KHẢO SÁT DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM AMMONIA (TAN)THEO CHU KỲ NGÀY ĐÊM VÀ THEO THỜI GIAN NUÔI Ở CÁCAO CÁ TRA (Pangasianodon hypopthalmus) THÂM CANH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG KHẢO SÁT DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM AMMONIA TAN THEO CHU KỲ NGÀY ĐÊM VÀ THEO THỜI GIAN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

KHẢO SÁT DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM AMMONIA (TAN) THEO CHU KỲ NGÀY ĐÊM VÀ THEO THỜI GIAN NUÔI Ở CÁC

AO CÁ TRA (Pangasianodon hypopthalmus) THÂM CANH

Chủ nhiệm đề tài: ThS Phạm Quốc Nguyên

Cần Thơ, 12/2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

KHẢO SÁT DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM AMMONIA (TAN) THEO CHU KỲ NGÀY ĐÊM VÀ THEO THỜI GIAN NUÔI Ở CÁC

AO CÁ TRA (Pangasianodon hypopthalmus) THÂM CANH

Xác nhận của trường Đại học Cần Thơ Chủ nhiệm đề tài

(ký, họ tên, đóng dấu) (ký, họ tên)

Phạm Quốc Nguyên

Cần Thơ, 12/2011

Danh sách những thành viên tham gia nghiên cứu đề tài và đơn vị phối hợp chính

Danh sách những thành viên tham gia nghiên cứu đề tài

Họ và tên Đơn vị công tác và lĩnh vực

TS Nguyễn văn Công Khoa Môi trường và TNTN Cố vấn

Đơn vị phối hợp chính

Tên đơn vị

trong và ngoài nước Nội dung phối hợp nghiên cứu Họ và tên ngườiđại diện đơn vị

MỤC LỤC

DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU Đề TÀI iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH HÌNH v

DANH SÁCH BẢNG vi

TÓM LƯỢC viii

ABSTRACT ix

LỜI CẢM TẠ xii

PHẦN I MỞ ĐẦU 1

1.1 Tổng quan về cá Tra 1

1.1.1 Phân loại 1

1.1.2 Đặc điểm hình thái 1

1.1.3 Đặc điểm sinh trưởng và sinh sản 2

1.1.4 Đặc điểm phân bố 2

1.2 Sơ lược tình hình nuôi cá Tra ở ĐBSCL 2

1.2.1 Tình hình nuôi cá Tra ở ĐBSCL trong những năm gần đây 2

1.2.2 Quy trình nuôi và quản lý nước, bùn đáy ao 3

1.3 Các thông số môi trường trong ao nuôi cá Tra thâm canh 7

1.4 Độc tính và các yếu tố ảnh hưởng độc tính TAN ở cá 15

1.4.1 Nguồn phát sinh 15

1.4.2 Độc tính của TAN 15

1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính TAN 16

1.4.4 Tiêu chuẩn của nồng độ Ammonia theo pH 18

1.5 Tính cấp thiết của đề tài 19

1.6 Mục tiêu 19

1.7 Nội dung nghiên cứu 20

1.8 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu 20

1.8.1 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 20

1.8.2 Phương tiện nghiên cứu 20

1.8.3 Phương pháp thu và phân tích mẫu tại các ao nuôi cá Tra thâm canh 20

1.8.4 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 22

1.8.5 Phương pháp xử lý số liệu 22

1.9 Đối tượng nghiên cứu 22

1.10 Phạm vi nghiên cứu 22

PHẦN II KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

2.1 Biến động các thông số môi trường trong ao nuôi cá Tra thâm canh 23

2.1.1 Nhiệt độ 23

2.1.2 pH 28

2.2.3 DO 32

2.1.4 TAN 37

PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41

3.1 Kết luận 41

3.2 Kiến nghị 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

PHỤ LỤC 50

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1 Cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) 16

Hình 1.2 Năng suất cá Tra ở ĐBSCL từ 2003 – 2008 18

Hình 1.3 Quy trình nuôi cá Tra thâm canh 20

Hình 1.4 Vị trí thu mẫu nước trên ao 37

Hình 2.1 Biến động Nhiệt độ theo chu kỳ ngày đêm ở đầu vụ 39

Hình 2.2 Biến động Nhiệt độ theo chu kỳ ngày đêm ở giữa vụ 40

Hình 2.3 Biến động Nhiệt độ theo chu kỳ ngày đêm ở cuối vụ 41

Hình 2.4 Biến động giá trị Nhiệt độ (0C) giữa tầng và vụ nuôi 42

Hình 2.5 Biến động pH theo chu kỳ ngày đêm ở đầu vụ 44

Hình 2.6 Biến động pH theo chu kỳ ngày đêm ở giữa vụ 44

Hình 2.7 Biến động pH theo chu kỳ ngày đêm ở cuối vụ 45

Hình 2.8 Biến động giá trị pH giữa tầng và vụ nuôi 46

Hình 2.9 Biến động hàm lượng DO theo chu kỳ ngày đêm ở đầu vụ 48

Hình 2.10 Biến động hàm lượng DO theo chu kỳ ngày đêm ở giữa vụ 49

Hình 2.11 Biến động hàm lượng DO theo chu kỳ ngày đêm ở cuối vụ 50

Hình 2.12 Biến động giá trị DO (mg/L) giữa tầng và vụ nuôi 51

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1 Tỷ lệ NH3 theo pH và nhiệt độ 31

Bảng 1.2 Nồng độ tiêu chuẩn ammonia theo pH 33

Bảng 1.3 Đặc điểm các ao khảo sát 35

Bảng 2.1 Kết quả phân tích phương sai các chỉ tiêu khảo sát theo tầng và thời gian nuôi 38

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BNNPTNN Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn

ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long

TÓM LƯỢC

Khảo sát diễn biến hàm lượng đạm Ammonia (TAN) theo chu kỳ ngày đêm và theo thời gian

nuôi ở các ao cá tra (Pangasianodon hypopthalmus) thâm canh Được thực hiện ở 4 ao nuôi

cá Tra thâm canh, mẫu nước được thu ở 4 ao theo chu kỳ ngày đêm (3 giờ/lần) ở tầng mặt, tầng giữa và tầng đáy vào đầu vụ, giữa vụ và cuối vụ Nhiệt độ, pH, DO, TAN trong ao nuôi đều khác biệt có ý nghĩa (P<0,05) theo thời gian nuôi Riêng TAN không khác biệt (P>0,05) theo độ sâu và chu kỳ ngày đêm pH có xu hướng giảm dần theo thời gian nuôi DO trong ao (0,01 – 7,55mg/L) biến động lớn theo ngày đêm, độ sâu và thời gian nuôi Mặc dù TAN trong ao (0,3 – 9,19mg/L) cao hơn khuyến cáo nhiều lần Nhìn chung, chất lượng nước ao nuôi diễn biến theo chiều hướng xấu ở cuối vụ.

Từ khóa: Ao nuôi cá Tra thâm canh, TAN, diễn biến hàm lượng đạm vô cơ, chu

kỳ ngày đêm

Dynamics of ammonia nitrogen in intensive catfish ponds (Pangasianodon hypophthalmus) Water samples were collected following day-night cycle (3hrs/times) at surface, middle and bottom on beginning, middle and end of culturing period Water temperature, pH, DO, TAN in ponds were significant difference (p<0.05) during culturing period TAN was not-significant difference (p>0.05) through water column and day-night cycle pH relatively decreased during the culturing period DO fluctuation was large (0.01 – 7.55mg/L) and significant difference with depth, day-night cycle and culturing period In addition, TAN in ponds water (0.3 – 9.19mg/L) was higher than the recommended level In general, water quality in the intensive catfish ponds tended to deteriorate during culturing period.

