Mương nổi ựã ựược sử dụng trong nuôi thương phẩm một số ựối tượng thủy sản ở các nước châu Âu, Úc, Mỹ Ầ từ những năm 1992. Mương nổi nhỏ nhất ựược sử dụng ựể ương cá bột có thể tắch khoảng 2 m3. Mương ựược sử dụng ựể nuôi thương phẩm cá da trơn có thể tắch khoảng 18 m3. Vật liệu chế tạo mương có thể là nhựa dẻo, composite, gỗẦ Mương ựược cố ựịnh ở trong ao bằng bè nổi hoặc tự nổi ở trong ao. Nước ựược bơm từ ao vào trong mương nhờ hệ thống ống nâng nước.
Kắch thước mương nổi lớn hay nhỏ tùy vào nhu cầu và khả năng ựầu tư của người sản xuất. Mương nổi có thể ựược làm thành một mương hoàn chỉnh hoặc là các modun ghép với nhau. Thông thường mương nổi bao gồm các bộ phận như hệ thống nâng nước, tấm chắn chống cá nhảy và ựịch hại và thiết bị
cho cá ăn tự ựộng, lưới chắnẦ Lưới chắn ựược lắp ở ựầu mương (kắch cỡ mắt lưới 250 ộm) và cuối mương có tác dụng không cho cá trong mương thoát ra ngoài và ngăn ngừa ựịch hại từ môi trường ngoài vào mương. Thức ăn tự nhiên (ựộng thực vật phù du) có trong ao sẽ theo ống nâng nước ựi vào mương.
Nguyên lý hoạt ựộng của mương nổi là nước ựược ựẩy vào mương nhờ hệ thống ống nâng nước và máy nén khắ. Ống nâng nước là ống nhựa PVC ựược thiết kế dạng chữ L ngược có ựường kắnh 75 Ờ 100 mm hoặc lớn hơn, chiều cao khoảng 1 m. Các ống nâng nước này ựược gắn với lại với nhau tạo thành một hệ thống ống nâng nước (khoảng 4 Ờ 9 ống) và ựẩy nước vào mương nhờ máy nén khắ. Các ựối tượng ựược nuôi trong mương nổi thường là những loài ăn mồi trực tiếp như cá rô phi, cá da trơn, cá hồi, bluegill, striped bass, yellow perchẦ Người nuôi sử dụng thức ăn công nghiệp là chắnh và thường sử dụng các thiết bị cho ăn tự ựộng. Hệ số chuyển ựổi thức ăn (FCR) của cá da trơn và cá rô phi nuôi trong mương nổi vào khoảng 1,45.
Kinh phắ ựể làm một mương nổi phụ thuộc vào vật liệu làm mương và kắch thước của mương. Mương có kắch thước 4,88 x 1,22 x 1 m bằng vật liệu composite có giá trị khoảng 3000 USD vào năm 1994. Tuy giá thành làm mương lớn nhưng tuổi thọ của mương cao (khoảng 5 Ờ 10 năm tùy vào vật liệu). Ngoài ra, chi phắ sản xuất còn phụ thuộc lớn vào chi phắ về nhiên liệu, chi phắ thức ăn, con giống và nhân công chăm sóc.
Hình thức ương nuôi nước chảy ở nước ta ựã có từ lâu và chủ yếu áp dụng ựể ương nuôi các ựối tượng cá nước ngọt. Cá có thể ựược ương nuôi trong ao nước chảy hoặc trong lồng Ờ bè ựặt ở các dòng sông, dòng suối hay ở những nơi có nước chảy qua thường xuyên. Hình thức này có thể gặp nhiều ở khắp mọi nơi, từ miền Bắc ựến miền Nam, từ miền xuôi ựến miền ngược.
Hình thức ương này cũng có những ưu ựiểm giống với ương nuôi bằng mương nổi như (i) thả nuôi với mật ựộ cao, (ii) sinh trưởng nhanh và tỉ lệ sống cao, (iii) cải thiện chất lượng môi trường.
