điều tra, nghiên cứu tảo độc gây hại ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra - ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường tới sự phát triển của

Tốc độ phân chia tế bào Pseudo-nitzschia pungens tại 4 cường độ ánh sáng khác nhau Như vậy, từ 4 mức cường độ ánh sáng đã thí nghiệm thì sự phát triển của loài tảo Pseudo-nitzschia pun

Viện tài nguyên và môi trường biển

-0o0 -

Đề tài cấp nhà nước kc-09-19 “Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại ở một số vùng nuôi trồng

thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu

những tác hại do chúng gây ra”

Chủ nhiệm đề tài: TS Chu Văn Thuộc

Báo cáo chuyên đề

ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường

Tới sự phát triển của tảo silic Pseudo-nitzschia pungens

trong điều kiện phòng thí nghiệm

6132-25

02/10/2006

Hải Phòng, tháng 4/2006

Mục Lục

Mục Lục i

Danh mục các chữ viết tắt ii

I Mở Đầu .1

II đối tượng và Phương pháp nghiên cứu .2

2.1 Đối tượng nghiên cứu 2

2.2 Phương pháp nghiên cứu 2

2.2.1 Phương pháp thu mẫu tảo độc hại (tảo sống) ngoài hiện trường 2

2.2.2 Phương pháp phân lập, làm sạch và giữ giống tảo trong điều kiện phòng thí nghiệm 3

2.2.2.1 Phương pháp phân lập và làm sạch 3

2.2.2.2 Phương pháp giữ giống tảo độc hại trong phòng thí nghiệm 3

2.2.3 Phương pháp thiết kế thí nghiệm 4

2.2.3.1 Thí nghiệm ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới sự phát triển của tảo 4

2.2.3.2 Thí nghiệm ảnh hưởng của độ mặn tới sự phát triển của tảo 4

2.2.3.2 Thí nghiệm ảnh hưởng nhiệt độ tới sự phát triển của tảo 4

2.2.3.3 Thí nghiệm ảnh hưởng của muối dinh dưỡng tới sự phát triển của tảo 5

2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 5

III Kết quả và thảo luận 6

3.1 Phân lập, nuôi thành công một số loài tảo silic và sự phát triển của vi tảo 6

3.1.1 Phân lập và nuôi thành công một số loài tảo silic 6

3.1.2 Sự phát triển của tảo 6

3.2 ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới sự phát triển của tảo P pungens 7

3.2.1 Sự phát triển của tảo Pseudonitzschia pungens tại 4 cường độ ánh sáng 8

3.2.2 Tốc độ phân chia tế bào P Pungens tại 4 cường độ ánh sáng 9

3.3 ảnh hưởng của độ mặn tới sự phát triển của tảo P pungens 10

3.3.1 Sự phát triển của tảo P pungens tại các độ mặn trong thí nghiệm 11

3.3.2 Tốc độ phân chia tế bào tảo P pungens tại các độ mặn trong thí nghiệm 12

3.4 ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự phát triển của tảo P pungens 13

3.4.1 Sự phát triển của loài tảo P pungens trong thí nghiệm 14

3.4.2 Tốc độ phân chia tế bào tảo P pungens trong thí nghiệm 16

3.5 ảnh hưởng của muối dinh dưỡng tới sự phát triển của loài tảo P pungens 17

3.5.1 ảnh hưởng của muối dinh dưỡng NO 3 - 17

3.5.2 ảnh hưởng của muối dinh dưỡng PO 4 -3 22

3.5.3 ảnh hưởng của muối dinh dưỡng SiO 3 2- 27

3.6 Vài nhận định về một số yếu tố môi trường chính có ảnh hưởng tới sự phát triển của tảo .32

IV Kết luận và kiến nghị 34

4.1 Kết luận 34

4 2 Kiến nghị 34

V Tài liệu tham khảo 36

5.1 Tài liệu tiếng Việt: 36

5.2 Tài liệu tiếng Anh: 37

Phụ Lục 39

I Mở đầu

Tảo độc hại đã và đang gây nhiều thiệt hại về kinh tế, sức khoẻ con người cũng như ảnh hưởng mạnh mẽ đến môi trường sinh thái các vùng thuỷ vực Khi

bùng phát về số lượng tế bào thì chúng thường làm cạn kiệt lượng ôxi hoà tan, làm

tăng hàm lượng amoniac, làm tắc nghẽn và phá huỷ mang cá… Đặc biệt khi các loài

tảo có khẳ năng sản sinh độc tố mà bùng phát về số lượng thì nó đặc biệt nguy hiểm,

ngay cả tới tính mạng con người vì khi bùng phát về số lượng thì khẳ năng tích luỷ

độc tố trong các sinh vật biển mà đặc biệt là những loài hai mãnh vỏ, gây độc đối

với người khi sử dụng chúng làm thức ăn Hơn nữa, hiện tượng nở hoa của tảo gần

đây đang ngày càng gia tăng cả về tần số xuất hiện và phân bố địa lý, do đó việc

nghiên cứu về tảo độc hại nói chung và nghiên cứu về sinh thái loài nói riêng đang

là một vấn đề mang tính cấp thiết

Sự nở hoa của tảo phụ thuộc rất lớn vào môi trường nói chung và các yếu tố môi

trường nói riêng Đặc bịêt đối với những loài tảo thuộc ngành tảo silic thì làm lượng

silic hoà tan trong môi trường là nhân tố quan trọng kích thích hoặc kìm hãm sự

phát triển của chúng Điều này cũng thấy được trong tự nhiên, các loài tảo silic

thường gây nở hoa ở các vùng gần bờ và cửa sông vì đây là những vùng có hàm

lượng silicat nhiều hơn so với các vùng ngoài khơi xa, do chúng được rửa trôi từ

trong thềm lục địa theo các sông, suối và đưa ra ngoài biển Đặc biệt khi trời có thời

tiết mưa nhiều và kéo dài vài ngày, khi nắng to sẽ rất dễ xảy ra hiện tượng nở hoa

của tảo, điều này đã giải thích rất rõ về mối liên hệ giữa các yếu tố môi trường và

vai trò tác động quyết định tới sự nở hoa của tảo: trời mưa thì lục địa bị rữa trôi các

chất dinh dưỡng trên bề mặt theo các sông suối đổ ra biển, khi gặp nắng to tức đã có

cường độ ánh sáng mạnh và nhiệt độ đang thấp chuyển lên cao nên tất cả các điều

kiện đó tạo môi trường kích thích cho sự phát triển của tảo và khi nó phát triển mạnh

thì gây ra hiện tượng nở hoa tảo, gây ảnh hưởng tới các sinh vật khác sống trong khu

vực cũng như ảnh hưởng mạnh mẽ tới môi trường tại thuỷ vực đó

Vậy, sự nở hoa của tảo do những yếu tố nào gây ra và những yếu tố đó có cộng

hưởng với nhau không hay kìm hãm lẫn nhau, yêú tố nào có tác động mạnh hơn và

mức độ tác động của từng yếu tố tác động lên sự phát triển của tảo như thế nào? tất

cả các câu hỏi đó đang được các nhà khoa học làm sáng tỏ Do đó việc nghiên cứu

tác động của các yếu tố môi trường lên sự phát triển của các loài tảo độc hại nói

chung và với tảo silic nói riêng là một việc hết sức có ý nghĩa trong qúa trình tìm ra

cơ chế bùng phát mật độ tế bào, tiến tới đề ra các giải pháp phòng ngừa và giảm

thiểu các tác hại của chúng gây ra Cao hơn nữa, có thể điều khiển được sự nở hoa

của tảo trong tương lai Xuất phát từ điều này, chúng tôi đã thực hiện nội dung

nghiên cứu “ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường tới sự phát triển của tảo

silic Pseudo-nitzchia pungens trong điều kiện phòng thí nghiệm”

II đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là hai loài tảo Pseudo-nitzschia pungens và loài tảo

Pseudo-nitzchia pseudodelicatissima thuộc ngành tảo silic

(bacillariophyta), lớp tảo silic (bacillariophyceae), chi tảo silic

Pseudo-nitzschia

- Loài tảo Pseudo-nitzchia pungens có vỏ cấu trúc đối xứng, hai đỉnh tế bào tròn,

chiều dài mặt vỏ: 80-116 àm, chiều rộng 2-3.8 àm, thường tồn tại ở dạng chuỗi, phân bố phổ biến ở vùng ven biển Việt Nam, loài thường gặp ở nhiệt độ từ 20 đến

320C, độ muối từ 14.5 đến 34.5%o [J Larsen anh N L Nguyen, 2004] Đã được chúng tôi phân lập từ mẫu thu tại khu vực biển ven bờ Đồ Sơn, Hải Phòng ngày 16/06/2004

- Loài tảo Pseudo-nitzchia pseudodelicatissima có khẳ năng hình thành sự nở hoa

ở phạm vi lớn, loài phát triển mạnh nhất trong điều kiện độ muối 25‰ và nhiệt độ

250C, hoặc cao hơn, là loài rộng nhiệt và rộng muối [J Larsen anh N L Nguyen, 2004], đã được chúng tôi phân lập từ mẫu thu tai khu vực Cát Bà, Hải Phòng ngày 21/10/2004

Các loài tảo đã được phân loại tới loài trên kính hiển vi điện tử bởi các chuyên gia Nhật Bản và được kiểm trứng bằng phương pháp sinh học phân tử

- Mẫu tảo sống được thu bằng lưới vớt thực vật phù du với mắt lưới 20àm, sau

đó bảo quản mẫu trong điều kiện mát (15 - 22oC bằng đá lạnh) và đưa ngay về phòng thí nghiệm để tiếp tục xử lý

- Thu mẫu tảo bám đáy để nuôi bằng cách: ngắt nhẹ các tản rong biển hoặc cành san hô chết cho vào lọ, bổ sung nước biển lọc, sau đó giữ trong điều kiện mát bằng đá lạnh rồi đưa ngay về phòng thí nghiệm

Trước khi phân lập, để mẫu tảo sống trong “buồng nuôi” có điều kiện môi trường tương đối ổn định về nhiệt độ, cường độ ánh sáng

2.2.2 Phương pháp phân lập, làm sạch và giữ giống tảo trong điều kiện phòng

thí nghiệm

2.2.2.1 Phương pháp phân lập và làm sạch

- Tiến hành phân lập, nhặt tế bào bằng pipet pasteur đã qua xử lý đèn cồn,

phân lập mẫu tảo trên kính hiển vi đảo ngược Tiến hành “rửa” các tế bào đã phân lập được qua nước biển lọc nhiều lần Sau đó chuyển ngay chúng vào môi trường nuôi Tiếp theo, cấy từng tế bào vào từng "giếng" của "vỉ nuôi" và nuôi trong điều kiện môi trường ổn định trong buồng nuôi Sau khi số lượng tế bào tảo trong các giếng nuôi đã tăng lên thì chuyển sang các ống nghiệm có thể tích lớn hơn, nếu tảo phân lập chưa được thuần thì phải tiến hành phân lập lại Tiếp tục chuyển mẫu nuôi sang các bình tam giác có thể tích lớn hơn (100; 250 ml) khi mật độ tảo trong các ống nghiệm đã phát triển cao

Kiểm tra sự sinh trưởng và phát triển của các mẫu nuôi hàng ngày bằng cách

đếm số lượng tế bào dưới kính hiển vi đảo ngược

2.2.2.2 Phương pháp giữ giống tảo độc hại trong phòng thí nghiệm

Sau khi đã có nguồn giống tảo qua phân lập thì việc khó khăn và rất quan trọng tiếp theo là làm giầu và giữ giống Việc giữ giống tảo thường phải kết hợp

đồng thời nhiều yếu tố môi trường như:

- Điều kiện vô trùng: điều quan trọng trước tiên là tránh bị lây nhiễm các

loài khác Các dụng cụ nuôi (thuỷ tinh, nhựa), môi trường dinh dưỡng, nước biển

đều phải được khử trùng Trong một số trường hợp để tránh bị kết tủa nước biển do khử trùng bằng nồi áp suất thì sử dụng phương pháp khử trùng qua màng lọc

- Chiếu sáng và nhiệt độ: để duy trì và giữ giống tảo, thông thường ta chọn

phương án dùng ánh sáng yếu và nhiệt độ 15-200C để hạn chế sự sinh trưởng và phát triển của chúng Buồng nuôi phải có trang thiết bị điều khiển và duy trì được ánh sáng và nhiệt độ

- Cấy truyền: tần số cấy truyền phụ thuộc vào điều kiện giữ giống và tuỳ

thuộc loài tảo Các dạng tảo đơn bào và tảo dạng sợi không chuyển động có thể được

cấy truyền với tần số thưa hơn so với các loài có roi Theo dõi giống thường xuyên

để cấy truyền vào thời gian phù hợp

- Môi trường dinh dưỡng: có nhiều loại môi trường dinh dưỡng dùng cho

nuôi tảo trong điều kiện phòng thí nghiệm Nhưng để đảm bảo tốt cho sự sinh trưởng của tảo thì cần lưu ý một số điểm:

+ Nồng độ muối (NaCl), thường phụ thuộc vào nguồn gốc sinh thái của chính cơ thể tảo

+ Nguồn nitơ, cacbon, phốt phát, và một số ion khác

+ pH và yếu tố vi lượng khác như vitamin

2.2.3 Phương pháp thiết kế thí nghiệm

2.2.3.1 Thí nghiệm ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới sự phát triển của tảo

Thí nghiệm được tiến hành tại 4 mức cường độ ánh sáng khác nhau ( 500lux, 1000lux, 2000lux và 3000lux), các yếu tố môi trường khác được duy trì ổn định như sau: Chu kỳ sáng : tối là 14h : 10h Nhiệt độ ~240C; S = 24‰ hoặc tuỳ loài; pH~7,8 Tảo được nuôi trong môi trường K Tại mỗi cường độ ánh sáng, thí nghiệm được lặp lại 3 lần với 3 lọ giống nhau về thể tích và mật độ tế bào giống

Hàng ngày kiểm tra sự phát triển của tảo bằng cách đếm số lượng tế bào dưới kính hiển vi trên buồng đếm Sedgewick-Rafter thể tích 1ml

2.2.3.2 Thí nghiệm ảnh hưởng của độ mặn tới sự phát triển của tảo

Thí nghiệm được tiến hành tại 7 độ mặn khác nhau (S1=5‰; S2=10‰; S3= 15‰ ; S4=20‰; S5=25‰; S6=30‰ và S7=35‰), cường độ ánh sáng 3000lux và các yếu tố môi trường khác được duy trì ổn định như sau: Chu kỳ sáng : tối là 14h : 10h Nhiệt độ ~240C; pH~7,8 Tảo được nuôi trong môi trường K Tại mỗi độ mặn, thí nghiệm được lặp lại 3 lần với 3 lọ giống nhau về thể tích và mật độ tế bào giống Mật độ tế bào tảo được kiểm tra 2 ngày một lần bằng cách đếm số lượng tế bào dưới kính hiển vi trên buồng đếm Sedgewick-Rafter thể tích 1ml

