Ảnh hưởng lượng men bánh mì và tỉ lệ thu hoạch lên sự phát triển của quần thể luân trùng nước ngọt (brachionus angularis)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN NGUYỄN THÀNH ĐỨC ẢNH HƯỞNG LƯỢNG MEN BÁNH MÌ VÀ TỈ LỆ THU HOẠCH LÊN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA QUẦN THỂ LUÂN TRÙNG NƯỚC NGỌT (BRACHIONUS ANGULARIS) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2009 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN NGUYỄN THÀNH ĐỨC ẢNH HƯỞNG LƯỢNG MEN BÁNH MÌ VÀ TỈ LỆ THU HOẠCH LÊN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA QUẦN THỂ LUÂN TRÙNG NƯỚC NGỌT (BRACHIONUS ANGULARIS) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths. TRẦN SƯƠNG NGỌC 2009 i LỜI CẢM TẠ Tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu, Ban Chủ Nhiệm Khoa Thuỷ Sản, Quý Thầy Cô và toàn thể cán bộ Khoa Thuỷ Sản đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực tập. Đặc biệt tôi sinh chân thành biết ơn cô Trần Sương Ngọc, cùng các cán bộ bộ môn Thuỷ Sinh Học Ứng Dụng, các bạn lớp Nuôi Trồng Thuỷ Sản K 31 đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ để tôi hoàn thành luân văn. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, đặc biệt là cha mẹ đã dành cho tôi những tình cảm, sự động viên cũng như hỗ trợ về vật chất để tôi vượt qua khó khăn trong suốt quá trình học. Chân thành cảm tạ Sinh viên thực hiện Nguyễn Thành Đức ii TÓM TẮT Nghiên cứu được thực hiện với mục đích tìm ra lượng thức ăn (men bánh mì) và tỉ lệ thu hoạch phù hợp để ứng dụng trong nuôi sinh khối luân trùng Brachionus angularis. Nghiên cứu dựa trên 2 thí nghiệm: Thí nghiệm 1 nhằm tìm ra lượng men bánh mì thích hợp cho sự phát triển của quần thể luân trùng gồm 5 nghiệm thức NT40 (0.0168Dt 0,415 * V*40%), NT60 (0.0168Dt 0,415 * V*60%), NT80 (0.0168Dt 0,415 * V*80%), NT100 (0.0168Dt 0,415 * V*100%), NTĐC (60.000 tế bào/luân trùng/ngày). Thí nghiệm 2 được thực hiện nhằm tìm ra tỉ lệ thu hoạch thích hợp cho sự phát triển của luân trùng Brachionus angularis gồm 4 nghiệm thức với các tỉ lệ thu sinh khối là 0%, 15%, 25%, 35%. Kết quả cho thấy với điều kiện nhiệt độ từ 27,9 – 29,40C, pH dao động từ 7,43 – 7,52, mật độ bố trí ban đầu là 200 ct/ml thì lượng men bánh mì cho luân trùng ăn là 0.0168Dt 0,415 * V*80% (g/ngày) cho kết quả tốt nhất và mật độ luân trùng đạt cực đại là 693±32 ct/ml sau 4 ngày nuôi và tỉ lệ thu 25%/ngày, quần thể luân trùng phục hồi mật độ nhanh nhất và thời gian nuôi kéo dài 10 ngày iii DANH SÁCH BẢNG Bảng 4.1:Kích thước luân trùng Brachionus angularis ................................. 19 Bảng 4.2: Biến động của các yếu tố nhiệt độ và pH...................................... 20 Bảng 4.3: Hàm lượng NH3 qua các đợt thu mẫu (mg/L) ............................... 21 Bảng 4.4: Hàm lượng NO2- qua các đợt thu mẫu (mg/l)................................ 22 Bảng 4.5: Mật độ của luân trùng trong thí nghiệm 1 (cá thể/ml) ................... 23 Bảng 4.6: Tốc độ tăng trưởng đặc biệt (%/ngày)........................................... 25 Bảng 4.7: Tỉ lệ luân trùng mang trứng ở các nghiệm thức (%)..................... 26 Bảng 4.8: Biến động của các yếu tố nhiệt độ và pH...................................... 27 Bảng 4.9: Biến động hàm lượng NH3 giữa các nghiệm thức (mg/L) ............. 