Nghiên cứu sự biến động môi trường ương nuôi cá tra (pangasius hypopthalmus sauvage, 1878) sử dụng chế phẩm sinh học

Luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, khóa luận, cao học, đề tài

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học nông nghiệp I- Hà Nội

MụC LụC

1.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản 10

1.3.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chế phẩm sinh học trên thế giới 11 1.3.3 Tình hình sản xuất và kinh doanh chế phẩm sinh học trong nước 15

1.4 ảnh hưởng của cá yếu tố môi trường đến sinh trưởng của động vật thủy sản 17

1.5 An toàn thực phẩm đối với các sản phẩm nuôi trồng thủy sản 27

mở đầu

Trong những năm gần đây ngành thủy sản Việt Nam đ" có những bước phát triển kỳ diệu trong tất cả các lĩnh vực sản xuất (đánh bắt, nuôi trồng, chế biến, sản xuất giống, cảng cá và các dịch vụ nghề cá khác) Vì vậy, thủy sản

đ" trở thành một trong những ngành kinh tế chủ đạo với giá trị xuất khẩu đứng thứ 3 cả nước; đ" cung cấp khoảng 40% lượng protein động vật trong bữa ăn của người Việt Nam và tạo ra khoảng 4 triệu việc làm; đ" góp phần chuyển dịch cơ cấu trong nông nghiệp và nông thôn, cũng như xoá đói giảm nghèo cho hàng triệu người lao động khác [14] Trong đó, sự có mặt của cá tra là một trong những sản phẩm thiết yếu đóng góp rất lớn vào kim ngạch xuất khẩu thủy sản phục vụ lợi ích nền kinh tế quốc dân nói chung và nền kinh tế thủy sản nói riêng

Cá tra (Pangasius hypophthalmus Sauvage, 1878) là một trong số 14 loài được nhận biết ở hạ lưu sông Mekong thuộc địa phận Việt Nam, cá tra hiện đ" và đang được nhiều thị trường ưa chuộng vì mằu sắc cơ thịt trắng, thịt cá thơm ngon Các sản phẩm được chế biến từ cá tra đều là sản phẩm tiện dụng như cá phi lê cấp đông IQF, cá cắt khúc, xiên que với các thành phần dinh dưỡng (170g/con) như Calo: 124.52 cal; Cholesterol 25.2mg; Protein 23.42g; Natri 70.6mg; tổng lượng chất béo 3.42g; calo từ chất béo 30.84g; chất béo b"o hoà 1.64g [11]

Với những đặc điểm nổi trội đó mà hiện nay nhu cầu về cá tra trên thị trường trong và ngoài nước ngày càng tăng thì việc cần thiết phải phát triển nuôi cá tra tăng cả về mặt chất lượng và số lượng là một trong những hướng

ưu tiên Song, một trong những rào cản kỹ thuật lớn hạn chế năng suất sinh học cá tra nuôi là vấn đề môi trường và dịch bệnh Để giải quyết vấn đề đó cần phải có nhiều giải pháp khác nhau, kể cả giải pháp về con giống, xử lý môi trường bằng hoá chất và đặc biệt là sử dụng thuốc phòng trị bệnh Nhưng phòng với thuốc, hoá chất như thế nào là hướng cần đầu tư nghiên cứu, vì với

việc sử dụng thuốc kháng sinh (như chloramphenicol, nitrofurans, dipterex…)

để xử lý môi trường và phòng trị bệnh cho cá như hiện nay trong nhiều trường hợp có tác dụng diệt trùng và chữa bệnh, song nhiều nghiên cứu cho thấy các chất đó đ" tích luỹ dần trong cơ và thịt cá tra nuôi gây ảnh hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng, tổn thất về vật chất và uy tín trên thương trường, ảnh hưởng đến thị trường xuất khẩu của ngành thủy sản Việt Nam

Để khắc phục tình trạng trên và thực hiện chủ trương qui hoạch tổng thể phát triển kinh tế- x" hội ngành thủy sản đến năm 2010 đ" phác thảo một số quan điểm và định hướng phát triển ngành thủy sản đến năm 2010 và tầm nhìn đến 2020 như sau: “Phát triển nền kinh tế thủy sản hàng hoá theo hướng hiệu quả kinh tế, an toàn sinh thái và môi trường ” [15], trong thời gian qua

Bộ Thủy Sản phối hợp với các Bộ liên quan đ" có những chương trình nghiên cứu triển khai thực hiện, một trong những chương trình nghiên cứu đó là giải pháp công nghệ sinh học đang được áp dụng nhằm giải quyết vấn đề trên là sử dụng chế phẩm sinh học (probiotics) để hạn chế sự phát triển của các tác nhân gây bệnh, tăng sức đề kháng của đối tượng thủy sản nuôi và cải thiện môi trường Giải pháp này đ" được nghiên cứu từ nhiều năm trên thế giới, tuy nhiên nó mới được đưa vào thử nghiệm và áp dụng ở Việt Nam trong vài năm gần đây Chế phẩm sinh học được sử dụng chủ yếu ở các hệ thống nuôi thâm canh, các đối tượng thủy sản có giá trị kinh tế như tôm sú, cá rô phi Hiện nay, chưa có một đánh giá toàn diện nào về hiệu quả của việc dùng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản trên phạm vi cả nước Mặc dù vậy, giải pháp sinh học này đ" và đang được người sản xuất áp dụng dưới sự hướng dẫn của các cơ quan chức năng của ngành thủy sản, nhằm hạn chế rủi ro do dịch bệnh

và suy thoái môi trường

Đến nay vẫn chưa có công trình nào trong nước nghiên cứu về sử dụng chế phẩm sinh học trong ương nuôi cá tra Nhằm mục đích góp phần cải thiện công nghệ ương nuôi cá tra không thay nước trong quá trình nuôi giảm chi

phí, dịch bệnh, giảm thiểu tối đa việc gây ô nhiễm môi trường nuôi và tăng hiệu quả sử dụng diện tích mặt nước cho phép, chúng tôi tiến hành thực hiện

đề tài:

Nghiên cứu sự biến động môi trường ương nuôi cá tra (Pangasius hypophthalmus Sauvage, 1878) sử dụng chế phẩm sinh học

Mục tiêu của đề tài

1 Thông qua nghiên cứu thử nghiệm sử dụng chế phẩm sinh học trong quá trình ương nuôi cá tra không thay nước giai đoạn từ cá hương lên cá giống nhằm đánh giá chất lượng môi trường góp phần cải thiện công nghệ nuôi cá tra

2 Đề xuất những khuyến cáo cho người dân

Đề tài thực hiện với các nội dung dung chính như sau

1 ương nuôi cá tra trong bể xi măng sử dụng chế phẩm sinh học

2 Theo dõi một số yếu tố môi trường nước nuôi: nhiệt độ, oxy hoà tan,

pH, NH4+, NO2-, H2S, COD, BOD5

3 Theo dõi tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá

Do nguồn tài liệu và trình độ còn hạn chế, bản luận văn sẽ không tránh khỏi sai sót nhất định Tôi mong nhận được sự đóng góp ý kiến và lượng thứ của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp

Chương 1: Tổng quan tàI liệu

1.1 Vài nét về đối tượng nghiên cứu

Để nuôi thủy sản có hiệu quả, trước hết chúng ta phải có đầy đủ thông tin về đặc điểm sinh thái học của đối tượng nuôi ở đây chúng tôi trình bày một số đặc điểm sinh thái học của cá tra như vị trí phân loại, hình thái, phân

bố và các mối quan hệ của cá tra với môi trường

1.1.1 Phân loại: Vị trí phân loại của cá tra được sắp xếp như sau:

Lớp: Ostelchithyes

Bộ cá Nheo: Siluriforrmes

Họ cá Tra: Pangasiidae

Giống cá Tra dầu: Pangasius

Loài cá Tra: Pangasius hypophthalmus Sauvage, 1878 [9] 1.1.2 Phân bố của cá tra

Cá tra phân bố tự nhiên ở lưu vực sông Mekong, Borneo, Sunratra, Thái Lan, Malayxia, Campuchia ở nước ta, cá bột và cá tra giống được vớt chủ yếu trên sông Tiền thuộc đồng bằng sông Cửu Long, cá trưởng thành chỉ thấy trong các ao nuôi, rất ít khi tìm thấy trong tự nhiên Chính vì vậy mà nó là đối tượng nuôi truyền thống ở các tỉnh đồng bằng nam bộ, trong thời gian gần đây cá được di giống thuần hoá nuôi ở một số tỉnh phía bắc [9]