2.2.3.3 Thí nghiệm ảnh hưởng nhiệt độ tới sự phát triển của tảo

Thí nghiệm được tiến hành tại 4 mức nhiệt độ khác nhau (35; 30; 25 và 200C), các yếu tố môi trường khác được duy trì ổn định như sau: Chu kỳ sáng : tối là 14h : 10h; cường độ ánh sáng là 3000Lux; S = 24‰ hoặc tuỳ loài; pH~7.8 Tảo được nuôi trong môi trường K Tại mỗi mức nhiệt độ, thí nghiệm được lặp lại 3 lần với 3 lọ giống nhau về thể tích và mật độ tế bào giống

Kiểm tra sự phát triển của tảo bằng cách đếm số lượng tế bào tảo hai ngày một lần dưới kính hiển vi trên buồng đếm Sedgewick-Rafter thể tích 1ml

2.2.3.4 Thí nghiệm ảnh hưởng của muối dinh dưỡng tới sự phát triển của tảo

Mỗi loại muối dinh dưỡng được thí nghiệm tại hai nồng độ khác nhau: nồng

độ thứ nhất (N1) thấp hơn nồng độ môi trường chuẩn (K) là 2 lần, nồng độ thứ hai (N3) là cao hơn nồng độ môi trường 2 lần và nồng độ môi trường chuẩn (N2) là nồng độ đối chứng Các yếu tố môi trường khác được giữ ổn định: Cường độ ánh sáng là 3000Lux; Chu kỳ sáng : tối là 14h : 10h Nhiệt độ ~240C; S = 24‰ hoặc tuỳ loài; pH~7,8 Tại mỗi nồng độ muối dinh dưỡng, thí nghiệm được lặp lại 3 lần với 3

lọ giống nhau về thể tích và mật độ tế bào giống Trước khi đặt thí nghiệm thì nồng

độ các muối dinh dưỡng (NO3-; PO4-3; NO22-; NH4+; SiO32-) được đo và mẫu nước

được lấy ra 3 lần tại các giai đoạn: đầu pha log, cuối pha log và cuối pha cân bằng

để kiểm tra nồng độ các muối dinh dưỡng (NO3-; PO4-3; SiO32-)

Kiểm tra sự phát triển của tảo bằng cách đếm số lượng tế bào tảo hai ngày một lần dưới kính hiển vi trên buồng đếm Sedgewick-Rafter thể tích 1ml

2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu

- Số liệu được cập nhật, tính toán và vẽ đồ thị bằng phần mềm EXCEL

- Kết quả thí nghiệm được kiểm tra độ tin cậy bằng phương pháp phân tích ANOVA một yếu tố dựa trên chương trình thống kê trong phần mềm EXCEL (tools-Analysis-ANOVA one way):

Giả thiết H0 là yếu tố thí nghiệm không có ảnh hưởng thật sự với sự phát triển của tảo Nếu kết quả thí nghiệm có Ftính toán > Ftra bảng thì giả thiết H0 bị bác bỏ hay yếu tố thí nghiệm có ảnh hưởng thật sự tới sự phát triển của loài tảo thí nghiệm với

độ tin cậy là 95% (α = 0,05) Nếu kết quả thí nghiệm có Ftính toán < Ftra bảng thì giả thiết

H0 được chấp nhận hay kết quả khác nhau trong các thí nghiệm chỉ là ngẫu nhiên

- Hệ số tương quan được tính bằng phương pháp phân tích tương quan hồi quy tuyến tính một lớp trên chương trình thống kê trong phần mềm EXCEL (tools-Analysis-regression)

- Tốc độ phân chia tế bào được tính theo công thức:

T = (Mn+1 – Mn)/ Mn

Trong đó: T : tốc độ phân chia tế bào

Mn : số lượng tế bào ngày đếm n

Mn+1 : số lượng tế bào ngày đếm n+1

Hình 3 Thí nghiệm nghiên cứu sinh thái tảo

III Kết quả nghiên cứu và thảo luận

3.1 Phân lập, nuôi thành công một số loài tảo silic và sự phát triển của vi tảo

3.1.1 Phân lập và nuôi thành công một số loài tảo silic

Cùng với quá trình thu mẫu tảo phù du thì chúng tôi đã đồng thời thu mẫu tảo sống tại hai trạm thu mẫu là Đồ Sơn và Cát Bà, sau 12 tháng thu mẫu và phân lập các loài tảo độc hại thì chúng tôi đã phân lập và nuôi thành công 8 chủng tảo silic Sau khi thực hiện phân loại bằng kính hiển vi điện tử và kiểm tra bằng phương pháp sinh học phân tử thì trong 8 chủng tảo đã được phân lập có 3 loài tảo silic, đó là:

nitzschia pungens; nitzschia pseudodelicatissima và loài nitzschia delicatissima

Pseudo-Sau khi phân lập và nuôi thành công 3 loài tảo silic trên thì chúng tôi đã tiến hành các thí nghiệm về ảnh hưởng của các một số yếu tố môi trường tới sự phát triển của loài, nhưng do điều kiện phòng thí nghiệm chưa có đầy đủ các trang thiết bị nên chúng tôi gặp khó khăn trong việc theo dõi sự phát triển của các loài tảo có kích

thước nhỏ như loài tảo Pseudo-nitzschia delicatissima, do đó chúng tôi chỉ thực hiện các thí nghiệm với 2 loài tảo: Pseudo-nitzschia pungens và Pseudo-nitzschia

pseudodelicatissima, trong 2 loài tảo đã được thí nghiệm thì chỉ có loài tảo nitzschia pungens là thu được một số kết quả khá khả quan Do vậy, báo cáo này chỉ

Pseudo-phân tích ảnh hưởng của các yếu tố môi trường tới sự phát triển của tảo silic thông

qua các kết quả thí nghiệm đối với loài tảo Pseudo-nitzschia pungens

3.1.2 Sự phát triển của tảo

Sự sinh trưởng và phát triển của vi tảo đã được đề cập bởi nhiều tác giả khác nhau, Đặng Đình Kim (1999) , nhìn chung sự phát triển của vi tảo là một đường cong gồm 4 giai đoạn hay 4 pha như hình 4

Hình4 Đường cong sinh trưởng của vi tảo

Theo đường cong sinh trưởng của vi tảo và các kết quả thí nghiệm ta thấy:

- Pha lag: tảo bắt đầu thích nghi với môi trường nuôi, bắt đầu hấp thu chất dinh dưỡng và tiến hành phân cắt tế bào nhưng với tốc độ chậm, nếu môi trường mới thay

đổi qúa nhiều so với môi trường sống cũ của tảo thì thời gian trong giai đoạn này rất dài, thậm chí tảo có thể chết

- Pha log: quần thể tế bào tảo đã thích nghi với môi trường nuôi, mật độ tăng nhanh với tốc độ theo hàm số mũ, kích thước tế bào lớn, sắc tố nhiều và chuyển

động mạnh, chuỗi tế bào dài, nhìn mắt thường bên ngoài có xuất hiện nhiều khí trên thành bình, có thể do tảo hấp thụ chất dinh dưỡng mạnh, quang hợp xảy ra tốt và phân chia tế bào mạnh, thời gian trong pha này là rất tốt để dùng làm giống cho các thí nghiệm hay chuyển sang môi trường nuôi mới

