Giới thiệu
Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) đã trở thành một trong những đối tượng thủy sản chủ lực của ngành thủy sản Việt Nam trong những thập niên qua, đặc biệt từ khi sản xuất giống cá tra nhân tạo thành công vào năm 1996 Sản lượng cá tra đạt 1,221 triệu tấn trong tổng sản lượng thủy sản nuôi 3,533 triệu tấn, với diện tích nuôi lên tới 5.000 ha, chủ yếu tập trung tại vùng đồng bằng sông Cửu Long Vào năm 2014, vùng ĐBSCL có hơn 230 cơ sở sản xuất giống cá tra và hơn 4.000 hộ ương dưỡng, cung cấp hơn 2 tỷ con giống cho nhu cầu nuôi Tuy nhiên, chất lượng giống cá tra và tỷ lệ sống trong giai đoạn ương đang giảm do sự phát triển nhanh chóng của các trại sản xuất giống nhỏ lẻ và quản lý chưa tốt chất lượng đàn cá bố mẹ, với tỷ lệ sống chỉ đạt 30% từ cá bột lên hương và 21% từ cá hương lên giống.
Trong nuôi cá tra, chi phí con giống chỉ chiếm 6,9% tổng chi phí nhưng lại quyết định đến tỉ lệ sống, năng suất và hiệu quả nuôi cá thương phẩm Cải thiện hiệu quả ương cá giống từ giai đoạn bột đến giống, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu, là vấn đề quan trọng cho sự phát triển bền vững ngành nuôi cá tra Dự báo nhiệt độ tại Việt Nam, đặc biệt ở ĐBSCL, sẽ tăng từ 27 o C lên 30 o C trong thế kỷ tới, ảnh hưởng đến sự sống và tăng trưởng của cá tra Tuy nhiên, nghiên cứu về tác động của nhiệt độ lên cá tra hiện còn hạn chế, cần thiết phải có thêm nghiên cứu trong lĩnh vực này.
‘‘Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tăng trưởng của cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) giai đoạn hương và giống’’ được thực hiện
Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của nghiên cứu là xác định nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) trong giai đoạn ương và giống Qua đó, đề xuất các biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả ương và chất lượng cá tra giống, phù hợp với điều kiện biến đổi khí hậu.
Nội dung của đề tài
Nghiên cứu đã khảo sát sự tăng trưởng của cá tra từ giai đoạn cá hương lên cá giống ở ba mức nhiệt độ khác nhau (27°C, 33°C và không kiểm soát nhiệt độ) trong hệ thống nước tuần hoàn Đồng thời, cũng tiến hành khảo sát sự phát triển của cá tra giống ở các mức nhiệt độ đa dạng (27°C, 30°C, 33°C, 36°C và 39°C) trong cùng một hệ thống tuần hoàn.
Đặc điểm phân loại và phân bố cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)
Hiện nay, tên khoa học của cá tra được sử dụng là Pangasianodon hypophthalmus và tên tiếng Anh là striped catfish Theo fishbase
(www.fishbase.org/) thì cá tra được phân loại như sau:
Lớp cá có vây: Actinopterygii
Họ cá da trơn: Pangasiidae
Loài cá tra: Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage,1878)
Cá tra, thuộc họ Pangasiidae, là một trong 30 loài cá được phân bố chủ yếu ở các nước gần sông MêKong như Thái Lan, Lào, Campuchia và Việt Nam Tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, cá tra là loài cá nước ngọt chủ yếu trong ngành nuôi trồng thủy sản Hiện nay, tổng sản lượng nuôi trồng thủy sản cả nước đạt 3,53 triệu tấn, trong đó cá tra chiếm 1,22 triệu tấn với diện tích nuôi hơn 5.000 ha (Tổng cục Thủy sản, 2015).
Đặc điểm sinh trưởng, tính ăn cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)
Cá tra là loài cá có tốc độ tăng trưởng nhanh, có thể đạt trọng lượng trung bình từ 0,7 đến 0,8 kg sau một năm nuôi trong ao hộ gia đình Khi được nuôi bằng thức ăn dinh dưỡng cao, cá tra có thể đạt trọng lượng từ 1,5 đến 1,6 kg.
Cá tra nuôi trong ao đất có khả năng lớn nhanh, đạt kích cỡ từ 1 đến 1,5 kg sau 1 năm, và có thể đạt tới 25 kg trong 10 năm (Nguyễn Văn Kiểm, 2004) Loài cá này có chế độ ăn tạp, chủ yếu là động vật, với dạ dày lớn và ruột ngắn (Nguyễn Văn Thường và Dương Thúy Yên, 2016) Cá bột ngay sau khi hết hoãn hoàn sẽ có tập tính háo ăn và thích ăn mồi tươi sống, dẫn đến hiện tượng ăn lẫn nhau trong bể ấp hoặc bể ương Để hạn chế tình trạng này, người nuôi nên đưa cá bột xuống ao ương khoảng 20 giờ sau khi hết noãn hoàn (Tiêu chuẩn Việt Nam 28 TCN211:2004).
Thức ăn ban đầu của cá chủ yếu bao gồm động vật phiêu sinh, mùn bã hữu cơ và động vật đáy vừa kích cỡ miệng Khi lớn, cá có chế độ ăn đa dạng, bao gồm cả ăn đáy và ăn tạp thiên về động vật, nhưng chúng cũng dễ dàng chuyển đổi loại thức ăn Cá có thể sử dụng các loại thức ăn khác như mùn bã hữu cơ và thực phẩm có nguồn gốc thực vật Trong môi trường ao nuôi, cá tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn khác nhau như cám, rau và động vật đáy.
Cá tra có tốc độ tăng trưởng nhanh, đặc biệt là trong giai đoạn nhỏ, với chiều dài đạt 10-12 cm và trọng lượng khoảng 14-15 g sau 2 tháng nuôi Khi cá đạt trọng lượng từ 2,5 kg trở lên, tốc độ tăng trọng lượng sẽ nhanh hơn so với chiều dài Giai đoạn bột của cá tra cũng có sự phát triển mạnh mẽ, chỉ sau 20 đến 25 ngày ương, cá có thể đạt kích cỡ khoảng 2,7–3,0 cm, đáp ứng tiêu chuẩn kích cỡ cá hương theo Tiêu chuẩn Việt Nam 28 TCN211:2004.
Tình hình sản xuất và ương giống cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)
Trước năm 1996, người nuôi cá hoàn toàn phụ thuộc vào nguồn giống tự nhiên, chủ yếu từ hai tỉnh Đồng Tháp và An Giang Họ thường mua giống cá bột từ ngư dân vào tháng 5-6 hàng năm.
Ngành nuôi cá tra đã mở rộng diện tích và đối mặt với tình trạng khan hiếm nguồn cá bột do sản lượng giảm dần, ảnh hưởng từ điều kiện tự nhiên và khai thác quá mức Để giải quyết vấn đề này, nghiên cứu về sản xuất giống đã được tiến hành, và vào năm 1996, kỹ thuật sản xuất giống nhân tạo đã thành công, góp phần thúc đẩy sự phát triển của nghề nuôi cá tra Sự thành công trong sản xuất giống cá tra nhân tạo đã giúp cung cấp nguồn giống ổn định, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sản xuất, trở thành điều kiện quan trọng cho sự phát triển của ngành nuôi cá tra tại Việt Nam, đặc biệt là ở Đồng bằng sông Cửu Long.
Mật độ thả cá giống trong ngành sản xuất cá tra ở vùng ĐBSCL đã tăng lên theo thời gian, từ 20,5 con/m² vào năm 2004 lên 28,5 con/m² vào năm 2006 (Nguyễn Thanh Phương và ctv 2016) Sự gia tăng này phản ánh sự phát triển mạnh mẽ của ngành nuôi trồng thủy sản trong khu vực.
Từ năm 2008 đến 2010, mật độ thả nuôi tăng cao, dao động từ 40 đến 60 con/m² (Nguyễn Thanh Phương và cộng sự, 2016) Hiện tại, mật độ thả nuôi hiện nay thay đổi từ 45,7 đến 74,3 con/m², tùy thuộc vào hình thức và điều kiện kỹ thuật nuôi (Phạm Thị Thu Hồng và cộng sự).
Năm 2012, ĐBSCL ghi nhận 1.209 cơ sở sản xuất ương dưỡng cá tra giống, giảm so với 2.130 cơ sở năm 2011 Sản lượng giống đạt trên 3 tỷ con, giảm so với hơn 4 tỷ con năm 2011, trong khi nhu cầu giống nuôi chỉ khoảng 1,6-1,9 tỷ con (Tổng cục Thống kê, 2013).
Từ cuối năm 2011, ngành sản xuất và xuất khẩu cá tra đã gặp nhiều khó khăn, dẫn đến việc nhiều hộ nuôi cá phải treo ao hoặc thu hẹp diện tích nuôi trồng, làm giảm đáng kể số lượng cơ sở sản xuất giống cá tra Theo nghiên cứu của Nguyen Thanh Phuong và cộng sự (2013), người nuôi thường thả giống với mật độ từ 500-800 cá bột/m² Sau khoảng 20 đến 45 ngày ương, trọng lượng cá bột sẽ chuyển thành cá hương, đạt khoảng 3000-4000 con/kg.
Tỷ lệ sống của cá bột trong giai đoạn ương đạt 30-50%, trong khi giai đoạn hương lên giống có tỷ lệ sống từ 40-50% Kết quả điều tra cho thấy mật độ cá tra bột ương trong đất trung bình là 724 cá bột/m², với thời gian ương trung bình là 2,72 tháng, tỷ lệ sống trung bình 16,6% phụ thuộc vào mùa, trong đó tháng 4-5 có tỷ lệ sống cao từ 15-20% và các tháng khác có tỷ lệ sống thấp hơn Trong giai đoạn nhỏ, cá được cho ăn thức ăn tự nhiên và thức ăn có hàm lượng đạm 30-45%, với tần suất 3 lần/ngày và tỷ lệ cho ăn từ 6-8% trọng lượng thân, đồng thời bổ sung vitamin C để tăng cường dinh dưỡng.
