Đề tài Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý môi trường nuôi tôm công nghiệp môi trường nuôi tôm công nghiệp năng suất cao

bộ công nghiệp Viện công nghiệp thực phẩm 301 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội -------------------- Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý môi tr−ờng nuôi tôm công nghiệp năng suất cao TS. Nguyễn La Anh 6210 24/11/2006 Hà Nội 2006 Bản quyền 2006 thuộc về Viện Công nghiệp Thực phẩm Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện tr−ởng Viện Công nghiệp Thực phẩm, trừ tr−ờng hơp sử dụng với mục đích nghiên cứu B C N V C N TP B C N V C N TP Danh mục các chữ viết tắt - ADN: Axit dezoxyribonucleic - BOD: Biological Oxygen Demand - CFU: Colony Forming Unit - CMC: Carboxyl Methyl Cellulose - COD: Chemical Oxygen Demand - DMSO: Dimethyl sulfoxide - ĐBSCL: đồng Bằng Sông Cửu Long - EDTA: Disodium Ethylenediaminetetraacetate - FAO: Food and Agriculture Organization - FPLC: Fast protein liquid chromatography - FCR: Feed Conversion Rate - HPLC: High pressure liquid chromatography - JCM: Japanese Collection of Microorganism, Japan - MSG: Monosodium Glutamate - NFRI: National Food Research Institute, Japan - NA: Nutrient Agar - NB: Nutrient Broth - NTTS: Nuụi trồng thủy sản - QC: Quảng canh - QCCT: Quảng canh cải tiến - RFLP: Restriction Fragment Length Polymophism - SDS-PAGE: Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Gel Electrophoresis - SEMBV: Systemic Ectodermal and Mesodermal Baculovirus - STG: S−u tập giống vi sinh vật công nghiệp, Viện Công nghiệp Thực phẩm - TC&BTC: Thõm canh và bỏn thõm canh - TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam - WSSV: White - Spot Syndromevirus Danh sách những ng−ời tham gia thực hiện đề tài TT Họ và tên Cơ quan 1 TS. Nguyễn Thị Dự Viện Công nghiệp Thực phẩm 2 TS. Phan Tố Nga Viện Công nghiệp Thực phẩm 3 ThS. Đặng Thu H−ơng Viện Công nghiệp Thực phẩm 4 ThS. Vũ Thị Thuận Viện Công nghiệp Thực phẩm 5 ThS. Nguyễn Thúy H−ờng Viện Công nghiệp Thực phẩm 6 KS. Đỗ Trọng H−ng Viện Công nghiệp Thực phẩm 7 KS. Lê Văn Bắc Viện Công nghiệp Thực phẩm 8 ThS. Đặng Thị Hòa Bình Viện Công nghiệp Thực phẩm 9 ThS. Nguyễn Thị Lộc Viện Công nghiệp Thực phẩm 10 CN. Đỗ Thị Loan (A) Viện Công nghiệp Thực phẩm 11 CN. Đỗ Thị Loan (B) Viện Công nghiệp Thực phẩm 12 ThS. Vũ Quỳnh H−ơng Viện Công nghiệp Thực phẩm 13 CN. Lê Văn Thắng Viện Công nghiệp Thực phẩm 14 PGS. TS. Phạm Thu Thủy Đại học Bách khoa Hà nội 15 Th.S. V−ơng Nguyệt Minh Đại học Bách khoa Hà nội 16 TS. Quản Lê Hà Đại học Bách khoa Hà nội 17 TS. Vũ Dũng Trạm nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản n−ớc lợ, Quý Kim, Hải phòng, thuộc Viện NC NTTS1 Trung tâm dạy nghề và chuyển giao Công nghệ thuỷ sản phía Bắc, Quý Kim, Hải phòng 18 KS. Nguyễn Văn Hữu Viện Nghiên cứu