ số DO thấp, điều đó cho thấy nước có nhiều chất hữu cơ, nhu cầu oxy hoá tăng nên tiêu thụ nhiều oxy trong nước (Đặng Kim
Chi, 1998).
Dưới đây là kết quả do DO trong thời gian bố trí thí nghiệm.
Bảng 4.5: Biến động DO của các nghiệm thức theo thời gian (TB)
Nghiệm thức Ngày 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 NT1 4,40 4,44 4,43 4,44 4,39 4,55 5,15 4,80 4,75 4,82 5,48 4,98 4,99 5,03 4,96 NT2 4,39 4,61 4,23 4,15 4,52 4,51 4,95 4,38 4,32 4,63 5,52 4,96 5,31 5,02 5,14 NT3 4,16 4,51 4,39 4,28 4,71 4,03 4,48 4,27 4,45 4,88 5,48 5,12 4,93 4,76 4,77
Ghi chú: NT1: Bể nuôi cá tra không có tảo; NT2: Bể nuôi cá tra và tảo Spirulina sp.; NT3: Bể nuôi cá tra và tảo Chlorella sp..
Tuy sục khí liên tục nhưng DO trong các nghiệm thức không cao (4,03
–5,52 mg/l) do lượng chất hữu cơ trong bể nuôi lớn. Giá trị DO từ ngày 0 đến ngày 9 của nghiệm thức NT2 và NT3 thấp do sự phân giải tảo chết.
Giá trị DO trong tất cả các nghiệm thức đáp ứng tốt TT45/2010-
BNNPTNT về chất lượng nước nuôi cá tra thâm canh (DO ≥ 2 mg/l) và yêu cầu chất lượng nước thải từ ao nuôi cá tra sau khi xử lý (DO ≥ 2 mg/l).
4.2 Sự biến động mật độ và trọng lượng tươi của tảo Spirulina sp. và
Chlorella sp. theo thời gian.
4.2.1 Sự biến động mật độ tảo Spirulina sp. và Chlorella sp. theo thời gian. gian.
Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo Spirulina sp. và
37
- Nhiệt độ: nhiệt độ thích hợp cho tảo Chlorella sp. thích hợp là 25- 35oC nhưng tảo có thể chịu đựng nhiệt độ 37oC (Liao và ctv, 1983) Spirulina
sp. có khả năng phát triển ở nhiệt độ khá cao trong khoảng 32 – 40oC. Nhiệt độ tốt nhất của chúng thường là ở 35oC (Zarrouk, 1966).
- Ánh sáng: nuôi tảo Chlorella sp. trong quy trình nước xanh cải tiến bằng cá rô phi, cường độ ánh sáng cần khoảng 4.000 – 30.000 lux (Nguyễn Thanh Phương và ctv, 2003). Cường độ ánh sáng thích hợp nhất cho Spirulina
sp. nằm trong khoảng 25.000 –30.000 lux (Đoàn Tiến Cư, 1993).
- pH: pH tối ưu cho sự phát triển của tảo Spirulina sp. là 8,5 – 9,
(Nguyễn Đức Lượng, 2002); pH thích hợp cho tảo Chlorella sp. phát triển tốt nhất từ 8 - 9 (Trần Thị Thủy, 2008).
- Ngoài ra còn có các yếu tố khác như điều kiện sục khí, hàm lượng đạm và lân trong ao nuôi…
Dưới đây là sự biến động mật độ tảo Spirulinasp. theo thời gian.
0 100 200 300 400 500 600 700 1 2 3 4 5 6 Cá th ể/ml
Hình 4.1: Biến động mật độ tảo Spirulina sp. theo thời gian (TB)
Ghi chú: Đợt thu mẫu 1: ngày 0 thí nghiệm; đợt thu mẫu 2: ngày thứ 2 thí nghiệm; đợt thu mẫu 3: ngày thứ 5 thí nghiệm; đợt thu mẫu 4: ngày thứ 8 thí nghiệm; đợt thu mẫu 5: ngày thứ 11 thí nghiệm;đợt thu mẫu 6: ngày thứ 14 thí nghiệm.
38
Dưới đây là biến động mật độ tảo Chlorellasp. theo thời gian.
