Luận án Đặc điểm sinh học của cá Ngát (Plotosus canius Hamilton, 1822) phân bố trên tuyến sông Hậu, Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN BẠCH LOAN ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÁ NGÁT (Plotosus canius Hamilton, 1822) PHÂN BỐ TRÊN TUYẾN SÔNG HẬU, VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Mã số 62 62 03 01 Cần Thơ, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN BẠCH LOAN ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÁ NGÁT (Plotosus canius Hamilton, 1822) PHÂN BỐ TRÊN TUYẾN SÔNG HẬU, VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Mã số 62 62 03 01 Người hướng dẫn khoa học PGs. Ts. TRƯƠNG QUỐC PHÚ PGs. Ts. VŨ NGỌC ÚT Cần Thơ, 2012 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của chúng tôi trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ về “Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh học của cá ngát (Plotosus canius)” từ nguồn kinh phí của Bộ Giáo dục và Đào tạo và Dự án “Hợp phần Hổ trợ Phát triển Nuôi trồng Thủy sản SUDA”. Tất cả các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong thời gian trước đây bởi luận án cùng cấp nào khác. Dự án có quyền sử dụng các kết quả này để phục vụ cho Dự án. Cần Thơ, ngày …. tháng ….năm 2012 TÁC GIẢ NGUYỄN BẠCH LOAN ii LỜI CẢM TẠ Chúng tôi chân thành cảm ơn Bộ Giáo dục và Đào tạo, Ban Giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban Chủ nhiệm Khoa Thủy sản, Phòng Đào tạo, Phòng Quản lý khoa học, Khoa Sau Đại học, Lãnh đạo Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng đã quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi giúp chúng tôi có thể tham gia và hoàn thành chương trình học tập dành cho nghiên cứu sinh. Chúng tôi xin trân trọng và bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGs.Ts. Trương Quốc Phú và PGs.Ts. Vũ Ngọc Út đã tận tình hướng dẫn về khoa học, thường xuyên động viên tinh thần chúng tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành Luận án. Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý thầy cô hướng dẫn chuyên đề: PGs.Ts. Trần Thị Thanh Hiền, PGs.Ts. Đỗ Thị Thanh Hương, Ts. Bùi Minh Tâm; cùng quí thầy cô tham gia Hội đồng tư vấn, Hội đồng bảo vệ luận án tiến sĩ cấp cơ sở và Hội đồng bảo vệ luận án tiến sĩ cấp Trường: PGs.Ts. Nguyễn Anh Tuấn, PGs.Ts. Bùi Lai, PGs.Ts. Nguyễn Đình Mão, Ts. Huỳnh Thu Hòa, Ts. Phạm Văn Khánh, Ts. Nguyễn Thanh Tùng, Ts. Trần Đắc Định, PGs.Ts. Trần Ngọc Hải, Ts. Phạm Trường Yên, Ts. Phạm Thanh Liêm, cùng hai cán bộ khoa học đã tham gia phản biện độc lập cho luận án, đã nhiệt tình giúp đỡ về chuyên môn cũng như đã dành cho những ý kiến đóng góp vô cùng quý báo giúp luận án được hoàn chỉnh hơn. Chúng tôi rất biết ơn những giúp đỡ chân tình của quý thầy cô, đồng nghiệp trong và ngoài Trường: PGs.Ts. Nguyễn Tường Anh, PGs.Ts. Nguyễn Văn Kiểm, PGs.Ts. Nguyễn Thanh Phương, Ths. Nguyễn Văn Thường, Ts. Ngô Thị Thu Thảo, PGs.Ts. Đặng Thị Hoàng Oanh, Ts. Dương Thúy Yên, Ts. Lam Mỹ Lan, cùng tất cả quý Thầy Cô trong Khoa Thủy sản đã truyền đạt những kinh nghiệm quý báu và nhiệt tình hổ trợ chúng tôi trong thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. iii Xin gửi lời cảm ơn đến những cán bộ trẻ cùng các em sinh viên thuộc Khoa Thủy sản: Ths. Nguyễn Thị Kim Liên, Ths. Nguyễn Bá Quốc, Ths. Võ Thành Toàn, Ths. Huỳnh Trường Giang, Ths. Đặng Thụy Mai Thy, Ths. Nguyễn Văn Triều, Ths.Trần Minh Phú, Ths. Trần Lê Cẩm Tú, Ths. Tô Công Tâm, Ths. Cao Mỹ Án, Ths. Nguyễn Thị Kim Hà, Ks. Nguyễn Thiện Nam, Ks. Nguyễn Văn Thảo, Ks. Quách Thanh Trúc, Ks. Nguyễn Văn Viếng Anh, Ks. Trần Thị Diễm Trinh, Ks. Nguyễn Văn Toàn, Ks. Nguyễn Đức Trung, Ks. Âu Văn Hóa, các em sinh viên Phan Thanh Nhã, Hoàng Ngọc Diệp, Phan Thị Pha, Bùi Văn Sĩ đã hổ trợ chúng tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn chỉnh luận án. Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp ở Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng cùng tất cả các Nghiên cứu sinh Khóa 2006 và 2007 đã cùng chúng tôi gắn bó, giúp đỡ nhau trong suốt thời gian học tập vừa qua. Xin chân thành cảm ơn Dự án “Hợp phần Hổ trợ Phát triển Thủy sản SUFA” đã hỗ trợ thêm kinh phí giúp chúng tôi hoàn thành các nội dung nghiên cứu. Chúng tôi luôn luôn ghi lòng và gởi lời tri ân đến gia đình, những người thân và bạn bè đã chia sẻ, giúp đỡ, đặc biệt là mẹ chồng tôi Bà Hà Thị Hai và Chị Đào Hồng Lệ đã luôn yêu thương, hổ trợ cả tinh thần lẫn vật chất giúp tôi vượt qua nhiều gian khó để có thể nhận được kết quả ngày hôm nay. Trân trọng! NGUYỄN BẠCH LOAN iv ABSTRACT The study on biological characteristics of grey eel catfish (Plotosus canius) distributed in Hau River was carried out from April, 2007 to May, 2011. Specimens (n=1,692) were collected monthly at five sampling sites including Long Xuyen city (An Giang province), Thot Not, Ninh Kieu (Can Tho city), Dai Ngai and Tran De (Soc Trang province). The samples were kept alive or in cold conditions, and transported to the lab of College of Aquaculture and Fisheries, Cantho University. Plotosus canius are found at all five sampling sites belong to Hau River in freshwater areas like Long Xuyen, Thot Not, Can Tho, and in brackish water areas as Dai Ngai, Tran Đe. The large specimens were collected in the main Hau river, while the small fish (fry) were caught from the main, the first and the second branches of the river. Grey eel catfish are only found in the erosional places where are deep and have foot of trees or rock. The results revealed the pectoral fins and first dorsal fin have toxic spines. Dendrictic organ is behind anus that only seen on the species belonging to the family Plotosidae. The first gill arch is covered by 22 to 25 long and sharp rakers. P.canius is zoobenthos eating fish. Their food spectrum were fishes, crustaceans, mollusks and worms. Crustaceans (95.39%) was the most component observed in the fish alimentary tract. The relationship between total length (L) and total weight (W) is expressed by equation W = 0,0082L2,8695 with R2 = 0,9829 (total length of fish samples ranging from 3,3-97,5 cm). The maximum theory length of fish collected on Hau River are L=141.2 cm with the parameter K=0.49 and t0 = -0.27 respectively. In the Mekong Delta, spawnning season of P. canius is from April, May to August, September. Their fecundity is low (1,301±380-2,250±855 eggs/Kg). Diameter of egg of gonad development of female at stage IV is 6.02±0.6 mm. Moisture and ash contents in muscle (83.69- 80.88% and 6.6- 6.19%, respectively), liver (80.15-75.75% and 6.02-5.38%, respectively), gonad (66.14-58.95% and (5- 4.85% ) reduced from fish with gonad development at stage I to v IV. Lipid content in muscle and live of fish reduced from stage II (6.23% and 7.57%) down to stage IV (0.31% and 5.9%). However, lipid content in gonad increased from 10% to 10.2%. Similarly, protein content in muscle (84.73-73.13) and liver (63.0- 50.64%) reduced from fish at stage I to IV, but protein in gonad from fish at stage III (60.54%) increased in comparison with fish at stage IV (63.32%). The vitellogenin content in blood plasma of female at stage I of ovary development was lowest (1.60±0.63 µgALP/mg protein). It was higher in the second, the third and fourth stage (II (2.05±0.68, 3.44±0.9 and 4.35±1.14 µgALP/mg protein). Remarkable decrease at stage 6th (1, 78±0, 18 µgALP/mg protein). Key word: Distribution, morphology, nutrition and breeding characteristics, vitellogenin, grey eel catfish, Plotosus canius. vi TÓM TẮT Nghiên cứu đặc điểm sinh học của cá ngát (Plotosus canius) phân bố trên sông Hậu được tiến hành từ tháng 04/2007 đến 05/2011. Mẫu cá (n=1,692) được thu trực tiếp bằng cào đáy, thu mua từ ngư dân đánh bắt cá bằng các loại ngư cụ khác và các chợ địa phương định kỳ mỗi tháng một lần trên 5 điểm thuộc tuyến sông