Key words: Intensive catfish ponds, TAN, inorganic nitrogen dynamic, day – night cycle.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Đơn vị: KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TNTN

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài: KHẢO SÁT DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM AMMONIA (TAN)

THEO CHU KỲ NGÀY ĐÊM VÀ THEO THỜI GIAN NUÔI Ở CÁC AO

CÁ TRA (Pangasianodon hypopthalmus) THÂM CANH

- Mã số: TNCS2011-34

- Chủ nhiệm: Phạm Quốc Nguyên

- Cơ quan: Khoa Môi trường và TNTN-Trường Đại Học Cần Thơ

- Thời gian thực hiện: Từ tháng 05 /2011 đến tháng 12/2011

2 Mục tiêu: Xác định được diễn biến hàm lượng các dạng dạm trong nước ao nuôi cá tra thâm

canh theo chu kỳ ngày đêm, theo thời gian nuôi và theo các độ sâu ao nhằm làm

cơ sở cho quản lý ao nuôi và xử lý nước thải

3 Tính mới và sáng tạo:

- Động thái đạm (NH4+/NH3) trong ao nuôi cá tra thâm canh theo chu kỳ ngày đêm, theocác độ sâu ao khác nhau và các giai đoạn nuôi

4 Kết quả nghiên cứu:

- Động thái đạm (NH4+/NH3) trong ao nuôi cá tra thâm canh theo chu kỳ ngày đêm, theocác độ sâu ao khác nhau và các giai đoạn nuôi

5 Sản phẩm:

- Báo cáo khoa học

+ Động thái đạm (NH4+/NH3) trong ao nuôi cá tra thâm canh theo thời gian;

+ Động thái đạm (NH4+/NH3) trong ao nuôi cá tra thâm canh theo chu kỳ ngày đêm;+ Nồng độ đạm (TAN) và các yếu tố môi trường trong ao nuôi cá tra thâm canh theocác độ sâu ao khác nhau

6 Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:

Tài liệu dự báo và tham khảo cho người nuôi cá tra nói chung và người dân nuôi cá tra ởĐBSCL nói riêng

Ngày 15 tháng 12 năm 2011

Xác nhận của Trường Đại học Cần Thơ

(ký, họ và tên, đóng dấu) Chủ nhiệm đề tài(ký, họ và tên)

Phạm Quốc Nguyên

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1 General information:

Project title: Dynamics of ammonia nitrogen in intensive catfish ponds Pangasianodon

hypophthalmus

Code number: TNCS2011-34

Coordinator: Phạm Quốc Nguyên

Implementing institution: College of Enviroment & NR

Duration: from 05/2011 to 12/2011

2 Objective(s): Observing nutrients dynmanic in intensive catfish ponds during day-nightcycle, culturing period and through water columns in order to control and manage the waterquality and wastewater treatment of the ponds

3 Creativeness and innovativeness:

Nutrients dynmanic in intensive catfish ponds during day-night cycle, culturing period andthrough water columns

4 Research results:

Nutrients dynmanic in intensive catfish ponds during day-night cycle, culturing period andthrough water columns

5 Products: scientific paper

+ Dynamics of NH4 /NH3 during the culturing period

+ Dynamics of NH4+/NH3 during day-night cycle

+ Dynamics of nitrogen (TAN) through the water columns

6 Effects, technology transfer means and applicability:

Useful knowledge for water quality control and wastewater management of the intensivecatfish culturing in the Mekong delta

LỜI CẢM TẠ

Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại Học Cần Thơ, thầy cô khoa MôiTrường & TNTN đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiêncứu

Xin kính gửi đến Tiến sĩ Nguyễn Văn Công và PGS.TS Trương Quốc Phú lời cảm

ơn chân thành và sâu sắc nhất

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các các em lớp Cao học Khoa học Môi trườngK16, các em lớp môi trường K31 và các hộ nuôi cá Tra thâm canh thuộc hợp tác xã Thới

An, phường Phước Thới, quận Ô Môn, Thành phố Cần Thơ đã nhiệt tình hỗ trợ và giúp

đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Một lần nữa, tôi chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp luôn luônđộng viên chia sẽ giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi có thể hoàn thành đề tàinày

Xin chân thành cảm ơn!

Cá Tra là cá da trơn không có vẩy,

có thân dài, dẹp ngang, đầu nhỏ vừa

phải, mắt tương đối to, miệng rộng,

có 2 đôi râu dài, vây lưng và vây

ngực có gai cứng, mang răng cưa

mặt sau Lưng màu xám đen, thân

có màu xám nhạt, bụng hơi bạc, vây

lưng và vây bụng xám đen, cuối vây đuôi hơi đỏ

Cá Tra có miệng rộng, hàm có nhiều răng mọc thành dãy, cơ quan tiêu hóa có dạ dày

to, ruột ngắn nên cá có tính ăn tạp

Hình 1.1 Cá Tra (Pangasianodon) ypophthalmus)

Các chỉ tiêu phân biệt họ Pangasidae với các họ khác gồm những cá thể có kích thước

lớn, con trưởng thành dài từ 20cm đến 3m tuỳ thuộc loài, đa số các loài đều đạt kíchthước từ 50cm trở lên (Robert & Vidthayanon, 1991)

1.1.3 Đặc điểm sinh trưởng và sinh sản

Cá Tra sống ở những vùng nước ấm nhiệt độ thích hợp là 26 – 320C, cá sống ở tầngnước mặt và hoạt động mạnh ở cả tầng nước mặt, tầng giữa và tầng đáy trong ao CáTra có tốc độ sinh trưởng rất nhanh, còn nhỏ cá tăng nhanh về chiều dài Cá ươngtrong ao sau 2 tháng đã đạt chiều dài 10 – 12cm (14 – 15g) Từ khoảng 2,5 kg trở đi,tăng trọng lượng nhanh hơn so với tăng chiều dài cơ thể

Cá Tra đực thành thục ở tuổi thứ 2 và ở tuổi thứ 3 trở lên ở con cái Cá Tra không có

cơ quan sinh dục phụ nên khó phân biệt giới tính Mùa vụ thành thục của cá trong tựnhiên bắt đầu từ tháng 5 – 6 (Dương lịch) Trong sinh sản nhân tạo thì người ta có thểnuôi thành thục sớm và cho đẻ sớm hơn trong tự nhiên (tháng 3) (Phạm Văn Khánh,2003)

1.1.4 Đặc điểm phân bố

Cá Tra là một loài cá nuôi truyền thống trong ao của người dân các tỉnh ĐBSCL.Ngoài tự nhiên, cá sống ở lưu vực sông Mêkông (Thái lan, Lào, Campuchia và ViệtNam) Cá sống chủ yếu trong nước ngọt, có thể sống được ở vùng nước lợ (7 - 10‰),

có thể chịu đựng được nước phèn (pH >5), dễ chết ở nhiệt độ dưới 150C và chịu nóngtới 390C Cá Tra có số lượng hồng cầu trong máu nhiều hơn các loài cá khác Cá có cơquan hô hấp khí trời nên chịu đựng được môi trường nước thiếu oxy hoà tan, nhiềuchất hữu cơ, ao tù nước đọng và có thể nuôi với mật độ rất cao là 50 con/m2 ở điềukiện ao và 90 – 120 con/m2 trong điều kiện nuôi bè (Nguyễn Thanh Phương et al.,2004)

1.2 Sơ lược tình hình nuôi cá Tra ở ĐBSCL

1.2.1 Tình hình nuôi cá Tra ở ĐBSCL trong những năm gần đây

Trong vài thập niên trở lại đây, nghề nuôi cá Tra được ưu tiên và đặc biệt là nuôi cátrong ao đang chiếm ưu thế vì liên quan đến tốc độ tăng trưởng nhanh, chất lượng thịttốt nên có thể xuất khẩu sang nhiều thị trường trên thế giới (Phuong & Oanh, 2009) Đến giữa tháng 8 năm 2009, diện tích nuôi cá Tra của 9 tỉnh ĐBSCL là 5.154ha, tăng597ha so với cùng kỳ năm 2008; tập trung nhiều nhất ở 3 tỉnh thành là: Đồng Tháp,