- Pha cân bằng: mật độ tế bào không tăng, ổn định trong một thời gian nhất định Quá trình quang hợp và phân chia tế bào vẫn xảy ra trong suốt giai đoạn này nhưng

số lượng tế bào mới sinh ra gần bằng với số lượng tế bào chết đi, đầu pha cân bằng

là giai đoạn tốt để thu sinh khối tế bào làm nguyên liệu cho phân tích độc tố cũng như phân tích ADN

- Pha suy tàn: mật độ tế bào giảm đi nhanh chóng và chết, chúng ta có thể quan sát hiện tượng kết lắng đáy hoặc mất dần sắc tố tảo Nguyên nhân do sự già của tảo

và môi trường cạn dinh dưỡng

3.2 ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới sự phát triển của tảo P pungens

Vi tảo là thực vật bậc thấp có khả năng quang hợp, hấp thu ánh sáng và các chất vô cơ khác nhau từ môi trường xung quanh để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ cấu tạo tế bào và cung cấp cho các quá trình hoạt động của tế bào Do vậy cường

độ ánh sáng cũng như thời gian sáng có vai trò rất quan trọng đối với sự sinh trưởng

và phát triển của tảo nói chung và loài tảo Pseudo-nitzschia pungens nó riêng Góp

Pha Log

Pha Lag

Pha suy tàn

Pha cân bằngMĐTB

Thời gian

phần làm sáng tỏ hơn sự ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới sự phát triển của loài

Pseudo-nitzschia pungens thì chúng ta đi vào phân tích các kết quả thí nghiệm đã

đạt được qua thời gian thực hiện đề tài Tiến hành thí nghiệm theo phương pháp đã thiết lập, sau 28 ngày thí nghiệm

chúng tôi đã thu được một số kết quả về sự phát triển của loài tảo Pseudo-nitzschia

pungens tại các mức cường độ ánh sáng khác nhau được thể hiện trên hình 4

Kết quả thí nghiệm được kiểm tra độ tin cậy bằng phương pháp phân tích

ANOVA một yếu tố và kiểm tra mối tương quan bằng phương pháp tính hệ số tương

quan hồi quy một lớp, kết thu được cho thấy: Ftính toán = 3,672 > F0.05 = 2,728 và R =

0,94

0 20000

Hình 4 ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới loài Pseudo-nitzschia pungens

Vậy, yếu tố CĐAS có ảnh hưởng thật sự tới sự phát triển của loài tảo

Pseudo-nitzschia pungens và yếu tố cường độ ánh sáng với sự phát triển của tảo có mối

tương quan tuyến tính thuận rất chặt Kết luận này trùng với kết quả đã nghiên cứu

trước đây của các tác giả Nguyễn Minh Huyền và Chu Văn Thuộc, 2001

Để thấy rõ sự ảnh hưởng của yếu tố cường đọ ánh sáng tới sự phát triển của

loài tảo Pseudo-nitzschia pungens thì chúng ta đi vào phân tích phân tích sự tăng

trưởng số lượng tế bào tảo và tốc độ phân chia tế bào tại 4 cường độ ánh sáng

3.2.1 Sự phát triển của tảo Pseudo-nitzschia pungens tại 4 cường độ ánh sáng

Kết quả nghiên cứu trên hình 4 cho thấy, ở cả 4 cường độ ánh sáng thí nghiệm,

loài P pungens đều có khả năng tồn tại nhưng tại cường độ ánh sáng yếu nhất

(500lux) thì tảo gần như không phát triển và tàn lụi dần; tại cường độ ánh sáng

mạnh nhất (3000lux) tảo phát triển mạnh nhất và kích thước quần thể P pungens đạt

cao nhất

Tại cường độ ánh sáng 2000lux có pha lag dài hơn so với cường độ 3000lux (7 ngày), mật độ tế bào đạt cao nhất tại cường độ ánh sáng 3000lux nhưng pha cân bằng thì kéo dài hơn Tại cường độ 1000lux thì pha lag kéo dài tới 20 ngày, mật độ

tế bào đạt cao nhất cũng thấp, đạt ~11x104 tb/ml và nhanh chóng chuyển sang pha suy tàn

Tại cường độ ánh sáng 3000lux ta thấy, mật độ tế bào đạt cao nhất là

~13.5x104 tb/ml (~13x107tb/l) vào ngày thí nghiệm thứ 8 Thời gian của pha log rất ngắn, bắt đầu từ ngày thứ 5 đến ngày thứ 8, chúng đạt đến kích thước lớn nhất của quần thể tế bào Do đó, tốc độ phát triển của tảo trong pha này rất cao và tế bào trong giai đoạn này thường gặp ở dạng chuỗi dài (8 - 22 tế bào), hình dạng tế bào to

điển hình, có nhiều sắc tố màu xanh, nhìn lọ thí nghiệm bằng mắt thường thấy nước

có màu vàng rơm Đặc biệt khi tảo phát triển nhanh (pha log) thì thấy có nhiều bọt khí bám quanh miệng lọ, có thể đây là các khí được sinh ra do quá trình trao đổi chất mạnh của tế bào Nhưng sang đến pha cân bằng thì thời gian rất ngắn, chỉ trong vòng 1 ngày thì mật độ tế bào đã giảm xuống chỉ còn 11,4x104 tb/ml và

chuyển sang pha suy tàn Như vậy, đối với loài P pungens khi gặp điều kiện thuận

lợi thì nó bùng phát về mật độ (nở hoa) và tàn lụi rất nhanh, do đó ảnh hưởng và tác hại của nó đến các sinh vật khác và môi trường sinh thái là rất lớn, gây khó khăn lớn cho việc ngăn ngừa và xử lý khi chúng có nguy cơ bùng phát mật độ Trong pha suy tàn tế bào tảo thường có kích thước và hình dạng không đều nhau, ít chuyển động

và mất dần sắc tố, các chuỗi tế bào kết lại thành từng đám lơ lửng và cuối cùng lắng xuống đáy và phân huỷ Như vậy, các kết quả nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm này cũng đã phản ánh đúng với một số hiện tượng nở hoa xảy ra ngoài tự nhiên [Vũ Trung Tạng, 1997]

3.2.2 Tốc độ phân chia tế bào P Pungens tại 4 cường độ ánh sáng

Từ kết quả thu được qua hình 5 ta thấy, tốc độ phân chia tế bào tảo ở cả 4 cường độ ánh sáng thí nghiệm đều cao ở pha log, trong đó ở các cường độ 3000lux

và 2000lux, tốc độ phân chia đạt cao nhất tương ứng là 6,39 và 6,90 vào ngày thứ 4, trong khi đó ở cường độ 1000lux thì tốc độ phân chia lại đạt cao nhất (3,36) vào ngày thứ 14 Riêng ở cường độ 500lux thì tốc độ phân chia tương đối thấp

Tốc độ phân chia tế bào trung bình cho cả quá trình thí nghiệm tại cường độ

ánh sáng 3000lux đạt cao nhất (0,62), 2000lux đạt 0,47, thấp nhất là 500lux là 0,01 Sự thay đổi của tốc độ phân chia tế bào trong suốt quá trình thí nghiệm tại các cường độ ánh sáng khác nhau được minh hoạ trên hình 5

2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Hình 5 Tốc độ phân chia tế bào Pseudo-nitzschia pungens tại 4 cường độ

