Năm 1910 Allen và Nelson đã dùng tảo làm thức ăn cho một số động vật thân mềm hai mảnh vỏ.
Năm 1939 Bruce và cộng sự đã phân lập và nuôi tảo đơn bào Isochrysis gavalna và Pryraminonas grossi để nuôi ấu trùng hàu.
Năm 1960 Liao và cộng sự đã thành công dùng tảo Skeletonema costatum làm thức ăn cho ấu trùng tôm sú.
Năm 1994 Wantanabe và cộng sự đã khẳng định vi tảo là nguồn thức ăn cho tất cả các giai đoạn của một số loài nhuyễn thể như nghêu, hàu, sò, ốc,…Việc nghiên cứu nuôi tảo làm nguồn thức ăn cho thủy sản được bắt đầu từ nhiều thập kỉ trước.
Năm 1995, tảo được thêm vào trong đợt thủy triều đầu tiên vào tháng 11. Trong giai đoạn vỗ béo năm 1996, tảo được bổ sung vào đầu tháng 10. Bổ sung tối đa hàng ngày là 35.109 tế bào vào năm 1996, so với chỉ có 16.109 tế bào vào năm 1995. Tổng số tảo phân bố trong mỗi ao là 60.109 năm 1995 và gần 200.109 vào năm 1996. Trong số các loại thực vật phù du, tảo được xác định trong các ao nuôi tôm hùm, tảo xương
Skeletonema costatum là phổ biến nhất (98%). Các loài phổ biến thứ hai là Nitzshia
từ 16–18°C vào giữa tháng 10 và giảm xuống dưới 5°C vào giữa tháng 12. Hơn nữa, trong tháng 11 lượng mưa tăng lên và độ mặn ở bề mặt của ao nuôi giảm gây bất lợi cho sự sinh trưởng của tảo [18].
J. A Simental (2003) đã thử nghiệm nuôi ba loại tảo cát với công thức phân bón nông nghiệp lỏng và với môi trường F/2 được sử dụng làm môi trường nuôi cấy đối chứng. Ba chủng tảo cát đáy (Nitzschia laevis, Nitzschia thermalis var. minor and Navicula incerta) được nuôi với hai môi trường này, trong môi trường nuôi cấy bằng
18l bình nhựa. Kết quả cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về mật độ tế bào trung bình và tỉ lệ tăng trưởng giữa ba tảo cát được nuôi bằng phân bón nông nghiệp so với tiêu chuẩn F/2. Chi phí cho nuôi cấy là ít hơn, chỉ chiếm 1/8 chi phí của nuôi cấy bằng môi trường F/2 [19].
Vào năm 2005, “Hướng dẫn sản xuất và sử dụng thức ăn sống để nuôi trồng thủy sản”, tác giả Lavens, P. và cộng sự đã cho thấy rằng tảo Chaetoceros sp. là nguồn thức ăn quan trọng cho tất cả các giai đoạn sinh trưởng của động vật thân mềm hai mảnh vỏ, giai đoạn ấu trùng của các loài giáp xác và giai đoạn non của cá. Các loại tảo có tiềm năng, kích thước tế bào phù hợp, có giá trị dinh dưỡng được lựa chọn để nhân nuôi sinh khối lớn. Tuy nhiên để sản xuất tảo là một quá trình phức tạp và tốn kém. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của tảo như mật độ ban đầu, hàm lượng dinh dưỡng, pH, độ mặn, nhiệt độ, ánh sáng, .... Môi trường nuôi cấy nhân tạo thường có nồng độ dinh dưỡng cao hơn môi trường tự nhiên. Các chất dinh dưỡng đa lượng gồm có nito, photpho, sillic và các nguyên tố kim loại vi lượng, các vitamin như B1, B12. Hai môi trường được sử dụng rộng rãi phù hợp với hầu hết tất cả loại tảo là Walne và F/2 của Guillard. Tuy nhiên, hai môi trường này phức tạp và chi phí cao không thích hợp để thực hiện trên qui mô lớn. Môi trường dinh dưỡng phù hợp cho sản xuất hàng loạt chỉ chứa các chất dinh dưỡng thiết yếu nhất như phân bón nông nghiệp. Tác giả cũng chỉ rõ với phân bón N : P (16:20) với nồng độ 10-15mg/l, N : P : K (16 : 20 :20) từ 12-15mg/l, N : P : K (14 : 20 :20) nồng độ 30mg/l. Tảo có thể được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau, từ phương pháp phòng thí nghiệm được kiểm soát chặt chẽ đến phương pháp ít kiểm soát hơn trong bể ngoài trời. Phương pháp nuôi bằng các bể ngoài trời dễ bị tạp nhiễm hơn nhưng được đánh
