Đề tài nghiên cứu với mục tiêu tìm ra mức nhiệt độ và độ mặn cho tỷ lệ sống cao nhất và thời gian biến thái ngắn nhằm nâng hiệu quả trong sản xuất nhân tạo giống cua xanh Scylla serrata tại tỉnh Thừa Thiên Huế. Mời các bạn cùng tham khảo!
Tính cấp thiết của đề tài
Cua xanh Scylla serrata là loài cua lớn nhất trong bốn loài thuộc giống Scylla, phân bố rộng rãi từ Ấn Độ Dương đến Thái Bình Dương.
Cua xanh (S serrata) có tiềm năng phát triển nuôi trồng cao nhờ vào chất lượng thịt thơm ngon và tốc độ sinh trưởng nhanh, tạo ra nguồn thu nhập quan trọng cho ngư dân Thị trường tiêu thụ cua xanh rất lớn, dẫn đến việc nhiều quốc gia như Úc, Trung Quốc, Philippines, Thái Lan và Việt Nam đã đầu tư vào việc nuôi loài cua này Ở Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ cua xanh trong nước và xuất khẩu đang gia tăng, tuy nhiên, nguồn giống cung cấp cho người nuôi vẫn còn hạn chế, khiến nghề nuôi cua chưa phát triển mạnh mẽ như các đối tượng giáp xác khác.
Năm 1998, Nguyễn Cơ Thạch đã thành công trong việc nghiên cứu sinh sản nhân tạo cua xanh Scylla serrata tại Việt Nam, mở ra hướng mới cho sản xuất cua giống Nghiên cứu này đã được ứng dụng tại Khánh Hòa và một số tỉnh phía Bắc, tuy nhiên, tỷ lệ sống của cua giống không đồng nhất giữa các địa phương do sự khác biệt về khí hậu, với tỷ lệ sống cao nhất đạt 7,5% (Thạch 2004).
Tỷ lệ sống của ấu trùng thủy sinh vật bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các yếu tố môi trường nước Đối với các loài sinh vật biển như cua xanh, nhiệt độ và độ mặn đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng, đặc biệt trong các giai đoạn phát triển của ấu trùng.
Các yếu tố môi trường nước trong thủy vực chịu ảnh hưởng mạnh mẽ từ điều kiện khí hậu của từng khu vực Tỉnh Thừa Thiên Huế có khí hậu khắc nghiệt với nhiệt độ cao nhất lên tới 40 – 41 độ C và nhiệt độ thấp nhất dưới 10 độ C, tạo ra biên độ nhiệt chênh lệch hơn 20 độ C (Nguyễn Thanh 2005) Điều này dẫn đến quy trình sản xuất nhân tạo cua xanh của Nguyễn Cơ Thạch có nhiều điểm khác biệt so với các địa phương khác trong cả nước.
Trong khuôn khổ nghiên cứu cải tiến quy trình sinh sản nhân tạo cua xanh
Scylla serrata là loài cua xanh phù hợp với khí hậu Thừa Thiên Huế Chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn đến tỷ lệ sống và thời gian biến thái của ấu trùng cua xanh từ giai đoạn Zoea đến giai đoạn Megalope.
Mục tiêu chung của đề tài
Nghiên cứu nhằm xác định mức nhiệt độ và độ mặn tối ưu để đạt tỷ lệ sống cao nhất và thời gian biến thái ngắn nhất, từ đó nâng cao hiệu quả trong sản xuất giống cua xanh Scylla serrata tại tỉnh Thừa Thiên Huế.
Ý nghĩa về mặt khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu này cung cấp dẫn liệu khoa học quan trọng về ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn đến tỷ lệ sống và thời gian biến thái của ấu trùng cua xanh từ giai đoạn Zoea đến Megalope trong điều kiện thí nghiệm Kết quả có thể được áp dụng trong các trại sản xuất cua giống trên toàn quốc, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và kinh doanh thông qua việc gia tăng tỷ lệ sống của ấu trùng đến giai đoạn Megalope.
Điểm mới của đề tài
Tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu khoa học nào công bố về tác động đồng thời của độ mặn và nhiệt độ đối với tỷ lệ sống và thời gian biến thái của ấu trùng cua xanh Scylla serrata từ giai đoạn Zoea đến Megalope.
Nghiên cứu này có thiết kế thí nghiệm với khoảng chênh lệch nhỏ nhất giữa các mức độ mặn và nhiệt độ so sánh là 2 đơn vị Trong khi đó, các nghiên cứu tương tự trước đây trên thế giới thường có mức chênh lệch lớn hơn, phổ biến từ 3 đến 5 đơn vị hoặc cao hơn.
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1 Đặc điểm phân loại, hình thái giải phẩu
Hệ thống phân loại
Loài Scylla serrata, phân bố ở Việt Nam, được biết đến với nhiều tên gọi như cua xanh, cua bùn và cua sú Theo hệ thống phân loại của Forsskal vào năm 1775, Scylla serrata có vị trí phân loại rõ ràng.
Loài: Scylla serrata Tên tiếng Anh: mud- crab, green crab, mangrove crab
Hình thái giải phẩu
Cua xanh là loài cua có kích thước lớn, trọng lượng có thể lên đến 2kg, với màu sắc chủ yếu là xanh lục hoặc vàng sẫm Mặt bụng của cua thường sáng hơn so với mặt lưng, và cơ thể cua dẹp theo hướng lưng bụng, được chia thành hai phần Phần đầu ngực lớn nằm trong giáp đầu ngực (mai cua), trong khi phần bụng nhỏ và gập lại dưới giáp đầu ngực (yếm cua) (Đạt 2004).
Hình1.1 Hình thái cấu tạo ngoài cua xanh Scylla serrata
Phần đầu và ngực của cua liên kết chặt chẽ với nhau, với ranh giới giữa các đốt không rõ ràng Đầu cua gồm 5 đốt chứa mắt, anten và các phần phụ miệng, trong khi ngực có 8 đốt mang chân hàm và chân bò Mặt lưng của đầu ngực được bảo vệ bởi giáp đầu ngực, với hai hố mắt nằm trên cuống mắt ở mé trước Giữa hai hố mắt, có 9 gai nằm liên tiếp, và mặt trên giáp đầu ngực chia thành nhiều vùng nhỏ, ngăn cách bởi rãnh và gờ rõ rệt Các vùng này bao gồm vùng tráng, vùng dạ dày, vùng tim, và vùng ruột, với vùng gan nằm hai bên dạ dày Mặt bụng có các tấm bụng tạo thành vùng lõm chứa phần bụng gập vào, và ở con cái, có đôi lỗ sinh dục nằm ở tấm bụng thứ ba được che lấp bởi phần bụng gập lại.
Phần phụ của cua gồm bảy đốt, được thu gọn lại dưới phần đầu ngực, giúp cua di chuyển dễ dàng Sự khác biệt giữa bụng cua đực và cua cái rất rõ ràng Cua cái chưa trưởng thành có bụng hơi vuông, thường gọi là cua yếm vuông, nhưng sau khi lột xác, yếm trở nên tròn và lớn hơn, che phủ phần lớn bụng Ngược lại, bụng cua đực có hình tam giác, hẹp dần về phía sau và nằm gọn trong phần lõm của bụng Các đốt bụng của cua cái khớp động với nhau, trong khi chân bụng biến thành chùm lông để trứng bám vào phát triển Lỗ hậu môn nằm ở cuối cùng ở cả hai giới, nhưng chân bụng cua đực thoái hóa thành đôi gai giao cấu.
Anten I nằm trong rãnh xiên với trán Ở đốt gốc anten I có lỗ bình nang
Anten II nằm ở gốc cuống mắt và có hình sợi nhỏ Ở đốt gốc anten II có lỗ của tuyến anten Hàm trên là tấm kitin lớn, rất khỏe, bờ trong sắt, không có răng
Hàm dưới I có cấu trúc gồm phần gốc với 2 lá, trên đầu 2 lá có nhiều lông Nhánh trên của phần ngọn dạng bảng mỏng, bao gồm 2 đốt với lông ở cạnh trong Trong khi đó, hàm dưới II cũng có phần gốc với 2 lá, lá trong có hình lưỡi dao và đầu lá có nhiều lông, còn lá ngoài có hai nhánh đầu loe rộng và cũng được phủ nhiều lông.