ánh sáng khác nhau

Như vậy, từ 4 mức cường độ ánh sáng đã thí nghiệm thì sự phát triển của loài tảo

Pseudo-nitzschia pungens có xu hướng tăng với mối tương quan thuận rất chặt với

cường độ ánh sáng, tại cường độ ánh sáng 3000Lux quần thể tế bào đạt kích thước lớn nhất là ~13.5x104 tb/ml (~13x107tb/l) vào ngày thí nghiệm thứ 8 và tốc độ phân chia tế bào trung bình là 0,62 lần/ngày đếm Kết quả này phù hợp với nhận định của tác giả Vũ Trung Tạng là ở nhiều loài tảo silic biển, tốc độ tăng trưởng tăng tuyến tính với mức tăng bức xạ [Vũ Trung Tạng, 2004] Việc nghiên cứu để tìm ra cường

độ chiếu sáng tối ưu cho sự phát triển của loài cũng như tìm ra cường độ ánh sáng giới hạn sự phát triển của chúng là một việc hết sức quan trọng và có ý nghĩa thực tiễn, do đó việc thực hiện các thí nghiệm tiếp theo cũng như tìm hiểu về các mối tương quan giữa cường độ ánh sáng và các yếu tố môi trường khác như pH, hàm lượng ôxi, CO2… là hết sức cần thiết và cần đựơc tiếp tục

Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của 7 độ mặn khác nhau tới sự phát triển của

tảo P pungens sau 28 ngày thí nghiệm đã thu được một số kết quả và được thể

hiện trên hình 6

Để kiểm tra yếu tố độ mặn có ảnh hưởng thật sự tới sự phát triển của tảo

Pseudo-nitzschia pungens hay không thì chúng tôi đã dùng phương pháp phân tích ANOVA

một yếu tố và kiểm tra mối tương quan bằng phương pháp tính hệ số tương quan hồi quy một lớp, kết quả thu được cho thấy: Ftính toán = 4.354 > F0.05 = 2.249 và R = 0,06

Vậy, yếu tố độ mặn có ảnh hưởng thật sự tới sự phát triển của loài tảo

Pseudo-nitzschia pungens và yếu tố độ mặn với sự phát triển của tảo có mối tương quan

tuyến tính thuận rất yếu

0 10000

5%o 10%o 15%o 20%o 25%o 30%o 35%o

Hình 6 ảnh hưởng độ mặn tới sự phát triển của tảo Pseudo-nitzschia pungens

Để thấy rõ hơn mối quan hệ giữa độ mặn và sự phát triển của loài tảo

Pseudo-nitzschia pungens thì chúng ta đi vào vào phân tích kết quả thí nghiệm thông qua sự

phát triển của tảo và tốc độ phân chia tế bào tảo

3.3.1 Sự phát triển của tảo Pseudo-nitzschia pungens tại các độ mặn trong thí

nghiệm

Theo kết quả thí nghiệm thông qua hình 6 cho chúng ta thấy, trong 7 độ mặn

đã thí nghiệm thì pha lag của tảo tại tất cả các độ mặn đều rất dài, trung bình 16 ngày, có thể là do môi trường thí nghiệm có sự thay đổi nhiều so với môi trường tự nhiên nên các tế bào tảo cần nhiều thời gian hơn để thích nghi với môi trường mới Sang đến pha log của tảo thì tại độ mặn 20‰ tảo phát triển mạnh nhất và quần thể

đạt kích thước cao, tại kích thước lớn nhất của quần thể quần thể có mật độ đạt tới là

~ 8x104 tb/ml (~ 8x107 tb/l) Ngoài tự nhiên loài P pungens thường nở hoa ở mật độ

là 106 tb/l, như vậy ngoài môi trường tự nhiên tảo gặp điều kiện môi trường thuận lợi

về dinh dưỡng, ánh sáng, nhiệt độ nhưng mật độ tế bào vẫn không đạt được mật độ cao như trong điều kiện phòng thí nghiệm, điều này có thể được lý giải: ngoài tự nhiên thì tảo phát triển trong rất nhiều mối quan hệ với môi trường xung quanh, trong đó có nhiều mối quan hệ mang tính chất giới hạn sự phát triển của chúng như quan hệ cạnh tranh với các loài khác về dinh dưỡng, ánh sáng, khí, không gian, quan

hệ con mồi và vật dữ, ký sinh và vật chủ Do đó, nếu chúng ta cần nghiên cứu về khả năng phát triển tạo sinh khối, quang hợp, hô hấp, làm thay đổi điều kiện môi trường khi mật độ cao hoặc sản xuất đại trà một loài tảo nào đó phục vụ cho các mục đích khác nhau thì phải biết được vùng cực thuận hay ngưỡng tối thích đối với các yếu tố môi trường và hạn chế tối đa các mối quan hệ (tương tác) âm

Các độ mặn còn lại cũng có sự ảnh hưởng tới sự phát triển của loài P pungens,

sau độ mặn 20‰ là các độ mặn 10‰, 15‰ và 25‰ (hình 6), tại các độ mặn 5‰, 30‰, 35‰ thì tảo dường như không phát triển, không thấy hiển thị trên đồ thị (hình 6)

ở giai đoạn pha log, tế bào thường có hình dạng to, đều, có nhiều sắc tố màu xanh, chuyển động tốt, các tế bào tồn tại nhiều dưới dạng chuỗi, pha cân bằng tương

đối dài từ ngày 24 đến ngày 27 và quần thể chuyển sang pha suy tàn, giai đoạn này

tế bào mất dần sắc tố, kích thước nhỏ, kết lại, lắng chìm dần xuống đáy và phân huỷ

3.3.2 Tốc độ phân chia tế bào tảo P pungens tại các độ mặn trong thí nghiệm

Để thấy rõ hơn ảnh hưởng của độ mặn tới sự phát triển của loài P pungens thì

tốc độ phân chia tế bào ở các độ mặn khác nhau đã được tính toán Kết quả được thể hiện trên hình 7 Từ hình 7 ta có tốc độ phân chia tế bào ở độ mặn 20‰ là tương đối cao, tại pha log đạt 2.91, tốc độ trung bình là 0.39 Tốc độ phân chia tế bào trong suốt thời gian thí nghiệm tại 7 nồng độ mặn khác nhau được phản ánh qua hình 7

Hình 7 Tốc độ phân chia tế bào tảo Pseudo-nitzschia pungens tại 7 độ muối

Từ kết quả được minh hoạ trên hình 7 ta thấy, tốc độ phân chia tế bào tại độ mặn 10‰ và 15‰ đạt cao nhất ở các ngày thứ 8 và thứ 9 nhưng đồ thị vẫn có dạng răng cưa rất lớn nên sự phát triển của loài không có sự ổn định cao Tại độ mặn 20‰,

đồ thị là một đường răng cưa ngắn và đều hơn cả nên sự phát triển của loài ổn định hơn do đó mật độ tế bào cũng đạt cao hơn (hình 6) Mặt khác, kết quả phân tích ANOVA cũng phản ánh đúng với xu hướng phân tích tốc độ phân chia tế bào, tại độ mặn 20‰ có phương sai cao nhất, cũng có nghĩa là sự phát triển của loài tại độ mặn này là mạnh nhất

Như vậy, khi so sánh kết quả nghiên cứu này với các kết quả nghiên cứu trước

đã công bố của tác giả Nguyễn Thị Minh Huyền và Chu Văn Thuộc thì có sự khác

nhau Theo kết quả của nhóm tác giả trên, loài P pungens phát triển tốt ở độ mặn

21‰ đến 30‰ [Nguyễn Thị Minh Huyền và Chu Văn Thuộc, 1999] hay theo tác giả

Lundholm thì tảo Pseudonitzchia phát triển tôt nhất tại độ mặn 25‰ [Lundholm et

al, 1997], theo kết quả nghiên cứu của tác giả Aizdaicher thì loài tảo P pungens bắt