giá là dễ nhất, chi phí thấp hơn các phương pháp khác. Phương pháp nuôi cấy liên tục theo lô, mẫu được nuôi trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo, được nuôi vài ngày, sau đó được chuyển sang thể tích lớn hơn trước khi chúng đi vào pha cân bằng. Thể tích được tăng theo từng giai đoạn liên tiếp sau đây: ống nghiệm, bình 2L, 5L và 20 L, xi lanh 160 L, bể trong nhà 500 L, bể ngoài trời 5.000 L đến 25.000 L. Thể tích mẫu cho vào chiếm 20% thể tích mới. Các hệ thống nuôi cấy hàng loạt được áp dụng rộng rãi vì tính đơn giản và linh hoạt của chúng, cho phép thay đổi loài và khắc phục các khiếm khuyết trong hệ thống một cách nhanh chóng. Mặc dù thường được coi là phương pháp đáng tin cậy nhất, nuôi cấy hàng loạt không nhất thiết là phương pháp hiệu quả nhất. Nuôi cấy theo lô được thu hoạch ngay trước khi bắt đầu pha cân bằng. Ngoài ra, chất lượng của các tế bào được thu hoạch có thể khó dự đoán hơn so với các hệ thống liên tục và ví dụ thay đổi theo thời gian thu hoạch (thời gian trong ngày, giai đoạn tăng trưởng chính xác). Một nhược điểm khác là cần phải ngăn ngừa tạp nhiễm trong giai đoạn đầu tiên và bắt đầu giai đoạn tăng trưởng. Do mật độ của tảo thấp và nồng độ chất dinh dưỡng cao, bất kỳ loài nào có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn đều có khả năng vượt xa trong môi trường nuôi cấy. Nuôi cấy theo lô cũng đòi hỏi nhiều lao động để thu hoạch, làm sạch, khử trùng, nạp lại và cấy vào các thùng chứa [3].
Hình 1.6. Mô hình sản xuất tảo (Lee and Tamaru, 1993).
Năm 2006 Davies, O. A. và cộng sự đã được thực hiện thí nghiệm về khả năng của hai loại phân bón; agrolyser-vi chất dinh dưỡng và NPK (nitơ, phốt pho, kali) –
nguyên tố đa lượng trong việc kích thích sự phát triển của thực vật phù du trong mười sáu ngày trong điều kiện phòng thí nghiệm. Các thông số được nghiên cứu là sự phong phú, đa dạng loài và sự xuất hiện của thực vật phù du. Mười hai bể nhựa 14 L có nhãn A, B, C và D đã được sử dụng. Mỗi mẫu đại diện cho một nồng độ phân bón (ba lần lặp lại): A: 0,27 g agrolyser; B: 200 g NPK; C: 200 g agrolyser + 0,27 g NPK; và D là đối chứng. Trước khi sử dụng các loại phân bón này, mẫu nước được lấy để phân tích thực vật phù du trong bình 250 ml. Các mẫu được thu thập cho thực vật phù du và thông số hóa lí trong khoảng thời gian 3 ngày trừ nhiệt độ được đo hai lần hàng ngày (sáng và tối). Tổng cộng có 1244 thực vật phù du được tạo thành từ 20 loài, thuộc ba loài họ: Bacillariophyceae (tảo cát), Cyanophyceae (tảo xanh lam) và Euglenophyceae (euglenophytes) đã được quan sát. Trong số các loài tảo này, bể C có 51,7%, B 33,2%, A 10,6% và D 4,5% thực vật phù du. Trong các nhóm xe tăng khác nhau, các mệnh lệnh phong phú, đa dạng loài và tỷ lệ phân bố của các loài tảo lần lượt là C> B> A> D, C> B> A = D và C> B> D> A. Điều này cung cấp thông tin sơ bộ cho người nuôi cá nên kết hợp với người phân tích với một loại phân bón dinh dưỡng đa lượng để bón cho ao tốt hơn [20].
Theo tác giả Nguyễn Văn Hòa và cộng sự việc nuôi tảo trong môi trường hở đến thể tích bể 15 m3 là hoàn toàn có thể, và môi trường dinh dưỡng có bổ sung dung dịch Walne + Si + vitamin sẽ giúp cho tảo đạt mật độ cực đại (2.327.083 ± 245.294 tb/ml) sau 6 ngày nuôi. Tuy nhiên kết quả nuôi tùy thuộc nhiều yếu tố, trong đó cần đặc biệt lưu ý đến vấn đề thời tiết (đặc biệt là nhiệt độ và lượng chiếu sáng tự nhiên), khả năng nhiễm tạp (tảo tạp và ciliate) có xảy ra và trong lắp đặt hệ thống nuôi cần lưu ý đến liều lượng sục khí để tránh hiện tượng tảo lắng [17].
Năm 2011, Phạm Thị Hồng và cộng sự đã khảo sát sự ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy và mật độ tế bào xuất phát lên sự tăng trưởng của vi tảo Cheatoceros subtilis var. Abnormis proschkina-Lavrenko được phân lập ở huyện Cần Giờ, Tp Hồ Chí Minh, kết quả cho thấy ở mật độ xuất phát 5000 tb/ml với điều kiện nuôi cấy lỏng lắc thì sự sinh trưởng của quần thể tốt nhất: tế bào chuỗi dài, sắc thể lớn hơn và đậm màu hơn, có đường cong tăng trưởng điển hình [21].