Kết quả điều tra về cá hộ ương nuôi giống ở ĐBSCL cho thấy mật độ ương giống cá bột dao động từ 250-2.000 cá bột/m², với trung bình là 863 cá bột/m² (Bui Minh Tam et al., 2010) Mật độ thả giống đã tăng đáng kể từ khi nghề nuôi bắt đầu, từ khoảng 250.000 con/ha trong những năm đầu lên đến 480.000 con/ha trong thời gian gần đây, với mức trung bình từ 476.000–503.000 con/ha (Nguyễn Thanh Phương, 2013) Mặc dù mật độ nuôi cá tra tăng nhanh, nhưng chưa ghi nhận ảnh hưởng của mật độ lên năng suất.
Theo Silva (2011), quy mô trung bình của các trại ương ở ĐBSCL là 1,3 ha, chủ yếu được đặt ven sông để dễ dàng kiểm soát nguồn nước Ao ương cá bột có diện tích trung bình 0,44 ha và độ sâu 1,8 m, trong khi ao ương cá hương lên giống có diện tích trung bình 0,48 ha và độ sâu 2,2 m Theo quy tắc thực hành quản lý tốt cho nuôi cá tra ở ĐBSCL phiên bản 3.0, ao nuôi cần được tạo màu nước và bón phân để phát triển nguồn thức ăn tự nhiên trước khi thả cá bột, với mật độ thả từ 300-350 con/m², đồng thời các yếu tố môi trường cần được theo dõi thường xuyên.
Trong 2 tuần đầu, cá bột nên được cho ăn bằng lòng đỏ trứng gà kết hợp với bột nành theo tỉ lệ 50 lòng đỏ trứng gà và 2 kg bột nành/ha/lần, với tần suất 6 lần/ngày Thời gian ương cá khoảng 3 tuần, đạt kích cỡ 3.000 con/kg và tỷ lệ sống ước tính khoảng 30% Trong giai đoạn ương cá hương lên giống, mật độ thả nên duy trì từ 100 đến 150 con/m² và cá cần được cho ăn thức ăn phù hợp với kích cỡ.
6 cở phù hợp với kích cở cá, cho ăn 2-3 lần/ ngày với tỷ lệ 7-10% trong lượng thân
Hiện nay, tỷ lệ sống của cá tra giống ở ĐBSCL rất thấp, dưới 10%, với tỷ lệ hao hụt chủ yếu xảy ra trong 30 ngày đầu khi chuyển từ cá bột sang cá hương Nguyên nhân chính bao gồm chất lượng cá bột kém, quy trình vận chuyển và thả cá không đúng kỹ thuật, cũng như sự tấn công của các loài địch hại như cá dữ và nòng nọc Đặc biệt, việc thiếu nguồn thức ăn tự nhiên hoặc cung cấp thức ăn không phù hợp với nhu cầu và kích cỡ miệng của cá tra bột cũng là yếu tố ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ sống.
Nghiên cứu về ảnh hưởng của mật độ đến tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá tra Pangasianodon hypophthalmus trong bể xi măng kích cở 4,5x2x1 m được
Nghiên cứu của Abdul et al (2014) đã thực hiện với cá tra có kích cỡ trung bình 1,52 cm và khối lượng 1,08 g, sử dụng ba nghiệm thức mật độ 100, 150 và 200 con/bể, được lặp lại hai lần Cá được cho ăn thức ăn có hàm lượng đạm 35% theo tỷ lệ 10%, 5% và 3% cho các tháng 1, 2 và 3 Sau 90 ngày ương, kết quả cho thấy mật độ 100 con/bể đạt khối lượng cao nhất là 27,5±2,5 g, tiếp theo là 150 con/bể với 22,4±2,8 g, và thấp nhất là 200 con/bể với 18,2±3,5 g Mặc dù hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) không có sự khác biệt ý nghĩa giữa các nghiệm thức (p> 0,05), nhưng tỷ lệ sống cao nhất đạt 100% ở mật độ 100 con/bể, 96% ở mật độ 150 con/bể và 90% ở mật độ 200 con/bể Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng mật độ ương có ảnh hưởng lớn đến tăng trưởng, hệ số FCR và tỷ lệ sống.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống tuần hoàn nước
Hệ thống tuần hoàn nước trong nuôi trồng thủy sản (Recirculating Aquaculture Systems - RAS) là một hệ thống khép kín, cho phép tái sử dụng nước liên tục mà không cần thay nước thường xuyên Nước trong hệ thống được lọc qua nhiều bước để đảm bảo chất lượng ổn định trước khi cung cấp lại cho bể nuôi (Timmons et al., 2002) Hệ thống này có thể chia thành hai loại: hoàn toàn và bán tuần hoàn, tùy thuộc vào điều kiện và vấn đề kinh tế của người nuôi Dù có sự khác biệt, cả hai loại hệ thống đều hoạt động theo nguyên lý chung là loại bỏ chất thải rắn TSS, chất thải hòa tan và thực hiện khử trùng.
