CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2 Phương pháp nghiên cứu
3.2.1 Thí nghiệm 1. Ảnh hưởng của độ mặn kết hợp nhiệt độ lên hiệu quả sử dụng thức ăn của cá rô phi đỏ
3.2.1.1 Bố trí thí nghiệm
Cá rô phi (10,8 g) đã được chọn ngẫu nhiên vào bể (100 L) với mật độ thả 30 con/bể. Nhiệt độ và độ mặn trong bể tăng lên mức mong muốn ở tốc độ 2°C và 2 ppt mỗi ngày theo phương pháp của Selong et al. (2001). Nhiệt độ được điều chỉnh bằng tăng nhiệt. Độ mặn trong bể bố trí thí nghiệm được tăng lên khi bổ sung nước ót (85 ppt) vào bể bằng lưu lượng ước tính (Bảng 3.1).
Bảng 3.1: Chế độ tăng độ mặn cho các nghiệm thức thí nghiệm
.
Hình 3.1: Hệ thống thí nghiệm NT
Ngày
0 ppt 6ppt 9ppt 12ppt
1 0 0 0 2
2 0 0 2 4
3 0 0 4 6
4 0 2 6 8
5 0 4 8 10
6 0 6 9 12
Thí nghiệm bao gồm 12 nghiệm thức được thiết lập ở ba mức độ nhiệt độ như nhiệt độ bình thường (ký hiệu là 28°C), 31°C và 34°C. Nhiệt độ chỉ được điều chỉnh ban ngày, không điều chỉnh ban đêm. Điểm đẳng áp của cá rô phi đỏ được xác định là 12 ppt. Ở mỗi mức nhiệt độ, độ mặn khác nhau được áp dụng như 0 ppt, 6 ppt (ẵ điểm đẳng ỏp), 9 ppt (3/4 điểm đẳng ỏp), và 12 ppt (điểm đẳng ỏp).
Nghiệm thức 1: Nhiệt độ 34oC và độ mặn 12 ppt Nghiệm thức 2: Nhiệt độ 31°C và độ mặn 12 ppt
Nghiệm thức 3: Nhiệt độ bình thường và độ mặn 12 ppt Nghiệm thức 4: Nhiệt độ 34°C và độ mặn 9 ppt
Nghiệm thức 5: Nhiệt độ 31°C và độ mặn 9 ppt
Nghiệm thức 6: Nhiệt độ bình thường và độ mặn 9 ppt Nghiệm thức 7: Nhiệt độ 34°C và độ mặn 6 ppt
Nghiệm thức 8: Nhiệt độ 31°C và độ mặn 9 ppt
Nghiệm thức 9: Nhiệt độ bình thường và độ mặn 6 ppt Nghiệm thức 10: Nhiệt độ 34°C và độ mặn 0 ppt Nghiệm thức 11: Nhiệt độ 31°C và độ mặn 0 ppt
Nghiệm thức 12: Nhiệt độ bình thường và độ mặn 0 ppt (nghiệm thức đối chứng)
Trong quá trình thí nghiệm cá được cho ăn 2 lần/ngày (8 giờ và 16 giờ) bằng thức ăn công nghiệp viên nổi hiệu Aquaxcel (Cargill) có hàm lượng protein 35%, kích cỡ viên thức ăn (1,2-1,5mm). Cho cá ăn theo nhu cầu của cá. Thức ăn thừa được vớt ra khỏi bể và đếm số lượng viên để tính lượng thức ăn mà cá đã sử dụng.
Cá chết sẽ được cân và ghi nhận ngày chết nhằm tính hệ số chuyển hóa thức ăn và tỷ lệ sống.
Nhiệt độ, độ mặn được kiểm tra mỗi ngày để điều chỉnh tương ứng với từng nghiệm thức, bổ sung thêm lượng nước nếu thấy mực nước trong bể thấp hơn so với mực nước ban đầu.
Theo dõi hàng ngày các biểu hiện bên ngoài như màu sắc, hoạt động và khả năng bắt mồi của cá. Các chỉ tiêu về oxy, pH được đo theo định kỳ 2 lần/ngày (đo lúc sáng sớm và chiều mát) bằng máy đo, TAN, NO2- cũng cần xác định 1 lần/tuần bằng bộ testkit Sera (Germany).
3.2.1.2 Thu mẫu và nghi nhận số liệu Thu mẫu tăng trưởng và tỷ lệ sống
Cá ở mỗi bể được cân, đếm toàn bộ để xác định khối lượng ban đầu. Sau 60 ngày, tất cả cá được đếm và cân từng con tăng trưởng và tỷ lệ sống.