NTTS 1 19 KS..Bùi Văn Điền Viện Nghiên cứu NTTS 1 20 KS. Trần Thị Minh Viện Nghiên cứu NTTS 1 21 KS. Đào V−ơng Quân Trung tâm DN & CGCN Thuỷ sản phía Bắc 22 Hoàng Văn Chính Huyện Tĩnh Gia Thanh Hóa 23 PGS. TS. Nguyễn Thị Hiền Thảo Trung tâm kỹ thuật môi tr−ờng- Đại học xây dựng Hà nội Đia chỉ tại Súc Trăng: Đinh Thiờn Cần Ấp Đại Võn, Xó Liờu Tỳ, Huyện Long phỳ, Tỉnh Súc Trăng Tel: 079-849-199/0913983-066 MỤC LỤC Mở đầu 1 1 Chương 1. Tổng quan tài liệu 3 1.1. Tình hình nuôi tôm ở trên thế giới 3 1.2. Tình trạng nuôi trồng và khai thác thuỷ sản ở Việt Nam 5 1.2.1. Diện tớch tiềm năng nuụi tụm ở Việt Nam 5 1.2.2. Năng suất và sản lượng nuụi tụm nước lợ 10 1.2.3. Cỏc mụ hỡnh và cụng nghệ nuụi tụm sỳ chủ yếu ở Việt Nam 14 1.2.4. Những vấn đề còn tồn tại trong nuôi trồng thuỷ sản ở n−ớc ta 16 1.2.5. Cỏc vấn đề về mụi trường trong nuụi tụm 17 1.2.5.1. Tàn phỏ rừng ngập mặn để nuụi tụm 17 1.2.5.2. Nuụi tụm trờn cỏt làm cạn kiệt nguốn nước ngọt 18 1.2.5.3. Mụi trường nguồn nước cung cấp cho vựng nuụi tụm 21 1.2.5.3.1. Miền Bắc 21 1.2.5.3.2. Miền Trung 22 1.2.5.3.3. Miền Nam 23 1.2.5.4. Mụi trường nước trong ao nuụi tụm ( quỏ trỡnh tự ụ nhiễm) 30 1.2.5.5. Tình trạng dịch bệnh và ô nhiễm môi tr−ờng 43 1.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm vi sinh 46 1.3.1. Vai trò của vi khuẩn trong nuôi trồng thủy sản 48 1.3.1.1. Chuỗi thức ăn thủy sinh 48 1.3.1.2. Nghiên cứu về ứng dụng vi sinh vật trong nuôi thủy sản trên thế giới 50 1.3.2. Một số chế phẩm sinh học trong nuôi tôm có mặt tại Việt nam 52 1.4. Một số đặc điểm vi sinh vật có ứng dụng trong sản xuất chế phẩm 58 1.4.1. Vi khuẩn chi Bacillus 58 1.4.1.1. Giới thiệu về chi Bacillus 58 1.4.1.2. Cấu trúc của bào tử vi khuẩn 60 1.4.1.3. ảnh h−ởng của một số yếu tố đến sự kháng nhiệt của bào tử vi khuẩn 65 1.4.1.3.1. Sự kháng nhiệt của bào tử vi khuẩn 65 1.4.1.3.2. ảnh h−ởng của muối khoáng đến sự bền nhiệt của bào tử 65 1.4.1.3.3. ảnh h−ởng của nhiệt độ tạo bào tử đến độ bền của bào tử 66 1.4.1.3.4. ảnh h−ởng của muối khoáng đến sự kháng áp suất thuỷ tĩnh của bào tử vi khuẩn 67 1.4.2. Vi khuẩn nhóm lactic 68 1.4.2.1. Đại c−ơng về vi khuẩn lactic 68 1.4.2.2. ảnh h−ởng của một số yếu tố đến kết quả sấy vi khuẩn lactic 70 1.4.2.2.1. ảnh h−ởng của điều kiện nuôi cấy 71 1.4.2.2.2. Sự tích tụ chất hoà tan t−ơng thích 71 1.4.2.2.3. Sự thay đổi trạng thái màng tế bào 73 1.4.2.2.4. Tác dụng của việc tiền xử lý tế bào tr−ớc khi sấy 74 1.4.2.2.5. ảnh h−ởng của môi tr−ờng sấy 75 1.4.2.2.6. Quá trình bảo quản và hoạt hóa 79 1.5. Một số công nghệ liên quan đến việc sản xuất chế phẩm 81 1.5.1. Quá trình lên men của vi sinh vật 81 1.5.1. 