Tóm lại, ựây là một hệ thống nuôi dễ vận hành, dễ quản lý và có thể ựược dùng nuôi ghép trong ao nuôi tôm. Các hình thức ương nuôi bằng cách tạo dòng chảy chủ ựộng giống hư hệ thống mương nổi hầu như chưa ựược ứng dụng ở Việt Nam, vì thế cần thiết phải xây dựng quy trình ương nuôi hợp lý cho ương nuôi trong hệ thống mương nổi ựể ựưa vào ứng dụng rộng rãi. 2.5. Nội dung của ựường cong sinh trưởng von Bertalanffy
Từ trước tới nay, sự phát triển của ựộng vật ựã ựược mô tả bởi một loạt các công thức liên quan tới sự tăng kắch cỡ trên một ựơn vị thời gian. Những công thức này thay ựổi từ dạng ựường thẳng tới dạng ựường cong gần ựúng phức tạp hơn.
Sự phát triển của cá thường ựược biểu diễn bởi công thức mà xấp xỉ với kắch cỡ trung bình lớn nhất cá ựạt ựược. Một hàm hồi quy biểu diễn cho những ựường cong này là:
Hàm hồi quy này có 3 tham số với 1 giá trị gần ựúng của y. Stevens (1951) ựã chứng minh sự sử dụng ựường cong ựơn giản này bằng luật Gompertz, ựường cong logarit và luật Mitscherlich theo dạng này. Cũng có thể viết ựường cong sinh trưởng của von Bertalanffy (1938) theo dạng này.
đã có những nghiên cứu về công thức sinh trưởng như của Gompertz (1825), Logistic (1981) và Knight (1969), tuy nhiên chưa có công thức nào thõa mãn toàn bộ tất cả các trường hợp. Chúng không thể biểu diễn sự phát triển của các loài xuyên suốt toàn bộ quá trình sống hay sự phát triển dưới các ựiều kiện môi trường khác nhau.
Brody (1927) ựã quan sát ựộng vật ựược gia hóa, sau giai ựoạn ựầu phát triển nhanh, sự phát triển có thể ựược biểu diễn bởi công thức:
trong ựó là chiều dài tại tuổi t, và b là hằng số, k là hệ số phát triển Brody.
Faben (1965) có sự giải thắch tuyệt vời về ý nghĩa của các thành phần của công thức Brody. Khi t tăng ựến vô cùng thì vì thế a là chiều dài tiệm cận trung bình thường ựược viết là . đây là chiều dài mà một ựộng vật bình thường có thể ựạt ựược nếu nó tiếp tục sống và phát triển vô ựịnh như công thức (2). Khi t=0, biểu diễn chiều dài mà ựộng vật ựạt khi t=0 nếu nó luôn phát triển theo (2). Sự sắp xếp lại của (2):
chỉ ra rằng sự khác biệt giữa kắch cỡ tiệm cận và kắch cỡ thật của ựộng vật giảm theo cấp số mũ với tỉ lệ k. k càng lớn thì sự khác biệt này giảm càng nhanh.
Dựa trên những ựiều kiện sinh lý của sự phát triển ựộng vật, von Bertalanffy (1938) ựưa ra một dạng khác của cùng mối quan hệ như (2):
trong ựó là chiều dài tại tuổi t, là chiều dài toàn thân lớn nhất trung bình, k là hệ số phát triển Brody, t là tuổi, là tham số ựiều chỉnh lý thuyết biểu diễn tuổi khi chiều dài bằng 0.
Hình 2.2: Công thức sinh trưởng von Bertalanffy
Hình 2.3: Một nhóm ựường cong von Bertalanffy với các giá trị k khác nhau đường cong von Bertalanffy ựã ựược chứng minh thắch hợp tốt trong nhiều sự phát triển của ựộng vật khác nhau (Walford, 1944; von Bertalanffy, 1960). Ngoài sự thắch hợp tốt với ựường cong sinh trưởng, ưu ựiểm quan
trọng nhất là nó có thể thắch hợp cho những mô hình nghiên cứu ựàn cá, ựặc biệt nó là nền tảng cho công thức về trữ lượng trong ựộng thái học quần thể (Beverton và Holt, 1975).