Thu mẫu phân tích thành phần sinh hóa
Trước và sau thí nghiệm, 10 con cá được thu trong mỗi bể để phân tích thành phần sinh hóa, mẫu đã được băm nhỏ và sấy khô ở 60°C trong 48 giờ và bảo quản lạnh ở -20°C trước khi phân tích. Phân tích protein thô, độ ẩm, lipit thô, tro tổng theo phương pháp AOAC (2016).
3.2.2 Thí nghiệm 2. Ảnh hưởng của độ mặn kết hợp nhiệt độ lên sự tiêu hóa thức ăn của cá rô phi đỏ
3.2.2.1 Bố trí thí nghiệm
Thuần độ mặn: sau khi cá ổn định (1 tháng) tiến hành bố trí đồng loạt lên các bể. Cá được thuần theo từng nghiệm thức bằng cách dùng nước ót (85ppt) pha với nước ngọt trong bể, tăng độ mặn lên 2ppt mỗi ngày cho đến khi đạt được độ mặn của từng nghiệm thức thì dừng lại như thí nghiệm 1.
Thuần nhiệt độ: Khi bố trí cá vào bể, nâng nhiệt độ bằng heater với mức 2°C mỗi ngày để cá thích nghi dần cho đến khi đạt được nhiệt độ mong muốn của từng nghiệm thức như thí nghiệm 1.
Thí nghiệm được bố trí như thí nghiệm 1 hoàn toàn ngẫu nhiên trong bể có thể tích 100L (thể tích nước 80 L), với 12 nghiệm thức. Nhân tố thứ nhất là độ mặn với 4 mức là 0ppt, 6ppt, 9ppt và 12ppt. Mỗi mức độ mặn sẽ kết hợp với 3 mức nhiệt độ là nhiệt độ bình thường (ký hiệu là 28°C), 31°C và 34°C (chỉ điều chỉnh 31°C, 34°C vào ban ngày, ban đêm để nhiệt độ thường). Mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần, số lượng cá bố trí là 30 con/bể với kích cỡ cá khoảng 40-50 g/con. Thời gian thu phân là 29 ngày.
Thức ăn công nghiệp chuyên dùng cho cá rô phi hiệu Aquaxcel (Cargill) với 35% hàm lượng protein, xay nhuyễn trộn với chất đánh dấu Cr2O3 (1% trên tổng khối lượng thức ăn viên), ép viên với kích thước 2 mm vừa cỡ miệng của cá. Thức ăn sau khi ép viên được sấy ở tủ sấy 60°C trong 48 giờ và được bảo quản ở -20°C trong suốt thời gian sử dụng cho cá ăn.
Nhiệt độ, độ mặn được kiểm tra mỗi ngày để điều chỉnh tương ứng với từng nghiệm thức. Hàng ngày theo dõi các biểu hiện bên ngoài như màu sắc, hoạt động và khả năng bắt mồi của cá. Các chỉ tiêu về oxy, pH được đo theo định kỳ 2 lần/ngày (8 giờ và 14 giờ) bằng máy đo tương tự thí nghiệm 1.
3.2.2.2 Thu mẫu và ghi nhận số liệu Thu mẫu thức ăn
Thức ăn thí nghiệm sau khi phối trộn được nghiền và trữ -20°C và phân tích các chỉ tiêu protein, ẩm độ, lipid, khoáng, năng lượng và Cr2O3 ban đầu.
Thu mẫu phân
Sau khi điều chỉnh hệ thống thí nghiệm đến mức nhiệt độ và độ mặn thí nghiệm, cá được cho ăn thức ăn có chất đánh dấu 2 lần/ngày trong khoảng 7 ngày, đến ngày thứ 8 thì bắt đầu tiến hành thu phân. Sau khi cho cá ăn vào lúc 8 giờ sáng, thức ăn thừa được siphon ra sau 1 giờ cho ăn, sau đó tiến hành thu phân vào lúc 15 giờ. Mẫu phân được thu bằng cách siphon bằng ống ra vợt lưới, tiếp đó tiến hành rữa mẫu phân qua nước ngọt 1 lần, rửa lại nước cất 1 lần, nghiền mẫu qua lưới.
Phân thu được cho vào tủ sấy 65°C trong 48 giờ. Mỗi bể thí nghiệm thu đủ 10-15 g phân khô để đủ phân tích các chỉ tiêu như protein, ẩm độ, lipid, khoáng và Cr2O3. 3.2.2.3 Phương pháp phân tích mẫu
Phương pháp phân tích mẫu thức ăn, mẫu phân và thành phần sinh hóa
Các chỉ tiêu về ẩm độ, protein, lipid, khoáng, carbohydrate được xác định theo phương pháp từ Hiệp hội phân tích hóa học – Association of Official Analytical Chemists (AOAC, 2000):
- Ẩm độ: Phân tích bằng cách sấy mẫu ở nhiệt độ 1050C đến khi trọng lượng ổn định (4-5 giờ). Chênh lệch khối lượng mẫu trước và sau khi sấy chính là ẩm độ.