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 1 2 3 4 5 6 Cá t h ể/m l
Hình 4.2: Biến động mật độ tảo Chlorella sp. theo thời gian (TB)
Ghi chú: Đợt thu mẫu 1: ngày 0 thí nghiệm; đợt thu mẫu 2: ngày thứ 2 thí nghiệm; đợt thu mẫu 3: ngày thứ 5 thí nghiệm; đợt thu mẫu 4: ngày thứ 8 thí nghiệm; đợt thu mẫu 5: ngày thứ 11 thí nghiệm; đợt thu mẫu 6: ngày thứ 14 thí nghiệm.
Cùng khối lượng bố trí là 10g nhưng mật độ đầu vào của tảo Chlorella
sp. gấp 252lần so với tảo Spirulinasp. do kích thước tảo Chlorellasp. từ 2-10 µm , tảo Spirulina sp. có kích thước chiều dài khoảng 0,25 mm, đường kính
xoắn khoàng 35 –50 µm ; lớn hơn rất nhiều so với tảo Chlorella sp..
Qua 3 ngày đầu bố trí thí nghiệm mật độ tảo Chlorella sp. và Spirulina
sp. đều giảm nhanh. Mật độ tảo Chlorella sp. từ 15570 cá thể/ml giảm 31,05% xuống 10735 cá thể/ml. Mật độ tảo Spirulina sp. giảm 69,2% từ 617 cá thể/ml xuống 190 cá thể/ml. Giai đoạn này tảo chết do chưa thích nghi với các điều kiện môi trường như pH, ánh sáng, nhiệt độ… thêm vào đó hàm lượng NO2-
cao ức chế sự phát triển của tảo.
Đợt thu mẫu thứ 2, 3, 4, 5, 6 mật độ tảo Spirulina sp. giảm nhanh theo thời gian. Mật độ đợt thu mẫu cuối cùng ứng với ngày 15 của thí nghiệm là 6
cá thể/ml, giảm 99,05% so với lượng tảo cho vào thí nghiệm. Trong suốt qua trình thí nghiệm mật độ tảo Spirulina sp. liên tục giảm và chưa có dấu hiệu tăng trở lại. Trong giai đoạn này nồng độ NO2- giảm xuống; tuy nhiên nhiệt độ, pH chưa thích hợp, mức độ ô nhiễm cao và điều kiện chiếu sáng còn hạn chế khiến mật độ tảo Spirulinasp. tiếp tục giảm.
Từ đợt thu mẫu thứ 2 đến đợt thứ 5 mật độ tảo Chlorella sp. giảm nhanh, đợt thu mẫu lần 5 mật độ tảo chỉ còn 386 cá thể/ml. Ngày cuối thí nghiệm mật độ tảo tăng lên 4720 cá thể/ml, đạt 30,3% so với mật độ tảo ban đầu.
39
Mật độ tảo đầu vào và khi kết thúc thí nghiệm cho thấy tảo Spirulina
sp. Chlorella sp. và Spirulinasp. đều phát triển không tốt trong môi trường thí nghiệm. Điều kiện nhiệt độ, pH thích hợp cho sự phát triển của tảo Chlorella
sp. và Spirulina sp. nhưng chưa phải là điều kiện tối ưu. Ánh sáng trong suốt quá trình thí nghiệm không cao do ảnh hưởng của thời tiết vào ban ngày. Mức độ ô nhiễm cao cũng ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của tảo Chlorella sp. và
Spirulinasp. nhất là hàm lượng NO2-.
Cuối thí nghiệm mật độ tảo Chlorella sp. tăng nhanh trở lại cho thấy tảo này đã dần thíchnghi với điều kiện môi trường.
4.2.2 Sự biến động trọng lượng tươi của tảo Spirulina sp. và Chlorella sp. theo thời gian theo thời gian
Trọng lượng tươi tỉ lệ thuận với mật độ tảo, mật độ tảo tăng kéo theo
trọng lương tươi tăng và ngược lại.
Bảng 4.6: Biến động trọng lượng tươi của tảo Spirulina sp. và Chlorella
sp. theo thời gian
Đơn vị: g
Đợt thu mẫu
1 2 3 4 5 6
Spirulina sp. 10 0,138 0,070 0,050 0,012 0,030
Chlorella sp. 10 6,895 1,400 1,006 0,248 3,031
Ghi chú: Đợt thu mẫu 1: ngày 0 thí nghiệm; đợt thu mẫu 2: ngày thứ 2 thí nghiệm; đợt thu mẫu 3: ngày thứ 5 thí nghiệm; đợt thu mẫu 4: ngày thứ 8 thí nghiệm; đợt thu mẫu 5: ngày thứ 11 thí
nghiệm; đợt thu mẫu 6: ngày thứ 14 thí nghiệm.
