M Ở ĐẦU
1.3.2. Dinh dưỡng
Mặc dù ấu trùng và chất lượng nước nuôi được đảm bảo tốt, trên thực tế, kết quả cuối cùng về tỷ lệ sống vẫn chưa thể đạt được như mong đợi mà nguyên nhân
chính là vấn đề dinh dưỡng. Nhiều nghiên cứu chỉ ra sự cần thiết phải cung cấp thức ăn cho ấu trùng ngay sau khi nở [117], [284], kể cả những ấu trùng có khả năng dinh dưỡng bằng noãn hoàng giai đoạn đầu, để giảm thiểu các tác động tiêu cực đối với sự phát triển của ấu trùng các giai đoạn về sau [202], [122], [18], [60].
Ương nuôi ấu trùng trong điều kiện dinh dưỡng không đảm bảo về số lượng và chất lượng sẽ ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng, phát triển và tỷ lệ sống. Ấu trùng tôm cảnh Lysmata seticaudata được cho ăn thức ăn không thích hợp không chết nhưng không thể vượt qua được giai đoạn V, thậm chí tại giai đoạn này, ấu trùng trải qua 6 lần lột xác liên tiếp mà không chuyển giai đoạn [56]. Tuy nhiên, khi các ấu trùng này được cho ăn và nuôi trong môi trường tối ưu, chúng đã phát triển bình thường trở lại và hoàn thành biến thái. Ương nuôi ấu trùng trong điều kiện dinh dưỡng không đảm bảo còn gây hao hụt mạnh do hiện tượng ăn nhau, hệ quả của hiện tượng lột xác không đồng loạt và sự chênh lệch kích về thước ấu trùng [64].
Một trong những khó khăn thường gặp trong ương nuôi ấu trùng tôm cảnh biển là hiện tượng lột xác nhiều lần mà không chuyển giai đoạn [64]. Nguyên nhân chính là dinh dưỡng không thích hợp và thiếu vắng các nhân tố thúc đẩy sự xuống đáy của ấu trùng trong điều kiện nuôi nhốt [117], [56], [60].
1.3.3. Hệ thống ương nuôi ấu trùng
Một trong những trở ngại lớn trong ương nuôi ấu trùng giáp xác cảnh là thiết kế và vận hạnh các hệ thống ương phù hợp với các giai đoạn phát triển ấu trùng bởi chúng trải qua nhiều giai đoạn biến thái với các đặc điểm hình thái rất phức tạp [64]. Về cơ bản, có ba hệ thống thường được sử dụng trong ương nuôi ấu trùng giáp xác cảnh là nước tĩnh, nước chảy và tuần hoàn.
Hệ thống nước tĩnh thường được sử dụng trong trường hợp ương nuôi ấu trùng với số lượng ít và thể tích bể ương nhỏ. Kỹ thuật ương này thường được sử dụng khi nghiên cứu một số đặc điểm hoặc nhu cầu nào đó như: xác định thời gian biến thái ấu trùng, sự thay đổi về hình thái ấu trùng, khả năng chịu đói, thức ăn và chế độ cho ăn [282], [284], [285], [56], [242]. Tuy nhiên, ương nuôi ấu trùng trong hệ thống nước tĩnh có nhiều nhược điểm, đặc biệt là sự lắng đáy của ấu trùng và sự suy giảm chất
lượng nước. Điều này làm tăng nguy cơ bị tổn thương phần phụ và mắc các bệnh nhiễm khuẩn do sự lắng tụ của ấu trùng, thức ăn và chất bẩn dưới đáy bể [153].
Hệ thống nước chảy góp phần cải thiện đáng kể chất lượng nước thông qua việc loại bỏ các chất thải của ấu trùng và phân hủy của thức ăn thừa [219]. Tuy nhiên, hệ thống này đòi hỏi phải thiết kế gần nguồn nước biển và chính điều này cũng đặt ra nhiều vấn đề liên quan đến hiện tượng “thủy triều đỏ”, nhiễm tạp, mầm bệnh, địch hại và các chất gây ô nhiễm. Bất chấp việc sử dụng các biện pháp xử lý nước, trong nhiều trường hợp, các vấn đề trên có thể gây ra hiện tượng chết hàng loạt của ấu trùng [64].
