KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến sự phát triển của tảo
Mối quan hệ giữa môi trường sống và tảo là rất chặt chẽ Để nuôi tảo hiệu quả, môi trường nuôi cấy cần đảm bảo đầy đủ các thành phần dinh dưỡng và tương đồng với môi trường sống tự nhiên của tảo, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển tối ưu về số lượng và chất lượng của tảo.
Trong thí nghiệm, chúng tôi đã thiết lập 3 công thức với 3 loại môi trường dinh dưỡng khác nhau để theo dõi sự phát triển của tảo Kết quả thu được được thể hiện qua Hình 3.1, Bảng 3.1 và Bảng 3.2.
Hình 3.1 Sự phát triển của tảo N oculata ở các công thức thí nghiệm
Bảng 3.1 Ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng khác nhau tới sự phát triển của tảo N oculata
Số liệu trình bày trong bảng là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (S.E)
Từ Hình 3.1, Bảng 3.1 ta thấy: Trong 3 công thức thí nghiệm tảo
N oculata đều phát triển đƣợc Tuy nhiên sự phát triển của tảo có sự khác biệt ở các công thức Tảo phát triển tốt nhất ở CT2 với mật độ cực đại cao nhất là
Ngày nuôi Mật độ tảo ( triệu tb/mL)
Vào ngày nuôi thứ 7, mật độ tế bào đạt 57,71 triệu tế bào/mL, sau đó trải qua giai đoạn pha cân bằng và tàn lụi kéo dài, đến ngày nuôi thứ 13, tảo giảm gần 50% so với mật độ cực đại CT1 đạt mật độ cực đại 54,67 triệu tế bào/mL vào ngày nuôi thứ 8, nhưng nhanh chóng giảm xuống còn gần 40% so với mật độ cực đại vào ngày nuôi thứ 13 Trong khi đó, CT3 có mật độ cực đại thấp nhất, chỉ đạt 52,03 ± 0,39 triệu tế bào/mL và sau khi đạt cực đại, tảo này giảm nhanh chóng, giảm 65% so với mật độ cực đại.
Mật độ cực đại và thời gian đạt mật độ cực đại ở các công thức thí nghiệm cho thấy sự khác biệt, mặc dù không rõ rệt Trong đó, CT2 (môi trường Walne) cho thấy tảo phát triển đồng đều với pha cân bằng dài nhất, tiếp theo là CT1 (môi trường F2), và CT3 (môi trường TT3) có sự phát triển kém nhất.
Kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần và hàm lượng dinh dưỡng của môi trường dinh dưỡng ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của tảo Mặc dù cả ba môi trường đều chứa các thành phần dinh dưỡng chính như KNO3, KH2PO4, EDTA, và FeCl3, nhưng vẫn có sự khác biệt đáng kể Môi trường TT3 có thành phần dinh dưỡng đơn giản, thiếu các nguyên tố vi lượng như Cu, Zn, Co, Mn, Mo và một số vitamin cần thiết, dẫn đến sự phát triển kém của tảo N oculata so với môi trường Walne Ngược lại, môi trường Walne và F2 có thành phần dinh dưỡng tương tự, nhưng Walne có hàm lượng đạm, lân, EDTA, Cu, Mn, và Vitamin B12 cao hơn, giúp tảo phát triển tốt hơn Điều này cho thấy rằng môi trường dinh dưỡng có ảnh hưởng trực tiếp đến sinh khối và chất lượng của vi tảo.
Để đạt được chất lượng và sinh khối cao nhất cho tảo, 39 trường nuôi cấy tảo cần đảm bảo không chỉ có thành phần dinh dưỡng đầy đủ mà còn phải duy trì hàm lượng các chất dinh dưỡng, đặc biệt là đạm và lân, ở mức hợp lý.
Bảng 3.2 Mật độ cực đại giữa các công thức thí nghiệm
CTTN Mật độ cực đại (triệu tb/mL)
Số liệu trình bày trong bảng là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (S.E), các mũ kèm theo khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0,05,)
Kết quả kiểm định thống kê cho thấy mật độ cực đại của tảo N oculata ở CT2 cao nhất và khác biệt có ý nghĩa với hai CT còn lại (p < 0,05) Điều này chứng tỏ rằng môi trường Walne là môi trường dinh dưỡng tốt nhất cho sự phát triển của tảo N oculata, phù hợp với nhận xét của Coutteau P (1996) về việc môi trường Walne và F2 của Guilard là hai môi trường làm giàu phổ biến, thích hợp cho hầu hết các loài tảo Do đó, môi trường Walne sẽ được sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
Ảnh hưởng của độ mặn đến sự phát triển của tảo Nannochloropsis oculata
Độ mặn là yếu tố quyết định đến sự phân bố và tốc độ tăng trưởng của tảo, với biên độ dao động khác nhau giữa các loài N oculata, một loài tảo chịu mặn rộng, có khả năng phát triển trong khoảng độ mặn từ 7 – 35 ‰ Để nuôi trồng vi tảo hiệu quả, cần nghiên cứu độ mặn phù hợp cho sự phát triển của các loài vi tảo, đặc biệt là N oculata.
