Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ
113
NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HỆ THỐNG NUÔI KẾT HỢP
LUÂN TRÙNG (Brachionus plicatilis) VỚI BỂ NƯỚC XANH
Trần Công Bình1, Dương Thị Hoàng Oanh1,
Quách Thế Vinh1 và Trương Trọng Nghĩa2
ABSTRACT
The re-circulating intensive rotifer culture system integrated with green-water tank (using
tilapia and Chlorella) has been for the first time established at the College of Aquaculture
and Fisheries (CAF), Can Tho University. Although having many advantages, the system
appears to be complicated in structuring and operating. The Tilapia and Chlorella culture
tank, so-called the green-water tank functions as a filter system in maintaining water quality
and could be used to replace the filter system. A study was conducted to evaluate this
hypothesis in order to simplify the rotifer culture system. One experiment was set up and
consisted of 3 treatments including culture system with protein skimmer and bio-filter
(control), system with only protein skimmer and system with any filter device. The results
showed that the green-water tank could help maintain good water quality in the re-
circulating intensive rotifer culture system integrated with green-water tank. Installation of a
filter system is therefore not necessary. A suggested modifying system comprised only two
main components including the green-water tank and the rotifer tank. This system was simple
in structuring and operating with high and stable yield similar to the original system and
could stably produce a production of 534 ± 39 ind/ml/day or 26.7 ± 1.9% standing rotifer
biomass in the culture period of 30 days or more.
Keywords: rotifer culture, recirculating system, greenwater
Tittle: Study on the development of a combined culture system of rotifer and greenwater tanks
TÓM TẮT
Hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh (sử dụng cá rô phi
và tảo Chlorella) đã được thiết lập đầu tiên tại Khoa Thủy Sản Đại Học Cần Thơ. Mặc dù có
nhiều ưu điểm, hệ thống này tương đối phức tạp trong thiết kế và vận hành do việc sử dụng
bộ lọc bao gồm ống tách bọt và bể lọc sinh học. Dựa vào đặc điểm sinh học của cá rô phi và
tảo Chlorella thì bể nước xanh có một số chức năng tương tự như bộ lọc trong việc duy trì
chất lượng nước và khả năng thay thế nhau là có thể được. Nghiên cứu được thực hiện nhằm
đánh giá khả năng thay thế bộ lọc trong hệ thống bằng bể nước xanh với mục tiêu đơn giản
hoá hệ thống. Thí nghiệm có 3 nghiệm thức gồm nghiệm thức có lọc sinh học và bộ tách bọt
(đối chứng), nghiệm thức chỉ có bộ tách bọt và nghiệm thức không có bộ lọc. Kết quả nghiên
cứu cho thấy bể nước xanh có thể thực hiện tốt chức năng xử lý nước trong hệ thống nuôi
luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh nên việc sử dụng các bộ lọc là
không cần thiết. Như vậy, hệ thống được cải tiến chỉ gồm 2 thành phần chính là bể nước xanh
và bể luân trùng. Hệ thống cải tiến rất đơn giản trong thiết kế và vận hành nhưng có thể cho
năng suất cao và ổn định tương đương với hệ thống chưa cải tiến. Hệ thống này có thể sản
xuất trung bình 534 ± 39 ct/ml/ngày tương đương với 26,7 ± 1,9% mật độ duy trì và ổn định
trong khoảng 30 ngày trở lên.
Từ khoá: nuôi luân trùng, hệ thống tuần hoàn, nước xanh
1 Bộ Môn Thuỷ Sinh Học Ứng Dụng, Khoa Thuỷ Sản
2 Trung Tâm Ứng Dụng và Chuyển Giao Công Nghệ Thuỷ Sản, Khoa Thuỷ Sản
Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ
114
1 GIỚI THIỆU
Luân trùng nước lợ (Brachionus plicatilis) được nuôi và sử dụng trong sản xuất
giống của hơn 60 loài cá biển và 18 loài giáp xác (Nagata, 1989). Nhờ có kích
thước nhỏ, bơi lội chậm chạp, sống lơ lửng trong nước làm cho luân trùng trở
thành con mồi thích hợp cho ấu trùng của các loài cá và giáp xác biển có kích
thước miệng nhỏ (Snell và Carrillo, 1984). Hơn nữa, do đặc điểm ăn lọc không
chọn lọc nên luân trùng có thể được giàu hoá bằng các chất dinh dưỡng bổ sung
cần thiết hay kháng sinh để đưa vào cơ thể ấu trùng nuôi (Lubzens et al., 1989). Vì
vậy, luân trùng đã trở thành nguồn thức ăn tươi sống không thể thiếu trong sản
xuất giống của nhiều loài giáp xác và cá biển.