28 Bảng 4.10: Hàm lượng NO2- qua các đợt thu mẫu (mg/l).............................. 29 Bảng 4.11: Mật độ của luân trùng trong thí nghiệm 2 (ct/ml)........................ 30 Bảng 4.12: Tỉ lệ luân trùng mang trứng ở các nghiệm thức (%).................... 33 Bảng 4.10:Biến động số lượng thu (triệu cá thể/ngày) ở các nghiệm thức..... 35 iv DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Hình thái của luân trùng Brachionus angularis ............................... 3 Hinh 2.2: Vòng đời của luân trùng.................................................................. 5 Hình 3.1: Bể nuôi luân trùng ở thí nghiệm 1................................................. 16 Hình 3.2: Bể nuôi luân trùng ở thí nghiệm 2................................................. 18 Hình 4.1: Biến động mật độ giữa các nghiệm thức ....................................... 23 Hình 4.2: Biến động mật độ trước và sau thu hoạch của các nghiệm thức..... 31 Hình 4.3: Biến động số lượng thu ở các nghiệm thức ................................... 35 v MỤC LỤC Trang Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................. 1 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 3 2.1 Đặc Điểm Sinh Học Của Luân Trùng Brachionus angularis............... 3 2.1.1 Đặc Điểm Phân Loại – Hình Thái ................................................. 3 2.1.2 Vòng Đời...................................................................................... 4 2.1.3 Môi Trường Sống ........................................................................ 5 2.1.3.1 Nhiệt độ .................................................................................. 5 2.1.3.2 Độ mặn ................................................................................... 6 2.1.3.3 pH........................................................................................... 6 2.1.3.4 Oxy......................................................................................... 6 2.1.3.5. NH3........................................................................................ 7 2.1.3.6 NO2......................................................................................... 7 2.2 Một Số Nghiên Cứu Liên Quan Đến Luân Trùng................................ 7 2.2.1 Các Hình Thức Nuôi Luân Trùng.................................................. 7 2.2.1.1. Nuôi sang, chuyển hằng ngày ................................................ 7 2.2.1.2 Nuôi bán liên tục.................................................................... 8 2.2.1.3 Nuôi liên tục .......................................................................... 8 2.2.1.4 Nuôi luân trùng với mật độ cao .............................................. 9 2.2.2 Sự thu hoạch luân trùng ............................................................... 10 2.2.3 Các Loại Thức Ăn Sử Dụng Cho Luân Trùng ............................... 11 2.2.3.1 Tảo ......................................................................................... 11 2.2.3.2 Men Bánh Mì.......................................................................... 12 2.2.4 Đánh giá khả năng phát triển của luân trùng................................ 12 2.2.5 Một số ảnh hưởng bất lợi trong nuôi luân trùng.......................... 