1.1.3 Đặc điểm hình thái và sinh thái của cá tra

Cá tra thân dài, không có vẩy, đầu dẹp, lưng bụng và đuôi dẹp bên, chiều dài thân không kể đuôi gấp 4,5- 5 lần chiều cao thân và chiều dài đầu Răng lá mía, miệng rộng, có hai đôi râu dài, màu xám tro, lứng sẫm, bụng hơi bạc Vây lưng cao có một tia gai cứng, vây ngực cũng có một tia gai cứng, có vây mỡ nhỏ, vây hậu môn dài, vây đuôi chẻ sâu nhỏ (Hình 1.1)

Hình 1.1: Hình dạng ngoài cá tra Cá sống chủ yếu ở nước ngọt, vẫn có thể sinh trưởng được ở vùng nước

lợ (10- 14‰), có thể chịu dựng ở môi trường nước với pH ≥ 4 (pH< 4 cá bỏ

ăn), giới hạn chịu đựng về nhiệt độ trong khoảng15- 39oC [9]

1.1.4 Đặc điểm dinh dưỡng và sinh trưởng của cá tra

Cá tra thuộc nhóm ăn tạp, khi hết no"n hoàng cá thích ăn mồi tươi sống

Điều này có thể giải thích tại sao chúng ăn thịt lẫn nhau ngay trong bể ấp, thậm chí cá vớt trên sông vẫn thấy chúng ăn nhau trong đáy vợt vớt cá bột Cá bột ăn các loại động vật có kích thước vừa cỡ miệng của chúng như ấu trùng côn trùng ở nước, cua, tôm cá con, trai ốc Khi cá lớn, tính ăn tạp thiên về

động vật và dễ chuyển đổi loại thức ăn Trong ao nuôi cá tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn bắt buộc như mùn b" hữu cơ, cám b", rau, bí đỏ, phế phẩm, phân hữu cơ, động vật đáy [9]

Cá trong tự nhiên có thể sống trên 20 năm, đ" gặp cỡ cá nặng 18kg hoặc có mẫu cá dài tới 1,8m Trong ao nuôi cá bố mẹ cho đẻ đạt tới 25kg ở cá

10 tuổi Nuôi trong ao 1 năm cá đạt trung bình 1- 1,5kg/ con (năm đầu tiên), những năm về sau cá tăng trọng nhanh hơn, sau 2 năm cá tăng khoảng 3kg

Cỡ cá khai thác trung bình từ 1- 1,5kg [9]

1.1.5 Đặc điểm sinh sản của cá tra

Tuổi thành thục: cá tra đực ở 2+, cá tra cái ở 3+ trở lên, trọng lượng khi

đó đạt trung bình 3kg trở lên Tuy nhiên sự thành thục ở cá còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện môi trường sống, trong đó nhiệt độ là yếu tố tiên quyết Cá tra không có cơ quan sinh dục phụ (thứ cấp), nên nhìn hình thái ngoài khó phân biệt đực cái Cá đẻ tự nhiên ở lưu vực sông Mekong tại Campuchia từ tháng 3 đến tháng 8, trong tự nhiên không thấy hiện tượng tái phát dục Trong sinh sản nhân tạo, ta có thể cho thành thục sớm, cho đẻ sớm khoảng tháng 3,

có thể cho đẻ tái phát dục 1- 2 lần trong năm Hệ số thành thục cá đực 1- 3%, cá cái có thể đạt tới 20% Sức sinh sản tương đối của cá tra có thể từ 200 ngàn

đến vài triệu trứng Sức sinh sản tuyệt đối dao động từ 70- 150 ngàn trứng [9]

1.2 Tình hình nuôi cá tra trên thế giới và việt nam

1.2.1 Tình hình nuôi cá tra trên thế giới

Trong số các loài cá nuôi nước ngọt và nước lợ trên thế giới thì các loài cá da trơn đứng thứ 5 về số lượng Hàng năm có khoảng 350.000 tấn cá da trơn được nuôi với nhiều hình thức khác nhau: nuôi đơn, nuôi ghép, nuôi xen canh với trồng lúa Mặc dù có hơn 2.600 loài nhưng chỉ có 3 họ được nuôi với số lượng lớn đó là cá nheo Mỹ Ictaluridae, họ cá trê Clarridae và họ cá tra Pangasidae [8]

Cá tra có xuất xứ từ hệ thống sông Mekong (Thái Lan, Lào, Campuchia, Việt Nam) và sông Chao Phraya (ở Thái Lan) Trên thế giới (Châu á) có khoảng 19 loài trong họ cá tra và được nuôi ở hầu hết các nước Đông Nam á, trong đó loài cá tra là một trong 6 loài cá nuôi quan trọng nhất ở khu vực này Một số nước trong khu vực như Malaysia, Indonexia, đ" nuôi cá tra có hiệu quả từ những năm 70- 80 của thế kỷ trước Một số nước đ" nhập cá tra để

thuần hoá như vào năm 1978 Trung Quốc nhập từ Thái Lan về tỉnh Quảng

Đông; 1969 Đài Loan nhập từ Thái Lan; và 1978 là Philippin [5]

Tại Thái Lan, cá tra là loài cá nuôi rất quan trọng, trong số 8 tỉnh nuôi cá nhiều nhất thì có 50% số trại nuôi cá tra, xếp hàng thứ 2 sau cá rô phi Tilapia nilotica Chính vì vậy mà Thái Lan là nước đầu tiên thành công trong sinh sản nhân tạo cá tra vào năm 1966, đến năm 1970 đ" chủ động cung cấp giống cho nghề nuôi cá tra ở Thái Lan [36]

ở Campuchia tỷ lệ cá tra thả nuôi chiếm 98% trong 3 loài thuộc họ cá tra, chỉ có 2% là cá ba sa và cá vồ đém, trong đó sản lượng cá tra nuôi chiếm một nửa tổng sản lượng các loài cá nuôi [9]

Từ đó, công nghệ nuôi cá tra ngày càng được phát triển nhằm tăng năng suất nuôi và tạo ra sản lượng hàng hóa tập trung Các hệ thống nuôi bao gồm nuôi thâm canh trong ao, đăng quần ven sông, bể nước chảy và trong lồng bè trên sông, hồ Hệ thống nuôi thâm canh trong ao được áp dụng rộng r"i ở các nước như Thái Lan, Campuchia, Malaysia, Indonexia Nuôi cá tra trong lồng

bè rất phổ biến ở Indonesia, Malaysia, Thái Lan, năng suất nuôi trong lồng dao động từ 100- 300kg/m3, tùy thuộc vào kích thước lồng nuôi và mức độ thâm canh Lồng có kích thước nhỏ sẽ cho năng suất cao hơn lồng có kích thước lớn do khả năng trao đổi nước trong lồng lớn hơn Theo nghiên cứu của tác giả Schmittou [20] thì lồng nuôi cá nên có kích thước từ 5 đến 20m3 là phù hợp nhất, song phải đầu tư nhiều về cơ sở hạ tầng nên ít được áp dụng

1.2.2 Tình hình nuôi cá tra ở Việt Nam

Từ năm 1940, nuôi cá trong ao mới xuất hiện ở đồng bằng nam bộ Hầu như nhà nào cũng có một vài ao lớn nhỏ và đối tượng nuôi chính là cá tra Do

đó, nghề nuôi cá tra ở Việt Nam được phát triển mạnh nhất ở vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) và có truyền thống nuôi từ những năm 1940 Tài liệu thống kê của tỉnh An Giang cho thấy năm 1985 có hơn 90% diện tích ao nuôi cá ở nông thôn (cùng với Đồng Tháp) có nguồn cá tra giống phong phú

vớt trên sông và nghề cá tra giống phát triển nhất trong cả nước [27] Tài liệu của ủy hội sông Mekong cũng đề cập về hiện trạng nuôi cá tra ở miền nam Việt Nam những thập kỷ 1940- 1970 [9]

Nghiên cứu sinh sản nhân tạo cá tra để chủ động cung cấp giống cho người nuôi và góp phần bảo vệ nguồn lợi tự nhiên đ" là một nhu cầu quan trọng và cấp thiết Từ năm 1978 với sự phối hợp nghiên cứu giữa khoa Thủy sản- trường Đại học Nông lâm Tp Hồ Chí Minh và trường Trung học kỹ thuật Nông nghiệp Long Định (nay là Viện cây ăn quả miền nam) lần đầu tiên đ" nuôi vỗ nhân tạo thành thục cá tra bố mẹ trong ao và năm 1979 đ" cho đẻ thành công Từ năm 1980 Viện Nghiên cứu NTTS II cũng bắt đầu chương trình nghiên cứu sinh sản nhân tạo cá tra, suốt thập niên 1980- 1990 qui trình nuôi vỗ thành thục cá bố mẹ trong ao và cho đẻ nhân tạo đ" tương đối hoàn chỉnh, năm 1997 công nghệ sản xuất giống và ương nuôi cá tra đ" đạt kết quả tốt, năm 2002 công nghệ sản xuất giống cá tra nhân tạo đ" được chuyển giao cho nhiểu tỉnh trong cả nước