Gần ựây, các nhà sinh học cá tập trung sự chú ý lên bản thân các tham số liên quan tới ý nghĩa sinh lý học của chúng, những ảnh hưởng của cả những yếu tố môi trường hữu sinh và vô sinh lên chúng, những mối quan hệ giữa chúng và các thông số quần thể khác như tỉ lệ chết tự nhiên, các ựặc ựiểm sinh sản và thành thục. k hay , hay cả hai phụ thuộc vào sự cung cấp thức ăn vì vậy mật ựộ quần thể ựã ựược bàn luận ở giai ựoạn sớm trong sự áp dụng những công thức này và công thức của Taylor (1958, 1959) và Holt (1959, 1960) ựã xem xét mối quan hệ giữa k và nhiệt ựộ nước.
Hiện nay có ắt những tài liệu về sinh trưởng của cá con trong những tháng ựầu mặc dù các tài liệu ựó có ý nghĩa lớn. Nhịp ựiệu sinh trưởng của cá con chưa ựược một tuổi là tài liệu tốt ựể nghiên cứu các ảnh hưởng của các yếu tố thủy học (nhiệt ựộ, thành phần khắ và muối của nước) và thủy sinh vật (thức ăn) lên sự sinh trưởng của cơ thể non có thụ cảm ựặc biệt với các nhân tố ựó; nhịp ựiệu sinh trưởng của cá nhỏ hơn một tuổi ảnh hưởng mạnh mẽ lên sự sinh trưởng về sau của cá (Pravdin, 1963).
2.6. Các phương pháp làm thắch hợp ựường cong sinh trưởng von Bertalanffy Bertalanffy
Trong quá khứ, những phương pháp ựược sử dụng ựể làm thắch hợp ựường cong von Bertalanffy với chiều dài của cá ựã ựòi hỏi những kỹ thuật không hiệu quả như ựoán bằng mắt (von Bertalanffy, 1938) hay xấp xỉ qua biến ựổi hàm (Beverton và Holt, 1957; Ricke, 1958).
Ford (1933), Walford (1946), Chapman (1961) và Beverton (1954) ựã phát triển những phương pháp tuyến tắnh ựể làm thắch hợp ựường cong sinh
trưởng von Bertalanffy. Một kỹ thuật lặp bước thông minh Gauss-Newton có thể dễ dàng ựược áp dụng ựể tắnh các tham số của ựường cong sinh trưởng von Bertalanffy với hỗ trợ của SAS (Barr et al. 1982). Những phương pháp này ựược kiểm ựịnh và so sánh thống kê.
2.6.1. Những phương pháp biến ựổi tuyến tắnh
Ford (1933) ựã quan sát thấy rằng chiều dài trung bình quần thể cá herring trong bất kỳ năm nào cũng tỉ lệ với chiều dài của năm trước ựó với tỉ lệ k không ựổi và ựã phát triển một công thức mô tả:
Gần như với cùng khái niệm của Ford, Walford (1946) ựã chỉ ra rằng khi ựược vẽ ựồ thị với , chiều dài tiệm cận là ựiểm mà ựường thẳng quan hệ cắt ựường chéo 450 từ gốc tọa ựộ. Chapman (1961) gợi ý vẽ ựồ thị ( ) với , trong ựó trường hợp ựộ nghiêng của ựường thẳng là
và là ựiểm mà ựường thẳng cắt hoành ựộ.
Phương pháp Ford-Walford và Chapman có thể ựược giải thắch như sau. Mở rộng công thức ựường cong sinh trưởng von Bertalanffy (ựể t0=0) ta có:
Chiều dài tại tuổi t+1 là
Chiều dài tăng từ tuổi t tới t+1 là
=>
Và khi cả (9) và ựược thỏa mãn thì .
