- Nhiệt độ: Đo 2 lần/ngày vào 8 giờ và 14 giờ bằng nhiệt kế. - pH: Đo 2 lần/ngày bằng máy đo pH vào lúc 8 giờ và 14 giờ. - NO2-: Kiểm tra 2 ngày/lần, sử dụng bộ test.
Chỉ tiêu sinh học
- Mật độ tảo: Lấy 1 ml nước mẫu cho vào buồng đếm Sedgwich Rafter và đếm dưới kính hiển vi. (3.1) Trong đó: T là số cá thểđếm được A là diện tích một ô đếm (1mm2) N là số ô đếm được ( ít nhất là 180 ô) Vcđ là thể tích cô đặc (ml) Vm là thể tích mẫu nước thu (ml)
- Mật độ luân trùng: được xác định hằng ngày vào buổi sáng bằng cách sử
dụng pipet, lấy 1 ml/mẫu; cố định bằng formol và nhuộm bằng lugol, sau đó
đếm trên kính hiển vi, không đếm những con đã chết (không bắt màu với lugol). Thí nghiệm kết thúc khi mật độ luân trùng trong keo đạt cực đại và bắt đầu giảm mật độ. Theo dõi thời gian luân trùng đạt mật độ cực đại, mật độ luân trùng đạt cực đại và mật độ luân trùng trung bình trong 1 ml nước nuôi.
- Tốc độ tăng trưởng đặc thù:
SGR = (ln Nt – ln No)/t (3.2)
Trong đó:
SGR: Tốc độ tăng trưởng đặc thù của luân trùng Nt: Mật độ luân trùng tại thời gian t (ct/ml) No: Mật độ luân trùng ban đầu (ct/ml) t: Thời gian nuôi (ngày)
- Tỷ lệ mang trứng (TLMT):
TLMT = (Số luân trùng mang trứng/tổng số luân trùng)*100 (3.3) 3.5 Phương pháp xử lý số liệu
Sử dụng chương trình Excel 2003 để nhập dữ liệu, tính toán giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và phần mềm Statistica 5.0 để xử lý thống kê số liệu
T*1000*Vcđ
A*N*Vm Số lượng tảo =
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ THẢO LUẬN
4.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của khối lượng cá rô phi đến sự phát triển của tảo
Chlorella
4.1.1 Các yếu tố môi trường nuôi tảo Nhiệt độ Nhiệt độ
Mỗi loài tảo cần một khoảng nhiệt độ nước thích hợp để phát triển, ngoài ngưỡng nhiệt độ này tảo sẽ không phát triển và có thể chết. Nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng của tảo Chlorella từ 25 – 35 oC (Trần Ngọc Hải và Trần Thị Thanh Hiền, 2000). Nhiệt
độ ở các bể cá – tảo trong quá trình thí nghiệm dao động từ 27,7 – 31,2 oC (bảng 4.1) nhiệt độ này thích hợp cho cả sự phát triển của tảo Chlorella và cá rô phi.
Bảng 4.1: Biến động giá trị trung bình của pH, nhiệt độ ở thí nghiệm 1 Nghiệm thức Chỉ tiêu Bể 0,5 Bể 1 Bể 1,5 Bể 2 Bể 2,5 Bể 3 Sáng 27,9±0,75 27,7±0,57 27,8±0,64 27,8±0,64 27,9±0,75 27,9±0,67 Nhiệt độ (oC) Chiều 30,8±1,35 31±1,22 31±1,32 31,2±1,47 31,1±1,34 31,1±1,34 Sáng 7,9±0,05 7,9±0,06 7,9±0,07 7,8±0,17 7,7±0,14 7,7±0,15 pH Chiều 7,8±0,17 7,6±0,13 7,6±0,19 7,6±0,2 7,5±0,18 7,5±0,2 pH
pH trong các bể nuôi ít biến động, có giá trị trung bình từ 7,5 – 7,9 và nằm trong khoảng thích hợp cho các đối tượng nuôi. Hầu hết các thủy sinh vật đều có khoảng pH thích hợp trong phạm vi từ 6,5 – 9 (Trương Quốc Phú, 2006). pH trong các bể nuôi những ngày đầu tương đối ổn định, từ ngày thứ 4 trở về sau pH có xu hướng giảm. Do thời gian nuôi càng lâu môi trường nuôi càng tích lũy nhiều vật chất hữu cơ từ xác tảo chết, thức ăn, chất bài tiết của cá…Quá trình phân hủy các vật chất hữu cơ này tiêu tốn nhiều O2 và sinh ra nhiều khí CO2 làm pH giảm (Trương Quốc Phú, 2006), điều này cũng lý giải nguyên nhân sự chênh lệch pH sáng - chiều ở các bể tảo và sự chênh lệch pH giữa các bể tảo. Buổi sáng, tảo hô hấp mạnh lấy đi O2 trong nước và thải CO2 vì vậy trong bể mật độ tảo càng cao thì hàm lượng CO2 càng cao và pH sẽ càng thấp. Buổi chiều, nhiệt độ cao tốc độ phân hủy vật chất hữu cơ xảy ra mạnh, các bể có cung cấp lượng thức ăn càng nhiều (vì khối lượng cá nhiều), tích tụ nhiều vật chất hữu cơ
trên. Như vậy, khi so sánh pH trung bình của các bể tảo cho thấy pH giảm khi khối lượng cá tăng (bảng 4.1).