An Giang và Cần Thơ, chiếm khoảng 70,3% diện tích thả nuôi toàn vùng, sản lượng cáTra thu hoạch toàn vùng là 457.000 tấn, gấp 8,2 lần so với đầu năm, sản lượng cá thuhoạch trong 8 tháng đầu năm tăng liên tục với mức tăng bình quân là 13,5%/tháng Sảnphẩm cá Tra (cá thịt trắng) ở Việt Nam đã trở thành những sản phẩm có giá phù hợpvới các quốc gia phương tây Nghề nuôi cá Tra ở Việt Nam nói chung và ĐBSCL nóiriêng được xem là hệ thống nuôi thủy sản phổ biến và hiệu quả so với các hệ thốngnuôi thủy sản khác Hơn 90% sản phẩm từ cá Tra được chế biến và xuất khẩu trên 100quốc gia (Nguyen, 2007; Wilkinson, 2008; Phuong & Oanh, 2009)

Hình 1.2 Năng suất cá Tra ở ĐBSCL từ 2003 – 2008

Sản phẩm từ cá Tra ở ĐBSCL cũng tăng liên tục trong những năm gần đây Theo sốliệu của Dung (2008) và MARD (2009) cho thấy năng suất cá Tra ở ĐBSCL gia tăngliên tục từ năm 2003 – 2008 (Hình 1.2) Đặc biệt là giai đoạn năm 2005 – 2006 năng

suất từ 375 ngàn tấn tăng đến 825 ngàn tấn ở năm 2006 và tiếp tục tăng ở những nămtiếp theo

1.2.2 Quy trình nuôi và quản lý nước, bùn đáy ao

 Quy trình nuôi

Theo kết quả khảo sát của Anh et al., 2010 thì quy trình nuôi cá Tra của các hộ dântrong khu vực ĐBSCL bao gồm 3 giai đoạn chính (Hình 1.3) Ở giai đoạn chuẩn bị(giai đoạn I), ao nuôi được tháo cạn nước, dọn sạch cỏ và rong tảo dưới đáy và xungquanh bờ bao của ao, nạo vét bùn và rãi một lớp vôi dưới đáy ao với lượng 10 – 15kgCa(OH)2/100m2 để điều chỉnh pH và tiêu diệt mầm bệnh Sau đó, ao được phơi từ 2 –

3 ngày nhằm để tiêu diệt hết các mầm bệnh còn sót lại nhờ tia tử ngoại trước khi bơmnước trở lại từ kênh hoặc sông gần nhất

Hình 1.3 Quy trình nuôi cá Tra thâm canh

Trong giai đoạn nuôi (giai đoạn II), thông thường ao được thả nuôi với mật độ từ 20 –

40 con/m2 (Hao, 2007) Cá được cho ăn trong suốt giai đoạn nuôi (trung bình là 5tháng), có 2 loại thức ăn chính được sử dụng là thức ăn công nghiệp và thức ăn tự chế.Thức ăn tự chế là nguyên nhân gây ô nhiễm nước và phát sinh lượng bùn thải nhiềuhơn so với thức ăn viên do đòi hỏi số lượng sử dụng nhiều hơn so với thức ăn viêntrong cùng tỷ lệ tăng trưởng trên cá và do sự khác nhau về ẩm độ Theo kết quả nghiêncứu của Cao Van Phung & Bell (2009) thì các ao nuôi bằng thức ăn viên có trị số Nhữu dụng và tổng P cao hơn so với thức ăn tự chế do thức ăn viên có hàm lượng dinh

Giai đoạn nuôi (II)

Giai đoạn thu hoạch (III)

dưỡng đậm đặc hơn nhưng nồng độ nitrite và nitrate trong ao nuôi bằng thức ăn viên

và An Giang sử dụng Vikong, BKC, Bioca, Yucca, Aquapure, Prawbac và một số chấtkhác (Cao Van Phung & Bell R.W, 2009)

Theo kinh nghiệm của người nuôi thì ao nuôi thay nước thường xuyên sẽ làm tăng tốc

độ tăng trưởng và chất lượng thịt tốt hơn Thịt cá trắng hơn và dễ dàng xuất khẩu sangcác thị trường khó tính Lượng nước thay khoảng 20% lượng nước trong ao trong suốtkhoảng thời gian từ 3 – 4 tháng đầu và khoảng 40% ở giai đoạn 2 – 3 tháng cuối (Anh

& Mai, 2009) Bên cạnh đó, bùn đáy ao bao gồm thức ăn dư thừa, vật chất lơ lửng, tảo

và đất được bơm ra ngoài 2 tháng 1 lần khi chiều dày lớp bùn lên cao hơn 20cm (Anh

et al., 2010)

Giai đoạn thu hoạch (giai đoạn III) bắt đầu sau 6 tháng nuôi, khi đó trọng lượng cá đạtkhoảng 1,0 – 1,2kg/con Sau khi thu hoạch cá thì một lượng lớn nước thải và bùn thải

từ ao nuôi được thải ra môi trường Sau giai đoạn thu hoạch thì ao được tháo cạn nước

và chuẩn bị bước vào vụ nuôi tiếp theo (Anh et al., 2010)

 Quản lý nước, bùn thải ao nuôi

Nghề nuôi cá Tra ở ĐBSCL sử dụng một lượng nước rất lớn được cung cấp từ SôngMêkong, việc quản lý môi trường nước của mô hình nuôi cá Tra phụ thuộc rất lớn vàonước sông Theo kết quả nghiên cứu của Lam et al., (2009) thì 80% các hộ nuôi lấynước trực tiếp từ sông Hậu hoặc sông Tiền hay những nhánh sông phụ Kết quả nghiêncứu cho thấy nuôi cá da trơn thâm canh làm cho môi trường nước xung quanh giàu

chất dinh dưỡng và có nguy cơ bị ô nhiễm Thức ăn dư thừa và phân cá làm cho hàmlượng chất dinh dưỡng và vật chất hữu cơ lơ lửng trong nước tăng vì thế nhu cầu oxysinh học và ô nhiễm môi trường tăng (Muir, 1992)

Nuôi cá Tra sinh ra chất thải rất lớn, hằng ngày lượng nước thay khoảng 30% tổnglượng nước trong ao Lượng nước thải này chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cao (LêBảo Ngọc, 2004; Huỳnh Trường Giang et al, 2008)

Lượng bùn đáy ao phát sinh khá lớn trong quy trình nuôi cá Tra Bùn đáy ao tích lũydưới đáy và được bơm thải ra bên ngoài cứ mỗi 2 tháng/lần trong suốt chu kỳ nuôi cá

và sau thu hoạch Ước tính lượng bùn thải ra môi trường bên ngoài là 8.000 m3/ha/vụ(Anh et al., 2010) Độ dày lớp bùn đáy ao gia tăng theo thời gian nuôi Sau 2 thángnuôi lớp bùn dày khoảng 7cm và những tháng tiếp theo bùn đáy tích tụ tăng bình quânkhoảng 10cm/tháng (Phạm Quốc Nguyên, 2008)