1. Các ph−ơng pháp lên men 82 1.5.1.2. ảnh h−ởng của các thành phần môi tr−ờng 84 1.5.1.3. ảnh h−ởng của các yếu tố khác 85 1.5.2. Thu hồi sinh khối, tạo sản phẩm và bảo quản 88 1.5.2.1. Thu nhận sinh khối 88 1.5.2.2. Chất độn 89 1.5.2.3. Quỏ trỡnh sấy sinh khối vi khuẩn 92 1.5.2.3.1. Một số phương phỏp sấy 92 1.5.2.3.2 Một số yếu tố bờn ngoài ảnh hưởng đến khả năng sống của vi khuẩn trong quỏ trỡnh sấy và bảo quản chế phẩm 94 2 Ch−ơng 2. Nguyên vật liệu và ph−ơng pháp 99 2.1. vi sinh vật và điều kiện nuôi cấy 99 2.1.1. Phân lập vi sinh vật 99 2.1.2. Chủng giống vi sinh vật 99 2.1.3. Ph−ơng pháp giữ giống 99 2.2. Ph−ơng pháp nghiên cứu 100 2.2.1. Ph−ơng pháp phân loại vi sinh vật 100 2.2.2 Ph−ơng pháp xác định tính an toàn của vi sinh vật 101 2.2.3. Ph−ơng pháp tách chiết bacterioxin 101 2.2.4. Nghiên cứu trên model 102 2.2.5. Ph−ơng pháp khử khoáng và tái khoáng bào tử 103 2.2.6. Ph−ơng pháp chuẩn bị điều kiện xử lý n−ớc nuôi tôm mô phỏng 103 2.3. Ph−ơng pháp phân tích 104 2.3.1. Ph−ơng pháp phân tích định l−ợng NH4 + 104 2.3.2. Ph−ơng pháp phân tích định l−ợng N02 - 104 2.3.3 Ph−ơng pháp phân tích định l−ợng N03 - 104 2.3.4. Ph−ơng pháp phân tích định l−ợng H2S 104 2.3.5. Ph−ơng pháp phân tích định l−ợng PO4 3- 104 2.3.6. Ph−ơng pháp xác định COD 104 2.3.7. Ph−ơng pháp xác định BOD5 104 2.3.8. Ph−ơng pháp xác định proteaza 104 2.3.9. Ph−ơng pháp xác định amylaza 104 2.3.10. Ph−ơng pháp xác định xenlulaza 105 2.3.11. Ph−ơng pháp xác định đ−ờng tổng 105 2.3.12. Ph−ơng pháp xác định đạm 105 2.4. Các ph−ơng pháp tạo chế phẩm 105 2.4.1 Ph−ơng pháp lên men 105 2.4.2. Ph−ơng pháp thu hồi 105 2.5. Ph−ơng pháp phân tích thống kê số liệu 106 2.6. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu, sản xuất thực nghiệm 106 2.6.1. Các thiết bị cơ bản phòng thí nghiệm 106 2.6.2. Máy phân tích 106 2.6.3. Thiết bị công nghệ 106 3. Ch−ơng 3. Kết quả và bàn luận 107 3.1. Phân lập, tuyển chọn chủng giống vi sinh vật thích hợp 107 3.1.1. Phân lập các chủng vi sinh vật hữu ích 107 3.1.1.1. Phân lập các chủng nhóm hiếu khí 107 3.1.1.2. Phân lập vi khuẩn nhóm lactic 108 3.1.2 Tuyển chọn các chủng có đặc tính phù hợp 110 3.1.2.1. Tuyển chọn các chủng có khả năng sinh enzym hữu cơ 110 3.1.2.1.1. Tuyển chọn các chủng sinh proteaza 111 3.1.2.1.2. Tuyển chọn các chủng sinh amylaza 114 3.1.2.1.3. Tuyển chọn các chủng sinh xenlulaza 115 3.1.2.2. Tuyển chọn các chủng có khả năng phát triển tốt ở môi tr−ờng mặn 117 3.1.2.3. Tuyển chọn các chủng có khả năng khử nitrat và nitrit 117 3.1.2.4. Tuyển chọn các chủng có lợi đối với sự sinh tr−ởng của tôm nuôi 119 3.1.2.5. Tuyển chọn các chủng an toàn đối với tôm 122 3.1.2.5.1. Kiểm tra sự an toàn của các chủng vi khuẩn 122 3.1.2.5.2. Nghiờn cứu khả năng sống của vi sinh vật trong mụi trường thuỷ sản 127 3.1.2.6. Tuyển chọn các chủng có khả năng khoáng hoá 129 3.1.2.6.1. Xác định khả năng giảm amoni 129 3.1.2.6.2. Xác định khả năng khử nitrat 129 3.1.2.6.3. Xác định khả năng khử nitrit 130 