Kỹ thuật nuôi luân trùng đã được nghiên cứu trong hơn 40 năm qua với nhiều hình
thức nuôi đa dạng từ nuôi nước tĩnh đến nước chảy, nước tuần hoàn (Ito, 1960;
Hirata et al., 1979; Fukusho, 1989) với thức ăn phong phú phụ thuộc vào điều kiện
của từng nơi như tảo (tươi, khô, đông lạnh, cô đặc), men bánh mì hoặc thức ăn
nhân tạo. Tuỳ theo phương pháp nuôi và thức ăn cho ăn mà giá thành sản xuất luân
trùng sẽ khác nhau nhưng thường thì giá thành sản xuất luân trùng là rất cao. Việc
nghiên cứu các phương pháp nuôi sinh khối luân trùng có sức sản xuất cao và ổn
định, có giá trị dinh dưỡng và giá thành hợp lý với điều kiện từng nơi là một trong
các hướng nghiên cứu đã và đang được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới.
Với mục tiêu đó, các nghiên cứu tại Khoa Thủy Sản Ðại học Cần Thơ đã và đang
được tiến hành nhằm xây dựng một qui trình nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn
kết hợp bể nước xanh (bể cá rô phi-tảo Chlorella). Trần Sương Ngọc (2003) đã
bước đầu thiết lập hệ thống nuôi luân trùng tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh
mà không cần cho ăn bổ sung (luân trùng chỉ sống nhờ vào tảo Chlorella từ bể
nước xanh) với tỉ lệ thể tích giữa bể nước xanh và bể luân trùng là 18:1. Với mật
độ duy trì là 700 ct/ml, năng suất luân trùng đạt được từ hệ thống này tương đối
cao (trung bình 454 ± 88 ct/ml/ngày) nhưng thời gian thu hoạch luân trùng ngắn
(chỉ 6 ngày) do thiếu thức ăn. Trên cơ sở này, Trần Công Bình et al. (2006) đã
thiết lập hệ thống nuôi luân trùng thâm canh tuần hoàn kết hợp với bể nước xanh
với thức ăn chính là men bánh mì. Với mật độ luân trùng duy trì là 2000 ct/ml, hệ
thống có thể cung cấp luân trùng một cách ổn định trong hơn 21 ngày với năng
suất trung bình là 440 ± 15 ct/ml/ngày. Trong đó, bể cá-tảo cung cấp một lượng tảo
tươi chiếm 8,4% nhu cầu thức ăn của luân trùng nuôi trong hệ thống. Tuy nhiên,
hệ thống nuôi thâm canh tuần hoàn kết hợp này tương đối phức tạp trong thiết kế
và vận hành do việc sử dụng bộ lọc bao gồm ống tách bọt và bể lọc sinh học. Theo
Iriarte và Buitrago (1991), tảo Chlorella sẽ ưu tiên sử dụng là muối ammonium
cho tăng trưởng trước khi sử dụng nitrate và urea trong môi trường. Bên cạnh đó,
theo Popma và Lovshin (1996), cá rô phi được xem là loài có khả năng lọc hiệu
quả chất hữu cơ lơ lửng trong nước. Như vậy, bể cá-tảo và bộ lọc (lọc sinh học +
ống tách đạm) có chức năng tương tự nhau trong việc duy trì chất lượng nước
trong hệ thống tuần hoàn này và khả năng thay thế nhau là có thể được. Nghiên
cứu được thực hiện nhằm đánh giá khả năng thay thế của bể cá-tảo đối với bộ lọc
trong hệ thống với mục tiêu đơn giản hoá hệ thống nuôi luân trùng này.
Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ
115
2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng thí nghiệm
Cá Rô Phi Vằn (Oreochromis niloticus) có trọng lượng trung bình từ 35-50g/con
được thu mua từ các trại giống ở khu vực Cần Thơ. Cá được tắm trong formol có
nồng độ 20 ppm trong thời gian 30 phút để diệt mầm bệnh ký sinh trước khi thả
vào bể nuôi (nước ngọt) với mật độ 1kg/m3. Bể cá được đặt trong nhà có mái che
bằng tấm lợp trong bảo đảm đủ ánh sáng cho tảo phát triển. Cá được cho ăn bằng
thức ăn viên 2 lần/ngày (lúc 8h và 14h, thức ăn cá GB 618 – công ty Grobest VN,
hàm lượng đạm thô >18%, chất béo >5%, tro <12%, xơ <6% và độ ẩm <12%) với
lượng khoảng 3% trọng lượng cá. Sau 5 ngày tảo Chlorella bắt đầu xuất hiện và
phát triển trong bể nuôi cá. Khi mật độ tảo đạt khoảng 2-4 triệu tb/ml, việc thuần
hoá bể tảo-cá rô phi lên độ mặn 25‰ được tiến hành bằng cách thêm nước biển đã
khử trùng vào với tốc độ tăng độ mặn là 5‰/ngày.