Năm 2012, Võ Hồng Trung và Lê Thị Trung khảo sát sự ảnh hưởng của nitrogen – ammonium với các nồng độ khác nhau lên vi tảo Cheatoceros subtilis var. Abnormis
proschkina-Lavrenko được phân lập ở huyện Cần Giờ, Tp Hồ Chí Minh, kết quả cho thấy ở môi trường ESAW có bổ sung nitrogen – ammonium với nồng độ 75µmol/l tế bào vi tảo đạt được sự sinh trưởng và sinh lí tốt nhất [22].
Saad H. Ammar (2016) thực hiện “Nuôi cấy vi tảo Chlorella vulgaris trong máy phát quang không khí để sản xuất sinh khối sử dụng các chất dinh dưỡng NPK thương mại”. Máy phát quang không khí được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng hóa học và sinh hóa như là công cụ tiếp xúc hiệu quả để truyền khối và truyền nhiệt. Ưu điểm chính của công tắc tơ không khí so với cột bong bóng đơn giản là dễ thi công, tốc độ cắt thấp, công suất cao, trộn tốt và lưu thông chất lỏng mà không cần máy khuấy cơ học và bơm tuần hoàn. Trong công trình này, các đặc tính sinh trưởng của vi tảo
Chlorella vulgaris đã được nghiên cứu trong một photobioreactor vòng không khí
vòng trong để sản xuất sinh khối. Lò phản ứng sinh học hoạt động theo chế độ nuôi cấy theo đợt và bán liên tục bằng cách sử dụng phân bón NPK 20: 20: 20 + TE có bán trên thị trường. Các thí nghiệm đã được thực hiện để đánh giá tốc độ tăng trưởng và năng suất sinh khối của vi tảo Chlorella vulgaris bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố như nồng độ chất dinh dưỡng (20-80 mg/l), lưu lượng khí vào (2-8 LPM) và tỉ lệ thu hoạch (10- 30%). Tốc độ tăng trưởng và năng suất sinh khối của Chlorella vulgaris được xác định là thay đổi mật độ quang bằng máy quang phổ UV. Kết quả của nhiều thí nghiệm cho thấy tốc độ tăng trưởng của vi tảo Chlorella vulgaris đã tăng lên khi tăng nồng độ dinh dưỡng NPK được sử dụng nhưng giai đoạn tăng trưởng bị chậm lại. Tốc độ tăng trưởng cũng tăng lên cùng với sự gia tăng lưu lượng không khí đến một giới hạn sau đó giảm xuống. Mặt khác, bộ lọc quang điện không khí có thể được vận hành ở chế độ bán liên tục bằng cách chọn các điều kiện tối ưu là nồng độ dinh dưỡng NPK 40 mg/l, 6 lpm và lưu lượng khí. Một số mẫu đã được thu hoạch và năng suất sinh khối tối đa là 0,142g/ngày khi thu hoạch 10% hai ngày một lần [23].
Tất Anh Thư và cộng sự cho rằng đất đáy ao đóng vai trò rất quan trọng trong việc phóng thích, duy trì và ổn định hàm lượng dinh dưỡng có trong môi trường nuôi từ đó giúp tảo duy trì được mật độ tảo. Khi môi trường đất thiếu lân, tảo sẽ không phát
triển được tốt. Đây là một trong những nguyên nhân làm giảm mật độ tảo trong ao nuôi Artemia. Tảo Chaetoceros calcitrans chỉ phát triển mạnh và đạt cực đại khi môi trường nuôi được có đầy đủ và cân đối N, P. Môi trường nuôi tảo có tỷ số N: P trong khoảng 4 – 44 giúp mật độ tế bào tảo đạt cao nhất. Môi trường đất ao có tỷ số N: P là 44, hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy là 13,80mgN/kg, N hữu dụng là 12,13mgN/kg trong giai đọan đầu. Tỷ số N: P và mật độ tảo vào thời điểm 8 ngày sau khi nuôi Artemia (0 -10 ngày) không cần cung cấp thêm dinh dưỡng hoặc nước có chứa tảo. Vì thế, sự tương tác giữa đất đáy ao và môi trường nước ao cần được quan tâm để quản lí dinh dưỡng trong ao nuôi phù hợp cho sự phát triển của tảo [24].
Tại Việt Nam, Thái Lan, Đài Loan và Nhật Bản đã dùng tảo silic Skeletonema
costatum và Chaetoceros sp. làm thức ăn để nuôi ấu trùng tôm giống.
Hiện nay, ở nước ta nhiều cơ sở nuôi tôm giống đã tiến hành tự nuôi tảo
Skeletonema costatum và Chaetoceros sp. Trong các bể 4-8m3, đạt 200-260 ngàn tế
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU