1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN HUỲNH THỊ CẨM VÂN
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG MỘT SỐ HÓA CHẤT
ĐỂ ĐIỀU KHIỂN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TẢO
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LỢ
và
Al
2
(SO
4
)
3
. Từ đó ứng dụng ba chất này để điều khiển sự phát triển của tảo trong
các bể nuôi tôm và đánh giá mức độ ảnh hưởng của chúng lên tôm nuôi. Kết quả
cho thấy PO
4
3-
có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của tảo. Khi hàm lượng lân
hoà tan tăng dần thì mật độ tảo trung bình ở các nghiệm thức cũng tăng dần theo.
Trong khi đó các chất CaSO
4
, Ca(OH)
2
và Al
2
(SO
4
)
3
lại có khả năng kết tủa
Phosphrus với tốc độ phản ứng theo chiều Ca(OH)
2
> CaSO
4
5
MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ i
TÓM TẮT ii
MỤC LỤC iii
DANH SÁCH BẢNG v
DANH SÁCH HÌNH vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 4
2.1. Tầm quan trọng của thực vật nổi trong nuôi trồng thủy sản 4
2.2. Mối quan hệ giữa tảo với các nhân tố dinh dưỡng 5
2.3. Các chất kết tủa Phospho 6
2.3.1. Muối Almunium sulfate-Al
2
(SO
4
)
3
6
2.3.2. CaSO
4
6
2.3.3. Ca(OH)
2
hay CaHCO
4.2.2. Thí nghiệm chính 29
4.2.2.1. Các yếu tố môi trường 29
4.2.2.2. Thực vật nổi 37
4.2.2.3. Ảnh hưởng của hoá chất đến sự phát triển của tôm 40
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO 43
PHỤ LỤC 45
Bảng 4.17: Chiều dài, trọng lượng và tỷ lệ sống của tôm Sú 40
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
8
DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 4.1: Đồ thị biến động pH theo ngày của các nghiệm thức TN1 ….16
Hình 4.2: Đồ thị biến động NO
2
-
giữa các nghiệm thức TN1 17
Hình 4.3: Đồ thị biến động NO
3
-
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
9
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ĐBSCL: Đồng bằng Sông Cửu Long
ĐHCT: Đại Học Cần Thơ
KTS: Khoa Thuỷ Sản
TN1: Thí nghiệm 1
TND: Thí nghiệm dẫn
TN2: Thí nghiệm 2
NT1: Nghiệm thức 1
NT2: Nghiệm thức 2
NT3: Nghiệm thức 3
NT4: Nghiệm thức 4
NT5: Nghiệm thức 5
TB: Trung bình
TC: Tổng cộng
NXB: Nhà xuất bản
tôm Sú vẫn là đối tượng nuôi chính của bà con nông dân nhất là vùng ven biển.
Hiện nay tôm Sú được nuôi theo nhiều mô hình như quảng canh, bán thâm canh và
thâm canh. Nhưng dù ở bất cứ mô hình nào thì việc gây màu nước thông qua sự
phát triển của tảo là một kỹ thuật được thực hiện trước khi thả giống, bởi trong
môi trường nước, tảo là sinh vật có khả năng sử dụng trực tiếp các chất vô cơ để
tổng hợp nên chất hữu cơ cho cơ thể nhờ quá trình quang hợp. Chính vì vậy, tảo là
mắc xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn, tham gia vào chu trình chuyển hoá vật chất
và năng lượng từ bậc thấp đến bậc cao. Màu của các giống loài tảo tạo thành màu
nước của ao nuôi từ đó giúp ta biết được tính chất của vực nuôi giàu hay nghèo
dinh dưỡng. Đặc biệt trong ao nuôi tôm, màu nước sẽ có tác dụng tích cực đến đàn
tôm nuôi. Khi tảo trong nước quang hợp, chúng sẽ cung cấp oxy cho ao, lượng oxy
tăng góp phần làm giảm khí độc trong ao nuôi như H
2
S, NH
3
, CO
2
,…giúp tôm ăn
khoẻ và lột xác nhanh.