Năm 1999, sản lượng cá tra bột sản xuất nhân tạo của các tỉnh ĐBSCL

đ" cao hơn số lượng vớt ngoài tự nhiên Công nghệ ương cá tra bột lên thành cá giống đ" phổ cập và x" hội hoá, và bắt đầu từ năm 2000 các tỉnh ĐBSCL nơi có nghề truyền thống vớt và ương cá bột bắt đầu chấm dứt vớt cá tra bột trên sông [9] Hiện nay với những tiến bộ về kỹ thuật nuôi , năng suất nuôi cá tra đạt rất cao, ở các tỉnh An Giang, Cần Thơ, Đồng Tháp, Vĩnh Long…trong

ao nuôi thâm canh tới 200- 300 tấn/ ha/ vụ, trong bè có thể đạt tới 100- 300kg/m3 nước bè, nuôi trong đăng quần ven sông lớn có thể đạt 500 tấn/ ha/

vụ Nhờ có cá tra, Việt Nam trở thành nước có sản lượng xuất khẩu cá da trơn lớn nhất khu vực [12]

ở các tỉnh nam bộ, cá tra nuôi tập trung chủ yếu ở 7 tỉnh miền đông, thành phố Hồ Chí Minh và 12 tỉnh miền tây nam bộ Sản lượng cá thịt ước tính các năm gần đây khoảng 250- 350 nghìn tấn, trong đó nuôi cá bè với khoảng trên 3.000

bè nuôi ở cá tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Vĩnh Long, Tiền Giang cho sản lượng từ 45- 50 nghìn tấn, số còn lại là sản lượng nuôi trong ao và đăng quần [13]

ở miền bắc, năm 2002 Trung tâm giống thủy sản Hà Nội đ" thử nghiệm nuôi cá tra thành công và đang mở rộng tại các huyện ngoại thành như Gia Lâm, Đông Anh, Sóc Sơn, Thanh Trì nhằm cung cấp sản phẩm cho Hà Nội và các vùng lân cận [19] Năm 2003, cá tra được thử nghiệm nuôi trong điều kiện

ao đất tại Viện Nghiên cứu NTTS I, nuôi trong lồng trên hồ chứa Thác Bà thuộc huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái cho kết quả tốt mở ra triển vọng nghề nuôi đối tượng này tại các tỉnh miền bắc nước ta [4] Tuy nhiên cá tra nuôi vẫn còn ở mức độ phân tán, chưa tổ chức được vùng nuôi tập trung, thiếu sự gắn kết giữa người nuôi cá và thị trường tiêu thụ, đặc biệt là chưa kiểm soát hết được chất lượng sản phẩm nuôi trước khi đưa ra thị trường tiêu dùng

1.2.3 Những nghiên cứu về cá tra

Cá tra là một trong những đối tượng nuôi kinh tế và mang tính đặc trưng của nghề nuôi thủy sản ở khu vực Đông Nam á và là loài nuôi quan trọng nhất ở khu vực này, ở Việt Nam cá tra là loài cá bản địa của hệ khí hậu nhiệt đới

ĐBSCL Đến nay các lĩnh vực: sản xuất giống, công nghệ nuôi và phòng trị bệnh cho cá tra là chủ đề đ" được nhiều tác giả nghiên cứu, trong đó có thể nói công nghệ sản xuất giống đ" đi vào ổn định và phổ cập hoá ở nhiểu địa phương trên cả nước [1], [9] Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay, các nhà nghiên cứu đang quan tâm đến hai mối nguy chính đó là sinh học và hoá học, các mối nguy này tác

động và ảnh hưởng đến chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm cá tra nuôi để nhằm hạn chế mức thấp nhất rủi ro làm sản phẩm cá nuôi bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh cho người tiêu dùng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước trong

ương nuôi cá tra [25]

Trên thế giới có rất ít công trình nghiên cứu về bệnh ở cá tra ở Việt Nam với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa rất thuận lợi cho dịch bệnh phát

triển trong các hệ thống nuôi cá tra Một số loại bệnh thường gặp ở cá tra như bệnh vi khuẩn Streptococcus, Aeromonas hydrophyla, Edwardsiella, kí sinh trùng bánh xe Trichodina, trùng quả dưa Ichthyopthirius, sán lá đơn chủ Sihorodiscoides, sán lá 18 móc Gyrodactylogyrus, nấm thủy mi Saproleguia [23], [24]

1.3 TìNH HìNH NGHIêN CứU Và Sử DụNG CHế PHẩM SINH HọC (CPSH) TRONG NUôI TRồNG THủY SảN

1.3.1 Khái niệm chế phẩm sinh học (Probiotics)

ý tưởng sử dụng vi khuẩn probiotic đ" được Elie Metnhicoff đưa ra năm 1907[17], khi kiểm tra việc tiêu thụ sữa chua, tác giả tìm thấy ảnh hưởng của vi khuẩn Lactobacillus; Delbrueckii ssp; Bulgaricus đến việc kéo dài tuổi thọ của người Bungary

Thuật ngữ “Probiotic” đ" được biết đến lần đầu tiên do Lilley và Stilluell

đề nghị vào năm 1965 như là “Những chất do một loài vi sinh vật sản sinh ra, có khả năng kích thích sự tăng trưởng của một loài khác” [2]

Sau đó các khái niệm được đề xuất vào năm 1974 bởi nhà nghiên cứu Parker [17], ông đ" định nghĩa “probiotic là những sinh vật hoặc những chất góp phần làm cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột” Fuller (1989)[17] định nghĩa

“probiotic là các vi sinh vật sống, được cho vào thức ăn, có ảnh hưởng tốt với ký chủ bằng cách cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột” Tannock (1997)[17] định nghĩa “probiotic là các tế bào vi sinh vật sống, được cho vào thức ăn nhằm mục

đích cải thiện sức khỏe”

Đến năm 2000, Verchuere và ctv đ" đưa ra một định nghĩa được coi là hoàn chỉnh nhất về probiotics trong nuôi trồng thủy sản “Probiotic là thành phần

bổ sung có nguồn gốc vi sinh vật sống, có ảnh hưởng có lợi đối với vật chủ bằng cách cải thiện quần thể vi sinh vật sống xung quanh hay liên kết với vật chủ; tăng

khả năng sử dụng thức ăn hay tăng chất dinh dưỡng của thức ăn; tăng cường khả năng chống lại mầm bệnh hay cải thiện chất lượng của môi trường sống xung quanh vật chủ” [2]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chế phẩm sinh học trên thế giới

Các chế phẩm sinh học sử dụng trong nuôi trồng thủy sản hiện nay có thể chia làm 3 loại Các chế phẩm có tính chất probiotic, gồm những vi sinh vật sống, chủ yếu là các vi khuẩn thuộc giống Bacillus, Lactobacillus, Saccharomyces, thường được trộn vào thức ăn hoặc cho Artemia, rotifer ăn trước khi cho các loại động vật nuôi ăn Loại thứ hai gồm các vi sinh vật có tính đối kháng hoặc cạnh tranh thức ăn với vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn Bacillus licheniformis, Bacillus sp, Vibrio alginolyticus và nhóm thứ 3 gồm các vi sinh vật cải tạo môi trường nước như vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter, Actinomyces, các loài Bacillus khác nhau, các loài tảo, các vi khuẩn tía, không lưu huỳnh như Rhodobacter sp, Rhodospirillum, Rhodopseudomonas viridis, R palutris, Rhodomicrobium vanniell, các loại nấm Aspergillus oryzae, A niger, Rhizopus sp Tuy nhiên, có nhiều chủng vi sinh vật thực hiện được nhiều chức năng khác nhau, nên ranh giới của 3 nhóm này đôi khi phân chia không rõ ràng Vì vậy, ngày nay tên gọi chung các chế phẩm vi sinh sử dụng trong nuôi thủy sản là probiotic [17]

Trên thế giới đ" có khá nhiều nghiên cứu về việc sử dụng probiotics trong nuôi trồng thủy sản (Bảng 1.1)

Bảng 1.1: Hiệu quả sử dụng Probiotics trong nuôi thủy sản [17]

Động

vật

Chủng Probiotic

Cá hồi Tetraselmis

suecica

A salmonicida

A hydrophyla Lactobacillus spp

S liquefacien.s V.anguillarum

V salmonicida

Kiểm soát tốt bệnh do vi khuẩn

Austin & ctv (1992)

Cá hồi V.alginolyticus A salmonicida

V.anguillarum V.ordalii

Kiểm soát bệnh tốt

Austin & ctv (1992)

Cá hồi L.plantarum

V.anguillarum

Vibrio spp

A salmonicida V.anguillarum

Kiểm soát bệnh tốt

Gildberg & ctv (1995) Con điệp Pseudomonas sp Related (VAR) Kiểm soát bệnh

tốt

Riquelme & ctv (1997) Tôm sú Bacillus strain

tỷ lệ lột xác và sống sót của các công thức thí nghiệm cao hơn công thức đối chứng