Chân hàm I có cấu trúc gồm phần gốc với hai lá: lá trong nhỏ và lá ngoài loe rộng, mép ngoài có lông ngắn Phần ngọn chia thành hai nhánh, nhánh trong hình lá cờ với nhiều lông dài ở mép trong, còn nhánh ngoài gồm ba đốt Ngoài ra, ở phần gốc còn có tấm kitin hình lá lúa, có tơ dài hướng ra ngoài và lùi về phía sau, được gọi là mang khỏa nước.
Chân hàm II có cấu trúc phức tạp với nhiều phần gốc nhỏ và phần ngọn chia thành hai nhánh Nhánh trong bao gồm 5 đốt và có mép trong phủ nhiều lông, trong khi nhánh ngoài gồm 3 đốt Phía ngoài phần gốc có mang khớp hình lông chim, và ở phía dưới cùng có mang khỏa nước.
Chân hàm III đã kitin hóa rất mạnh, gồm phần gốc 2 đốt Phần ngọn có
Chân ngực của loài cua bao gồm 5 đôi, trong đó đôi thứ nhất phát triển lớn với đầu có kẹp Ở con đực, kích thước của hai càng thường khác nhau rõ rệt, với càng bên phải thường lớn hơn càng bên trái Càng cua không chỉ dùng để bắt mồi mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc tự vệ và tấn công kẻ thù.
Cua có tổng cộng năm đôi chân, trong đó hai, ba và bốn là chân bò với năm đốt, đốt cuối cùng nhọn Đôi chân thứ năm có cấu trúc dạng bảng, biến thành bơi chèo, đóng vai trò quan trọng trong việc giúp cua bơi lội.
Cua cái có bốn đôi chân bụng, từ đốt bụng thứ nhất đến thứ tư, được biến đổi thành cơ quan giữ trứng Các chân bụng này có cấu tạo tương tự, bao gồm một đốt gốc và phần ngọn với hai nhánh hình lá lúa, mép mỏng và có lông dài Trong khi đó, cua đực chỉ còn lại đôi chân bụng thứ nhất và thứ hai, được chuyển hóa thành chân giao cấu, với phần gốc gồm ba đốt và chỉ còn nhánh trong ở phần ngọn, không phân đốt.
Vòng đời của cua xanh Scylla serrata
Cua xanh Scylla serrata có một vòng đời phức tạp, bao gồm nhiều lần lột xác và biến thái từ giai đoạn ấu trùng cho đến khi đạt đến giai đoạn tiền trưởng thành và trưởng thành.
Vòng đời của cua xanh bao gồm bốn giai đoạn chính: phôi, ấu trùng, cua giống và trưởng thành Hầu hết các loài cua đều trải qua những giai đoạn này để hoàn thành chu kỳ sống của chúng.
Theo Ong (1964), ấu trùng cua Xanh trải qua 5 giai đoạn Zoea từ Zoea 1 đến Zoea 5, với 4 lần lột xác trong khoảng 17 - 20 ngày Sau đó, Zoea 5 sẽ biến thái thành Megalope trong khoảng 8 - 11 ngày, trước khi phát triển thành cua con Cua con tiếp tục trải qua 16 - 18 lần lột xác trước khi đạt độ trưởng thành, với tổng thời gian tối thiểu khoảng 338 ngày.
Sau 523 ngày, cua di cư ra vùng biển ven bờ để lột xác trước mùa vụ sinh sản Trong quá trình di cư, trứng sẽ phát triển dần đến lúc chín Cua đẻ trứng và ấp trứng dưới bụng cho đến khi nở ra ấu trùng Zoea1, sau đó chúng lột xác, sinh trưởng, sinh sản và tiếp tục vòng đời của mình.
Hình1.2 Vòng đời của Cua Xanh Scylla Serrata Giai đoạn phôi (Embryo)
Theo sự phát triển của phôi, màu sắc trứng phôi chuyển từ vàng sang xanh và sau đó thành đen Sau 11-13 ngày, ấu trùng nở ra Khi trứng chuyển sang màu xám, mầm chân và mắt bắt đầu xuất hiện Khi hình thành mắt, tim bắt đầu hoạt động và các cơ quan khác tiếp tục phát triển Khi tim đập từ 200-240 lần/phút, ấu trùng phá vỡ màng vỏ và bước vào giai đoạn ấu trùng Zoea Nếu điều kiện ấp trứng thuận lợi, phôi sẽ phát triển đồng đều, dẫn đến ấu trùng nở ra đồng loạt trong khoảng 3-6 giờ.
Giai đoạn Zoea (Ấu trùng) là giai đoạn đầu đời của ấu trùng với màu đen đặc trưng và đôi mắt kép lớn chứa nhiều sắc tố đen, khiến chúng dễ dàng nhận diện khi bơi lội trong nước, đặc biệt ở tầng giữa và tầng mặt Ấu trùng sống phù du này có khả năng hướng quang mạnh và di chuyển nhờ vào chân hàm cùng sự co giãn của phần bụng Để phát triển và lột xác, nhiệt độ lý tưởng dao động từ 26-30°C, với mức độ mặn khoảng 28-31‰.
(trung bình 30‰), pH là 7,5-8,5 Sau 16-18 ngày ấu trùng Zoea trải qua 5 lần lột xác đã thành ấu trùng Megalope
The diet of Zoea larvae primarily consists of algae such as Chaetoceros and Skeletonema costatum, along with rotifers like Branchionus plicatilis, and Nauplius larvae from Artemia During the rearing of these larvae, powdered Spirulina and micro-encapsulated feed can also be utilized to ensure optimal growth and nutrition.
Sau lần lột xác thứ 5, ấu trùng Zoea chuyển hóa thành ấu trùng Megalope Ấu trùng Megalope có đôi mắt kép lớn và 5 đôi chân ngực, trong đó đôi chân đầu tiên phát triển thành càng, còn 4 đôi chân sau trở thành chân bò Phần bụng của nó dài và hẹp, có 7 đốt đuôi với đuôi không chia đôi, kèm theo 4 đôi chân bụng dạng mái chèo giúp bơi lội, trong khi đôi chân thứ 5 nhỏ gắn liền với đuôi, được gọi là chân đuôi.
Megalope là giai đoạn ấu trùng của cua, sống trôi nổi và được dòng nước đưa vào gần bờ Sau 8-10 ngày, Megalope lột xác và chuyển thành cua bột 1 Chúng bơi lội nhanh nhẹn, có khả năng bò trên đáy hoặc bám vào các giá thể trong nước Megalope tích cực bắt mồi, thức ăn của chúng bao gồm Artemia và các loại thức ăn chế biến như thịt nghiền và tôm xay nhuyễn.
Giai đoạn cua giống (Juvernile)
Cua giống vừa lột xác từ Megalope có vỏ mềm, sau 2 giờ sẽ cứng lại và bắt đầu bơi lội Khi mới lột xác, chiều rộng mai dao động từ 2,5-3mm Các phần phụ đầu ngực phát triển đầy đủ, bụng thu nhỏ và gập vào phần ngực Cua bắt đầu sống bò trên đáy, đào hang hoặc chui vào gốc cây bụi rậm, chuyển từ môi trường nước mặn sang nước lợ ở rừng ngập mặn hoặc cửa sông.
