Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 5/2019 đến tháng 7/2020 Địa điểm nghiên cứu: Cơ sở thực nghiệm của Viện Tài nguyên và Môi trường biển (Đồ Sơn, Hải Phòng).
Bố trí thí nghiệm
3.2.1 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của cá rô phi nuôi thâm canh trong môi trường nước lợ bằng BFT
Các thí nghiệm nuôi cá rô phi theo Quy trình kỹ thuật sử dụng công nghệ biofloc (BFT) đã được Viện Tài nguyên và Môi trường biển ban hành Nghiên cứu được thực hiện với 3 nghiệm thức mật độ khác nhau áp dụng BFT và một nghiệm thức đối chứng không sử dụng BFT, nuôi theo công nghệ thay nước hiện tại Mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần để đảm bảo tính chính xác của kết quả.
Các nghiệm thức mật độ thí nghiệm là:
Nghiệm thức I có mật độ 6 con/m², Nghiệm thức II 8 con/m², Nghiệm thức III 10 con/m², và Nghiệm thức IV (đối chứng) là 3 con/m², được nuôi theo quy trình thông thường mà không áp dụng BFT Quy trình kỹ thuật nuôi cá rô phi nước lợ hiện nay thường áp dụng mật độ 3 con/m², với nước được thay thường xuyên, trung bình 1 lần mỗi tuần, thay 1/3 lượng nước trong ao để đảm bảo chất lượng nước Sơ đồ bố trí các thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ cá rô phi được thể hiện tại hình 3.1.
Cá giống được sử dụng trong thí nghiệm là cá rô phi đơn tính đực, được lai giữa cá bố Oreochromis aureus và cá mẹ Oreochromis niloticus Những cá giống này đã được thuần hóa với độ mặn và có kích thước từ 4 đến 6 cm, với khối lượng tương ứng.
Thí nghiệm được thực hiện trong bể có thể tích 4 m², áp dụng phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn với nước có độ mặn ban đầu 7‰ đã được tạo biofloc Các yếu tố phi thí nghiệm như điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ mặn, DO) được kiểm soát chặt chẽ Thức ăn sử dụng là loại công nghiệp dạng nổi, không tan trong nước, thuộc tập đoàn CP Group, và khẩu phần ăn trong mỗi thí nghiệm được đảm bảo tương đương nhau.
Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ
Hệ thống thí nghiệm được thiết kế để nghiên cứu tác động của mật độ nuôi đến sự sinh trưởng và tỷ lệ sống của cá rô phi trong môi trường nước lợ bằng phương pháp BFT, như thể hiện trong hình 2.
Hình 3.2 Hệ thống bể bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ
Trong quá trình nuôi, cần điều chỉnh lượng nước bổ sung tùy thuộc vào điều kiện thực tế, nhằm bù đắp cho nước bị bốc hơi hoặc xả bỏ từ biofloc lắng đọng Việc này giúp duy trì độ sâu nước trong bể ổn định ở mức 1 mét.
Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, pH, DO, độ mặn được quan trắc liên tục hàng ngày, để kịp thời điều chỉnh trong ao nuôi
Các yếu tố như TAN, TSS, NO2-N, NO3-N và NH3-N được quan trắc định kỳ mỗi tuần, trong khi tốc độ sinh trưởng của cá nuôi được kiểm tra 15 ngày một lần bằng cách cân đo ngẫu nhiên 30 cá thể.
Theo dõi đầy đủ lượng thức ăn cho cá ăn hàng ngày ở các bể thí nghiệm Đánh giá các thí nghiệm
Các chỉ tiêu đánh giá thí nghiệm gồm:
+ Tỷ lệ sống của cá (S - %)
+ Tăng trưởng khối lượng của cá (WG)
+ Tốc độ sinh trưởng tương đối của cá (SGR - %/ngày)
+ Tốc độ sinh trưởng tuyệt đối của cá (DGR - gr/ngày)
+ Thức ăn tiêu thụ theo trọng lượng khô (DFI) (g/con)
+ Hiệu quả sử dụng thức ăn: hệ số thức ăn (FCR)
+ Hiệu quả sử dụng protein ((PER = WG /protein tiêu thụ (g))
+ Hiệu quả làm sạch môi trường được đánh giá thông qua các chỉ số của các yếu môi trường nằm trong giới hạn cho phép
+ Biến động chỉ số thể tích FVI
3.2.2 Bố trí mô hình thử nghiệm nuôi cá rô phi trong môi trường nước lợ bằng BFT
Thực nghiệm nuôi cá rô phi theo quy trình công nghệ biofloc (BFT) được Viện Tài nguyên và Môi trường biển triển khai nhằm nâng cao hiệu quả nuôi thâm canh trong môi trường nước lợ Thí nghiệm được thực hiện trên 02 ao áp dụng công nghệ BFT và 01 ao đối chứng không sử dụng BFT, mỗi ao có diện tích 200 m².
