LUN ÁN TIN S NÔNG NGHIP
Nha Trang – 2010
Cái Ngc Bo Anh
NH HNG CA DINH DNG N SINH TRNG
QUN TH, CHT LNG CA BA LOÀI VI TO
(Nannochloropsis oculata, Isochrysis galbana và Tetraselmis
chui) VÀ LUÂN TRÙNG (Brachionus plicatilis)
Chuyên ngành: Nuôi thy sn nc mn, l
Mã s: 62 62 70 05
LUN ÁN TIN S NÔNG NGHIP NGI HNG DN KHOA HC:
GS Helge Reinertsen
TS Nguyn Hu Dng i
Cô và các bn đng nghip Khoa Nuôi trng Thy sn, Vin Công ngh Sinh hc
và các Phòng, Ban thuc Trng i hc Nha Trang đã h tr tôi trong lúc tin
hành nghiên cu.
tài nghiên cu nà
y nm trong khuôn kh D án NUFU Pro.37/2002. Tôi
xin chân thành cm n Ban iu hành D án: c Giáo s Nguyn Trng Nho, Giáo
s Helge Reinertsen, Phó Giáo s Nguyn ình Mão, Phó Giáo s Li Vn Hùng,
Tin s Nguyn Hu Dng, các thy cô giáo đã ging dy và truyn đt nhiu kin
thc chuyên ngành quý báu: Giáo s Maria Teresa Dinis, Tin s Kjell Inge Reitan,
Tin s Trine Galloway, Tin s Luis C
onceicao. Tôi rt cm n s giúp đ k thut
ca Thc s Randi Røsbak trong thi gian tp hun phân tích sc ký khí.
Tôi xin trân trng cm n các thy giáo hng dn: Giáo s Helge
Reinertsen đã tn tình hng dn, đc bit dành nhiu giúp đ trong các khóa tp
hun ti Trung tâm Sinh hc Thc nghim Bratt
Øra, Trondheim, Na Uy và Tin s
Nguyn Hu Dng, ngi đã trc tip khuyên bo và giúp đ gii quyt khó khn
trong sut quá trình nghiên cu ti Trung tâm Nghiên cu Ging và Dch bnh
Thy sn, i hc Nha Trang.
Li nói không đ đ th hin ht lòng bit n ca tôi đi vi gia đình – ba
m, các anh ch và v, nhng ngi đã nâng đ tôi v mt vt cht và tinh thn t
bao lâu nay, đc bit trong thi gian thc hin đ tài nghiên cu. iii
CÁC CH VIT TT VÀ KÝ HIU
MC LC
M U 1
Chng I. TNG QUAN 4
1.1. Xu hng phát trin nuôi trng thy sn trên th gii và Vit Nam. 4
1.2. Vai trò ca vi to đi vi nuôi hi sn 8
1.2.1. Vi to đi vi nuôi đng vt thân mm. 9
1.2.2. Vi to đi vi nuôi tôm he 10
1.2.3. Vi to đi vi nuôi cá bin. 11
1.2.3.1. Vi to làm “môi trng nc xanh” 11
1.2.3.2. Vi to là thc n cho các loài làm thc n sng cho u trùng cá
bin 11
1.3. Tình hình nghiên cu vi to phc v nuô
i hi sn 17
1.3.1. Các loài vi to đang đc nuôi ph bin phc v sn xut ging
nhân to các loài sinh vt bin. 17
1.3.2. Các yu t nh hng đn sinh trng qun th và cht lng
dinh dng vi to 21
1.3.2.1. Nhit đ 22
1.3.2.2. mn 23
1.3.2.3. pH 23
1.3.2.4. Ch đ khuy đo 23
1.3.2.5. Ánh sáng 24
1.3.2.6. Mui dinh dng 24
1.3.3. Nghiên cu v vi to phc v nuô
i hi sn Vit Nam. 27
1.4. Tình hình nghiên cu nuôi luân trùng Brachionus plicatilis 28
1.4.1. Các yu t nh hng đn sinh trng qun th và cht lng
dinh dng ca luân trùng 28
1.4.1.1. Các yu t hu sinh 29
1.4.1.2. Các yu t vô sinh 31
qun th to Nannochloropsis oculata 60
3.1.2. nh hng ca vic b sung CO
2
đn sinh trng qun th to
Nannochloropsis oculata 64
vi
3.1.3. nh hng ca cht lng phân bón đn sinh trng qun th
và giá tr dinh dng ca to Nannochloropsis oculata 68
3.2. nh hng ca dinh dng đn sinh trng qun th và cht lng
ca to Isochrysis galbana 73
3.2.1. nh hng ca nng đ và dng mui ni t đn sinh trng
qun th to Isochrysis galbana 73
3.2.2. nh hng ca vic b sung CO
