Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Tôm càng xanh (Macrobrachium rosenergii) là loài sống chủ yếu ở nước ngọt,
có giá trị kinh tế cao bởi kích thước lớn, thịt thơm ngon và rất có giá trị xuất khẩu.
Với diện tích nguồn nước mặt rộng lớn ở nước ta, khả năng nuôi trồng các loài
thuỷ sản rất có triển vọng, đặc biệt là nuôi tôm. Việt Nam đã thực sự trở thành nước có
khả năng xuất khẩu tôm mạnh trong khu vực và trên thế giới (Nguyễn Việt Thắng,
2003).
Trên thế giới, việc sản xuất giống tôm càng xanh đã được thử nghiệm và đưa vào
sản xuất bởi nhiều tác giả: Ling (1969), Liao (1980), Adisukressno (1980), Aquacop
(1977 – 1980, 1983, 1984), Malecha (1982 – 1983),… (trích bởi Nguyễn Việt Thắng,
1993). Ở nước ta các nghiên cứu về sản xuất giống tôm càng xanh nhân tạo cũng được
triển khai sớm. Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thuỷ Sản II – Trung Tâm Nghiên Cứu
Sản Xuất Tôm Vũng Tàu đã cho tôm càng xanh sản xuất nhân tạo vào năm 1982 (Trần
Thanh Phục và ctv, 2001).
Một nghiên cứu khá đầy đủ của Nguyễn Việt Thắng (1993) đã khảo nghiệm các
đặc điểm sinh học, phân bố của tôm càng xanh ở Nam Bộ và một số qui trinh sản xuất
giống tôm càng xanh đạt kết quả khả quan.
Hiện nay, ở nước ta có 2 qui trình sản xuất giống được đưa vào sản xuất rộng rãi,
qui trình nước trong - hở, qui trình nước xanh - hở.
Trong khi đó qui trình nước trong tuần hoàn tỏ ra khá hiệu quả trong khống chế
các yếu tố môi trường đặc biệt là ammonia và nitrite. Tuy nhiên sự hoạt động của hệ
thống chưa ổn định, càng về cuối chu kỳ ương hệ lọc chưa giải quyết triệt để NH
3
-N và
NO
2
-N (Nguyễn Việt Thắng, 1993) và hệ lọc hoạt động dưới mức yêu cầu trong khi đã
theo các qui trình quản lý tốt (van Rijn và ctv, 2005).
-1-
Với lý do kể trên, được sự chấp thuận của Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học -
2002). Chúng hầu như có mặt ở tất cả các vùng nước ngọt nội địa, hồ, đầm lầy, kênh
dẫn nước, mương, ao và ở các lưu vực sông (Nguyễn Việt Thắng, 1993; Nguyễn Thị
Thanh Thuỷ, 2002).
Hầu hết các giống này đều cần có nước lợ cho các giai đoạn phát triển đầu tiên
của chu kỳ sống (và do đó đã gặp chúng ở các vùng nước có liên hệ giữa nước ngọt và
nước mặn). Một số mước trong tự nhiên không có tôm càng xanh như: Mỹ, Trung Quốc,
Đài Loan, Israel,… nay cũng đã nuôi được tôm càng xanh trong điều kiện nhân tạo
(Phạm Văn Tình, 2004a).
2.1.2. Ở Việt Nam
Ở nước ta, tôm càng xanh phân bố từ Nha Trang trở vào (Phạm Văn Tình,
2004b) nhưng phát triển thuận lợi nhất ở các tỉnh Nam Bộ (Nguyễn Việt Thắng, 1993),
đặc biệt là Đồng Bằng Sông Cửu Long (Trần Thanh Phục và ctv, 2001).
Là nước có sản lượng tôm càng xanh tự nhiên nhiều hơn cả. Ví dụ, trong năm
1980, Việt Nam khai thác ngoài tự nhiên khoảng 6000 tấn/năm, Campuchia 100 – 200
tấn/năm, Malaysia 120 tấn/năm, Thái Lan 400 – 500 tấn/năm (FAO 1979 được trích bởi
Phạm Văn Tình 2004b).