3.1.2.6.4. Xác định khả năng giảm COD 132 3.1.2.7. Tuyển chọn tập hợp các chủng nghiên cứu 134 3.1.3. Kiểm tra hoạt tính chế phẩm quy mô nhỏ 137 3.2. Nghiên cứu và định tên các chủng vi sinh vật tuyển chọn 139 3.2.1. Nghiờn cứu đặc tớnh sinh lý và sinh hoỏ 139 3.2.2. Nghiờn cứu định tờn cỏc chủng nghiờn cứu 145 3.2.3. Nghiờn cứu sản phẩm chuyển hóa của vi sinh vật 148 3.2.3.1. Nghiờn cứu sự sinh hoạt chất kháng khuẩn của vi khuẩn lactic 148 3.2.3.2. Xác định khả năng sinh enzym 151 3.2.3.3. Xác định khả năng sinh axit hữu cơ Nghiờn 153 3.3 Nghiờn cứu điều kiện lờn men phũng thớ nghiệm 154 3.3.1. Nghiờn cứu điều kiện lờn men phũng thớ nghiệm cỏc chủng hiếu khớ 154 3.3.1.1. Nghiên cứu thành phần môi tr−ờng thích hợp 164 3.3.1.2. Xác định điều kiện pH thích hợp 164 3.3.1.3. Xác định nhiệt độ thích hợp 167 3.3.1.4. Xác định thời gian thích hợp 167 3.3.1.5. Xác định tốc độ lắc thích hợp 167 3.3.1.6. Xác định tỷ lệ tiếp giống 168 3.3.1.7. Nghiên cứu động học quá trình sinh tr−ởng các chủng hiếu khí 169 3.3.2. Nghiờn cứu điều kiện lờn men cỏc chủng kỵ khớ (vi khuẩn lactic) 173 3.3.2.1. Nghiên cứu thành phần môi tr−ờng thích hợp cho các chủng vi 173 khuẩn lactic 3.3.2.2. Xác định điều kiện pH thích hợp cho vi khuẩn lactic 177 3.3.2.3. Xác định nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn lactic 177 3.3.2.4. Xác định thời gian thích hợp cho vi khuẩn lactic 177 3.3.2.5. Nghiên cứu động học quá trình sinh tr−ởng các chủng vi khuẩn lactic 180 3.4. Nghiên cứu lên men trên thiết bị quy mô 14 lít 180 3.4.1. Nghiên cứu lên men trên thiết bị lên men các chủng Bacillus 180 3.4.2. Nghiên cứu lên men trên thiết bị lên men các chủng vi khuẩn lactic 185 3.5. Nghiên cứu điều kiện thu hồi 187 3.5.1 Nghiên cứu điều kiện tăng tỷ lệ sống sót của tế bào vi sinh vật 187 3.5.1.1 Nghiên cứu điều kiện thu hồi sinh khối các chủng vi khuẩn Bacillus 187 3.5.1.1.1. ảnh h−ởng của các ion kim loại đến độ bền của bào tử 187 3.5.1.1.2. ảnh h−ởng của nhiệt độ đến sự hình thành và tính bền nhiệt của bào tử 191 3.5.1.1.3. Nghiên cứu trên model sự dehydrat bào tử Bacillus 196 3.5.1.1.4. Xỏc định nhiệt độ sấy vi khuẩn Bacillus 201 3.5.1.1.5. Lựa chọn chất độn và tỷ lệ phối trộn trước khi sấy 202 3.5.1.2. Nghiên cứu điều kiện thu hồi các chủng vi khuẩn lactic 204 3.5.1.2.1 Nghiên cứu trên model sự dehydrat tế bào vi khuẩn lactic 218 3.5.1.2.2. Nghiên cứu thích nghi tế bào tr−ớc khi dehydrat 218 3.5.1.2.3. Nghiên cứu sử dụng chất bảo vệ tế bào 219 3.5.1.2.4. Lựa chọn chất độn 219 3.5.1.2.5. Xỏc định nhiệt độ sấy 220 3.5.2. Tăng mật độ sinh khối 221 3.5.3. Ph−ơng pháp sấy thích hợp 222 3.6 Tiến hành lên men và thu hồi quy mô thực nghiệm 223 3.6.1 Tiến hành lên men quy mô thực nghiệm 223 3.6.1.1. Lờn men sinh khối vi khuẩn Bacillus 223 3.6.1.2. Lờn men sinh khối vi khuẩn nhúm