13 2.2.5.1 Vi khuẩn ................................................................................. 13 2.2.5.2 Ciliates.................................................................................... 14 Phần 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................... 15 3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ...................................................... 15 3.2 Vật liệu nghiên cứu............................................................................. 15 3.3 Phương Pháp nghiên cứu .................................................................... 15 Phần 4: KẾT QỦA VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 19 4.1 Kích thước của luân trùng Brachionus angularis ................................ 19 4.2 Thí nghiệm 1 (TN1): Ảnh hưởng của lượng men bánh mì lên sự phát triển của quần thể luân trùng nước ngọt Brachionus angularis .................... 19 vi 4.2.1 Các yếu tố môi trường.................................................................. 19 4.2.1.1 Nhiệt độ ................................................................................. 19 4.2.1.2 pH.......................................................................................... 20 4.2.1.3 NH3........................................................................................ 21 4.2.1.4 NO2- ....................................................................................... 22 4.2.2 Sự phát triển của luân trùng ......................................................... 22 4.3 Thí Nghiệm 2: Ảnh hưởng của tỉ lệ thu hoạch lên sự phát triển của quần thể luân trùng nước ngọt Brachionus angularis ............................................ 27 4.3.1 Các yếu tố môi trường.................................................................. 27 4.3.1.1 pH và Nhiệt độ....................................................................... 27 4.3.1.2 NH3........................................................................................ 28 4.3.1.3 NO2- ....................................................................................... 29 4.3.2 Sự phát triển của luân trùng ......................................................... 29 4.3.3 Số lượng luân trùng ..................................................................... 34 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT........................................................... 37 5.1 Kết luận ............................................................................................. 37 5.2 Đề xuất .............................................................................................. 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 38 PHỤ LỤC................................................................................................... 41 1 Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, theo xu hướng phát triển của thế giới thì hầu hết các ngành nghề đều được cải thiện và phát triển. Từ y học, công nghiệp cho đến nông nghiệp. Trong đó không thể bỏ qua sự phát triển mạnh mẽ của thuỷ sản. Chính sự phát triển của ngành nuôi trong thuỷ sản nó đã góp phần khá quan trọng vào nền kinh tế của nước ta. Với xu hướng phát triển như hiện nay thì nhu cầu con giống là vấn đề cấp bách và nan giải, khâu quan trọng trong quá trình sản xuất giống để đạt tỉ lệ sống