Tuy nhiên, khi tảo phát triển quá mức chúng cạnh tranh chất dinh dưỡng trong ao
nuôi. Và khi chết đi hàng loạt thì quá trình phân huỷ xác tảo làm tiêu hao nhiều
oxy hoà tan nhất là thời điểm cuối đêm, phóng thích CO
2
và nhiều khí độc khác
như NH
3
, H
2
S,… Hơn nữa sự nở hoa của tảo sẽ gây hại cho tôm nuôi bằng chính
độc tố của nó tiết ra.
- " Tìm hiểu sự phát triển của phytoplankton trong điều kiện tự nhiên và bón phân
tại ruộng muối Vĩnh Châu, Hậu Giang " của Nguyễn Ngọc Hỹ (1980).
- " Tìm hiểu sự ảnh hưởng của nước thải đến sự phát triển của phiêu sinh vật " của
Cao Thanh Vân (1988).
- Nguyễn Thị Diễm Châu (1994) với đề tài: " Đặc điểm phytoplankton trong hệ
thống ao ương cá tại Cần Thơ ".
- Đinh Minh Trường (2003) với đề tài: " Khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm sinh
học AGOSTIM đối với sự phát triển của thực vật nổi và vi sinh vật trong môi
trường nuôi thuỷ sản ở điều kiện thực nghiệm ".
- Nguyễn Hữu Lộc (2003) với đề tài: "Nghiên cứu sự biến động của phiêu sinh vật
trong ao nuôi tôm sú thâm canh thông qua ảnh hưởng của cải tạo môi trường
nuôi"…
Nhìn chung các nghiên cứu đã nêu bật được vai trò của các yếu tố ảnh hưởng đến
tảo. Tuy nhiên những nghiên cứu về hoá chất để điều khiển sự phát triển của tảo
thông qua phú dưỡng thực vật mà chủ yếu là Phospho trong nuôi tôm sú còn hạn
chế. Do đó từ quan điểm trên, đề tài " Nghiên cứu khả năng sử dụng một số hoá
chất để điều khiển sự phát triển của tảo trong môi trường nước lợ" được thực hiện.
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
12
Mục tiêu nghiên cứu
§ Tìm ra giải pháp tốt cho việc quản lý môi trường ao nuôi bằng cách kiểm
soát sự phát triển của tảo thông qua sự điều khiển hàm lượng Phospho.
Nội dung nghiên cứu
§ Tìm hiểu ảnh hưởng của Phospho lên sự phát triển của tảo trong bể nước lợ.
§ Khảo sát khả năng kết tủa Phospho của các chất hoá học khác nhau trong bể
nước lợ mà cụ thể là CaSO
4
, Ca(OH)
2
CHƯƠNG 2
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. Tầm quan trọng của thực vật nổi trong nuôi trồng thuỷ sản
Trong thuỷ vực, tảo có khả năng tổng hợp chất vô cơ thành chất hữu cơ cho cơ
thể thông qua quá trình quang hợp. Còn cá tôm và các động vật thuỷ sinh khác
không có khả năng này nên trực tiếp hoặc gián tiếp sử dụng chất hữu cơ do tảo
tổng hợp. Năm 1964, ông Howard J.Dittmer khi nghiên cứu về Chlorella và
một số tảo lục khác, ông đã đi đến kết luận về tháp dinh dưỡng như sau:
Con người
Cá lớn
Cá nhỏ
Tảo Chlorella và tảo lục khác
nh sáng, nước và muối vô cơ
Qua đó cho thấy tảo là nguồn chất hữu cơ đầu tiên trong chuỗi thức ăn của thuỷ
vực. Tảo có kích thước nhỏ, thành phần dinh dưỡng tốt, phù hợp làm thức ăn
cho các thuỷ sinh vật nhỏ như ấu trùng tôm, cá, nhuyễn thể, giáp xác,…. Ngoài
ra, tảo còn là nguồn cung cấp oxy cho thuỷ vực. Khi chúng quang hợp sẽ cung
cấp oxy cho ao và góp phần làm giảm các khí độc trong ao nuôi như H
2
S, NH
3
,
Phospho là nhân tố giới hạn tảo ở 35 hồ và các yếu tố dinh dưỡng khác thì hạn
chế 6 hồ còn lại. Cũng trong nghiên cứu trên cho thấy trong nước ngọt, Phospho
thường được dùng chủ yếu hơn Nitrogen, nhưng cả hai yếu tố dinh dưỡng
Phospho và Nitrogen đều được xem là nhân tố giới hạn tảo ở môi trường nước
mặn (Miller và ctv.,1974).