Garriques và Wyban (1993)[17] cho rằng thí nghiệm sử dụng probiotic

đầu tiên trong nuôi tôm, do các nhà ương tôm giống thực hiện, nhằm tìm cách cải thiện mức độ Vibrio có lợi trong các bể ương, gọi là “sucrose fermentors”

Để thực hiện mục tiêu này, người ta cho đường ăn vào các bể ương tôm giống

để kích thích sự phát triển của Vibrio spp có lợi (chủng lên men đường saccharose) Tiếp theo các chủng vi khuẩn vibrio có lợi được nuôi cấy tương

tự như phương pháp nuôi tảo để cho vào các bể ương tôm giống

Theo nghiên cứu của tác giả Austin [28] cho biết tảo Tetraselmis suecica có thể kìm h"m vi khuẩn gây bệnh ở cá như Aeromonos hydrophila,

A salonicida, Serratia liquefaciens, Vibrio anguillarum

Hình 1.2: Sơ đồ ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh

sử dụng trong nuôi trồng thủy sản [17]

Austin và ctv (1995) [17] cho biết chủng Vibrio alginolyticus không gây ra bất kỳ hậu quả có hại nào cho cá hồi Sử dụng phương pháp điều trị chéo, probiotic được thừa nhận là kìm h"m tác nhân gây bệnh trên cá như Vibrio ordalii, V anguillarum, Aeromonas salmonicida và Yersnia ruckeri

Đối kháng với

vi sinh vật gây bệnh

Cải thiện chất lượng môi trường

Có mặt nhất thời hoặc cư trú thường

xuyên trong đường ruột

Garrique và Arevado (1995)[17] đ" sử dụng chủng Vibrio alginolyticus

được phân lập từ nước biển để thử trên ấu trùng tôm Litopenaeus vannamei Kết quả là tôm không bị chết ở lô thử nghiệm có nhiễm vi khuẩn gây bệnh, trong khi tôm đối chứng chết 100% sau 96 giờ, do nhiễm vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus ở mật độ 2 x 103 tế bào/ml

Griffith (1995)[17] thông báo nhờ việc đưa probiotic vào ương tôm giống

ở Ecuador trong năm 1992 mà các trại ương tôm giống đ" giảm thời gian nghỉ để làm vệ sinh các bể nuôi 7 ngày trong một tháng, sản lượng tôm giống tăng 35%

và giảm sử dụng các chất diệt khuẩn đến 94%

ở Châu á đ" có nhiều nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh trong nuôi tôm, đặc biệt là ở Thái Lan; Jiravanichpaisal và ctv (1997)[17] đ" sử dụng Lactobacillus sp trong nuôi tôm sú ở Trung Quốc, nghiên cứu probiotic

được tập trung vào vi khuẩn quang hợp; Qiao Zhenguo và ctv (1992)[17] Theo Nguyễn Hữu Phúc [18] nghiên cứu 3 chủng vi khuẩn quang hợp sử dụng cho tôm (Penaeus chinensis) bằng cách cho vào thức ăn hoặc cho vào nước nuôi tôm, thấy có sự gia tăng khả năng phát triển của tôm, loại trừ nhanh chóng NH3-N, H2S, axit hữu cơ và những chất có hại, cải thiện chất lượng nước và trung hòa độ pH

Zhermant và ctv (1997)[17] cho rằng trong ruột ấu trùng protozoea có nhiều vi khuẩn của môi trường xung quanh, nên có thể gây trở ngại cho các thí nghiệm của probiotic Khi nuôi chủng vi khuẩn probiotic trong bể với ấu trùng tôm Litopenaeus vannamei với mật độ 103 tế bào/ml thì đ" ngăn cản

được sự xâm nhiễm các vi khuẩn gây bệnh ngay ở nồng độ 107 tế bào/ml

Nấm men và nấm mốc cũng được sử dụng để cải thiện tỉ lệ sống và năng suất ấu trùng tôm Litopenaeus vannamei (Intriago và ctv, 1998 [17]) Nấm men có sắc tố đỏ (Rhodotorula) và nấm mốc phân hủy chitin đ" được tách từ môi trường biển để sử dụng, tuy nhiên có rất ít thông báo về kết quả ứng dụng

Huis in’T Veld và ctv (1994)[17] cho rằng việc phân lập các chủng vi khuẩn probiotic là việc cần có nhiều kinh nghiệm, ít cơ sở khoa học, vì vậy

có vô số các nghiên cứu về probiotic bị thất bại, điều đó có thể là do việc lựa chọn các chủng vi sinh vật không thích hợp Các bước lựa chọn được xác

định nhưng phải thích ứng với từng ký chủ và từng môi trường Cần phải hiểu cơ chế hoạt động của probiotic để vạch rõ tiêu chuẩn chọn lọc các probiotic hữu hiệu

1.3.3 Tình hình sản xuất và kinh doanh chế phẩm sinh học (CPSH) trong nước

Vi sinh vật gây bệnh ảnh hưởng rất lớn đến năng suất và tính bền vững trong nuôi trồng thủy sản Để kiểm soát vi sinh vật gây hại, phương pháp truyền thống là dùng hóa chất và thuốc kháng sinh

Tuy nhiên, các hóa chất diệt khuẩn như chlorin thì dẫn xuất của nó còn là những chất gây đột biến và ung thư như: Chloroform (CHCl3), bromodichloromethane (CHBrCl2), dibromodichloromethane (CHBr2Cl2) và bromoform (CHBr3) [17] Các loại thuốc kháng sinh tạo ra các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh, các plasmid m" hóa cho các gene kháng kháng sinh sẽ truyền từ vi sinh vật gây bệnh ở động vật thủy sản sang các vi sinh vật gây bệnh cho động vật khác và người Vì lẽ đó, ngày nay đ" nhiều loại thuốc kháng sinh, hoá chất đ" bị cấm sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở nước ta

Sử dụng thuốc, hóa chất trong nuôi trồng thủy sản đang là một trở ngại rất lớn cho việc tiêu thụ sản phẩm thủy sản, khi mà các thị trường nhập khẩu ngày càng yêu cầu sản phẩm có chất lượng cao và an toàn vệ sinh thực phẩm Ngoài ra các loại hóa chất, thuốc kháng sinh còn có tác động xấu đến môi trường xung quanh, nguyên nhân gây ra dịch bệnh, làm mất ổn định, bền vững

và gây ra những tổn thất rất lớn về mặt kinh tế trong nuôi trồng thủy sản

Trước tình hình đó việc xem xét, thử nghiệm đưa các loại chế phẩm sinh học vào sản xuất đ" được tiến hành Nhiều loại chế phẩm sinh học được

khảo nghiệm có tác dụng cải tạo môi trường, nâng cao sức đề kháng cho động vật thủy sản nuôi mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đ" được Bộ Thủy sản cấp giấy phép lưu hành Các đối tượng nuôi có sử dụng chế phẩm sinh học chủ yếu là tôm sú, tôm he chân trắng, cá rô phi ở các hình thức nuôi thâm canh và bán thâm canh

Do nền kinh tế thị trường và do nhu cầu về thuốc chữa bệnh, hoá chất và CPSH trong NTTS đang ngày càng rộng mở, hiện nay có rất nhiều nhà sản xuất, kinh doanh và phân phối CPSH trong và ngoài nước đang hoạt động ở Việt Nam, trong đó nhiều công ty chuyên sản xuất thuốc và hoá chất cũng tham gia vào sản xuất, kinh doanh và phân phối CPSH Ngoài việc sản xuất các CPSH, nhiều công

ty cũng nhập khẩu CPSH từ các nước khác, chủ yếu là CPSH có nguồn gốc từ Thái Lan, Đài Loan, Mỹ, Anh, Trung Quốc Tính đến tháng 8 năm 2002, trên thị trường cả nước có khoảng 152 loại thuốc thú y có thành phần là chế phẩm sinh học có thể sử dụng trong nuôi trồng thủy sản do 66 công ty lớn nhỏ sản xuất, tập trung phần lớn tại thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Cần Thơ, Đồng Nai, Bình Dương, Khánh Hoà [6] Trong đó nhiều loại sản phẩm khác nhau với nhiều nh"n mác không đề tiếng Việt, sản phẩm không đề ngày sản xuất hay hạn sử dụng đang có mặt trên thị trường Do thiếu hiểu biết về chế phẩm sinh học, nhiều người đ" mua những sản phẩm đó để sử dụng trong nuôi trồng thủy sản cho hiệu quả thấp, ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả sản xuất