và chất lượng con giống cao là việc cung cấp thức ăn tươi sống phù hợp với tập tính và kích cỡ miệng của ấu trùng giáp xác và cá con. Bên cạnh tảo, giáp xác râu ngành, Artemia, thì luân trùng cũng được xem là thức ăn tự nhiên quan trọng. Luân trùng có đặc điểm như kích thước nhỏ, bơi lội chậm chạp, và thường lơ lửng trong môi trường nước nhờ vậy mà ấu trùng tôm cá dễ bắt mồi, bên cạnh đó ta có thể giàu hoá như protein, acid béo cao phân tử không no (HUFA), vitamin…Cùng với các loài luân trùng được nuôi ở nước lợ, ở nước ngọt cũng có nhiều loài đang được nghiên cứu để nuôi, trong đó có loài Brachionus angularis Brachionus angularis là loài ăn lọc thụ động có thể sử dụng nhiều loại thức ăn để nuôi như: tảo, men bánh mì, bột đậu nành…trong đó men bánh mì được xem là thức ăn phổ biến, giá rẽ có thể chủ động trong nuôi sinh khối luân trùng. Tuy nhiên nuôi luân trùng bằng men bánh mì có khuynh hướng làm giảm chất lượng nước nhanh do thức ăn dư gây ra sự bất ổn định trong bể nuôi, do đó phải có sự cân bằng giữa mật độ luân trùng và tỉ lệ thức ăn tránh để vật chất hữu cơ tích luỹ vượt quá giới hạn trong bể nuôi. Bên cạnh đó việc duy trì ổn định sự phát triển của luân trùng khi thu hoạch để cho cá bột ăn vừa có hiệu quả kinh tế vừa hạn chế được những rũi ro cho người nuôi cũng hết sức cần thiết. Cho đến nay chưa tìm thấy tài liệu nào cho biết tỉ lệ men bánh mì và sự thu hoạch thích hợp cho luân trùng Brachionus angularis này mà chủ yếu dựa trên luân trùng Brachionus plicatilis. Từ thực tế trên, đề tài: “ Ảnh hưởng lượng men bánh mì và tỉ lệ thu hoạch lên sự phát triển của quần thể luân trùng nước ngọt Brachionus angularis” được thực hiện Mục tiêu của đề tài: Nhằm xác định tỉ lệ men bánh mì thích hợp cho sự phát triển của luân trùng nước ngọt Brachionus angularis để giúp quá trình nuôi đạt hiệu quả, có sản lượng luân trùng lớn làm thức ăn cho các loài cá bột. Mặt khác, xác định tỉ lệ thu hoạch thích hợp nhằm duy trì thời gian nuôi luân trùng với sức sản xuất cao. 2 Nội dung của đề tài: Ảnh hưởng của lượng men bánh mì lên sự phát triển của quần thể luân trùng nước ngọt Brachionus angularis Ảnh hưởng của tỉ lệ thu hoạch lên sự phát triển của quần thể luân trùng nước ngọt Brachionus angularis 3 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Đặc Điểm Sinh Học Của Luân Trùng Brachionus angularis 2.1.1 Đặc Điểm Phân Loại – Hình Thái Brachionus angularis là loài phiêu sinh động vật theo Pechenik,J.,A. 2005 có vị trí phân loại như sau: Giới Animalia Ngành Rotifera Lớp Monogononta Bộ Ploima Họ Brachionidae Giống Brachionus Loài Brachionus angularis (Gosse, 1851) Brachionus angularis có dạng hình trứng, phía sau hơi tròn hay hơi bóp lại. Mặt vỏ nhẵn hay những mấu lồi dạng hạt và hình vỏ chia mặt vỏ thành nhiều mãnh. Bờ bụng trước lượn song, đuôi có mấu lồi nhỏ. Bờ lưng trước có hai gai ngắn, giữa hai gai có vết xẻ hình chữ U. Lỗ chân hình thận, nằm dịch về phía bụng, mép có gai nhỏ, thẳng và song song với nhau hay hơi cong (Đặng Ngọc Thanh và ctv, 1980). Hình 2.1: Hình thái của luân trùng Brachionus angularis 4 Luân trùng Brachionus angularis là phiêu sinh động vật có kích thước nhỏ 88 - 120 µm (Nguyễn Văn Hải, 2008), bơi lội chậm chạp, có tính lơ lửng, thiếu cơ quan tự vệ nên là thức ăn rất tốt cho ấu trùng tôm cá, sau khi cá hết