Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 102 NUOI LUAN TRUNG (Brachionus plicatilis) THÂM CANH TRONG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN KẾT HỢP VỚI BỂ NƯỚC XANH Trần Công Bình 1 , Dương Thị Hoàng Oanh 1 , Quách Thế Vinh 1 , Trần Thị Kiều Trang 1 và Trương Trọng Nghĩa 2 ABSTRACT This research was carried out to evaluate the intensive rotifer culture in the integrated system of recirculation and green tanks (using tilapia and Chlorella) under conditions of Vietnam. The aim was to make use of the advantages of the re-circulating system and algal production in green tank in stabilizing water quality and in supplying food to rotifers in the culture system. Experimental system included rotifer tanks, green-tank and bio-filter. The volume ratio of green-tank and rotifer tank was 20:1. Rotifers were stocked and maintained during the experiment period at 2,000 ind/ml by daily harvesting. The experiment comprised 3 treatments of green-water integration, including the control (without green-water), green-tank with fed-tilapia and green- tank with non-fed tilapia. The results showed that integration of green-tank with the re-circulating intensive rotifer culture system was feasible. In integrated system, tilapia in the green-tank should be fed at the ratio of 3% BW. Chlorella in the green-tank could be regularly harvested at 25% standing biomass per day in the whole experiment duration. At the initial algal density of 2 million cells/ml the green-tank could provide more than 8% of total daily food consumption of rotifers in the system. The re-circulating intensive rotifer culture system integrated with green- water tank could sustainably produce 440 ± 15 rotifers/ml/day or 22% standing rotifer biomass per day in the culture period of more than 21 days. Keywords: rotifer culture, recirculating system, greenwater Tittle: Intensive rotifer (Brachionus plicatilis) culture in recirculating system integrated with greenwater tank TÓM TẮT Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá khả năng nuôi luân trùng thâm canh trong hệ thống tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh (sử dụng cá rô phi và tảo Chlorella) trong điều kiện nhiều nắng như Việt Nam. Mục đích là nhằm sử dụng ưu điểm của hệ thống tuần hoàn và khả năng sản xuất tảo của bể nước xanh để ổn định chất lượng nước trong bể nuôi và cung cấp thức ăn cho luân trùng. Hệ thống thí nghiệm bao gồm bể nuôi luân trùng, bể nước xanh và lọc sinh học với tỉ lệ thể tích giữa bể nước xanh và bể luân trùng là 20:1. Mật độ luân trùng ban đầu và duy trì suốt trong quá trình nuôi là 2000 ct/ml bằng cách thu hoạch hàng ngày. Thí nghiệm có 3 nghiệm thức khác nhau ở sự kết hợp với bể nước xanh gồm đối chứng (không có nước xanh), bể nước xanh có cho cá ăn và bể nước xanh không cho cá ăn. Kết quả nghiên cứu cho thấy hoàn toàn có thể kết hợp bể nước xanh vào hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn. Khi nuôi kết hợp, cá rô phi trong bể nước xanh cần được cho ăn với tỉ lệ 3% trọng lượng thân. Tảo Chlorella trong bể nước xanh có thể cho thu hoạch ổn định với tỉ lệ 25%/ngày trong suốt thời gian thí nghiệm. Với mật độ tảo ban đầu là 2 triệu tb/ml, bể nước xanh có khả năng cung cấp hơn 8% nhu cầu thức ăn của luân trùng trong hệ thống. Hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh này có thể sản xuất luân trùng ổn định trong khoảng thời gian từ 21 ngày trở lên với mức thu hoạch hàng ngày khoảng 22% quần thể luân trùng duy trì, tương đương sức sản xuất là 440 ± 15 ct/ml/ngày. Từ khoá: nuôi luân trùng, hệ thống tuần hoàn, nước xanh 1 Bộ Môn Thuỷ Sinh Học Ứng Dụng, Khoa