Hậu là: Long Xuyên (tỉnh An Giang), Thốt Nốt, Ninh Kiều (thành phố Cần Thơ), Đại Ngãi và Trần Đề (tỉnh Sóc Trăng). Sau khi thu, mẫu cá được giữ sống và bảo quản lạnh, chuyển về phân tích tại phòng thí nghiệm của Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ. Cá ngát phân bố trên tất cả 5 điểm thu mẫu từ vùng nước ngọt như Long Xuyên, Thốt Nốt, Cần Thơ xuống vùng lợ mặn cửa sông như Đại Ngãi, Trần Đề. Cá ngát lớn chỉ thu được trên tuyến sông chính (sông Hậu), cá ngát con thu được cả trên dòng sông chính, nhánh sông cấp 1 và 2. Cá ngát thường phân bố phía bờ sông lở, ở những chỗ sông sâu và có gốc cây hoặc đất đá làm chỗ ẩn nấp. Kết quả nghiên cứu cho thấy vây ngực và vây lưng thứ nhất của cá ngát có gai độc. Cơ quan dạng nhánh cây (cơ quan dendrictic) ở hía sau lỗ hậu môn là đặc điểm phân loại chỉ có ở các loài thuộc họ cá ngát (Plotosidae). Cá ngát có 4 đôi cung mang; trên cung mang thứ I có 22-25 lược mang mảnh, dài và thưa. P. canius là loài cá ăn động vật ở đáy; phổ thức ăn của chúng gồm có: cá, giáp xác, thân mềm và giun. Trong đó, giáp xác chiếm tỉ lệ cao nhất (95,39%). Tương quan giữa chiều dài (Lt) và khối lượng thân cá rất chặt chẽ và có dạng phương trình W = 0,0082L2,8695 với R2 = 0,9829 (Lt=3,3-97,5 cm). Cá ngát thu trtên sông Hậu có thể đạt chiều dài lý thuyết cực đại L = 141,2 cm với hệ số tăng trưởng K=0,49 và chiều dài t0= -0,27. Ở đồng bằng sông Cửu Long, mùa vụ sinh sản tập trung của cá ngát là từ tháng 4, tháng 5 đến tháng 8, tháng 9 hàng năm. Sức sinh sản của cá ngát khá thấp (1.301±380-2.250±855 trứng/Kg cá cái), đường kính trứng cá có buồng trứng ở giai đoạn IV bằng 6,02±0,6 mm. Ẩm độ và hàm lượng chất khoáng trong cơ (83,69-80,88%) và (6,6-6,19%), gan (80,15-75,75%) và (6,02-5,38%), tuyến sinh dục vii (66,14-58,95%) và (5- 4,49 %) cá ngát có xu hướng giảm từ giai đoạn I đến giai đoạn IV. Hàm lượng lipid trong cơ và gan cá giảm từ giai đoạn II (6,23 và 7,57%) sang giai đoạn IV (0,31 và 5,9%). Ngược lại, hàm lượng lipid trong tuyến sinh dục tăng từ 10% lên 10,2%. Tương tự, hàm lượng protein trong cơ (84,73-73,13%) và gan (63-50,64%) cá cùng giảm từ giai đoạn I đến giai đoạn IV, trong khi ở tuyến sinh dục thì hàm lượng protein tăng từ I (60,54%) qua giai đoạn IV (63,32%). Hàm lượng vitellogenin (dạng protein noãn hoàng) trong huyết tương cá ngát cái biến động qua các giai đoạn phát triển của buồng trứng. Ở giai đoạn I, hàm lượng vitellogenin có trị thấp nhất (1,64±0,629 µgALP/mg protein), giá trị này tiếp tục tăng lên khi buồng trứng chuyển sang giai đoạn II, III và IV (2,05±0,68; 3,44±0,9 và 4,35±1,14 µgALP/mg protein). Khi buồng trứng phát triển đến giai đoạn VI, hàm lượng vitellogenin trong máu cá lại giảm xuống (1,78±0,18 µgALP/mg protein) thấp gần bằng ở giai đoạn I. Từ khóa: Sự phân bố, hình thái, đặc điểm dinh dưỡng và sinh sản, vitellogenin, cá ngát, Plotosus canius. viii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................ ii ABSTRACT.......................................................................................................... …. iv TÓM TẮT.................................................................................................................. vi MỤC LỤC ................................................................................................................. viii DANH SÁCH BẢNG................................................................................................. xii DANH SÁCH HÌNH.................................................................................................. xiii DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT .................................................................................... xix Chương 1: MỞ ĐẦU 1 1.1 Giới thiệu ................................................................................................ 1 1.2 Mục tiêu của đề tài .................................................................................. 