Ao nuôi cá rô phi được lót bạt HDPE toàn bộ đáy và bờ, đồng thời trang bị hệ thống sục khí đáy và quạt nước Mô hình nuôi cá này áp dụng phương pháp BFT trong môi trường nước lợ, như thể hiện trong hình 3.3.
Hình 3.3 Ao nuôi thực nghiệm Độ mặn nước ao nuôi cấp ban đầu 8‰ đã được tạo biofloc
Mật độ nuôi cá rô phi trong các ao được xác định như sau: Ao I: 6 con/m², Ao II: 8 con/m², và Ao III (ao đối chứng) là 3 con/m², áp dụng quy trình nuôi thông thường không sử dụng BFT Hiện nay, quy trình kỹ thuật nuôi cá rô phi nước lợ thường được thực hiện với mật độ 3 con/m², với việc thay nước định kỳ bắt đầu từ tháng nuôi thứ 3, trung bình 1 lần mỗi tuần, thay 1/3 lượng nước trong ao để duy trì chất lượng nước.
Cá thí nghiệm được sử dụng là cá rô phi đơn tính đực, được lai tạo từ sự kết hợp giữa cá bố Oreochromis aureus và cá mẹ Oreochromis niloticus.
Cá giống đã được thuần hóa độ mặn, trọng lượng cá giống thả ban đầu 3,3 ± 0,41g
Trong quá trình nuôi, cần bổ sung lượng nước phù hợp tùy thuộc vào điều kiện thực tế, nhằm bù đắp cho lượng nước bị bốc hơi hoặc do việc xả bỏ biofloc lắng đọng Điều này giúp duy trì độ sâu nước trong ao ổn định ở mức 1,3 m.
Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, pH, DO, độ mặn, độ kiềm được quan trắc liên tục hàng ngày, để kịp thời điều chỉnh trong ao nuôi
Các yếu tố TAN, TSS , NO2- N, NO3- N, NH3 –N , BOD, COD quan trắc 1 tuần/lần
Kiểm tra tốc độ sinh trưởng của cá nuôi 15 ngày/ lần
Thu mẫu biofloc để xác định chỉ số thể tích (FVI) 1 tuần/lần
Theo dõi đầy đủ lượng thức ăn cho cá ăn hàng ngày ở các bể thí nghiệm Đánh giá các thí nghiệm
Các chỉ tiêu đánh giá thí nghiệm gồm:
+ Tỷ lệ sống của cá (S - %)
+ Tăng trưởng khối lượng của cá (WG)
+ Tốc độ sinh trưởng tương đối của cá (SGR - %/ngày)
+ Tốc độ sinh trưởng tuyệt đối của cá (DGR - gr/ngày)
+ Thức ăn tiêu thụ theo trọng lượng khô (DFI) (g/con)
+ Hiệu quả sử dụng thức ăn: hệ số thức ăn (FCR)
+ Hiệu quả sử dụng protein (PER = WG /protein tiêu thụ (g))
+ Hệ số tiêu tốn thức ăn FCR
3.2.3 Cách tạo, duy trì biofloc và cho cá ăn ở các thí nghiệm và mô hình thử nghiệm
Để tạo biofloc, cần chuẩn bị hỗn hợp rỉ đường, thức ăn nuôi cá và bột đậu nành theo tỷ lệ 3:1:3, sau đó nấu chín và để ở nơi mát với nhiệt độ khoảng 25 độ C Cụ thể, 30 g rỉ đường cung cấp 50% carbohydrate (C), kết hợp với 10 g thức ăn có độ đạm 35% và 30 g bột đậu nành cho mỗi mét khối nước Cuối cùng, hỗn hợp này sẽ được ủ với chế phẩm sinh học chứa các chủng vi khuẩn phù hợp.