1.3 Các thông số môi trường trong ao nuôi cá Tra thâm canh

Hoạt động nuôi cá tra sinh ra chất thải khá lớn, hằng ngày lượng nước thay khoảng30% tổng lượng nước trong ao Lượng nước thải này chứa hàm lượng chất dinh dưỡngcao (Lê Bảo Ngọc, 2004; Huỳnh Trường Giang và ctv, 2008) Các thông số ô nhiễmđặc trưng trong ao nuôi cá Tra thâm canh bao gồm: pH, nhiệt độ, DO, TSS, COD,BOD, TAN, TN, TP, N-NO2- và H2S Đây cũng là những chỉ tiêu được theo dõi thườngxuyên diễn biến chất lượng nước trong ao nuôi theo thời gian Lượng chất thải trong

ao nuôi phụ thuộc vào số lượng và chất lượng thức ăn sử dụng (Cowey and Cho, 1991được trích dẫn bởi Nguyễn Hữu Lộc, 2009)

Nhiệt độ

Theo Lê Văn Khoa (1995) nhiệt độ nước tăng dẫn đến sự suy giảm hàm lượngoxy hòa tan (DO) và gia tăng nhu cầu oxy của cá lên gấp 02 lần, nhiệt độ nước tăngcòn xúc tiến sự phát triển của các sinh vật phù du

Đối với nhiệt độ trong môi trường ao nuôi cá Tra thâm canh dao động trongkhoảng 26,79 – 32,03 0C (Nguyễn Hữu Lộc, 2009) Nhưng theo kết quả khảo sát của

Bạch Thị Quỳnh Mai và ctv (2005) trên 3 ao nuôi cá tra thâm canh cho thấy nhiệt độ

trong ao 1 biến động không nhiều, khoảng 28,7 - 30,80C trong 6 tháng nuôi, ở ao 2 và

ao 3 biến động nhiệt độ lần lượt là 28,6 - 34,0 và 28,5 - 33,50C Chênh lệch nhiệt độnước trung bình giữa sáng và chiều trong các ao trong khoảng 1,0 - 2,00C

Nhiệt độ trung bình ở các ao nuôi vào các mùa biến động từ 30–31,10C Kết quảthống kê cho thấy vào mùa khô nhiệt độ thấp hơn mùa mưa và các thời điểm giao mùa

(P<0,05) Nhiệt độ trong các ao nuôi vào mùa mưa khác biệt không có ý nghĩa so với các thời điểm giao mùa (P>0,05) nhưng khác biệt có ý nghĩa đối với mùa khô Điều

này có thể thấy rằng vào mùa khô, do ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc nên nhiệt độ

ao nuôi thường giảm thấp (27,00C) Tuy nhiên, sự biến động nhiệt độ nước không chỉphụ thuộc vào thời tiết mà còn phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố khác như: độ sâu của

ao, cường độ trao đổi nước, thời điểm quan trắc trong ngày (Huỳnh Trường Giang và

Theo Bạch Thị Quỳnh Mai và ctv (2005) thì kết quả đo pH trên 3 ao nuôi cá tra

thâm canh tại Vĩnh Long nằm trong giới hạn thích hợp cho cá phát triển Trong 6tháng nuôi pH ao 1 biến động trong khoảng 6,7-7,6 Giá trị pH đo được ở ao 2 và ao 3lần lượt là 6,9-7,3 và 6,7-7,4 trong 11 tháng nuôi pH của nước trong ao vào buổi sáng

và buổi chiều chênh lệch khoảng 0,2

Kết quả nghiên cứu của Cao Văn Thích (2008) trên các ao nuôi cá tra thâmcanh ở TP.Cần Thơ cho thấy giá trị pH trung bình là 7,9 phù hợp cho sự phát triển củacá

Theo nghiên cứu của Huỳnh Trường Giang và ctv (2008) trong ao nuôi cá tra

thâm canh ở An Giang thì pH dao động trong khoảng 6-9 (ao nước ngọt) và 8-9 (aonước lợ) và có sự biến động theo ngày đêm bởi quá trình quang hợp và hô hấp của

phiêu sinh thực vật Trong các ao cá khỏe biến động khá lớn và cao hơn đáng kể (P<0,05) so với các ao cá bệnh Tại một số ao nuôi, pH tăng khá cao (>9,0) Ngoài ra ở một số thời điểm khác pH đo được có giá trị <7,0 vì thế pH có thể sẽ rất thấp vào lúc

sáng sớm do vậy ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cá

Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Dung (2001) cho thấy pHtrong các ao nuôi cá tra thâm canh tại An Giang chỉ dao động từ 6,5–7,0, trong khi đó

pH đo được từ nghiên cứu của Lê Bảo Ngọc (2004) biến động từ 8,06–8,12 Qua đâycho thấy sự thâm canh hóa ngày tăng càng cao, mật độ thả nuôi ngày càng cao, thức ăncung cấp tăng dần theo năng suất thì sự tích tụ về dinh dưỡng đã làm cho tảo phát triển

mạnh trong ao và làm tăng pH (Huỳnh Trường Giang và ctv , 2008)

Trị số pH đo được ở các ao nghiên cứu cho thấy sự khác biệt không có ý nghĩa

thống kê giữa các mùa (P>0,05) dao động từ 7,54-7,74 Trong điều kiện ao nuôi, pH

sẽ biến động nhiều tùy vào sự phát triển của tảo được kích thích bởi lượng chất dinhdưỡng từ quá trình cho ăn và quá trình thay nước (điều kiện chăm sóc) (Huỳnh Trường

Giang và ctv , 2008) Theo Nguyễn Hữu Lộc (2009) nghiên cứu trên các ao cá tra

thâm canh với những qui mô khác nhau cho thấy pH dao động 6,3-8,79 và không có sựkhác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các hệ thống ao nuôi (p>0,05)

Theo kết quả khảo sát trên các ao nuôi cá trê lai thì sự biến động giá trị pHkhông chênh lệch lớn giữa các thời điểm thu mẫu trong 24 giờ, pH dao động từ 6,49đến 6,81 (Phan Trung Hiếu, 2009)

Oxy hoà tan (DO)

DO là chỉ tiêu cơ bản giữ vai trò quan trọng trong hệ sinh thái sông, hồ Nồng

độ DO phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như quá trình khuếch tán oxy qua bề mặt, quátrình hô hấp, quang hợp của thực vật, thực vật lơ lửng, thực vật đáy, quá trình phânhủy chất hữu cơ của vi sinh vật Theo kết quả khảo sát trên 3 ao nuôi cá tra thâm canhtại Vĩnh Long cho thấy giá trị trung bình của DO đo tại ao 1 vào buổi sáng sớm biến

động trong khoảng1,1-2,5mg/L trong 6 tháng nuôi Trong 11 tháng nuôi, ôxy hoà tantrong ao 2 khoảng 1,9 -3,3mg/L; hàm lượng DO trong ao 3 là 1,3 - 2,5 mg/L Sục khíđáy liên tục ở mức 22 - 24 giờ/ngày trong những tháng cuối kỳ nuôi thì DO đo đượckhông thấp hơn 1,9 mg/L (Bạch Thị Quỳnh Mai và ctv , 2005)

Cá Tra có cơ quan hô hấp phụ và còn có thể hô hấp bằng bóng khí và da nênchịu đựng được môi trường nước thiếu oxy hoà tan, nhiều chất hữu cơ, ao tù nướcđọng và có thể nuôi với mật độ rất cao (50 con/m2), nuôi bè thì lên tới 90 – 120 con/m2

(Thái Mỹ Anh, 2006)

Kết quả phân tích của Huỳnh Trường Giang (2008) trên các ao nuôi cá tra thâmcanh ở An Giang thì hàm lượng BOD trong các ao nuôi cá tra dao động rất lớn từ 1,9-

23 mg/L, DO dao động từ 0,44- 15,9 mg/L, kết quả nghiên cứu của Cao Văn Thích(2008) ở các ao nuôi cá tra thâm canh ở TP.Cần Thơ cho thấy DO dao động 4,0-5,1mg/L Theo Dương Thúy Yên (2003) thì DO thích hợp cho nuôi cá tra ao là trên 2 mg/L