Hệ thống RAS bao gồm các thành phần chính như bể nuôi cá, bộ phận lọc cơ để loại bỏ chất thải rắn, bể chứa, bộ phận lọc sinh học, thiết bị diệt khuẩn sử dụng UV hoặc Ozone, và bộ phận loại khí (Degassing).
Nước trong hệ thống nuôi được tái sử dụng và duy trì chất lượng ổn định nhờ vào quy trình lọc qua nhiều giai đoạn, sau đó được cung cấp lại cho bể nuôi Quy trình này bao gồm các bước như hệ thống lọc chất rắn (Mechanical filter) và lọc sinh học (Biofilter) nhằm khử NH3.
NO2 và NO3 được hình thành nhờ hoạt động của các nhóm vi khuẩn chuyển hóa đạm, đồng thời hệ thống khử trùng như UV và Ozon, bộ phận khử khí (Degassing) và hệ thống cung cấp oxy cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Chất thải trong hệ thống nhiều hay ít phục thuộc vào: độ vụn nát của thức ăn
Một số ứng dụng công nghệ tuần hoàn nước trong nuôi trồng thủy sản
Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) đang được áp dụng rộng rãi ở Châu Âu và các nước phát triển nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nước, đặc biệt trong bối cảnh nguồn nước hạn chế và chi phí cao Công nghệ này cho phép tái sử dụng đến 90-99% lượng nước, đồng thời quản lý chất lượng nước một cách chặt chẽ, điều chỉnh các yếu tố môi trường phù hợp để thúc đẩy sự phát triển của các loài cá (Heinen et al., 1996).
2.5 Một số ứng dụng công nghệ tuần hoàn nước trong nuôi trồng thủy sản
Hiện nay, RAS (Hệ thống nuôi trồng tuần hoàn) đang được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và tại các nước phát triển, đặc biệt trong việc nuôi cá hồi và cá rô phi Đáng chú ý, cá trê phi đã đạt sản lượng khoảng 250 kg/m³/vụ (James et al., 2006).
Hệ thống RAS đã chứng minh hiệu quả cao trong việc phát triển bền vững nghề nuôi trồng thủy sản toàn cầu Nghiên cứu của Thạch Thanh và cộng sự (1999) về thí nghiệm ương ấu trùng tôm sú cho thấy sự khác biệt rõ rệt về tỷ lệ sống PL7 giữa các phương pháp: hệ thống không thay nước có tỷ lệ sống thấp nhất 33%, tiếp theo là phương pháp thay nước với tỷ lệ sống 41%, và hệ thống lọc sinh học đạt tỷ lệ sống cao nhất 50% Nghiên cứu của Sam (1999) cũng chỉ ra rằng tỷ lệ tôm đẻ trứng có sự cải thiện đáng kể khi áp dụng các phương pháp nuôi trồng hiện đại.
Trong hệ thống nước cung cấp bình thường, tỉ lệ tôm đẻ trứng đạt khoảng 4%, trong khi hệ thống tuần hoàn cho tỉ lệ cao hơn từ 6-8% Cụ thể, tôm thẻ chân trắng L vannamei trong hệ thống cấp nước bình thường sản xuất khoảng 90.000 ấu trùng, trong khi hệ thống tuần hoàn có thể đạt tới hơn 120.000 ấu trùng.
Nghiên cứu về việc sử dụng thức ăn có hàm lượng protein khác nhau trong hệ thống RAS và hệ thống nước chảy tràn cho nuôi cá tra thâm canh cho thấy, hệ thống RAS với thức ăn chứa 38% protein đạt năng suất 120 - 144 kg/m³ và tỷ lệ sống 95 - 97%, cao hơn so với thức ăn 26% protein với năng suất 110 - 130 kg/m³ và tỷ lệ sống 85 - 95% Chất lượng cá ở cả hai nghiệm thức đạt loại I, không khác biệt so với nuôi trong ao, lồng bè So với hệ thống nước chảy tràn liên tục, RAS có tỷ lệ sống dưới 97% và năng suất 160 - 190 kg/m³ Tuy nhiên, RAS chỉ cần thay nước 2%/ngày với hiệu quả sử dụng nước 75-200 lít/kg cá, trong khi hệ thống chảy liên tục có tỷ lệ thay nước lên đến 1600% và hiệu quả sử dụng nước 15-20m³/kg cá Kết quả cho thấy RAS có tiềm năng nâng cao năng suất, hiệu quả sử dụng nước và chất lượng thịt cá trong nuôi cá thương phẩm.
Theo nghiên cứu của Lý Văn Khánh (2013), thí nghiệm ương cá chình hoa (Anguilla marmorata) trong hệ thống tuần hoàn với ba loại thức ăn đã cho thấy kết quả đáng chú ý Thí nghiệm được thực hiện trong 6 bể 2 m³, với kích cỡ cá chình 60 g/con và mật độ 20 con/m³ Sau 8 tháng ương, kết quả cho thấy tỷ lệ sống cao nhất đạt 90% khi cho ăn kết hợp giữa thức ăn nhân tạo và cá tạp, trong khi tỷ lệ sống khi chỉ cho ăn thức ăn nhân tạo là 70% và thấp nhất là 53,8% khi chỉ cho ăn cá tạp Nghiên cứu cho thấy rằng việc kết hợp thức ăn nhân tạo và cá tạp mang lại hiệu quả cao trong việc ương cá chình, đồng thời cho phép sử dụng thức ăn nhân tạo khi nguồn cá tạp khan hiếm Hơn nữa, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hệ thống tuần hoàn giúp loại bỏ chất hữu cơ, từ đó cải thiện chất lượng nước trong quá trình thí nghiệm.
Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ lên động vật thủy sản
Động vật thủy sản, với đặc điểm là động vật biến nhiệt, chịu ảnh hưởng lớn từ nhiệt độ môi trường, đặc biệt là trong quá trình sinh trưởng và phát triển Nhiệt độ cao thúc đẩy quá trình trao đổi chất của cá thông qua việc tăng hoạt động của enzyme tiêu hóa, trong khi nhiệt độ thấp làm giảm quá trình này.
Theo Boyd (1998) (trích dẫn bởi Võ Trường Chinh, 2014), các sinh vật sống ở vùng nhiệt đới phát triển tốt nhất trong khoảng nhiệt độ từ 25-32 độ C Sự dao động lớn của nhiệt độ có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sự tăng trưởng của chúng.
Nghiên cứu của Daniel (2014) trên cá da trơn Lophiosilurus alexandri cho thấy nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của cá nằm trong khoảng 27 đến 28 o C, với mức nhiệt độ tốt nhất cho sự tăng trưởng là 27,8 o C Nhiệt độ giúp cá chuyển đổi thức ăn hiệu quả nhất là 26,2 o C và 28,8 o C Tương tự, nghiên cứu của Peter và Thomas (1987) về cá bột và cá giống Clarias gariepinus chỉ ra rằng tốc độ tăng trưởng của chúng cao nhất ở nhiệt độ từ 25-33 o C, với 30 o C là nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển và các quá trình sinh lý của cá.
Nghiên cứu của Vũ Văn Sáng (2013) chỉ ra rằng nhiệt độ tối ưu cho sự ấp nở trứng của cá mú hoa nâu (Epinephelus fuscoguttatus) trong điều kiện độ mặn 30 o/oo là 29 oC, trong khi cá mú dẹt (Cromileptes altivelis) phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 28 oC tại độ mặn 29 o/oo Thêm vào đó, nghiên cứu của Alejandro et al (2000) liên quan đến cá nheo Mỹ cũng cung cấp thông tin quan trọng về điều kiện ấp nở của các loài cá khác.
Cá Ictalurus punctatus phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 27,1 °C với nồng độ oxy đạt 100% so với không khí Ngược lại, khi nồng độ oxy chỉ ở mức 30%, tốc độ tăng trưởng của cá không thay đổi nếu nhiệt độ dưới 22,8 °C Nghiên cứu của Heather et al (2014) cũng xác nhận rằng khoảng nhiệt độ 27 °C là tối ưu cho sự phát triển của loài cá này.
31 o C cá nheo Mỹ sẽ tăng trưởng về trọng lượng và chiều nhiều hơn ở nhiệt độ 32-
Nghiên cứu của Võ Quốc Hào (2015) về ảnh hưởng của nhiệt độ lên tăng trưởng của cá tai tượng (Osphronemus goramy) cho thấy giới hạn nhiệt độ từ 14,3–41,0 o C Tốc độ tăng trưởng cao nhất đạt được ở 31 o C, trong khi tốc độ này thấp nhất ở 22 o C và bắt đầu giảm khi nhiệt độ vượt quá 34 o C Điều này chứng minh rằng nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của cá tai tượng.
Nghiên cứu của Trần Thị Kiều Linh (2015) chỉ ra rằng nhiệt độ và độ mặn có ảnh hưởng đáng kể đến sự tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của cá tra (Pangasianodon hypophthamus) Kết quả cho thấy cá phát triển tốt nhất và đạt hiệu quả sử dụng thức ăn tối ưu ở nhiệt độ 35°C và độ mặn 6 o/oo.
Nghiên cứu năm 2009 cho thấy độ tiêu hóa thức ăn của cá da trơn ở nhiệt độ 28°C đạt 94%, nhưng giảm xuống còn 70% khi nhiệt độ hạ xuống 23°C Đối với cá tra (Pangasianodon hypophthalmus), độ tiêu hóa tăng khi nhiệt độ trong khoảng 26-32°C, nhưng sẽ giảm nếu nhiệt độ vượt quá mức này.
Theo nghiên cứu của Lê Thị Kiều Trang (2015), cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) cho thấy khả năng chịu đựng nồng độ nitrit cao tốt nhất ở nhiệt độ 28-29 oC với LC50-96 giờ N-NO2 là 93,62 mg/lít Ở nhiệt độ 24-25 oC, cá tra có mức tăng trưởng thấp nhất khi tiếp xúc với nồng độ nitrit cao, so với các mức nhiệt độ khác như 33-34 oC Nghiên cứu của Phan Vĩnh Thịnh cũng đã chỉ ra những ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của cá tra.
