tiên ñến lúc bệnh lý rõ ràng.
- Thời kỳ thịnh vượng: là thời kỳ bệnh phát triển cao nhất, triệu chứng ñiển hình của bệnh thể hiện rõ nhất.
- Thời kỳ khỏi bệnh: ở thời kỳ này nếu mầm bệnh thắng cơ thể sinh vật thì sinh vật có thể bị chết, nếu thuốc chữa trị có tác dụng duyệt mầm bệnh, các tác nhân gây bệnh, triệu chứng bệnh lý tuy mất ñi nhưng chưa triệt ñể, hiện tượng cá chết có giảm nhưng chưa dứt hẳn.
- Thời kỳ phục hồi: việc chữa trị bệnh lý ñã dứt hẳn, các chức năng sinh lý hồi phục hoàn toàn, cơ thể hoạt ñộng trở lại bình thường.
Hình 3.8: Các thời kỳ phát triển của bệnh
Căn cứ vào năm thời kỳ này mà chúng ta sẽ chia các trạng thái của các ao và của cá tương ứng như sau:
- Ao: không bệnh hoặ ñã ñược chữa khỏi bệnh, ao nhạy cảm với bệnh, ao nhiễm bệnh nhẹ, ao nhiễm bệnh nặng.
- Cá: cá khỏe/ cá ñã khỏi bệnh, cá yếu nhạy cảm với bệnh; cá bệnh, cá bệnh nặng và cuối cùng khi cá không thể thắng ñược mầm bệnh cá sẽ chết.
3.2.3 Bệnh gan thận mủ
Ở ĐBSCL bệnh gan thận mủ xuất hiện ñầu tiên vào mùa lũ năm 1998 ở các tỉnh nuôi cá tra thâm canh mạnh như: An Giang, Đồng Tháp và Cần Thơ. Sau ñó bệnh lan dần ñến các vùng có nuôi cá tra lân cận [3].
Bệnh xuất hiện trên tất cả các giai ñoạn phát triển của cá tra, nhưng gây thiệt hại về kinh tế lớn nhất ở cá lứa cở 300-500g.
Thời gian xuất hiện: bệnh gan thận mủ thường xuất hiện vào mùa lũ kéo dài ñến mùa khô và cao ñiểm vào tháng 7, 8. Tuy nhiên trong 2 năm gần ñây, bệnh xuất
ủ bệnh dự phát thịnh vượng khỏi bệnh phục hồi
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu hiện hầu như quanh năm, trong một vụ nuôi, bệnh gan thận mủ có thể xuất hiện 3, 4 lần. Thời ñiểm phát triển bệnh và mức ñộ thiệt hại khác nhau theo từng năm.
Bảng 3.1: Bảng mô tả về bệnh gan thận mủ
Mô tả về bệnh
Tên bệnh Bệnh gan thận mủ (Tên khác: bệnh mủ gan, bệnh hoại tử cơ quan nội tạng, bệnh trắng gan, bệnh ung thư gan)
Tác nhân gây bệnh
Vi khuẩn Edwardsiella ictaluri.
Vi khuẩn edwardsiella ictaluri là vi khuẩn gram âm, không di ñộng, lên men, không oxy hóa, có dạng que và có kích thước biến ñổi, phát triển tốt ở 280C và phát triển yếu ở 370C.
Dấu hiệu bệnh lý
• Cá gầy, mắt hơi lồi và ñục, bụng hơi sưng to, xung quanh miệng có các ñám xuất huyết, gốc vây xuất huyết; cá bệnh nặng bỏ ăn, bơi lờ ñờ trên gần bề mặt ao và tỉ lệ chết cao có thể lên ñến 90% hay 98% tùy thuộc vào chế ñộ chăm sóc và quản lý. Dấu hiệu bên ngoài không rõ ràng, rất khó phát hiện sớm.
• Dấu hiệu bên trong: giải phẩu cơ quan nội tạng, lá lách, thận bị hoại tử thành những ñốm trắng ñục cở 1-3mm. Các ñốm trắng thường xuất hiện trước tiên ở thận, làm thận sưng to gấp 2-3 lần bình thường và mềm nhũn. Khi bệnh nặng mới có thể quan sát thấy các ñốm trắng ở tùy tạng và gan, các ñốm trắng ở gan thường thưa và nhỏ hơn ở thận.
Đường lan truyền [10]
• Vi khuẩn trong nước có thể qua ñường mũi của cá xâm nhập vào cơ quan khứu giác và di chuyển vào dây thần kinh khứu giác, sau ñó vào não (Miyazaki và Plumb, 1985). Bệnh lan rộng từ màng não ñến sọ và da.
• E. ictaluri cũng có thể xâm nhiễm qua ñường tiêu hoá qua niêm mạc ruột vào máu gây nhiễm trùng máu (Shotts et al.,1986).