2
đn sinh trng qun th to
Isochrysis galbana 78
3.2.3. nh hng ca cht lng phân bón đn sinh trng qun th
và giá tr dinh dng ca to Isochrysis galbana 80
3.3. nh hng ca dinh dng đn sinh trng qun th và cht lng
ca to Tetraselmis chui 84
3.3.1. nh hng ca nng đ và dng mui ni t đn sinh trng
qun th to Tetraselmis chui 84
3.3.2. nh hng ca vic b sung CO
2
đn sinh trng qun th to
Tetraselmis chui 89
3.3.3. nh hng ca cht lng phân bón đn sinh trng qun th
và giá tr dinh dng ca to Tetraselmis chui 92
3.4. nh hng ca thc n đn sinh trng qun th và cht lng dinh
viii
DANH MC BNG
Bng 1.1. Mt đ (tb/mL) to cho n đi vi u trùng tôm he 10
Bng 1.2. Mc đ s dng ph bin ca các loài to trong sn xut ging
đng vt thân mm. 18
Bng 1.3. Mt s loài to đã th nghim làm thc n cho u trùng tôm he 19
Bng 1.4. Kh nng chu đng nhit đ ca mt s loài to nuôi 22
Bng 1.5. Công thc môi trng Walne và f/2 Guillard
25
Bng 1.6. Mt s công thc phân bón kt hp đ nuôi sinh khi vi to bin 26
Bng 3.1. Tc đ sinh trng qun th ca to N. oculata khi bón phân vi
ngun ni t dng nitrat NO
3
-
và amôn NH
4
+
4
tb/mL) to I. galbana khi bón phân vi ngun ni
t dng nitrat NO
3
-
và amôn NH
4
+
77
Bng 3.8. Giá tr pH và sinh trng qun th to I. galbana trong điu kin
sc khí bình thng và có b sung CO
2
79
Bng 3.9. Giá tr pH và sinh trng ca qun th to I. galbana khi nuôi bng
môi trng f/2 di dng hóa cht tinh khit và công nghip. 81
Bng 3.10. Hàm lng lipít và axít béo ca to I. galbana khi nuôi b 2 m
3
bón phân dng tinh khit và dng công nghip. 83
ix
Bng 3.11. Tc đ sinh trng qun th ca to T. chui khi bón phân vi
ngun ni t dng nitrat NO
3
-
và amôn NH
4
+
86
Bng 3.12. Mt đ t bào (10
t l trng trung bình ca qun th ca luân
trùng B. plicatilis khi cho n men bánh mì vi các mc cho n
khác nhau 111
Bng 3.21. Kt qu nuôi thu sinh khi luân trùng bng mt trong ba loài to
N. oculata, I. galbana, T. chui hoc men bánh mì S. cerevisiae 114
Bng 3.22. T l trng trung bình ca qun th luân trùng khi cho n to N.
oculata vi các mc b sung men bánh mì khác nhau 118
Bng 3.23. Tc đ sinh trng qun th luân trùng B. plicatilis khi cho n to
N. ocul
ata vi các mc b sung men bánh mì khác nhau 120
Bng 3.24. Hàm lng lipít và axít béo luân trùng khi cho n bng các loi
thc n khác nhau 125
x
DANH MC HÌNH
Hình 1.1. Vai trò ca vi to trong nuôi trng thy sn 8
Hình 1.2. Các pha sinh trng ca mt qun th vi to 21
Hình 2.1. Phân lp li các loài to nghiên cu trên môi trng thch 37
Hình 2.2. Các qun lc vi to thun khit đã phân lp trên đa thch đc
nhân ging trong bình tam giác 1 L đt trong t nuôi cy vô khun
(a) và cy chuyn sang bình cu 10 L (b) đt trong phòng kín có
khng ch nhit đ đ làm to ging cho thí nghim nuôi thu sinh
khi 38
Hình 2.
3. T bào to Nannochloropsis oculata 39
Hình 2.4. T bào to Isochrysis galbana. 40
Hình 2.5. T bào to Tetraselmis chui
41
Hình 2.6. Hình dng luân trùng phân lp đc t thy vc thuc tnh Khánh
B. plicatilis 49
Hình 2.14. S đ b trí thí nghim v nh hng ca to T. chui đn sinh
trng qun th và cht lng dinh dng ca luân trùng B.
plicatilis.