Qua quá trình nghiên cứu về các ngƣỡng độ mặn khác nhau tôi đã thu đƣợc kết quả trình bày qua Hình 3.2, Bảng 3.3, Bảng 3.4
Hình 3.2 Sự phát triển của tảo N oculata ở các công thức thí nghiệm
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của các độ mặn khác nhau tới sự phát triển của tảo N oculata
Số liệu trình bày trong bảng là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (S.E)
Mật độ tảo (triệu tb/mL)
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
Hình 3.2, Bảng 3.3 cho thấy N oculata có khả năng phát triển từ 15 ‰ ÷
N oculata cho thấy khả năng thích ứng tốt với độ mặn lên đến 35 ‰, chứng tỏ đây là loài rộng muối Trong 5 ngày đầu của chu kỳ nuôi, sự phát triển của tảo ở các công thức thí nghiệm không có sự khác biệt lớn, ngoại trừ CT1 (15 ‰), nơi tảo phát triển yếu nhất với mật độ cực đại chỉ đạt 46,39 ± 1,63 triệu tế bào/mL.
Từ ngày thứ 5 đến ngày thứ 10, mật độ tảo ở các công thức thí nghiệm có sự khác nhau rõ rệt, với mật độ cực đại cao nhất đạt được ở CT4 (71,58 ± 1,95 triệu tb/mL), trong khi CT5 cũng cho kết quả cao Tảo phát triển mạnh nhất ở CT4, tiếp theo là CT3 và CT5 Mật độ tảo giảm dần theo thứ tự CT4, CT3, CT5, CT2 và CT1, với các giá trị lần lượt là 71,58 ± 1,95 triệu tb/mL, 64,85 ± 4,88 triệu tb/mL, 60,00 ± 3,47 triệu tb/mL, 53,95 ± 3,29 triệu tb/mL, và 46,39 ± 1,63 triệu tb/mL.
Bảng 3.4 Mật độ cực đại giữa các công thức thí nghiệm
CTTN Mật độ cực đại (triệu tb/mL)
CT1 46,39 ± 1,63 a CT2 53,95 ± 3,29 a CT3 64,85 ± 4,88 bc CT4 71,58 ± 1,95 b
Số liệu trình bày trong bảng là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (S.E), các mũ kèm theo khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)
Kết quả kiểm định thống kê cho thấy mật độ cực đại của tảo N oculata ở CT4 cao hơn CT3, nhưng không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) Tảo này thích hợp với độ mặn từ 25 ÷ 35‰, trong đó độ mặn 30‰ được coi là tốt nhất cho các thí nghiệm tiếp theo Độ mặn 30‰ cũng phù hợp cho ương nuôi ấu trùng của nhiều đối tượng thủy sản, như tôm sú (Penaeus monodon) với độ mặn thích hợp từ 30 ÷ 35‰ và cá chẽm (Lates calcarifer Bloch) với nồng độ muối tốt từ 30 ÷ 31‰.
Kết quả nghiên cứu thu đƣợc cũng phù hợp với nhận xét của Jeffrey và ctv
(1994) N oculata là loài rộng muối, có thể thích ứng trong khoảng 7 ÷ 35‰
Nghiên cứu của Phạm Thị Lam Hồng (1999) cho thấy N oculata nuôi tại Nha Trang phát triển tốt trong khoảng độ mặn từ 10 đến 35‰, nhưng ưa thích nhất là ở mức độ mặn cao từ 30 đến 35‰ Thành phần acid béo của N oculata đạt tối đa ở độ mặn 35‰ Để sản xuất N oculata với hàm lượng lipid và EPA cao nhất, độ mặn lý tưởng là từ 20 đến 30‰.
