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 nuôi bằng công nghệ biofloc (BFT) do Viện Tài nguyên và Môi trường biển ban hành đã được thực hiện với 3 nghiệm thức mật độ khác nhau Trong đó, có nghiệm thức áp dụng BFT và nghiệm thức đối chứng không áp dụng BFT, nuôi theo công nghệ thay nước hiện hành Mỗi nghiệm thức được bố trí với 3 lần lặp lại để đảm bảo tính chính xác của kết quả.
Các nghiệm thức mật độ thí nghiệm là:
Nghiệm thức I được thực hiện với mật độ 6 con/m², nghiệm thức II là 8 con/m², nghiệm thức III là 10 con/m², và nghiệm thức IV (đối chứng) là 3 con/m², áp dụng quy trình nuôi thông thường mà không sử dụng BFT Quy trình kỹ thuật nuôi cá rô phi nước lợ hiện nay duy trì mật độ 3 con/m², với việc thay nước định kỳ trung bình 1 lần/tuần, lượng nước thay là 1/3 tổng lượng nước trong ao để đảm bảo chất lượng nước Sơ đồ bố trí các thí nghiệm về ảnh hưởng của mật độ cá rô phi được thể hiện trong hình 3.1.
Cá thí nghiệm được sử dụng là giống 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, kích thước 4 – 6 cm, khối lượng: 3 – 4 g/con.
Thí nghiệm được thực hiện trong bể có thể tích 4 m², sử dụng phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn Nước trong bể nuôi cá có độ mặn ban đầu 7‰ và đã được tạo biofloc Các yếu tố không thuộc thí nghiệm như điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ mặn, DO) được duy trì ổn định Thức ăn được sử dụng là loại công nghiệp dạng nổi, không tan trong nước từ tập đoàn thức ăn thủy sản CP Group, với khẩu phần ăn đồng nhất ở mỗi thí nghiệm.
Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ
Hệ thống thí nghiệm được thiết kế để nghiên cứu ảnh hưởng 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 phù hợp với điều kiện thực tế, nhằm bù đắp cho nước bị bốc hơi hoặc do việc xả bỏ biofloc lắng đọng Điều 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 TAN, TSS, NO2-N, NO3-N và NH3-N được quan trắc định kỳ 1 tuần/lần Đồng thời, tốc độ sinh trưởng của cá nuôi được kiểm tra 15 ngày/lần, với mỗi lần 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 kỹ thuật ứng dụng 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 Nghiên cứu 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 được trang bị hệ thống sục khí đáy và quạt nước Mô hình nuôi cá này sử 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 nước lợ trong các ao khác nhau được xác định cụ thể: Ao I nuôi 6 con/m², Ao II nuôi 8 con/m², và Ao III (ao đối chứng) nuôi 3 con/m² theo quy trình thông thường mà không áp dụng BFT Hiện nay, quy trình kỹ thuật nuôi cá rô phi nước lợ thường áp dụng mật độ 3 con/m², với việc thay nước thường xuyên từ tháng nuôi thứ 3, trung bình 1 tuần thay nước 1 lần và lượng nước thay là 1/3 tổng lượng nước trong ao để đảm bảo chất lượng nước.
Cá thí nghiệm được sử dụng là cá rô phi đơn tính đực, được tạo ra từ sự lai xa 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 cấp thêm nước để bù đắp cho lượng nước bị bốc hơi hoặc do việc xả bỏ biofloc lắng đọng Điều này giúp duy trì độ sâu ổn định của nước trong ao 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 , NO 2 - N, NO 3 - N, NH 3 –N , BOD, COD quan trắc 1 tuần/lần.
Kiểm tra tốc độ sinh trưởng của cá nuôi 15 ngày/ lần.
Để xác định chỉ số thể tích (FVI), cần thu mẫu biofloc định kỳ 1 tuần/lần Đồng thời, theo dõi chính xác lượng thức ăn mà cá tiêu thụ hàng ngày trong các bể thí nghiệm Việc đánh giá các thí nghiệm cũng rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả nuôi trồng.
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 gồm 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°C Cụ thể, công thức sử dụng 30 g rỉ đường (chứa 50% carbohydrate), 10 g thức ăn có độ đạm 35% và 30 g bột đậu nành cho mỗi mét khối nước Sau khi chuẩn bị, hỗn hợp này được ủ với chế phẩm sinh học chứa vi khuẩn Bacillus spp có mật độ vi khuẩn lớn hơn 10^7 CFU/g, có thể sử dụng sản phẩm CP để đạt hiệu quả tốt nhất.
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
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 Đồng thời, tỷ lệ C:N cũng được theo dõi và phân tích nhằm điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu của thí nghiệm.
Kết quả quan trắc các yếu tố môi trường nền thể hiện tại bảng 4.1.