50
Hình 2.15. S đ b trí thí nghim v s dng men bánh mì đ nuôi luân
trùng B. plicatilis 51
Hình 2.16. S đ b trí thí nghim v phi hp s dng to và men bánh mì
đ nuôi luân trùng B. plicatilis 52
Hình 2.17. S đ b trí thí nghim v phi hp s dng to và men bánh mì
đ nuôi luân trùng B. plicatilis 54
Hình 2.18. Cm thit b chính ca h thng sc ký khí HP-6890
58
Hình 3.1. Sinh trng qun th luân trùng B. plicatilis khi cho n bng to N.
oculata. 99
Hình 3.2. Bin đng t l trng ca qun th luân trùng B. plicatilis khi cho
n bng to N. oculata 101
Hình 3.3. Sinh trng qun th luân trùng B. plicatilis khi cho n bng to I.
galbana. 103
Hình 3.4. Bin đng t l trng ca qun th luân trùng B. plicatilis khi cho
n bng to I. galbana 104
Hình 3.5. Sinh trng qun th luân trùng B. plicatilis khi cho n bng to T.
chui
105
Hình 3.6. Bin đng t l trng ca qun th luân trùng B. plicatilis khi cho
n bng to T. chui 107
xii
Hình 3.7. Hàm ôxy hòa tan thp nht trong ngày b nuôi luân trùng B.
plicatilis vi các mc cho n khác nhau 108
đt đ
c mc tiêu sn lng cá bin nuôi đã đ ra là vn đ gii quyt nhu cu con
ging. Trong nhng nm qua, Vit Nam đã nhp khu mt lng ln ging các loài
cá bin t các nc và lãnh th trong khu vc nh ài Loan, Trung Quc, Malaysia
và Indonesia. Vic nhp khu con ging không đm bo cho vic ch đng ngun
ging v s lng, cht lng và mùa v th nuôi; đng thi còn có nguy c di
nhp các tác nhân gây bnh mi làm gim hiu qu kinh t và nh hng đn kh
nng phát trin bn vng ngh nuôi trng hi sn ti Vit Nam
trong tng lai.
Trong quá trình sn xut ging nhân to các loài cá bin, sau khi u trùng s
dng ht noãn hoàng và bt đu chuyn sang s dng thc n ngoài, cn phi cung
cp ngay các loi thc n sng nh luân trùng, u tr
ùng giáp xác chân chèo, u
trùng các loài đng vt thân mm .v.v. Lng luân trùng cn cho giai đon ng
nuôi u trùng cá bin rt ln và ch có th gii quyt bng bin pháp nuôi thu sinh
khi vi thc n quan trng là các loài vi to hoc phi hp vi to và mt s loi
thc n khác. Hn na, nhu cu dinh dng cao ca u trùng cá bin, đc bit là
nhu cu lipít và axít béo thit yu đòi hi phi đ
c cung cp t thc n sng thông
qua chui thc n vi to – luân trùng/giáp xác chân chèo/Nauplius ca Artemia - u
trùng cá bin. Vi to là chìa khóa đu tiên giúp gii quyt vn đ sn xut ging
nhân to cá bin vi nhiu chc nng nh là ngun thc n quan trng đ nuôi sinh
2
khi và bo đm cht lng dinh dng ca luân trùng, to “môi trng nc xanh”
đ n đnh môi trng trong b ng nuôi u trùng cá bin, c ch vi khun gây
bnh, duy trì cht lng dinh dng thc n sng sau khi đa vào b ng nuôi u
trùng. Tuy nhiên, không phi loài vi to nào cng thc hin đc cùng lúc tt c các
vai trò. Ba loài vi to Nannochloropsis oculata (N. oculata), Isochrysis galbana (I.
galbana) và Tetraselmis chui (T. chui) đc xem là “b ba” phi hp thc hin tt
4. nh hng ca ba loài vi to N. oculata, I. galbana và T. chui và nm men
Saccharomyces cerevisiae (di đây gi tt là men bánh mì) đn sinh trng
qun th và cht lng dinh dng luân trùng Brachionus plicatilis.
Ý ngha khoa hc và thc tin ca lun án:
- Làm phong phú thêm các dn liu v đc đim sinh trng qun th, thành
phn hóa sinh ca ba loài vi to N. oculata, I. galbana và T. chui.
- B sung dn liu khoa hc v sinh trng qun t
h, thành phn hóa sinh ca
luân trùng B. plicatilis.
- Xây dng c s khoa hc cho vic gii quyt vn đ cung cp vi to cho các
c s sn xut ging hi sn có nhu cu đi vi ba loài N. oculata, I. galbana
và T. chui và vn đ cung cp luân trùng B. plicatilis cho các c s sn xut
ging cá bin ti Vit Nam.
