2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ SẢN
*** CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TRỌNG ĐIỂM CẤP NHÀ NƯỚC GIAI ĐỌAN 2001 – 2005
“ khoa học và công nghệ phục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa
nông nghiệp và nông thôn “ ( Mã số KC. 07 )

B ÁO C ÁO T ỔNG K ẾT CHUY ÊN Đ Ề
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
CHẾ TẠO THIẾT BỊ KHAI THÁC TÔM SỐNG KIỂU LƯỚI
KÉO PHỤC VỤ MÔ HÌNH NUÔI TÔM THƯƠNG PHẨM
THÂM CANH QUI MÔ TRANG TRẠITHUỘC ĐỀ TÀI TRỌNG ĐIỂM CẤP NHÀ NƯỚC:
“NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐỒNG BỘ
CÁC THIẾT BỊ PHỤC VỤ MÔ HÌNH NUÔI TÔM THƯƠNG PHẨM
THÂM CANH QUI MÔ TRANG TRẠI”
( Mã số :KC.07.27 )

Chủ nhiệm đề tài : - PGS.TS Phạm Hùng Thắng
Cộng tác viên : - Th.S Nguyễn Duy Toàn
- Th.S Vũ Kế Nghiệp


tấn/ha/năm với mô hình nuôi tôm thâm canh trong ao hay b
ể ximăng ở Nhật Bản
[14].
Năm 2003 tổng sản lượng tôm nuôi thế giới đạt 1.655.800 tấn so với năm
2002 tăng 25,44 % (1.320.000 tấn) [44]
Bảng 1.1: Sản lượng tôm nuôi trên thế giới, năm 1997-2003
Năm 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
Sản lượng
(ngàn tấn)
945.916

1017.117 1094.345 1143.072

1270.875

1320

1655.8
[44]4

Năm 2003 sản lượng tôm nuôi đạt
1.655,8
nghìn tấn (tăng 51.30 % so với
năm 1999), nhưng sản lượng tôm sú trong 3 năm 2000, 2001 và 2002 tương ứng
lại giảm là 618,178 (54%); 615,167 (48.4%) và 514,887 (39%) nghìn tấn, nguyên
nhân là bệnh tật và giá tôm sú đang hạ rất nhiều so với tôm he trắng. Ở các nước
Đông Bán Cầu, từ năm 1993 đến năm 2000, Thái Lan dẫn đầu thế giới về sản

1200
1400
1600
1800
1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
1000 mt
OTHERS
CHINA
VIET NAM
INDIA
ECUADOR
INDONESIA
THAILAND

5

Hiện nay, những nước như Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ, Hàn Quốc,
Ecuador và Mêxicô là những quốc gia có nghề nuôi tôm phát triển nhất. Qua tham
khảo một số tài liệu của FAO, để thu hoạch tôm nuôi công nghiệp, các quốc gia trên
đang sử dụng bơm hút ly tâm, lưới rùng kết hợp điện và một số thiết bị truyền thống
như chài, lưới quét có túi….

Hình 1-2: Thu hoạch tôm nuôi thâm canh ở Hàn Quốc [22]
A2. Tình hình sử dụng điện vào khai thác thủy sản ở thế giới
Đã có nhiều công trình nghiên cứu và thử nghiệm sử dụng điện trong khai thác
thuỷ sản, áp dụng chủ yếu là nước ngọt - lợ (Nồng độ muối thấp), việc nghiên cứu
thử nghiệm điện trong khai thác tôm biển do các học giả Liên Xô tiến hành ở Việt
Nam (
thập kỷ 80 của thế kỷ XX- nguồn từ Viện nghiên cứu Hải sản, Hải Phòng)
song chưa có tài liệu nào được công bố. Đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu sử dụng


Thông số kỹ thuật của EFM300
:
Điện áp đầu vào: 24 volt DC, ở dòng 15 A
Công suất ra: 300 watts (nominal)
Điện áp xung: 100–600 V (Xung một chiều được chọn với
khoảng cách 100 V cho mỗi bước)
Tần số làm việc: 10–250 Hz
Kích thước điện cực: + Tiêu chuẩn: 450 mm đường kính.
+ Nhỏ: 200 mm đường kính.