Nhìn chung hàm lượng oxy hòa tan ở các ao nghiên cứu biến động rất lớn quacác đợt thu mẫu Hàm lượng oxy hòa tan trong các ao cá khỏe dao động từ 0,44–15,9mg/L và trong các ao cá bệnh là 0,7–12,1 mg/L Trong một số đợt thu mẫu hàm lượngoxy giảm rất thấp (<1,0 mg/L) Kết quả nghiên cứu của Dương Thuý Yên (2003) thì cátra có khả năng sống được trong môi trường có hàm lượng oxy <2 mg/L Kết quảthống kê cho thấy hàm lượng oxy hòa tan trong các ao cá khỏe và ao cá bệnh khác biệt

không ý nghĩa (P>0,05) Hàm lượng oxy hòa tan trong các ao nuôi vào mùa mưa cao hơn các mùa khác (P<0,05) (Huỳnh Trường Giang và ctv , 2008)

Kết quả khảo sát nguồn nước ở các ao nuôi cá tra thuộc các huyện Hồng Ngự,Tam Nông, Thanh Bình, Lai Vung, Lấp Vò, Cao Lãnh của Sở Tài Nguyên- MôiTrường Đồng Tháp cho thấy tất cả các chỉ tiêu đều vượt ngưỡng cho phép gấp nhiềulần so với tiêu chuẩn nước nuôi thủy sản phụ lục 1, 2 của thông tư 45/2010/TT-BNNPTNT Cụ thể hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước (SS) tất cả đều vượt từ20mg/L - hơn 200mg/L Riêng lượng oxy hòa tan (DO) ở tất cả ao nuôi đều không đạt,thậm chí ở nhiều ao lượng oxy hòa tan trong ao nhiều nơi chỉ đạt 1,6mg/L trong khi

theo Lawson (1995), Boy (1998) & Timmons et al., (2002) cho rằng hàm lượng oxyhòa tan lý tưởng phải lớn hơn 5,0 mg/L đến bão hòa.

Dương Nhựt Long và ctv (2003) trong ao nuôi cá tra thâm canh DO dao động

ngày đêm lớn từ 1,12- 7,87 mg/L, tỷ lệ sống của cá tra dao động 89- 95% và hàmlượng thích hợp cho ao nuôi cá thâm canh là 3,5-6,5 mg/L

Theo Dương Thúy Yên (2003) khi nghiên cứu về ngưỡng oxy dưới của cá tra

đã kết luận rằng giá trị này nhỏ hơn 2 mg/L

Nghiên cứu của Smith (1982) đã chỉ ra rằng hàm lượng DO cần thiết cho quátrình trao đổi chất là 3,0-7,0 mg/L Rogers & Fast (1988) cho rằng tôm cá bị sốc nếuhàm lượng DO < 2 mg/L Măt khác, kết quả nghiên cứu của Nguyễn Hữu Lộc (2009)hàm lượng DO trung bình trong 3 thủy vực nghiên cứu lần lượt là 6,05; 6,97; 7,01 đây

là mức oxy hòa tan thích hợp cho cá tra nuôi trong ao

Tuy nhiên, qua kết quả khảo sát các ao nuôi cá trê lai thâm canh tại Mỹ Phụngthì hàm lượng DO luôn trong tình trạng thấp (< 1mg/L) có thể do sự hô hấp của cá(mật độ cao), sinh vật thủy sinh và phân hủy các vật chất hữu cơ trong thủy vực TheoDương Nhựt Long (2003) cá trê lai là loài sống được với điều kiện môi trường có hàmlượng DO từ 1 đến 2 mg/L do cá có cơ quan hô hấp phụ Theo Boyd (1990) nếu ao cóhàm lượng oxy hòa tan thấp thường xuyên, sinh vật sẽ ít ăn và hiệu quả chuyển hóathức ăn thấp hơn ao có hàm lượng hòa tan bình thường, vì theo Boyd khi ao có hàmlượng DO thấp kéo dài sẽ ảnh hưởng xấu đến khả năng bắt mồi và trao đổi chất của cá

DO luôn trong tình trạng thiếu hụt còn ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của cá(Wang et al., 2009) Mặt khác nếu ao có hàm lượng oxy hòa tan thấp sẽ làm xuất hiệncác chất gây độc cho cá như H2S, CH4, NH3 (Phan Trung Hiếu, 2009)

Theo tiêu chuẩn ngành về quy trình kỷ thuật nuôi cá Tra thâm canh thì DO phải

> 2mg/L là thích hợp cho sự phát triển của cá Tra

hiện tượng nhiễm bẫn thủy vực hay mất dinh dưỡng của thủy vực (Đặng Ngọc Thanh,1974).

Hàm lượng chất dinh dưỡng và vật chất hữu cơ trong nước ao nuôi cá Tra thâmcanh kéo theo lượng tiêu hao sinh học và ô nhiễm môi trường tăng Hàm lượng chấtdinh dưỡng trong nước thải ao nuôi cá Tra thâm canh rất cao và hơn 64% đạm tổng và77% lân tổng từ thức ăn thoát ra môi trường nước (Udomkarm, 1989 được trích dẫnbởi Nguyễn Hữu Lộc, 2009)

Theo tính toán của Trương Quốc Phú (2007) với diện tích ao nuôi là 5.600 ha,sản lượng cá ước đạt 1,5 triệu tấn thì lượng chất thải ra môi trường khoảng 1 triệu tấntrong đó 900.000 tấn chất hữu cơ, 29.000 tấn nitơ, 9.500 tấn photpho

Theo Huỳnh Trường Giang và ctv (2008) thì môi trường nước của các ao nuôi

cá có hàm lượng BOD và phần trăm hàm lượng hữu cơ lơ lửng cao, các muối dinhdưỡng hòa tan như NO3-, PO43- đạt giá trị cao từ tháng nuôi thứ 4 đến khi thu hoạch.Hai chỉ tiêu cơ bản đặc trưng cho sự nhiễm bẫn hữu cơ là COD và BOD

COD

Theo nghiên cứu của Huỳnh Văn Đại và ctv (2002) cho thấy COD trong các ao

có khuynh hướng tăng dần theo thời gian khi lượng chất thải của cá và thức ăn dư thừatích tụ ngày càng nhiều trong ao Biến động COD trong ao dao động từ 6,4 – 15,5 mg/

L trong các tháng của vụ nuôi Tuy nhiên, giá trị COD thích hợp cho các ao nuôi cá là

từ 15 – 30mg/L

BOD

BOD là chỉ tiêu đánh giá hàm lượng chất dinh dưỡng trong thủy vực Hàmlượng BOD thường cao ở các ao nuôi cá Tra thâm canh Kết quả phân tích tại AnGiang cho thấy hàm lượng BOD trong các ao nuôi cá Tra dao động rất lớn từ 1,9 –23mg/L (Huỳnh Trường Giang và ctv, 2008) Trong khi đó các chất hữu cơ trong nước(BOD, COD) chỉ cho phép nhỏ hơn 10mg/L (TCVN 6774-2000) thì các ao đều nằm ởkhoảng 35mg/L

Các hợp chất chứa đạm

TAN (Tổng đạm Amôn - TAN)

Tổng amon hiện diện trong các thủy vực từ quá trình phân hủy các chất hữu cơchứa đạm như xác bã thực vật phù du, sản phẩm bài tiết của động vật hay từ phân bónhữu cơ Trong ao nuôi bằng thức ăn tổng hợp thì nitơ không chỉ là nguồn dinh dưỡngcho động vật mà còn là chất thải đáng kể do quá trình trao đổi chất của động vật.Nguồn Nitơ vào ao nuôi chủ yếu là từ thức ăn, lượng nitơ cao do sản phẩm thải của cá

và thức ăn thừa có 26,8% N và 30,1% P từ thức ăn được tích lũy trong cá (Boyd,1998)