Sử dụng các chế phẩm vi sinh trong nuôi thủy sản là một xu hướng tích cực và ngày càng mở rộng Cơ sở khoa học của việc sử dụng các chế phẩm vi sinh là tạo được sự cân bằng giữa sức khoẻ của động vật nuôi tốt, môi trường

được cải thiện và số lượng vi sinh gây bệnh được khống chế [17] Để tăng cường hiệu quả sử dụng vi sinh trong nuôi trồng thủy sản cần đẩy mạnh các nghiên cứu

và việc đánh giá về hiệu quả kinh tế và phương pháp sử dụng các loại chế phẩm sinh học đang lưu hành trên thị trường là cần thiết, để hướng dẫn người sản xuất

sử dụng từng loại chế phẩm phù hợp với từng đối tượng nuôi, điều kiện nuôi cụ

thể nhằm thu hiệu quả cao trong nuôi trồng thủy sản Do đó, việc đẩy mạnh công tác nghiên cứu về chế phẩm sinh học đ" từng được đưa vào là một trong các định hướng về khoa học công nghệ liên quan trực tiếp tới môi trường góp phần nuôi trồng thủy sản bền vững [15]

1.4 ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sinh trưởng của động vật thủy sản

Trong tự nhiên, điều kiện môi trường đóng vai trò quan trọng trong vòng

đời của tất cả sinh vật nói chung và của cá nói riêng Cá sống trong môi trường nước nên các yếu tố môi trường nước tác động chủ yếu lên cơ quan đường bên và

đặc biệt là n"o bộ Đ" có nhiều nhà khoa học đ" nghiên cứu cụ thể trên từng yếu

tố môi trường ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng và phát triển cá và đ" chỉ ra những yếu tố quan trọng liên quan có ảnh hưởng như nhiệt độ, oxy, giá trị pH vv

1.4.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ nước phụ thuộc vào cường độ chiếu sáng của mặt trời và nhiệt độ không khí Nhưng nhờ nước có khả năng giữ nhiệt tốt nên nhiệt độ nước thường không thay đổi lớn như bức xạ mặt trời và nhiệt độ không khí Nhiệt độ là yếu tố quan trọng liên quan mật thiết đến hàm lượng oxy hoà tan trong nước, độc tính

NH3 Ngoài ra nhiệt độ còn làm phân tầng nước và ảnh hưởng đến việc bắt mồi của cá

Cá là động vật máu lạnh, chính vì thế mà nhiệt độ cơ thể cá biến đổi theo nhiệt độ của môi trường nước [29] Nghiên cứu của tác giả Rowland [37] đ" cho thấy rằng rất nhiều loài cá có thể sống và sinh sản trong dải nhiệt rộng trung bình

từ 5- 400C, nhưng dải nhiệt giúp cá có thể phát triển tốt nhất tương đối hẹp đó là nằm trong khoảng 25-300C Ngoài ra, nhiệt độ còn ảnh hưởng đến khả năng gây bệnh của mầm bệnh [37] Ví dụ: Khi nhiệt độ 140C, chỉ có 14% cá bị chết do

nhóm vi khuẩn Aeromonas gây ra nhưng khi nhiệt độ tăng lên 210C thì 100% cá mắc bệnh bị chết

Thông thường, nhiệt độ nước trong các thuỷ vực thấp nhất vào buổi sáng lúc 2-5 giờ, cao nhất vào buổi chiều lúc 14-16 giờ, biên độ dao động nhiệt nước ngày đêm lớn hay nhỏ phụ thuộc vào độ sâu của thủy vực Khi nuôi cá ở các thủy vực nông, nếu biên độ dao động nhiệt độ nước trong ngay thay đổi đột ngột 3- 50C có thể làm cá bị chết do sốc nhiệt [22] Cá tra sinh trưởng kém hoặc có thể ngừng sinh trưởng khi nhiệt độ dưới 150C và trên 390C [9]

Trong thực tiễn, việc nuôi cá không chỉ quan tâm tới nhiệt độ mà chúng ta còn phải quan tâm tới một số yếu tố môi trường khác như pH, oxy hoà tan, vv

Ví dụ trong mùa hè đối với các ao có độ sâu thích hợp sẽ giảm thiểu được sự biến

động của nhiệt độ nước Ngoài ra, chúng ta có thể sử dụng một số thiết bị phụ trợ như máy quạt nước, máy thổi khí, sục khí cũng có thể làm giảm nhiệt độ nước đồng thời tăng hàm lượng oxy cho nước

1.4.2 Oxy hoà tan (DO)

Oxy có trong môi trường nước nhờ quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh và do khuếch tán từ không khí vào Oxy hoà tan trong môi trường nước được tiêu thụ do quá trình hô hấp của thủy sinh vật tham gia vào quá trình oxy hoá các hợp chất vô cơ, hữu cơ trong nước hoặc nền đáy thủy vực, khuếch tán ra ngoài không khí Quá trình trao đổi oxy giữa cơ thể và môi trường xảy ra ở mang theo nguyên lý “Gradient”, nồng độ oxy hoà tan ở môi trường cao hơn oxy trong máu khi đó oxy sẽ đi vào máu, trong khi đó áp suất riêng phần của CO2 trong máu lại cao hơn, nên CO2 lại khuếch tán ra ngoài

Sự trao đổi khí của cá phụ thuộc rất nhiều vào nồng độ của các khí hoà tan trong nước, do đó cấu tạo mang cá phải có sự thích nghi cho quá trình hô hấp như diện tích tiếp xúc giữa mang cá với môi trường lớn, luôn có dòng chảy ngược chiều giữa dòng máu từ động mạch ra mang và dòng nước trong

xoang cung mang

Máu có chứa sắc tố hemoglobin và oxy Sự kết hợp giữa oxy và hemoglobin phụ thuộc vào áp lực của oxy áp lực oxy ở mang cá cao hơn trong máu tạo ra sự chênh lệch tạo thuận lợi cho sự kết hợp oxy với hemoglobin Trong cơ của cá, oxy được sử dụng rất nhanh do áp lực của oxy trong máu cao hơn Phản ứng giữa oxy với hemoglobin được tác giả Boyd [29] minh hoạ thông qua phương trình dưới đây:

Hb + O2 = HbO2 Vào năm 1970, tác giả Doudoroff [30] đ" có nhiều tài liệu đề cập tới nhu cầu oxy hoà tan của một số loài cá nước ngọt Theo tác giả Swingle [39] nghiên cứu một số loài cá nước ấm khi nồng độ oxy hoà tan thấp dưới 0,3mg/ lít kéo dài vài tiếng cá có thể bị chết, tác giả cho rằng nếu nồng độ oxy hoà tan thấp dưới 1,5mg/lít trong một vài ngày thì hầu hết các loài cá trên cũng sẽ

bị chết

Nhu cầu oxy hoà tan rất khác nhau tuỳ thuộc vào từng loài, kích thước, tập tính ăn, hoạt động, nhiệt độ nước, nồng độ oxy hoà tan trong nước vv [29], nghiên cứu của Michaels [34] đ" cho rằng khi nhiệt độ nước tăng thì hàm lượng oxy trong nước bị giảm Khi nhiệt độ nước tăng sự hoạt động của cá cũng tăng lên kéo theo nhu cầu về oxy cũng tăng Tác giả cũng cảnh báo rằng nên đề phòng khi nhiệt độ tăng phải có biện pháp ngay để hạn chế sự thiếu hụt oxy trong ao Tác giả cũng cho rằng đối với cá chép, nồng độ oxy trong ao không nên để tụt xuống dưới 3mg/ lít trong thời gian nuôi Dưới đây là ví dụ

về độ hoà tan của oxy trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ (Bảng 1.2)

Bảng 1.2: Biến động hàm lượng oxy trong nước theo nhiệt độ [34]

Cá tra có cơ quan hô hấp phụ và còn có thể hô hấp bằng bóng khí và qua da nên chịu đựng được môi trường nước thiếu oxy hoà tan Tiêu hao oxy của cá tra thấp hơn 3 lần so với cá mè trắng [9]

đất và quá trình phân ly của CO2 trong nước

Keo đất = Al ⇔ Al3+ + 3 H2O = Al(OH)3 + 3 H+

2-Do đó pH nước phụ thuộc vào:

- Tính chất đất: ở những vùng đất có nhiều Fe, Al (đất phèn) pH nước sẽ thấp

- Quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh sẽ hấp thụ CO2 làm HCO3

-phân ly thành CO32- và CO2-

- Quá trình hô hấp của động thực vật thủy sinh

- Quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong các ao giàu dinh dưỡng