-3-
2.2. Phân loại
Vị trí phân loại của tôm càng xanh theo Hothius (1950) trích bởi Nguyễn Việt
Thắng (1993) như sau:
Nghành tiết túc: Athropoda
Lớp giáp xác: Crustacea
Lớp phụ giáp xác bậc cao: Malacostraca
Bộ mười chân: Decapoda
Bộ phụ chân bơi: Nantatia
Phân bộ: Caridea
Họ: Palamonidae
Họ phụ: Palamoninae
Giống: Macrobrachium
Loài: Macrobrachium rosenbergii de Man 1879.
theo điều kiện dinh dưỡng và môi trường, khoảng thời gian nhanh nhất là 16 ngày và
chậm nhất là 40 ngày (Phạm Văn Tình, 2004b).
Tôm có xu hướng tiến vào vùng nước ngọt như sông, rạch, ruộng, ao, hồ,…ở đó
chúng sinh sống và lớn lên. Tôm có thể di cư rất xa, trong phạm vi hơn 200 km từ bờ
biển vào vùng nội địa. Khi trưởng thành chúng lại di cư ra vùng có độ mặn thích hợp để
sinh sản và vòng đời lại tiếp tục (Phạm Văn Tình, 2004b).
Tôm càng xanh có đặc điểm mắn đẻ, gặp điều kiện thuận lợi, thức ăn đầy đủ,
tôm có thể cho đẻ 4 – 6 lần trong năm. Khi tôm đang mang trứng, buồng trứng vẫn phát
-6-
triển, phóng thích ấu trùng xong, sau 2 – 5 ngày lột xác, giao vỹ và đẻ tiếp. (Phạm Văn
Tình, 2004b).
Trứng thường nở vào ban đêm, sau 1 – 2 đêm mới nở xong (New và Shingolka,
1985), ấu trùng phải sống trong điều kiện nước lợ ở độ mặn từ 7 – 18‰, nếu được nở ở
nước ngọt thì ấu trùng phải di chuyển sang môi trường nước lợ để sống và phát triển.
Nếu không ấu trùng sẽ chết sau vài ngày (New và Shingolka, 1985; Phạm Văn Tình,
2004b).
2.5. Tập tính bắt mồi và tăng trưởng
Tôm càng xanh là loài ăn tạp thiên về động vật. Mức độ lựa chọn thức ăn không
cao. Thành phần thức ăn hầu như không thay đổi theo giới tính. Tôm càng xanh có hàm
răng nghiền khoẻ, ruột có cấu tạo ngắn nên khả năng tiêu hoá nhanh. Chúng ăn hầu hết
các loài động vật nhỏ, các mảnh vụn hữu cơ. Chúng thường thích bắt mồi vào ban đêm
hơn ban ngày (Phạm Văn Tình, 2004a).
Tôm tìm thức ăn bằng cơ quan xúc giác, dùng râu quét ngang dọc phía trước
đường đi của nó, đôi chân ngực thứ nhất như một cái kẹp để giữ và đưa thức ăn vào
miệng (Nguyễn Thị Thanh Thuỷ, 2002). Trong quá trình lớn lên, tôm trãi qua nhiều lần
lột xác. Chu kỳ lột xác của tôm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích cỡ của tôm, nhiệt
độ, thức ăn, giới tính và điều kiện sinh lý của chúng (Nguyễn Thanh Phương, 2003).
2.6. Sinh học ương nuôi ấu trùng tôm càng xanh
2.7.1. Biến thái của ấu trùng tôm càng xanh
Sau đây là một khoá đơn giản để phân biệt các giai đoạn phát triển của ấu trùng
độ mặn dao động lớn.
New và Shingolka (1985) đề xuất nên giữ nồng độ mặn trong bể ương ấu trùng là
12‰ trong suốt từ giai đoạn I đến khi chuyển thành hậu ấu trùng hoàn toàn. Tác giả
cũng cho rằng ấu trùng tôm càng xanh có khả năng chịu mặn tốt, trong điều kiện nuôi
giống thì độ mặn có thể chênh lệch 12±2‰ không ảnh hưởng đến sự phát triển của ấu
trùng.
2.7.2.2. Độ pH
Độ pH nước trong bể chịu ảnh hưởng bởi một số quá trình xảy ra trong nước bao
gồm các hợp chất chứa nitơ, sự hoạt động hô hấp của ấu trùng, Artemia và các vi sinh
vật hiếu khí khác (New và Valenti, 2000).
Theo New và Valenti (2000) thì mức pH tối ưu cho phát triển của ấu trùng tôm
càng xanh nằm trong khoảng (7,0 – 8,5). Mặt khác, để có nước ương ấu trùng thì người
ta phải dùng nước biển được vận chuyển đến trại giống và pha với nguồn nước hiện có
ở địa điểm sản xuất. Theo New và Shingolka (1985) nguồn nước biển thường có pH dao
động từ 7,8 – 8,3 và pH của nước giếng ở các vùng ven biển thường dao động từ 7,1 –
7,5. Do vậy hai loại nước này nếu được pha vào nhau sẽ cho pH thích hợp.
-9-
2.7.2.3. Nhiệt độ
Nhiệt độ nước là một thông số rất quan trọng ảnh hưởng đến tỷ lệ sống và sự
phát triển của ấu trùng tôm càng xanh, vì vậy nó quyết định chiều dài giai đoạn phát
triển ấu trùng (New và Valenti, 2000).
Theo Nguyễn Việt Thắng (1993), ngưỡng nhiệt độ dưới của ấu trùng tôm càng
xanh là 21
0
C. Khi nhiệt độ tăng dần lên thì thời gian phát triển của ấu trùng càng rút
ngắn. Theo nhiều tác giả; New (1982), Fujimura (1966, 1977), Adisurkressno (1977,
1980) xác định ngưỡng nhiệt độ trên là 33 – 34
0
C. Các tác giả này đều thống nhất cho
rằng nhiệt độ tối ưu cho ấu trùng tôm càng xanh là từ 26 – 31
màu đỏ và màu xanh lá cây thì tỷ lệ sống của ấu trùng là 84% và 78% so với bể sơn màu
trắng và màu xanh dương là 56% và 44%, bể sơn màu vàng và màu đen đều bằng 71%.
Các báo cáo về nuôi ấu trùng tôm càng xanh thành công thì cường độ ánh sáng trong
khoảng 250 – 6500 lux (New và Valenti, 2000).
2.7.2.6. Hợp chất có chứa nitơ
Các hợp chất nitơ hoà tan trong nước như: ammonia (NH
3
-N), nitrite (NO
2
-N),
nitrate (NO
3
-N) là các thông số đánh giá chất lượng nước rất quan trọng trong hệ thống
tuần hoàn. Điều khiển các hợp chất này cho biết điều kiện của lọc sinh học và hiệu quả
của hệ thống (New và Valenti, 2000). Chất lượng nước trong bể ương rất dễ bị biến đổi
chính do sản phẩm bài tiết của ấu trùng, Artermia và do sự phân huỹ của thức ăn thừa.
Một vài biến đổi có thể rất có hại cho ấu trùng. Nguy hiểm nhất là sự tăng ammonia
chưa ion hoá (NH
3
), chất này làm tăng pH và nitrite (New và Shingolka, 1985).
Aquacop (1977, 1983), Griessinger (1986), Liao và Mayo (1972) đã xác định
ngưỡng sinh lý của một số hợp chất nitơ đối với ấu trùng tôm càng xanh trong môi
trường ương: NH
4
+
là 0,005 – 1,000 mg/l; NO
2
-
là 0,002 – 0,350 mg/l; NO
3
Cr <0,01 <0,005 <0,01
Pb <0,02 <0,03 <0,03
Cl 40 – 225 19000 – 19600 6600 – 7900
SO
4
3 – 8 ~ ~
PO
4
<0,2 ~ ~
Chất rắn hòa tan tổng số 217 ~ ~
Oxy hòa tan >4 >5 >5
NH
3
-N ~ ~ <0.1
NO
2
-N ~ ~ <0.1
NO
3
-N ~ ~ <20
pH 6,5 – 8,5 7,0 – 8,5 7,0 – 8,5
Nhiệt độ ~ ~ 28 – 31
0
C
Ghi chú: “~”: không biết hay không cần thiết. Nguồn: New (2002)
-12-
2.8. Vấn đề chăm sóc, quản lý
Hầu hết các vấn đề phát sinh trong nhà giống đều do nguyên nhân quản lý kém
(New và Shigolka, 2000).
2.8.1. Cho ăn
của đàn toàn đực sau 150 ngày nuôi. Năng suất đạt 473 g/m
2
của đàn toàn đực so với
248 – 260 g/m
2
của đàn tôm bình thường có hỗn hợp đực cái. Việc sản xuất đàn toàn
đực cho năng suất cao và đạt kích cỡ thương mại nhanh hơn (Sagi và Aflalo, 2005).