Nhng đim mi ca lun án:
- Lun á
n là mt trong nhng công trình đu tiên Vit Nam nghiên cu cht
lng dinh dng ca ba loài vi to N. oculata, I. galbana và T. chui liên
quan đn yu t dinh dng nuôi qui mô ln - th tích 50 L và 2 m
3
.
- Lun án là mt trong nhng công trình đu tiên Vit Nam cung cp cn c
đ s dng vi to làm thc n nuôi luân trùng, hng đn gii quyt vn đ
đm bo s lng, cht lng thc n sng (gm vi to và luân trùng) cho
các c s sn xut ging cá bin Vit Nam.
nhiu châu lc khác. Cho đn thi đim hin ti, nuôi trng thy sn ni đa mc dù
vn chim sn lng ln vi các đi tng ch yu thuc h cá Chép nhng nuôi
hi sn vi đc đim d
in tích tim nng di dào và giá tr thng phm cao đc
d báo s phát trin vi tc đ nhanh [71].
Nuôi trng thy sn trên th gii đ
c d báo s tip tc phát trin theo các
hng chính sau [72]:
1. Thâm
canh hóa k thut nuôi.
5
Xu hng này din ra do áp lc cnh tranh din tích đt đai t các ngành
ngh khác, do vic khai thác din tích đt phi nông nghip phc v nuôi
trng thy sn b hn ch, do chi phí nhân công gia tng cng nh các chính
sách bo v môi trng ngày càng nghiêm ngt. Xu hng thâm canh hóa
đòi hi ngh nuôi trng thy sn phi thc s da vào tri thc, vn dng các
công c qun lý hin đi nh kho sát, nghiên cu sc ti ti đa ca thy
vc, giám sát cht lng nc, ng dng h thng thông tin đa lý (GIS) và
bn đ hóa.
2. a dng hóa đi tng nuôi; tìm kim các đi tng nuôi mi có giá tr cao.
Nhu cu sn phm thy sn cht lng cao các nc phát trin và phc v
du lch đang làm tng nhu cu đi vi nuôi
hi sn, nht là tôm, đng vt
thân mm và các loài cá bin. ây
là xu hng đang din ra Nht Bn và
các nc ông Nam Á nh Thái Lan, Indonesia và Vit Nam.
3. a dng hóa h thng nuôi và áp dng các k thut nuôi mi.
Xu hng này bao gm nuôi tng hp (liên kt nuôi thy sn vi các ngành
nông nghip khác trong cùng din tích) và phát trin các h thng nuôi bn
c giá tr trên 1 đn v khi lng sn phm cao hn nhiu
so vi các nc nuôi đa loài [20]. Do đó bê
n cnh vic tn dng ngun li và điu
kin t nhiên, nhiu nc châu Á, trong đó có Vit Nam đang có xu hng tng t
trng nuôi cá bin. Ngh nuôi cá bin đang đc tp trung chú ý, cho dù các nc
đang phát trin còn gp nhiu khó khn v mt k thut, trình đ công ngh còn
thp, cha hoàn toàn ch đng gii quyt con ging và thc n.
Vit Nam, xu hng phát trin mnh ngh nuôi hi sn đc th hin r
õ
chính sách ca Chính ph. Chng trình “Phát trin nuôi trng thy sn thi k
1999 – 2010” đt mc tiêu phn đu đn nm 2010 là: sn lng tôm sú – 360.000
tn; đng vt thân mm – 380.000 tn; cá bin nuôi – 200.000 tn. có đc sn
lng trên, mc tiêu v sn lng con ging cn đt là: tôm ging – 35 t con; giáp
xác ngoài tôm – 500 triu con; đng vt thân mm –
khong 11 t con và cá bin –
khong 400 triu con ging [28]. Tính đn nm 2007, các ch tiêu din tích và sn
lng v c bn đã đt đ
c, nhng đáng lu ý rng ch tiêu v sn lng cá bin
(200.000 tn) ch đt 15.000 tn, tng đng 7,5% mc tiêu đ ra [4]! Mt trong
nhng nguyên nhân ch yu đc ch rõ là cha gii quyt đ
c nhu cu con ging,
trong khi tim nng th trng ni đa cng nh xut khu đi vi mt hàng cá bin
7
rt cao. Vì th, ngh nuôi cá bin vn tip tc đc chú trng trong chin lc phát
trin nuôi trng thy sn đn nm 2020 ca Chính ph vi mc tiêu đc điu
chnh nh sau: sn lng cá bin đn nm 2015 là 150.000 tn và nm 2020 là
200.000 tn; sn lng con ging cá bin đn nm 2015 là 115 triu con và nm
2020 là 150 triu con [4]. Các gii phá
p tng hp đã đc đa ra đ thc hin mc
trùng/Nauplius ca Artemia hoc đc b sung trc tip thông qua “vt
mang” là luân trùng và Nauplius ca Artemia.