Theo Mc Vea, C. và Boyd, C.E (1975), Phospho rất quan trọng đối với các ao
nuôi cá ở nước ngọt đồng thời có mối tương quan chặt chẽ giữa nồng độ
Orthophosphate và Chlorophyll-a trong 12 ao nuôi có bón phân.Và theo Boyd
(1996), ở ao nước mềm có cho ăn, việc bổ sung Canxi sẽ làm giảm Phosphate
hoà tan thông qua việc hình thành kết tủa Calcium phosphate và điều này sẽ
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
15
làm hạn chế sự phát triển của tảo. Còn ion Aluminum có tác dụng tốt trong
việc kết tủa Phospho ở cả ao nước cứng và nước mềm.
Ngoài ra, theo Guilford và Hecky (2000) tổng kết các dữ liệu nghiên cứu từ cả
hai môi trường nước ngọt và nước mặn nhận thấy khi tỷ lệ phân tử gam
N:P>50, lúc đó Phospho là nhân tố giới hạn, với tỷ lệ phân tử gam N:P<20 thì
Nitrogen là nhân tố giới hạn. Tỷ lệ giữa N:P trung gian giữa 20 và 50 thì không
thể xác đònh nhân tố nào giới hạn tảo một cách rõ ràng.
Như vậy, trong phần lớn các thuỷ vực Phospho và Nitrogen là 2 nhân tố dinh
dưỡng dùng để hạn chế sự phát triển của tảo mà trong đó phần lớn người ta
dùng Phospho là nhân tố giới hạn chủ yếu (Hutchison, 1967; Edmondson, 1969)
2.3. Các chất kết tủa Phospho
Theo Welch (1980), để hạn chế sự phát triển của tảo ở các thuỷ vực nước mềm
có thể sử dụng Al
2
SO
4
nhằm kết tủa Phospho. Còn theo Wu và Boyd (1990),
3-
+ Al
2
(SO
4
)
3
-> 2AlPO
4
+ 3SO
4
3-
2.3.2. CaSO
4
CaSO
4
cũng làm giảm quá trình phú dưỡng thực vật bằng việc kết tủa Phospho.
Mặt khác, dùng CaSO
4
có thể hạ bớt pH vì canxi kết tủa carbonate.
2PO
4
3-
+ CaSO
4
-> Ca
3
2
có tác dụng kết tủa tốt hơn CaHCO
3
.
2PO
4
3-
+ 3Ca(HCO
3
)
2
-> Ca
3
(PO
4
)
2
+ 6CO
2
+ 3 H
2
O
2PO
4
3-
+ 3Ca(OH)
2
-> Ca
3
(PO
17CHƯƠNG 3
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu thí nghiệm
• Dụng cụ và trang thiết bò:
• Bể Composite 500 L
• Xô nhựa 20 L
• Hệ thống sục khí
• Dụng cụ đo độ mặn
• Chai nhựa 1 L
• Cốc thuỷ tinh
• Ống đong nhựa 50, 100 ml
• Lame, Lamell
• Ống nhỏ giọt, ống hút
• Lọ nâu 5 ml
• Lưới phiêu sinh 27 µm
• Kính hiển vi
• Buồng đếm thực vật
• Linh tinh
3.2. Hoá chất
• Formol 38%
• Dung dòch Walne
• KH
2
PO
4
và NH
4
3-
là 0,005 ppm ở bể nước lợ
• Nghiệm thức 2: Nồng độ PO
4
3-
là 0,05 ppm ở bể nước lợ
• Nghiệm thức 3: Nồng độ PO
4
3-
là 0,1 ppm ở bể nước lợ
• Nghiệm thức 4: Nồng độ PO
4
3-
là 0,15 ppm ở bể nước lợ
• Nghiệm thức 5: Nồng độ PO
4
3-
là 0,2 ppm ở bể nước lợ
Bố trí thí nghiệm
• Bể bố trí : 15 bể Composite 500 L, không có lót đất ở đáy bể.