và k có thể ựược xác ựịnh trực tiếp từ ựường thẳng thắch hợp với ựồ thị ựiểm bằng phân tắch tương quan hoặc bằng mắt; sau ựó t0 có thể ựược ước tắnh từ công thức (3) từ bất kỳ chiều dài quan sát thực tế nào tại tuổi t. Nhưng t0 xác ựịnh chỉ từ một quan sát không ựại diện cho t0 thật của quần thể trong suốt cả tuổi thọ. Một giải pháp cho t0 ựược phát triển:
Lấy tổng cho cả 2 phắa của công thức (3):
=>
2.6.2. Phương pháp biến ựổi logarit tuyến tắnh _ Phương pháp của Beverton
Beverton (1954) ước tắnh thông số bằng cách lấy một giá trị thử và sử dụng nó trong một công thức biến ựổi từ (3) bằng cách lấy logarit
Vì vậy một ựồ thị giữa với t sẽ là ựường thẳng và mức ựộ thẳng này phụ thuộc vào sự thay ựổi của . Một vài ựồ thị thử nghiệm sẽ tắnh ựược nhanh chóng và ựưa ra ựường thẳng tốt nhất (thẳng nhất) Ờ cái mà luôn ựược chọn bởi mắt hoặc bởi hồi quy tuyến tắnh của ựối
với t. và ựường thẳng tương ứng lập tức xác ựịnh k_ựộ nghiêng của ựường thẳng; nó cũng cung cấp giá trị t0 và tham số bậc không của (11) có thể ựược tắnh nhờ ( ) và ựã biết.
2.6.3. Phép lặp Gauss-Newton
Cơ bản, ựường cong sinh trưởng von Bertalanffy, một hàm phi tuyến có thể ựược biểu diễn như (1) với và . Phương pháp lặp Gauss-Newton có thể ựược áp dụng ựể ước tắnh tham số a, b và k. Quá trình lặp cơ bản là lựa chọn một nhóm các ựiểm, một khoảng của các tham số ựể ựược ước tắnh trong công thức phi tuyến và ựể tắnh tổng bình phương hàm số tại mọi ựiểm của nhóm. Sự tắnh toán của mặt tổng bình phương có thể ựưa ra giá trị nhỏ nhất hoặc lân cận hội tụ, cái ựược sử dụng như những tham khảo ựể giảm và ựể giới hạn nhóm tới khi giá trị nhỏ nhất tốt nhất ựược tìm thấy. Nhóm các ựiểm ựược thiết kế bởi sự kết hợp của các giá trị khởi ựầu, các giá trị tăng và các ựiểm cuối cùng của các tham số.
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. đối tượng, ựịa ựiểm và thời gian nghiên cứu
đối tượng: Cá chẽm giống sản xuất nhân tạo cỡ 2 cm ựược cung cấp bởi Trại Nghiên cứu Thực nghiệm Hải sản của Trường đại học Nha Trang.
địa ựiểm: Trại Thực nghiệm Nuôi trồng Thủy sản Ờ Trung tâm Khuyến Ngư Khánh Hòa Ờ Ninh Lộc Ờ Ninh Hòa Ờ Khánh Hòa.
Thời gian nghiên cứu: 30/7/2007 Ờ 10/11/2007 3.2. Tìm hiểu thiết kế hệ thống mương nổi
Mương nổi ựược chế tạo bằng vật liệu composite và ựược ựặt trong ao có ựộ sâu tối thiểu là 1,6 m và diện tắch là 2000 m2. Hệ thống mương ựược cố ựịnh trong ao bằng bè nổi và hệ thống cọc. Nước luân chuyển qua mương nổi nhờ airlift. Mương nổi ựược thiết kế phải ựáp ứng các yêu cầu về ựộ chắc chắn, về chế ựộ vận hành chăm sóc, về mức ựộ thay nướcẦ
- Thiết kế của mương ựược ựo ựạc và tìm hiểu cùng với các thiết bị phụ trợ khác.
- Xác ựịnh khả năng luân chuyển nước trong mương.
- Xác ựịnh hàm lượng oxy hòa tan bằng máy ựo oxy tại ựầu mương và cuối mương.
3.3. Tìm hiểu quy trình ương cá chẽm giống
Thông qua thực nghiệm và tìm hiểu từ những người ựã ương nuôi cá giống trong hệ thống mương nổi ựể xây dựng nên một quy trình ương tương ựối hợp lý với các phần chắnh như sau:
- Chọn cá giống và thả giống. - Xác ựịnh mật ựộ thả cá giống. - Chọn thức ăn và cách cho ăn - Quản lý môi trường nước - Quản lý và vận hành hệ thống - Phòng và trị bệnh
3.4. Thu thập số liệu
Theo dõi tốc ựộ sinh trưởng: định kỳ ựo chiều dài của cá 1 tuần/lần. Mỗi mương thu 30 cá thể ựể ựo về chiều dài. Chiều dài ựược ựo bằng thước có ựộ chắnh xác 0,02 mm.