Theo Trương Quốc Phú & Vũ Ngọc Út (2006) NH4+ trong nước rất cần thiết cho

sự phát triển của các sinh vật làm thức ăn tự nhiên, nhưng nếu hàm lượng NH4 quácao sẽ làm cho thực vật phù du phát triển quá mức không có lợi cho cá (thiếu oxy vàosáng sớm, pH dao động)

TAN được tính là tổng của [NH3 và NH4+] Tỷ lệ NH3 và NH4+ trong nước phụthuộc vào nhiệt độ, pH và độ mặn của nước (Armstrong et al., 1978; Bower andBidwel, 1978 được trích dẫn bỡi Schuler et al., 2010) Cụ thể, sự gia tăng pH và nhiệt

độ dẫn đến sự gia tăng nồng độ ammonia (Emerson et al., 1975; Tomasso, 1994 đượctrích dẫn bỡi Sink, 2010), tương tự thì độ mặn và độ cứng trong môi trường cũng làtiềm năng làm gia tăng độc tính ammonia trên cá nước ngọt do sự hình hành nhiều

NH3 (Tomasso et al., 1980; Weirich et al., 1993 được trích dẫn bởi Sink, 2010)

Theo Trương Quốc Phú và ctv (2007) khảo sát trong các ao nuôi cá Tra thâmcanh thấy rằng dù việc thay nước diễn ra thường xuyên về cuối vụ nhưng TAN trong

ao nuôi cá Tra vẫn cao gấp 5 lần trong ao nuôi tôm thâm canh và gấp 10 lần trong các

ao nuôi thủy sản khác TAN trong môi trường nước sông theo kết quả nghiên cứu củaNguyễn Hữu Lộc (2009) dao động trung bình khoảng 2,86 – 4,06 mg/L trong khi TANtrong các đợt thu mẫu ở đầu vụ, giữa vụ và cuối vụ nuôi trong ao dao động rất lớn từ0,03 – 7,44 mg/L Nghiên cứu của Lê Bảo Ngọc (2004) thì hàm lượng TAN của aonuôi thấp nhất vào tháng thứ nhất và cao nhất là vào tháng thứ 3 của vụ nuôi

Hàm lượng TAN trong ao nuôi cao sẽ gây độc đến sinh vật Hàm lượng TANthích hợp cho các ao nuôi thủy sản là từ 0,2 – 2mg/L (Boyd, 1998)

Ý nghĩa sinh thái học của ammonia và ammonium

NH3 là yếu tố quan trọng có ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ sống, sinh trưởng đối với thủysinh vật NH3 là khí độc đối với thủy sinh vật còn ion NH4+ không độc và nồng độ N-

NH3 gây độc đối với cá là 0,6-2,0 ppm (Downing & Markins, 1975; trích dẫn bởiBoyd, 1990) Theo Colt & Armstrong (1979) (trích dẫn bởi Boyd, 1990) tác dụng độchại của NH3 đối với cá là khi hàm lượng NH3 trong nước cao, cá khó được bài tiết NH3

từ máu ra môi trường ngoài NH3 trong máu và các mô tăng làm pH máu tăng dẫn đếnrối loạn những phản ứng xúc tác của enzyme và độ bền vững của màng tế bào, làmthay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào đưa đến cá chết vì không điều khiển được quátrình trao đổi muối giữa cơ thể và môi trường ngoài NH3 cao cũng làm tăng tiêu haooxy của mô, làm tổn thương mang và làm giảm khả năng vận chuyển oxy của máu Độđộc của NH3 đối với một số loài giáp xác cũng đã được ngiên cứu, ở nồng độ 0,09 mg/

L NH3 làm giảm sự sinh trưởng của tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii), ở

nồng độ 0,45 mg/L làm giảm 50% sự sinh trưởng của các loài tôm he

Ngoài ra, LC50-24 giờ và LC50-96 giờ của NH3 đối với tôm sú hậu ấu trùng (Penaeus

monodon) là 5,71 mg/L và 1,26 mg/L(Chin & Chen, 1987) Nồng độ NH3 được coi là

an toàn cho ao nuôi là 0,13 mg/L Do đó, việc theo dõi hàm lượng NH3 trong ao nuôithủy sản là rất cần thiết để nâng cao năng suất nuôi

Ở hàm lượng dưới mức gây chết NH3 cũng có ảnh hưởng xấu đến thủy sinh vật:

- Nó gia tăng tính mẫn cảm của động vật đối với những điều kiện không thuận lợi củamôi trường như sự dao động của nhiệt độ, thiếu oxy

- Ức chế sự sinh trưởng bình thường

- Giảm khả năng sinh sản, giảm khả năng chống bệnh NH4+ trong nước rất cần thiếtcho sự phát triển của các sinh vật làm thức ăn tự nhiên, nhưng nếu hàm lượng NH4

quá cao sẽ làm cho thực vật phù du phát triển quá mức không có lợi cho cá (thiếu oxyvào sáng sớm, pH dao động ) Theo Boyd (1990) hàm lượng NH4 thích hợp cho aonuôi thủy sản là 0,2-2 mg/L

1.4 Độc tính và các yếu tố ảnh hưởng độc tính TAN ở cá

TAN được tính là tổng của [NH3 và NH4+] và pK của tỷ lệ ion NH3/NH4+ Nồng độ

NH3 được tính toán theo công thức của Albert, 1973 như sau:

Theo Emerson et al., 1975 thì giá trị pK trong dung dịch có độ mặn là 0‰ được tính

Hai sản phẩm chính của quá trình trao đổi chất là NH3 và CO2; lượng ammonia đượctạo ra khoảng 1/10 đến 1/3 so với tỷ tệ CO2 được tạo ra Nguồn ammonia chính bêntrong cơ thể cá là từ quá trình dị hóa protein (Walton & cowey, 1977 trích dẫn bởi IP

et al., 2001) Hầu hết thủy sinh vật có ammonia trong cơ thể thấp do sinh vật bài tiết

ammonia trực tiếp ra ngoài; khi ammonia gia tăng tích tụ trong cơ thể sẽ dẫn đến sựgia tăng quá trình sản xuất ammonia (gia tăng quá trình bài tiết)

1.4.2 Độc tính của TAN

Mặc dù NH3 trong nước được xem như là dạng chất độc chính từ môi trường, ion NH4 làdạng độc chất chính bên trong cơ thể, pH trong cơ thể thay đổi theo từng loại mô vớikhoảng dao động từ 7 – 7,8; hơn 95% TAN tồn tại ở dạng ion NH4 Kết quả là hầu hếtammonia khi đi vào cơ thể sẽ nhanh chóng chuyển thành dạng ion NH4+ (Ip et al., 2001) Sự

gia tăng ammonia bên trong cơ thể có tác động cấp tính và mãn tính đến sinh vật nhưng tùy

NH3 [NH3 + NH4+]

(1 + 10(pka-pH))

=

thuộc theo loài Ở nồng độ 0,09mg/L, NH3 đã làm giảm sự sinh trưởng của tôm càng

xanh (Macrobrachium rosenbergii), ở nồng độ 0,45mg/L làm giảm 50% sự sinh

trưởng của các loài tôm he (Colt & Amstrong, 1979 trích dẫn bởi Boyd, 1990)

Giá trị LC50-96 giờ của TAN lên cá Hồi (Oncorhynchus mykis) ở pH 7,2 là 174 mgN/

L (Wick & Randall, 2002) Một số loài cá có khả năng chịu đựng ammonia ở nồng độ

rất cao, LC50 từ 400 – 700 µmol/L (Walsh et al., 1993, Peng et al., 1998) Giá trị LC50 – 96giờ của TAN đối với cá Opsanus beta, Opsanus tau và Porichthys notanus

lần lượt là 9,75; 19,72 và 6mM (Wang & Walsh, 2000) Giá trị LC50 – 96giờ đối với

cá Hồi ở pH 7,3 là 72,7mg/L (Thurton et al., 1981) Khi cá tiếp xúc với ammonia thì

mang cá sản sinh ra chất nhầy làm tăng sức chịu đựng (Lang et al., 1987)

