Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và thử nghiệm sinh sản loài tôm nước ngọt Macrobrachium lanchesteri ở Đắk Lắk

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi sự giúp đỡ và các thông tin trích dẫn đã được nêu rõ nguồn gốc. Họ và tên Mã Thị Luận ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: - Tiến sĩ Phan Đinh Phúc đã tận tình hướng dẫn phương pháp nghiên cứu, đóng góp nhiều ý kiến quý báu, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, cũng như khi thực hiện và hoàn thành luận văn. - Lãnh đạo trường đại học Tây Nguyên, Phòng sau đại học, Khoa Khoa học tự nhiên – Công nghệ, các thầy cô giáo đã tận tâm giảng dạy và động viên trong suốt quá trình học tập. - Kỹ sư Phan Thị Lệ Anh và tập thể cán bộ Trung tâm Quốc gia giống thủy sản nước ngọt miền Trung. - Ban Giám hiệu Trường THPT Phan Bội Châu. Cuối cùng tôi xin cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp và người thân đã động viên, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. iii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG .......................................................................................... v DANH MỤC HÌNH .......................................................................................... vi CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................... vii MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 8 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 11 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới......................................................... 11 1.2. Tình hình nghiên cứu tôm Macrobrachium lanchesteri trong nước ....... 12 1.3. Đặc điểm phân loại và hình thái tôm thuộc phân thứ bộ Caridea ............ 17 1.4.1. Đặc điểm tự nhiên và xã hội của hồ Lăk .......................................... 24 1.4.2. Đặc điểm kinh tế xã hội ................................................................... 27 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ...................... 31 NGHIÊN CỨU ................................................................................................. 31 2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 31 2.2. Vật liệu thí nghiệm ................................................................................. 31 2.2.1. Thời gian và địa điểm thu mẫu ......................................................... 31 2.2.2. Dụng cụ thí nghiệm ......................................................................... 32 2.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 33 2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của Macrobrachium lanchesteri (De Man, 1911) ................................................................................................ 33 2.3.2 Nghiên cứu thử nghiệm nuôi sinh sản của Macrobrachium lanchesteri trong ao tại thành phố Buôn Ma Thuột ...................................................... 33 2.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 34 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học của Macrobrachium lanchesteri (De Man, 1911) ....................................................................... 34 2.4.2 Phương pháp nghiên cứu thử nghiệm nuôi sinh sản của Macrobrachium lanchesteri tại thành phố Buôn Ma Thuột ....................... 38 iv 2.4.3 Xử lý và phân tích số liệu – báo cáo khoa học .................................. 41 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................ 44 3.1. Các đặc điểm sinh học của Macrobrachium lanchesteri (De Man, 1911) 44 3.1.1. Các đặc điểm về phân loại và hình thái ........................................... 44 3.1.2 Đặc điểm dinh dưỡng trong tự nhiên ................................................. 49 3.1.3 Đặc điểm sinh trưởng ...................................................................... 