Thuỷ Sản 2 Trung Tâm Ứng Dụng và Chuyển Giao Công Nghệ Thuỷ Sản, Khoa Thuỷ Sản Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 103 1 GIỚI THIỆU Luân trùng nước lợ (Brachionus plicatilis) được nuôi và sử dụng trong sản xuất giống của hơn 60 loài cá biển và 18 loài giáp xác (Nagata, 1989). Nhờ có kích thước nhỏ, bơi lội chậm chạp, sống lơ lững trong nước làm cho luân trùng trở thành con mồi thích hợp cho ấu trùng các loài cá và giáp xác biển có kích thước miệng nhỏ (Snell và Carrillo, 1984). Hơn nữa, do đặc điểm ăn lọc không chọn lọc nên luân trùng có thể được giàu hoá bằng các chất dinh dưỡng cần thiết hay kháng sinh để đưa vào cơ thể ấu trùng nuôi (Lubzens et al., 1989). Vì vậy, luân trùng đã trở thành nguồn thức ăn tươi sống không thể thiếu trong sản xuất giống của nhiều loài giáp xác và cá biển. Kỹ thuật nuôi luân trùng đã được nghiên cứu trong hơn 40 năm qua với nhiều hình thức nuôi đa dạng từ nuôi nước tĩnh đến nước chảy, nước tuần hoàn (Ito, 1960; Hirata et al., 1979; Fukusho, 1989) với thức ăn phong phú phụ thuộc vào điều kiện của từng nơi như tảo (tươi, khô, đông lạnh, cô đặc), men bánh mì hoặc thức ăn nhân tạo. Tảo là thức ăn phổ biến và có giá trị dinh dưỡng cao đối với luân trùng, trong đó tảo Chlorella được sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống nuôi luân trùng nhờ tốc độ sinh trưởng nhanh (Hagiwara et al., 2001). Tuy nhiên, nếu cho luân trùng ăn hoàn toàn bằng tảo thì rất đắt tiền. Tại Nhật, mỗi bọc 18 lít tảo Chlorella cô đặc với mật độ 20 tỉ tb/ml có giá 15.000 yên (tương đương với 140-150 USD) (Hagiwara et al., 2001). Ngược lại, sử dụng men bánh mì để nuôi luân trùng sẽ hạ giá thành nhưng có nhược diểm rất lớn là giá trị dinh dưỡng luân trùng kém không đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng cho ấu trùng tôm cá biển (Watanabe et al., 1983) và làm suy giảm chất lượng nước nuôi rất nhanh. Thức ăn nhân tạo cho luân trùng được sản xuất từ men bánh mì có bổ sung các thành phần dinh dưỡng thiết yếu giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng của luân trùng nhưng giá thành vẫn tương đối cao và cũng làm suy giảm nhanh chất lượng nước nuôi. Bên cạnh đó, luân trùng là loài ăn lọc có tốc độ lọc lớn và thải ra nhiều chất thải vào trong môi trường nuôi. Khi mật độ luân trùng cao hay sau khi nuôi một thời gian, các sản phẩm thải và thức ăn dư thừa (đặc biệt là men bánh mì và thức ăn nhân tạo) sẽ tạo nên nhiều chất vẩn lơ lững trong nước và làm chất lượng nước suy giảm nhanh và làm cho mẻ nuôi suy tàn. Vì vậy, nhiều hệ thống và phương pháp lọc nước khác nhau đã được nghiên cứu áp dụng cho nuôi luân trùng nhằm mục đích ổn định năng suất luân trùng (Mori, 1970; Kureha et al., 1977; Hirata et al., 1979; Yoneta et al.,1973; Suantika et al., 2000). Tuỳ theo phương pháp nuôi và thức ăn cho ăn mà giá thành sản xuất luân trùng sẽ khác nhau nhưng thường thì giá thành sản xuất luân trùng trong các hệ thống được các tác giả này báo cáo là rất cao. Vì vậy việc nghiên cứu các phương pháp nuôi sinh khối luân trùng có năng suất cao và ổn định, có giá trị dinh dưỡng và giá thành hợp lý với điều kiện từng nơi là một trong các hướng nghiên cứu đã và đang được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Các nghiên cứu tại Khoa Thủy sản trường Ðại học Cần Thơ đã bước đầu tìm hiểu khả năng sản xuất luân trùng trong hệ thống tuần hoàn kết hợp luân trùng-tảo-cá rô phi. Kết quả của Hàn Thanh Phong (2002) và Trần Sương Ngọc (2004) cho thấy luân trùng có thể phát triển tốt trong hệ thống tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 104 (bể tảo Chlorella và cá Rô phi) mà không cần cho luân trùng ăn bổ sung (chỉ sống nhờ tảo Chlorella từ bể nước xanh). Tuy nhiên, nếu nuôi luân trùng hoàn toàn bằng tảo Chlorella sản xuất từ hệ thống này thì mật độ luân trùng không cao và thời gian thu hoạch luân trùng sẽ ngắn do thiếu thức ăn (tảo). Như vậy, để gia tăng năng suất của luân trùng trong hệ thống nuôi luân trùng tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh thì việc cho ăn bổ sung là rất cần thiết. Nhiều nghiên cứu cho thấy có thể sử dụng kết hợp tảo và men bánh mì làm thức ăn cho luân trùng. Nuôi luân trùng bằng 90% men bánh mì và 10% tảo Nannochloropsis hoặc tảo Isochrysis vẫn có thể duy trì tốc độ sinh trưởng cao của luân trùng. Nếu chỉ nuôi luân trùng bằng men bánh mì thì tốc độ sinh trưởng của chúng chỉ bằng 25% so với nuôi bằng tảo (Snell, 1991). Hơn nữa, việc áp dụng hệ thống tuần hoàn với tỉ lệ tuần hoàn nước hợp lý có thể làm tăng năng suất nuôi luân trùng (Suantika et al, 2000) 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng thí nghiệm Cá Rô phi vằn (Oreochromis niloticus) có trọng lượng trung bình từ 35-50g/con được thu mua từ các trại giống ở khu vực Cần Thơ. Cá được tắm trong dung dịch formol 20 ppm trong thời gian 30 phút để diệt ký sinh trùng trước khi thả vào bể nuôi (nước ngọt) với mật độ 1kg/m 3 . Bể cá được đặt trong nhà có mái che bằng tấm lợp trong bảo đảm đủ ánh sáng cho tảo phát triển. Cá được cho ăn bằng thức ăn viên 2 lần/ngày (lúc 8h và 14h, thức ăn cá GB 618 – công ty Grobest VN, hàm lượng đạm thô >18%, chất béo >5%, tro <12%, xơ <6% và độ ẩm <12%) với lượng khoảng 3% trọng lượng cá. Sau 5 ngày tảo Chlorella bắt đầu xuất hiện và phát triển trong bể nuôi cá. Khi mật độ tảo đạt khoảng 2-4 triệu tb/ml, việc nâng dần độ mặn trong bể tảo-cá rô phi lên 25‰ được tiến hành bằng cách thêm nước biển đã khử trùng vào với tốc độ tăng độ mặn là 5‰/ngày. Tảo Chlorella sp. phát triển tự nhiên trong bể nước xanh có kích thước tế bào khoảng 2,57 ± 05µm và chiếm tỉ lệ 99,28 ± 0,15% trong thành phần tảo của bể cá-tảo. Luân trùng nước lợ (Brachionus plicatilis) có nguồn gốc từ Bỉ được lưu giữ giống bằng hệ thống ống Falcon 50ml tại Phòng thí nghiệm nuôi thức ăn tự nhiên thuộc Khoa Thủy sản, Đại Học Cần Thơ. Trước khi tiến hành thí nghiệm, luân trùng được nuôi tăng sinh từ ống Falcon 50ml lên đến bình thể tích 8 lít trong phòng thí nghiệm. Sau đó tiếp tục nhân lên đến số lượng cần thiết trong bể composite lớn hơn trong trại giống thực nghiệm. Nước 25‰ sử dụng cho thí nghiệm được pha từ nguồn nước mặn 100‰ được lấy từ khu vực ruộng muối ở Vĩnh Châu với nước ngọt cung cấp từ nhà máy nước Cần Thơ. Nước mặn 25‰ được xử lý bằng chlorin nồng độ 30 mg/L và sục khí liên tục trong thời gian 24-48 giờ. Sau đó, nước để lắng trong thời gian 24 giờ và được lọc qua lọc bông gòn đưa vào bể chứa. Nước được kiểm tra hàm lượng Chlor còn lại bằng thuốc thử Octolidin và trung hoà bằng Thiosulfate natri (Na 2 S 2 O 3 ) nếu còn Chlor trước khi sử dụng. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 105 2.2 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được thực hiện trên hệ thống tuần hoàn với 3 nghiệm thức khác nhau ở sự kết hợp với bể nước xanh, mỗi nghiệm thức có 3 lần lặp lại (hình 1) gồm: - Nghiệm thức 1 (đối chứng): không thả cá, không cấy tảo xanh trong bể kết hợp - Nghiệm thức 2: có thả cá và cấy tảo trong bể kết hợp (hay còn gọi là bể cá-tảo) nhưng không cho cá ăn - Nghiệm thức 3: có thả cá, cấy tảo trong bể kết hợp và có cho cá ăn Mật độ luân trùng được bố trí và duy trì trong suốt thời gian thí nghiệm ở mức thâm canh là 2.000 cá thể/mL. Ở nghiệm thức 2 và 3, mật độ tảo Chlorella được bố trí trong bể cá-tảo là 2 triệu tb/mL. Cá được bố