1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính TAN

Tỷ lệ NH3 trong nước thay đổi theo giá trị pH và nhiệt độ (Bảng 1.1) Như vậy khi pH

và nhiệt độ tăng sẽ làm tăng tỷ lệ NH3

(Nguồn: Emerson et al., 1975)

Độ độc cấp tính và mãn tính của ammonia đặc trưng bởi NH3 trong môi trường nước

và gia tăng theo pH và nhiệt độ; nồng độ ammonia gây độc ở mức rất thấp khi pH vượt

quá 9,5 (IP et al., 2001) pH có thể có nhiều tác động đến độc tính của hóa chất bằng

nhiều cách khác nhau Trong điều kiện rất axit (pH<5) bản thân của ion H+ có thể gâyhại cho những sinh vật sống trong môi trường nước, thông thường làm tăng tính thấmcủa các biểu mô ở mang pH nước, nhiệt độ, áp suất, tốc độ ion… có tác động lên trạngthái cân bằng tỷ lệ NH3/NH4+, và là kết quả cho sự tạo thành [NH3] trong nước (IP et

al., 2001).

 Tác động của độ cứng

Bản thân của độ cứng không ảnh hưởng đến sự thành lập các cation như kim loại mặc

dù nó thường liên quan đến pH và độ kiềm Sự tương quan giữa độ cứng, độ kiềm và

pH là điều kiện khó để phân biệt sự tác động của các thông số này, mặc dù một sốnghiên cứu cho thấy sự kết hợp của pH, độ kiềm làm gia tăng độ cứng của nước vàgiảm độc tính của kim loại (Wright & Welbourn, 2002)

Độ cứng trong nước có thể ảnh hưởng đến độc tính của ammonia (Tomasso et al.,

1980 ; Soderberg & Meade, 1992 được trích dẫn bởi IP et al., 2001), khi thêm calcium

vào nước ở pH từ 6,5 – 9 làm giảm độ độc cấp tính của ammonia lên cá Hồi

Oncorhynchus mykiss (Randall & Wicks, 2000) Khi tăng độ cứng sẽ làm gia tăng lớp

màng acid xung quanh mang dẫn đến giảm lượng ammonia đi vào trong cơ thể cá quamang.

 Tác động của sự giảm oxy

Giảm oxy trong môi trường nước làm tăng độc tính ammonia trong cả môi trường

nước ngọt và nước biển (IP et al., 2001).

 Kích cỡ cơ thể cá và sự cho ăn

Giai đoạn sống và kích cỡ cơ thể thường có những ảnh hưởng có ý nghĩa lên sự đápứng với chất độc Những động vật nhỏ có diện tích bề mặt mang lớn nên có thể hấpthụ hóa chất nhanh trên mỗi đơn vị trọng lượng (Wright & Welbourn, 2002) Nghiên

cứu mối quan hệ giữa chế độ cho ăn và độc tính ammonia trên cá Hồi Oncorhynchus

mykiss cho thấy sự gia tăng bài tiết ammonia trong suốt thời kỳ cho ăn của cá tương

ứng với mức độ ammonia bên trong cơ thể cũng tăng Kết quả cho thấy rằng, một vàiloài cá cho ăn no có ammonia trong huyết tương cao hơn 30µg/mL (Wicks & Randall,

2002) Cá có thân hình nhỏ như cá Protopterus dolloi có sức chịu đựng với ammonia ở

nồng độ rất cao (100mmol/L NH4CL, pH 7,0) trong 6 ngày bằng cách tăng quá trình

bài tiết urê và tăng đáng kể các mô chứa urê (Loong et al., 2007).

1.4.4 Tiêu chuẩn của nồng độ Ammonia theo pH

Theo EPA, 1998 trích dẫn bởi IP et al., 2001 Tiêu chuẩn ammonia trong nước được

thiết lập bằng cách sử dụng những dữ liệu thu thập từ việc kiểm tra độc tố trên cá Có

2 loại tiêu chuẩn được đề cập dưới đây:

Nồng độ tiêu chuẩn duy trì (CCC): Được xác định là ngưỡng giá trị cho những tác

động không thể chấp nhận (giảm hơn 20% khả năng sống sót, tăng trưởng và sinh sản)

Nồng độ tiêu chuẩn lớn nhất (CMC): Được xác định là một nữa giá trị trung bình của

độ độc cấp tính Cả hai tiêu chuẩn này đều phụ thuộc pH đối với môi trường nướcngọt, giá trị này tiến tới 0 đối với những thủy sinh vật nước ngọt khi giá trị pH lớn hơn9,5

Bảng 1.2 Nồng độ tiêu chuẩn ammonia theo pH

-(Nguồn: EPA, 1998 trích bởi IP et al., 2001)

1.5 Tính cấp thiết của đề tài

Theo số liệu thống kê 6 tháng đầu năm 2010, toàn vùng ĐBSCL nuôi hơn 3.700 ha cáTra, sản lượng đạt trên 750.000 tấn Cá Tra được tiêu thụ ở hầu hết các nước trên thếgiới với sản lượng khoảng 250.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt hơn 530 triệu USD,tăng gần 20% về lượng và 12% về giá trị so với cùng kỳ (Bộ Nông nghiệp và Pháttriển nông thôn, 2010) Qua đó cho thấy, hoạt động nuôi cá Tra đã đóng góp đáng kểvào nguồn thu ngân sách Nhà Nước, giúp cải thiện thu nhập của người dân Bên canh

đó trong quá trình nuôi và cho cá ăn, cá chỉ hấp thu được khoảng 37% hàm lượng N và45% hàm lượng P trong thức ăn (Yang, 2004 trích dẫn bởi Nguyễn Lệ Phương, 2011).Trong đó tổng đạm amôn (TAN) hiện diện trong các thủy vực từ quá trình phân hủycác chất hữu cơ chứa đạm Ở ao nuôi cá Tra thâm canh TAN cao chủ yếu từ thức ănthừa và sản phẩm thải của cá (Boyd, 1998) Theo Trương Quốc Phú và ctv, (2007), dù

ao nuôi thâm canh cá Tra được thay nước thường xuyên nhưng về cuối vụ thì TANvẫn cao gấp 5 lần so với ao nuôi tôm thâm canh và gấp 10 lần trong các ao nuôi thủysản khác TAN có thể tồn tại dạng khí NH3 và dạng NH4+ Sự chuyển hóa qua lại giữa

2 dạng này phụ thuộc chủ yếu vào pH và nhiệt độ (Armstrong et al., 1978, Bower and Bidwel, 1978 trích dẫn bỡi Schuler et al., 2010) Khi pH và nhiệt độ tăng sẽ làm gia

tăng nồng độ NH3 (Emerson et al., 1975; Tomasso, 1994; Sink, 2010) Cá Tra được

nuôi ở mật độ cao nên sản phẩm thải của cá và thức ăn dư thừa có thể làm cho TAN rấtcao, có thể đến 2,55 - 3,04mg/L (Cao Văn Thích, 2008) và có thể đạt đến 7,44mg/L(Nguyễn Hữu Lộc, 2009) Nếu pH hay nhiệt độ hoặc cả hai yếu tố này tăng cao sẽ cónhiều nguy cơ làm cá bị ngộ độc Do đó “ Khảo sát diễn biến hàm lượng đạm

Ammonia (TAN) theo chu kỳ ngày đêm và theo thời gian nuôi ở các ao cá tra

(Pangasianodon hypopthalmus) thâm canh” cần được thực hiện.