4.1.2 Sự phát triển của tảo Mật độ tảo Mật độ tảo
Kết quả thí nghiệm cho thấy sự phát triển của quần thể tảo phụ thuộc rất lớn vào hàm lượng dinh dưỡng cung cấp vào bể nuôi thông qua thức ăn cho cá rô phi. Mật độ tảo
đạt cực đại cao nhất ở bể 2 vào ngày nuôi thứ 6 (bảng 4.2). Như vậy, việc tăng khối lượng cá trong bể nuôi đồng nghĩa với tăng lượng thức ăn cung cấp cho bể nuôi (vì tỉ
lệ cho ăn tính trên trọng lượng cá) cho thấy quần thể tảo phát triển tốt hơn, nhưng ở
giới hạn nhất định. Cụ thể mật độ tảo tăng cao từ bể 0,5 đến bể 2, sau đó giảm thấp ở
bể 2,5 và bể 3. Hệ tiêu hóa của cá giúp chuyển hoá nhanh một phần đạm và lân ở dạng hữu cơ trong thức ăn thành dạng vô cơ dễ tiêu (N-NH4+, N-NO3-, P-PO43-) thông qua chất bài tiết để cung cấp dinh dưỡng cho sự phát triển của tảo (Trần Công Bình và csv,
2005).
Bảng 4.2: Biến động mật độ tảo qua các ngày nuôi (tế bào/mL) Nghiệm thức Ngày Bể 0,5 Bể 1 Bể 1,5 Bể 2 Bể 2,5 Bể 3 1 11.200 17.100 19.050 25.100 14.400 11.900 2 17.000 30.300 34.550 52.500 23.600 30.050 3 47.000 126.500 130.000 210.000 140.000 137.800 4 87.000 169.500 233.000 495.500 290.000 316.000 5 206.500 312.000 630.500 1.089.500 675.000 770.000 6 144.500 221.500 593.000 1.372.500 810.500 520.100 7 85.500 129.000 340.500 975.000 420.000 370.000 Trung bình 85.529 143.700 282.943 602.871 339.071 307.979
Tuy nhiên, không phải cứ tăng khối lượng cá nuôi cũng như tăng lượng thức ăn vào bể
là sự phát triển của quần thể tảo trở nên tốt hơn, điều này thấy ở bể 2,5 và bể 3, lượng thức ăn cung cấp vào bể nhiều hơn các bể khác nhưng kết quả phát triển của quần thể
tảo lại kém hơn. Nguyên nhân vì khối lượng cá thả vào bể cao, lượng thức ăn cung cấp nhiều thì chất thải cũng tăng dẫn đến chất hữu cơ, chất vẫn nhiều hơn làm giảm chất lượng nước. Ngoài ra, những vật chất lơ lững có từ chất thải cá cũng ảnh hưởng
đến quá trình quang hợp của tảo, làm hạn chế sự hấp thu ánh sáng cho quá trình quang hợp của quần thể tảo trong bể nuôi. Theo Sung (1991), Chlorella đòi hỏi cường độ
ánh sáng mạnh cho sự phát triển.