trí với mật độ 2kg/m 3 với tỉ lệ cho cá ăn là 3% trọng lượng thân để có tốc độ tăng trưởng của tảo cao nhất (Trần Công Bình et al., 2004). Trong mỗi cụm thí nghiệm, tỉ lệ thể tích giữa bể cá-tảo và bể luân trùng là 20:1. Bộ lọc sinh học sử dụng trong hệ thống này bao gồm một ống tách bọt (protein skimmer) và một bể lọc sinh học chìm với giá thể là đá 1-2 cm. Hệ thống thí nghiệm được đặt trong nhà có mái che bằng tấm lợp trong suốt đảm bảo ánh sáng cho tảo phát triển. Các bể được sục khí liên tục và độ mặn trong bể được duy trì ở 25‰ trong suốt thời gian thí nghiệm. Hình 1: Sơ đồ mô tả bố trí thí nghiệm 2.3 Vận hành thí nghiệm Hệ thống thí nghiệm được vận hành theo chế độ tuần hoàn với tỉ lệ tuần hoàn của bể luân trùng là 500%/ngày (Suantika et al., 2000) và của bể cá-tảo là 25% (dựa theo kết quả thí nghiệm của Hàn Thanh Phong, 2002). Nước thải từ bể luân trùng được bơm qua bộ lọc sau đó đi vào bể cá-tảo rồi quay lại bể luân trùng. Nước từ bể cá-tảo chảy vào bể luân trùng sẽ mang theo tảo Chlorella làm thức ăn cho luân trùng. Với mức cho ăn tảo thích hợp là 100.000 tế bào/luân trùng/ngày (Trần Sương Ngọc, 2004), bể cá tảo theo thiết kế có thể cung cấp tối thiểu 5% nhu cầu thức ăn của luân trùng trong hệ thống. Bên cạnh tảo, thức ăn bổ sung cho luân trùng trong thí nghiệm là men bánh mì. Men được cho ăn bằng máy cho ăn tự động và lượng men được tính theo công thức do Suantika et al. (2000) đề nghị áp dụng cho thức ăn nhân tạo trong hệ thống nuôi luân trùng mật độ cao có thu hoạch hàng ngày: Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 106 m(g) = 0.035D t 0,415 * V Trong đó: m : lượng men bánh mì cho bể luân trùng trong một ngày (g) D t : Mật độ luân trùng tại thời điểm t (ct/ml). V: Thể tích bể nuôi (L). Mật độ luân trùng được theo dõi hàng ngày và khi mật độ vượt qua mức duy trì, một phần luân trùng sẽ được thu hoạch để đưa mật độ của chúng trở lại mức duy trì bằng cách thu lấy đi một thể tích nước tương ứng trong bể luân trùng và bù lại bằng nước sạch. 2.4 Thu thập số liệu Các chỉ tiêu thủy hoá như TAN, N-NO 2 - , N-NO 3 - , P-PO 4 3- được thu hàng ngày và phân tích theo APHA (1995). Nhiệt độ, ánh sáng và pH được đo 2 lần/ngày vào 8 giờ sáng và 2 giờ chiều bằng nhiệt kế thủy ngân, máy đo cường độ ánh sáng (LT lutron LX-103, Taiwan) và máy đo pH (Scan2, Eutech, Singapore). Mật độ tảo được xác định bằng buồng đếm Bürker theo công thức Số tế bào/ml = ((n1 + n2)/160) * 10 6 * d Trong đó: n1: số tế bào tảo ở buồng đếm thứ nhất n2: số tế bào tảo ở buồng đếm thứ hai d : hệ số pha loãng Mật độ luân trùng: được xác định hằng ngày vào buổi sáng bằng cách sử dụng micropipet, lấy 3 mẫu 50µl/bể; cố định và nhuộm màu bằng lugol. Sau đó đếm trên kính lúp, không đếm những con không bắt màu lugol (luân trùng chết). Tốc độ tăng trưởng tương đối (SGR-Specific growth rate, %/ngày) của luân trùng được tính theo công thức: SGR = (ln Nt – ln No)/t Trong đó: SGR : Tốc độ tăng trưởng tương đối của luân trùng Nt : Mật độ luân trùng, tảo tại thời gian t (ct/ml) No : Mật độ luân trùng, tảo ban đầu. t : Thời gian nuôi (ngày) 2.5 Xử lý số liệu Số liệu được xử lý sơ bộ với chương trình Excel và xử lý thống kê bằng phần mềm Statistica, version 6. Tất cả các số liệu đều được kiểm tra tính đồng nhất và phân phối chuẩn trước khi đưa vào xử lý one-way ANOVA. Sự khác biệt giữa các nghiệm thức được kiểm tra bằng Tukey HSD test. 3 KẾT QUẢ 3.1 Các yếu tố thủy lý Thí nghiệm kéo dài trong khoảng thời gian là 21 ngày. Điều kiện thủy lý của thí nghiệm được trình bày trong Bảng 1. Nhìn chung, giá trị trung bình của các yếu tố yếu tố nhiệt độ, pH và cường độ ánh sáng đều nằm trong giới hạn thích hợp cho sự phát triển của tảo và luân trùng. Tuy nhiên, nhiệt độ buổi chiều đôi khi vượt quá ngưỡng thích hợp cho sự phát triển của cả tảo và luân trùng (> 30°C). Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 107 Bảng 1: Giá trị trung bình của các yếu tố thủy lý Chỉ tiêu Giá trị trung bình Nhiệt độ sáng (°C) 26,75±1,53 Nhiệt độ chiều (°C) 29,36±0,99 Cường độ ánh sáng buổi sáng (lux) 18.036±4.385 Cường độ ánh sáng buổi chiều (lux) 44.393±7.195 pH sáng 7,55±0,23 pH chiều 7,70±0,30 3.2 Ảnh hưởng của bể nước xanh đến chất lượng nước trong hệ thống Không có sự khác biệt thống kê về hàm lượng TAN trung bình trong bể luân trùng giữa các nghiệm thức (Bảng 2). Hàm lượng TAN trong các bể cá-tảo tương đối ổn định trong suốt chu kỳ nuôi và thấp hơn nhiều so với TAN trong bể luân trùng. Hàm lượng N-NO 2 - và N-NO 3 - trong bể nuôi luân trùng đều cao hơn có ý nghĩa ở các nghiệm thức có thả cá-tảo so với nghiệm thức không thả cá-tảo. Tuy nhiên, hàm lượng N-NO 2 - ở tất cả các nghiệm thức đều nằm trong khoảng thích hợp cho sự phát triển của luân trùng. Bảng 2: Giá trị trung bình của các yếu tố thủy hoá Bể luân trùng Bể cá-tảo Chỉ tiêu NT1 NT2 NT3 NT1 NT2 NT3 TAN (ppm) 5,95±1,06 a 4,60±0,81 a 5,68±0,24 a 0,41±0,30 1,52±1,48 2,65±1,78 N-NO 2 - (ppm) 0,40±0,09 a 0,89±0,05 b 0,81±0,09 b 0,48±0,31 0,69±0,36 0,68±0,37 N-NO 3 - (ppm) 2,44±0,43 a 4,32±0,48 b 3,95±0,23 b 4,39±3,51 5,53±3,60 6,47±4,28 P-PO 4 3- (ppm) 0,41±0,08 a 0,39±0,07 a 0,47±0,02 a 0,16±0,07 0,23±0,13 0,31±0,17 Ghi chú: các trị số trên cùng một hàng với ký tự khác nhau để chỉ sự sai biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,01, Tukey HSD test) 3.3 Sự phát triển của tảo Chlorella Mật độ tảo ở hai nghiệm thức 2 và 3 giảm nhẹ ở ngày thứ 1 và 2. Sau đó, mật độ tảo thường xuyên duy trì trên mức bố trí ban đầu là 2 x 10 6 tb/ml (hình 2) mặc dù 25% sinh khối tảo được tiêu thụ hàng ngày bởi luân trùng nuôi trong hệ thống. Mật độ tảo trung bình ở nghiệm thức 2 và 3 lần lượt là 2,62±0,40 x 10 6 tb/ml và 3,36±0,95 x 10 6 tb/ml và mật độ cao nhất lần lượt 3,3 x 10 6 tb/ml và 5,7 x 10 6 tb/ml. Lượng tảo cung cấp cho luân trùng trung bình trong suốt chu kỳ thí nghiệm của nghiệm thức 2 và 3 lần lượt là 6,5% và 8,4% khẩu phần ăn của luân trùng, đều cao hơn mức tối thiểu dự kiến ban đầu là 5%. Ở nghiệm thức đối chứng (nghiệm thức 1) hầu như không có tảo phát triển trong bể kết hợp. - 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 123456789101112131415161718192021 Ngày Mật độ tảo (triệu tb/ml) NT 1 NT 2 NT 3 Hình 2: Biến động mật độ Chlorella ở các nghiệm thức Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 108 3.4 Sự phát triển của luân trùng Sự phát triển của luân trùng được trình bày ở Hình 3. Luân trùng ở nghiệm thức 1 (cho ăn 100% men bánh mì) phát triển kém nhất và không ổn định trong suốt quá trình nuôi (SGR = 0,02±0,04). Trong khi đó, luân trùng ở các nghiệm thức 2 và 3 phát triển nhanh hơn có ý nghĩa (P<0,05) và ổn định hơn với giá tr ị SGR lần lượt là 0,16±0,03 và 0,19±0,01 (Bảng 3). Năng suất luân trùng hàng ngày trung bình ở nghiệm thức 1 (161±37 ct/ml) thấp hơn có ý nghĩa (P<0,05) so với nghiệm thức 2 và 3 (356±69 ct/ml và 440±15 ct/ml). Nhìn chung, các chỉ tiêu phát triển của luân trùng như năng suất, tỉ lệ thu hoạch, tốc độ tăng trưởng ở nghiệm thức 3 đều cao hơn có ý nghĩa so với nghiệm thức 1 nhưng đối với nghiệm thức 2 thì sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê. Hình 3: Biến động mật độ luân trùng Bảng 3: Các chỉ tiêu năng suất và tăng trưởng của luân trùng ở thí nghiệm 1 Các chỉ tiêu NT 1 NT 2 NT 3 Năng suất trung bình hàng ngày (ct/ml/ngày) 161±37 a 356±69 