2 1.2.1 Mục tiêu tổng quát .......................................................................... 2 1.2.2 Mục tiêu cụ thể ............................................................................... 2 1.3 Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 3 1.3.1. Đặc điểm hình thái giải phẫu của cá ngát ....................................... 3 1.3.2. Đặc điểm dinh dưỡng ..................................................................... 3 1.3.3. Đặc điểm sinh trưởng ..................................................................... 3 1.3.4. Đặc điểm sinh học sinh sản ............................................................ 3 1.3.5. Biến động của một số chỉ tiêu sinh hóa .......................................... 4 1.3.6. Đặc điểm phân bố .......................................................................... 4 1.4 Ý nghĩa luận án....................................................................................... 4 1.5 Điểm mới của luận án ............................................................................. 4 Chương 2: TỔNG QUAN TƯ LIỆU 7 2.1 Hình thái phân loại .................................................................................. 7 2.2 Hình thái giải phẫu ...........................................................................................11 2.2.1. Hệ tiêu hóa .................................................................................... 11 2.2.1.1. Miệng ................................................................................... 12 2.2.1.2. Răng ..................................................................................... 14 ix 2.2.1.3. Lược mang............................................................................ 15 2.2.1.4. Thực quản ............................................................................. 17 2.2.1.5. Dạ dày .................................................................................. 17 2.2.1.6. Manh tràng............................................................................ 19 2.2.1.7. Ruột ...................................................................................... 20 2.2.2. Hệ hô hấp ...................................................................................... 21 2.2.2.1. Mang cá ................................................................................ 21 2.2.2.2. Cơ quan hô hấp khí trời dạng nhánh cây (hoa khế) ............... 22 2.2.3. Hệ bài tiết ...................................................................................... 23 2.2.3.1. Thận...................................................................................... 23 2.2.3.2. Ống dẫn niệu......................................................................... 23 2.2.3.3. Bàng quan............................................................................. 23 2.2.4. Mô học .......................................................................................... 24 2.3 Đặc điểm dinh dưỡng .............................................................................. 26 2.3.1. Các phương pháp nghiên cứu tính ăn của cá .................................. 26 2.3.1.1 Phương pháp số lượng ........................................................... 26 2.3.1.2 Phương pháp khối lượng ........................................................ 27 2.3.1.3 Phương pháp trọng lượng....................................................... 27 2.3.2. Tính ăn của cá................................................................................ 28 2.4 Đặc điểm sinh trưởng .............................................................................. 29 2.5 Đặc điểm sinh sản ................................................................................... 29 2.6 Sự biến đổi các chỉ tiêu sinh hóa ............................................................. 