đầu bị ảnh hưởng khi độ mặn hạ xuống 20‰ và tiếp tục hạ xuống 14‰ thì có sự thay

đổi hình dạng về tế bào [Aizdaicher, 1999] Nguyên nhân của sự khác nhau đó có

thể do một số điều kiện thí nghiệm bị thay đổi, cụ thể loài P pungens trước đây đã

được các tác giả nuôi trong nước biển có bổ xung MTL (Môi trường L có hàm lượng Nitrat và Phốt phát cao gấp 3 lần môi trường K) và điều kiện nhiệt độ phòng nuôi trung bình đạt 270C hoặc điều kiện thí nghiệm của chúng tôi chưa đảm bảo về chất lượng tảo giống khi đưa vào thí nghiệm, điều này được phản ánh qua hệ số tương quan rất thấp và chỉ là tương quan rất yếu, do đó để có được kết luận rõ ràng về vấn

đề này thì chúng ta cần phải thực hiện lặp lại thí nghiệm

3.4 ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự phát triển của tảo P pungens

Khi nhiệt độ tăng lên trong vùng trước giá trị cực thuận thì làm tăng tốc độ phản ứng trao đổi chất của tế bào nhưng khi vượt qua giá trị cực thuận thì nó lại mang ý nghĩa làm chậm các quá trình trao đổi chất đồng thời làm giảm hoạt tính sinh lý của

tế bào Nhiệt độ môi trường tăng làm cho kích thước của cá thể giảm và chu kỳ sống

cũng giảm theo Vậy nhiệt độ tác động đến sự phát triển của tảo P pungens như thế

nào thì chúng ta đi vào tìm hiểu thông qua kết quả thí nghiệm đã làm Thí nghiệm

được tiến hành theo phương pháp đã thiết lập, sau 39 ngày thí nghiệm thì chúng tôi

đã thu được một số kết quả về sự phát triển của loài tảo P pungens tại 4 mức nhiệt

độ khác nhau được thể hiện trên hình 9

Để kiểm tra yếu tố độ mặn có ảnh hưởng thật sự tới sự phát triển của loài tảo

Pseudo-nitzschia pungens hay không hoặc kết quả khác nhau trong thí nghiệm là có

ý nghĩa hay không có ý nghĩa, chúng tôi đã tiến hành kiểm tra kết quả thí nghiệm bằng phương pháp ANOVA một yếu tố và kiểm tra mối tương quan bằng phương pháp tính hệ số tương quan hồi quy một lớp, kết quả thu được cho thấy: Ftính toán= 11,42 > F0.05 = 2,49 và R = 0,58

Vậy, yếu tố nhiệt độ có ảnh hưởng thật sự tới sự phát triển của loài tảo

Pseudo-nitzschia pungens và yếu tố nhiệt độ với sự phát triển của tảo có mối tương quan

tuyến tính vừa

Pseudonitzchia pungens

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000

Hình 9 Sự phát triển của Pseudo-nitzschia pungens tại 4 mức nhiệt độ khác nhau

3.4.1 Sự phát triển của loài tảo P pungens trong thí nghiệm

Trong các yếu tố môi trường thì yếu tố nhiệt độ cũng là một trong những yếu tố chính có tác động mạnh đến các sinh vật nói chung và sự phát triển của tảo nói riêng Hơn nữa, nhiệt độ nước còn ảnh hưởng đến điều kiện vật lý và hoá học của nước mà nhưnữg nhân tố này lại tác động trực tiếp hoặc gián tiếp tới đời sống của thuỷ sinh vật Do đó, nhiệt độ vừa là yếu tố thúc đẩy sự phát triển của sinh vật và nó cũng vừa là yếu tố giới hạn rất mạnh Do sự tác động của nhiệt độ mà sinh vật đã hình thành sự phân bố và hình thành nên các nhóm loài ưa lạnh, ưa ấm, hẹp nhiệt hay rộng nhiệt, sự thích nghi cũng như biến động số lượng theo chu kỳ ngày đêm, tuần trăng, mùa, đối với các thuỷ sinh vật thì còn theo tầng nước, quy luật sáo trộn của dòng nước, khối nước…vậy nhiệt độ tác động đến sự phát triển của tảo

Pseudonitzchia pungens như thế nào, chúng ta đi vào tìm hiểu thông qua kết quả thí

nghiệm:

Thông qua kết quả thí nghiệm thu được trên hình 9 chúng ta thấy, trong 4 mức

nhiệt độ đã được thí nghiệm thì loài tảo Pseudonitzchia pungens có khả năng phát

triển trên các mức nhiệt độ 200C; 250C; 300C, nhưng tại nhiệt độ 250C thì quần thể tảo có khả năng phát triển đạt kích thước quần thể lớn nhất rồi tới nhiệt độ 200C đến

300C và tại 350C thì gần như không phát triển

Tại nhiệt độ 250C chúng ta thấy, quần thể tế bào có pha lag kéo dài tới ngày thí nghiệm thứ 9, chuyển sang pha log Tại pha log thì quần thể tế bào phát triển tương

đối dài từ ngày thí nghiệm thứ 12 tới ngày thí nghiệm thứ 32 với mật độ tế bào đạt

612000 tb/ml, và quần thể chuyển sang pha suy tàn rất nhanh, pha cân bằng chúng

ta không thấy hiển thị trên đồ thị

Tại nhiệt độ 300C thì quần thể tế bào phát triển tương đối nhanh, quần thể có pha lag rất ngắn chỉ kéo dài tới ngày thí nghiệm thứ 5 và chuyển sang pha log, tại pha log thì quần thể phát triển nhanh theo cấp số nhân nên đạt tới đỉnh pha vào ngày thí nghiệm thứ 9 với mật độ tế bào là 239900 tb/ml, chuyển sang pha cân bằng tương

đối dài, từ ngày thí nghiệm thứ 8 tới ngày thứ 13 mới chuyển sang pha suy tàn Tại nhiệt độ 200C thì sự phát triển của quần thể tế bào có pha lag kéo dài tới ngày thí nghiệm thứ 9, tại pha log thì quần thể tế bào có sự phát triển tương đối dài, bắt đầu từ ngày thí nghiệm thứ 10 tới ngày thí nghiệm thứ 25, như vậy pha log của quần thể tế bào tại nhiệt độ 200C có thời gian dài nhất (15 ngày) so với các mức nhiệt độ đã được thí nghiệm, quần thể đạt kích thước lớn nhất tại ngày thí nghiệm thứ 25 với mật độ tế bào là 257500 tb/ml Từ ngày thí nghiệm thứ 26 thì quần thể suy tàn rất nhanh

Tại nhiệt độ thí nghiệm 350C thì chúng ta không thấy sự hiển thị trên đồ thị, điều này có nghĩa rằng tại nhiệt độ 350C thì loài tảo Pseudo-nitzschia pungens không có

khả năng phát triển mà nó chỉ duy trì trong một thời gian ngắn rồi suy tàn Như vậy

điều này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của tác giả [J Larsen anh N L

Nguyen, 2004] về đặc điểm sinh thái loài là loài tảo Pseudo-nitzschia pungens

thường gặp trong điều kiện nhiệt độ từ 200C đến 320C, đây cũng là một minh chứng cho sự thích nghi của loài đối với yếu tố môi trường tương đối chặt chẽ, theo kết quả

