Luận án Nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng và xây dựng công thức thức ăn nuôi cá kèo pseudapocryptes elongatus (cuvier, 1816)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRẦN THỊ BÉ NGHIÊN CỨU NHU CẦU DINH DƯỠNG VÀ XÂY DỰNG CÔNG THỨC THỨC ĂN NUÔI CÁ KÈO Pseudapocryptes elongatus (Cuvier, 1816) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRẦN THỊ BÉ NGHIÊN CỨU NHU CẦU DINH DƯỠNG VÀ XÂY DỰNG CÔNG THỨC THỨC ĂN NUÔI CÁ KÈO Pseudapocryptes elongatus (Cuvier, 1816) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS. TRẦN THỊ THANH HIỀN 2016 i LỜI CAM KẾT KẾT QUẢ Tôi xin cam kết luận án này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi. 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 tác giả khác. Cần Thơ, ngày 10 tháng 8 năm 2016 TÁC GIẢ TRẦN THỊ BÉ ii LỜI CẢM TẠ Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Bạc Liêu, Ban Giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện cho tôi được thực hiện chương trình Nghiên cứu sinh trong những năm qua. Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến Ban Chủ nhiệm Khoa Thủy sản; Bộ môn Dinh dưỡng và Chế biến Thủy sản, Khoa Thủy sản; Phòng Đào tạo và Phòng Quản lý Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ đã rất nhiệt tình, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành chương trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin trân trọng và bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô hướng dẫn PGs.Ts. Trần Thị Thanh Hiền trong những năm qua đã ân cần hướng dẫn, động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận cho tôi học tập, nghiên cứu để châm bồi kiến thức và hoàn thành quyển Luận án này. Xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy, Cô hướng dẫn chuyên đề PGs.Ts. Trương Hoàng Minh và PGs.Ts. Dương Thúy Yên; Quý Thầy, Cô đã tận tình hướng dẫn và góp ý để hoàn thiện luận án PGs.Ts. Lam Mỹ Lan, PGs.Ts. Nguyễn Thị Ngọc Anh, PGs.Ts. Phạm Thanh Liêm, Ts. Lê Quốc Việt và Ths. Trần Lê Cẩm Tú, cùng tất cả quý Thầy Cô trong Khoa Thủy sản đã truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường. Xin gửi lời cảm ơn đến các em Nguyễn Hoàng Đức Trung, Nguyễn Vĩnh Tiến (Bộ môn Dinh dưỡng và Chế biến Thủy sản); các em Phan Thị Thúy An (Lớp Cao học Nuôi trồng Thủy sản K17), Nguyễn Bùi Đạt Thạnh (Lớp Cao học Nuôi trồng Thủy sản K20), Thái Văn Tý (Lớp Nuôi trồng Thủy sản K34), Nguyễn Thi Minh Thư (Lớp Nuôi trồng Thủy sản K34), Kiên Thị Trang (Lớp Nuôi trồng Thủy sản K35), Huỳnh Tuấn Vinh (Lớp Nuôi trồng Thủy sản K35); Tăng Vũ Đình Thi (Lớp Nuôi trồng Thủy sản K1–Đại học Bạc Liêu), Đỗ Thanh Vũ (Lớp Nuôi trồng Thủy sản K2–Đại học Bạc Liêu), Vưu Quốc Tín (Lớp Nuôi trồng Thủy sản K2–Đại học Bạc Liêu) đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành Luận án. iii Xin chân thành cảm ơn các anh, chị và các bạn Nghiên cứu sinh các Khóa 2009, 2010 và 2011; các bạn ở Lớp Cao học Thủy sản K17 đã cùng tôi gắn bó, giúp đỡ nhau trong suốt thời gian học tập tại Khoa. Cuối cùng xin được biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và những người thân đã chia sẻ, giúp đỡ và động viên tinh thần để tôi có được kết quả ngày hôm nay. TRẦN THỊ BÉ iv ABSTRACT The study on feed development for mudskipper Pseudapocryptes elongates (Cuvier, 1816) culture was carried out at the College of Aquaculture and Fisheries, Can Tho University and Bac Lieu province from 2010 to 2014. The objective of the study was to determine nutritional requirements in order to develop feed formulation for all stages in mudskipper culture. Firstly, the survey on situation of culture technique and feed using in mudskipper culture was conducted by interviewing 80 mudskipper farmers in BacLieu province from 2011 to 2013. Results showed that the wild mudskipper juveniles were caught and stocked in ponds with densities of 50 to 150 ind/m2. Commercial feed was used in mudskipper pond