Hệ thống tuần hoàn là một lựa chọn phổ biến trong ương nuôi ấu trùng giáp xác cảnh bởi chúng có thể thiết lập ở mọi nơi, trên diện tích nhỏ và sử dụng nguồn nước tự nhiên hay nhân tạo với chất lượng nước có thể kiểm soát được. Hình dạng bể ương và sự chuyển động tuần hoàn của dòng nước là hai nhân tố quan trọng nhất quyết định thành công của hệ thống ương nuôi ấu trùng giáp xác decapoda. Ngoài ra, màu sắc bể ương, việc vệ sinh hàng ngày, chuyển ấu trùng, cung cấp và loại bỏ thức ăn cũng là những vấn đề cần quan tâm [64]. Trong đó, bể ương có màu tối có tác dụng tích cực lên sinh trưởng, phát triển và tỷ lệ sống của ấu trùng một số loài giáp xác như cua biển và tôm càng xanh [213], [279], [171].
Nhiều hệ thống tuần hoàn ương nuôi ấu trùng giáp đã được nghiên cứu [153] và bổ sung bởi nhiều tác giả [147], [219], [240], [199], [180]. Dựa trên những kết quả đó, Calado và cộng sự (2003, 2008) đã thiết kế một hệ thống chuyên dùng cho ương nuôi ấu trùng tôm cảnh biển và được ứng dụng rộng rãi. Điểm nổi bật của hệ thống này là tạo sự phân bố đều thức ăn và ấu trùng trong bể ương, dễ dàng quản lý chất lượng nước, cung cấp và loại bỏ thức ăn thừa [57], [65].
1.3.4. Chất lượng ấu trùng
Chất lượng ấu trùng là một trong những yếu tố quyết định thành công trong ương nuôi ấu trùng giáp xác. Trong đó, chất lượng tôm bố mẹ có ảnh hưởng rất lớn đến số lượng và chất lượng ấu trùng [214], [64]. Các yếu tố liên quan đến tôm bố mẹ có ảnh hưởng đến ấu trùng phải kể đến bao gồm: nguồn gốc của tôm bố mẹ [197], kích thước và tuổi của tôm mẹ [29], [94], [224], dinh dưỡng, môi trường nuôi và di truyền [214], [146]. Theo Racotta và cộng sự (2003), khi đề cập đến chất lượng ấu trùng, cần
xem xét các tiêu chí như: các hoạt động sinh lý, hoạt động sống và khả năng chống chịu với các tác nhân gây sốc từ môi trường [214].
Lựa chọn ấu trùng có chất lượng tốt thông qua các phương pháp đánh giá góp phần quan trọng cho sự thành công của quá trình ương nuôi. Thông thường ấu trùng được tuyển chọn chủ yếu thông qua các phương pháp gây sốc bằng các tác nhân môi trường khắc nghiệt trong thời gian ngắn. Gây sốc ấu trùng bằng độ mặn, nhiệt độ, pH, formalin hoặc amonia là các phương pháp chủ yếu nhằm đánh giá chất lượng ấu trùng thông qua kết quả về tỷ lệ sống [74], [75], [50], [103], [231], [214], [215], [198]. Tuy nhiên, các phương pháp trên chủ yếu áp dụng cho giai đoạn hậu ấu trùng. Đối với ấu trùng mới nở, ngoài các phương pháp đánh giá phức tạp thông qua tập tính, sinh lý và sinh hóa, tính hướng quang và khả năng bơi là tiêu chí được sử dụng phổ biến nhất trong ương nuôi ấu trùng tôm cảnh biển bởi tính tiện lợi, đơn giản và nhanh chóng [265], [242], [58], [60], [63]. Các tiêu chuẩn về hình thái cũng được sử dụng để đánh giá chất lượng ấu trùng. Thông thường các tiêu chí kiểm tra bao gồm: màu sắc, hình dạng cơ thể và các phần phụ, sự đồng đều về kích cỡ ấu trùng và sự xuất hiện của các vi sinh vật bám [214], [215], [64]. Thực tế cho thấy, những ấu trùng có những biểu hiện bất thường về hình dạng cơ thể (bụng, chủy cong gập, xẹp phần giáp đầu ngực), tỷ lệ chết của chúng có thể lên đến 90 - 100% chỉ sau 48 giờ ương ngay cả trong điều kiện được cung cấp thức ăn đầy đủ và quản lý tốt các yếu tố môi trường [64].