Cua bột 3 ngày tuổi có chế độ ăn đa dạng, bao gồm thịt cá, tôm, nghêu, thực vật thủy sinh, mảnh vụn hữu cơ, động vật nhỏ, râu ngành và động vật thân mềm Sau lần lột xác đầu tiên, cua đạt chiều rộng mai 5mm và chiều dài 3,5mm Cua giống sở hữu cấu tạo cơ thể hoàn chỉnh, dễ dàng phân biệt giới tính, có sức sống cao, khả năng di chuyển nhanh, đào hang, bơi lội linh hoạt và kiếm ăn tích cực, đồng thời có khả năng tự vệ tốt.
Giai đoạn cua trưởng thành (Adult)
Cua trưởng thành sinh sống ở các vùng nước lợ ven biển như rừng ngập mặn, cửa sông và đầm phá, cũng như thủy vực nước ngọt gần cửa sông Khi đạt đến tuổi thành thục, chúng di cư ra vùng nước mặn để sinh sản Sự di cư này xảy ra do bản năng tự nhiên nhằm duy trì sự cân bằng áp suất thẩm thấu giữa môi trường nước và cơ thể, đồng thời đảm bảo điều kiện thuận lợi cho việc trứng nở và sự phát triển của ấu trùng.
Phân bố và môi trường sống
Theo nghiên cứu của Keenan và cộng sự (1998), cua xanh phân bố rộng rãi ở các vùng biển như Ấn Độ, Tây Thái Bình Dương, biển Đỏ, Vịnh Richard, Nam Phi, Đông và Tây Úc, Biển Arafura, Darwin, Timor, Indonesia, biển Fiji, Solomon Island, New Caledonia, Philippines, Okinawa (Nhật Bản), Đài Loan, biển Nam Trung Hoa, Singapore, Malaysia, Campuchia và Việt Nam.
Cua xanh, hay còn gọi là cua bùn, thích nghi với môi trường rừng ngập mặn, vùng cửa sông và đầm phá, nơi có chất đáy là bùn cát và bùn pha đất sét, giúp chúng dễ dàng đào hang và sống vùi trong bùn Một số loài cua xanh như Scylla serrata có thể sống dọc theo bờ biển, nơi có thủy triều lên xuống và độ mặn cao ổn định, trong khi các loài khác tồn tại ở vùng cửa sông và rừng ngập mặn, nơi độ mặn thay đổi.
Nghiên cứu của Hill (1975) chỉ ra rằng cua xanh chủ yếu sinh sống trong môi trường nước lợ và nước mặn tại cửa sông hoặc rừng ngập mặn Khi đạt đến độ trưởng thành sinh dục, chúng sẽ di cư ra biển sâu để sinh sản.
Tính ăn của loài
Cua sở hữu đôi mắt kép phát triển, cho phép chúng phát hiện mồi và kẻ thù từ mọi hướng, đồng thời hoạt động hiệu quả vào ban đêm Khứu giác của cua cũng rất nhạy bén, giúp chúng nhận diện mồi từ xa Cua di chuyển theo kiểu bò ngang và khi gặp nguy hiểm, chúng sẽ lẩn trốn vào hang hoặc tự vệ bằng đôi càng to khỏe.
Cua có chế độ ăn đa dạng, chủ yếu là động vật, bao gồm ấu trùng giáp xác, luân trùng, Artemia, nhuyễn thể, giun và mực, thậm chí chúng còn ăn lẫn nhau từ giai đoạn Megalope khi đã có đôi càng Theo nghiên cứu của Hill (1979), thành phần thức ăn trong ống tiêu hóa của cua chủ yếu là nhuyễn thể (50%) và giáp xác (21%), trong khi cá hiếm khi xuất hiện trong ống tiêu hóa của chúng.
Tính ăn của cua thay đổi theo từng giai đoạn phát triển: ở giai đoạn ấu trùng, chúng chủ yếu tiêu thụ thực vật và động vật phù du, trong khi ở giai đoạn cua con, tiền trưởng thành và trưởng thành, chúng chuyển sang chế độ ăn tạp, bao gồm rong, giáp xác, nhuyển thể, cá và xác chết động vật biển Cua có thói quen trú ẩn ban ngày và kiếm ăn vào ban đêm, thường ở đáy biển nhưng đôi khi cũng bơi trên mặt nước Mặc dù nhu cầu thức ăn lớn, cua có thể nhịn đói từ 10 đến 15 ngày trong điều kiện ẩm ướt Nghiên cứu cho thấy cua con từ 2-7 cm chủ yếu ăn giáp xác, trong khi cua sắp trưởng thành (7-13 cm) ăn nhiều loài hai mảnh vỏ, và cua lớn hơn thường ăn cua con và cá Giai đoạn ấu trùng cua thường sử dụng thức ăn phù du do chúng có thói quen sống trôi nổi và tính hướng quang.
Đặc điếm sinh trưởng
Cua, giống như các loài giáp xác khác, trải qua quá trình lột xác để phát triển và biến thái Cua đực có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn cua cái, với mức tăng trưởng khoảng 1,3 g/ngày so với 0,9 g/ngày của cua cái.
Sự sinh trưởng của cua Scylla serrata chịu ảnh hưởng lớn từ các yếu tố môi trường như nhiệt độ, pH, độ mặn và chất lượng nước, cũng như thành phần thức ăn trong thủy vực Nghiên cứu cho thấy rằng tăng trưởng trung bình của cua trong điều kiện tự nhiên nhanh hơn so với trong môi trường ương nuôi trong phòng thí nghiệm, mặc dù chất lượng nước ở phòng thí nghiệm được đánh giá là tốt hơn (Ong 1966) [39].
Lột xác và tái sinh
Quá trình phát triển cua trải qua nhiều lần lột xác biến thái để lớn lên
Thời gian lột xác của cua thay đổi theo từng giai đoạn, với ấu trùng có thể lột xác trong khoảng 2 - 3 hoặc 3 - 5 ngày/lần, trong khi cua lớn lột xác chậm hơn, thường từ nửa tháng đến một tháng một lần Sự lột xác này bị ảnh hưởng bởi ba loại kích thích tố: kích thích tố ức chế, kích thích tố thúc đẩy và kích thích tố điều khiển hút nước Đặc biệt, cua có khả năng tái sinh các phần đã mất như chân và càng trong quá trình lột xác Những con cua thiếu phụ bộ hoặc bị tổn thương thường lột xác sớm hơn, điều này có thể được ứng dụng trong kỹ thuật nuôi cua lột.
Sinh trưởng và lớn lên
Chu kỳ sống của cua biển, theo Heasman (1980) được trích dẫn bởi Lee (1992), bao gồm bốn giai đoạn: giai đoạn ấu trùng, giai đoạn cua con với chiều rộng mai từ 20 đến 80 mm, giai đoạn tiền trưởng thành với chiều rộng mai từ 70 đến 150 mm, và giai đoạn trưởng thành khi chiều rộng mai đạt 150 mm trở lên.
Cua có tuổi thọ trung bình từ 2 - 4 năm và mỗi lần lột xác, trọng lượng cua tăng từ 20 - 50% Kích thước tối đa của cua biển dao động từ 19 - 28 cm, với trọng lượng từ 1 - 3 kg mỗi con Trong tự nhiên, cua thường có kích cỡ khoảng 7,5 - 10,5 cm Đặc biệt, cua đực thường nặng hơn cua cái khi có kích thước tương đương về chiều dài hoặc chiều rộng (Phương và Hải 2009).
Vòng đời cua biển trải qua nhiều giai đoạn khác nhau và mỗi giai đoạn có tập tính sống, cư trú khác nhau
- Giai đoạn ấu trùng Zoea và Megalope, chúng có tập tính sống trôi nổi và nhờ dòng nước đưa vào ven bờ biến thái thành cua con
Trong giai đoạn phát triển, cua con bắt đầu sống bò trên đáy, đào hang để trú ẩn hoặc chui rúc vào gốc cây và bụi rậm Chúng chuyển từ môi trường nước mặn sang nước lợ ở rừng ngập mặn, vùng cửa sông, và thậm chí là vùng nước ngọt khi trưởng thành.