Sau đó Cohen, Sagi, Ra’anan và Zohar (1988) thực hiện việc thử nghiệm nuôi
đàn toàn đực tập trung trong ao đất (Sagi và Aflalo, 2005) và cho thấy đàn toàn đực cho
năng suất thương mại cao, gia tăng trọng lượng trung bình, lợi nhuận thu được cũng
tăng 18% ở Israel.
2.9.2. Vai trò của tuyến đực trong xác định giới tính ở tôm càng xanh
Không giống như các loài động vật có xương sống, ở giáp xác đực chức năng nội
tiết và sinh giao tử phân biệt thành 2 cơ quan rõ rệt: tuyến đực (androgenic gland) và
sinh tinh trùng (testis) (Ginburger-Vogel & Charniaux – Cotton 1982; Charniaux –
Cotton & Payen 1988) trích bởi Sagi và Aflalo (2005).
Năm 1990, qua quá trình nghiên cứu, Sagi và ctv đã phát hiện ra tuyến đực có vai
trò quan trọng đối với sự hình thành giới tính và các đặc điểm sinh dục phụ thứ cấp
cũng như ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng ở giáp xác.
Năm 2000, Phạm Anh Tuấn và ctv làm thí nghiệm cắt tuyến sinh dục của tôm
càng xanh giống cỡ 3 – 5 cm đã làm thay đổi cấu trúc sinh dục của tôm càng xanh. Theo
tác giả thì cồn 96
0
có thể tác dụng phá hũy cấu trúc của tuyến đực và làm thay đổi một
số đặc điểm sinh dục phụ trên tôm càng xanh đực.
-14-
Theo nhiều tác giả (Nagamine, Knight, Maggesnti và Pax, 1980) tôm càng xanh
đực đã được biệt hoá ở giai đoạn phát triển còn non. Điều này chứng tỏ tôm càng xanh
đực có mức thuộc cái cao, bao gồm sự phát triển của vòi trứng và ống dẫn trứng (Sagi
và Aflalo, 2005) khi chưa được biệt hoá đực.
- Qui trình nước trong hệ kín (được nghiên cứu từ năm 1977 đến năm 1986)
2.11. Qui trình nước trong hệ kín
2.11.1. Giới thiệu
Được nghiên cứu từ năm 1977 đến năm 1986 qui trình căn bản được hoàn thiện
và đưa vào sử dụng. Theo Nguyễn Việt Thắng (1993) đây là hệ thống ở đó nước nuôi
được tái xử lý bằng các biện pháp xử lý nước (lọc cơ học, lọc sinh học, hấp thụ vật lý,
tẩy uế, sục khí…) để tái sử dụng nguồn nước này.
Trong tuần hoàn kín, hệ thống lọc sinh học là một hệ thống quan trọng nhất. Lọc
sinh học được sử dụng chủ yếu để loại bỏ chất thải nitơ, chủ yếu từ ammonia do ấu
trùng và thức ăn tươi (Artemia…) trong quá trình bài tiết và từ sự phân hủy vật liệu hữu
cơ.
Hình 2.4. Sơ đồ tác động của vi sinh vật trong hệ thống tuần hoàn.
Nguồn: Nguyễn Việt Thắng (1996)
Hình 2.5. Sơ đồ qui trình nước tuần hoàn kín.
Nguồn: Nguyễn Thị Thanh Thuỷ (2002)
-16-
Sản phẩm độc Khoáng hoá Nitrate hoá Sản phẩm vô hại
Vi sinh vật
Nước nuôi
Gây nuôi vi
khuẩn
Nitrosomonas
Nitribacter
Nước lợ
12‰ đã qua
xử lý
HỆ THỐNG BỂ ƯƠNG
Post larvae
Ngọt hóa
0‰
nitrate hóa. Nhóm đầu tiên oxi hóa ammonia thành NO
2
-
, đại diện là giống
Nitrosomonas và Nitrosococus. Nhóm thứ 2 oxi hóa NO
2
-
thành NO
3
-
, thuộc giống
Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus (Brock và ctv, 1994). Quá trình nitrate hóa liên
quan đến cả sự oxi hóa và tổng hợp, kết quả dẫn đến việc tiêu thụ O
2
và loại bỏ tính
kiềm. Nhóm vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter là các nhóm chính của những vi
khuẩn tự dưỡng thực hiện sự nitrate hóa ở cả môi trường nước ngọt, nước lợ, nước mặn.
Phương trình của sự nitrate hóa như sau :
NH
4
+
+ OH
-
+
2
3
O
2
= H
+
), một số nitơ có thể tách khỏi dung dịch đi vào không khí, vì thế quá trình khử
nitrate làm giảm lượng nitơ của dung dịch.
Trong 3 quá trình sinh hóa quan trọng của sự lọc sinh học thì 2 quá trình khoáng
hóa và nitrate hóa có ý nghĩa quan trọng cho việc ‘tái sinh nước’, giữ được chất lượng
nước ổn định. Quá trình khử nitrate xảy ra ở những phần của bể lọc bị thiếu oxy và sản
phẩm của quá trình này thường làm nhiễm bẩn môi trường. Vì vậy, hàm lượng oxy
trong bể lọc rất có ý nghĩa.
Nguồn : Nguyễn Việt Thắng (1996).
2.11.3. Vi sinh vật trong lọc sinh học
Hai nhóm vi khuẩn chủ yếu cần thiết trong hệ lọc sinh học thuộc hai nhóm sinh
vật dị dưỡng và tự dưỡng đặc biệt là nhóm vi khuẩn tự dưỡng Nitrosomonas và
Nitrobacter là 2 nhóm quan trọng thực hiện quá trình nitrate hoá. Các vi khuẩn
Pseudomonas… có ý nghĩa cho việc khử nitrate.
Ngoài ra nười ta cũng nhận thấy sự có mặt của Protozoa, Amoeba, Rotifer, và
một số lượng lớn Mematodes…
Các vi sinh vật trong hệ lọc sống lơ lửng hoặc tạo thành một màng nhầy như một
quần thể sinh vật. Màng nhầy này có vai trò chuyển NH
4
+
và
NO
2
-
thành NO
3
-
theo sơ đồ
ở hình 2.6.
-18-
-
O
2
NO
2
H
+
HCO
3
-
Alkalinity
H
2
O
O
2
H
2
O
CO
2
H
2
O
Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
3.1. Địa điểm nghiên cứu
Thí nghiệm được thực hiện tại “Trại Thực Nghiêm Nuôi Thuỷ Sản Thủ Đức”-
Phòng Sinh Học Thực Nghiệm (658 Kha Vạn Cân, Thủ Đức). Và “Trung Tâm Quan
Trắc Môi Trường và Dịch Bệnh Thuỷ Sản” trực thuộc Viện Nghiên Cứu và Nuôi Trồng
Thuỷ Sản II (116 Nguyễn Đình Chiểu, Quận 1)
/bể
- Máy tách đạm (fresh protein skimmer)
- Máy tạo khí Ozon (O
3
)
- Hệ thống đường ống và dây dẫn khí
- Hệ thống dường ống dẫn nước
- Hệ thống đèn tròn chiếu sáng
- Đá bọt sủi khí
- Máy nén khí
- Máy bơm
- Vợt
3.3.6. Các vật liệu khác
- Các loại hoá chất dung cho việc vệ sinh và xử lý nước hàng ngày: formol,
Chlorine, thuốc kháng sinh,…
- Kính hiển vi soi nổi với độ phóng đại quang học từ 10 – 100 lần
- Đĩa Petri nhựa và thuỷ tinh
- Môi trường TCBS
- Đèn cồn, que cấy
- Tủ ấm 37
0
C
- Cồn 70
0
và 99
0
,5
- Lọ nhựa để thu mẫu nước
-21-
3.4. Phương pháp nghiên cứu và bố trí thí nghiệm
mật độ ương từ 50-100 ấu trùng/lít
mật độ cao hơn 100 ấu trùng/lít
Nguồn cấp và thoát
của hệ thống
pH
NH
3
-N
NO
2
Vibrio tổng số
Sự phát triển của ấu trùng
tôm
Biến thái của ấu trùng
Tỷ lệ sống
Môi trường bể ương
Nhiệt độ
pH
NH
3
-N
Đánh giá môi trường
đầu vào và đầu ra
của hệ lọc
Ảnh hưởng của môi
trường và tỷ lệ sống
lên biến thái của ấu
trùng
Đánh giá biến động
môi trường bể ương
L3
NV
NR
Sm
Ozon
T
h
Hệ thống bể ương
1
9
1
2
1
8
1
7
1
6
2
0
1
3
1
4
1
5
1
1
1
0
Copyright: Tài liệu đại học ©