• Nguồn nước: Loại bỏ Phospho trong nước máy bằng cách dùng Al
2
(SO
4
)
3.4.2.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu khả năng ứng dụng các biện pháp hoá học
để điều khiển sự phát triển của tảo trong bể nuôi tôm Sú
Thí nghiệm gồm 2 phần:
Thí nghiệm dẫn: Khảo sát khả năng kết tủa Phospho của các chất hoá học
khác nhau trong bể nước lợ.
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nghiệm thức và 3 lần lặp lại
• Nghiệm thức 1: Dùng CaSO
4
kết tủa hoàn toàn Phospho ở bể nước 15%o
(2,15 ppm CaSO
4
kết tủa 1 ppm Phospho)
• Nghiệm thức 2: Dùng Ca(OH)
2
kết tủa hoàn toàn Phospho ở bể nước 15%o
(1,17 ppm Ca(OH)
2
kết tủa 1 ppm Phospho)
• Nghiệm thức 3:Dùng Al
2
(SO
4
)
3
kết tủa hoàn toàn Phospho ở bể nước 15%o
(1,8 ppm Al
2
(SO
4
kết tủa 1 ppm Phospho)
• Nghiệm thức 2: Dùng Ca(OH)
2
kết tủa Phospho ở bể nuôi tôm sú
(1,17 ppm Ca(OH)
2
kết tủa 1 ppm Phospho)
• Nghiệm thức 3: Dùng Al
2
(SO
4
)
3
kết tủa Phospho ở bể nuôi tôm sú
(1,8 ppm Al
2
(SO
4
)
3
kết tủa 1 ppm Phospho)
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
20
• Nghiệm thức 4: Không dùng biện pháp kỹ thuật kiểm soát sự phát triển
của tảo trong bể nuôi tôm Sú.
Bố trí thí nghiệm
• Tổng số bể gồm 12 bể (500 L/bể), có lót một lớp đất bên dưới đáy bể dày
khoảng 5 cm.
• Nguồn nước: Pha nước máy với nước biển (80-100%o) thành nước lợ
2
1 ngày/lần
1 ngày/lần
II 1
2
3 ngày/lần
3ngày/lần
III 1
2
3 ngày/lần
3 ngày/lần
Thí nghiệm 1
kết thúc
IV 2 1tuần/lần
V - VIII
2 1 tuần/lần
Mẫu thu vào buổi sáng (khoảng 7-8 giờ).
Thu mẫu đònh tính
Dùng ca múc nhiều điểm trong bể cho vào xô 20 L. Sau đó cho lượng nước qua
lưới phiêu sinh (27 µm). Mẫu được thu vào lọ nhựa 110 ml, cố đònh mẫu bằng
formol 2-4%.
Thu mẫu đònh lượng
Dùng ca múc nhiều điểm trong bể cho vào xô nhựa 20 L. Sau đó khuấy đều và
cho vào bình 1 L để dự trữ mẫu, cố đònh mẫu bằng formol 2-4%.
Phân tích mẫu
Phân tích đònh tính
Chỉ tiêu Dụng cụ Chu kỳ thu mẫu Phương pháp
phân tích
pH Máy đo pH Theo dõi hàng ngày
- Sáng: 7 giờ 30
- Chiều: 1 giờ 30
Lấy số liệu trực
tiếp từ máy đo pH
Nhiệt độ Nhiệt kế Theo dõi hàng ngày
- Sáng: 7 giờ 30
- Chiều: 1 giờ 30
Lấy số liệu trực
tiếp từ nhiệt kế
NO
2
-
Lọ nhựa 110 ml 6 ngày/lần Griess llosvay
NO
3
-
Lọ nhựa 110 ml 6 ngày/lần Salicylcate
Tổng Đạm
(TKN)
Chai nhựa 1 L 6 ngày/lần Indophenol blue
Tổng lân
(TP)
Chai nhựa 1 L 6 ngày/lần Molibden blue
Độ kiềm Chai nhựa 1 L 6 ngày/lần Chuẩn độ acid
Độ cứng Chai nhựa 1 L 6 ngày/lần Complexon
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
24
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
4.1.Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của Phospho lên sự phát triển của tảo
trong bể nước lợ
4.1. 1.Các yếu tố môi trường
4.1.1.1.Yếu tố thuỷ lý
Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng cho sự phát triển của thuỷ sinh vật nói chung và
tảo nói riêng. Nhiệt độ thay đổi theo mùa nên thành phần giống loài tảo cũng thay
đổi theo mùa. Trong đó, tảo Lục và tảo Lam sống ở nhiệt độ cao, tảo Silic sống ở
sâu, nhiệt độ thấp. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của tảo là 15-30
o
C (Trương
Ngọc An, 1993).