Nghiên cứu năm 2013 chỉ ra rằng cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) sẽ bị stress ở nhiệt độ 24 o C và 36 o C, ảnh hưởng đáng kể đến sự tăng trưởng của chúng Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của cá tra là 34 o C, trong khi 24 o C là mức thấp nhất Tại các nhiệt độ 32 o C và 34 o C, sự tăng trưởng của cá không có sự khác biệt rõ rệt.
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và phát triển của cá, với mỗi loài có khoảng thích nghi nhiệt độ riêng biệt.
Vật liệu nghiên cứu
a) Thiết bị dụng cụ trong thí nghiệm
Nghiên cứu được tiến hành trên 3 hệ thống nước tuần hoàn (RAS) với các dạng thiết kết khác nhau gọi là RAS-1, RAS-2 và RAS-3
Hệ thống RAS-1 bao gồm hai hệ thống riêng biệt, mỗi hệ thống được thiết kế với ba bể nuôi có thể tích 2 m³/bể, chứa 1 m³ nước ương cá Hệ thống này còn có một trống lọc cơ, một bể chứa nước dung tích 1 m³ và ba bể lọc sinh học, mỗi bể có thể tích 2 m³ Đặc biệt, hệ thống còn được trang bị công nghệ diệt khuẩn bằng đèn, đảm bảo môi trường sống an toàn cho cá.
Hệ thống UV và loại khí hoạt động bằng cách cho nước từ bể nuôi chảy tràn, sau đó loại bỏ chất rắn thông qua trống lọc cơ Nước sạch sẽ được chuyển vào bể chứa và được bơm ra sử dụng.
Nước được xử lý qua hệ thống lọc sinh học với lưu lượng 10 m³/giờ, sau đó được bơm với tốc độ 2,5 m³/giờ qua hệ thống diệt khuẩn UV Quá trình này cũng bao gồm việc loại bỏ khí độc qua bộ phận xử lý khí, trước khi nước được cung cấp trở lại cho bể nuôi.
Hình 3.1: Hệ thống tuần hoàn RAS-1
Sơ đồ hệ thống tuần hoàn RAS-1
Bộ phận loại khí UV
Hệ thống RAS-2 bao gồm 3 bể nuôi (1 m³), một bể lọc sinh học (0,5 m³) và một bể lắng (0,5 m³) Nước từ bể nuôi chảy tự nhiên qua bể lọc sinh học, sau đó đến bể lắng Nước từ bể lắng được bơm với công suất 2,5 m³/giờ qua hệ thống diệt khuẩn UV và được cung cấp trở lại vào 3 bể nuôi Định kỳ mỗi 7 ngày, bể lắng sẽ được siphon và bổ sung lượng nước mới tương đương với lượng nước ban đầu.
Hình 3.2: Hệ thống tuần hoàn RAS-2
Sơ đồ hệ thống tuần hoàn RAS-2
Hệ thống RAS-3: Gồm 05 hệ thống RAS-3, với thiết kế mỗi hệ thống gồm
Hệ thống nuôi trồng bao gồm 3 bể nuôi với dung tích 0,5 m³ mỗi bể, chứa tổng cộng 300 L nước ương, một bể lọc sinh học 0,2 m³ và một bể lắng 0,1 m³ Nước từ các bể nuôi sẽ tự chảy qua bể lọc sinh học rồi tiếp tục đến bể lắng Sau đó, nước từ bể lắng sẽ được bơm ngược trở lại vào 3 bể nuôi với công suất 1,3 m³/giờ Định kỳ mỗi 7 ngày, bể lắng sẽ được siphon và cung cấp nguồn nước mới như ban đầu.
Bể lắng (0,5 m 3 ) Gồm 3 bể nuôi
Hình 3.3: Hệ thống tuần hoàn RAS-3
Sơ đồ hệ thống tuần hoàn RAS-3
- Oxy cho bể ương và hệ thống lọc được cung cấp bằng cách sục khí liên tục và hàm lượng có thể đạt mức bảo hòa
- Các dụng cụ và vật tư dùng cho thí nghiệm gồm:
Chai thủy tinh và chai nhựa được sử dụng để thu mẫu phân tích các chỉ tiêu N-NO2 và TAN Để tăng nhiệt độ mẫu, dụng cụ tăng nhiệt (heater) hiệu Mennekes, sản xuất tại Đức, được trang bị chế độ điều chỉnh nhiệt độ tự động.
Máy làm lạnh nước tự động (TECO)
Máy điều hòa nhiệt độ Mitsubishi 2 HP
Máy đo Oxy, pH và nhiệt độ (hiệu YSI, nước sản xuất Mỹ)
Thước đo, cân hai số lẻ
Dụng cụ thu mẫu cá tra: lưới thu chuyên dụng, chai nhựa
Các dụng cụ phân tích: kim mũi nhọn, trắc vi thị kính
Các loại thức ăn được sử dụng trong thí nghiệm bao gồm thức ăn công nghiệp hiệu Aquafeed với kích cỡ 1,5 mm và hàm lượng đạm 26% theo công bố của nhà sản xuất Nguồn nước sử dụng trong các thí nghiệm cũng được xác định rõ ràng.