- Nhiệt độ nước, hô hấp của cá và các thuỷ sinh vật có trong ao nuôi Giá trị pH của nước được điểu chỉnh bởi rất nhiều yếu tố Việc phân hủy hợp chất hữu cơ giải phóng CO2 là một trong những nguyên nhân giảm giá trị

pH trong nước Sự tăng giá trị pH trong nước được tạo bởi quá trình quang hợp của thực vật sống trong nước Trong thực tế đ" từ lâu các nhà nuôi trồng thủy

sản có kinh nghiệm trong việc duy trì độ pH bằng cách bón vôi để tạo điều kiện cho sự phát triển sinh khối của sinh vật phù du

ở cá, mang là cơ quan chính giúp cho quá trình trao đổi oxy giữa cá và môi trường nước Vì vậy, các ảnh hưởng từ bên ngoài lên mang sẽ cản trở quá trình trao đổi chất ở cá Nghiên cứu của tác giả Leivestad [32], và Boyd [29] cho rằng mang cá sẽ là cơ quan trước tiên bị ảnh hưởng của độ acid khi cá sống trong môi trường có độ pH thấp, khi đó lượng nhầy trên bề mặt của mang sẽ tăng lên làm cản trở quá trình hô hấp của cá Tác giả Swingle [38], và Ellis [31] cho rằng giá trị pH của nước dao động trong khoảng 6,5 đến 9 hoàn toàn phù hợp cho việc nuôi cá

Như vậy, pH cũng là một trong những nhân tố quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của cá Nhiều quá trình sinh học, hoá học phụ thuộc vào giá trị pH Mỗi loài thuỷ sinh vật có khả năng chịu đựng được một biên độ pH khác nhau Những loài cá nước ngọt chủ yếu như trắm cỏ, mè hoa, mè trắng, trôi, diếc, chép sinh trưởng phát triển tốt trong môi trường pH=7,0-8,5 và những loài cá trên sẽ chết rất nhanh khi pH môi trường nhỏ hơn 4,0 hoặc lớn hơn 10,2 [29]

ảnh hưởng trực tiếp của pH cao hay thấp thường không quan trọng bằng ảnh hưởng gián tiếp của nó Trong những thuỷ vực có pH thấp sẽ thúc

đẩy sự hoà tan của các muối sắt, nhôm, làm tăng tính độc của khí H2S dẫn đến gây độc cho cá, môi trường kiềm làm tăng ammonia tổng số tồn tại ở dạng

NH3- (dạng độc đối với cá) [29]

1.4.4 Ammonia (NH3)

Ammonia thường có trong môi trường nước ao nuôi tôm cá Ammonia

được sinh ra từ các quá trình vi khuẩn phân giải các hợp chất hữu cơ và từ các chất bài tiết của cá [40] Lượng ammonia do cá thải ra có thể xác định từ việc

sử dụng nguồn protein thực tế (khối lượng protein tăng do cá tổng hợp trừ đi

khối lượng protein trong thức ăn) và phần trăm protein trong thức ăn Điều này

được tóm tắt qua phương trình dưới đây

Ammonia- nitrogen (g/kg thức ăn)= (1.0-NPU) (protein ữ 6.25) (1000) Trong đó: NPU = lượng protein thực sử dụng

Protein = số thập phân protein trong thức ăn 6.25 = Tỷ lệ trung bình của protein với nitrogen Trong trường hợp sự phân giải các hợp chất hữu cơ do vi khuẩn hiếu khí chuyển ammonia, ammonium trở thành nitrate và nitrire là sản phẩm phụ trung gian, đòi hỏi khí oxy cung cấp từ môi trường gọi là sự nitrate hóa Trong

điều kiện kỵ khí, quá trình mà nitơ được sản xuất từ nitrite thải vào không khí gọi là sự khử nitơ

Sự cân bằng giữa NH3 và NH4+ phụ thuộc vào nhiệt độ và pH:

NH3 + H2O = NH4+ + OH-

Đối với nước có giá trị pH trung bình (=7), nhiệt độ là 160C thì tỉ lệ phần trăm của khí NH3 trong amoni tổng số (NH3 và NH4+) là 0,3%, ở 200C tỉ

lệ phần trăm của khí NH3 là 0,4%; ở 280C tỉ lệ phần trăm của khí NH3 là 0,7%

và ở 320C tỉ lệ phần trăm của khí NH3 là 0,95% [29] ở điều kiện cùng một nhiệt

độ 280C, khi giá trị pH của nước là 7 thì tỉ lệ phần trăm của khí NH3 trong amoni tổng số (NH3 và NH4+) là 0,7%, giá trị pH của nước bằng 8 tỉ lệ phần trăm của khí NH3 là 6,55%; giá trị pH của nước bằng 9, tỉ lệ phần trăm của khí NH3 là 41,23% và ở giá trị pH nước bằng 10, tỉ lệ phần trăm của khí NH3 là 87,52% (Emerson và ctv, 1975 [29])

Theo tác giả Michaels [35] cho rằng ammonia được hình thành thông qua lượng phân do cá thải ra, thức ăn thừa, nguồn phân hữu cơ cũng như quá trình phân huỷ các hợp chất có nguồn gốc nitơ Trong ao thả cá với mật độ quá dày, nồng độ ammonia sẽ nhanh chóng vượt quá mức độ cho phép Tác giả cho rằng nhân tố chủ yếu đó là giá trị pH trong nước, dạng ammonia

(NH3) chiếm chủ yếu khi pH trên 8,0 và pH dưới 7,0 dạng ammonium (NH4+) Tác giả cũng cho biết ảnh hưởng của các dạng ammonia đối với các giai đoạn của cá, dạng ammonia tự do có ảnh hưởng tới cá ngay cả ở nồng độ thấp Cá chép hương và giống bị ảnh hưởng khi nồng độ ammonia tự do vượt quá 0,2mg/lít và đối với cá chép trưởng thành có khả năng chịu đựng được nồng

độ 1mg/lít nhưng trong một thời gian ngắn Theo tác giả nồng độ ammonia tự

do an toàn cho tất cả các loại cá là phải thấp hơn 0,1mg/lít Tác giả Meade [33] cho rằng mức độ ảnh hưởng của dạng ammonia ion thấp hơn ammonia tự

do

NH3 rất độc đối với cá Có rất nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của NH3 đến

động vật thủy sản nuôi Ruffier và ctv, 1981[29] đ" nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ khí NH3 trong nước đến tỉ lệ chết 50% trong vòng 96 giờ đối với một số loài cá nước ngọt Cá nheo Mỹ (Channel catfish): 1,5- 3,10mg/lít; Cá hương nhiều màu nước ngọt (Guppy fry): 1,24 mg/lít; Cá vược miệng rộng (Largemouth bass): 0,72- 1,20 mg/lít; Cá vược sọc (Striped bass): 1,10mg/lít; Cá mang xanh (Bluegill): 0,40- 1,30 mg/lít; Cá gai nước ngọt (Stickleback): 0,72- 0,84 mg/lít; Cá hồi dữ (Cutthroat trount): 0,43- 0,66mg/lít; Cá hồi cầu vồng (Rainbow trount): 0,32 mg/lít Hasan and Macintosh, 1986 [29] nghiên cứu ảnh hưởng của khí NH3 đến tỉ lệ chết 50% của cá chép giống ở 48 giờ là 2,1mg/lít; ở 96 giờ là 2,1 mg/lít và ở 168 giờ là 2,0 mg/lít

Nitrite cần thiết cho hoạt động sống của thực vật đơn bào, nó tồn tại ở dạng trung gian và hàm lượng này trong nước rất thấp Nitrite được sinh ra do quá trình chuyển hoá từ đạm amon nhờ các vi khuẩn nito (Nitrobacter):

NH4+ + O2 NO2- + H+ + H2O

NO2- + O2 NO3-

Nếu môi trường thiếu oxy thì quá trình chuyển hoá đạm chỉ đến nitrite Khi động vật thuỷ sản hô hấp, NO2- vào máu sẽ phản ứng với hemoglobin tạo thành methemoglobin làm cho máu động vật thủy sản nói chung mất khả năng vận chuyển oxy NO2- tạo cơ chế giảm thiểu sự vận chuyển oxy tới tế bào nên cũng gián tiếp gây độc cho cá

Cá hấp thụ NO2- trong nước (qua đường hô hấp) xảy ra phản ứng:

Hb + NO2- = Met – Hb

Trong phản ứng trên Fe++ trong thành phần của hồng cầu bị oxy hóa thành Fe+++ và kết quả là hồng cầu không có khả năng vận chuyển oxy Như vậy NO2- đ" làm giảm chức năng hoạt động của hồng cầu Máu của động vật thủy sản chứa Met- Hb với một lượng lớn sẽ chuyển sang màu nâu, nhiễm độc

NO2- còn gọi là bệnh máu nâu Huey và Beitinger, 1982[29], Freeman và ctv,

1983 [29] cho rằng tổ hợp Met- Hb có thể trở lại hồng cầu khi nồng độ NO2- ở môi trường nước giảm thấp, tuy nhiên để khôi phục lại đủ lượng Hb trong máu phải mất 24 ngày