culture. After 4 months of culture, survival rate of fish achieved from 63.7 to 74.7%; FCR fluctuated from 1.38 to 1.46; feed cost accounted for 52.4 and 55.5% in total costs; fish yields were from 14.5 to 16.0 tons/ha; and marketable weights were21.1 and 21.7 g per fish. Requirements for dietary energy and protein in growing fish were quantified using the bioenergetic approach which assumes that the requirement is the sum of growth and maintenance. Growth for mudskipper as a function of body weight was predicted by the equation: y = 0.104 BW0.278 (in which y = weight gain in g.day-1, BW = body weight in g). The composition of the gain was measured by analyzing whole fish ranging from 0.02g to 20.0g. The comparative slaughter technique was used to determine the loss in fish during starvation and the values amounted to 0.02 kJ/BW(g)0.81 and 0.03g/BW(g)0.83 for energy and protein, respectively. The utilization of digestible energy (DE) and digestible protein (DP) for maintenance and growth were determined by feeding mudskipper at increasing feeding rate, from zero to maximum voluntary feed intake. Mudskipper were fed formulated diets containing 33.6% crude protein and 16.3 KJ.g-1 gross energy. The requirement for digestible energy for maintenance was estimated 11.3 kJ BW(kg)0.83/day and for digestible protein 0.40g BW(kg)-0.83/day. Efficiency of protein utilization and energy for growth was 44% and 46%, respectively. Two experiments were carried out investigated the lipid requirement, ratio of carbohydrate and lipid (CHO:L), and the effects fish oil: soybean oil ratio on the growth rate and fish carcass composition in mudskipper diet. In the first one, mudskipper fingerlings (mean initial weight: 6.86g) were fed to triplicate groups of five iso-nitrogenous (35%) and iso-energy (17.2 kJ/g) diets, which contained different lipid levels (1.5%, 4.5%, 7.5%, 10.5% and 13.5%). The results showed that survival rate in all treatments were not affected by different lipid levels. The quadratic regression of daily weight gain indicated that the optimal dietary lipid v levels for mudskipper ranged from 5.45 to 9.05%. The optimal ratio of CHO and L in mudskipper feed was 6.79. Results also showed that lipid efficiency ratio (LER) and lipid retention (LR) decreased with the increase of dietary lipid levels. In the second experiment, fish fingerlings (mean initial weigh: 6.58g) were fed to triplicate groups of five isonitrogenous (35%) and isoenergy (17.2 kJ/g) and lipid (7.5%) diets containing five different ratios of fish oil and soybean oil (100%:0%, 75%:25%, 50%:50%, 25%:75% and 0%:100%). The results showed that survival rates in all treatments were not affected by different tested diets. There was no significant difference in DWG of treatments containing 0%, 25% and 50% soybean oil, which were significantly higher than the others. Besides, proximate chemical compositions of fish in all treatments were not affected by different tested diets. However,ArA, EPA, DHA in fish decreased with increasing levels of soybean oil in mudskipper diets. Two others experiments were conducted to determine the apparent digestibility coefficients (ADCs) of protein and energy content in formulated feed ingredients of mudskipper (6.67±0.01g). In experiment 1, the feed ingredients included fish meal (FM), defatted soybean meal (SBM), meat bone meal (MBM) and canola meal (CaM). Results indicated that the ADCs of protein, lipid and energy of mudskipper using FM were better than others ingredients. Similarly, experiment 2 was evaluated wet full fat rice bran (WFRB), defatted ricebran (DRB), wheat bran (WB) and cassava meal (CM). ACDs of protein, lipid and energy in fish using WFRB were the highest among evaluated ingredients. Feed formulation for different stages of mudskipper culture were calculated based on the nutrition requirements and digestibility