Nước dùng trong thí nghiệm là nước sinh hoạt, được lưu trữ trong bể có thể tích 2 m³ và được sục khí liên tục để loại bỏ hàm lượng chlorine khử trùng Nguồn cá sử dụng trong thí nghiệm cũng cần được xác định rõ ràng.
Cá hương được sử dụng trong thí nghiệm với trọng lượng từ 1,0-2,0 g, được ương từ cá bột lên cá hương trong bể tại Bộ môn Dinh Dưỡng và Chế biến Thủy sản, Khoa Thủy sản, trường Đại học Cần Thơ để thực hiện các thí nghiệm.
Cá giống có trọng lượng từ 12 đến 14 gram được cung cấp từ trại ương giống Nguyễn Anh Dũng tại thành phố Cần Thơ Những con cá này được vận chuyển về Khoa Thủy sản, trường Đại học Cần Thơ để thực hiện các thí nghiệm nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện thông qua 2 thí nghiệm với cùng thời gian bố trí song song như sau:
3.2.1 Thí nghiệm về tăng trưởng của cá tra giai đoạn cá hương lên cá giống ở ba mức nhiệt độ khác nhau (27 o C, 33 o C và không kiểm soát nhiệt độ- nhiệt độ theo môi trường tự nhiên) trong hệ thống nước tuần hoàn a) Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần trong cùng hệ thống tuần hoàn, bố trí mỗi bể nuôi có mật độ giống nhau 1.000 con/m 3
Nghiệm thức 3 (đối chứng): không khống chế nhiệt độ (theo nhiệt môi trường tự nhiên - nhiệt độ phòng) b) Mô tả thí nghiệm
Nghiệm thức 1 và nghiệm thức 2 được thực hiện trong hệ thống tuần hoàn RAS-1, trong khi nghiệm thức 3 được thực hiện trong hệ thống tuần hoàn RAS-2 Mỗi nghiệm thức bao gồm 3 bể nuôi, mỗi bể có dung tích 1 m³, được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên.
Để tiến hành thí nghiệm, cần chọn cá đồng có kích cỡ phù hợp bằng cách lọc cá Trước khi bắt đầu thí nghiệm, 50 con cá hương được cân và đo ngẫu nhiên để tính khối lượng và chiều dài trung bình Thời gian thực hiện thí nghiệm sẽ được xác định sau khi hoàn tất các bước chuẩn bị.
Cho cá ăn 2 lần mỗi ngày dựa vào nhu cầu của chúng Sau 30 phút, cần vớt ra lượng thức ăn dư thừa và đếm số viên để xác định khối lượng thức ăn không tiêu thụ Dựa vào lượng thức ăn đã cho và lượng thức ăn dư, có thể tính toán khối lượng thức ăn mà cá đã ăn.
Nhiệt độ trong các nghiệm thức được kiểm soát tự động bằng máy nâng nhiệt (heater) tự động c) Các chỉ tiêu theo dõi
Để theo dõi khối lượng và chiều dài cá, cần thực hiện định kỳ mỗi 20 ngày bằng cách cân 30 con cá trong mỗi bể Sử dụng cân có độ chính xác đến 2 số lẻ và thước đo với độ chính xác 0,05 mm để đảm bảo kết quả chính xác.
- Tỷ lệ sống (TLS): ghi nhận khi kết thúc thí nghiệm bằng cách đếm số cá còn lại trong mỗi bể tính tỉ lệ sống
- Các yếu tố oxy, nhiệt độ, pH được ghi nhận trực tiếp hằng ngày bằng máy đo YSI (Mỹ) vào lúc 6 giờ sáng và 6 giờ chiều ở mỗi bể
- Chỉ tiêu N-NO2, TAN thu mẫu nước ở mỗi bể đem phân tích định kỳ 7 ngày/lần
Hệ số chuyển hoá thức ăn (FCR) được xác định bằng cách ghi nhận lượng thức ăn mà cá tiêu thụ hai lần mỗi ngày Để tính toán FCR, cần xác định lượng thức ăn đã cho và lượng thức ăn thừa Lượng thức ăn thừa được tính bằng cách đếm số viên thức ăn còn lại sau mỗi lần cho cá ăn trong vòng 30 phút và quy đổi ra khối lượng khô.
3.2.2 Thí nghiệm khảo sát sự tăng trưởng của cá tra giống ở các mức nhiệt độ khác nhau (gồm 27 o C; 30 o C, 33 o C, 36 o C và 39 o C) trong hệ thống tuần hoàn a) Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần trong cùng một hệ thống tuần hoàn
Nghiệm thức 5: nhiệt độ 39±1 o C b) Mô tả thí nghiệm
Mỗi nghiệm thức trong thí nghiệm được tiến hành trong hệ thống tuần hoàn RAS-3, bao gồm 3 bể nuôi với dung tích 0,5 m³, tương đương 300 L nước Mật độ ương đồng nhất giữa các nghiệm thức được duy trì ở mức 100 con/bể.