Ảnh hưởng của mật độ ban đầu đến sự phát triển của tảo Nannochloropsis oculata
Lựa chọn mật độ tảo ban đầu phù hợp là yếu tố quan trọng trong việc lưu giữ, nhân giống và nuôi sinh khối vi tảo làm thức ăn tươi sống cho sản xuất giống thủy hải sản Thực tế cho thấy, nuôi sinh khối vi tảo ở mật độ vừa không chỉ tiết kiệm tảo giống mà còn đảm bảo thu được sinh khối cao, cung cấp kịp thời thức ăn cho đối tượng nuôi.
Sinh trưởng của quần thể tảo khi nuôi ở các mật độ ban đầu khác nhau được thể hiện qua Hình 3.3 và Bảng 3.5, Bảng 3.6
Hình 3.3 Sự phát triển của tảo N oculata ở các công thức thí nghiệm
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của các mật độ ban đầu khác nhau tới sự phát triển của tảo N Oculata Ngày nuôi
Mật độ tảo (triệu tb/mL)
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6
Số liệu trình bày trong bảng là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (S.E)
Trong quá trình thí nghiệm thì chu kỳ sinh trưởng của quần thể tảo kéo dài
Trong 11 ngày nuôi, từ ngày 1 đến ngày 6, mật độ tế bào tảo ở các CT1, CT2, CT3, CT4 tăng đều theo thời gian, nhờ vào số lượng tế bào ban đầu cao, giúp rút ngắn thời gian đạt mật độ cực đại Tuy nhiên, khi mật độ tảo đạt đến mức nhất định, sự tăng trưởng sẽ ngừng lại do cạn kiệt dinh dưỡng Ngược lại, CT5 và CT6 có sự sinh trưởng không ổn định, với mật độ tảo biến động mạnh trong 3 ngày đầu, sau đó giảm nhanh chóng vào ngày thứ 9 và giảm gần 50% so với mật độ cực đại vào ngày thứ 11 Nguyên nhân có thể do mật độ ban đầu cao dẫn đến sự cạn kiệt dinh dưỡng và che khuất ánh sáng, làm hạn chế sự sinh trưởng của tảo.
Vào ngày nuôi thứ 6, các mẫu CT2, CT5 và CT6 đạt mật độ cực đại lần lượt là 49,43 ± 1,40 triệu tb/mL, 70,14 ± 2,15 triệu tb/mL và 76,07 ± 1,50 triệu tb/mL, sau đó mật độ tảo giảm dần Trong ngày nuôi thứ 7, các mẫu CT1, CT3 và CT4 đạt mật độ cực đại tương ứng là 45,12 ± 1,39 triệu tb/mL, 53,43 ± 1,50 triệu tb/mL và 78,71 ± 0,91 triệu tb/mL.
Bảng 3.6 Mật độ cực đại giữa các công thức thí nghiệm
CTTN Mật độ cực đại (triệu tb/mL)
Số liệu trình bày trong bảng là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (S.E), các mũ kèm theo khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)
Kết quả kiểm định thống kê cho thấy mật độ ban đầu có ảnh hưởng đáng kể đến sự sinh trưởng của tảo N oculata (p < 0,05) Tuy nhiên, khi kiểm tra mật độ cực đại, sự khác biệt giữa các nhóm CT2 và CT3, CT4 và CT6 không đạt ý nghĩa thống kê (p > 0,05), trong khi đó, sự khác biệt với các lô còn lại lại có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).
Từ các kết quả trên cho thấy mật độ cực đại 8 triệu tb/mL là tốt nhất cho tảo Nannochloropsis oculata.
Thử nghiệm nuôi sinh khối tảo Nannochloropsis oculata
Dựa trên kết quả thí nghiệm, chúng tôi đã xác định được điều kiện tối ưu cho sự phát triển của tảo N oculata, bao gồm việc sử dụng môi trường dinh dưỡng Walne với độ mặn 30‰ và mật độ phù hợp.
Thí nghiệm nuôi sinh khối tảo được tiến hành với nồng độ ban đầu là 8 triệu tb/ml trong túi nilon 10L Các túi thí nghiệm được đặt ngoài trời, dưới mái che nhằm giảm cường độ ánh sáng và nhiệt độ.
Trong quá trình thí nghiệm, tôi đã theo dõi sự biến động của một số yếu tố môi trường như nhiệt độ và pH trong túi nilon nuôi sinh khối Kết quả được trình bày trong Bảng 3.7.