ingredients, in which digestible protein (%), digestible energy (MJ.kg-1) levels in diets for fish having weight of 5.00, 10.0, 15.0 and 20.0 g were 31.0-13, 30.0-13; 29.0-13 and 28.0-13, respectively. Lipid in fish feed formulation varied from 6 to 6.75%, and ratio of CHO and L was 7.0. vi TÓM TẮT Nghiên cứu phát triển thức ăn nuôi cá kèo (Pseudapocryptes elongatus, Cuvier 1816) thương phẩm được thực hiện tại Tỉnh Bạc Liêu và Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ trong thời gian từ 2010 đến 2014. Mục tiêu của nghiên cứu nhằm xác định nhu cầu dinh dưỡng để xây dựng công thức thức ăn cho các giai đoạn nuôi cá kèo thương phẩm. Kết quả khảo sát tình hình nuôi và sử dụng thức ăn trong nuôi cá kèo thương phẩm ở 80 hộ nuôi công nghiệp tại tỉnh Bạc Liêu năm 2011 và 2013 cho thấy nguồn giống cá kèo lệ thuộc vào tự nhiên và được nuôi trong ao với mật độ dao động từ 50–150 con/m2. Cá được cho ăn thức ăn công nghiệp trong suốt vụ nuôi. Sau 4 tháng nuôi, tỷ lệ sống của cá đạt trung bình 63,7 đến 74,7%; FCR dao động từ 1,38 đến 1,46; chi phí thức ăn chiếm 52,4 đến 55,5% trong tổng chi phí; năng suất nuôi từ 14,5 đến 16,0 tấn/ha và kích cỡ cá thương phẩm trung bình 21,1 đến 21,7 g/con. Nhu cầu protein và năng lượng hàng ngày của cá được tính toán dựa trên mô hình năng lượng sinh học. Nhu cầu protein và năng lượng của cá bằng tổng nhu cầu cho duy trì và tăng trưởng. Tăng trưởng tuyệt đối theo khối lượng của cá kèo được dự đoán bởi phương trình: y = 0,104 BW0,278(trong đó y = tăng trưởng tuyệt đối–g/ngày, BW = khối lượng cá–g). Thành phần hóa học của cá được phân tích với cá có khối lượng từ 0,02g đến 20,0g. Thông qua việc bỏ đói cá, protein và năng lượng tiêu hao đi được ước lượng lần lượt là 0,03g /BW(g) 0,83 và 0,02 kJ/BW(g)0,81. Việc sử dụng năng lượng tiêu hóa (DE) và protein tiêu hóa (DP) để duy trì và tăng trưởng đã được xác định bằng cách cho cá ăn từ không đến mức ăn tối đa. Cá kèo được cho ăn với thức ăn chứa protein thô là 33,6% và năng lượng thô là16,3 kJ/g. Nhu cầu năng lượng tiêu hóa để duy trì được xác định là 11,3 kJ/BW(kg)0,83/ngày và nhu cầu protein tiêu hóa duy trì là 0,40g protein/ BW(kg)0,83/ngày. Hiệu quả sử dụng protein và năng lượng cho sự tăng trưởng của cá khá cao lần lượt là 44% và 46%. Hai thí nghiệm được thực hiện xác định nhu cầu lipid, tỷ lệ carbohydrate: lipid (CHO:L) và hiệu quả sử dụng các nguồn lipid khác nhau lên tăng trưởng và thành phần hóa học của cá. Thí nghiệm 1, xác định nhu cầu lipid và tỷ lệ CHO:L của cá kèo được thực hiện trên cá có khối lượng trung bình 6,86 g/con. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức thức ăn có hàm lượng lipid tăng dần 1,5%; 4,5%; 7,5%; 10,5% và 13,5%. Thức ăn có cùng hàm lượng protein 35% và năng lượng 17,2 KJ/g. Kết quả cho thấy tỷ lệ sống của cá không bị ảnh hưởng bởi thức ăn thí nghiệm. Hàm lượng lipid thích hợp trong thức ăn cho cá kèo, được xác định theo phương pháp hồi quy bậc hai, dao động từ 5,46 đến 9,05%. Tỷ lệ CHO:L tối ưu trong công thức thức ăn cho cá kèo là 6,79. Hiệu quả sử dụng lipid và chỉ số tích lũy lipid của cá kèo giảm dần khi hàm vii lượng lipid trong thức ăn tăng dần từ1,5-13,5%. Ở thí nghiệm2, xác định tỷ lệ dầu cá và dầu đậu nành thích hợp trong công thức thức ăn của cá kèo giống được thực hiện trên cá kèo có khối lượng trung bình 6,58 g/con. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức thức ăn với tỷ lệ dầu cá và dầu đậu nành lần lượt là 0-100%, 25-75%, 50-50%, 25-75% và 100-0%. Thức ăn có cùng hàm lượng protein 35%, 7,5% lipid và năng lượng 17,2 KJ/g. Kết quả cho thấy thức ăn có tỷ lệ dầu cá và dầu đậu nành khác nhau không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của cá. Tăng trưởng tuyệt đối của cá ở các nghiệm thức thức ăn 100% dầu cá và dầu đậu nành thay thế cho dầu cá 25% và 50% khác biệt không có ý nghĩa thống kê và cao hơn so với các nghiệm thức thức ăn còn lại. Ngoài ra, thành phần hóa học của cá không bị ảnh hưởng bởi tỉ lệ dầu đậu nành thay thế cho dầu cá trong thức ăn. Tuy nhiên, các acid béo như ArA, EPA, DHA trong cơ thể cá giảm theo sự gia tăng của dầu đậu nành trong thức ăn. Hai thí nghiệm khác cũng được tiến hành để xác định khả năng tiêu hóa protein, lipid và năng lượng của cá kèo (6,67±0,01g) với một số nguồn nguyên liệu phổ biến. Các nguồn nguyên liệu gồm: bột cá (BC), bánh dầu nành ly trích dầu (BĐN), bột thịt xương (BTX), bả cải canola (BCa), cám gạo (CG), cám ly trích dầu (CLT), cám mì (CM) và mì lát (ML).Thí nghiệm thứ nhất xác định độ tiêu hóa (ADC) protein, lipid và năng lượng của cá kèo với các nguồn nguyên liệu là BC, BĐN, BTX và BCa. Kết quả cho thấy BC được cá kèo tiêu hóa tốt hơn so với các nguồn nguyên liệu còn lại.Tương tự, thí nghiệm thứ 2 xác định độ tiêu hóa với 4 nguồn nguyên liệu là CG, CLT, CM và ML. Kết quả, CG được cá kèo tiêu hóa tốt nhất trong các nguồn nguyên liệu cung cấp năng lượng được đánh giá. Công thức thức ăn của cá kèo ở các giai đoạn nuôi thương phẩm được xây dựng dựa trên các nhu cầu dinh dưỡng được xác định từ mô hình và các nguồn nguyên liệu đã được đánh giá độ tiêu hóa. Thức ăn được xây dựng cho cá với các kích cỡ 5,00; 10,0; 15,0 và 20,0 g/con với hàm lượng protein tiêu hóa (%) và năng lượng tiêu hóa (MJ/kg) trong thức ăn lần lượt là 31,0–13; 30,0–13; 29,0–13 và 28,0–13. Hàm lượng lipid trong thức ăn của cá từ 6 đến 6,75% và tỷ lệ CHO:L là 7,0. viii MỤC LỤC LỜI CAM KẾT KẾT QUẢ ..................................................................................... i LỜI CẢM TẠ ......................................................................................................... ii ABSTRACT ......................................................................................................... iv TÓM TẮT ............................................................................................................ vii MỤC LỤC ............................................................................................................ ix DANH SÁCH BẢNG ......................................................................................... xiii DANH SÁCH HÌNH ........................................................................................... xv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. xvi CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ................................................................................. 1 1.1 Giới thiệu .......................................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu của đề tài ............................................................................................ 1 1.3 Các nội dung chính của đề tài ........................................................................... 2 1.4 Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................. 2 1.5 Điểm mới của đề tài .......................................................................................... 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 4 2.1 Đặc điểm sinh học của cá kèo .......................................................................... 4 2.1.1 Phân loại ........................................................................................................ 4 2.1.2 Đặc điểm phân bố và tập tính sống ................................................................ 5 2.1.3 Đặc điểm dinh dưỡng .................................................................................... 5 2.1.4 Đặc điểm tăng trưởng .................................................................................... 5 2.1.5 Đặc điểm sinh sản .......................................................................................... 5 2.2 Nhu cầu dinh dưỡng của động vật thủy sản ..................................................... 