Tảo Chlorella sp. phát triển tự nhiên trong bể nước xanh có kích thước tế bào khoảng
2,57 ± 05µm và chiếm tỉ lệ 99,28 ± 0,15% trong thành phần tảo của bể cá-tảo.
Luân trùng nước lợ (Brachionus plicatilis) có nguồn gốc từ Bỉ được lưu giữ giống
bằng hệ thống ống Falcon 50ml tại phòng thí nghiệm nuôi thức ăn tự nhiên thuộc
Khoa Thủy sản, Đại Học Cần Thơ. Trước khi tiến hành thí nghiệm, luân trùng
được nuôi tăng sinh từ ống Falcon 50ml lên đến bình thể tích 8 lít trong phòng thí
nghiệm. Sau đó tiếp tục nhân lên đến số lượng cần thiết trong bể composite lớn
hơn trong trại giống thực nghiệm.
Nước 25‰ sử dụng cho thí nghiệm được pha từ nguồn nước mặn 100‰ được lấy
từ khu vực ruộng muối ở Vĩnh Châu với nước ngọt cung cấp từ nhà máy nước Cần
Thơ. Nước mặn 25‰ được xử lý bằng chlorin nồng độ 30 ppm và sục khí liên tục
trong thời gian 24-48 giờ. Sau đó, nước để lắng trong thời gian 24 giờ và được lọc
qua lọc bông gòn đưa vào bể chứa. Nước được kiểm tra hàm lượng Chlor còn lại
bằng thuốc thử Octolidin và trung hoà bằng Thiosulfate natr i (Na2S2O3) nếu còn
Chlor trước khi sử dụng.
2.2 Bố trí thí nghiệm
Cá rô phi và tảo sau khi được thuần hoá đến độ mặn 25‰ được sử dụng cho thí
nghiệm. Cá được bố trí với mật độ 2kg/m3 với tỉ lệ cho cá ăn là 3% trọng lượng
thân để có tốc độ tăng trưởng của tảo cao nhất (Trần Công Bình et al., 2004). Mật
độ tảo Chlorella và luân trùn g được bố trí và duy trì trong bể cá-tảo và bể luân
trùng trong suốt thời gian thí nghiệm theo Trần Công Bình et al. (2006), lần lượt là
2 triệu tế bào/ml và 2.000 cá thể/ml.
Hệ thống thí nghiệm và bố trí các nghiệm thức được mô tả trong hình 1. Nghiệm
thức 1 (đối chứng) có bộ lọc bao gồm ống tách bọt và bể lọc sinh học. Nghiệm
thức 2 chí co ống tách bọt trong khi nghiệm thức 3 không có bộ lọc nào. Tỉ lệ thể
tích giữa bể cá-tảo và bể luân trùng là 20:1. Hệ thống thí nghiệm được đặt trong
nhà có mái che bằng tấm lợp trong suốt đảm bảo ánh sáng cho tảo phát triển. Các
bể được sục khí liên tục và độ mặn trong bể được duy trì ở 25‰ trong suốt thời
gian thí nghiệm.
Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ
116
Hình 1: Sơ đồ mô tả bố trí thí nghiệm
2.3 Vận hành thí nghiệm
Hệ thống thí nghiệm được vận hành với tỉ lệ tuần hoàn của bể luân trùng là
500%/ngày. Nước tuần hoàn từ bể cá-tảo sẽ cung cấp một lượng tảo ít nhất là 5%
tổng nhu cầu thức ăn của luân trùng trong hệ thống. Bên cạnh tảo, thức ăn bổ sung
cho luân trùng trong thí nghiệm là men bánh mì. Men được cho ăn bằng máy cho
ăn tự động và lượng men được tính theo công thức do Suantika et al. (2000) đề
nghị.
m(g) = 0.035Dt 0,415 * V
Trong đó: m : lượng men bánh mì cho bể luân trùng trong một ngày (g)
Dt: Mật độ luân trùng tại thời điểm t (ct/ml).
V: Thể tích bể nuôi (L).
Mật độ luân trùng được theo dõi hàng ngày và khi mật độ vượt qua mức duy trì
(2000 ct/ml), một phần luân trùng sẽ được thu hoạch để đưa mật độ của chúng trở
lại mức duy trì bằng cách thu một thể tích nước tương ứng trong bể luân trùng và
bù lại bằng nước sạch.
