Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 35 (2014): 78-89 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CHẤT LƯỢNG BÙN ĐÁY AO NUÔI CÁ TRA (PANGASIANODON HYPOPHTHALMUS) VÀ SỬ DỤNG TRONG CANH TÁC RAU Phạm Quốc Nguyên1, Nguyễn Văn Bé2 Nguyễn Văn Công3 Khoa Tài nguyên Môi trường, Trường Đại học Đồng Tháp Phòng Hợp tác Quốc tế, Trường Đại học Cần Thơ Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ Thông tin chung: Ngày nhận: 17/06/2014 Ngày chấp nhận: 29/12/2014 Title: Quantifying and qualifying sediment load from intensive catfish (Pangasianodon hypophthalmus) ponds and sediment application for vegetable-cultured Từ khóa: Nuôi thâm canh cá tra, bùn đáy ao, chất lượng bùn đáy ao, trồng rau Keywords: Intensive catfish culture, sediment, sediment quality, vegetable plantation ABSTRACT The study was conducted in intensive catfish ponds in Chau Thanh district, Dong Thap province At each pond, stations were set to measure sediment deposition throughout the culture period (time-step of measuring was once every month) After months of culture, the thickness of sediment layer was cm and averagely increased about 10 cm per month in following months By using submerged pump, sediment volume was determined about 1,624 m3/ha after months of culture, and increasing rate of sediment volume was 1,000 m3/ha/month Average humidity of sediment was 58,56 ± 0,46% and average organic concentration was about 3,95 ± 0,12%C Sediment dried at room temperature contained 3,88 ± 0,2%C, 0,33 ± 0,02%N and 0,79 ± 0,04%P2O5 for organic, total of nitrogen and total of phosphorus, respectively; these parameters significantly decreased at 2,58 ± 0,16 %C, 0,23 ± 0,02%N and 0,41±0,04 %P2O5 respectively, if sediment was continuously pumped Sediment used for convolvulus plantation, the convolvulus yield of stage and stage were 15,32±0,33 ton/ha and 22,72±1,78 ton/ha, respectively The convolvulus yield was significantly higher in comparison to those in local agriculture land (with and without application of the NKP fertilizer) TÓM TẮT Thí nghiệm thực ao ni thâm canh cá tra huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp, ao đặt điểm khảo sát để đo tích tụ bùn theo thời gian ni (đo lần/tháng) Độ dày lớp bùn đáy ao sau tháng nuôi khoảng cm tháng bùn đáy tích tụ tăng bình qn khoảng 10 cm/tháng Với phương pháp bơm cách dùng máy lặn, thể tích bùn bơm lên sau tháng ni ước đoán khoảng 1.624 m3/ha tháng tốc độ tăng thể tích bùn 1.000 m3/ha/tháng Ẩm độ bùn đáy ao trung bình 58,56 ± 0,46%; chất hữu trung bình khoảng 3,95 ± 0,12%C Bùn đáy ao để khơ nhiệt độ phịng có hàm lượng chất hữu cơ, đạm tổng lân tổng 3,88 ± 0,2%C, 0,33 ± 0,02%N 0,79 ± 0,04%P2O5 tiêu giảm nhiều bơm lên liếp 2,58 ± 0,16%C, 0,23 ± 0,02%N 0,41 ± 0,04%P2O5 Bùn đáy ao sử dụng trồng rau muống cho suất đợt I II 15,32 ± 0,33 tấn/ha 22,72 ± 1,78 tấn/ha, cao hẳn so với trồng đất địa phương có khơng có bón phân NKP 78 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 35 (2014): 78-89 chất ô nhiễm chứa đựng bùn đáy khối lượng hay thể tích bùn sinh đơn vị diện tích suốt thời gian ni Do đó, đề tài nghiên cứu “Xác định số lượng, chất lượng bùn đáy ao nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) sử dụng canh tác rau” thực GIỚI THIỆU Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) vùng nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) lớn Việt Nam Năm 2010 diện tích ni cá tra ĐBSCL đạt 5.400 ha; năm 2011 diện tích ni sản lượng cá tra ước đạt 6.000-6.300 ha; đến năm 2013 diện tích ni đạt 5.910 ha; sản lượng cá thu hoạch đạt 1.255.500 tấn, kim ngạch xuất đạt 1,744 tỷ USD (Tổng cục thủy sản, 2013) Hoạt động ni cá tra đóng góp đáng kể vào nguồn thu ngân sách Nhà nước, giúp cải thiện thu nhập người dân Do đó, theo xu hướng diện tích sản lượng ni cá tra, Basa ĐBSCL nói chung tỉnh Đồng Tháp nói riêng tăng nhanh PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu triển khai xã An Nhơn, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp 2.2 Đặc điểm ao thí nghiệm Thí nghiệm tiến hành ao nuôi cá người dân xã An Nhơn, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp Các ao chọn ao (II, III IV) nuôi cá tra vụ (ao I) Các ao bố trí thí nghiệm có hệ thống thay nước khác Ao có hệ thống dẫn nước vào tháo nước đầu ao riêng biệt (ao I ao II) dạng ao có hệ thống dẫn nước vào thoát nước cống (ao III ao IV) Cá cho ăn thức ăn thương mại dạng viên (Vina, Minh Quân, Kiên Thành, Aquafeed Mekong) Cá cho ăn lần/ngày từ tháng thứ 1-3 với thức ăn chứa 28% đạm Từ tháng thứ 4-5, cho ăn từ 1-2 lần/ngày với lượng thức ăn chứa 26% đạm tháng cịn lại vụ ni sử dụng thức ăn 22% đạm Các loại vitamin, men khoáng chất bổ sung định kỳ Nuôi cá tra sinh chất thải lớn, hàng ngày lượng nước thay trung bình khoảng 30% tổng lượng nước ao Lượng nước thải có chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cao (Lê Bảo Ngọc, 2004, Huỳnh Trường Giang et al., 2008) Ngoài nước thải, vụ ni lượng bùn tích tụ đáy ao lớn sên vét lúc nuôi cá hay cuối vụ Nước thải bùn đáy ao không xử lý mà thải trực tiếp vào môi trường Đây vấn đề cần quan tâm Để có sở cho quản lý xử lý bùn từ việc sên ao, công tác phải biết nồng độ Bảng 1: Các tiêu điều kiện ao nuôi Thông tin ghi nhận Kích thước ao (dài x rộng) Mật độ thả ni Kích cỡ cá thả Mực nước thấp Mực nước cao Thời gian nuôi Tổng lượng thức ăn Sản lượng Kích cỡ cá thu hoạch Thời điểm sên ao sau thả Tỷ lệ chết Đơn vị tính m con/m2 g/con m m ngày tấn kg/con ngày % Ao nuôi I 33,6x71,3 30 36-40 2,08 3,6 180 104,8 72,0 1,02 180 2,8 II 26,0x64,7 53,5 30-34 2,15 3,6 180 113,6 80,0 1,01 120; 180 16,7 III 55,1x65,0 36,4 14 -18 2,09 3,6 241 178,0 114,0 1,1 135; 195; 242 30,2 IV 72,6x37,6 54,9 36-40 2,33 3,7 297 231,5 142,0 1,15 120; 240; 297 29,3 Bảng 2: Chu kỳ thay nước ao qua tháng (lần/tháng) Ao Ao I Ao II Ao III Ao IV Tháng thứ 15 11 15 14 Tháng thứ 35 39 34 36 Tháng thứ 51 54 46 48 Tháng thứ 54 48 52 56 79 Tháng thứ 58 59 56 54 Tháng thứ 59 56 58 58 Tháng thứ Tháng thứ Tháng thứ 58 56 58 57 60 59 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 35 (2014): 78-89 Trong q trình ni bùn tích tụ nhơm 2.3 Phương pháp bố trí, đo, thu mẫu phân tích mẫu bùn đáy ao 2.3.1 Cách bố trí bẫy bùn thu bùn từ đáy ao Bùn thu dụng cụ tự thiết kế (Hình 2) Thùng thu mẫu có đường kính 24 cm, cao 60 cm Giữa đáy thùng nối với ống sắt với đường kính 2,5 cm, dài 30 cm để chồng vào trụ sắt cấm sẵn đáy ao Ống sắt giữ cố định sắt nối ống sắt đáy thùng Giải thích dụng cụ bẫy bùn: dụng cụ gồm trụ sắt trịn có đường kính cm, đầu trụ có sắt ngang dài cm Trụ cắm thẳng đứng xuống đáy ao điểm ao theo hình chữ Z Sau dùng nhơm có đường kính 25 cm, có lỗ trịn, lỗ nối với ống sắt có đường kính 2,5 cm, cao 70 cm cho chồng vào trụ sắt để thả xuống đáy ao (Hình 1) Các bước thực trước thả cá sau sên ao Bùn thu cách chồng thùng vào trụ sắt, sau nhận thùng xuống đến nhơm Khi thùng chạm vào nhơm kéo trụ sắt lên Thanh ngang đầu trụ sắt giữ chặt nhôm vào miệng thùng, mang theo khối bùn Trụ sắt (Ø 21) Trụ sắt (Ø 21) Ống sắt (Ø 27) Thùng nhôm Trụ sắt Ống sắt (Ø 27) 5m 25 5m 45 cm Lớp bùn đáy Tấm kim loại dày mm 45 cm 24 cm 25 cm 25 cm Đáy ao ban đầu Đáy ao Chốt Chốt Hình 1: Cách bố trí thí nghiệm điểm ao Chu kỳ thu mẫu bùn chủ yếu phụ thuộc vào số lần sên ao, tiến hành trước sên ao ngày bố trí lại sau sên ao Sau thu bùn điểm bố trí ao, bùn trộn thu mẫu đại diện (1 L/mẫu) để phân tích tiêu như: ẩm độ tươi chất hữu cơ, phần cịn lại Hình 2: Dụng cụ thu mẫu bùn đáy ao mẫu để khơ nhiệt độ phịng, sau phân tích tiêu ẩm độ, chất hữu cơ, đạm tổng lân tổng Ngoài thu mẫu bùn điểm bố trí cịn thu mẫu bùn lúc sên ao, sau sên lên liếp bùn gom lại để trồng rau 80 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 35 (2014): 78-89  Thu mẫu bùn sên ao: lúc sên ao thu lần, lần thu lít (có nước bùn) thu 10 lần, tất trộn thu mẫu (2 L/mẫu) để đo ẩm độ chất hữu dụng để bón cho số nghiệm thức thí nghiệm Trước bố trí, bùn đáy ao sau phơi khơ đất địa phương kiểm tra hàm lượng Nts, Pts, N dễ tiêu, P dễ tiêu K dễ tiêu chất hữu Bộ môn Khoa học Đất, Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ  Bùn sau sên lên liếp, để lắng 30-45 ngày, thu mẫu (0,5 kg/mẫu), phân tích tiêu chất hữu cơ, đạm tổng, lân tổng ẩm độ Thí nghiệm bố trí theo thể thức hồn tồn ngẫu nhiên gồm nghiệm thức với lần lặp lại  Bùn đáy ao (sau bơm lên liếp 45 ngày) sau thu gom lại để trồng rau, mẫu bùn thu nhiều điểm khác nhau, trộn lại thu mẫu (0,5 kg/mẫu), phân tích tiêu chất hữu cơ, đạm tổng, lân tổng, kali dễ tiêu, đạm dễ tiêu lân dễ tiêu 2.3.2 Phương pháp đo độ dày lớp bùn đáy  Nghiệm thức (1) đối chứng (ĐC): đất nơi thí nghiệm khơng có bùn đáy ao khơng bón phân hố học suốt thời gian canh tác  Nghiệm thức (2) bón phân NPK (NPK): đất nơi thí nghiệm sử dụng phân hoá học với tỷ lệ 50-40-20 (N, P2O5, K2O /ha) suốt trình canh tác (NPK) Dụng cụ đo độ dày lớp bùn đáy (Hình 3) cấu tạo sau: ống sắt ngắn có đường kính 2,5 cm dài 40 cm nối song song với ống sắt dài có đường kính cm, dài m Ống sắt dài nối với inox hình trụ vng 1x1 cm dài 70 cm (một cạnh inox có cưa, cách mm) Một inox hình trịn có đường kính cm, inox có lỗ hình vng đường kính 1x1 cm để lồng vào inox Gần gốc lỗ hình vng có gạt Đầu gạt tựa vào inox Các inox có dạng móc ngược nên gạt tì vào cưa giữ inox không dịch chuyển xuống  Nghiệm thức (3) (BĐA): bùn đáy ao phơi khô độ dày 20 cm: xới trước gieo khơng sử dụng thêm loại phân trình canh tác  Nghiệm thức (4) (BĐA+NPK): sử dụng bùn đáy ao (dày 20 cm) kết hợp với phân hoá học với tỷ lệ 50-40-20 (N, P2O5, K2O/ha) Mỗi nghiệm thức lần lặp lại, với cách bố trí hồn tồn ngẫu nhiên Kích thước liếp: rộng m, dài m có độ cao 0,2 m Lối liếp rộng 0,3 m, khoảng cách dãy 0,5 m Diện tích nghiệm thức thí nghiệm: 11,7 m2 Cách đo, dùng ống sắt ngắn dụng cụ đo lồng vào trụ sắt điểm bố trí cắm thẳng xuống Khi trụ inox chạm vào nhôm đặt sẵn đáy ao inox có đường kính cm giữ lại bề mặt lớp bùn, sau rút thẳng lên Độ dày lớp bùn đáy khoảng cách inox với đầu trụ inox Đo độ dày bùn đáy lặp lại lần điểm bố trí 2.4 Thử nghiệm dùng bùn đáy ao phơi khơ để trồng rau muống 2.4.1 Thiết kế thí nghiệm chăm sóc rau Trước gieo hạt, đất làm cỏ, cuốc phơi đất 14 ngày Lượng giống gieo đồng cho nghiệm thức (300 kg/ha tương đương 30 g/m2) Hạt giống xử lý cách ngâm nước từ 8-12 ủ qua đêm Hạt sạ lang, bón tro trấu sau gieo Nước tưới cho rau nước sông, chu kỳ tưới lần/ngày với lượng nước 30 lít/nghiệm thức tưới nghiệm thức Rau muống theo dõi qua vụ Vụ tính từ lúc gieo đến thu hoạch (28 ngày sau gieo) cách cắt chừa đốt gốc rau tính từ mặt đất Vụ rau tái sinh từ gốc tính từ lúc sau thu hoạch đợt I đến thu hoạch đợt II (56 ngày sau gieo hay 28 ngày sau thu hoạch đợt I) Thử nghiệm dùng bùn đáy ao để trồng rau muống tiến hành từ tháng 02 đến tháng 4, xã An Nhơn, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp Hạt giống rau muống trắng công ty Trang Nông Phân Urê 46% N NPK 16-16-8 sử 81 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 35 (2014): 78-89 Sau gieo 28 ngày tiến hành thu hoạch lần (đợt I) đợt II (để gốc) thu hoạch sau 28 ngày kể từ cắt đợt I 2.4.2 Theo dõi sinh trưởng rau Trong nghiệm thức đặt khung tiêu (kích thước khung 50x30 cm) theo dõi cố định cây/khung, ghi nhận từ ngày tuổi, đến lúc thu hoạch đo tiêu sau:  Chiều cao đo với chu kỳ ngày/lần Đếm hết số mở  Mật độ lúc thu hoạch đếm toàn khung theo dõi  Trong đợt II, tiêu lấy đợt I kể tổng số gốc tổng số chồi khung cố định đợt I Sau thu hoạch cân toàn rau nghiệm thức kể khung tiêu cân sau phân loại để có suất tổng suất thành phẩm (rau bán được) Ngồi ra, cịn cân tồn khung tiêu trước sau phân loại thương phẩm (bằng cân kg) để xác định trọng lượng trung bình trọng lượng trung bình thương phẩm Sau thu hoạch, thu mẫu rau muống nghiệm thức cho vào túi nylon bảo quản sau đem phịng thí nghiệm phân tích nitrate hàm lượng chất khơ 2.5 Phương pháp phân tích mẫu Carbon hữu (%C) phân tích theo phương pháp Walkley-Blach: oxy hóa H2SO4đđK2Cr2O7, chuẩn độ FeSO4 Hình 3: Dụng cụ đo độ dày lớp bùn đáy Bón phân Bảng 3: Lịch bón phân cho rau muống với liều lượng (NPK) với tỷ lệ 50-40-20 (kg hoạt chất/ha) cho vụ  Đạm tổng: công phá H2SO4 đđCuSO4-Se, tỷ lệ: 100-10-1 Chưng cất micro Kjeldahl đơn vị tính: kg/ha  Lân tổng: cơng phá H2SO4 đđ-HClO4, màu phocphomolybdate với chất khử acid aascorbic, so màu máy sắc kế Ngày sau gieo 14 21 28* 35* 42* 49* Loại phân Urê NPK (46%) (16-16-8) 100 10 10 50 25 25 25 25 Cách bón Bón lót Tưới Tưới Tưới Tưới Tưới Tưới Tưới  Ẩm độ: sấy mẫu nhiệt độ 1050C  Phân tích đạm dễ tiêu, lân dễ tiêu kali: phương pháp so màu  Hàm lượng nitrate thân rau muống phân tích theo Phương pháp đo nitrate điện cực chọn lọc ion (Máy đo điện hiệu METTLER TOLEDO-MA235-pH/Ion Analyzer với điện cực chọn lọc ion NO3- loại 150 222 3000 điện cực tham khảo Chlorate- Bạc bão hòa sử dụng) 28*, 35*, 42*, 49* tương ứng với 0, 7, 14, 21 ngày sau thu đợt I Áp dụng cho nghiệm thức có bón phân (NPK BĐA+NPK) 82 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 35 (2014): 78-89  Hàm lượng chất khô thân sấy khô nhiệt độ 60-70oC đến trọng lượng không đổi quy vật chất khô 100 g rau tươi 2.6 Phương pháp tính tốn xử lý số liệu bùn đáy ao khác biệt có ý nghĩa xem xét mức p0,05) Ngược lại, chất hữu cơ, đạm tổng thu từ bùn đáy ao khác biệt có ý nghĩa thống kê (p3,58±0,74 tấn/ha (Hình 8) 87 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 35 (2014): 78-89 Hình 8: Năng suất rau muống đợt I, II ĐC: Đối chứng; BĐA: bùn đáy ao phơi khô; NPK: N, P2O5, K2O; BĐA+NPK: bùn đáy ao phơi khơ+N, P2O5, K2O Các cột màu, có chữ không khác biệt ý nghĩa thống kê mức 5% qua phép thử Duncan Ở đợt II, suất nghiệm thức chia làm nhóm khác biệt có ý nghĩa thống kê (p