1.3.5. Các yếu tố khác
1.3.5.1. Mật độ ấu trùng
Mật độ ương được sử dụng trong ương nuôi ấu trùng tôm cảnh biển thường thấp hơn 50 ấu trùng/L. Một trong những lý do chính của vấn đề này là sự gia tăng kích thước ấu trùng ở các giai đoạn sau như ở các giống Lysmata và Stenopus. Ương nuôi ấu trùng với mật độ cao ở các giai đoạn sau thường gia tăng nguy cơ cạnh tranh thức ăn và ăn nhau. Một trong những biểu hiện phổ biến của hiện tượng ăn nhau khi ương với mật độ cao là ấu trùng zoea bị mất một mắt thậm chí cả hai mắt [190], [95], [64]. Hạn chế về hệ thống ương cũng là một trong những nguyên nhân giới hạn mật độ trong ương nuôi ấu trùng giáp xác. Nghiên cứu trên tôm càng xanh cho thấy, hệ thống nước trong hở cho mật độ ương nuôi cao hơn (100 – 150 con/L) so với hệ thống nước trong kín, nước xanh và nước xanh cải tiến (50 – 60 con/L) [2], [191].
Mật độ ương nuôi ấu trùng giáp xác có sự khác biệt lớn giữa các loài. Trong khi cua biển Scylla spp. có thể ương ở mật độ tương đối cao 50 – 200 ấu trùng/L [81], [190], thì các loài tôm cảnh Lysmata spp. thường được ương với mật độ thấp hơn 5 – 50 ấu trùng/L [199], [201], [242], [95], [66]. Việc gia tăng mật độ nuôi thường là giảm tỷ lệ sống, gây căng thẳng, gia tăng nguy cơ bị tổn thương phần phụ và tỷ lệ ăn nhau [242], [95], kéo dài thời gian biến thái ấu trùng và xuất hiện thêm các giai đoạn phụ [60].
1.3.5.2. Mật độ thức ăn
Mật độ thức ăn cũng ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng, phát triển và tỷ lệ sống trong ương nuôi ấu trùng giáp xác. Mặc dù khả năng bơi của ấu trùng zoea về cơ bản là tương đối tốt, nhưng tập tính săn mồi thực sự (đuổi bắt mồi) không được thể hiện [128], [110]. Do đó, ấu trùng lệ thuộc hoàn toàn vào cơ hội bắt gặp con mồi, đây là một dạng tập tính bắt mồi được mô tả bởi Berkes (1975) [45]. Trong phạm vi thích hợp, liên quan đến khả năng cung cấp và quản lý thức ăn, sự gia tăng mật độ thức ăn sẽ thúc đẩy tốc độ sinh trưởng, phát triển và tỷ lệ sống của ấu trùng [49], [136], [212]. Tuy nhiên, việc quản lý thức ăn vẫn còn là khó khăn lớn trong ương nuôi ấu trùng, ngay cả khi sử dụng hệ thống tuần hoàn bởi nguy cơ thức ăn bị dính vào lưới lọc. Do đó, mật độ thức ăn cực đại có thể bị giới hạn ở một mức độ nào đó, và điều này gây trở ngại trong việc thỏa mãn nhu cầu dinh dưỡng của ấu trùng [64]. Hơn nữa, việc gia tăng mật độ thức ăn quá mức thường dẫn đến những vấn đề liên quan đến sự suy giảm chất lượng nước, cuối cùng làm gia tăng nguy cơ nhiễm bệnh và chết của ấu trùng [190], [95]. Trong khi đó, thiếu hụt thức ăn lại là nguyên nhân làm giảm tốc độ tăng trưởng và gia tăng hiện tượng ăn nhau của ấu trùng [257], [191].