4.3 Khả năng hấp thu đạm của tảo Spirulina sp. và Chlorella sp.4.3.1 Nitrite (NO2- ) 4.3.1 Nitrite (NO2- )
Nitrite luôn xuất hiện trong môi trường nước nuôi thuỷ sản (bể, ao…) và là yếu tố gây độc đối với các loài thuỷ sản (Boyd, 1998). Trong môi trường nước thì nitrite đi vào máu của các loài cá nước ngọt qua mang bởi sự trao đổi
ion Cl-/HCO3. Nitrite khi vào máu sẽ làm cá thiếu oxy và ảnh hưởng đến một số quá trình sinh lý khác. Khi thiếu oxy thì nitrite trở thành nguyên nhân gây chết cá nguy hiểm nhất và đây là tình trạng thường xuyên xảy ra ở các ao nuôi
40
Dưới đây là sự biến động nitrite trong quá trình thí nghiệm.
a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a b b bb a a a a a a a a a a a a ab b 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 N O 2- N (m g/ l)
Ngày thu mẫu
NT1 NT2 NT3
Hình 4.3: Biến động hàm lượng NO2-N theo thời gian (TB)
Ghi chú: NT1: Bể nuôi cá tra không có tảo; NT2: Bể nuôi cá tra và tảo Spirulina sp.; NT3: Bể nuôi cá tra và tảo Chlorella sp..
Những giá trị có mẫu tự giống nhau (a, b, c) thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê
(p>0,05).
Trong suốt quá trình thí nghiệm nồng độ NO2-N dao động trong khoảng
0,048 –6,392 mg/l, có sự biến động lớn; nồng độ NO2-N ở nghiệm thức NT1 luôn cao hơn so với NT2, NT3 và không có xu hướng giảm ở cuối thí nghiệm. Từ ngày 0 đến ngày 2, nồng độ NO2-N trong tất cả các nghiệm thức điều tăng (cao nhất ở nghiệm thức NT1, tăng từ 1,299 mg/l lên 4,114 mg/l), sự gia tăng nồng độ NO2-N ở giai đoạn này là do sự chuyển hoá NH4+ bởi vi khuẩn Nitrosomonas dưới điều kiện sục khí và sự tích luỹ hàm lượng NO2-N từ thức ăn dư thừa. Trong các ngày 3, 4 có sự dao động nồng độ NO2-N theo xu
hướng giảm ở tất cả các nghiệm thức, có thể do sự chuyển hoá NO2- thành NO3- của vi sinh vật Nitrobacter trong điều kiện hiếu khí và sự hấp thu phần
nào NH4+của tảo ở NT2, NT3. Từ ngày 5 đến ngày 14 có sự biến động nồng độ NO2-N lớn giữa các nghiệm thức. Ngày 5 đến ngày 7 của thí nghiệm quá
trình nitrat hoá NH4+ điễn ra nhanh làm cho nồng độ NO2-N tăng, sau đó giảm dần về cuối thí nghiệm, đây là kết quả của sự phát triển mạnh mẽ vi khuẩn
Nitrobacter oxy hoá NO2- thành NO3- . Tảo Spirulina sp. và Chlorellasp. cũng góp phần vào sự hấp thu hàm lượng NH4+làm cho nồng độ NO2-N ở nghiệm thức NT2 và NT3 giảm, từ ngày 11 đến ngày 14 tảo Chlorella sp. phát triển trở lại và hấp thu NH4+ cho sự phát triển góp phần làm nồng độ NO2-N ở nghiệm NT3giảm nhanh.
Giá trị NO2-N từ ngày 0 đến ngày 11 có sự khác biệt không có ý nghĩa
(p>0,05). Giá trị NO2-N ngày 13 và 14 của nghiệm thức NT2, NT3 so với
NT1 có sự khác biệt (p<0,05). Sự khác biệt này là do vi sinh vật và sự phát triển của tảo Chlorella sp..
41
Nồng độ NO2-N cuối thí nghiệm giảm góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của tảo và cá tra.
Nồng độ NO2-N trong suốt quá trình thí nghiệm điều vượt so với