Bacillus spp có mật độ vi khuẩn lớn hơn 10^7 CFU/g, sử dụng sản phẩm CP-Bioflus với liều lượng 30 g/m^3 Quá trình ủ diễn ra trong điều kiện sục khí và khuấy đảo liên tục trong 48 giờ để lên men Sau đó, chế phẩm được đưa vào ao nuôi mỗi ngày một lần vào lúc 9 – 10 giờ sáng trong 3 ngày Khi nước ao đạt độ trong từ 30 - 40 cm, bổ sung chế phẩm chứa Bacillus spp với liều lượng 0,15 g/m^3/ngày vào lúc 10 giờ cho đến khi xuất hiện biofloc Chỉ số FVI (Floc Volume Index) được kiểm tra bằng phễu lắng, đạt từ 0,1 – 0,2 ml/L thì dừng quá trình tạo biofloc.
Kết quả nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của cá rô phi nuôi thâm canh trong môi trường nước lợ bằng BFT
4.1.1 Biến động các yếu tố môi trường trong quá trình thí nghiệm
4.1.1.1 Kết quả quan trắc các yếu tố môi trường nền
Các yếu tố môi trường nền như nhiệt độ, pH, DO và độ mặn đã được quan trắc và điều chỉnh để đảm bảo sự tương đồng giữa các nghiệm thức thí nghiệm Tỷ lệ C:N cũng được theo dõi và phân tích nhằm phù hợp với yêu cầu của thí nghiệm Kết quả quan trắc các yếu tố này được trình bày trong bảng 4.1.
Bảng 4.1 Biến động các yếu tố môi trường nền trong quá trình thí nghiệm
Yếu tố môi trường Nghiệm thức thí nghiệm mật độ cá nuôi
NT I NT II NT III NT IV (ĐC)
Các kết quả tại bảng 4.1 cho thấy, tại các nghiệm thức nhiệt độ dao động từ 27,8 – 31,8 0 C, pH từ 7,3 – 8,6, DO từ 3,8 – 6,9 mg/l, độ mặn duy trì 7‰
Nhiệt độ là yếu tố sinh thái quan trọng trong hệ sinh thái thủy vực, ảnh hưởng rõ rệt đến sinh vật thủy sinh hơn so với sinh vật trên cạn Đối với nuôi cá rô phi và thủy sản, việc duy trì nhiệt độ ổn định trong khoảng cho phép là cần thiết, đặc biệt khi áp dụng phương pháp BFT, vì nhiệt độ ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của vi khuẩn và hàm lượng ôxy hòa tan trong nước Nghiên cứu cho thấy nhiệt độ thích hợp cho sự hình thành và phát triển biofloc là từ 20 - 25°C, trong khi nhiệt độ dưới 15°C và trên 35°C có thể gây ảnh hưởng tiêu cực Ở miền Bắc, vào mùa nóng, biên độ nhiệt ngày đêm thường dao động từ 7 - 9°C, và để giảm thiểu tác động từ nhiệt độ không khí, cần tăng lượng nước trong ao Vào mùa đông, nhiệt độ trung bình thường dưới 20°C, đặc biệt trong những đợt gió mùa đông bắc, nhiệt độ có thể xuống thấp tới 10-11°C, gây khó khăn cho nghề nuôi cá Nhiệt độ lý tưởng cho sự phát triển của cá rô phi là từ 20-32°C, với khả năng chịu đựng biến đổi nhiệt độ từ 8 - 42°C, tuy nhiên, cá có thể chết khi nhiệt độ vượt quá 42°C hoặc dưới 11°C kéo dài.