đo nhiệt độ nước tại khu vực thu mẫu với tần xuất 2 lần một tháng trong một năm của chúng tôi thì nhiệt độ nước giao động từ 17,60C tới 330C hay theo tác giả Vũ Trung Tạng thì đối với vùng nhiệt đới, nhiệt độ trung bình nước tầng mặt đạt đến 26-270C trong năm [Vũ Trung Tạng, 2004], do đó tại nhiệt độ 350C là nhiệt độ cao

so với ngưỡng giới hạn của loài nên có thể các quá trình hô hấp, trao đổi chất cũng như các quá trình hoá sinh đã bị ức chế hoặc bị dừng hẳn làm cho loài tảo không thể phát triển tại nhiệt độ 350C

Nhiệt độ không chỉ tác động lên sự phát triển của loài mà nó còn được thể hiện thông qua sự biến đổi hình thái của tế bào tảo tại các mức nhiệt độ khác nhau Tại nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển 250C và giai đoạn quần thể tế bào đang phát triển tại pha log của nhiệt độ 200C và 300C thì tế bào thường có kích thước và sắc tố

điển hình: tế bào to, đều, chuyển động mạnh, tế bào thường tồn tại ở dạng chuổi

(6-14 tế bào, có những chuổi lên tới 28 tế bào), nhiều sắc tố màu xanh, nhìn bằng mắt thường bên ngoài thấy bình nuôi có ngã sang màu vàng rơm xanh Nhưng tại nhiệt

độ 350C hay tại pha lag và pha cân bằng, suy tàn của nhiệt độ 200C và 300C thì tế bào thường có kích thước không đều nhau, sắc tố nhạt, chuyển động kém, ít gặp tế bào ở dạng chuổi nếu có thì dạng chuổi ngắn (2-5 tế bào), các tế bào hay kết đám và thường dần lắng xuống đáy lọ thí nghiệm

Để hiểu rõ hơn về tác động của nhiệt độ tới sự phát triển của loài tảo

Pseudo-nitzschia pungens thì chúng ta đi tìm hiểu về tốc độ phân chia tế bào tảo thông qua

kết quả thí nghiệm đã thu được

3.4.2 Tốc độ phân chia tế bào tảo P pungens trong thí nghiệm

Từ kết quả thu được từ thí nghiệm thì chúng tôi đã tính tốc độ phân chia tế bào theo công thức đã được thiết lập và kết quả tính toán được thể hiện trên hình 10

Pseudonitzchia pungens

-2 -1 0 1 2 3 4

Hình 10 Tốc độ phân chia tế bào tảo P pungens tại 4 mức nhiệt độ khác nhau

Từ kết quả trên hình 10 chúng ta thấy, tốc độ phân chia tế bào của các quần thể tế bào đạt cao trong những ngày đầu thí nghiệm (từ ngày thí nghiệm thứ 1 tới ngày thứ 10), từ ngày thí nghiệm thứ 10 thì các quần thể tế bào có sự phát triển tương đối ổn

định hay tốc độ phân chia tế bào tương đối thấp, đồ thị tạo thành các đường răng cưa nhỏ

Tại nhiệt độ 250C thì quần thể tế bào có tốc độ phân chia tế bào đạt cực đại tại ngày thí nghiệm thứ 7 với tốc độ là 3,14 lần/ngày đếm Tốc độ phân chia trung bình trong pha log là 0,52 lần/ngày đếm và tốc độ phân chia trung bình cho cả quá trình phát triển của quần thể là 0,35 lần/ngày đếm

Tại nhiệt độ 200C thì quần thể tế bào có tốc độ phân chia cao nhất vào ngày thí nghiệm thứ 3 với tốc độ phân chia là 2,85 lần/ngày đếm Tốc độ phân chia trung bình trong pha log là 0,3 lần/ngày đếm và tốc độ trung bình cho cả quá trình phát triển của quần thể là 0,39 lần/ngày đếm

Tương tự như trên thì chúng ta có tốc độ phân chia tế bào tại nhiệt độ 300C với tốc độ cực đại là 3,1 lần/ngày đếm tại ngày thí nghiệm thứ 7, tốc độ phân chia trung bình cho cả quá trình phát triển của quần thể tế bào là 0,59 lần/ngày đếm Tại nhiệt

độ 350C thì quần thể không có sự phát triển nên tốc độ phân chia tế bào của quần thể ngày càng có giá trị âm lớn

Như vậy xét về tốc độ phân chia tế bào cực đại thì tại nhiệt độ 250C là cao nhất 0,314 rồi tới nhiệt độ 300C là 3,1 và nhiệt độ 200C là 2,85 Nhưng tốc độ phân chia

trung bình của cả quá trình phát triển của các quần thể thì ngược lại, đạt giá trị cao nhất tại nhiệt độ 300C là 0,59 rồi tới nhiệt độ 200C là 0,39 và 250C là 0,3

Như vậy, từ các kết quả trên ta thấy, trong 4 mức nhiệt độ đã thí nghiệm thì loài

tảo Pseudonitzchia pungens có sự phát triển tốt tại nhất tại nhiệt độ 250C với kích thước quần thể tế bào lớn nhất là 612000 tb/ml (61,2x107) vào ngày thí nghiệm thứ

32, tốc độ phân chia tế bào lớn nhất là 0,314 và trung bình là 0,3 Kết quả nghiên cứu này của chúng tôi cũng phù hợp với nhận định của tác giả T.Yu.Orlova, 1996 khi nghiên cứu sinh thái, hình thái và sinh hoá của loài khi nở hoa tại vịnh Amurskii

tại biển Nhật Bản là loài tảo Pseudonitzchia pungens thường nở hoa vào tháng 6 đến

tháng 10 khi nhiệt độ nước bề mặt thường đến 22,60C, đạt mật độ lớn nhất vào thời

điểm nở hoa là 35x106 tb/l, thấp hơn nhiều so với mật độ đạt được trong điều kiện

phòng thí nghiệm, điều này minh chứng thêm rằng khi loài tảo Pseudonitzchia

pungens gặp điều kiện môi trường phù hợp thì có khẳ năng bùng phát với mật độ tế

bào rất cao Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng trùng với kết quả nghiên cứu

của tác giả Iriarte và Fryxell là là tảo Pseudonitzchia chỉ chiếm ưu thế khi nhiệt độ

nước giảm xuống 250C [Iriarte and Fryxell, 1995] Hay tảo chỉ có mật độ cao khi nhiệt độ thấp 220C tại vịnh Bengal [Jewel et al, 2001]

3.5 ảnh hưởng của muối dinh dưỡng tới sự phát triển của loài tảo P pungens

Vi tảo có vai trò hết sức quan trọng trong hệ sinh thái thuỷ vực, tảo là sinh vật có khả năng tổng hợp ra nguồn chất hữu cơ từ nước, CO2 và các muối thông qua quá trình quang hợp, tảo là mắt sích đầu tiên (sinh vật sản xuất) trong các chuổi thức ăn

Do đó, điều kiện dinh dưỡng hay nồng độ các muối dinh dưỡng là một trong những nhân tố quan trọng đóng vai trò quyết định tới sự phát triển của tảo Mỗi loại muối dinh dưỡng lại có khả năng tác động ở mức độ khác nhau lên các loài tảo hay nói cách khác, mỗi loài tảo có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau Chính vai trò quan trọng của muối dinh dưỡng đối với sự phát triển của tảo nên nó cũng là yếu tố giới hạn sự phát triển của tảo Vậy việc tìm ra được muối dinh dưỡng nào đóng vai trò quan trọng hơn và ở nồng độ nào thì nó thúc đẩy sự phát triển, ở nồng độ nào thì nó lại là yếu tố giới hạn đang được các nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu Để góp phần làm sáng tỏ sự tác động của muối dinh dưỡng PO4-3; NO3- tới sự phát triển của loài

tảo Pseudonitzchia pungens thì chúng ta đi phân tích các kết quả thí nghiệm đã thu