Các pha phát triển của tảo
Qua bảng 4.2 và hình 4.1 cho thấy vào ngày nuôi thứ 3 tảo phát triển mạnh ở các bể
với mật độ tảo gia tăng nhanh nhưở bể 0,5 từ 17.000 tế bào/mL ở ngày thứ 2 tăng lên 47.000 vào ngày thứ 3, bể 2 tăng từ 52.500 tế bào/mL lên 210.000 tế bào/mL, … Giai
đoạn này thuộc pha tăng trưởng nhanh của tảo, đây là giai đoạn các tế bào tảo phân chia nhanh chóng do đó mật độ tảo tăng nhanh. Ngày thứ năm mật độ tảo đạt cực đại
ở các bể 0,5, bể 1, bể 1,5 và bể 3, ngày thứ 6 mật độ tảo đạt cực đại ở 2 bể còn lại là bể 2 và bể 2,5. Như vậy thời gian mật độ tảo đạt cực đại của bể 2 và bể 2,5 sau các bể
khác 1 ngày và với mật độ đạt cực đại cao hơn (lần lượt là 1.372.500 tế bào/mL; 810.500 tế bào/mL). Điều này cho thấy với khối lượng cá 0,5; 1; 1,5 kg/m3 vào bể
cùng khối lượng thức ăn tương ứng không cung cấp đủ chất dinh dưỡng cần thiết để
tảo phát triển tốt nhất. 0 200.000 400.000 600.000 800.000 1.000.000 1.200.000 1.400.000 1.600.000 1 2 3 4 5 6 7 Ngày Bể 0,5 Bể 1 Bể 1,5 Bể 2 Bể 2,5 Bể 3
Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện biến động mật độ tảo
Sau ngày mật độ tảo đạt cực đại thì những ngày nuôi sau mật độ tảo giảm dần. Vậy bể
2 và bể 2,5 có thời gian mật độ tảo giảm xảy ra chậm hơn các bể khác, có nghĩa là pha suy tàn của tảo đến sau các bể khác. Theo Coutteau (1996) thì trong quá trình nuôi có
oxy, nhiệt độ quá cao, pH không ổn định hoặc môi trường nước nhiễm bẩn …Trong thí nghiệm này tảo suy tàn có thể do thiếu dinh dưỡng ở các bể có khối lượng cá thả
vào thấp cũng như lượng thức ăn cung cấp vào bể thấp như bể 0,5, bể 1,…và do các chất thải, cặn bả tích lũy lâu ngày làm chất lượng nước xấu đi ở các bể.
Tương quan mật độ tảo và khối lượng cá rô phi
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 1 2 3 4 5 6 0 200.000 400.000 600.000 800.000 1.000.000 1.200.000 1.400.000 1.600.000 Khối lượng cá Mật độ tảo
Hình 4.2: Tương quan mật độ tảo và khối lượng cá rô phi
Hình 4.2 cho thấy mối tương quan giữa khối lượng cá rô phi với mật độ tảo ở các nghiệm thức. Khối lượng cá trong bể càng cao thì mật độ tảo càng cao nhưng khối lượng cá tăng cao ở một giới hạn nhất định thì mật độ tảo lại giảm thấp. Trần Công
Bình và csv (2005) khi nghiên cứu ảnh hưởng của sinh khối cá rô phi lên sự tăng trưởng quần thể tảo Chlorella cũng cho kết quả mật độ tảo cực đại tăng cùng với sự
gia tăng khối lượng cá ở các bể từ 0,5 kg – 2 kg.
Nhìn chung, mật độ tảo Chlorella và khối lượng cá rô phi trong các bể cá – tảo có mối tương quan với nhau. Trong điều kiện nhiệt độ từ 27,7 – 31,2 o C và pH từ 7,5 – 7,9 thì mật độ tảo càng cao khi khối lượng cá rô phi càng cao nhưng khi khối lượng cá rô phi tăng cao ở một giới hạn nhất định (0,5 – 2 kg) thì mật độ tảo lại giảm.
4.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng mật độ tảo lên sự phát triển của quần thể luân trùng trùng
4.2.1 Các yếu tố môi trường nuôi luân trùng
Mật độ tảo (tế bào/mL) Khối lượng cá (kg/m3
Nhiệt độ
Theo Fushimi (1989), luân trùng có khoảng nhiệt độ sống thích hợp 15 – 35 oC. Nhiệt độ của các nghiệm thức trong thí nghiệm không có khác biệt nhiều dao động từ
26,9 – 31,2 oC (bảng 4.3) và nằm trong khoảng thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của luân trùng. Tuy nhiên, nhiệt độ trong ngày dao động tương đối lớn nên gây
ảnh hưởng không tốt đến nâng suất nuôi luân trùng.