Trong giai đoạn thành thục, cua thường di cư ra vùng nước mặn ven biển để sinh sản Chúng có khả năng bò lên cạn và di chuyển xa, đặc biệt là trong thời kỳ sinh sản, cua có thể vượt qua cả rào chắn để đến biển sinh sản.
Ấu trùng Zoea phát triển tốt trong môi trường có độ muối từ 25 – 30‰, trong khi cua con và cua trưởng thành có thể thích nghi với độ muối từ 2 – 38ppt Đặc biệt, trong giai đoạn đẻ trứng, cua biển cần độ mặn từ 22 – 32‰ Loài cua biển có phân bố rộng rãi, nhưng nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của chúng là từ 25 - 30°C Cua cũng có khả năng chịu đựng pH trong khoảng từ 7,5 trở lên.
9,2 và thích hợp nhất là 8,2 – 8,8 Cua thích sống nơi nước chảy nhẹ, dòng chảy thích hợp nhất trong khoảng 0,06 – 1,6m/s (Phương and Hải 2009) [4].
Nghiên cứu về mùa vụ sinh sản
Từ năm 1940, Arriola đã nghiên cứu vòng đời cua xanh và phát hiện rằng cua sinh trưởng ở vùng nước lợ có độ mặn thấp Sau khi giao vĩ và đẻ trứng, ấu trùng Zoea di cư đến vùng cửa sông và sống ở biển Trong thời gian nuôi thử nghiệm 186 ngày, cua trải qua 12 đến 15 lần lột xác Hoạt động đẻ trứng diễn ra quanh năm, với mùa vụ chính từ tháng 5 đến tháng 7 Sự thụ tinh xảy ra bên trong cơ thể cua Ở vùng biển nhiệt đới, cua đẻ quanh năm và mùa vụ sinh sản kéo dài hơn ở vùng vĩ độ thấp Cua thường di cư ra biển để lột xác, giao vĩ và sinh sản, với chu kỳ di cư theo âm lịch và sự thay đổi độ mặn Sự di cư này là cần thiết để đáp ứng yêu cầu môi trường cho giai đoạn đầu của ấu trùng Zoea.
Cua di cư ra biển chủ yếu để tìm kiếm môi trường thuận lợi cho sinh sản và ấp trứng, bao gồm các yếu tố như nhiệt độ, độ mặn, ánh sáng và nguồn thức ăn cho ấu trùng (Prasad và Neelakantan 1980) Mùa vụ sinh sản của cua có sự khác biệt giữa các vùng do điều kiện tự nhiên khác nhau ở mỗi quốc gia Ví dụ, tại Ấn Độ, mùa vụ sinh sản diễn ra từ tháng 4 đến tháng.
6 và tháng 9 đến tháng 2 năm sau (Marichemy and Rajapackiam 1991)[35] Ở Srilanka từ tháng 4 đến tháng 5 và từ tháng 8 đến tháng 9 (Jayamanne and Jinadasa 1991) [25]
Nghiên cứu của Hoàng Đức Đạt (1997) cho thấy cua xanh ở vùng biển phía Nam Việt Nam bắt đầu di cư vào tháng 7-8 và mùa sinh sản diễn ra từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau, trong khi ở phía Bắc, mùa sinh sản tập trung từ tháng 4 đến tháng 7 Theo Nguyễn Cơ Thạch (2000), cua xanh Scylla serrata có khả năng đẻ trứng quanh năm, nhưng mùa vụ sinh sản chính lại rơi vào tháng 2-3 và tháng 7-8.
Đặc điểm sinh sản tự nhiên
Công trình nghiên cứu của Ong (1964) đã chỉ ra rằng cua xanh đạt độ thành thục giới tính ở tuổi 5 tháng, với chiều rộng giáp đầu ngực là 11,42cm Ngược lại, nghiên cứu của Anon (1984) lại cho thấy tuổi thành thục giới tính của cua xanh dao động từ 1,5 đến 2,5 năm.
Cua xanh ở giai đoạn thành thục có kích thước và trọng lượng khác nhau giữa hai giới tính Cua đực thường nặng từ 350 gram với chiều rộng giáp đầu ngực từ 10 đến 11 cm, trong khi cua cái đạt trọng lượng trên 250 gram và có chiều rộng giáp đầu ngực từ 11,5 đến 12 cm (Norman và Barbara 1987) [36].
Nghiên cứu của Nguyễn Cơ Thạch (1998) chỉ ra rằng cua có kích thước nhỏ hơn 8 cm chưa đạt độ thành thục, trong khi hầu hết các cá thể có kích thước trên 10 cm, tương ứng với trọng lượng trung bình toàn thân ≥ 267 gram, đều đã thành thục và có khả năng sinh sản.
Nguyễn Cơ Thạch (2004) đã mô tả các giai đoạn thành thục của cua cái như sau [7]:
Bảng 1.1 Đặc điểm tuyến sinh dục cua cái các giai đoạn thành thục
Giai đoạn thành thục Đặc điểm tuyến sinh dục
Tuyến sinh dục chưa phát triển hoàn thiện, có cấu trúc mỏng và trong suốt, trong khi bụng có hình dạng hơi tam giác Đường kính của trứng dao động từ 0,01 đến 0,06 mm, với chỉ số thành thục sinh dục (GSI) thấp, dưới 0,5%.
Tuyến sinh dục đang phát triển, noãn sào có màu trắng kem hay vàng Chiếm 1/4 diện tích gan tụy Đường kính trứng 0,10-0,30mm GSI dao động 0,5 - 1,5%
Cua đang thành thục Noón sào nở rộng, chiếm khoảng ẵ - 3/4 diện tích gan tụy Noãn sào có màu cam Đường kính trứng 0,40 - 0,90mm GSI từ 2,5 - 8,0%
Túi chứa tinh của cua lồi lên, với noãn sào có màu cam hoặc đỏ, chiếm diện tích lớn trong gan tụy và khoang ruột Màu vàng có thể quan sát từ phía sau giữa giáp dầu ngực và yếm Đường kính trứng dao động từ 0,7 đến 1,30mm, với chỉ số GSI đạt 15,85%, cho thấy cua đã sẵn sàng để đẻ trứng.
1.8.2 Hoạt động giao vỹ và đẻ trứng
Hoạt động giao vĩ và đẻ trứng ở loài côn trùng diễn ra trong một quy trình đặc biệt Sự bắt cặp xảy ra vài giờ trước khi con cái lột xác, và giao vĩ thực sự diễn ra ngay sau khi con cái hoàn tất quá trình lột xác Tinh trùng sau khi giao vĩ sẽ được lưu giữ trong túi chứa tinh của con cái, sẵn sàng cho quá trình thụ tinh sau này (Ong 1964) [38].
Trước khi lột xác để giao vĩ, cua cái tiết ra hormone để thu hút cua đực Cua đực bơi tới, tạo thành cặp và sử dụng ba đôi chân để ôm lấy cua cái, di chuyển cùng nhau trong vài ngày Khi cua cái sắp lột xác, cua đực sẽ rời đi nhưng vẫn theo sát Giao vĩ chỉ diễn ra khi cua cái vừa lột xác, cơ thể mềm mại Lúc này, cua đực lật ngửa cua cái, bụng chúng áp vào nhau, và cơ quan giao cấu của cua đực gắn vào lỗ sinh dục của cua cái.
Sau khi giao phối, tinh trùng được lưu giữ trong hai hốc chứa tinh phía sau tim con cái trong khoảng từ một đến hai tháng, chờ thời điểm thụ tinh khi con cái đẻ trứng Trong vài ngày sau giao phối, con đực mang con cái dưới bụng cho đến khi con cái cứng vỏ và có khả năng tự bảo vệ Ngay sau đó, chúng tách ra, và con đực tìm nơi ẩn náu để tránh bị con cái ăn thịt Hành vi bảo vệ con cái trong giai đoạn mềm vỏ là đặc tính di truyền của loài, nhằm đảm bảo sự tồn tại và phát triển của chúng (Phương and Hải 2009).