được sau đây:

Tiến hành thí nghiệm tại ba nồng độ muối khác nhau, được ký hiệu là N1; N2; N3 nồng độ muối cụ thể trong từng thí nghiệm được thể hiện trong bảng 5 Các điều kiện khác được giữ ổn định trong suốt quá trình thí nghiệm: nhiệt độ là 250C; độ

muối là 24‰; cường độ ánh sáng là 3000Lux; thời gian chiếu sáng là 14h sáng : 10h tối; mật độ tảo được kiểm tra 2 ngày một lần bằng cách đếm số lượng tế bào tảo trên buồng đếm Sedgewick-Rafter dưới kính hiển vi, đồng thời lấy mẫu môi trường nuôi

để phân tích nồng độ muối dinh dưỡng theo thời gian nuôi

Bảng 5 Nồng độ các muối dinh dưỡng trong các thí nghiệm

2-Kí hiệu của thí

TN-tại nồng độ N1 8,12 0,07 TN-tại nồng độ N2 8,06 0,12 2,76 9,57 TN-tại nồng độ N3 8,11 0,38

Sau 23 ngày theo dõi thí nghiệm thì chúng thôi đã thu được một số kết quả như

Ngày

N1 N2 N3

Hình 11 Sự phát triển của tảo hình 11a và tốc độ phân chia tế bào hình 11b

tại các nồng độ muối dinh dưỡng NO3- khác nhau

Thông qua kết quả phân tích ANOVA một yếu tố và tính hệ số tương quan hồi quy một lớp cho thấy: Ftính toán = 8,18 > F0.05 = 2,84 và R = 0,35

Vậy, yếu tố muối dinh dưỡng NO3- có ảnh hưởng thật sự tới sự phát triển của loài

tảo Pseudonitzchia pungens và yếu tố muối dinh dưỡng NO3- với sự phát triển của tảo có mối tương quan tuyến tính rất yếu

Theo kết quả thu được trên hình 11a ta thấy, trong ba nồng độ muối dinh dưỡng

đã thí nghiệm thì cả 3 nồng độ tảo đều có khả năng tồn tại và phát triển tương đối

đồng đều, nhưng trong đó tại nồng độ muối N2 là có sự phát triển nhanh nhất, mạnh nhất cũng như đạt kích thước của quần thể tế bào cao nhất, tiếp đến là nồng độ muối dinh dưỡng N3 và cuối cùng là N1 Nhìn chung thì cả ba quần thể tế bào tại 3 nồng

độ muối dinh dưỡng phát triển ở pha lag chậm, tới ngày thí nghiệm thứ 6-7 thì mới chuyển sang pha log, tại pha log thì sự phát triển mạnh hơn nhưng cũng không có sự phát triển với tốc độ cao, sang pha tăng trưởng chậm thì quần thể kéo dài tới ngày thí nghiệm thứ 16-19 thì mới đạt tới kích thước lớn nhất của quần thể Hình 11b cho thấy tốc độ phân chia của các quần thể đạt cao, cao nhất là tại nồng độ N3 rồi đến nồng độ N1 và cuối cùng là N2, các giá trị lớn nhất của tốc độ phân chia tế bào đạt

được vào thời điểm quần thể chuyển từ pha lag sang pha log

Do đó, để làm sáng tỏ sự ảnh hưởng của nồng độ muối dinh dưỡng NO3- tới sự

phát triển của tảo P pungens thì chúng ta đi vào phân tích mối tương quan giữa sự

phát triển và nồng độ muối dinh dưỡng NO3- thông qua kết quả đã đạt được trong thí nghiệm

• Tại nồng độ muối dinh dưỡng N1 (0,07 mg/l)

Từ kết quả về sự phát triển của quần thể và kết quả phân tích nồng độ muối dinh dưỡng NO3- từ các mẫu môi trường nuôi theo thời gian thí nghiệm thì chúng ta có

được mối tương quan giữa sự phát triển và nồng độ muối dinh dưỡng NO3- như hình

12

0 20000 40000 60000 80000 100000

Đường công sinh trưởng Nồng độ NO3 (mg/l)

Hình 12 Tương quan giữa sự phát triển cuả tảo và nồng độ muối NO3-

Từ kết quả trên hình 12 cho chúng ta thấy, quần thể tảo phát triển tại pha lag kéo dài tới ngày thí nghiệm thứ 7 và chuyển sang pha log, tại pha log thì quần thể phát triển với tốc độ cao và đạt kích thước lớn nhất vào ngày thí nghiệm thứ 15 với mật

độ tế bào là 136200 tb/ml, rồi quần thể chuyển sang pha cân bằng và suy tàn Song song với sự tăng trưởng của quần thể tế bào thì nồng độ muối dinh dưỡng NO3- có

xu hướng giảm xuống khi quần thể tăng trưởng tại pha log, rồi lại tăng lên khi quần

thể tế bào bước sang pha cân bằng và suy thoái, nồng độ 0,07 mg/l vào ngày thí nghiệm thứ nhất và 0,07 vào ngày thí nghiệm thứ 11 rồi tăng lên 0,17 mg/l vào ngày thí nghiệm thứ 23 Như vậy, điều này có thể giải thích là khi quần thể tế bào tăng về kích thước thì đã sử dụng một lượng muối dinh dưỡng từ môi trường nuôi để tổng hợp nên các chất hữu cơ cần thiết cho tế bào cũng như thiết lập các cấu trúc của tế bào do đó nồng độ muối dinh dưỡng NO3- trong môi trường đã bị giảm xuống, nhưng khi quần thể bước vào pha cân bằng và suy thoái thì có thể số lượng tế bào già và chết nhiều hơn, xác tế bào bị phá vở và phân huỷ nhiều hơn nên có thể các muối khoáng trong bản thân các tế bào chêt được giải phóng ra bên ngoài môi trường hay được phân huỷ do các quá trình hoá sinh, hoá học khác đã làm cho nồng

độ của muối dinh dưỡng NO3- trong môi trường có xu hướng tăng lên Tốc độ phân chia tế bào tại pha log đạt cao nhất vào ngày thí nghiệm thứ 9 với tốc độ 2,1 lần/ngày đếm, trung bình cho cả quá trình phát triển là 0,66 lần/ngày đếm

• Tại nồng độ muối dinh dưỡng N2 (0,12 mg/l)

Tương tự như tại nồng độ muối dinh dưỡng N1 thì chúng ta thu được kết quả về mối tương quan giữa sự phát triển của tảo và nồng độ muối dinh dưỡng NO3- như trong hình 13

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

Đường cong sinh trưởng Nồng độ NO3

Hình 13 Tương quan giữa sự phát triển của tảo và nồng độ muối dinh dưỡng

Từ kết quả trên hình 13 ta có, tương tự như xu thế trên nồng độ muối dinh dưỡng N1 thì ta cũng có tương quan giữa sự phát triển của tảo và nồng độ muối dinh dưỡng

NO3- như sau: khi quần thể tảo tăng lên về số lượng tế bào thì nồng độ muối dinh dưỡng có xu thế giảm nhưng khi quần thể tảo bước sang pha cân bằng và suy tàn thì nồng độ muối dinh dưỡng NO3- lại có xu hướng tăng lên, cụ thể trong khi quần thể tăng về kích thước theo hàm số mũ từ ngày thí nghiệm thứ 4 và đạt đến kích thước lớn nhất vào ngày thứ 19 với mật độ tế bào là 253800 tb/ml Tốc độ phân chia tế bào trung bình là 0,87 lần/ngày đếm