lactic 224 3.6.2 Tiến hành thu hồi quy mô thực nghiệm 225 3.6.2.1. Tiến hành thu hồi các chủng Bacillus 225 3.6.2.2 Tiến hành thu hồi các chủng lactic 225 3.6.3 Xỏc định điều kiện bảo quản chế phẩm 227 3.6.3.1. Xác định điều kiện bảo quản chế phẩm từ vi khuẩn Bacillus 227 3.6.3.1.1. Ảnh hưởng của hàm ẩm đến chế phẩm từ vi khuẩn Bacillus 227 3.6.3.1.2. Ảnh hưởng của oxy khụng khớ đến chế phẩm từ vi khuẩn Bacillus 227 3.6.3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chế phẩm từ vi khuẩn Bacillus 228 3.6.3.2. Xác định điều kiện bảo quản chế phẩm từ vi khuẩn lactic 229 3.6.3.2.1. ảnh h−ởng của nhiệt độ bảo quản đến chế phẩm từ vi khuẩn lactic 229 3.6.3.2.2. ảnh h−ởng của hàm ẩm đến chế phẩm từ vi khuẩn lactic 229 3.6.3.2.3. ảnh h−ởng của oxy không khí đến chế phẩm từ vi khuẩn lactic 230 3.7. Quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm 231 3.7.1. Quy trình sản xuất chế phẩm từ vi khuẩn Bacillus 231 3.7.2. Quy trình sản xuất chế phẩm từ vi khuẩn nhóm lactic 233 3.7.3. Tính toán giá thành sản phẩm 235 3.8. Xây dựng quy trình áp dụng và tiêu chuẩn hoá chế phẩm 236 3.8.1. Khảo sát chu kỳ thời gian áp dụng chế phẩm 236 3.8.2. áp dụng chế phẩm trên điều kiện mô phỏng 238 3.8.2.1. Khảo sát trên môi tr−ờng n−ớc pha nhân tạo 244 3.8.2.2. Khảo sát trên môi tr−ờng n−ớc mẫu lấy từ Thanh Hóa 245 3.8.3. Thử nghiệm chế phẩm trong điều kiện thực tế 246 3.8.3.1 Thủ nghiệm chế phẩm tại Quý Kim, Hải phòng 246 3.8.3.1.1. Sự biến động của các yếu tố môi tr−ờng 248 3.8.3.1.2. Thành phần động thực vật phù du trong các ao nuôi tôm 252 3.8.3.1.3. Vi sinh vật trong ao thí nghiệm 253 3.8.3.1.4. Một số yếu tố lý, hoá của bùn đáy ao 255 3.8.3.1.5. Tình hình dịch bệnh trong các ao thí nghiệm 255 3.8.3.1.6. Sinh tr−ởng của tôm nuôi trong các ao thí nghiệm 256 3.8.3.2. Thử nghiệm chế phẩm tại Tĩnh Gia, Thanh hoá 257 3.8.4. Quy trình áp dụng chế phẩm 263 3.8.5 Xây dựng tiêu chuẩn chế phẩm 266 Kết luận và kiến nghị 268 Tài liệu tham khảo 272 1 Mở đầu Nuôi tôm năng suất cao hiện đang phát triển mạnh, tạo b−ớc đột phá trong ngành nuôi trồng thuỷ sản ở n−ớc ta và góp phần đáng kể cho kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản. Trong đó diện tích nuôi tôm bán thâm canh và thâm canh không ngừng đ−ợc mở rộng và giữ vững vị trí quan trọng trong việc sản xuất mặt hàng xuất khẩu chủ lực. Tuy vậy, với l−ợng thức ăn d− thừa, sản phẩm bài tiết hàng ngày của tôm, sự rửa trôi từ bờ ao, sản phẩm hữu cơ theo n−ớc vào ao và xác động thực vật phù du tàn lụi... đã làm cho môi tr−ờng n−ớc, đáy ao nuôi bị ô nhiễm trong những tháng cuối và sau mỗi chu kỳ nuôi tôm. N−ớc thải hàng tuần của ao nuôi với l−ợng vật chất hữu cơ lơ lửng và chất thải rắn cao, nếu thải trực tiếp ra môi tr−ờng bên ngoài sẽ gây ô nhiễm, dịch bệnh phát triển nhiều, làm mất cân bằng sinh thái và