Bảng 3.7 Sự biến động yếu tố môi trường trong thí nghiệm sinh khối N oculata
Yếu tố môi trường Sáng Chiều
Trong quá trình nuôi sinh khối N oculata, các yếu tố nhiệt độ và pH được duy trì ổn định, với nhiệt độ từ 27 đến 31 độ C và pH trong khoảng 7,8 đến 8,9, đảm bảo nằm trong giới hạn chịu đựng của loài này.
Kết quả thí nghiệm đƣợc thể hiện rõ trên hình 3.4
Hình 3.4 Sự phát triển của tảo N oculata trong điều kiện nuôi sinh khối
Bảng 3.8 Sự phát triển của tảo N oculata trong điều kiện nuôi sinh khối
Số liệu trình bày trong bảng là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (S.E)
Khi nuôi với điều kiện dinh dƣỡng, độ mặn, mật độ ban đầu thích hợp tảo
N oculata phát triển nhanh, sắc tố đậm, tế bào căng tròn Tảo đạt sinh khối cực đại khá lớn 65,28 ± 1,39 triệu tb/mL vào ngày thứ 7 của chu kỳ nuôi, pha cân bằng và pha tàn lụi kéo dài (sau 11 ngày nuôi) Điều này có ý nghĩa rất lớn khi ta tiến hành các biện pháp kỹ thuật cấy tảo và thu sinh khối tảo để sử dụng Giá trị dinh dƣỡng của tảo sẽ cao hơn khi chúng ta tiến hành thu tảo ở giai đoạn tăng mật độ tế bào và cũng trong giai đoạn này nên tiến hành pha loãng tảo sang môi
Ngày nuôi Mật độ (triệu tb/mL)
50 trường mới, bổ sung chất dinh dưỡng khi hàm lượng chất dinh dưỡng trong môi trường đã cạn kiệt
Màu sắc của dịch tảo thay đổi rõ rệt, bắt đầu từ màu xanh nhạt, chuyển sang xanh đậm khi mật độ đạt cực đại, và cuối cùng trở nên trong suốt và xanh nhạt khi tảo tàn Tảo tàn bám thành từng mảng nổi trên mặt nước, đồng thời lắng đọng nhiều vào thành túi và đáy, dẫn đến mật độ giảm từ 65,28 ± 1,39 triệu tb/mL xuống 43,57 ± 0,92 triệu tb/mL Trong quá trình nuôi sinh khối, điều kiện thời tiết thuận lợi nhưng do đây là loài tảo nhập nội, chúng chưa hoàn toàn thích nghi với khí hậu Việt Nam, nên mật độ cực đại không đạt cao như trong phòng thí nghiệm.
Tảo N oculata phát triển chậm trong những ngày đầu nuôi, nhưng sang ngày thứ 3, tốc độ phát triển tăng nhanh do chưa thích nghi với điều kiện ngoài trời Sau khi đạt mật độ cực đại, tảo giảm nhanh do nhiệt độ cao, nắng nóng kéo dài, và sự hạn chế ánh sáng do hiện tượng tự che khuất, cùng với sự suy giảm chất dinh dưỡng Việc sử dụng sục khí thông thường trong nuôi tảo không thể kiểm soát biến động pH, vì CO2 trong không khí chỉ chiếm 0,03%, dẫn đến pH tăng cao trong quá trình quang hợp Do đó, cần có biện pháp điều chỉnh pH ổn định để hỗ trợ sự phát triển của tảo.
Hoàng Thị Ngọc (2003) đã thực hiện thí nghiệm với hai loài tảo N oculata và Tetraselmis sp, cho thấy rằng việc bổ sung CO2 vào môi trường nuôi tảo mang lại hiệu quả tích cực Cụ thể, khi không có CO2, giá trị pH dao động từ 6,8 đến 10,1, trong khi việc bổ sung CO2 có thể cải thiện sự ổn định của môi trường nuôi.
Mức pH trong thí nghiệm CO2 dao động từ 6,8 đến 8,2 Thành công của thí nghiệm được thể hiện rõ qua việc mật độ tảo tăng cao hơn trong các thí nghiệm có bổ sung chất dinh dưỡng.
Mật độ cực đại của tảo không bổ sung CO2 đạt 2417x10^4 tb/mL, trong khi khi bổ sung CO2, mật độ này tăng lên 3292,8x10^4 tb/mL Điều này cho thấy rằng việc bổ sung CO2 không chỉ giúp nâng cao sinh khối tảo mà còn có thể là giải pháp hiệu quả để hạ thấp pH trong quá trình nuôi trồng.