Các nghiên cứu về ảnh hưởng của mật độ thức ăn lên sinh trưởng, phát triển và tỷ lệ sống của ấu trùng giáp xác đã được đề cập trong một số nghiên cứu. Nhìn chung mật độ thức ăn cung cấp cho ấu trùng có sự phụ thuộc chặt chẽ vào hệ thống ương nuôi và giai đoạn phát triển. Trong đó, ấu trùng một số loài giáp xác như
Macrobrachium rosenbergii, Scylla spp., Lysmata spp. và Stenopus sp. được ương nuôi trong hệ thống nước tĩnh thường được cung cấp artemia với mật độ 1 – 5 nauplii/mL [2], [81], [242], [201], [65]. Trong khi đó, ở hệ thống tuần hoàn, thức ăn thường được cung cấp ở mật độ cao hơn thường 5 – 20 nauplii/mL để gia tăng xác suất
bắt gặp con mồi của ấu trùng [190]. Trong quá trình ương nuôi, mật độ và kích cỡ thức ăn cần được điều chỉnh tăng dần theo giai đoạn phát triển ấu trùng [264], [284], [186].
1.3.5.3. Thời điểm cho ăn
Thời điểm cho ăn có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng, phát triển và tỷ lệ sống của ấu trùng phụ thuộc chủ yếu vào khả năng dinh dưỡng bằng noãn hoàng. Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, khả năng dinh dưỡng bằng noãn hoàng của ấu trùng Zoea mới nở của tôm Caridean nhìn chung hạn chế và có sự biến đổi theo môi trường sống [15], [16], [261]. Ấu trùng mới nở ngoài tự nhiên có điều kiện tiếp cận với nguồn thức ăn phong phú đa dạng, cho phép chúng chọn lựa thức ăn để thỏa mãn nhu cầu. Tuy nhiên, trong điều kiện nhân tạo, ấu trùng thường nở vào ban đêm, việc cho ăn được tiến hành vào buổi sáng ngày hôm sau, như vậy ấu trùng đã trải qua một giai đoạn bị bỏ đói trong khoảng thời gian ít nhất 6 – 12 giờ [16], [242].
Trong khi đó, nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng thiếu hụt thức ăn trong giai đoạn đầu của ấu trùng gây ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ sống, tốc độ sinh trưởng, và biến thái ấu trùng của các giai đoạn về sau [202], [122], [18], [63], [4], [16]. Thiếu hụt thức ăn gây ra những biến đổi về cấu trúc và chức năng của các cơ quan trong cơ thể, và là nguyên nhân trực tiếp gây chết ấu trùng [252], [90], [272], [10], [9]. Chính vì vậy, việc xác định thời điểm cung cấp thức ăn nhằm thỏa mãn nhu cầu dinh dưỡng của ấu trùng là rất cần thiết, góp phần cải thiện kết quả ương nuôi ấu trùng.
CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm, thời gian và đối tượng nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu: nghiên cứu được thực hiện tại Viện Nghiên cứu Biển, Đại học Burapha, Thái Lan.
Thời gian nghiên cứu: từ tháng 3 đến tháng 9 năm 2010.
Đối tượng nghiên cứu: tôm Harlequin với hệ thống phân loại đầy đủ như sau [182]: Ngành: Chân khớp (Arthropoda)
Phân ngành: Crustacea Brunnich, 1772 Lớp: Malacostraca Latreille, 1802
Phân lớp: Eumalacostraca Grobben, 1892 Tổng bộ: Eucarida Calman, 1904 Bộ: Decapoda Latreille, 1802
Phân bộ: Pleocyemata Burkenroad, 1963 Phân bộ thứ: Caridea Dana, 1852
Tổng họ: Plaemonoidea Rafinesque, 1815 Họ: Hymenoceridea Ortmann, 1890 Giống: Hymenocera Latreille, 1819 Loài: Hymenocera picta Dana, 1852
Tôm Harlequin còn có các tên gọi khác như Painted Dancing Shrimp, Eastern Harlequin Shrimp, Clown Shrimp và Dancing Shrimp [101]. Một trong những đối tượng có đặc điểm gần nhất với tôm Harlequin và được nghiên cứu nhiều là tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii De Man, 1879). Hai giống này có chung tổng họ Palaemonoidea [69].