Hoạt động giao vĩ và đẻ trứng xảy ra quanh năm, nhưng diễn ra mạnh nhất vào mùa xuân, trừ những tháng có nhiệt độ dưới 22 o C (Heasman and Fielder
Mức độ thành thục sinh dục được đánh giá thông qua màu sắc và kích thước tuyến sinh dục Chỉ số thành thục sinh dục (GSI) được tính theo công thức: GSI (%) = (trọng lượng buồng trứng / trọng lượng toàn thân) x 100.
Khi hơn 50% cá thể trong mẫu kiểm tra có tuyến sinh dục thành thục, kích thước tương ứng được coi là kích thước thành thục của loài (Norman và Barbara 1987) [36].
Sau khi giao phối, cua cái bắt đầu tích lũy chất dinh dưỡng thông qua quá trình đồng hóa, lấy thức ăn từ môi trường bên ngoài và bên trong cơ thể Trong buồng trứng, hàng loạt quá trình sinh hóa diễn ra để tạo ra tế bào trứng từ những noãn bào non đến trạng thái trưởng thành Quá trình phân bào giảm nhiễm hoàn tất trong thời gian tạo trứng và tích lũy noãn hoàng.
Cua cái có trọng lượng 300g có khả năng đẻ tới 1 triệu trứng, với mùa sinh sản có thể diễn ra đến 3 lần Trứng cua có đường kính trung bình khoảng 300µm, bao gồm 2 lớp màng: lớp ngoài cùng tạo cuống trứng để bám vào lông tơ và bảo vệ, trong khi lớp trong mỏng hơn tạo khoảng trống giữa hai lớp (Thạch 1998) [5].
Khi cua cái đẻ, chúng nằm ở đáy và dùng chân bò bám vào nền để nâng cơ thể lên, phần bụng mở về phía sau với hai hàng chân bụng dựng lên Các phiến lông tơ trên chân bụng được chuẩn bị để kết dính trứng Trứng chín sẽ tách khỏi màng polycul và rơi vào xoang miệng của hai ống dẫn trứng, sau đó chảy theo ống dẫn trứng đến hai lỗ đẻ đối xứng ở gốc chân bò thứ ba Nhờ vào sự hoạt động nhịp nhàng của các đôi chân bụng, trứng không bị dính lẫn nhau (Phương và Hải 2009).
1.8.3 Sự phát triển của phôi và ấu trùng cua xanh
Thời kỳ biến thái của ấu trùng cua xanh diễn ra qua hai giai đoạn chính: giai đoạn Zoea, bao gồm các giai đoạn Zoea1, Zoea2, Zoea3, Zoea4 và Zoea5, kéo dài từ 16 đến 25 ngày Giai đoạn tiếp theo là Megalope, với thời gian phát triển từ 7 đến 12 ngày (Thạch 2000).
Ong (1964) đã lần đầu tiên mô tả các giai đoạn phát triển của ấu trùng cua biển Scylla ssp Trứng cua mới đẻ có đường kính trung bình khoảng 0,3 mm và có màu vàng tươi.
Một số nghiên cứu sinh sản nhân tạo
Có nhiều hệ thống nuôi vỗ cua mẹ trên thế giới Tại Nhật Bản, cua được nuôi trong bể ngoài trời có thể tích lên đến 100 m³, trong khi các quốc gia như Úc, Đài Loan, Ấn Độ, Malaysia và Việt Nam thường sử dụng bể có kích thước từ 1 đến 2 m³ đặt trong phòng Cua bố mẹ nuôi vỗ thường có kích thước cơ thể dao động từ 9 đến 10 cm (Heasman và Fielder 1983) [19].
Theo nghiên cứu của Heasman và Fielder (1983), thời gian đẻ của cua cái sau khi giao vĩ rất khác nhau: ở Đài Loan khoảng 4 tháng, Ấn Độ 4-6 tuần, và Úc từ 21-32 ngày vào mùa đông và 10-13 ngày vào mùa xuân Việc nuôi cua cái trong bể riêng giúp tránh tình trạng ăn nhau do bản năng hung hăng Tại Nhật, bể đáy cát được sử dụng để nuôi cua bố mẹ, vì cát là chất nền tốt Cắt mắt cua có thể kích thích tuyến sinh dục phát triển, rút ngắn thời gian thành thục xuống còn 10 ngày Thức ăn cho cua mẹ thường là thịt của các loài hai mảnh vỏ như nghêu, sò, tôm và cá.
Cua xanh đạt kích thước thành thục khi có trọng lượng trên 250 gram và chiều rộng phần giáp đầu ngực khoảng 10 cm Cua đủ điều kiện để đẻ trứng thường có trọng lượng từ 300 đến 500 gram Ở mức độ mặn 30 – 35‰, thời gian giai đoạn phôi kéo dài từ 15 đến 17 ngày, giai đoạn Zoea từ 16 đến 25 ngày, giai đoạn Megalope từ 7 đến 8 ngày, và giai đoạn C1 – C6 từ 20 đến 24 ngày Để phát triển ấu trùng cua, thức ăn phù hợp bao gồm Nauplius của Artemia, Branchius, tảo, thịt tôm, mực và nhuyễn thể (Norman và Barbara 1987).
Nghiên cứu về sinh học sinh sản đã dẫn đến việc thử nghiệm nuôi cua xanh (Scylla serrata) trong điều kiện nhân tạo Brick (1974) đã điều tra ảnh hưởng của chất lượng nước, thuốc kháng sinh, thực vật nước sống trôi nổi và thức ăn đến tỷ lệ sống của ấu trùng Kết quả cho thấy ấu trùng cua xanh có thể nuôi thành công khi sử dụng phối hợp giữa thuốc kháng sinh, thực vật nước sống trôi nổi và Nauplius của Artemia Đặc biệt, tảo Chlorella giúp tăng tỷ lệ sống của ấu trùng Zoea, trong khi Nauplius của Artemia là lựa chọn thích hợp nhất Ngoài ra, việc lọc nước và khử trùng bằng tia cực tím không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của ấu trùng.
26 đến 30 o C, độ mặn 25 đến 30‰ và pH từ 7-8 được coi là điều kiện thích hợp để ương nuôi ấu trùng cua xanh (Cheng và Jeng, 1980) [13]
Heasman và Fielder (1983) đã tiến hành nghiên cứu về việc nuôi cua xanh từ giai đoạn Zoea đến cua bột trong phòng thí nghiệm Họ nhấn mạnh rằng để duy trì chất lượng nuôi trồng, cần sử dụng hệ thống lọc nước tuần hoàn và duy trì các điều kiện nước ở nhiệt độ 27°C, độ mặn 30±2‰, cùng với mật độ thức ăn từ 5-30 con/lít (Nauplius của Artemia) Dưới những điều kiện này, thời gian từ ấu trùng Zoea đến cua bột là 30 ngày, với tỷ lệ sống ở giai đoạn Zoea đạt từ 1 đến 4%.
1.9.2 Nghiên cứu về thức ăn ương ấu trùng cua
Cua có thói quen trú ẩn vào ban ngày và hoạt động kiếm ăn vào ban đêm Mặc dù nhu cầu thức ăn của chúng khá lớn, nhưng chúng có thể nhịn đói từ 10 đến 15 ngày.
Artemia và rotifer là hai loại thức ăn tươi sống phổ biến trong trại sản xuất cua giống toàn cầu Tuy nhiên, việc nuôi hai loại này đòi hỏi bổ sung tảo và chất béo làm giàu, dẫn đến chi phí và thời gian cao Theo Baylon (2001), việc kết hợp rotifer và artemia trong quá trình ương giống mang lại hiệu quả tốt hơn so với việc cho ăn riêng lẻ từng loại.
Theo nghiên cứu của Genodepa và Zeng (2004), thức ăn tự chế với các thành phần chính là mực và rotifer có thể thay thế 25% artemia nauplius trong khẩu phần, với tỷ lệ chiếm 39,7%.