51 3.1.4. Đặc điểm sinh sản ............................................................................ 60 3.2. Nghiên cứu thử nghiệm cho sinh sản tôm Macrobrachium lanchesteri tại Thành phố Buôn Ma Thuột ........................................................................... 71 3.2.1. Tạo đàn tôm bố mẹ .......................................................................... 71 3.2.2. Thử nghiệm sinh sản trong phòng thí nghiệm .................................. 74 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................... 77 4.1 Kết luận .................................................................................................. 77 4.2 Đề nghị ................................................................................................... 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 59 PHỤ LỤC 1 ..................................................................................................... P-1 PHỤ LỤC 2 ..................................................................................................... P-2 PHỤ LỤC 3 ..................................................................................................... P-3 PHỤ LỤC 4 ..................................................................................................... P-4 PHỤ LỤC 5 ..................................................................................................... P-5 PHỤ LỤC 6 ..................................................................................................... P-6 PHỤ LỤC 7 ..................................................................................................... P-7 PHỤ LỤC 8 ..................................................................................................... P-8 PHỤ LỤC 9 ..................................................................................................... P-9 v DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Tần số bắt gặp của các loại thức ăn trong dạ dày của Macrobrachium lanchesteri ở hồ Lắk ........................................................................................ 50 Bảng 3.2. Thời gian và sự phát triển của trứng thụ tinh .................................... 52 Bảng 3.3. Các giai đoạn phát triển và kích thước của ấu trùng trong phòng thí nghiệm ............................................................................................................. 92 Bảng 3.4. Thời gian lột xác của ấu trùng tôm Macrobrachium. lanchesteri ..... 58 Bảng 3.5. Thời gian lột xác của tôm Macrobrachium lanchesteri .................... 53 Bảng 3.6. Các chỉ tiêu phân biệt đực cái ........................................................... 60 Bảng 3.7. Tỉ lệ giới tính của Macrobrachium lanchesteri ................................. 61 Bảng 3.8. Sức sinh sản tuyệt đối và sức sinh sản tương đối của Macrobrachium lanchesteri theo nhóm kích thước ..................................................................... 67 Bảng 3.9. Thể tích trứng của Macrobrachium lanchesteri trong tự nhiên ......... 69 Bảng 3.10. Số lượng và tỷ lệ tôm cái ôm trứng theo tháng ................................ 70 Bảng 3.11. Tỷ lệ tôm mẹ ôm trứng trong các bể thí nghiệm ............................. 71 Bảng 3.12. Tỷ lệ sống của ấu trùng nuôi trong phòng thí nghiệm ..................... 74 Bảng 3.13. Một số chỉ tiêu môi trường nước tại địa điểm thu mẫu (Hồ Lắk) ........................................................................... Error! Bookmark not defined. Bảng 3.14. Một số chỉ tiêu môi trường nước trong quá trình nuôi thử nghiệm sinh sản tại Thành phố Buôn Ma Thuột - Tỉnh Đắk Lắk ................................... 76 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Đặc điểm ấu trùng Macrobrachium lanchesteri ................................ 14 Hình 1.2. Hình thái ngoài tôm thuộc phân thứ bộ Caridea ............................... 