b 440±15 b Tỉ lệ thu hoạch trung bình (%) 8,1±1,8 a 17,8±3,5 b 22,0±0,8 b Tốc độ tăng trưởng tương đối (%/ngày)(*) 0,02±0,04 a 0,16±0,03 b 0,19±0,01 b Tổng năng suất (ct/ml) 3.222±735 a 6.389±2.655 ab 8.795±302 b Hệ số trứng trung bình (%) 13,1±2,7 a 17,7±1,9 a 19,1±2,7 a (*) Chỉ tính khi mật độ quần thể cao hơn hoặc bằng mật độ duy trì Các trị số trên cùng một hàng của cùng một thí nghiệm với ký tự gi ống nhau để chỉ sự sai biệt không có ý nghĩa thống kê (P>0,05, Tukey HSD test) Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 109 4 THẢO LUẬN Hệ thống nuôi luân trùng tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh (bể cá-tảo) được thiết lập dựa trên mô hình hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn do Suantika (2001) đề xuất. Mục đích là tối ưu hoá hệ thống sản xuất luân trùng dựa trên ưu điểm của hệ thống tuần hoàn và tận dụng tối đa đặc tính sinh học của bể cá rô phi-tảo Chlorella trong việc cải thiện chất lượng nước và cung cấp thức ăn cho luân trùng. Theo Park (1991) và Sharma (1998), Chorella phát triển và phân cắt nhanh dưới điều kiện môi trường biến động nên hoàn toàn thích hợp để nuôi trong hệ thống tuần hoàn ngoài trời với các yếu tố thủy lý có sự biến động. Iriarte và Buitrago (1991) cho rằng tảo Chlorella có thể sử dụng muối ammonium, nitrat và urea cho tăng trưởng trong đó ammonium cho kết quả tốt nhất. Trong trường hợp nguồn ni- tơ có đồng thời ammonium, nitrat và urea thì Chlorella sẽ sử dụng ammonium trước còn nitrate và urea sẽ được tảo chuyển hoá thành ammonium trước khi hấp thu. Như vậy, khi kết hợp tảo Chlorella vào hệ thống nuôi, tảo sẽ hấp thu bớt ammonium trong hệ thống giúp cải thiện chất lượng nước. Tuy nhiên, kết quả khảo sát chất lượng nước trong thí nghiệm này chưa đủ để đánh giá tác động của bể cá- tảo trong việc cải thiện chất lượng nước trong hệ thống nuôi luân trùng tuần hoàn. Hàm lượng TAN (tổng đạm ammonium) trong các bể cá-tảo đều thấp hơn trong bể luân trùng (Bảng 2) mà nguyên nhân chủ yếu có lẽ là do sự pha loãng (bể cá-tảo có thể tích gấp 20 lần bể luân trùng). Hàm lượng TAN trong bể cá - tảo ở nghiệm thức 2 và 3 cao hơn ở nghiệm thức 1 (không cá-tảo) có lẽ là do chất thải của cá và từ sự phân huỷ xác cá chết, tảo chết trong bể cá-tảo của hai nghiệm thức này. Bên cạnh đó, hàm lượng TAN và N-NO 2 - trong bể cá-tảo của nghiệm thức 1 thấp, trong khi hàm lượng N-NO 2 - ở nghiệm thức 2 và 3 cao hơn có ý nghĩa. Điều này có thể là do sự hiện diện của tảo Chlorella trong nghiệm thức 2 và 3 có thể ức chế hoạt động của các vi khuẩn nitrate hoá trong lọc sinh học do tiết ra chất kháng khuẩn Chlorellin. Trần Công Bình et al. (2004) đã khảo sát sự phát triển của tảo Chlorella trong bể cá-tảo với nguồn dinh dưỡng cho tảo từ thức ăn của cá rô phi và nhận thấy tảo phát triển tốt nhất ở tỉ lệ cho cá ăn là 3% trọng lượng thân/ngày. Tuy nhiên, khi kết hợp với bể nuôi luân trùng trong hệ thống nuôi tuần hoàn, bể cá-tảo phải nhận một lượng dinh dưỡng rất lớn từ chất thải của luân trùng. Như vậy, trong hệ thống này, nếu vẫn cho cá ăn với một lượng bằng 3% trọng lượng thân/ngày thì nguồn dinh dưỡng trong bể cá-tảo có thể trở nên dư thừa không cần thiết và có thể gây hại cho sự phát triển của luân trùng trong hệ thống. Theo Fulks và Main (1991) NH 3 là một trong những yếu tố hạn chế sự phát triển quần thể luân trùng trong hệ thống nuôi luân trùng. Kết quả thí nghiệm cho thấy việc cho cá ăn ở mức 3% trọng lượng thân/ngày (nghiệm thức 3) giúp tảo phát triển tốt hơn nhưng hàm lượng N-NH 3 trong hệ thống vẫn luôn nằm trong khoảng cho phép đối với luân trùng (N-NH 3 ≤ 1ppm, theo Hoff và Snell (2004)). Hệ quả là tỉ lệ tảo trong khẩu phần thức ăn của luân trùng trong nghiệm thức 3 cao hơn trong nghiệm thức 2 (8,4% > 6,5%) và làm tăng năng suất thu hoạch luân trùng. Các chỉ tiêu phát triển của luân trùng như năng suất, tỉ lệ thu hoạch, tốc độ tăng trưởng ở nghiệm thức 3 đều cao hơn có ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng (Bảng 3). Kết quả thí nghiệm cho thấy, việc thu hoạch một lượng cố định 25% sinh khối tảo/ngày giúp quần thể tảo duy trì mật độ ở mức vừa phải (mật độ trung bình Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 110 2,62±0,40 và 3,36±0,95 triệu tb/ml cho nghiệm thức 2 và 3), không phát triển quá cao đến pha suy tàn (Hình 2). Việc cung cấp tảo đều đặn làm thức ăn cho luân trùng trong hệ thống có lẽ là nguyên nhân quan trọng giúp quần thể luân trùng phát triển ổn định trong nghiệm thức 2 và 3. Hình 2 và 3 cho thấy, khi kết thúc thí nghiệm (do sự suy tàn của quần thể luân trùng trong nghiệm thức 1) quần thể tảo và luân trùng ở nghiệm thức 2 và 3 vẫn còn phát triển ổn định và hoàn toàn có thể kéo dài thời gian nuôi thêm nữa. Như vậy, việc kết hợp bể nước xanh vào hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn sử dụng thức ăn chính là men bánh mì có thể làm tăng năng suất nuôi và tính ổn định của hệ thống nhờ vào khả năng của tảo Chlorella chuyển đổi chất thải trong hệ thống thành thức ăn cung cấp cho luân trùng. Hình 4: Hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1 Kết luận Hoàn toàn có thể thiết lập một hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể cá rô phi-tảo Chlorella như được mô tả theo nghiệm thức 3 của thí nghiệm. Hệ thống nuôi này bao gồm ba thành phần chính là bể nuôi luân trùng, bộ lọc sinh học (có ống tách bọt) và bể cá rô phi - tảo Chlorella (bể nước xanh ) với tỉ lệ bể cá-tảo và bể luân trùng là 20:1 (hình 4) Trong bể nước xanh, cá rô phi (30-50g/con) được thả với mật độ 2kg/m 3 và cho ăn mỗi ngày với lượng thức ăn bằng 3% trọng lượng thân. Việc cho cá ăn là cần thiết để duy trì hàm lượng chất dinh dưỡng trong nước cao giúp tảo Chlorella phát triển mạnh góp phần nâng cao năng suất luân trùng. Bể cá-tảo với mật độ tảo Chlorella ban đầu là 2 triệu tb/ml có thể cho thu hoạch ổn định với tỉ lệ 25% sinh khối/ngày. Sinh khối tảo từ bể cá - tảo này có khả năng đáp ứng được 8,4% nhu cầu thức ăn của luân trùng trong hệ thống nuôi. Hệ thống này có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài (từ 21 ngày trở lên) với mật độ luân trùng duy trì là 2.000 ct/ml và có thể cho tỉ lệ thu hoạch hàng ngày khoảng 22% quần thể luân trùng duy trì, tương đương sức sản xuất là 440 ct/ml bể luân trùng/ngày. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 111 5.2 Đề xuất Hệ thống nuôi thâm canh tuần hoàn kết hợp này tương đối phức tạp trong thiết kế và vận hành, cần tiếp tục nghiên cứu cải tiến hệ thống theo hướng đơn giản hoá, ví dụ như giảm bớt hệ thống lọc sinh học. Với mức thu sinh khối tảo là 25%/ngày từ bể cá-tảo, mật độ tảo trong bể vẫn tiếp tục tăng cao hơn mật độ tảo duy trì trong suốt thời gian sản xuất. Do vậy cần tiếp tục khảo sát khả năng nâng cao tỉ lệ thu hoạch tảo trong hệ thống, tức là khả năng giảm tỉ lệ thể tích giữa bể cá-tảo và bể luân trùng. Tiếp tục nghiên cứu năng suất, chất lượng và giá thành nuôi luân trùng trong hệ thống này với các mật độ tảo duy trì cao hơn (> 2 triệu tb/ml) và các mật độ luân trùng duy trì khác nhau. CẢM TẠ Các tác giả chân thành cảm ơn sự hỗ trợ nhiệt tình của các đồng nghiệp trong quá trình thực hiện thí nghiệm và phân tích mẫu như Trần Tấn Huy, Hoàng Phước Thành, Nguyễn Lê Hoàng Yến và Huỳnh Trường Giang. Các thí nghiệm được thực hiện trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp Bộ “Nghiên cứu hệ thống nuôi luân trùng năng suất cao và ổn định thích hợp với điều kiện Việt Nam”, mã số: B2003-31-61 cùng với sự hỗ trợ phương tiện kỹ thuật của Chương trình hợp tác nghiên cứu VLIR-IUC giai đoạn 2 thuộc đề tài VLIR-R1.2 “Microbial management in crustacean larviculture” do Tổ chức hợp tác các trường đại học phía Bắc Vương Quốc Bỉ (VLIR) tài trợ TÀI LIỆU THAM KHẢO APHA, 1995. Standard method for examination of water and wastewater. 