2.2. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu
Hình 2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu một số đặc điểm sinh sản Thử nghiệm ương nuôi ấu trùng
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH SẢN VÀ THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT
GIỐNG TÔM CẢNH HARLEQUIN (Hymenocera picta Dana, 1852)
Nghiên cứu một số đặc điểm sinh sản: - Giao vỹ - Đẻ trứng và thụ tinh - Nở - Mối quan hệ giữa kích thước tôm mẹ và sức sinh sản hữu hiệu
- Mối quan hệ giữa kích thước tôm mẹ và kích thước ấu trùng
TN1: Ảnh hưởng
của các loại thức ăn
- Không cho ăn - Tảo - Luân trùng và tảo - Copepod và tảo - Artemia và tảo - Luân trùng, copepod, artemia, và tảo TN2: Ảnh hưởng của thời điểm cho ăn
- 0 giờ - 12 giờ - 24 giờ - 36 giờ - 48 giờ - 60 giờ - 72 giờ - 84 giờ TN3: Ảnh hưởng của mật độ ấu trùng và thức ăn - 10 ấu trùng/L và 3 artemia/mL - 10 ấu trùng/L và 7 artemia/mL - 10 ấu trùng/L và 11 artemia/mL - 20 ấu trùng/L và 3 artemia/mL - 20 ấu trùng/L và 7 artemia/mL - 20 ấu trùng/L và 11 artemia/mL Các chỉ tiêu cần xác định:
Mô tả các đặc điểm giao vỹ, đẻ trứng, thụ tinh và nở
Xác định khoảng thời gian cho mỗi hoạt động sinh sản
Xác định mối quan hệ giữa kích cỡ tôm bố mẹ với sức sinh sản hữu hiệu và kích thước của ấu trùng
Sinh trưởng về chiều dài của ấu trùng
Tỷ lệ chuyển giai đoạn của ấu trùng
Tỷ lệ sống của ấu trùng
2.3. Bố trí thí nghiệm
2.3.1. Hệ thống bể thí nghiệm Bể nuôi tôm bố mẹ Bể nuôi tôm bố mẹ
Tôm bố mẹ được nuôi trong hệ thống lọc sinh học tuần hoàn (Hình 2.2). Mỗi cặp tôm bố mẹ được nuôi riêng biệt trong bể kính có thể tích khoảng 30 L (30 x 30 x 25 cm). Chất lượng nước được duy trì thông qua vai trò lọc của rong biển kết hợp với vi sinh vật. Đồng thời, các bể cũng được sục khí 24/24 để đảm bảo nhu cầu oxy hòa tan cho tôm bố mẹ.
Hình 2.2. Hệ thống bể nuôi tôm bố mẹ Bể ương nuôi ấu trùng
Bể nước tĩnh
Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại thức ăn (TN 1) và thời điểm cho ăn (TN 2) lên sinh trưởng, phát triển và tỷ lệ sống của ấu trùng được thực hiện trong các bể nước tĩnh (Hình 2.3). Bể sử dụng làm bằng kính có thể tích 10L, được bao ngoài bằng túi nylon màu đen, để hạn chế ảnh hưởng của ánh sáng lên ấu trùng. Các bể ương được duy trì sục khí nhẹ 24/24 giờ trong suốt thời gian thí nghiệm.
Bể tuần hoàn
Hệ thống bể sử dụng cho thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ ấu trùng và thức ăn lên sự phát triển và tỷ lệ sống của ấu trùng tôm Harlequin (TN - 3) được thực hiện