20 Hình 1.3. Cấu trúc sơ lược chân ngực phân thứ bộ Caridea ............................. 22 Hình 1.4. Bản đồ của hồ tự nhiên Lăk .............................................................. 24 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..................................................................... 41 Hình 2.2. Các chỉ tiêu chiều dài trên cơ thể tôm ............................................... 44 Hình 3.1. Hình thái ngoài của Macrobrachium lanchesteri. .............................. 44 Hình 3.2. Đặc điểm Macrobrachium lanchesteri. ............................................. 48 Hình 3.3. Mẫu nghiên cứu đặc điểm sinh học và dinh dưỡng của tôm .............. 49 Hình 3.4. Thức ăn dạng tảo, thực vật và mùn bã hữu cơ trong dạ dày của tôm. 50 Hình 3.5. Sự phát triển phôi của trứng tôm Macrobrachium lanchesteri. .......... 54 Hình 3.6. Các giai đoạn phát triển của ấu trùng Macrobrachium lanchesteri. ... 57 Hình 3.7. Mối quan hệ giữa chiều dài và khối lượng của tôm trưởng thành (A: tôm đực; B: tôm cái). ........................................................................................ 59 Hình 3.8. A - Chân bơi thứ 2 của tôm đực với phần phụ sinh dục đực ( ); B - Chân bơi thứ 2 của tôm cái ............................................................................... 60 Hình 3.9. Tỉ lệ giới tính của Macrobrachium lanchesteri theo các tháng. ......... 62 Hình 3.10. A – Buồng trứng đang phát triển ( ); B – Trứng được giữ ở khoang bụng. .................................................................................................... 64 Hình 3.11. Mối quan hệ giữa chiều dài toàn thân – Khối lượng và số lượng trứng của tôm Macrobrachium lanchesteri ................................................................ 66 Hình 3.12. Tỷ lệ phần trăm tôm cái ôm trứng theo tháng từ 2010 - 2011 ở hồ Lăk. .................................................................................................................. 70 vii CÁC CHỮ VIẾT TẮT CTV: Cộng tác viên CL : Carapace length (Chiều dài giáp đầu ngực) TL : Total length (Chiều dài toàn thân) PL : Post larvae W : Weight (Khối lượng cơ thể) 8 MỞ ĐẦU Trước thế kỷ 20 nghề nuôi thuỷ sản ở Việt Nam gần như chưa phát triển. Mãi đến những năm 30 của thế kỷ này nghề nuôi thuỷ sản nước ngọt mới thực sự bắt đầu hình thành và tập trung ở các tỉnh phía Bắc. Từ đó đến nay nghề nuôi thuỷ sản nước ngọt không ngừng phát triển. Việc mở rộng diện tích nuôi, đa dạng hoá mô hình nuôi, đối tượng nuôi, di nhập và thuần hoá nhiều đối tượng kinh tế đã góp phần nâng cao hiệu quả của nghề nuôi trồng thủy sản ở nước ta. Trong những năm gần đây, nuôi trồng thủy sản thế giới nói chung và ngành thủy sản nước ta nói riêng đã phát triển khá nhanh chóng, góp phần cải thiện đời sống của người dân. Trong đó nghề nuôi tôm đã đem lại công ăn việc làm góp phần nâng cao đời sống cho một số bà con ngư dân, cũng như làm phong phú thêm các sản phẩm để bổ sung nguồn dinh dưỡng cho con người. Ở nước ta ngoài những loài tôm cao cấp như tôm he, tôm hùm, tôm càng xanh còn có nhiều loài tôm khác phân bố ở sông, suối, ao, hồ, ruộng lúa đều là những đối tượng nuôi có giá trị kinh tế và xuất khẩu. Loài tôm Macrobrachium lanchesteri sống trong môi trường nước ngọt, phân bố rộng, có mặt ở nhiều dạng thủy vực khác nhau như ao, hồ tự nhiên, hồ chứa, sông suối và ở nhiều vùng trong cả nước. Đây là sản phẩm có giá trị kinh tế từ nghề khai thác thuỷ sản. Cùng với các loài tôm nước ngọt khác, người dân đã chế biến từ tôm nhiều món ăn đơn giản và phổ biến nhất là tôm rang, canh tôm, bánh tôm, tôm khô, mắm tôm, mắm tôm, ruốc tôm. Hiện nay ngoài giá trị làm thực phẩm, người nuôi còn sử dụng làm thức ăn để ương nuôi một số đồi tượng thủy sản có giá trị kinh tế cao như bống tượng, cá chình, các loài cá cảnh Để đáp ứng nhu cầu của thị trường, nhằm đa dạng hóa các đối tượng nuôi và góp phần bảo vệ nguồn lợi thủy