noãn hoàn nhưng chưa có thể bắt được con mồi có kích thước lớn. Cấu tạo của luân trùng có ba phần: đầu, thân và chân. Đầu: có vòng tiêm mao dùng để bơi lội và gom thức ăn. Phần thân chứa nhiều dịch cơ thể và có các cơ quan. Theo Nogady, 1993 (trích bởi Trần Sương Ngọc, 2003) thì các hệ cơ quan của luân trùng như sau: + Hệ tiêu hóa: Luân trùng thu gom thức ăn nhờ vòng tiêm mao sau đó vào trong miệng và đến hàm nghiền. Hàm nghiền sẽ nghiền các hạt thức ăn bằng nhiều con đường khác nhau (cắt, nghiền…) rồi đi vào thực quản, dạ dày, ruột và hậu môn. + Hệ bài tiết: bài tiết chủ yếu là chất thải có nguồn gốc đạm (phần lớn là ammonia) Sự chuyển động của vòng tiêm mao ở các tế bào ngọn lửa (flame cell) tạo nên dòng chảy đưa chất lỏng vào trong các túi và chảy vào bàng quang sau đó được tiết ra ngoài thường xuyên và điều đặn. + Hệ sinh dục: Cơ quan sinh dục của con cái bao gồm ba phần: buồn trứng, chất noãn hoàng và lớp nang. Ngay từ khi mới sinh ra, số lượng trứng đã có sẵn trong buồng trứng. Chân: có cấu tạo hình nhẫn không có sự phân đốt, có thể co rút và cuối cùng là 1 hoặc 4 ngón chân 2.1.2 Vòng Đời Vòng đời của luân trùng khoảng từ 3.4 đến 4.4 ngày ở nhiệt độ 250C, nói chung sau 0.5 đến 1.5 ngày ấu trùng bắt đầu trở thành cá thể trưởng thành. Sau đó con cái cứ khoảng 4 giờ lại đẻ trứng một lần, các con cái có thể sinh sản 10 thế hệ trước khi chết. Hoạt động sinh sản của Brachionus phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường (Patrick Lavens & Patrick Sorgeloos, 1996) Vòng đời của luân trùng có thể được khép lại bằng 2 phương thức sinh sản: Sinh sản đơn tính (chủ yếu): con cái đơn tính sinh ra trứng lưỡng bội (2n NST) và phát triển thành con cái đơn tính, chúng có tốc độ sinh sản nhanh trong điều kiện thuận lợi. Đây là hình thức sinh sản nhanh nhất để tăng quần thể luân trùng và là hình thức quan trọng trong hệ thống nuôi sinh khối luân trùng. 5 Sinh sản hữu tính: khi gặp điều kiện bất lợi như biến động nhiệt độ, thiếu thức ăn… luân trùng sẽ sinh sản hữu tính. Khi đó, trong quần thể luân trùng sẽ xuất hiện cả con cái vô tính và hữu tính, có hình thái giống nhau khó phân biệt. Tuy nhiên con cái hữu tính sẽ sinh ra trứng đơn bội và phát triển theo hai hình thức: + Trứng đơn bội không thụ tinh sẽ phát triển thành con đực, có kích thước bằng 1/3 con cái. Chúng không có hệ tiêu hóa và bàng quang, chỉ có tinh hoàn chứa tinh trùng. Hinh 2.2: Vòng đời của luân trùng + Trứng nghỉ (Cyst): là trứng đơn bội kết hợp với tinh trùng tạo thành. Trứng nghỉ có vách tế bào dày, có khả năng chống chịu tốt với môi trường, khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển thành con cái. 2.1.3 Môi Trường Sống 2.1.3.1 Nhiệt độ Luân trùng là loài khá rộng nhiệt, khoảng nhiệt độ thích hợp từ 15 – 350C. Nhiệt độ dưới 100C luân trùng sẽ hình thành trứng nghỉ và quần thể sẽ tàn lụi. Nhiệt độ cao 30 – 350C tốt nhất cho sinh sản của chúng, tuy nhiên trong môi trường nuôi nhiệt độ khuyến cáo nên duy trì từ 20 – 300C (Trần Thị Thanh Hiền và ctv, 2000). Khi nuôi luân trùng ở khoảng nhiệt độ 20 – 250C sẽ hạn chế được Ciliates (Reguera, 1984). 