thay đổi đa dạng sinh học vùng n−ớc ven bờ. Nếu sử dụng các loại hoá chất, d−ợc liệu để sử lý môi tr−ờng ao nuôi, phòng trừ dịch bệnh thì sự tồn d− trong n−ớc, đáy ao và trong sản phẩm sẽ ảnh h−ởng nghiêm trọng đến môi tr−ờng sinh thái và sức khoẻ của con ng−ời. Do vậy, nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học để xử lý nguồn n−ớc cấp, n−ớc thải, giảm thiểu ô nhiễm môi tr−ờng trong ao nuôi và cải tạo đáy nuôi tôm là việc làm cần thiết và cấp bách, nhằm phát triển nghề nuôi trồng thuỷ sản bền vững, hạn chế rủi ro cho ng−ời lao động. Sử dụng chế phẩm sinh học thay thế cho việc dựng húa chất và khỏng sinh, trỏnh để lại hậu quả lõu dài cho mụi trường và dư lượng khỏng sinh trong tụm. Cú thể phõn ra làm hai nhúm chế phẩm sinh học chớnh trong nuụi tụm. Nhúm thứ nhất cú sử dụng cỏc vi khuẩn cú lợi cho hệ thống tiờu húa của tụm (vi khuẩn probiotic). Nhúm này cú khả năng tăng cường tiờu húa và sự hấp thụ thức ăn của tụm, giúp chúng tăng trưởng nhanh. Nhúm thứ hai cú khả năng phõn hủy cỏc chất hữu cơ nhờ sự sinh tổng hợp cỏc enzym. Người ta sử dụng đặc tớch này để sản xuất chế phẩm xử lý mụi trường nuụi trồng thủy sản. Để sản xuất chế phẩm sinh học này, nhiều chủng loại vi sinh được tuyển chọn theo tiờu chớ núi trờn, được nuụi cấy và thu hồi. Một số chất dinh dưỡng nhằm tạo ra khả năng phục hồi cỏc loại vi sinh vật hữu ớch chứa trong chế phẩm và sinh khối cỏc chủng vi khuẩn được kết hợp lại dưới dạng khụ. Sau khi chế phẩm được hoạt húa và bổ sung vào đầm hồ nuụi tụm, cỏc nhúm vi khuẩn hữu ớch sẽ phỏt triển và thực hiện cỏc quỏ trỡnh chuyển húa cỏc chất thải hữu cơ, đồng thời giảm thiểu tối đa hàm lượng cỏc chất gõy độc hại cho mụi trường sinh thỏi. 2 Để tạo ra chế phẩm sinh học trong xử lý môi tr−ờng nuôi tôm công nghiệp năng suất cao, đề tài độc lập cấp nhà n−ớc ĐTĐL 2004/28 đã thực hiện các nội dung sau: - Phân lập các chủng vi sinh vật hữu ích - Tuyển chọn các chủng có đặc tính phù hợp - Kiểm tra khả năng sống trong quần thể của các chủng lựa chọn - Nghiên cứu định tên và nghiên cứu đặc tính sinh lý và sinh hoá - Nghiên cứu điều kiện thích hợp lên men quy mô phòng thí nghiệm vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí - Nghiên cứu điều kiện lên men 10 lit - Nghiên cứu điều kiện thu hồi - Nghiên cứu ảnh h−ởng của quá trình bảo quản đến chế phẩm vi sinh - Tiến hành lên men quy mô thực nghiệm 200-300 lit/mẻ và thu hồi - Thử nghiệm chế phẩm - Xây dựng quy trình áp dụng chế phẩm và tiêu chuẩn hoá chế phẩm 3 CHƯƠNG 1. tổng quan 1.1. Tình hình nuôi tôm ở trên thế giới Nghề nuôi tôm n−ớc lợ trên thế giới mà đặc biệt là ở các quốc gia thuộc Châu Á trong những năm gần đây phát triển rất mạnh và đạt đến trình độ kỹ thuật rất cao. Đài Loan, Philippines, Thái Lan là những n−ớc nổi tiếng về công nghệ này. Từ mô hình nuôi tôm theo lối