Hình 1-3: Đánh cá bằng xung điện
A.2.2 Sử dụng điện vào khai thác tôm
Để có thể tiến hành khai thác tôm vào ban ngày đạt hiệu quả, các nhà khoa
học nghề cá của Liên Xô, Mỹ cũng như nhiều nước khác đã tiến hành nhiều thí
nghiệm sử dụng xung điện trong việc kích thích và xua đuổi tôm bật khỏi đáy.

7

Các nhà khoa học Liên Xô cho biết tại Mỹ khi dùng lưới kết hợp sử dụng xung
điện làm tăng hệ số đánh bắt tôm lên 2,5 lần. Lưới điện để đánh tôm ban ngày của
Liên Xô có cấu trúc 32,5 m được trang bị một máy phát xung và các điện cực (4-
hình vẽ). Máy phát xung là một hộp hình trụ có kích thước 200 x 1.100 mm, trong
đó có đặt khối (Block) điện tử và khối nguồn.
Khối điện t
ử gồm một máy phát xung điện có các thông số sau:
• Tần số phát xung, Hz: 2-4
• Công suất phát xung, Kw: 100
• Điện áp nguồn (DC), V: 20
Khối nguồn là một hộp chứa bộ acqui loại KHP-10A, khối lượng tổng cộng

giố
ng nhân tạo, cải tiến kỹ thuật nuôi tôm với các hình thức khác nhau như: quảng
canh cải tiến, bán thâm canh, thâm canh và sự phát triển mạnh mẽ của các hoạt
động dịch vụ thủy sản.
Việc chủ động sản xuất tôm giống nhân tạo là một trong những tiền đề cơ
bản cho sự phát triển nuôi tôm thâm canh ở nước ta. Mở rộng diện tích nuôi tôm,
từng bước chuyển dần lên hình thức nuôi tôm bán thâm canh và thâm canh để
đạt
năng suất cao
+ Miền Bắc:
Trước năm 1975 diện tích nuôi tôm nước lợ mới đạt 15.000 ha [11] nhưng
chủ yếu là hình thức nuôi quảng canh truyền thống và quảng canh cải tiến, thời gian
gần đây do việc vận chuyển thành công tôm giống ở các tỉnh phía nam ra và việc
thực hiện thành công mô hình nuôi tôm bán thâm canh ở miền Bắc của Viện Hải
sản Hải Phòng đã góp phần đưa diện tích nuôi tôm
đến năm 1998 đạt 30.680 ha
[13], góp phần làm thay đổi thực trạng nghề nuôi tôm ở miền Bắc từ quảng canh
truyền thống lên quảng canh cải tiến và bán thâm canh
9

+ Miền Nam:
Có tiềm năng lớn nhất về diện tích vùng nước lợ và rừng ngập mặn tạo điều
kiện thuận lợi cho nghề nuôi tôm. Trước năm 1975 diện tích nuôi tôm vùng Đồng
bằng Sông Cửu Long mới đạt khoảng 70.000 ha [11] và hình thức nuôi cũng rất đơn
giản: đào kênh, đắp bờ nuôi theo hình thức quảng canh cổ truyền để khai thác tôm
cá tự nhiên.
Nghề nuôi tôm Đồng bằng Sông C

Diện tích
(Ha)
Năng suất trung
bình (Tấn/ha)
Sản lượng
(Tấn)
1990 96.060 0,30 32.746
1991 104.689 0,30 35.835
1992 122.863 0,30 37.400
1993 148.763 0,30 42.020
1994 176.427 0,30 47.466
1995 216.658 0,30 55.593
1996 235.995 0,20 49.749
1997 232.851 0,20 49.298
1998 249.395 0,20 54.853
1999 253.150 0,20 58.996
2000 226.407 0,46 104.519
2001 276.500 0,56 155.000
2002 300.000 0,60 180.000
2003 323.529 0,67 220.000
[44]Nhìn chung nghề nuôi tôm ở Việt Nam đã và đang đạt được những thành tựu
đáng khích lệ, song hiện vẫn còn rất nhiều tồn tại chưa được giải quyết thỏa đáng đã
làm hạn chế kết quả và hiệu quả nghề nuôi tôm của chúng ta.
B2. Các hình thức nuôi và thu hoạch tôm thương phẩm ở Việt Nam
• Nuôi quảng canh truyền thống:
Đây là hình thức nuôi chủ yếu tập trung ở các t
ỉnh phía Bắc và Nam Bộ, một