- Tốc ựộ sinh trưởng:
Tốc ựộ sinh trưởng tương ựối về chiều dài toàn thân cá SRGL (Specific Growth Rate)
(%/ngày)
Tốc ựộ sinh trưởng tương ựối về khối lượng cá SRGw (Specific Growth Rate)
(%/ngày)
Trong ựó,Wt1,Wt2, Lt1, Lt2 là khối lượng và chiều dài toàn thân của cá vào thời gian t1, t2 tương ứng.
Thu thập số liệu từ một số tài liệu nghiên cứu trước ựây. 3.5. Phân tắch thống kê
Số liệu ựược xử lý bằng phương pháp thống kế sinh học trên phần mềm SAS 9.1. Phân tắch Tukey ựể kiểm tra sự khác nhau về các yếu tố môi trường giữa các mương và ao. Dùng mô hình hồi quy tuyến tắnh và phi tuyến ựể xác ựịnh mối quan hệ giữa tuổi (hoặc thời gian nuôi) và chiều dài. Sử dụng các
phương pháp Chapman, Ford-Walford và Gauss-Newton ựể làm thắch hợp công thức của von Bertalanffy. Cuối cùng, ứng dụng công thức của von Bertalanffy cho các số liệu từ các tài liệu tham khảo.
Chương trình xử lý thống kê SAS với quá trình NLIN dựa trên thuật toán lặp bước thông minh ựược sử dụng ựể ước tắnh những thông số trong công thức sinh trưởng von Bertalanffy. Khi quá trình NLIN ựược sử dụng những ựiều sau cần xác ựịnh:
- Tên và khoảng của giá trị khởi ựầu của những tham số ựược ước tắnh. - Hàm số (sử dụng một biến phụ thuộc).
- đạo hàm riêng của hàm cho mỗi tham số.
Phương pháp so sánh mức ựộ thắch hợp cho các phương pháp Chapman, Ford-Walford và Gauss-Newton ựược dựa trên những tiêu chắ sau:
- Chỉ số thắch hợp (Index of fitting, ký hiệu là I):
Trong ựó A, B, k là những tham số và , , là những tham số ước tắnh.
Giá trị I càng nhỏ thì tham số và tham số ước tắnh càng gần nhau, hệ quả là sự thắch hợp càng tốt hơn. Tuy nhiên, chỉ số thắch hợp không phù hợp với số liệu mà các tham số (giá trị thực) không ựược biết.
- SSE (Sum of Square of Error)
SSE ựược ựịnh nghĩa là tổng bình phương của phương sai của những giá trị ước tắnh, , từ giá trị quan sát . SSE nhỏ hơn luôn chỉ ra mức ựộ thắch hợp hơn.
- ASSE (Average Sum of Square for Error)
ASSE ựơn giản ựược ựịnh nghĩa là SSE ựược chia bởi kắch thước mẫu. Khi SSE tăng với kắch thước mẫu ASSE ựược sử dụng ựể so sánh mức ựộ thắch hợp của các phương pháp giữa hai tập số liệu khác nhau.
MSE (Mean Square of Error) không ựược dùng làm tiêu chắ cho mức ựộ thắch hợp bởi vì MSE = SSE/DFE (Degree of Freedom for Error) khác nhau giữa ba phương pháp này. Trong phương pháp Gauss-Newton 3 tham số (a, b và k) ựược ước tắnh và DF=(n-3)-1. Một DF ựầu tiên ựược thỏa mãn cho sự ghép cặp trong phương pháp Ford-Walford- Chapman và 2 DF cho hệ số bậc 0 và ựộ nghiêng trong hồi quy tuyến tắnh, vì thế DF=[(n-1)-2]-1. Trong phương pháp Beverton 2 DF cũng dành cho hệ số bậc 0 và ựộ nghiêng nên DF=(n-2)-1.
- R Square (Coefficient of Determintation)
Một quá trình rất thông thường cho sự lựa chọn giữa các hàm tuyến