6 Nhiệt độ thích hợp còn tuỳ thuộc loài. Luân trùng dòng S thích nhiệt độ cao, trong khi dòng L lại thích nhiệt độ thấp hơn. Tốc độ tăng trưởng hằng ngày của dòng S là 250%/ngày ở 340C, dòng L đạt tăng trưởng tốt nhất là 170%/ngày ở 250C (Oogani và Maeda, 1977; Oogani, 1977 trích bởi Nguyễn Đông Truyền, 2008). Theo Patrick Lavens & Patrick Sorgeloos (1996), thì Brachionus calyciflorus và Brachionus rubens chịu được nhiệt độ trong khoảng 15 – 310C, còn theo Nguyễn Văn Hải (2008) thì với thể tích 0,5L, mật độ đầu 200 con/ml, nhiệt độ phù hợp cho luân trùng Brachionus angularis là 280C. 2.1.3.2 Độ mặn Luân trùng là loài rộng muối, chúng có thể chịu đựng độ mặn trong khoảng 1 – 67%0. Độ mặn thích hợp nhất khoảng 10 – 35%0. khả năng chịu đựng độ mặn cũng khác nhau tuỳ loài chẳng hạn như đối với luân trùng dòng S độ mặn tốt nhất là 20%0 và đối với luân trùng dòng L độ mặn tốt nhất là 30%0 (Trần Thị Thanh Hiền và ctv, 2000) Theo Trần Bình Nguyên (2008) thì luân trùng nước ngọt Brachionus angularis phân bố (theo thuỷ vực sông) nhiều ở độ mặn 0%0, ở độ mặn 1%0 vẫn có xuất hiện nhưng với mật độ không đáng kể và ở độ mặn 5%0 thì không có xuất hiện Brachionus angularis. Mặt khác theo Byeong Ho Kim, ctv. 2006 (trích dẫn bởi Nguyễn Văn Hải, 2008) thì luân trùng Brachionus angularis sẽ tăng trưởng trong 2- 3 ngày đầu khi tăng độ mặn 1-2%0/ngày và nó không tăng trưởng khi tăng độ mặn hơn 4%0/ngày. Khi tăng độ mặn lên 10%0 trong vòng 5 – 30 phút thì không còn cá thể nào phát triển cũng như sống sót 2.1.3.3 pH Theo Trương Quốc Phú (2006), thì pH là một trong những nhân tố môi trường có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đối với đời sống thuỷ sinh vật như: sinh trưởng, tỉ lệ sống, sinh sản và dinh dưỡng. pH thích hợp cho thuỷ sinh vật là 6,5 – 9. Luân trùng có thể sống ở khoảng pH rộng từ 5 – 10. Tuy nhiên thích hợp nhất là từ 7,5 – 8,5 (Hoff và Snell, 2004). Giới hạn gây chết của pH đối với luân trùng nước ngọt là trên 10,5 và dưới 3,5 (Mitchell and Joubert, 1986). Theo Nguyễn Văn Hải (2008) thì với thể tích 0,5L, mật độ đầu 200 con/ml, cho ăn bằng tảo, thì pH phù hợp cho luân trùng B. angularis là từ 7 – 8. 2.1.3.4 Oxy Theo Patrick Lavens & Patrick Sorgeloos (1996), các luân trùng có thể sống sót trong nước chứa oxy hoà tan ở mức thấp tới 2 mg/l, theo Trần Sương Ngọc (2003), oxy hoà tan thích hợp cho sự phát triển của luân trùng trong 7 khoảng từ 2 – 7 ppm. Mức oxy hoà tan trong nước nuôi phụ thuộc vào nhiệt độ, độ mặn, mật độ luân trùng và kiểu thức ăn. Tuy nhiên trong điều kiện nuôi, thức ăn và mật độ gia tăng liên tục chất lượng nước sẽ suy giảm nhanh chóng, dẫn đến giảm oxy hoà tan, trong trường hợp này cần điều chỉnh sục khí cho phù hợp. Không nên sục khí quá mạnh để tránh làm tổn hại đến cơ thể sinh vật trong quần thể. 2.1.3.5 NH3 Theo Trương Quốc Phú (2006), NH3 trong các thuỷ vực được cung cấp từ quá trình phân huỷ các protein, xác bã động thực vật phù du, sản phẩm bài tiết của động vật...NH3 là yếu tố ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ sống, sinh trưởng đối với thuỷ sinh vật Theo Patrick Lavens & Patrick Sorgeloos (1996), thì nồng độ NH3 an toàn cho luân trùng là 1 mg/l. Tuy nhiên theo M. Schliiter & J. Groeneweg (1984) nghiên cứu ảnh hưởng của NH3 trên luân trùng Brachionus rubens thấy rằng loài luân trùng này có thể chịu được hàm lượng NH3 đến 3mg/l, dưới nồng độ 3 mg/l thì tăng trưởng của luân trùng không bị ảnh hưởng và trong khoảng 3 – 5 mg/l tốc độ tăng trưởng của luâ