Chọn cá có kích cỡ đồng đều (12-14 g/con) và bố trí vào các bể thí nghiệm Trước khi thí nghiệm, cân 30 con cá/bể để xác định khối lượng và chiều dài, cũng như khối lượng tổng của mỗi bể nhằm tính khối lượng trung bình Sau khi cá được bố trí vào bể và ổn định trong 2 ngày, tiến hành tăng nhiệt độ với mức 2 o C/ngày cho đến khi đạt nhiệt độ thí nghiệm Đối với các nghiệm thức ở nhiệt độ cao, cá cần được thuần nhiệt độ trước để đảm bảo tất cả các nghiệm thức đạt cùng mức nhiệt độ thí nghiệm, thời điểm này được xác định là 0 giờ của thí nghiệm.
Khối lượng và chiều dài của từng con cá được theo dõi định kỳ 20 ngày/lần, với mỗi bể chứa 30 con Việc cân khối lượng sử dụng cân có độ chính xác 2 số lẻ, trong khi chiều dài được đo bằng thước có độ chính xác 0,05 mm.
- Tỷ lệ sống (TLS): ghi nhận khi kết thúc thí nghiệm bằng cách đếm số cá còn lại trong mỗi bể tính tỉ lệ sống
- Các yếu tố oxy, nhiệt độ, pH được ghi nhận trực tiếp hằng ngày bằng máy đo YSI (Mỹ) vào lúc 6 giờ sáng và 6 giờ chiều ở mỗi bể
- Chỉ tiêu N-NO2, TAN thu mẫu nước ở mỗi bể đem phân tích định kỳ 7 ngày/lần
Hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) được xác định bằng cách ghi nhận lượng thức ăn mà cá tiêu thụ hai lần mỗi ngày Quá trình này bao gồm việc đo lường lượng thức ăn cung cấp và lượng thức ăn thừa để tính toán lượng thức ăn mà cá thực sự sử dụng Lượng thức ăn thừa được xác định bằng cách đếm số viên thức ăn còn lại sau mỗi lần cho cá ăn trong vòng 30 phút, sau đó chuyển đổi sang khối lượng khô để có kết quả chính xác.
3.2.3 Quản lý và chăm sóc
Bể nuôi được sục khí liên tục trong suốt quá trình thí nghiệm, giúp cung cấp oxy và tạo dòng chảy hiệu quả Định kỳ mỗi 7 ngày, tiến hành vệ sinh bể lắng bằng cách siphon và bổ sung nước cho hệ thống tuần hoàn.
Cá thí nghiệm ở giai đoạn đầu cho ăn thức ăn công nghiệp 26% đạm (1,5 mm) và cho ăn 2 lần/ngày, cho ăn theo nhu cầu của cá
Khối lượng thức ăn cá tiêu thụ được xác định bằng công thức: Khối lượng thức ăn cá ăn = Khối lượng cho ăn – Khối lượng thức ăn dư Để tính toán lượng thức ăn thừa, cần đếm số viên thức ăn còn lại sau mỗi lần cho cá ăn trong vòng 30 phút và quy đổi chúng ra khối lượng khô.
Để đảm bảo hiệu quả trong việc kiểm soát nhiệt độ, cần thường xuyên theo dõi chặt chẽ nhiệt độ ở các bể, giữ cho nhiệt độ không dao động quá ±1 o C so với mức nhiệt độ đã được thiết lập cho tất cả các bể.
3.2.4 Phương pháp tính toán và phân tích a) Khối lượng: Thu 30 con/bể đối với các thí nghiệm, sau đó cân trọng lượng từng con tính trọng lượng trung bình
Tốc độ tăng trưởng khối lượng theo ngày (Daily Weight Gain –DWG) DWG (gam/ngày) = (W2 – W1)/t
Trong đó: W1: Khối lượng trung bình của cá ban đầu
W2 đề cập đến khối lượng trung bình của cá sau khi kết thúc thí nghiệm Thời gian thí nghiệm được ký hiệu là t Để tính chiều dài trung bình, cần đo chiều dài từng cá thể từ mút dầu đến mút cán đuôi Tỷ lệ sống (TLS) được tính bằng phần trăm.
TLS (%) = (số cá thu hoạch/ số cá ban đầu)x 100(%) d) Hệ số biến thiên (phân đàn) về trọng lượng của cá (CV (%)):
CV(%) được tính bằng cách lấy độ lệch chuẩn về trọng lượng chia cho trung bình về trọng lượng Đối với phân tích chỉ tiêu chất lượng nước, các chỉ số N-NO2 và TAN sẽ được thực hiện theo phương pháp của APHA, et al (1999).
Phương pháp xử lý số liệu
Các số liệu về tỷ lệ tăng trưởng, tỷ lệ sống, chiều dài, và CV của cá cùng với các yếu tố môi trường đã được phân tích bằng thống kê mô tả, bao gồm giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, giá trị nhỏ nhất và lớn nhất Phân tích ANOVA một nhân tố và phép thử Tukey được áp dụng để xác định sự khác biệt giữa các nghiệm thức với mức ý nghĩa p