Bảng 4.1: Kết quả nhiệt độ của các nghiệm thức TN1
Nhiệt độ (
o
C) Nghiệm Hàm
thức lượng PO
4
3-
Sáng Chiều
1 0,005 ppm 28,4±1,58 30,6±2,01
nghiệm thức 5 có xu hướng cao hơn so với các nghiệm thức còn lại. Đồng thời
trong quá trình theo dõi, bể của hai nghiệm thức này có hiện tượng tảo tàn sớm
hơn so với nghiệm thức 1, 2 và 3. Sở dĩ như vậy là do hàm lượng phosphate trong
các bể của nghiệm thức 4 và 5 cao hơn so với các bể còn lại nên tảo phát triển
mạnh và chóng tàn hơn. Kết quả là pH của các bể này cao hơn các nghiệm thức
khác.
4.1.1.2.Yếu tố thủy hóa
Nitrite (NO
2
-
)
Nitrite là sản phẩm của sự biến đổi từ Amonia (NH
3
) và Amonium (NH
4
+
) do sự
tác dụng của vi khuẩn Nitromonas sp Khi tảo phát triển và tàn đi đều ảnh hưởng
đến hàm lượng NO
2
-
.
8.0
8.0
8.1
8.1
8.2
HèNH 4.2: th bin ng NO
2
-
gia cỏc nghim thc TN1
Qua hỡnh 4.2, hm lng NO
2
-
ca cỏc nghim thc trong thớ nghim tng i
thp v bin ng khỏc nhau gia cỏc t thu mu. Trong t 2, do hin tng to
phỏt trin mnh v tn i, quỏ trỡnh phõn hu xỏc to lm hm lng NO
2
-
tng
cao hn so vi t 1. Trong t 3, hm lng NO
2
-
cú khuynh hng gim xung
nhng sau ú ó tng tr li t 4 do to tip tc b tn i.
Xột cỏc nghim thc, hm lng NO
2
-
tng dn t NT1-> NT5. S d nh vy l
do to trong cỏc b ny cú khuynh hng phỏt trin theo hm lng phosphate.
Khi hm lng PO
4
3-
tng dn thỡ to phỏt trin mnh dn v chớnh s phõn hu
xỏc to lm cho hm lng NO
2
-
qu, hm lng NO
3
-
t 2 cao hn t 1. Trong t 3, to bt u phỏt trin tr
li v hp thu NO
3
-
cho quỏ trỡnh quang hp nờn hm lng NO
3
-
bt u gim
xung. Cui cựng t 4, hm lng NO
3
-
li tng tr li. 0.000
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
ẹụùt 1ẹụùt 2ẹụùt 3ẹụùt 4
Nong ủoọ (ppm)
NT1
NT2
NT3
NT4
cuối thí nghiệm. TAN là thành phần dinh dưỡng quan trọng đối với đời sống của
tảo. Chính vì vậy khi tảo phát triển mạnh thì hàm lượng đạm này được tảo hấp thu
nên đã giảm dần vào cuối đợt thu. Ở nghiệm thức 4 và nghiệm thức 5 do hàm
lượng PO
4
3-
và NH
4
+
cao hơn so với các nghiệm thức còn lại nên tảo ở các bể này
phát triển mạnh.Chính vì vậy hàm lượng TAN ở hai nghiệm thức này đã giảm
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
Ñôït 1 Ñôït 2Ñôït 3Ñôït 4
Noàng ñoä (ppm)
NT1
NT2
NT3
NT4
NT5
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800