32 2.7 Đặc điểm phân bố.................................................................................... 36 Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 3.1 Vật liệu nghiên cứu ................................................................................. 38 3.1.1 Mẫu vật .......................................................................................... 38 3.1.2 Hóa chất, dụng cụ, vật tư ................................................................ 39 3.2 Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 41 3.2.1 Thời gian và địa điểm ..................................................................... 41 3.2.2 Phương pháp thu và bảo quản mẫu ................................................. 42 3.2.3 Phương pháp phân tích mẫu............................................................ 44 x 3.2.3.1 Đặc điểm hình thái ................................................................. 44 3.2.3.2 Đặc điểm dinh dưỡng ............................................................ 46 3.2.3.3 Đặc điểm sinh trưởng ............................................................. 47 3.2.3.4 Đặc điểm sinh học sinh sản .................................................... 48 3.2.3.5 Biến động của một số chỉ tiêu sinh hóa ................................. 50 3.2.3.6. Đặc điểm phân bố ................................................................ 51 3.2.4 Xử lý số liệu ................................................................................... 52 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53 4.1 Đặc điểm hình thái .................................................................................. 53 4.1.1 Đặc điểm hình dạng và các cơ quan bên ngoài cơ thể cá ........................53 4.1.2 Phân biệt đực cái 58 4.1.3 Hình thái cấu tạo các cơ quan bên trong cơ thể cá ngát ...........................62 4.1.3.1 Hệ tiêu hóa.................................................................................. 62 4.1.3.2 Hệ hô hấp.................................................................................... 73 4.1.3.3 Hệ tuần hoàn ............................................................................... 78 4.1.3.4 Hệ tiết niệu.................................................................................. 85 4.1.3.5 Hệ sinh dục ................................................................................. 88 4.2 Đặc điểm dinh dưỡng................................................................... .. 92 4.2.1 Tương quan giữa chiều dài ruột và chiều dài thân cá ...................... 92 4.2.2 Phổ dinh dưỡng của cá ngát ........................................................... 94 4.2.2.1 Thành phần thức ăn hiện diện trong ống tiêu hóa cá ngát ............ 94 4.2.2.2 Điểm số các loại thức ăn trong ống tiêu hóa cá ngát .................... 99 4.2.2.3 Phổ dinh dưỡng của cá ngát ........................................................101 4.3 Đặc điểm sinh trưởng ............................................................................. 104 4.3.1 Tương quan giữa chiều dài và khối lượng thân cá ngát ................... 104 4.3.2 Xác định các tham số tăng trưởng của cá (K, L, t0)........................ 106 4.3.3 Quan hệ giữa tuổi và chiều dài thân cá............................................ 107 4.4 Đặc điểm sinh học sinh sản cá ngát......................................................... 108 4.4.1 Quá trình phát triển của tuyến sinh dục cá ngát ............................... 108 4.4.1.1. Buồng trứng của cá ngát........................................................ 108 4.4.1.2. Buồng tinh của cá ngát .......................................................... 112 xi 4.4.2 Đường kính trứng ........................................................................... 115 4.4.3 Sức sinh sản.................................................................................... 116 4.4.4 Độ béo Fulton, Clark và nh