Giá trị pH, nồng độ ion Cl-, kích cỡ vật nuôi, tình trạng nuôi dưỡng, mức độ nhiễm bẩn của thủy vực và hàm lượng oxy hoà tan đều liên quan ảnh hưởng đến độc tính của NO2- [29]

1.4.6 Sulphua hydro (H2S)

H2S được hình thành từ sự khử hay sự khoáng hóa của xác động thực vật chết và khi phân hủy các chất hữu cơ Sự hình thành khí H2S phụ thuộc rất lớn vào giá trị pH và nhiệt độ của môi trường H2S là một chất khí cực độc đối với thủy sinh vật, sự độc hại của nó là liên kết với sắt trong thành phần của hemoglobine làm cho hemoglobine không có khả năng vận chuyển oxy cung cấp cho các tế bào sống

Khí H2S được tạo thành khi môi trường nước nuôi thiếu oxy cục bộ và vi sinh vật yếm khí đ" phát triển Khí H2S tích tụ dưới nền đáy các thủy vực chủ yếu do quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh hay quá trình phản sulphate hoá với sự tham gia của các vi khuẩn yếm khí để chuyển hoá gốc sulphat thành sulphua và hydro sulphua:

2 C6H12O6 + SO42- + 2H+ 2 CH3COCOOH + H2S + 2H2O Glucose Pyruvic acid

H2S được sử dụng trong quá trình quang hợp của nhóm vi khuẩn đỏ Rhodobacter sp, thuộc nhóm sinh vật quang dị dưỡng Nhóm này không sử dụng chất vô cơ làm nguyên liệu cho quá trình quang hợp mà lại sử dụng H2S khiến cho hàm lượng H2S giảm

số khi giá trị pH môi trường giảm H2S là loại axít độc hơn rất nhiều so với các loại axít bình thường khác trong nước Đ" có nhiều nghiên cứu của Smith, 1970 [29], Bonn và Follis, 1967 [29] cho thấy rằng H2S gây độc ngay cả ở nồng độ thấp Khả năng gây độc của H2S còn phụ thuộc vào loài động vật thủy sản nuôi

và các giai đoạn phát triển của chúng; H2S là một trong những nguyên nhân làm giảm sinh trưởng và gây chết cho động vật nuôi Nồng độ gây độc của H2S đối với động vật thuỷ sinh vào khoảng 1 mg H2S/lít [26]

1.4.7 Độ tiêu hao hoá học COD và nhu cầu oxy sinh hoá BOD

Trong thủy vực tự nhiên và các ao nuôi cá, bên cạnh quá trình hô hấp của thủy sinh vật làm giảm lượng oxy hoà tan, người ta còn phải chú ý tới quá trình biến đổi của các chất hữu cơ (biến đổi hoá học và sinh học) cũng gây tiêu hao oxy rất lớn Nếu không theo dõi kiểm soát chúng, sẽ rất dễ dàng thiếu hụt oxy nghiêm trọng, trong nghiều trường hợp làm tôm cá chết ngạt hàng loạt

COD phản ánh lượng tiêu hao oxy do quá trình biến đổi các chất hữu cơ (thức ăn thừa, sản phẩm bài tiết của vật nuôi và xác vi sinh vật) Nước có hàm lượng COD < 5 mg O2/lít là nước nghèo dinh dưỡng, trong khoảng 10-20 mgO2/lít là thích hợp cho nuôi thủy sản, trong khoảng 20-30 mgO2/lít là nước giàu dinh dưỡng, nếu > 30 mgO2/lít là nước bị ô nhiễm [10]

Sự tiêu hao oxy gây ra trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ bởi hệ

vi sinh vật có trong nước gọi là: Nhu cầu Oxy sinh hoá BOD Đối với nghề nuôi thủy sản, BOD5 thích hợp khoảng 5- 10mgO2/lít, từ 10- 15 mgO2/lít là giàu dinh dưỡng, nếu lớn hơn 15 mgO2/lít là nhiễm bẩn chất hữu cơ và quá trình sinh hoá do vi sinh vật sẽ hoạt động rất mạnh [10]

Từ những dẫn liệu trên đây, có thể thấy rằng bên cạnh những tác động của con người, nhiều yếu tố môi trường đóng vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng, phát triển tác động đến năng suất của cá nuôi Để đảm bảo động vật

thủy sản sinh trưởng, phát triển tốt đạt năng suất cao ngoài việc quan tâm đến chất lượng con giống, chất và lượng thức ăn còn cần phải kiểm soát, quản lý chặt chẽ và thậm chí điều chỉnh các yếu tố môi trường kể trên luôn theo hướng

có lợi, phù hợp với phạm vi môi trường nuôi động vật thủy sản

1.5 An toàn thực phẩm đối với các sản phẩm nuôi trồng thủy sản

Các bệnh có nguồn gốc từ thực phẩm liên quan đến vi khuẩn gây bệnh, dư lượng hóa chất dùng trong nông nghiệp, thuốc bảo vệ thực vật và kim loại nặng trong thực phẩm được xác định là những mối nguy hiểm tiềm ẩn của các sản phẩm nuôi trồng thủy sản Những sản phẩm không an toàn này có nguồn gốc rất khác nhau, từ môi trường nuôi bị ô nhiễm đến khâu bảo quản sau thu hoạch, chế biến và tiêu thụ Ngày nay, cùng với sự phát triển nuôi trồng thủy sản thì an toàn

vệ sinh thực phẩm của các sản phẩm thủy sản là vấn đề đang được quan tâm đặc biệt

Các chuyên gia của Tổ chức nông lương Liên hiệp quốc (FAO) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO) khi xem xét vấn đề an toàn thực phẩm liên quan

đến cá và giáp xác nuôi, đ" đưa ra những cảnh báo về các sản phẩm nuôi này

có thể bị nhiễm kí sinh trùng, vi trùng, các chất hóa học Các chuyên gia của 2

tổ chức này cũng cho biết tính chất phức tạp của nhiệm vụ phòng ngừa và kiểm soát các mối nguy hiểm liên quan đến an toàn thực phẩm từ các sản phẩm nuôi trồng thủy sản

- Vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, Shigella, E.coli, Vibrio cholerae, V.parahaemolyticus, V.vulnificus, Listeria monocytogenes, Clostridium botulinum, là những tác nhân gây bệnh rất phổ biến ở động vật thủy sản và các

động vật khác kể cả con người

- Độc tố sinh học: Scrombrotoxin, Ciguatoxin

Một số lớn các loài cá nước ngọt và cá biển là ký chủ của nhiều loài ký sinh trùng quan trọng Một số loài trong số đó là tác nhân gây bệnh rõ ràng và lây nhiễm chủ yếu cho người do ăn thủy sản sống hoặc ăn sản phẩm chế biến không đảm bảo vệ sinh Nhìn chung, cá thường là vật chủ trung gian của các

ký sinh trùng gây bệnh nguy hiểm cho người

Bệnh giun sán do ăn cá là bệnh quan trọng ở nhiều khu vực trên thế giới Theo dẫn liệu của Tổ chức y tế thế giới, hơn 40 triệu người chủ yếu ở Đông Nam á và hơn 10% dân số thế giới có nguy cơ nhiễm kí sinh trùng và vi trùng từ tiêu thụ sản phẩm thủy sản Cá khai thác từ các thủy vực nội địa là nguồn mang mầm bệnh kí sinh trùng lây nhiễm quan trọng Tuy nhiên, hiện nay vẫn còn rất ít thông tin về vai trò lây lan dịch bệnh từ cá, giáp xác nuôi và các động vật thủy sản khai thác có chứa các ký sinh trùng này Hai giống ký sinh trùng nguy hiểm gây bệnh cho người là Clonorchis, Opisthorchis, và một số ký sinh trùng ít nguy hiểm hơn là Paragonimus, Heterophyes và Metagonimus

Vi khuẩn gây bệnh có thể xâm nhập vào các vùng nước nuôi thủy sản, khi con người xả vào đó các chất thải của người và động vật Các sản phẩm nuôi có thể bị nhiễm các tác nhân gây bệnh đường ruột như Vibrio parahaemolyticus và V.cholerae, đặc biệt trong vùng khí hậu nhiệt đới