- Protein thô: phân tích bằng phương pháp Kjeldah qua 3 giai đoạn: công phá, chưng cất và chuẩn độ. Mẫu được công phá trong 3 giờ ở nhiều mức nhiệt độ 110 – 370oC nhờ xúc tác H2O2 và H2SO4 đậm đặc. Sau đó chưng cất để xác định lượng nitơ trong dung dịch kiềm (NaOH) và hấp thu trong dung dịch acid Boric (H3BO4) có sự hiện diện của chất chỉ thị Metylred. Sau đó chuẩn độ để xác định hàm lượng nitơ trong mẫu bằng H2SO4 0,1N. Đạm thô được tính bằng cách nhân tổng lượng nitơ với hệ số 6,25.
- Lipid thô: Được xác định qua quá trình ly trích mẫu trong dung dịch chloroform nóng trong hệ thống Soxhlet. Chất béo là trọng lượng phần thu được sau khi ly trích và sấy trong tủ sấy (nhiệt độ 1050C trong 4-5 giờ).
- Chất khoáng (tro): Được xác định bằng cách đốt cháy mẫu và nung trong tủ nung ở nhiệt độ 5600C từ 5-6 giờ, chất hữu cơ trong mẫu sẽ bị oxy hóa thành những chất bay hơi như CO2, H2O,… phần còn lại là tro. Quá trình này hoàn tất khi mẫu có màu trắng hoặc màu xám.
- Cr2O3: Theo phương pháp Furukawa và Tsukahara (1966).
Mẫu đuợc công phá trong dung dịch HNO3 (5mL) đậm đặc ở mức nhiệt độ khác 150°C (trong 30 phút) lúc này có khói cam. Để nguội cho vào ống nghiệm 3 mL dung dịch HClO4, để nguội rồi công phá tiếp tục ở mức nhiệt độ 200°C và 250°C (đến khi có khói màu trắng xuất hiện), lúc đó mẫu chuyển sang màu vàng cam thì dừng lại.
Để nguội, sau đó lấy mẫu định mức với nước cất lên 100 mL, cho mẫu định mức vào covet đặt vào máy so màu quang phổ Ultrospec 2000 (Pharmacia biotech) với buớc sóng 350 nm để xác định hệ số hấp thu Y.
Xác định nồng độ Cr2O 3 theo công thứcY = 0,2089X + 0,0032 Trong đó
- Y: hệ số hấp thu - X: hàm lượng Cr2O3
Thế Y vào công thức tính được X, tiếp tục tính % Cr2O3 trong mẫu phân tích theo công thức % Cr2O3 = X/Wmẫu * 100
3.2.3 Các chỉ tiêu tính toán 3.2.3.1 Chỉ tiêu tăng trưởng Tỷ lệ sống (survival rate - SR)
SR (%) = 100 x (số lượng cá thu/số lượng cá ban đầu) Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối (Daily Weight – DWG)
(Wt – Wo) DWG (g/ngày) =
T
Tốc độ tăng trưởng tương đối (Specific Growth Rate – SGR) ln(Wt) – ln(Wo)
SGR (%/ngày) =
T
Lượng thức ăn sử dụng (Feed Intake - FI)
Lượng thức cá lấy vào(g)
FI (% /con/ngày) = *100
((Wt+W0)/2*T) Trong đó:
- Wt: Khối lượng cá khi kết thúc thí nghiệm (g) - Wo: Khối lượng cá ban đầu (g)
- T: thời gian thí nghiệm (ngày) Hệ số thức ăn (Food Conversion Ratio- FCR)
Tổng lượng thức ăn sử dụng (g)
FCR =
Khối lượng cá gia tăng (g)
Trong đó: Lượng thức ăn được tính theo khối lượng khô; Khối lượng cá tính theo khối lượng tươi.
Hiệu quả sử dụng protein (Protein efficiency ratio - PER) Khối lượng cá tăng thêm (g)
PER =
Protein thức ăn cá tiêu thụ (g)
Hiệu qủa tích lũy protein (Net Protein Utilization – NPU) 3.2.3.2 Độ tiêu hóa
Độ tiêu hóa thức ăn (apparent disgestibility coeffcient – ADC) ADC (%) = 100 – (100 x %A /%B)
Độ tiêu hóa dưỡng chất
ADCDC (%) = 100 – (100 x (%A / %B) x (%B’/%A’)) Trong đó:
- %A: là % chất đánh dấu có trong thức ăn (theo khối lượng khô) - %B: là % chất đánh dấu có trong phân (tính theo khối lượng khô) - %A’: là % dưỡng chất có trong thức ăn (theo khối lượng khô) - %B’: là % dưỡng chất có trong phân (tính theo khối lượng khô)