Các c s sn xut ging cá bin Vit Nam có th ch đng ngun thc n là
u trùng Nauplius ca Artemia nh sn phm trng ngh có sn trên th trng,
nhng vn phi t sn xut vi to và luân trùng. Vì vy,
vic nghiên cu gii quyt
khâu cung cp vi to và luân trùng bo đm s lng cng nh cht lng cho giai
đon bt đu n ngoài ca u trùng đc xem là chìa khóa mang li thành công
trong sn xut ging nhân to cá bin. T đó, góp phn gii quyt mt trong nhng
thách thc [19] ln là con ging đ phát trin ngh nuôi cá bin Vit Nam.
1.2. V
ai trò ca vi to đi vi nuôi hi sn.
Vai trò quan trng ca vi to đc khái quát hóa Hình 1.1.
Hình 1.1. Vai trò ca vi to trong nuôi trng thy sn [41].
Quá trình sn xut ging và nuôi thng phm các
đi tng thu sn đu cn
đn vi to nhng mc đ khác nhau. Vi to là ngun thc n thit yu cho giai
đon u trùng ca đng vt thân mm hai mnh v (đip, sò, vm ), chân bng (nh
bào ng, c hng…), giai đon u trùng ca mt s loài cá bin và tôm he cng
nh làm thc n nuôi đng vt ni (luân trùng, giáp xác chân chè
o, Artemia).
9
1.2.1. Vi to đi vi nuôi đng vt thân mm.
T nhng nm 1960, khi k thut nuôi u trùng đng vt thân mm đc phát
trin , to ti là ngun thc n quan trng mc dù nhiu gii pháp thay th đã đc
nghiên cu nh dùng men bánh mì, vi khun, thc n dng vi ht, to dng dch st,
dng bánh, to khô hay đông lnh [176]. Nhu cu s dng vi to làm thc n ch
to silic Haslea ostrearia phân b t nhiên trong ao vùng duyên hi phía tây nc
Pháp hoc nuôi thu sinh khi trong điu kin nhân to [141].
1.2.
2. Vi to đi vi nuôi tôm he.
Vi to thng đc cho vào b nuôi u trùng tôm he t giai đon còn noãn
hoàng đ khi va chuyn sang giai đon Zoea là có thc n ngay. Các loài to
thng dùng trong nuôi tôm he là Tetraselmis chui, Chaetoceros gracilis và
Skeletonema costatum. Do thc n a thích ca u trùng tôm chuyn dn t thc vt
giai đon Zoea sang đng vt giai đon Mysis nên lng to cho n gim dn.
Tuy nhiên, vn cn mt lng to nht đnh đ cho và
o b ng nuôi u trùng tôm
nhm n đnh cht lng nc. K thut nuôi tôm “trong cùng mt b” là k thut
trong đó to và u trùng đc nuôi chung. B nuôi đc đt ngoài tri và bón phân
đ to phát trin, đn lt to đc u trùng tôm s dng làm thc n. Ch đ cho
n to đi vi u trùng tôm he đc th hin Bng 1.
1.
Bng 1.1. Mt đ (tb/mL) to cho n đi vi u trùng tôm he [192].
Giai đon
Chaetoceros gracilis Tetraselmis chui
N5 – N6 60.000 0 – 15.000
Z1 100.000 – 120.000 30.000
Z2 120.000 35.000
Z3 120.000 35.000
M1 100.000 30.000
M2 75.000 20.000
M3 50.000 – 75.000 20.000
PL1 – PL5 20.000 – 75.000 5.000 – 20.000
Các loài to dùng làm thc n cho u trùng tôm he có đng kính t bào t
5µm (nh Isochrysis sp.) đn 10 – 20µm (nh Tetrselmis sp.). To có kích thc t
bào ln hn nh Prorocentrum micans (32×25µm) cng đã đc th nghim nhng
3.2. Vi to là thc n cho các loài làm thc n sng cho u trùng cá bin.
Các loài to bin là thc n tt nht đ nuôi luân trùng và nng sut nuôi có
th đt rt cao nu cung cp đy đ to. Vic nuôi luân trùng bng to đc thc
hin theo hai hình thc: gi c đnh th tích b nuôi to đ mt đ luân trùng tng
dn lên hoc gi c đnh mt đ luân trùng bng cách thêm to và
o theo s tng dn