Bảng 4.3: Biến động giá trị trung bình của pH, nhiệt độ ở thí nghiệm 2
Nghiệm thức Chỉ tiêu NT20 NT50 NT80 NT110 Sáng 27,9±0,96 26,9±0,97 27±0,92 27±0,94 Nhiệt độ (o C) Chiều 31±0,67 31,2±0,66 30,9±0,73 31,2±0,65 Sáng 8±0,07 8,1±0,07 8±0,1 8±0,11 pH Chiều 8±0,05 8,1±0,08 8,1±0,06 8,2±0,17 pH
pH giữa các nghiệm thức và pH trong ngày không chênh lệch nhiều. Nguyễn Văn Hải (2008) thí nghiệm nuôi luân trùng nước ngọt B. angularis với các giá trị pH khác nhau, cho kết quả luân trùng phát triển tốt nhất ở pH = 8. Thí nghiệm của Nguyễn Tấn Khương (2008) khi nuôi B. angularis bằng tảo Chlorella thì pH dao động từ 7,3 – 8,0 và pH trung bình bằng 7,68 thấp hơn kết quả thí nghiệm này đạt được, nguyên nhân có thể do thí nghiệm trên luân trùng được nuôi với mật độ khá cao (200 cá thể/mL), sự
phân hủy vật chất hữu cơ và hô hấp của luân trùng tạo ra nhiều khí CO2 nên dẫn đến pH thấp hơn. Theo Hoff (2004), pH thích hợp nhất cho sự phát triển của luân trùng dao động từ 7,5– 8,5. Như vậy, các nghiệm thức có khoảng pH dao động từ 8 – 8,2 nằm trong ngưỡng thích hợp cho phát triển của luân trùng (bảng 4.3).
NO2-
Trong các thủy vực nitrite được tạo thành từ quá trình oxy hóa ammonia và ammonium.
Dựa vào bảng 4.4 cho thấy hàm lượng NO2-ở các bể tăng theo ngày nuôi và theo mật
độ tảo cung cấp vào bể vì vậy có sự chênh lệch giữa các bể. Tuy nhiên, kết quả hàm lượng NO2-ở tất cả các nghiệm thức vẫn rất thấp so với giới hạn chịu đựng của luân trùng.
Nghiên cứu của Nguyễn Thị Tuyết Hằng (2010) trên luân trùng B. angularis cũng cho thấy hàm lượng NO2-có xu hướng tăng dần vào cuối thí nghiệm
Bảng 4.4: Hàm lượng NO2- qua các đợt thu mẫu (ppm)
Nghiệm thức Ngày 4 Ngày 6 Ngày 8
NT20 0,5 1 2
NT50 1 2 5
NT80 1 2 5
NT110 2 5 5
Theo Groeneweg et al. (1981), hàm lượng N-NO2- đạt từ 10-20 ppm không gây độc
đối với luân trùng. Như vậy, tuy giữa các nghiệm thức có hàm lượng chênh lệch nhau, dao động từ 0,5 – 5 ppm nhưng không gây ảnh hưởng đến khả năng sinh sản và phát triển của luân trùng ở mỗi bể.
TAN
Hàm lượng TANtăng tỉ lệ thuận với mật độ nuôi và ngày nuôi. Qua 3 lần thu mẫu thì hàm lượng TAN đạt giá trịcao nhất là 10 ppm ở NT80 và NT110 vào ngày thứ 8. Hàm lượng TAN tăng đó là do sự phân hủy của chất thải, xác luân trùng và thức ăn thừa,…Khi mật độ luân trùng càng cao thì lượng thức ăn cung cấp vào bể nuôi càng nhiều, sự tích tụ và phân hủy của lượng thức ăn thừa, chất thải của luân trùng… sẽ
làm tăng hàm lượng TAN trong bể nuôi. Theo Nogrady (1993) thì chất bài tiết của luân trùng phần lớn có nguồn gốc đạm, chủ yếu là ammonia nên khi mật độ luân trùng càng cao thì hàm lượng TAN càng cao.