Các ao nuôi bổ sung thêm giống, mật độ giống 3÷4 con/m
2
, thường cho thêm thức
ăn nhân tạo hay cá tươi 1÷2 lần/ngày. Công tác quản lý ao được tăng cường, đáy ao
thường được cải tạo, cày xới và bón phân vào đầu mùa vụ nuôi. Năng suất tôm nuôi
theo hình thức quảng canh cải tiến hiện nay ở nước ta còn thấp khoảng 200-
300kg/ha.
Thu hoạch cũng chủ yếu dùng lờ, đó (thắp đèn) thu vào ban đêm thời gian
thu hoạch kéo dài hàng tháng, sau cùng là tháo đìa theo con nước, như trình bày ở
trên.

12

• Nuôi bán thâm canh:
Tập trung chủ yếu ở Nam Trung Bộ và Nam Bộ. Đây là hình thức nuôi thích
hợp với điều kiện nước ta hiện nay nên phát triển rất nhanh chóng. Các ao nuôi thả
giống với mật độ 5÷15 con/m
2
. Diện tích ao từ 0,2÷1 ha trung bình 0,5 ha, thời gian
nuôi từ 3÷5 tháng, năng suất bình quân 0,8÷2 tấn/ha/năm, cá biệt có nơi 5
tấn/ha/năm.
Thu hoạch bằng các công cụ chuyên dụng như lưới rùng, lưới vét có túi hoặc
chài, thời gian thu hoạch đã được rút ngắn đáng kể so với trước kia, sau cùng là tháo
đìa theo con nước (ban đêm).

Hình1-6: Thu hoạch tôm nuôi bằng chài tay [19]
• Nuôi thâm canh:
Hình thức nuôi thâm canh ở nước ta bắt đầu từ năm 1989 do công ty liên
doanh VATECH thực hiện tại miền Trung. Tuy nhiên, cho đến nay diện tích nuôi
thâm canh không nhiều, do đây là hình thức nuôi tiên tiến đòi hỏi trình độ kỹ thuật 14

Hình 1-7: Tôm Sú và tên gọi các bộ phận trên thân

Bảng 1-3: Tên gọi các bộ phận tôm Sú-Penaeus Monodon (P.monodon)
1 Vỏ đầu ngực (Carapace)
2 Đốt bụng (Abdominal segment)
3 Đốt bụng thứ 6 (6th A,s.)
4 Đốt đuôi (Telson)
5 Chân đuôi (Uropod)
6 Chân bò hay chân ngực (Pereiopod)
7 Chân bơi hay chân bụng (Pleopod)
8 Chủy (Rostrum)
9 Râu A1 (Antennula)
10 Vẫy râu (Antennal scale)
11 Chân hàm 3 (3rd maxilliped)
12 Râu A2 (Antenna) Hình 1-8 Các thông số đo kích thước cơ bản của Tôm Sú
1. Chiều dài chủy (RL-Rostrum Length): Khoảng cách giữa mũi chủy và
mép sau hốc mắt trên vỏ đầu ngực
2. Chiều dài vỏ đầu ngực (CL-Carapace Length): Khoảng cách giữa mép

=7-8.
Sau khoảng thời gian nuôi từ 3,5 -5 tháng, người nuôi tiến hành thu hoạch, lúc
này trọng lượng cá thể
tôm (bình thường) G= 15-50gam, tương ứng với khoảng 80
con - 20con/1kg, năng suất trung bình đạt từ 1.500kg- 10.000kg x vụ/ha. Một năm
có thể nuôi từ 1 vụ đến 3 vụ (có thể nuôi 2 năm/ 7 vụ), song qua điều tra nghiên cứu
mùa vụ nuôi ở trong nước và ngoài nước, các nhà khoa học cũng như các nhà quản
lý khuyến cáo nên nuôi 1 vụ - 2 vụ/1 năm là tốt nhất, với thời gian còn lại mới có
điều kiện cải tạo ao nuôi cũ
ng như môi trường xung quanh nhất là nguồn nước nuôi,
đặc biệt nhất là cho đất nghỉ - một khái niệm không mới song hiểu và thực hiện
được lại là vấn đề hoàn toàn chẳng dễ.
Đặc điểm sinh học quan trong nhất của tôm nói chung và tôm sú nói riêng là
kiếm mồi và di chuyển chủ yếu vào cuối ngày và ban đêm (Tôm đi chạng vạng, cá
đi rạng đông), nên khai thác tôm trong tự nhiên chủ yếu được tiến hành vào ban
đêm. Ban ngày tôm vùi mình trong bùn (bùn cát
), việc khai thác tôm ở tự nhiên
bằng phương pháp truyền thống không sử dụng điện hầu như không tiến hành vào
ban ngày vì hiệu quả rất thấp.

16

Mặt khác, khi tôm đang di chuyển nếu gặp nguy hiểm (hay cảm nhận thấy có
sự nguy hiểm) là tôm lập tức chui xuống bùn, bởi thế việc khai thác tôm bằng lưới
kéo vào ban đêm còn phải kèm theo xích lùa đặt trước giềng chì một khoảng cách
thích hợp để xua đuổi tôm bật khỏi đáy.
C2. Cơ sở lý luận sử dụng xung điện vào thu hoạch tôm nuôi công nghiệp
Việc phát minh ra điện tích và dòng
điện đã đem đến cho con người một
nguồn năng lượng mới cùng những thiết bị, máy móc chính xác tinh vi, hiệu suất

dụng động điện lực, điện hóa và nhiệt trực tiếp, còn theo quan điểm sinh học - là
phản ứng của cơ thể khi chuyển qua nó một năng lượng điện.
Trong nghề khai thác thủy sản người ta sử dụng dòng điện liên tục hoặc dòng
xung một chiều và xoay chiều. Dưới tác dụng của dòng 1 chiều diễn ra sự phân cực
của tế bào và sự
tạo ra trong máu chất gây tê. Dòng xoay chiều làm tê liệt hệ thống
thần kinh, gây co giật cơ bắp, làm thương tổn hệ thống tuần hoàn máu và hô hấp.
Tác động sinh lý của dòng xoay chiều mạnh hơn dòng một chiều, dưới tác dụng của
nó các chức năng sống phục hồi chậm hơn và xác suất của hậu quả không có khả
năng phục hồi lớn hơn. Cường độ của trường đi
ện yếu ở một số bậc thấp hơn cường
độ của điện trường mạnh.
Phản ứng của cá/tôm dưới sự tác động của trường điện yếu được hình thành
trên cơ sở của sự truyền và tạo ra thông tin trong các hệ thống sinh học và liên quan
với các quá trình tác động tương hỗ của các cấu trúc phân tử với trường điện từ. Khi
tác độ
ng vào hệ thống thần kinh những tín hiệu điện yếu có thể tạo ra sự ức chế
hoặc kích thích các phần riêng biệt của nó. Trong trường hợp riêng, trường điện yếu
thích hợp để thu nhận ở cá sự tê điện (gây mê điện) - như một quá trình ức chế ở vỏ
đại não, và để mô phỏng trường điện sinh học .
Khác với trường đ
iện mạnh, trường điện yếu có thể gây tác động năng lượng
cũng như thông tin đối với cá, có nghĩa là sự điều khiển tác động của các trường
này đôi khi phụ thuộc vào nội dung thông tin của tín hiệu điện.
Cường độ tác dụng của trường điện lên cá phụ thuộc vào cường độ dòng điện
truyền qua thân cá, điện áp và độ dài của s
ự tác dụng.
Tác dụng của dòng điện lên cá thường được đánh giá bằng điện áp quy ước
của thân cá: Ul =El
p19

CHƯƠNG 2
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
2.1.1 Địa điểm nghiên cứu:
+ Phòng thí nghiệm Điện VTĐ, khoa Khai thác Thủy sản
+ Trại thực nghiệm NUFU, trại thực nghiệm NTTS Cửa Bé và đìa nuôi tôm của hộ
ông Hồ Văn Út-Cửa Bé, Bình Tân.
2.1.2 Thời gian nghiên cứu:
Do tính chất mùa vụ của đối tượng nên thời gian thực hiện đề tài được tiến
hành từ 01/05/2004 đến 30/10/2004
2.2 Đối t
ượng nghiên cứu:
2.2.1 Thiết bị tạo xung điện
2.2.2 Tôm sú nuôi (trọng lượng từ 15 gam / con trở lên ~67con/kg )
2.3 Nội dung nghiên cứu
2.3.1 Thiết kế và chế tạo thiết bị tạo xung điện áp (có tần số xung f =2-8 hz
và điện áp ra từ 100-700volt)
Trên cơ sở tham khảo tài liệu trong và ngoài nước, sơ đồ khối của thiết bị tạo
xung điện áp
được thiết kế như hình 2-1.