Bằng ñường này thì vi khuẩn vào mao mạch trong biểu bì gây hoại tử và mất sắc tố của da. Cá da trơn còn nhiễm E.ictaluri qua ñường miệng gây nhiễm khuẩn ruột. Bệnh tiến triển gây viêm ruột, viêm gan và viêm cầu thận trong vòng 2 tuần sau khi nhiễm bệnh.
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Chương 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH LAN TRUYỀN BỆNH TRÊN CÁ TRA
Với ñầy ñủ các thông tin về lý thuyết mô hình hóa và mô phỏng hướng tác tử, cấu trúc mô hình ngăn, cũng như các dữ liệu về quá trình nuôi cá cùng với các ñặc ñiểm về bệnh, mô hình sẽ ñược tiến hành xây dựng.
4.1Khảo sát thu thập số liệu
Chúng tôi (gồm có nhóm phân tích và thiết kế hệ thống, nhóm dự báo, nhóm mô phỏng) ñã có các ñợt lấy ý kiến chuyên gia về thủy sản ở Khoa Thủy Sản, trường Đại học Cần Thơ và khảo sát thực ñịa, phỏng vấn người nuôi tại một số ñịa ñiểm thuộc tỉnh An Giang như sau:
- Trung tâm khuyến nông – khuyến ngư tỉnh: nghe báo cáo ñể nắm thông tin chung về tình hình nuôi cá tra toàn tỉnh.
- Phòng nông nghiệp các huyện Châu Phú, Phú Tân ñể tìm hiểu thông tin nuôi cá tra và tình hình dịch bệnh. Đồng thời tham khảo một số kinh nghiệm thực tế của bà con nuôi cá tra tại từng huyện.
- Chúng tôi ñã thu thập ñược một số thông tin thông qua sự tiếp xúc với các kỹ thuật viên của trung tâm cũng như các hộ dân có nuôi cá tra nhưng chúng tôi chỉ quan tâm ñến những thông tin quan trọng phục vụ cho việc xây dựng mô hình
như: diện tích thông thường của một ao nuôi, hình thức nuôi cá tra phổ biến
(phần lớn nuôi trong ao và có một số nuôi trong bè ñặt trên sông), mật ñộ nuôi cá, các ñiều kiện về môi trường, các chỉ tiêu thủy lý, thủy hóa phù hợp khi nuôi cá, chế ñộ chăm sóc.
- Chúng tôi cũng ñã tìm hiểu về tình hình dịch bệnh qua các kỹ thuật viên của trung tâm và các cộng tác viên tại các trạm thu mẫu của các huyện. Các kỹ thuật viên ñã cung cấp cho chúng tôi rất nhiều thông tin liên quan ñến quá trình nuôi cá tra từ khâu chọn cá giống, xử lý ao/ bè, thả cá cho ñến việc quản lý và chăm sóc cá. Họ còn cung cấp cả cách pha chế thức ăn, tỉ lệ cho cá ăn hằng ngày, các loại thuốc thường ñược dùng ñể xử lý ao cũng như xử lý cá trước khi thả nuôi. Một số bệnh thường gặp và triệu chứng cũng như cách phòng trị trong trường hợp bệnh xảy ra. Đặc biệt chúng tôi chú ý nhiều ñến bệnh gan thận mủ: thời ñiểm thường xảy ra, dấu hiệu bệnh lý, các yếu tốảnh hưởng trực tiếp ñến bệnh.
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
4.2Mô hình lan truyền diện rộng
Mô hình lan truyền diện rộng là mô hình lan truyền của mầm bệnh theo nguồn nước trên sông, và từ sông lan truyền vào ao hay ngược lại mầm bệnh từ ao lan truyền ra sông. Hình thức lan truyền trên diện rộng thứ hai ñó là sự lan truyền từ ao này sang ao khác do chim hoặc các sinh vật ăn xác cá bị bệnh chết di chuyển. Đây là một vấn ñề phức tạp và chưa ñược quan tâm ñúng mức. Nhưng vấn ñề này là một vấn ñề rất thực tế, việc lan truyền bệnh giữa các ao nuôi trong vùng có cùng nguồn nước cấp vào là có thực và ñáng ñược quan tâm.
4.2.1 Môi trường
Môi trường là một thành phần quan trọng của hệ thống. Có hai phương pháp diễn tả môi trường trong GAML, hoặc là dùng GIS hoặc là dùng GRID. Trong mô hình này, môi trường ñược sử dụng là GRID..
Mô hình lan truyền diện rộng có thể ñược xây dựng trên một huyện, một tỉnh hay kết hợp nhiều tỉnh. Mô hình ñược xây dựng ở ñây là trong phạm vi một huyện.
Bước 1: Chọn dữ liệu sử dụng
Dữ liệu ñược chọn là dữ liệu ảnh về bản ñồ. Chúng tôi ñi khảo sát ở hai huyện của An Giang ñó là huyện Châu Phú và Phú Tân (An Giang là một trong những vựa cá tra lớn của ĐBSCL). Bản ñồ ñầu tiên ñược chọn ñể thử nghiệm ñó là bản ñồ huyện Phú Tân vì Phú Tân là một vùng ñất có nhiều thuận lợi ñể nuôi cá tra thâm canh, nó nằm giữa hai nhánh sông Tiền và sông Hậu, có nguồn nước ngọt dồi dào quanh năm. Hơn nửa, chỉ cần 1 ñịa ñiểm Phú Tân là ta có thể khảo sát ñược ñặc trưng của cả hai nguồn nước khác nhau, một của sông Tiền và một từ sông Hậu. Theo thống kê của Phòng nông nghiệp huyện Phú Tân vào cuối năm 2008, diện tích ao - hầm nuôi cá tra tại 19 xã của huyện lên ñến 3.206.639 m2 và thể tích lồng bè 42.259,2 m3.
Khi quản lý dữ liệu mỗi vụ nuôi cá, người ta sẽ quản lý theo tuyến tương ứng với một nguồn nước cung cấp cho ao nuôi. Dữ liệu bản ñồ huyện Phú Tân sẽ có hai tuyến chính ñó là tuyến dọc sông Tiền và tuyến dọc sông Hậu.
Dữ liệu bản ñồ sẽ qua một bước tiền xử lý ñể có ñược một ảnh phù hợp làm môi trường cho mô hình. Môi trường này sẽ bao gồm nhiều ô (hay nhiều ngăn) với kích thước mỗi ô là 100x100m minh họa cho diện tích của huyện khoảng 360km2.
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bước 2: Tiền xử lý dữ liệu – lưới hóa bản ñồ
Dữ liệu bản ñồ hành chính của huyện sẽ ñược xử lý ñể ñược một ảnh với kích thước 200x200 pixel thể hiện ñược một số thông tin sau:
• Hệ thống thủy lợi của vùng: sông ngòi (2 tuyến sông chính là: Sông Tiền và Sông Hậu), hệ thống các kênh rạch ñể nước lưu thông. Hệ thống thủy lợi này ñảm bảo sự liên thông với nhau ñể nước có thể lưu thông tốt nhất. Chú ý, sự lưu thông của nước trong hệ thống thủy lợi sẽ ñược ñặt hướng gần giống như hướng nước chảy thực tế khi nước lên và nước xuống.
• Các ñường ranh giới của các vùng nhỏ hơn, cụ thể là các xã trong huyện.
• Hệ thống các ao nuôi cá tra ñược ñặt mô phỏng theo hệ thống thủy lợi bên trên. Vì lý do, kích thước của mỗi ô lưới là 100x100m nên nếu tính diện tích thì diện tích mỗi ô lên ñến 10.000m2, trong khi ñó khi chúng ta ñưa lên máy tính thì kích thước rất nhỏ, nên ñể dễ dàng theo dõi tôi vẫn phóng to một vùng nuôi gồm nhiều ô lưới ñể chúng ta có thể quan sát dễ dàng hơn. Trong hệ thống ao này, có những ao theo ñúng quy trình nuôi, nghĩa là có cả ao lắng và ao xả; bên cạnh ñó cũng có những ao nuôi lấy nước và thải nước trực tiếp ra hệ thống thủy lợi mà không qua một bước xử lý nào. Trong hệ thống ao này, tùy từng thời ñiểm thực tế mà sẽ có một vài ao mở cửa ñể lấy nước vào hoặc thải nước ra; một vài ao khác thì ñóng cửa vì những ao này không cần thay nước. Như vậy, mỗi ao nuôi sẽ có hệ thống cửa ao ñể lấy nước và thải nước.
o Điều kiện ñể lấy nước vào ao: Nước chỉ ñược lấy vào ao khi cửa ao mở, nước ñang lên (nước lớn) và mực nước trong ao phải thấp hơn so với mực nước sông. Tuy nhiên trên thực tế, các hộ nuôi cá ña số là dùng máy bơm nước vào ao tùy thuộc vào nhu cầu nước của ao ñó, vì vậy ở ñây chúng ta chỉ quan tâm ñến nhu cầu nước của từng ao nuôi và trạng thái ñóng/ mở cửa của o. Ao có nhu cầu lấy nước (vì tại một thời ñiểm có ao cần lấy nước nhưng cũng có ao không cần) và cửa ao mở thì nước sẽ ñược bơm vào ao nuôi. Và khi bơm nước vào ao nuôi, nước này có thể mang theo mầm bệnh vào ao.
o Điều kiện ñể thải nước: tương tự như lấy nước vào, cửa ao phải mở và ao phải có nhu cầu thải nước ra.
Tóm lại, dựa vào dữ liệu bản ñồ hành chính của một huyện, dữ liệu này ñược xử lý ñể xây dựng một bản ñồ mô phỏng gần giống với thực tế ñể làm môi trường cho mô hình mô phỏng. Trên mô hình này thể hiện rõ các vùng ñất, nước, ao nuôi thông qua các màu khác nhau sẽ ñược diễn tả trong bảng 4.1.
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu Hình 4.1 là bản ñồ hành chính của huyện Phú Tân, Tỉnh An Giang [9], và hình 4.2 là bản ñồ ñã qua xử lý, mô phỏng hệ thống thủy lợi, hệ thống các ao nuôi cá theo bản ñồ hành chính.
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Hình 4.2: Môi trường cho mô hình
Quan sát hình 4.2, ta sẽ thấy các thành phần nhận ñược sau bước tiền xử lý. Các thành phần khác nhau của bản ñồ ñược thể hiện qua các màu như trong bảng 4.1.
Bảng 4.1: Bảng màu mô tả các thành phần của môi trường
Màu Thành phần
Màu ñen Đường ranh giới giữa các vùng trong huyện Màu xanh biển Hệ thống thủy lợi (sông Tiền, sông Hậu và
hệ thống kênh rạch) Màu xanh rêu Các vùng nuôi cá
Màu xám Đất và các phần còn lại (các phần không thuộc các thành phần trên/ các vùng không thuộc huyện ñang xét).
Để tạo ra môi trường trong GAML ta dùng cú pháp sau:
<environment width="env_size" height="env_size">
<các thành phần trong môi trường ñược tạo ởñây>
</environment>
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu Môi trường còn chứa các thông tin về tổng lượng mầm bệnh (vi khuẩn) trong mỗi ngăn (ô nước, ao), các chỉ số thủy hóa, thủy lý khác. Từ những thông tin này và sự tương tác giữa các tác tử ta sẽ mô hình hóa và mô phỏng sự lan truyền của vi khuẩn theo dòng nước chảy trên sông.
Để minh họa rõ ràng hơn về mật ñộ (tổng lượng) vi khuẩn trong từng ao nuôi hay cũng như tổng lượng vi khuẩn trên sông, nói cách khác là biểu diễn một yếu tố quan trọng ảnh hưởng ñến trạng thái của ao nuôi, ta ñịnh nghĩa thêm các màu ñể diễn tả sự tồn tại của vi khuẩn trong môi trường nước như sau (phục vụ cho việc quan sát):
Bảng 4.2: Bảng mô tả màu minh họa cho trạng thái của tác tử
Màu Trạng thái nhiễm bệnh
Màu hồng nhạt Số vi khuẩn ít.
Màu hồng ñậm Số vi khuẩn trung bình
Màu ñỏ Tác tử nước mang rất nhiều vi khuẩn
T r ên s ô n g
Chú ý: trên ñây chỉ là ba màu ñại diện, trong mô hình thì màu sẽ thay ñổi từ nhạt ñến ñậm ñể thể hiện tổng lượng vi khuẩn thực có trong nước. Màu càng ñậm thể hiện tổng lượng vi khuẩn càng lớn.
Màu xanh rêu
Ao ở trạng thái bình thường (chưa nhiễm bệnh hoặc là ñã sạch bệnh).
Tổng lượng vi khuẩn <106 cfu/ml (cfu: khuẩn lạc)
Màu vàng
Đã có vi khuẩn xâm nhập nhưng chưa ñáng kể, ñây gọi là trạng thái "nhạy cảm" với bệnh của ao nuôi, cá trong ao chưa bệnh, chưa gây thiệt hại gì. Màu xanh dương Vi khuẩn ñã tấn công, vùng nuôi ñã nhiễm bệnh,
cá trong vùng nuôi ñã bệnh nhưng chưa chết.
T ro n g a o
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
4.2.2 Tác tử (agent)
Tác tử hay còn gọi là thực thể hoặc loài (entity or species). Môi trường và các tác tử là những thành phần chính của hệ thống. Từ những thành phần này ta tiếp tục xác ñịnh các hành vi, các hoạt ñộng giao tiếp giữa chúng.
Các tác tử có thể của hệ thống là: nước, mầm bệnh, ao nuôi, ao lắng, ao xả, cửa ao, cá, thuốc trị bệnh. Tuy nhiên sau quá trình phân tích chi tiết yêu cầu, một số tác tử ñược chuyển thành những thuộc tính cho các tác tử khác, chỉ giữ lại các tác tử chính sau: nước, ao nuôi, cá.
4.2.2.1Tác tử "nước" (water)
Đây là một trong những tác tử quan trọng trong hệ thống. Tập hợp các tác tử