Ikhwanuddin và cộng sự (2012) đã nghiên cứu tác động của các loại thức ăn tươi sống đến thời gian biến thái của ấu trùng cua Kết quả cho thấy, việc chỉ cho ăn rotifer cung cấp đủ dinh dưỡng nhưng không thúc đẩy quá trình biến thái của ấu trùng, trong khi nauplius artemia không phù hợp cho giai đoạn đầu của Zoea Nghiên cứu kết luận rằng thức ăn ảnh hưởng đến tỷ lệ sống và tốc độ sinh trưởng của ấu trùng, với lô thí nghiệm kết hợp rotifer và nauplius artemia giúp ấu trùng phát triển đến giai đoạn cua bột Hơn nữa, tỷ lệ sinh sản, tỷ lệ thành thục, tỷ lệ trứng thụ tinh, tổng số Zoea sinh ra và tỷ lệ sống của cua mẹ tăng lên khi nuôi bằng thức ăn hỗn hợp tự nhiên và thiết kế, so với việc chỉ cho ăn thức ăn tự nhiên hoặc thức ăn thiết kế.
Theo Holme và cộng sự (2006), tiến trình sản xuất giống cua thương mại hiện nay gặp nhiều hạn chế do sự thiếu hiểu biết về yêu cầu dinh dưỡng của cua, cùng với các vấn đề thường xuyên phát sinh liên quan đến việc sử dụng thức ăn tươi sống trong các trại sản xuất giống.
Năm 2007, Holme và cộng sự đã tiến hành thí nghiệm để nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dầu cá và dầu ngũ cốc trong thức ăn đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của ấu trùng cua giai đoạn Megalope Kết quả cho thấy tỷ lệ 1:1 giữa dầu cá và dầu ngũ cốc mang lại hiệu quả tốt nhất (Holme, Southgate et al 2007) [24].
Nghiên cứu về thức ăn và các giai đoạn biến thái của ấu trùng cho thấy rằng, trong quá trình thí nghiệm, các loại thức ăn nuôi ấu trùng bao gồm Nauplius của Artemia, Branchionus, men bánh mì, Copepoda, tảo lục (Chlorella), tảo khuê (Chaetoceros, Skenetonema costatum), thịt tôm và nhuyễn thể.
Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của độ mặn và nhiệt độ lên ấu trùng cua
Nghiên cứu khả năng chịu đựng của ấu trùng cua xanh giai đoạn Zoea cho thấy chúng có thể chịu đựng được mức độ mặn và nhiệt độ nhất định Một số công trình đã chỉ ra rằng ở nhiệt độ trên mức nhất định, khả năng sống sót của ấu trùng sẽ bị ảnh hưởng Việc xác định các yếu tố này là rất quan trọng để tối ưu hóa quá trình nuôi trồng cua xanh.
Nhiệt độ 25 độ C và độ mặn dưới 17‰ là nguyên nhân chính dẫn đến sự chết hàng loạt của ấu trùng cua xanh Do đó, ấu trùng Zoea không thích hợp với môi trường sống ở vùng cửa sông Nghiên cứu của Hill (1975) đã chỉ ra rằng ở nhiệt độ thấp hơn, sự sống sót của ấu trùng này bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
10 o C ấu trùng không hoạt động, vì vậy 10 o C có thể coi là giới hạn nhiệt độ thấp nhất [20]
Nhiệt độ từ 26 o C đến 30 o C, độ mặn từ 25‰ đến 30‰ được coi là điều kiện thích hợp nhất cho sự phát triển của ấu trùng cua xanh (Chen and Jeng 1980; Thạch 2000) [13][6]
Trong nghiên cứu về sinh sản nhân tạo cua xanh Scylla serrata, Nguyễn Cơ Thạch (2000) đã chỉ ra rằng nhiệt độ và độ mặn tối ưu cho ương ấu trùng cua ở giai đoạn Zoea là từ 26-31 oC với độ mặn 30±1 ppt Đối với giai đoạn ấu trùng Megalope, nhiệt độ và độ mặn thích hợp cũng là 26-31 oC nhưng với độ mặn từ 26-27 ppt Cuối cùng, trong giai đoạn ương cua bột đến cua giống, nhiệt độ cần duy trì từ 24-31 oC và độ mặn từ 10-15‰.
Trong nghiên cứu của Thach và Thai (2003) về ảnh hưởng của độ mặn và loại thức ăn lên sự phát triển của trứng cua Scylla serrata, thí nghiệm đã được thực hiện với bốn nghiệm thức độ mặn 20, 25, 30 và 35‰ Kết quả cho thấy mức độ mặn 30‰ mang lại tỷ lệ sống cao nhất từ giai đoạn Zoea2 đến Megalope, với tỷ lệ lần lượt là 64,6% (Zoea2), 51,5% (Zoea3), 36,2% (Zoea4), 23,3% (Zoea5) và 13,9%.
Giai đoạn Megalope của ấu trùng chỉ phát triển thành công ở mức độ mặn 30ppt, trong khi ở các mức độ mặn khác, ấu trùng sẽ chết ở các giai đoạn Zoea3 (20‰), Zoea4 (25‰) và Zoea5 (35‰) (Thach và Thai 2003)[42].
Nghiên cứu của Baylon và cộng sự (2001) đã chỉ ra rằng độ mặn có ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ sống và quá trình biến thái của ấu trùng cua xanh Scylla serrata trong giai đoạn Zoea.
Megalope Các mức độ mặn thử nghiệm lần lượt là 12, 16, 20, 24, 28 và 32‰
Các quan sát về sự biến thái của ấu trùng Zoea được thực hiện sau 1, 3, 6, 12, 24, 48 và 72 giờ Ấu trùng Zoea có khả năng chịu đựng sự thay đổi độ mặn từ 20, 24, 28 đến 32‰ trong 72 giờ Tuy nhiên, chúng hoàn toàn chết ở độ mặn 12‰ và có tỷ lệ sống rất thấp ở 16‰ Sự biến thái chỉ diễn ra hiệu quả ở mức độ mặn từ 20 đến 32‰, với tỷ lệ sống và sự biến thái cao nhất ở mức 32‰.
Nghiên cứu của Nguyễn Duy Quỳnh Trâm và cộng sự (2015) đã chỉ ra rằng độ mặn ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ sống và thời gian biến thái của ấu trùng cua xanh Scylla serata từ giai đoạn Zoea đến cua bột Cụ thể, trong khoảng độ mặn từ 28 – 31‰, thời gian biến thái ngắn hơn khi độ mặn cao hơn Ở nhiệt độ 28 oC, độ mặn tối ưu cho ấu trùng cua là 28-31‰, trong khi độ mặn dưới 25‰ không phù hợp với sự phát triển của chúng.
Nghiên cứu của Hamasaki (2003) cho thấy nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến thời gian ấp trứng, tỷ lệ sống và thời gian phát triển của ấu trùng cua xanh Scylla serrata Cụ thể, thời gian ấp trứng giảm từ 30 ngày xuống còn 10 ngày khi nhiệt độ tăng từ 20,3 lên 30,0°C Các mức nhiệt độ thử nghiệm từ 17 đến 35°C cho thấy ấu trùng chỉ sống sót đến giai đoạn cua bột khi được ương ở nhiệt độ từ 23-32°C, với tỷ lệ sống tốt nhất đạt được ở 29°C Thời gian ương đến các giai đoạn ấu trùng cũng giảm khi nhiệt độ tăng Quy tắc tổng nhiệt là lý thuyết phù hợp nhất để mô tả mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian phát triển của trứng và ấu trùng (Hamasaki 2003).
Nghiên cứu của Ruscoe và cộng sự (2004) kéo dài 18 ngày đã chỉ ra ảnh hưởng kết hợp của nhiệt độ và độ mặn đến sự sinh trưởng và tỷ lệ sống của cua xanh Kết quả cho thấy sự thay đổi trong điều kiện môi trường có thể tác động đáng kể đến sức khỏe và phát triển của loài cua này.