5 2.2.1 Nhu cầu protein.............................................................................................. 5 2.2.2 Nhu cầu lipid.................................................................................................. 6 2.2.3 Nhu cầu năng lượng ....................................................................................... 8 2.3 Ứng dụng mô hình năng lượng sinh học trong xác định nhu cầu dinh dưỡng của cá ...................................................................................................................... 9 2.3.1 Trao đổi chất cơ sở ...................................................................................... 12 ix 2.3.2 Nhu cầu năng lượng duy trì ......................................................................... 13 2.3.3 Hiệu quả sử dụng năng lượng ...................................................................... 16 2.3.4 Ứng dụng của mô hình năng lượng sinh học để xác định nhu cầu dinh dưỡng .................................................................................................................... 16 2.4 Một số nguồn nguyên liệu phổ biến sử dụng trong chế biến thức ăn cá ........ 18 2.4.1 Nguồn nguyên liệu cung cấp protein ........................................................... 18 2.4.1.1 Bột cá ........................................................................................................ 18 2.4.1.2 Bột thịt xương ........................................................................................... 18 2.4.1.3 Bánh dầu nành .......................................................................................... 19 2.4.1.4 Bả cải canola ............................................................................................. 22 2.4.2 Nguồn nguyên liệu cung cấp năng lượng .................................................... 23 2.4.2.1 Cám gạo .................................................................................................... 23 2.4.2.2 Cám mì ...................................................................................................... 25 2.4.2.3 Khoai mì lát .............................................................................................. 26 2.5 Một số nghiên cứu phát triển công thức thức ăn cho động vật thủy sản ......... 27 2.6 Tình hình nuôi cá kèo thương phẩm ở Đồng Bằng sông Cửu Long...27 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................. 32 3.1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu ................................................. 32 3.2 Vật liệu thí nghiệm ......................................................................................... 32 3.2.1 Hệ thống thí nghiệm .................................................................................... 32 3.2.2 Thức ăn thí nghiệm ...................................................................................... 32 3.3 Sơ đồ nghiên cứu ............................................................................................ 33 3.4 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 34 3.4.1 Nội dung 1: Khảo sát tình hình sử dụng thức ăn, sinh trưởng và thành phần hóa học cá kèo nuôi thương phẩm ........................................................................ 34 3.4.1.1 Khảo sát tình hình sử dụng thức ăn .......................................................... 34 3.4.1.2 Khảo sát sinh trưởng và thành phần hóa học của cá kèo nuôi thương phẩm của các hộ dân ở tỉnh Bạc Liêu ................................................................... 34 3.4.2 Nội dung 2: Xác định nhu cầu dinh dưỡng của cá kèo ................................ 36 3.4.2.1 Ứng dụng mô hình năng lượng sinh học xác định nhu cầu năng lượng và protein ................................................................................................................... 36 x Thí nghiệm 1: Xác định năng lượng và protein duy trì của cá kèo .........