cổ truyền với năng suất khoảng vài trăm kg/ ha/ năm, nay họ đã đ−a năng suất lên khoảng 10-15 tấn/ ha/ năm. Trong mô hình nuôi tôm thâm canh, thậm chí đạt đến 30 tấn/ha/năm (trong mô hình nuôi tôm siêu thâm canh trong ao hay trong bể xi- măng ở Nhật Bản). Cùng với thời gian tỷ trọng của phần khai thác giảm đi còn nuôi nhân tạo tăng lên. ở Trung quốc và nhiều n−ớc châu á tỷ lệ phần nuôi nhân tạo là chủ yếu. Ở các quốc gia châu Á với điều kiện tự nhiên −u đãi và việc ứng dụng nhanh các kỹ thuật tiên tiến vào nuôi tôm, sản l−ợng tôm sản xuất chiếm tới 80 % sản l−ợng toàn cầu. Tỷ lệ giữa khai thác và nuôi nhân tạo có sự chênh lệch rất lớn tùy vào từng quốc gia và khu vực. Với tình hình phát triển chăn nuôi thủy sản nh− hiện nay, vấn đề sử dụng bền vững nguồn đất và n−ớc luôn đ−ợc các n−ớc phát triển đặt lên hàng đầu (FAO, 1996). Tuy nhiên vấn đề môi tr−ờng, trừ phi gây ảnh h−ởng trực tiếp cho các trang trạị, th−ờng bị bỏ quên do những lý do lợi nhuận tr−ớc mắt. Tình hình này đang diễn ra ở các quốc gia mới bắt đầu kinh doanh trang trại nuôi tôm, mặc cho đã có những vấn đề về sự phá hoại phát triển bền vững đã đ−ợc báo cáo ở các quốc gia đi tr−ớc. Việc sản l−ợng nuôi trồng thâm canh dựa phần lớn vào cách cho thủy sản ăn. Trong nuôi trồng quảng canh và bán thâm canh, đôi khi ng−ời ta cũng sử dụng loại thức ăn công nghiệp của nuôi trồng thâm canh. Đây là loại thức ăn công nghiệp, đ−ợc thiết kế cho những nơi rất ít hoặc hầu nh− không có thức ăn tự nhiên; do vậy việc sử dụng nó trong nuôi trồng ở quy mô không phải là thâm canh luôn gây ra nhiều phế thải và ô nhiễm môi tr−ờng. Thức ăn và kỹ thuật cho ăn trong nuôi trồng thâm canh dựa chủ yếu vào kỹ thuật siêu dinh d−ỡng, do vậy nguồn ô nhiễm chủ yếu chính là những chất dinh d−ỡng. Chỉ có 17% (trọng l−ợng khô) của tổng l−ợng thức ăn trong ao đ−ợc chuyển thành sinh khối tôm. Với FCR bằng 2:1, tức là 2 tấn thức ăn bổ sung vào hồ nuôi tôm sẽ cho ra 1 tấn tôm, 900 kg thức ăn thừa, 28 kg nitơ và 72 kg photpho. ở Thái Lan những trang trại nhỏ có diện tích ao nhỏ hơn 1.6 ha chiếm 70%, đây là những trang trại có kết quả FCR tốt nhất. Đối với cá, thức ăn kiêng ít gây ô nhiễm đã bắt đầu xuất hiện. Đấy là loại thức ăn giảm protein và nâng cao hàm l−ợng lipid để tăng năng l−ợng và giảm FCR. Tuy nhiên nhiều nhà sản xuất cho rằng 4 không cần thiết sản xuất loại thức ăn ít gây ô nhiễm cho tôm. Nhiều công ty cho rằng với FCR thấp dẫn đến tình trạng giảm tốc độ phát triển, do vậy chất l−ợng thức ăn không đạt yêu cầu. ở châu á, trong lĩnh vực nuôi tôm FCR là 1,5:1, ở Peru là 1,2:1. Theo thống kê thì FCR ở các trang trại nuôi thâm canh là 1,4- 2,7:1 (New, 1996). Giá trị FCR giảm và tốt hơn đồng nghĩa với mang lại lợi ích cho môi tr−ờng và mức ô nhiễm thấp thì gắn liền với sự ổn định n−ớc có chất l−ợng tốt. ở một số tr