Giá trị pH lý tưởng cho cá nằm trong khoảng 7,5 đến 8,5; ngoài khoảng này có thể gây hại cho cá và môi trường sống Sự biến động pH lớn hơn 0,5 độ có thể gây sốc cho cá, tổn thương phần phụ và mang, ảnh hưởng đến quá trình lột và làm cứng vỏ pH dưới 7 hoặc trên 9 sẽ làm chậm sự phát triển của cá, trong khi pH dưới 4 hoặc trên 11 có thể dẫn đến cái chết Ngoài ra, pH thấp có thể làm tăng giải phóng kim loại nặng và độc tính của H2S, trong khi pH cao làm tăng độc tính của NH3 Các yếu tố ảnh hưởng đến pH bao gồm tính chất nền đáy, độ pH của nguồn nước cấp và sự phát triển của tảo trong ao nuôi.
Để đánh giá sự biến động của chỉ tiêu pH, chúng tôi đã tiến hành đo pH hàng ngày vào 6h và 14h Kết quả cho thấy pH trong các bể thí nghiệm không có sự sai khác có ý nghĩa, với pH trung bình dao động từ 7,4 - 8,5 Sự ổn định của pH rất quan trọng cho sự phát triển của vi sinh vật, giúp ngăn chặn sự sản sinh bào tử và tạo điều kiện cho biofloc hình thành Ngoài ra, pH ổn định cũng góp phần giảm độc tính của các yếu tố môi trường như NH3 và H2S, từ đó hỗ trợ quá trình hình thành biofloc (Avnimelech, 2012).
Cá sống ở tầng nước dưới và đáy có khả năng tồn tại trong môi trường nước có hàm lượng ôxy hòa tan thấp, với ngưỡng chết khoảng 0,3 - 0,1 mg/lít Trong các thí nghiệm, hàm lượng ôxy trung bình luôn duy trì trên 4 mg/l và không có biến động lớn giữa sáng và chiều Oxy hòa tan ảnh hưởng đến kích thước, thể tích của bio-floc và thành phần vi khuẩn, trong đó vi khuẩn dị dưỡng cần môi trường ôxy hòa tan từ 2 mg/L trở lên để phát triển Các thí nghiệm cho thấy hàm lượng ôxy dao động trong giới hạn thích hợp cho sự hình thành và phát triển của biofloc.
Hàm lượng oxy hòa tan (DO) không chỉ cần thiết cho sự tổng hợp tế bào của vi sinh vật hiếu khí trong hệ thống Biofloc mà còn ảnh hưởng đến cấu trúc phát triển của biofloc (Avnimelech, 2012) Nghiên cứu cho thấy nhiệt độ, pH và hàm lượng DO trung bình giữa các nghiệm thức tương tự nhau và ít biến động do thí nghiệm được thực hiện trong phòng Độ mặn là yếu tố sinh thái quan trọng ảnh hưởng đến sự sống của thủy sinh vật, với mỗi loài chỉ thích ứng trong một giới hạn độ mặn nhất định Cá rô phi, với khả năng thích ứng rộng, có thể sống trong môi trường nước ngọt, nước lợ và nước mặn với độ muối từ 0 - 40‰, nhưng phát triển tốt nhất ở vùng nước có độ mặn dưới 5‰.
10 - 25‰) sản phẩm cá đạt chất lượng cao, thịt thơm ngon, mình dày, cá sinh trưởng tốt Độ mặn ít có sự thay đổi giữa các nghiệm thức thí nghiệm
Các yếu tố môi trường quan tắc được đều nằm trong khoảng thích hợp cho biofloc phát triển và phù hợp cho nuôi cá rô phi (Hargreaves, 2013; De Schryver
4.1.1.2 Kết quả quan trắc các yếu tố môi trường dinh dưỡng
Kết quả theo dõi các yếu tố môi trường dinh dưỡng trung bình qua các đợt quan trắc trong các lô thí nghiệm thể hiện tại bảng 4.2
Bảng 4.2 Kết quả theo dõi các yếu tố môi trường dinh dưỡng trong các thí nghiệm
Yếu tố môi trường NT I NT II NT III NT IV (ĐC)
Chú ý rằng các số liệu có chữ cái in thường khác nhau trong cùng một hàng cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với P0,05.
Kết quả từ bảng 4.2 cho thấy các yếu tố môi trường dinh dưỡng chưa Nio tơ như TAN, NO2-N, NO3-N và NH3-N trong các thí nghiệm ứng dụng BFT có giá trị thấp hơn so với nhóm đối chứng nuôi theo quy trình thay nước thông thường, với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P