1.5.2 An toàn hóa học

- Hóa chất dùng trong nông nghiệp: thuốc trừ sâu, diệt nấm, diệt cỏ, phân bón

- Dư lượng thuốc thú y: Kháng sinh, hooc môn tăng trưởng, các phụ gia thức ăn

- Kim loại nặng: từ đất, rác, chất thải công nghiệp, phân động vật,…

Có thể xuất hiện các vấn đề về an toàn hóa học ở các sản phẩm nuôi trồng thủy sản Trong nuôi trồng thủy sản, người ta thường dùng rộng r"i phân bón hóa học cho các ao nuôi bán thâm canh để thúc đẩy sự tăng trưởng của thực vật phù du Các loại phân bón này có thể là vô cơ hoặc hữu cơ, thường tan trong nước, được sử dụng riêng hoặc trộn thành hỗn hợp nhiều thành phần Mặc dù có một vài loại phân bón có thể được xem là mối nguy nếu sử dụng sai nồng độ và phương pháp, nhưng nếu sử dụng đúng phương pháp và liều lượng phù hợp thì phân bón không gây hại hoặc có thể chỉ ở mức rủi ro thấp nhất đối với an toàn thực phẩm của sản phẩm nuôi trồng thủy sản

Sử dụng các loại thuốc diệt khuẩn trong môi trường nước cũng là nguyên nhân gây ra mối nguy tiềm ẩn cho môi trường và có khả năng liên quan đến sức khỏe con người Những loại thuốc diệt khuẩn chủ yếu là các kháng sinh chữa bệnh, thuốc kích thích sinh trưởng, dư lượng thuốc trừ sâu và các hóa chất khác

Chương 2: vật liệu và Phương pháp nghiên cứu 2.1 Vật liệu nghiên cứu

- 7 bể xi măng, kích thước 5m x 5m x 1m = 25m2/ bể Có hệ thống ống cấp thoát nước

- Cá tra có trọng lượng trung bình 1,01gram/con, số lượng: 8.750 con,

được chuyển từ miền nam ra và có nguồn gốc sinh sản nhân tạo

- Thức ăn sử dụng thí nghiệm do h"ng Con Rồng sản xuất có độ đạm ≥ 25% Protein Đây là loại thức ăn có phối trộn đầy đủ các thành phần dinh dưỡng cho cá sinh trưởng

- Chế phẩm sinh học AQUAPOND- 100, được cung cấp bởi Công ty trách nhiệm hữu hạn và thương mại Văn Minh AB (thành phố Hồ Chí Minh) Thành phần bao gồm các chủng vi khuẩn hữu ích như các loài Bacillus subtilis, Protease, Lipase, Bacillus stearothermophilus, Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis, Alpha- Amylase Enzymes, có tác dụng sản sinh ra các enzyme protease, amylase và lipase để phân hủy các chất hữu cơ dư thừa tích

tụ ở đáy ao nuôi Tăng lượng thức ăn cho phiêu sinh vật, tạo ra nguồn thức ăn

tự nhiên trong ao nuôi Tạo ra kháng thể tự nhiên để ngăn ngừa vi khuẩn Vibrio sp và Zoodomonas Sử dụng trong ao có vận hành máy sục khí hoặc quạt nước Không chứa các chất cấm sử dụng theo Quyết định 01/2002/QĐ- BTS, ngày 22/01/2002 của Bộ Trưởng Bộ Thủy sản Đ" được đề tài KC 06 đưa vào thử nghiệm làm sạch môi trường ao tôm sú ở Hải Phòng cho kết quả tốt

- Hệ thống sục khí: gồm có 01 máy (công suất 500W/máy), và hệ thống van, dây dẫn, đá bọt (bố trí 2 viên đá bọt/ bể)

- Dụng cụ, hóa chất để phân tích các yếu tố môi trường tại chỗ, test và lấy mẫu về phòng thí nghiệm phân tích

- Dụng cụ kiểm tra tốc độ tăng trưởng của cá, dùng cân Sartorius độ chính xác 10-2g

- Các vật liệu khác như lưới, thùng xốp, xô

2.2 đối tượng, Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu ương nuôi cá tra (Pangasius hypophthalmus Sauvage, 1878) sử dụng chế phẩm sinh học

2.2.2 Địa điểm

Thí nghiệm được tiến hành tại Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản 1, x" Đình Bảng- huyện Từ Sơn- tỉnh Bắc Ninh, cách Hà Nội 15km về phía bắc 2.2.3 Thời gian

Tiến hành thí nghiệm trong vòng 3 tháng: từ 9/ 5/ 2005 đến 2/ 8/ 2005

2.3 phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Quan trắc các yếu tố môi trường

- To: sử dụng nhiệt kế bách phân thủy ngân và máy đo nhiệt độ

- pH: sử dụng Test (h"ng Sera do Đức sản xuất) và pH metter

- O2: dùng phương pháp hóa học chuẩn độ Vincơle và test (h"ng Sera do

- Xác định H2S dùng theo phương pháp Iốt - Thiosulfat

- Xác định COD theo phương pháp chuẩn độ bằng thuốc tím (KMnO4)

- Xác định BOD5 theo phương pháp TCVN 6001- 1995

2.3.2 Tính tốc độ tăng trưởng

+ Trọng lượng (P) cân tổng trọng lượng cá thu được rồi chia tổng số cá

ra trọng lượng trung bình một con P(g/con)

Xác định tốc độ sinh trưởng bình quân ngày về khối lượng, theo công thức

đạt chiều dài thân trung bình 4,85cm/ con, phản ứng của cá nhanh, bơi cuộn thành từng đàn, không có dấu hiệu bệnh lý

Mật độ cá được bố trí trên 7 bể như nhau (50 con/m2, tương đương 1.250con/ bể) gồm 3 công thức thí nghiệm:

- Công thức thí nghiệm 1 (CT1) : 3 bể, sử dụng CPSH bổ sung 7 ngày/ 1 lần,

2.5.3 Sử dụng chế phẩm sinh học

Lượng dùng theo khuyến cáo của nhà sản xuất (CT1), chế phẩm sinh học

được hòa tan vào nước ở nhiệt độ 300C, sục khí trong thời gian 30- 60 phút sau

đó tạt đều xuống các bể thí nghiệm sử dụng chế phẩm sinh học Dùng cân Sartorius độ chính xác 10-2g để cân chế phẩm sinh học Trong thí nghiệm chế phẩm sinh học bổ sung vào thứ 3 hàng tuần, sau khi thu mẫu nước

Bảng 2.1: Chế độ sử dụng chế phẩm sinh học theo các tháng nuôi

Tháng nuôi Công thức 1 (CT1) Công thức 1 (CT2) Tháng 1

Tháng 2

Tháng 3

75gr/ lần/ 7 ngày 100gr/ lần/ 7 ngày 125gr/ lần/ 7 ngày

75gr/ lần/ 14 ngày 100gr/ lần/ 14 ngày 125gr/ lần/ 14 ngày

2.5.4 Chế độ sục khí

- Tháng đầu đến tháng thứ 2 sục khí từ 22 giờ - 6 giờ mỗi ngày

- Từ tháng thứ 2 đến khi thu hoạch sục khí từ 19 giờ đến 7 giờ (những ngày thời tiết u ám thì tăng thời gian sục khí)

2.6 THU THậP Số LIệU

2.6.1 Yếu tố môi trường

Các chỉ tiêu Thời gian thu mẫu Tần suất Nhiệt độ 5-6h sáng và 2h chiều 2 lần/ ngày Oxy hoà tan 5-6 h sáng và 2 h chiều 2 lần/ ngày

pH 5-6 h sáng và 2 h chiều 2 lần/ ngày NH4+ 5-6 h sáng thứ 3, trước khi bổ sung CPSH 1 lần/ tuần NO2- 5-6 h sáng thứ 3, trước khi bổ sung CPSH 1 lần/ tuần H2S 5-6 h sáng thứ 3, trước khi bổ sung CPSH 1 lần/ tuần COD 5-6 h sáng thứ 3, trước khi bổ sung CPSH 1 lần/ tuần BOD5 5-6 h sáng thứ 3, trước khi bổ sung CPSH 1 lần/ tuần

Chương 3: kết quả nghiên cứu và thảo luận

3.1 Khái quát về khu vực nghiên cứu

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

Điều kiện khí hậu của vùng triển khai thí nghiệm mang tính chất nhiệt

đới gió mùa Trong năm, khí hậu được phân thành 2 mùa chính: mùa hè nóng

ẩm, mưa nhiều thường kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9 với hướng gió chủ yếu

là tây- nam Mùa đông lạnh, mùa khô thường kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau với hướng gió chủ yếu là đông- bắc Lượng nước trung bình hàng năm khoảng 1.500mm với lượng mưa cao nhất nhìn chung xảy ra vào tháng 7

và 8 Nhiệt độ không khí trung bình là 260C với mức thấp nhất 140C vào tháng

1, và mức cao nhất là 380C vào tháng 5 Đặc biệt có thời điểm trong năm xuống đến 50C (Bảng 3.1) [3]

Bảng 3.1: Đặc điểm khí hậu chủ yếu của vùng thí nghiệm [3]

- Đông- nam vào mùa hè (mùa mưa/nóng) Tháng 5- 10 Gió

- Đông- bắc vào mùa đông (mùa khô/lạnh) Tháng 11- 3

trung bình (mm/năm)

bằng