Bảng 4.1 Biến động các yếu tố môi trường nền trong quá trình thí nghiệm
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, đặc biệt là trong nuôi cá rô phi và nuôi thủy sản Sinh vật dưới nước nhạy cảm hơn với biến động nhiệt độ, do đó, việc duy trì nhiệt độ ổn định trong khoảng cho phép là cần thiết Đối với phương pháp BFT, nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến sự trao đổi chất của vi khuẩn và hàm lượng ôxy hòa tan, từ đó tác động đến quá trình hình thành và hình thái của biofloc Trong các thí nghiệm, nhiệt độ trung bình dao động từ 27 - 32 o C, với biên độ biến động giữa sáng và chiều khoảng 1- 2 o C Nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ dưới 15 o C và trên 35 o C sẽ cản trở sự hình thành và phát triển của biofloc, với nhiệt độ nước lý tưởng từ 20 o C trở lên.
Nhiệt độ 25°C là tối ưu để duy trì sự ổn định của biofloc, mặc dù nhiệt độ nước trong các bể thí nghiệm không luôn đạt mức này, nhưng vẫn nằm trong khoảng thích hợp cho sự hình thành và phát triển của biofloc Ở các tỉnh phía Bắc, vào mùa hè, biên độ nhiệt độ giữa ngày và đêm dao động từ 7-9°C, do đó, để giảm thiểu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí lên nước, cần tăng lượng nước trong ao bằng cách xây dựng ao đạt tiêu chuẩn độ sâu hoặc bơm thêm nước Vào mùa đông, nhiệt độ trung bình thường dưới 20°C, đặc biệt trong tháng 1 và 2, nhiệt độ có thể giảm xuống còn 16-17°C Những đợt gió mùa đông bắc mạnh có thể làm nhiệt độ không khí giảm xuống 10-11°C trong 5-7 ngày, gây khó khăn cho nghề nuôi cá trong những tháng đầu năm Nhiệt độ phát triển lý tưởng cho cá rô phi là từ 20-32°C, tốt nhất là 25-30°C; cá có khả năng chịu biến đổi nhiệt độ cao từ 8-42°C, nhưng sẽ chết khi nhiệt độ đạt 42°C, còn dưới 18°C, cá sinh trưởng kém và dễ bị bệnh, trong khi dưới 11°C kéo dài sẽ dẫn đến chết rét.
Giá trị pH thích hợp cho cá nằm trong khoảng 7,5 đến 8,5; ngoài khoảng này có thể gây hại cho cá và môi trường Biến động pH lớn hơn 0,5 độ có thể gây sốc cho cá, tổn thương phần phụ và mang, cũng như ảnh hưởng đến quá trình lột xác pH thấp hơn 7 hoặc cao hơn 9 làm chậm sự phát triển của cá, trong khi pH dưới 4 hoặc trên 11 có thể dẫn đến cá 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 Mức pH trong môi trường nuôi cá phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính chất đáy, pH của nguồn nước cấp và sự phát triển của tảo.
Để đánh giá sự biến động của chỉ tiêu pH, chúng tôi đã tiến hành đo pH hàng ngày vào lúc 6h và 14h Kết quả cho thấy pH trong ngày của tất cả các bể thí nghiệm không có sự sai khác có ý nghĩa, với pH trung bình giữa các ngày dao động từ 7,4 - 8,5 Sự ổn định của pH là yếu tố quan trọng cho sự phát triển của vi sinh vật, giúp giảm độ độc của các yếu tố môi trường như NH3 và H2S, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành biofloc.
Cá sống ở tầng nước dưới và đáy, có khả năng chịu đựng hàm lượng ôxy hòa tan thấp, với ngưỡng gây chết khoảng 0,3 - 0,1 mg/lít Trong các bể thí nghiệm, hàm lượng oxy trung bình luôn đạt 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 duy trì hàm lượng oxy từ 2 mg/L trở lên để phát triển tốt Độ hòa tan của oxy (DO) không chỉ cần thiết cho vi sinh vật hiếu khí trong biofloc mà còn ảnh hưởng đến cấu trúc biofloc Nhiệt độ, pH và hàm lượng oxy hòa tan trong các thí nghiệm tương đối ổn định do được thực hiện trong phòng Độ mặn cũng là yếu tố quan trọng đối với sự sống của thuỷ sinh vật, với cá rô phi có khả năng thích ứng rộng từ 0-30 ‰.
Cá phát triển tốt nhất trong môi trường nước có độ mặn dưới 5‰ Có 30 loại môi trường nước, bao gồm nước ngọt, nước lợ và nước mặn, với độ muối dao động từ 0 - 40‰ Nước lợ, với độ mặn phù hợp, tạo điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của cá.
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 cần thiết cho sự phát triển của biofloc đều nằm trong khoảng thích hợp, đồng thời cũng phù hợp cho việc nuôi cá rô phi, theo nghiên cứu của Hargreaves (2013) và De Schryver cùng cộng sự (2008), cũng như quy định QCVN 02 - 26: 2017/BNNPTNT.
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)
Ghi chú: Số liệu có các chữ cái in thường khác nhau trong cùng một hàng cho thấy sự khác biệt có ý
Kết quả từ bảng 4.2 cho thấy các yếu tố môi trường dinh dưỡng như TAN, NO2-N, NO3-N, và NH3-N trong các thí nghiệm ứng dụng BFT có giá trị thấp hơn so với ao đối chứng nuôi theo quy trình thay nước thông thường, với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P