Mục đích của việc dùng xung điện áp kích tôm là dùng xung điện v
ới điện áp
thích hợp để giật tôm, làm chúng đau, hoảng sợ bật khỏi nơi trú ẩn và chui vào lưới.
Qua tham khảo tài liệu của Liên Xô, Mỹ, Đài Loan, chọn dải điện áp thử nghiệm từ
100, 200, 300, 400, 500, 600 và 700 volt, mức chênh lệch <100 volt cho mỗi bước
thay đổi điện áp sẽ rất khó quan sát thấy sự phản ứng của tôm tương ứng với mức
thay đổi điện áp này.

2.3.1.3 Xác định tần số phát xung:
Qua tham khảo tài liệu của Liên Xô, Mỹ, Đài Loan, chọn dải tần số phát
xung là: 2, 3, 4, 5, 6, 7 và 8 Hz để tiến hành thử nghiệm.

Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý làm việc của thiết bị
V1: Nguồn điện Acqui 12 volt
D2, D3, D4 và D5 Diot thường
D1 Diot có điều khiển (Thyristor)
C1, C2, C3 và C4 Tụ điện
Q1, Q2 Transitor
T1, T2 Biến áp
R2, R3, R4 và R5 Điện trở

Khối biến đổi dòng điện một
chiều thành xoay chiều

21
Hình 2-3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mạch tạo xung điện áp kích tôm


C
Dòng điện ở
bán kỳ dương
Dòng điện ở
bán kỳ âm
Hai đầu a, b
được gắn trên
giềng chì
Bộ nguồn
và biến đổi
dòng 1C sang
xoay chiều 22

2.4 Bố trí thí nghiệm:
2.4.1 Sử dụng các bể Composit (1,4m x 1m x 1,m), trại thí nghiệm NUFU,
chứa nước lợ nuôi tôm (nồng độ muối S=15-35
0
/
00
, độ pH=7-8), tôm sú (20-
30gam/con) Bể số 1
S=15
0
/

S=35
0
/
00
,
Bể số 6

Trong mỗi bể đều thả 0,5 kg tôm sú loại ~ 20-30gam/con (~ 15 con/m
2
) Hình 2-4: Hệ thống bể TN xác định khoảng cách tác động của xung điện

đến tôm
23
Hình 2-5: Gậy gắn điện cực để xác định khoảng cách tôm phản ứng với điện


10m)
Hình 2-7: Hệ thống ao nuôi thử nghiệm P1-P16
Đây là ao chứa nước dự phòng (100m X 50m), được sử dụng để nhốt tạm
tôm thí nghiệm được thu từ đìa nuôi trong khoảng thời gian 3 ngày. Tôm thu hoạch
bằng thiết bị kích điện từ đây sẽ được nhốt bằng giai để theo dõi sức khỏe tôm sau
thu hoạch. Từ đó đánh giá ảnh hưởng của xung điện tác động đến sức khỏe c
ủa tôm.
Mỗi ao thả 10 kg tôm sú (loại 60-40 con/kg, tôm được thu từ đìa nuôi bằng
chài)
2.4.3 Sử dụng giai: (2m x 2m x 1,5m)

25

Giai: (Dụng cụ bằng lưới ruồi giống như chiếc màn mắc ngược được móc
vào 4 cọc, chủ yếu dùng để bảo quản tôm, cá bố mẹ và con giống ) Dùng nhốt tôm
sau thu hoạch, theo dõi sức khỏe của tôm khi đã có tác dụng của xung điện. G1
G3
G5
G7
G9
G11
G13
G15

G2
G4
G6
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Thiết bị tạo xung điện áp
3.1.1 Sơ đồ nguyên lý của thiết bị phát xung

Hình 3-1: Sơ đồ nguyên lý của máy phát xung
V1: Nguồn điện Acqui 12 volt
D2, D3, D4 và D5: Diode thường
D1: Diode có điều khiển (Thyristor)
C1, C2, C3 và C4: Tụ điện
Q1, Q2: Transistor
T1, T2: Biến áp
R2, R3, R4 và R5: Điện trở Khối biến đổi dòng điện một
chiều thành xoay chiều
Biến áp ra
Điều chỉnh tần số phát xung
Được gắn vào giềng chì của lưới
thu tôm