2.4 Thu thập số liệu
Các chỉ tiêu chỉ tiêu thủy hoá như TAN, N-NO2
-, N-NO3
-, PO4
3- được thu hàng
ngày và phân tích theo APHA (1995). Nhiệt độ và ánh sáng được đo 2 lần/ngày
vào 8 giờ sáng và 2 giờ chiều bằng nhiệt kế thủy ngân và light meter LT lutron
(LX-103, Taiwan). pH được đo 1 lần/ngày vào buổi sáng bằng máy pH Scan2,
Eutech, Singapore.
- Mật độ tảo được xác định bằng buồng đếm Burker theo công thức
Số tế bào/ml = ((n1 + n2)/160) * 106 * d
Trong đó: n1: số tế bào tảo ở buồng đếm thứ nhất
n2: số tế bào tảo ở buồng đếm thứ hai
d : hệ số pha loãng
- Mật độ luân trùng: được xác định hằng ngày vào buổi sáng bằng cách sử dụng
micropipet, lấy 3 mẫu 50µl/bể; cố định và nhuộm màu bằng lugol. Sau đó đếm
trên kính lúp, không đếm những con không bắt màu lugol (luân trùng chết).
Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2006: 113-123 Trường Đại học Cần Thơ
117
- Tốc độ tăng trưởng tương đối (SGR-Specific growth rate) của luân trùng được
tính theo công thức:
SGR = (ln Nt – ln No)/t
Trong đó: SGR : Tốc độ tăng trưởng tương đối của luân trùng
Nt : Mật độ luân trùng, tảo tại thời gian t (ct/ml)
No : Mật độ luân trùng, tảo ban đầu.
t : Thời gian nuôi (ngày)
2.5 Xử lý số liệu
Số liệu được xử lý sơ bộ với chương trình Excel và xử lý thống kê bằng phần mềm
Statistica, version 6. Tất cả các số liệu đều được kiểm tra tính đồng nhất và phân
phối chuẩn trước khi đưa vào xử lý one-way ANOVA. Sự khác biệt giữa các
nghiệm thức được kiểm tra bằng Tukey HSD test.
3 KẾT QUẢ
3.1 Các yếu tố thủy lý
Thí nghiệm kéo dài trong khoảng thời gian 30 ngày. Kết quả theo dõi các yếu tố
thủy lý được trình bày qua Bảng 1. Giá trị trung bình của các yếu tố yếu tố nhiệt
độ, pH và cường độ ánh sáng đều nằm trong giới hạn thích hợp cho sự phát triển
của tảo và luân trùng. Tuy nhiên, nhiệt độ buổi chiều đôi khi vượt quá ngưỡng
thích hợp cho sự phát triển của cả tảo và luân trùng (> 30°C) có thể gây bất lợi cho
sự phát triển của chúng.
Bảng 1: Giá trị trung bình của các yếu tố thủy lý
Chỉ tiêu Giá trị trung bình
Nhiệt độ sáng (°C) 28,8±0,61
Nhiệt độ chiều (°C) 30,3±0,66
Cường độ ánh sáng buổi sáng (lux) 25.163±11.530
Cường độ ánh sáng buổi chiều (lux) 37.750±15.201
pH sáng 7,73±0,33
3.2 Chất lượng nước
Giá trị trung bình của các chỉ tiêu thủy hoá quan trọng để đánh giá chất lượng nước
trong các nghiệm thức được trình bày trong Bảng 2. Kết quả phân tích cho thấy,
không có sự khác biệt có ý nghĩa về hàm lượng COD và các chất thải gốc đạm
(TAN, NO2
-, NO3
-) trong bể luân trùng của các nghiệm thức tuần hoàn không có
và có các bộ lọc khác nhau.
Bảng 2: Giá trị trung bình của các yếu tố thủy hoá
Bể luân trùng Bể cá-tảo
Chỉ tiêu
NT 1 NT 2 NT 3 NT 1 NT 2 NT 3
COD (ppm) 17,18±0,18a 16,84±1,04a 17,04±0,42a
TAN (ppm) 5,06±0,92a 5,96±0,16a 6,26±0,59a 2,42±1,90 3,21±1,40 3,69±1,91
N-NO2
- (ppm) 1,17±0,29a 1,16±0,07a 0,77±0,59a 0,68±0,34 0,54±0,40 0,51±0,40
N-NO3
- (ppm) 4,09±0,72a 3,53±0,38a 2,92±0,29a 6,50±2,62 3,40±2,88 3,48±3,18
P-PO4
3- (ppm) 0,66±0,04a 0,64±0,01a 0,68±0,08a 0,48±0,41 0,42±0,27 0,51±0,37
Trên cùng một hàng, các trị số với ký tự gi ống nhau để chỉ không có sự sai biệt có ý nghĩa thống kê (P>0,05, Tukey
HSD test)