sản tự nhiên, các nhà khoa học đã có nhiều nghiên cứu về các loài tôm nước ngọt như tôm càng xanh M. rosenbergii 9 (De Man, 1879), tôm càng ao M. nipponense (De Haan, 1849. Tuy nhiên đối với loài tôm nước ngọt Macrobrachium lanchesteri thì chưa có nhiều nghiên cứu về đặc điểm sinh học và nghiên cứu ứng dụng vào nuôi trồng thủy sản. Hiện nay ở Đắk Lắk, giá bán của loài tôm này dao động ở mức khá cao, từ 70.000- 80.000 đồng/kg. Trong thực tế, do khai thác bất hợp lý nên sản lượng tôm nước ngọt nói chung và loài Macrobrachium lanchesteri nói riêng đã giảm sút nghiêm trọng. Để bảo vệ và phát triển loài tôm Macrobrachium lanchesteri, trước hết phải hiểu rõ đặc điểm sinh học của nó và nuôi thử nghiệm sinh sản nhân tạo, nhằm giới thiệu loài này làm đối tượng nuôi mới. Tây Nguyên vốn có tiềm năng lớn để phát triển nghề nuôi trồng thủy sản với diện tích mặt nước khá lớn và đa dạng về loại hình (sông, suối, hồ chứa, hồ tự nhiên). Cũng như nhiều vùng nước ngọt trong cả nước, các đối tượng nuôi chủ yếu hiện nay vẫn là các loài cá truyền thống như cá trắm cỏ, cá mè, cá chép, cá lóc, cá trôi. Vì thế việc giới thiệu đối tượng nuôi mới có giá trị kinh tế, nhằm đa dạng đối tượng nuôi nước ngọt và tăng thêm thu nhập cho người nuôi cá, nuôi tôm là cần thiết. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi được phân công thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và thử nghiệm sinh sản loài tôm nước ngọt Macrobrachium lanchesteri ở Đắk Lắk”. * Mục tiêu của đề tài + Xác định một số đặc điểm sinh học của tôm Macrobrachium lanchesteri ở tỉnh Đắk Lắk. + Xác định khả năng sinh sản của loài tôm Macrobrachium lanchesteri trong phòng thí nghiệm. * Ý nghĩa khoa học Làm cơ sở cho công trình nghiên cứu tiếp theo về Macrobrachium lanchesteri (sinh sản) tại Đắk Lắk. 10 * Ý nghĩa thực tiễn Đa dạng hóa các đối tượng nuôi thủy sản nước ngọt tại tỉnh Đắk Lắk. * Giới hạn đề tài + Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của tôm Macrobrachium lanchesteri ở tỉnh Đắk Lắk. + Nuôi thử nghiệm sinh sản trong phòng thí nghiệm. + Thu mẫu nghiên cứu đặc điểm sinh học loài Macrobrachium lanchesteri tại địa bàn huyện Krông Năng và hồ Lăk, huyện Lăk. + Thời gian nghiên cứu từ tháng 9/2010 đến tháng 8/2011. 11 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu về tốc độ tăng trưởng Panikkar (2002) có nghiên cứu về khẩu phần thức ăn, tốc độ tăng trưởng, và hệ số chuyển đổi thức ăn của loài Macrobrachium lanchesteri trong quá trình nuôi ở Ấn Độ. Mẫu loài tôm này được thu thập từ các môi trường sống tự nhiên ở Bangalore. Các cá thể thí nghiệm được phân thành ba nhóm dựa vào chiều dài và khối lượng cơ thể. Nhóm I có chiều dài 1,0-1,5 cm với khối lượng 0,10 - 0,14 g, nhóm II có chiều dài 1,6 - 2,0 cm với khối lượng 0,15 - 0,19 g, nhóm III có chiều dài 2,1 - 2,4 cm với khối lượng 0,20 - 0,25 g. Thức ăn hàng ngày cho tôm chủ yếu là giun nhỏ. Tốc độ tăng trưởng về kích thước và khối lượng được theo dõi 15 ngày một lần. Tỉ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR), hiệu suất tiêu hóa (%), năng suất tăng trưởng thực (K1%) được xác định [14]. 1.1.2. Nghiên cứu về đặc điểm sinh sản Phone và CTV (2005) đã nghiên cứu về đặc điểm sinh sản của loài tôm Macrobrachium lanchesteri ở Myanmar. Số mẫu nghiên cứu là 1.307 con từ sông Zaw Gye và 757 con từ hồ Taung Ta Man. Tôm cái mang trứng xuất hiện hầu hết các tháng trong năm, tuy nhiên tỷ lệ tôm cái mang trứng cao hơn từ tháng 6 đến tháng 12 hàng năm. Chiều dài của trứng dao động từ 0,8 - 1 mm, và thời gian ấp trứng ước tính ít hơn một tháng [18]. 1.1.3. Nghiên cứu về sự phân bố Năm 2004, Cai và cộng tác viên đã có thống kê về việc thu mẫu loài tôm Macrobrachium lanchesteri (De Man, 1911) ở một số vùng thuộc Thái Lan. 12 Ngoài ra, nhiều nghiên cứu cũng bắt gặp loài này ở đồng bằng các nước thuộc Ấn Độ, khu vực Thái Bình Dương, ở Mã Lai ( Lanchester, 1901), Singapore (Jonhson, 1957,1963) và Philipin (Guerrero, 1975)[12]. Johnson (1968) đã có những nghiên cứu về đặc điểm sinh học của loài Macrobrachium lanchesteri liên quan đến tiềm năng làm đối tượng nuôi ở ruộng lúa. Nghiên cứu này đã đề cập đến kích cỡ cá thể, sự phân bố, nhiệt độ, ôxy hòa tan, độ muối... 1.1.4. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học Sriputinibondh và Jongyotha (2001), đã có những nghiên cứu đặc điểm sinh học của loài tôm này ở Thái Lan. Những mẫu tôm nước ngọt Macrobrachium. lanchesteri được thu thập từ hồ chứa thuộc tỉnh Khon Kaen, mỗi tháng một lần bắt đầu từ tháng 10 năm 1996 đến tháng 3 năm 1997. Các đặc điểm sinh học như phân loại, chu kỳ sống, thức ăn, tỉ lệ giới tính, sự khác nhau về giới tính, mối quan hệ giữa khối lượng cơ thể, chiều dài cơ thể, chiều dài giáp, hình thái của trứng, khả năng sinh sản và sự tăng trưởng của tôm đã được nghiên cứu. Sự phát triển của trứng thụ tinh và ấu trùng ở nhiệt độ nước 27,5 đến 28,5oC. Chu kỳ phát triển trứng của loài tôm này hầu hết giống như chu kỳ phát triển của các loài tôm nước ngọt khác, mất khoảng 21 ngày để phát triển từ trứng đến khi nở ra ấu trùng (Anant và Pajanee, 1981) [20]. Các nghiên này cho thấy trứng của loài này có dạng hình elip, trứng chín có màu vàng sậm trong khi trứng còn non thì có màu xanh lá cây. Tôm cái có chiều dài trung bình 1,821± 0,235 cm có khoảng 204,2± 54,56 trứng. Chiều dài của trứng là 0,736±0,81 mm và chiều rộng 0,568± 0,43 mm [18]. 1.2. Tình hình nghiên cứu tôm Macrobrachium lanchesteri trong nước 1.2.1. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học và sự phân bố Tác giả Nguyễn Văn Xuân (1979) sắp xếp về hệ thống phân loại của loài tôm Macrobrachium lanchesteri (De Man, 1911) [8] như sau: Ngành: Arthropoda 13 Ngành phụ: Crustacea Lớp: Malacostraca Lớp phụ: Eumalacostraca Bộ mười chân: Decapoda Bộ phụ tôm: Macrura Bộ phụ bơi lội: Natantia Họ: Palaemonidae Giống: Macrobrachium Loài: Macrobrachium lanchesteri (De Man, 1911) Tên khoa học tương tự: Palaemon (Eupalaemon) De Man (1911), Cryphiops lanchesteri (Johnson, 1966), Palaemon paucidens Lanchesteri 1911, Palaemon lanchesteri Kemp, 1918. Nguyễn Văn Xuân (2003) mô tả về một số đặc điểm về hình thái ngoài, đặc điểm của chủy, đặc điểm gai râu, đặc điểm vảy râu, đặc điểm chân ức, đặc điểm của trứng. Loài này cũng đã được thu mẫu ở huyện Bảo Lộc và ở trong các ao nuôi cá rô phi ở huyện Chư Sê – tỉnh Gia Lai. Theo tác giả thì chu kỳ sống của các loài tôm thuộc giống Macrobrachium thường gồm hai “pha”: “pha” ấu trùng gồm nhiều giai đoạn, có đời sống phiêu sinh. “Pha” ấu niên và trưởng thành có đời sống ở đáy. Căn cứ vào độ mặn của môi trường sinh sống, chu kỳ sống của các loài tôm thuộc giống này có thể chia thành ba nhóm. Nhóm 1 có toàn bộ chu kỳ sống được diễn ra ở trong môi trường nước ngọt, ở Việt Nam có loài Macrobrachium lanchesteri. Nhóm 2 có có toàn bộ chu kỳ sống diễn ra trong môi trường nước lợ. Nhóm 3 có pha ấu trùng sinh sống trong môi trường nước lợ hoặc nước mặn, sau đó đến giai đoạn hậu ấu trùng, thì chuyển tới môi trường nước ngọt để sinh sống đến giai đoạn trưởng thành sinh dục (tôm càng xanh M. rosenbergii). 14 Các giai đoạn phát triển ấu trùng tôm loài Macrobrachium lanchesteri được mô tả như sau: Ấu trùng kéo dài 7 giai đoạn Zoae trong thời gian khoảng 20 ngày, rồi tiếp đến là giai đoạn hậu ấu trùng. Đặc tính của giai đoạn Zoae 1 là mắt chưa có cuống, cố định còn dính với vỏ đầu ức (hình 1.1a), đốt đuôi (telson) chưa có chân đuôi (uropods) (hình 1.1b). Chân ức 1, 2 có hình nụ chẻ đôi, chân bụng chưa xuất hiện, đốt đuôi hình quạt. Các giai đoạn Zoae kế tiếp thì các bộ phụ còn lại tuần tự xuất hiện, đồng thời các bộ phụ đã xuất hiện rồi sẽ chuyên hóa dần, cuối cùng là giai đoạn hậu ấu trùng (post-larva) thì sinh vật đã bỏ hết các phụ bộ thích ứng cho đời sống phiêu sinh (các nhánh ngoài của các chân ức) v