Nghiên cứu về Scylla serrata ở giai đoạn cua con cho thấy tỷ lệ sống của cua con thay đổi đáng kể theo các mức nhiệt độ khác nhau (20, 25, 30, 35 oC), với tỷ lệ sống trung bình lần lượt là 36,0%, 98,0%, 96,0% và 94,0% Tuy nhiên, không có sự khác biệt thống kê về tỷ lệ sống ở các mức độ mặn từ 5-40‰ Về chỉ tiêu sinh trưởng (tăng trọng/ngày), nhiệt độ có ảnh hưởng lớn hơn độ mặn, với sự sinh trưởng tốt nhất ghi nhận ở mức nhiệt 30 oC và độ mặn từ 10-20‰.
Nurdiani và Zeng (2007) đã tiến hành nghiên cứu để xác định ảnh hưởng của độ mặn và nhiệt độ đến tỷ lệ sống và sự phát triển của cua xanh Scylla serrata trong giai đoạn ấu trùng Trong nghiên cứu, ấu trùng mới nở được ương trong phòng thí nghiệm dưới 4 mức nhiệt độ khác nhau, cụ thể là 25 độ C.
Nghiên cứu cho thấy, ở các mức độ mặn 15, 20, 25, 30 và 35‰ tại nhiệt độ 28, 31, 34 oC, có sự tương tác có ý nghĩa giữa nhiệt độ và độ mặn ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của ấu trùng giai đoạn Zoea Đặc biệt, ở mức độ mặn 15‰, không có ấu trùng nào sống sót đến giai đoạn cua bột Trong khi đó, khoảng độ mặn từ 20 – 25‰ không làm ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của ấu trùng Zoea với mức ý nghĩa P>0,05 Sự kết hợp giữa độ mặn và nhiệt độ ở mức thấp dẫn đến tỷ lệ chết cao ở giai đoạn đầu của ấu trùng, đặc biệt là ở các điều kiện 34 oC với 15‰ và 20‰.
Nghiên cứu cho thấy, ở nhiệt độ 25 o C và độ mặn 15‰, tỷ lệ sống của ấu trùng đạt cao nhất ở giai đoạn Megalope Ngược lại, ở nhiệt độ thấp và độ mặn cao (25 o C/35‰), tỷ lệ sống cũng cao Nhiệt độ 28 o C cùng mức độ mặn cao cũng mang lại tỷ lệ sống rất tốt Sự tương tác giữa độ mặn và nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của ấu trùng; ở 34 o C, thời gian phát triển trung bình đến giai đoạn Megalope dao động từ 13,5 – 18,5 ngày, trong khi ở 25 o C, thời gian này kéo dài từ 20,6 – 22,6 ngày Đặc biệt, độ mặn 25‰ cho sự phát triển nhanh nhất ở tất cả các mức nhiệt độ, nhưng khi độ mặn tăng từ 20 đến 35‰, thời gian phát triển ở giai đoạn Megalope cũng tăng theo.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.Mục tiêu
Nội dung nghiên cứu
Đề tài thực đã thực hiện 2 nội dung
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến thí nghiệm
Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của độ mặn và nhiệt độ đến tỷ lệ sống và thời gian biến thái của ấu trùng cua xanh Scylla serrata ở giai đoạn Zoea2 Kết quả cho thấy sự thay đổi trong điều kiện môi trường có thể tác động đáng kể đến sự phát triển và sinh tồn của ấu trùng, từ đó cung cấp những thông tin quý giá cho việc nuôi trồng và bảo tồn loài cua này.
Phương pháp nghiên cứu
Hệ thống thí nghiệm bao gồm 48 can nhựa có dung tích 10 lít và chiều cao 40 cm, được đặt trong 4 bể composite có thể tích 1m³, chứa nước ngọt (0‰) với mực nước cao 40 cm Mỗi bể chứa 12 can nhựa.
Nước biển có tính chất ăn mòn hóa học mạnh mẽ và khả năng dẫn điện cao hơn nước ngọt, điều này làm tăng nguy cơ hỏng hóc thiết bị và tiềm ẩn nguy hiểm khi xảy ra sự cố rò rỉ điện.
Do vậy, thí nghiệm được sử dụng nước ngọt (0‰) làm môi trường trung gian truyền nhiệt
Nhiệt độ titanium đã được sử dụng để thiết lập các mức nhiệt độ thí nghiệm khác nhau cho bốn bể 1m³ (25, 27, 29, 31°C), với sai số nhiệt độ thực tế so với thiết lập là 0,5-1°C Nước trong các bể này sẽ truyền vào các can thí nghiệm qua thành can dày 0,5mm Cơ chế truyền nhiệt đã được kiểm nghiệm thực tế, cho thấy nhiệt độ trong can và môi trường truyền nhiệt sẽ đạt được sự cân bằng trong khoảng thời gian 45-60 phút, kể từ khi nước trung gian đạt mức nhiệt độ thiết kế trong khoảng 25-31°C.
Mỗi can được trang bị một vòi sục khí để cung cấp khí oxy hòa tan (DO), trong khi mỗi bể Composite được lắp đặt một bóng đèn compact nhằm tăng cường hoạt động bắt mồi của ấu trùng cua vào ban đêm.
2.3.2 Phương pháp pha độ mặn
Nước được pha thành 4 mức độ mặn theo thiết kế (26, 28, 30, 32‰) từ nước biển sau khi đã được xử lý theo phương pháp đường chéo:
Để tính toán thể tích nước cần pha thêm, cần xác định thể tích nước ngọt và nước mặn cần pha Thể tích cuối cùng sẽ được tính dựa trên độ mặn mong muốn, trong khi độ mặn ban đầu của thể tích cần pha thêm cũng cần được xem xét Bố trí thí nghiệm sẽ được thực hiện để đảm bảo các yếu tố này được kiểm soát và đo lường chính xác.
Thí nghiệm được thực hiện với 4 mức nhiệt độ là 25°C, 27°C, 29°C và 31°C (sai số cho phép ± 1°C) cùng với 4 mức độ mặn 26‰, 28‰, 30‰ và 32‰ (sai số cho phép ± 1‰) Thiết kế thí nghiệm sử dụng kiểu ô lớn và ô nhỏ (Split-plot) để phân tích hiệu quả của các yếu tố này.
Nghiệm thức được thực hiện theo thiết kế 16 (4x4) và lặp lại 3 lần, tổng cộng có 48 nghiệm thức Các mức nhiệt độ được phân chia thành các khối lớn với độ mặn khác nhau (Sơ đồ 1).
Sơ đồ 2.1 Bố trí các nghiệm thức thí nghiệm
Y ijk : tỷ lệ sống hoặc thời gian biến thái của ấu trùng cua xanh à: trung bỡnh chung của mẫu t i : ảnh hưởng của i mức nhiệt độ (i=1-4)
S j : ảnh hưởng của j mức độ mặn (j=1-4)
B k : ảnh hưởng của khối(k=1-4) t i * S j : Ảnh hưởng của tương tác giữa nhiệt độ và độ mặn e ijk : sai số ngẫu nhiên
Quản lý chăm sóc
Bể composite có thể tích 1-2m³ cần được vệ sinh sạch sẽ và khử trùng bằng Chlorine nồng độ 20ppm, đồng thời xử lý kim loại nặng bằng EDTA nồng độ 10ppm và sục khí nhẹ Trước khi chuyển cua mẹ ôm trứng sắp nở vào bể, cần xử lý cua mẹ bằng dung dịch Neoaxon 5ppm trong 20 phút, trong thời gian này cua mẹ không ăn.