9th Edition, United Book Press, USA. Fukusho, K., 1989. Biology and mass production of the rotifer, Brachionus plicatilis II. Int. J. Aqu. Fish. Technology 1, pp.92-299. Fulks, W. and K. Main, 1991. The design and operation of commercial-scale live feeds production system. In: W. Fulks, K. Main (eds), Rotifer and microalgae culture system. Proceeding of a US-Asia workshop. The Oceanic Institute, HI, pp: 25-52. Hagiwara, A, W.G. Gallardo, M. Assavaaree, T. Kotani and A.B. de Araujo. 2001. Live food production in Japan: recent progress and future aspects. Aquaculture 200, pp: 111-127. Hàn Thanh Phong, 2002. Nuôi luân trùng (Brachionus plicatilis) trong hệ thống nuôi kết hợp tảo - cá rô phi. Chuyên đề tốt nghiệp, Khoa Thủy Sản, Đại học Cần Thơ. Hirata, S. Yamasaki, S. Kadowaki, I. Hirata and K. Mae, 1979. Marine zooplakton culture in a feedback system. In: E. Steznzka-Julewicz, T. Backiel, E. Jaspers and G. Persoone (Eds.): Cultivation of fish fry and its live food. European Mariculture society, Bredene, pp: 377-388. Hoff, H. and T. W. Snell, 2004. Plankton culture manual. The 6 th edition. Florida Aqua Farms, Florida,126 p. Iriarte, F. and E. Buitrago, 1991. Determination of concentration and optimal nitrogen source for Chlorella sp. cultures used as inoculant for massive cultures. MEM SOC CIENC NAT SALLE 51 (135-136), pp: 181-193. Ito, T., 1960. On the culture of mixohaline rotifer Brachionus plicatilis O.F. Muller in the sea water. Rep. Fac. Fish. Pref. Univ. Mie 3, pp:708-740 (English abstract) [...]... ăn lên sự tăng trưởng quần thể tảo Chlorella trong điều kiện bể nuôi Tạp chí khoa học Đại Học Cần Thơ 2004 – Chuyên ngành thủy sản, trang 307-317 Trần Sương Ngọc, 2004 Bước đầu tìm hiểu khả năng thu sinh khối tảo luân trùng (Brachionus plicatilis) trong hệ thống nuôi kết hợp luân trùng, tảo và cá Rô phi Luận văn thạc sĩ chuyên ngành nuôi trồng thủy sản, Khoa Thủy sản, Đại Học Cần Thơ Watanabe, T.,...Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ Kureha, N., K Maruyama and A Tengai, 1977 Technical problem of the mass culture of marine rotifer in the Hakatajima Station Notes tech Devel SISFFA Lubzens,... Proceedings of a U.S.- Asia Workshop: Rotifer and microalgae culture systems Honolulu HI 1991, pp:61-71 Suantika, G., 2001 Development of a recirculation systemfor the mass culturing of the rotifer (Brachionus plicatilis) PhD thesis Gent University, Gent, Belgium Suantika, G., P Dhert, M Nurhudah, P Sorgeloos, 2000 High-density production of the rotifer Brachionus plicatilis in a recirculation system: . Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 102-112 Trường Đại học Cần Thơ 102 NUOI LUAN TRUNG (Brachionus plicatilis) THÂM CANH TRONG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN KẾT HỢP VỚI BỂ NƯỚC XANH Trần Công. nhau ở sự kết hợp với bể nước xanh gồm đối chứng (không có nước xanh), bể nước xanh có cho cá ăn và bể nước xanh không cho cá ăn. Kết quả nghiên cứu cho thấy hoàn toàn có thể kết hợp bể nước xanh. chất thải trong hệ thống thành thức ăn cung cấp cho luân trùng. Hình 4: Hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1 Kết luận Hoàn toàn