BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ------------- NGUYỄN THỊ LIÊN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC SỬ DỤNG HAI LOẠI MEN VI SINH BACI_CLEAR VÀ BACBIOZEO VÀO MÔI TRƯỜNG NUÔI SINH KHỐI LUÂN TRÙNG (BRACHIONUS PLICATILIS) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Vinh, năm 2011 1 Lời cảm ơn Để hoàn thành khoá luận tốt nghiệp ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ của nhiều cá nhân và các tổ chức cơ quan, nhân đây tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới sự quan tâm giúp đỡ đó. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới ban giám hiệu trường Đại học Vinh, Ban lãnh đạo khoa Nông Lâm Ngư cùng toàn thể quý thầy cô trong tổ bộ môn nuôi trồng thuỷ sản đã tận tình giảng dạy và chỉ bảo giúp tôi hoàn thành báo cáo khoá luận này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Nguyễn Đình Vinh là người định hướng và có nhiều giúp đỡ quý báu cho tôi thực hiện khoá luận tốt nghiệp. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới Thầy. Tôi xin cảm ơn kỹ sư Nguyễn Thị Lệ Thuỷ và kỹ sư Nguyễn Thị Huyền, người đã chỉ bảo tận tình, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện khoá luận tại cơ sở thực tập. Đồng thời tôi xin cảm ơn ban lãnh đạo phân viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản Bắc Trung Bộ đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp của mình. Qua đây tôi cũng xin gửi lòng biết ơn tới những người thân trong gia đình và bạn bè đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tôi học tập trong suốt thời gian qua. Tôi xin chân thành cảm ơn! Vinh, 7/ 2011 Sinh viên Nguyễn Thị Liên 2 MỞ ĐẦU Trong mười năm trở lại đây, nghề nuôi cá biển ở Việt Nam đã phát triển nhanh chóng, có những bước tiến đáng ghi nhận. Mà một trong những yếu tố quan trọng góp phần vào thành công đó chính là nguồn giống. Một khi con giống đảm bảo cả về số lượng và chất lượng thì mới tạo nền tảng vững chắc cho nghề nuôi cá biển nói riêng và nuôi thủy hải sản nói chung phát triển. Trong sản xuất giống cá biển thì thức ăn tươi sống là yếu tố đầu tiên không thể thiếu. Trong đó luân trùng được xem là loại thức ăn vô cùng cần thiết nó cung cấp một nguồn dinh dưỡng quan trọng quyết định tới tốc độ tăng trưởng và tỉ lệ sống của ấu trùng cá biển. Việc nuôi sinh khối luân trùng làm thức ăn cho ấu trùng cá biển có ý nghĩa quan trọng và đã được phân viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản Bắc Trung Bộ nghiên cứu xây dựng quy trình để phục vụ sản xuất giống cá biển hàng năm. Nhưng trong quá trình nuôi sinh khối luân trùng thì vấn đề quản lý chất lượng môi trường nuôi đang là vấn đề cấp bách hiện nay. Do đó việc nghiên cứu ra phương pháp làm sạch môi trường nuôi luân trùng là rất cần thiết. Mặt khác, hiện nay có một loại sản phẩm có tác dụng rất tốt trong quản lý chất lượng nước đó là men vi sinh. Trong men vi sinh chứa thành phần vi sinh vật có tác dụng phân hủy chất hữu cơ trong ao, bể giữ vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh chất lượng nước đối với các hệ thống nuôi thuỷ sản thâm canh (Avnimelech et al, 1995). Hoạt động của vi sinh vật ảnh hưởng đến chất lượng nước chủ yếu là sử dụng oxygen, tái tạo lại các dưỡng chất vô cơ và loại trừ các sản phẩm độc trong trao đổi chất như NH 3 , NO 2 - , H 2 S (Moriarty, 1996). Để quản lí các yêu tố trong quy trình kĩ thuật nuôi sinh khối luân trùng được tốt hơn, xuất phát từ nhu cầu thực tiễn kết hợp với nguyện vọng của bản thân, được sự đồng ý của khoa Nông Lâm Ngư trường Đại Học Vinh cùng với giáo viên hướng dẫn tôi đã tìm hiểu và chọn thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng hai loại men vi sinh Baci - clear và Bacbiozeo vào môi trường nuôi luân trùng 3 (Brachionus plicatilis).” Tại Phân viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản Bắc Trung Bộ * Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá mức độ tác động của hai loại men vi sinh Baci - clear và Bacbiozeo vào môi trường nuôi luân trùng nhằm xác định loại men vi sinh cho hiệu quả sử dụng tốt nhất trong nuôi sinh khối luân trùng (Brachionus plicatilis) thông qua các chỉ tiêu nghiên cứu sau đây: - Xác định tác động của 2 loại men vi sinh vào môi trường nuôi sinh khối luân trùng. - Xác định ảnh hưởng của 2 loại men vi sinh đến mật độ của luân trùng trong bể nuôi sinh khối. - Xác định ảnh hưởng của 2 loại men vi sinh đến tốc độ tăng trưởng của luân trùng trong bể nuôi sinh khối. - Xác định ảnh hưởng của 2 loại men vi sinh đến tỷ lệ mang trứng của luân trùng trong bể nuôi sinh khối. 4 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Một số đặc điểm của luân trùng 1.1.1. Vị trí phân loại Theo Fukusho, 1983 đối tượng nghiên cứu thuộc: Ngành Nemathelminthes Lớp Rotatoria (Rotifera) Bộ Monogononta Họ Brachionidae Giống Brachionus Loài B. plicatilis Muller, 1786 Luân trùng phân bố khắp nơi trên thế giới, chúng phân bố từ các thuỷ vực nước mặn, lợ và nước nhạt ven bờ. 1.1.2. Đặc điểm hình thái Rotifera thuộc nhóm động vật nhỏ trong số hơn 1000 loài đã được mô tả trong đó có 90% là nước ngọt. Cơ thể của chúng gồm có một số lượng không đổi tế bào. Brachionus chứa khoảng 1000 tế bào và những tế bào này không thể coi là cơ thể đơn mà chỉ là một vùng sinh chất. Theo Frank Hoff và Snell (1996), luân trùng có cấu tạo hình trứng đối xứng hai bên và gồm 3 phần: Phần đầu, phần thân và phần chân. - Phần đầu: nhỏ bao gồm một đĩa tiêm mao bao quanh đầu tạo thành viên tiêm mao với chức năng chính là cơ quan vận động và bắt mồi. - Phần thân: phình lớn được bao bọc bởi một lớp protein dạng song gọi là “lorica” tạo nên hình dạng đặc biệt. Phía trước và phía sau của lớp song có thể mang đầy các gai nhỏ. Số lượng và cách sắp xếp các gai trên vỏ là những chỉ tiêu quan trọng khi phân loại luân trùng (Walker, 1981). - Phần chân: chính là đuôi của luân trùng với 2 ngón giúp luân trùng bám vào giá thể. 1.1.3. Đặc điểm cấu tạo Cấu tạo bên trong của cơ thể luân trùng thì tương đối đơn giản: 5 Hệ cơ hoạt động được điều khiển bằng hệ thần kinh. Hệ thần kinh gồm hạch thần kinh đầu nối với 2 dây thần kinh bụng. Hệ tiêu hoá gồm: miệng, hầu, ống tiêu hoá, dạ dày, ruột và tận cùng là huyệt.Cơ quan cảm giác gồm các xúc tua dạng gò nhỏ. Luân trùng không có hệ tuần hoàn và hệ hô hấp. Sự trao đổi chất bên trong cơ thể được thực hiện bằng con đường khuyếch tán từ hệ tiêu hoá vào dịch xoang và ngược lại (Walker,1981). Hệ bài tiết kiểu nguyên đơn thận theo hướng từ ruột xoang vào cơ thể, bên trong có các tế bào làm nhiệm vụ bài tiết (Clement và ctv,1980). Hệ sinh dục phân tính: con cái thường có một buồng trứng nằm phía sau của thân dưới ruột, tiếp theo là ống dẫn trứng ngắn đổ vào huyệt. Riêng con đực, hệ tiêu hoá và hệ bài tiết tiêu giảm chỉ có hệ sinh dục gồm một tinh hoàn duy nhất, ống dẫn tinh đổ ra ngoài lỗ huyệt tận cùng bằng cơ quan giao cấu. 1.1.4. Đặc điểm sinh trưởng Đường cong sinh trưởng có dạng chữ S. Lúc đầu mật độ thưa, lượng thức ăn nhiều, tốc độ sinh truởng của quần thể nhanh và sau đó giảm dần khi điều kiện môi 6 Hình 1.1. Hình thái cấu tạo luân trùng Brachionus plicatilis trường xấu đi và nguồn thức ăn cạn kiệt. Mật độ quần thể cao chỉ diễn ra trong một vài ngày 1.1.5. Đặc điểm sinh sản Luân trùng có hai hình thức sinh sản là sinh sản đơn tính và sinh sản hữu tính (Lubzens, 1997). Hình thức sinh sản đơn tính diễn ra trong điều kiện môi trường bình thường, những con cái cho sản phẩm sinh dục là trứng lớn vỏ mỏng (2n). Quá trình sinh sản đơn tính tiếp tục cho đến khi điều kiện môi trường thay đổ theo hướng bất lợi, trong quần đàn luân trùng xuất hiện những con cái có khả năng thụ tinh (mictic), thực hiện quá trình sinh sản hữu tính. Những trứng được thụ tinh là trứng lớn, vỏ dầy hay trứng nghỉ (resting egg) có khả năng chống chịu được các điều kiện bất lợi của môi trường, khi gặp được các kiện bất lợi của môi trường. Khi gặp điều kiện thuận lợi, trứng nghỉ sẻ nở ra hàng loạt con cái không có khả năng thụ tinh, kiểu sinh sản đơn tính được lặp lại. Giữa những con cái có khả năng thụ tinh và không có khả năng thụ tinh không có sự khác nhau về hình thái ngoài. Tuy nhiên trứng do con cái không có khả năng thụ tinh sẽ cho ra những con đực có kích thước chỉ bằng 1/4 con cái (Banabe, 1994; Như Văn Cẩn, 1999). Thời gian phát triển của trứng nghỉ dài nhưng khoảng cách giữa hai lần sinh sản hứu tính lại ngắn hơn sinh sản đơn tính (Rutner và Kolisko, 1974 Trích Lê Thị Nga, 1998. Trong điều kiện bình thường thời gian để con cái sinh sản ra các thế hệ sau không quá 4 giờ. 7 1.1.6. Chu kỳ sống của luân trùng Chu kỳ sống của luân trùng chỉ kéo dài 3 - 4 ngày, nhiều nhất là 7,5 ngày (Hoàng Thị Bích Đào, 1998) Luân trùng có tốc độ tăng trưởng quần đàn rất nhanh. Sau khi nở 18 giờ, luân trùng bắt đầu sinh sản và cứ sau 4 giờ đẻ một lần. Vào thời kỳ mắn đẻ, một con cái có thể sinh ra 20- 25 con nếu thức ăn đầy đủ và chất lượng nước tốt (Frank Hoff, 1996). Trọng lượng một con cái có thể đạt 0,67µg trong thời kỳ sinh trưởng nhanh. Khi thiếu thức ăn quần đàn luân trùng suy giảm nhanh chóng, trọng lượng khô giảm ở mực 18- 26%/ ngày ở 25 o C (Watanabe, 1983). Điều này làm cho chất lượng dinh dưỡng của luân trùng giảm theo vì chúng đã sử dụng lượng năng tối đa cho trao đổi chất. Kết quả của sự sinh sản đơn tính hay hữu tính là do sự thay đổi của các điều kiện môi trường. Nhiệt độ, độ mặn và thức ăn là các yếu tố chính ảnh hưởng đến thời gian và tỷ lệ nở của trứng nghỉ, ánh sáng là yếu tố khởi động quá trình này (Lubzens, 1989). 8 Hình 1. 2: Chu kỳ sinh sản luân trùng Brachionus plicatilis (theo Hoff và Snell, 1987) [6] 1.2. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến đời sống luân trùng 1.2.1. Ảnh hưởng của thức ăn B. plicatilis là loài ăn lọc, chúng có thể ăn nhiều loại thức ăn khác nhau như vi tảo, nấm men, vi khuẩn hay thức ăn hỗn hợp,…. ● Vi tảo biển Mọi nghiên cứu đều khẳng định tảo là loài thức ăn ưu việt nhất trong nuôi sinh khối luân trùng. Với thành phần dinh dưỡng cao, giàu vitamin, có khả năng phân tán tốt trong nước đặc biệt không làm ô nhiễm môi trường nước, tảo không những làm thức ăn tốt cho luân trùng mà còn là yếu tố điều hoà chất lượng nước và hạn chế sự phát triển của vi khuẩn gây hại. Trong môi trường nuôi, tỷ lệ sống và tỷ lệ sinh sản của luân trùng phụ thuộc vào mật độ thức ăn (Lubzens, 1987). Theo một số tác giả, tốc độ tăng trưởng quần đàn và tỷ lệ mang trứng của luân trùng đạt được tối đa khi mật độ tảo lớn hơn hoặc bằng 3x10 6 tb/ml và phụ thuộc vào độ mặn của môi trường, loài tảo và mật độ luân trùng. Theo Dhert, 1997 tốc độ lọc của luân trùng thay đổi theo nhiệt độ và mật độ thức ăn. Tốc độ lọc tối đa khi nhiệt độ bằng 22 0 C, pH= 8, và mật độ tảo đạt 2,3x10 6 tb/ml. ● Nấm men bánh mì (Saccharomyces cerevisiae) Hirata và Mori (1970) đã tạo ra bước đột phá quan trọng trong công nghệ nuôi sinh khối luân trùng bằng việc phát triển và thay thế tảo bằng nấm nem bánh mì (S. cerevisiae) làm thức ăn cho luân trùng. Nấm men có kích thước nhỏ (5-7µm), có hạm lượng potein cao, giá thành rẻ, sẵn có ở nhiều Quốc gia trên thế giới. Việc dùng nầm men nuôi luân trùng mang lại hiệu quả kinh kế cao do tiết kiệm nhân công và diện tích nuôi, chủ động hơn trong sản xuất sinh khối lớn. Tuy nhiên nếu nấm men là thức ăn duy nhất thì chất lượng luân trùng sẽ giảm đi do thiếu hụt hàm lượng n3 – HUFA và các dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của ấu trùng cá biển và giáp xác giai đoạn đầu (Watanabe và ctv, 1994; Hueei Su và ctv, 1994). 9 Khi dùng thức ăn là luân trùng được sản xuất từ nấm men, Watanabe (1994) đã nhận thấy ấu trùng cá Song mỡ (Epinephenus tauvina) giảm đột ngột về tỷ lệ sống (đạt 2,55% vào ngày tuổi thứ 15, trong khi cá ăn luân trùng nuôi bằng tảo N.oculata đạt 15,62 %). Ngoài ra việc sử dụng nấm men thường gây ô nhiễm môi trường nuôi dẫn đến tỷ lệ chết của luân trùng tăng. Do vậy cần phải sử dụng khẩu phần nuôi hợp lý mới làm giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường nuôi (Lubzens, 1987). Nhằm tránh ô nhiễm môi trường, Hirayama và Watanabe, 1973 khuyên nên dùng công thức phối hợp với tỷ lệ 1:1 giữa tảo N. oculata và men cho kết quả là mật độ luân trùng tăng 1,5 lần và thời gian duy trì môi trường nước tăng 2 lần so với công thức chỉ dùng nấm men. ● Các loại thức ăn khác Ngoài vi tảo và nấm men được sử dụng rộng rãi trong nuôi sinh khối luân trùng, nhiều loài thức ăn khác nhau cũng đã được thử nghiệm như vi khuẩn, nấm nước mặn, thức ăn tổng hợp, Hino, 1993 đã tiến hành ở quy mô thí nghiệm, tác giả cho rằng vi khuẩn Lactobacillus plantarum ngoài tác dụng làm thức ăn cho luân trùng chúng còn ngăn cản sự phát triển của một số vi khuẩn dây bệnh thuộc giống Vibrio. Mặt khác vi khuẩn cũng là nguồn cung cấp Vitamin và axid béo quan trọng (Hino,1993; Watanabe và ctv, 1994). Các vi khuẩn có thể sản xuất nhiều Vitamin B12 và EPA (Eicosapentanoic Acid) là Pseudomonas, Moraxalla và Bacillus. Nấm nước mặn Rodotorula sp được Hirata và Watanabe (1973) Thử nghiệm và kết luận: Có thể dùng nấm nước mặn như một thức ăn thay thế khi không cung cấp đủ thực vật phù du cho quá trình nuôi luân trùng. Nấm Zygasacharomyces marinus cũng đã được khám phá và trở thành thức ăn tốt cho luân trùng (Hirata, 1974). 1.2.2. Ảnh hưởng của độ mặn Theo Epp và Winston, 1977; Walker, 1981 luân trùng có thể sống được ở độ mặn từ 1- 97‰. Nhưng khoảng sinh sản tối ưu chỉ diễn ra ở độ mặn nhỏ hơn 35‰ (Lubzens, 1987), ở độ mặn 10- 30‰ luân trùng cho sinh trưởng tối đa và ở độ 10