Bảng 4.5: Hàm lượng TAN qua các đợt thu mẫu (ppm)
Nghiệm thức Ngày 4 Ngày 6 Ngày 8
NT20 1 5 5
NT50 1 5 5
NT80 5 10 10
NT110 5 10 10
Theo Boyd (1990) thì tỉ lệ phần trăm của NH3/TAN ở những giá trị nhiệt độ và pH khác nhau sẽ khác nhau. Căn cứ vào hàm lượng TAN với điều kiện nhiệt độ và giá trị
4.6). Dhert (1996) cho rằng hàm lượng NH3 không vượt quá 1 ppm được xem là an toàn cho luân trùng. Vậy hàm lượng NH3 trong các nghiệm thức không gây hại cho luân trùng.
Bảng 4.6: Hàm lượng NH3 qua các đợt thu mẫu (ppm)
Nghiệm thức Ngày 4 Ngày 6 Ngày 8
NT20 0,07 0,29 0,29 NT50 0,07 0,29 0,44 NT80 0,33 0,37 0,88 NT110 0,33 0,57 0,88 4.2.2 Sự phát triển của luân trùng Mật độ luân trùng
Thí nghiệm được tiến hành trong thời gian 9 ngày nuôi, kết quả cho thấy mật độ tảo
Chlorella cho luân trùng ăn có ảnh hưởng đến sự sinh sản và phát triển của luân trùng. Mật độ luân trùng khi bố trí thí nghiệm là 30 cá thể/mL thì mật độ luân trùng đạt cao nhất trong quá trình thí nghiệm là 814 cá thể/mL ở nghiệm thức NT80 sau 7 ngày nuôi, khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) so với các nghiệm thức khác.
Theo bảng 4.7 cho thấy mật độ luân trùng sau ngày nuôi thứ nhất tăng nhẹ, sau đó các ngày tiếp theo mật độ luân trùng có khuynh hướng tăng nhanh hơn. Nguyên nhân do luân trùng được chuyển từ môi trường nuôi cấy sang môi trường nuôi cần có thời gian thích nghi với môi trường nước mới. Theo như Nguyễn Thị Kim Liên và csv (2008)
thì khi cho luân trùng vào môi trường có tảo Chlorella, luân trùng sẽ sớm thích nghi với điều kiện môi trường và gia tăng mật độ. Vì vậy, ở thí nghiệm này cho thấy trùng hợp với ý kiến trên, sau ngày đầu tiên mật độ luân trùng tăng chậm sang ngày thứ 2 mật độ luân trùng gần như tăng gấp 2 lần ngày thứ nhất. Đến ngày thứ 4 mật độ luân trùng tăng chậm lại, ngày thứ 5 lại tăng nhanh…cứ xen kẽ như vậy cho đến ngày thứ 7 mật độ đạt cực đại sau đó các ngày tiếp theo giảm dần. Kết quả này phù hợp với chu kỳ phát triển của luân trùng, luân trùng bắt đầu tham gia sinh sản sau 0,5 đến 1,5 ngày sau khi nở.
Bảng 4.7: Biến động mật độ luân trùng ở các nghiệm thức (cá thể/mL) Nghiệm thức Ngày NT20 NT50 NT80 NT110 1 39,7±1,53c 38,3±1,15bc 42±2ac 42,7±2,08ac 2 71±2,65b 73,7±3,21b 80,3±2,52a 81,3±1,53a 3 116±9,64b 125±21,93ab 155±13,45a 142±13,45ab 4 181±12,49c 195±8,66c 273±8.89a 233±19,52b 5 275±13,23d 401±20,3c 592±10,58a 471±22,87b 6 368,7±29,7c 498±23,52b 667,3±18,61a 540,3±19,5b 7 498±14,73d 544,3±15,82c 814±20,52a 679±23,52b 8 223±11,36c 230±10c 467±12,17a 356±13,75b 9 74,7±4,73c 81±7,94c 210,7±6,66a 125±14,53b Trung bình 205,2±153,6 242,9±191,7 366,8±277,6 296,7±225,8
Ghi chú: Các ký tự theo sau trên cùng một hàng giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p<0,05)
Qua bảng 4.7 và hình 4.3 cho thấy mật độ luân trùng đạt cao nhất ở ngày nuôi thứ 7 và