Quá trình cua thải hết ấu trùng thường kéo dài 1-2 tiếng sau đó yếm cua sẽ đóng lại
2.4.2 Xử lý nước biển trước khi đưa vào ương ấu trùng
Nước biển được xử lý qua hệ thống lọc cơ học, sau đó sử dụng Chlorine nồng độ 20ppm và sục khí liên tục trong 48 giờ để loại bỏ mùi Chlorine Tiếp theo, kim loại nặng được lắng bằng EDTA với nồng độ 10ppm Để giảm khí độc và làm sạch môi trường, PC1 được sử dụng với liều lượng 1g/1m³ Cuối cùng, quá trình diệt khuẩn và nấm diễn ra bằng Rifamicin và Nystatin với liều lượng 1 viên/1m³, đồng thời tiếp tục sục khí trong suốt quá trình xử lý.
Thí nghiệm ương ấu trùng được thực hiện bằng cách vệ sinh bằng Vilkon và rửa sạch với nước ngọt Nước biển xử lý được pha với các mức độ mặn khác nhau và cấp vào các can, sử dụng 0,5g/m³ ET800 và ZP25 để chống sốc, tăng sức đề kháng và hỗ trợ tiêu hóa Ấu trùng được đưa vào thí nghiệm từ giai đoạn Zoea2 với mật độ 100 ấu trùng/lít, cần thời gian thuần hóa và thích nghi do thiết kế mức độ mặn khác nhau Thời gian biến thái được tính từ giai đoạn Zoea2 đến giai đoạn Megalope, không bao gồm thời gian từ lúc trứng nở thành Zoea1 và từ Zoea1 đến Zoea2.
Bảng 2.1 Một số thuốc và hóa chất sử dụng trong quá trình ương ấu trùng cua
STT Thuốc/hóa chất Liều lượng sử dụng
Thời gian sử dụng (giờ)
5 PC1 0,5g/1m 3 Sau mỗi lần chuyển giai đoạn
Sau khi sử dụng PC1, cần xử lý các hóa chất và thuốc khác sau 12 giờ PC1 có khả năng phân hủy vỏ artemia và các chất hữu cơ dư thừa trong nước Để đạt hiệu quả tối ưu, hãy sử dụng Sunfurer cách ZP25 sau 3-4 giờ.
Hàng ngày cho ấu trùng cua ăn 6 lần cách nhau 4 giờ đồng hồ
Bảng 2.2 Lượng cho ăn trong qua trình ương ấu trùng thí nghiệm
Loại thức ăn Số lần cho ăn Giờ cho ăn Lượng cho ăn Artemia 4 4h, 8h, 16h, 20h 10g/1 triệu ấu trùng
Thức ăn công nghiệp F1 2 12h, 24h 10g/1 triệu ấu trùng
2.4.4 Thức ăn nuôi ấu trùng
Thức ăn ương ấu trùng gồm 2 loại:
Artemia dạng trứng nghỉ đóng lon Vĩnh Châu, sản xuất tại Cần Thơ, có mật độ 300.000 trứng/1g Để ấp Artemia, cần sử dụng nước biển với độ mặn 32ppt và pH từ 6,0-8,0 Thời gian ấp sẽ thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của ấu trùng.
Bảng 2.3 Thời gian ấp Artemia cho các giai đoạn ấu trùng cua
Giai đoạn ấu trùng Thời gian ấp
Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng của thức ăn công nghiệp F1
Thành phần Tỷ lệ Độ ẩm ≤ 10%
Để duy trì môi trường sạch sẽ cho ấu trùng, chỉ cần xi phông sau mỗi lần chuyển giai đoạn nhằm loại bỏ vỏ cua đã lột, vỏ artemia và các chất cặn lắng Hàng ngày, cần vệ sinh can nhựa ương ấu trùng bằng thuốc tím, đặc biệt chú ý lau sạch quanh miệng can và dây sục khí, nơi dễ bám bẩn trong quá trình ương.
Việc thay nước cần được thực hiện khi phát hiện nước có dấu hiệu bẩn và đục do ấu trùng Chỉ nên thay tối đa 30% lượng nước trong can để tránh gây sốc cho ấu trùng.
Chỉ tiêu và phương pháp xác định
Biến động một số yếu tố môi trường nước trong ương nuôi ấu trùng được xác định theo định kỳ
Bảng 2.5 Các yếu tố môi trường, dụng cụ và tần xuất đo trong quá trình thí nghiệm
Yếu tố Dụng cụ Thời gian Số lần đo pH
Máy đo đa yếu tố hiệu Horiba Nhật Bản, mode
Máy đo đa yếu tố hiệu Horiba Nhật Bản, mode
8 giờ 1 ngày/lần Độ kiềm (mg CaCO3/l) Alkalinity test kit 8 giờ 1 tuần/lần Ammonia (mg/l) Aqua Ammonia test kit 8 giờ 1 tuần/lần
2.5.2 Nhận biết các giai đoạn ấu trùng
Nhận diện các giai đoạn ấu trùng cua theo phương pháp của Đoàn Văn Đẩu và đồng tác giả (1997) bằng cách sử dụng kính hiển vi để quan sát hình thái cấu tạo bên ngoài, bao gồm mắt, chân hàm, gai lưng và các đôi chân bụng, giúp xác định chính xác từng giai đoạn ấu trùng.
2.5.3 Xác định thời gian biến thái của ấu trùng
Theo dõi và xác định thời điểm xuất hiện ấu trùng giai đoạn trước và giai đoạn sau để tính tổng thời gian chuyển giai đoạn Khi khoảng 80% ấu trùng trong bể đã chuyển giai đoạn, thời điểm này sẽ được sử dụng để tính thời gian biến thái của ấu trùng theo công thức đã quy định.
T: Thời gian biến thái của ấu trùng (giờ);
T 1 : Thời điểm xuất hiện đặc điểm của ấu trùng giai đoạn trước (giờ);
T 2 : Thời điểm xuất hiện đặc điểm của ấu trùng giai đoạn sau (giờ)
2.5.4 Tình trạng sức khỏe và tỷ lệ sống của ấu trùng
Theo dõi và đánh giá sức khỏe của ấu trùng cua xanh là cần thiết thông qua việc quan sát hoạt động, màu sắc và khả năng bắt mồi Đồng thời, cần theo dõi tình hình bệnh của ấu trùng trong suốt quá trình thí nghiệm để đảm bảo sự phát triển và sức khỏe tối ưu.
Xác định tỉ lệ sống (TLS, %) theo công thức:
X: Tổng số ấu trùng tương ứng ở giai đoạn sau
Y: Tổng số ấu trùng tương ứng ở giai đoạn trước 2.5.6 Định lượng ấu trùng trong bể
Sử dụng ống nhựa hình trụ để lấy 5 mẫu, mỗi mẫu có thể tích 10ml, cho vào cốc đong thủy tinh Đếm số cua trong từng mẫu và tính số lượng cua trung bình trong 10ml Từ đó, tính số cua có trong 1 lít nước và trong can thí nghiệm theo công thức đã định.
A: là số cua có trong can thí nghiệm còn lại sau mỗi giai đoạn M: số cua có trong 1 lít nước
V: thể tích của can ương thí nghiệm 2.5.7 Xử lý số liệu
Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel 2007 và phân tích phương sai hai nhân tố (Two-way ANOVA) thông qua mô hình GLM bằng phần mềm SPSS phiên bản 16.0 Kết quả phân tích sau phương sai được thực hiện bằng phép thử Tukey với khoảng tin cậy 95%.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1.Sự biến động các yếu tố môi trường trong quá trình thí nghiệm
Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn đến tỷ lệ sống của ấu trùng cua xanh
Trong sản xuất giống cua, giai đoạn Megalope là thời điểm quan trọng, khi tỷ lệ chuyển đổi sang cua giống (juvenile) cao Do đó, số liệu về tỷ lệ sống đến giai đoạn này đóng vai trò quyết định cho sự thành công của quá trình ương ấu trùng Nghiên cứu này tập trung phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến giai đoạn Megalope nhiều hơn các giai đoạn khác.
Bảng 3.2a Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn lên tỷ lệ sống của ấu trùng cua xanh đến giai đoạn Megalope
Tỷ lệ sống (%) Độ mặn (‰)
Các giá trị trên cùng một cột có các ký tự ( a,b,c… ) khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p