1.6 Mục tiêu

Xác định diễn biến hàm lượng đạm và các thông số môi trường trong aonuôi cá Tra thâm canh nhằm làm cơ sở cho nghiên cứu giải pháp quản lý và xử

lý chất lượng nước ao nuôi;

1.7 Nội dung nghiên cứu

Khảo sát biến động đạm (TAN), oxy hòa tan, nhiệt độ và pH,… trong aonuôi cá Tra thâm canh theo chu kỳ ngày đêm, theo thời gian nuôi ở các độ sâukhác nhau (mặt, giữa, đáy);

1.8 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu

1.8.1 Địa điểm, thời gian nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại các ao nuôi cá Tra thâm canh thuộc Hợp Tác Xã Thới

An, Quận Ô Môn, thành phố Cần Thơ và phòng thí nghiệm Khoa Môi trường và tàinguyên thiên nhiên, Đại Học Cần Thơ từ tháng 01 năm 2011 đến tháng 12 năm 2011

1.8.2 Phương tiện nghiên cứu

Khảo sát diễn biến hàm lượng đạm Ammonia (TAN) và các chỉ tiêu thủy lý hóatại ao nuôi

Máy đo nhiệt độ - pH (Eutech, Singapore), DO (Toledo MO128, Anh);Dụng cụ thu mẫu theo độ sâu (tầng mặt, tầng giữa và tầng đáy);

Chai nhựa và các dụng cụ thu mẫu khác…;

Các dụng cụ và phương tiện phục vụ cho quá trình phân tích các chỉ tiêutrong phòng thí nghiệm

1.8.3 Phương pháp thu và phân tích mẫu tại các ao nuôi cá Tra thâm canh

 Tiêu chuẩn chọn ao

Khảo sát các thông số môi trường trong ao nuôi cá Tra thâm canh được thực hiện trên

4 ao nuôi (Bảng 1.3) thuộc Hợp tác xã Thới An, Quận Ô Môn, TP Cần Thơ

Phương thức thay nước Dựa vào

triều

Dựa vàotriều

Dựa vàotriều

Dựa vàotriều

Nước trong ao được thay mỗi tuần một lần ở giai đoạn cá nhỏ (từ 1 – 3 tháng nuôi) vớilượng nước thay khoảng 20% lượng nước trong ao Ở giai đoạn từ giữa đến cuối vụnuôi thì nước trong ao được thay mỗi ngày với lượng khoảng 30 – 35% lượng nướctrong ao

 Phương pháp thu mẫu

Mẫu nước trong ao được thu theo phương pháp mẫu tổ hợp Nước được lấytại các điểm (Hình 3.2) rồi cho vào xô; sau khi trộn đều dùng chai nhựadung tích 1L lấy đầy nước, bảo quản bằng cách cho vào thùng mốp có chứasẵn nước đá chờ mang về phòng thí nghiệm trong ngày Sau đó mẫu đượcchuyển sang trữ trong tủ mát (Towashi, Nhật) ở 4oC chờ phân tích (trongvòng 24 giờ);

Chu kỳ thu mẫu

Mẫu nước ao được thu 3 giờ một lần trong suốt 24 giờ;

Mẫu được thu ở 3 tầng: tầng mặt cách mặt nước khoảng 50 cm; tầng giữacách mặt nước khoảng 1,5 m và tầng đáy cách đáy ao khoảng 20 cm;

Thu mẫu theo thời gian nuôi được thực hiện 3 lần: lần 1 khi cá nuôi được 30ngày, lần 2 khi cá nuôi được 110 ngày và lần 3 khi cá nuôi được 195 ngày(cuối vụ);

Số liệu ở các đợt thu mẫu trong 24 giờ được tính trung bình cho từng chỉtiêu để đánh giá thay đổi các chỉ tiêu này theo thời gian nuôi

Hình 1.4 Vị trí thu mẫu nước trên ao

1.8.4 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu

Các chỉ tiêu nhiệt độ, pH, DO được đo trực tiếp tại điểm thu mẫu bằng máy

đo pH – Nhiệt độ (Eutech, Singapore), DO (Toledo MO128, Anh);

TAN được phân tích theo phương pháp Indo – phenol Blue (APHA, 1995);

X

X

1.9 Đối tượng nghiên cứu

- Sự chuyển hóa đạm (TAN) trong ao nuôi cá tra thâm canh với sự biến động và tácđộng các yếu tố môi trường (pH, nhiệt độ và oxy) trong ao nuôi

1.10 Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu khảo sát biến động hàm lượng oxy hoà tan, nhiệt độ, pH, các dạng đạmtrong ao nuôi cá tra thâm canh theo chu kỳ ngày đêm (3 giờ/lần/24giờ), theo 3 độ sâu(tầng mặt, tầng giữa và tầng đáy) và theo 3 giai đoạn phát triển của cá (đầu vụ, gữa vụ

và cuối vụ)

PHẦN II KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

2.1 Biến động các thông số môi trường trong ao nuôi cá Tra thâm canh

Kết quả phân tích phương sai (Bảng 2.1) cho thấy tất cả các thông số đo đạt đều khácbiệt có ý nghĩa thống kê theo thời gian nuôi (p<0,05) Riêng thông số TAN khác biệtkhông có ý nghĩa thống kê khi so sánh giữa các độ sâu trong ao (p>0,05) Vì vậy, sốliệu các thông số TAN được tính trung bình các độ sâu theo thời gian khảo sát trongngày ở các thời gian nuôi khác nhau

Bảng 2.1 Kết quả phân tích phương sai các chỉ tiêu khảo sát theo tầng và thời gian nuôi

 Biến động theo chu kỳ ngày đêm

Nhiệt độ theo chu kỳ ngày đêm có khác nhau giữa độ sâu và thời gian nuôi Vào đầu

vụ nhiệt độ cao nhất lúc 9 giờ, ở tầng mặt (TM) là 31,60C, tầng giữa (TG) là 31,80C vàtầng đáy (TD) là 30,00C; nhiệt độ thấp nhất ở TM là 27,10C và TD là 27,30C vào lúc 6giờ; ở TG là 24,50C vào lúc 3 giờ (Hình 2.1)

Vào giữa vụ nhiệt độ có xu hướng tăng ở cả 3 tầng, nhiệt độ cao nhất đo được vào lúc

15 giờ và thấp nhất vào lúc 6 giờ sáng, trong đó nhiệt độ TM dao động trong khoảng30,2 – 32,80C, khác biệt không có ý nghĩa (P>0,05) với nhiệt độ ở TG (30,4 – 32,40C)

và TD (30,3 – 32,40C) (Hình 2.2)

Nhiệt độ biến động lớn ở cuối vụ; thấp nhất vào lúc 3 giờ ở TM (27,90C), TD (27,90C)

và 24 giờ ở TG (270C); cao nhất lúc 9 giờ ở TM (35,40C), TG (35,70C), TD (35,80C)(Hình 2.3)

cA cAB

bcB

cA cA cA

bA bA

bB

aA aA

abB

aA aA abB

aA aA

abB

3 Giờ 6 Giờ 9 Giờ 12 Giờ 15 Giờ 18 Giờ 21 Giờ 24 Giờ

Hình 2.1 Biến động Nhiệt độ theo chu kỳ ngăy đím ở đầu vụ

3 Gio 6 Gio 9 Gio 12 Gio 15 Gio 18 Gio 21 Gio 24 Gio

cdA

caA dA

aA dA

cA

aB cA bA

aA bA

aA abAaA

aB abA

3 Giờ 6 Giờ 9 Giờ 12 Giờ 15 Giờ 18 Giờ 21 Giờ 24 Gờ

Hình 2.2 Biến động Nhiệt độ theo chu kỳ ngăy đím ở giữa vụ