BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
♣♣♣ TRẦN SƯƠNG NGỌC
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, NUÔI VÀ
SỬ DỤNG LUÂN TRÙNG NƯỚC NGỌT
(Brachionus angularis)
Chuyên ngành: Nuôi trồng Thủy sản nước ngọt
Mã số: 62 62 60 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ THỦY SẢN
Cần Thơ, 2012 Công trình được hoàn thành tại Bộ môn Thủy Sinh Học
Ứng Dụng, Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ.
Việc sản xuất một số loài cá nước ngọt như cá bống
tượng, cá rô đồng, một số loài cá cảnh nước ngọt thuộc giống
cá sặc (Trichogaster), cá ông tiên (Pterophytlum), cá dĩa
(Symphysodon aequifasciata axelrodi)… còn hạn chế do thiếu
loại thức ăn tươi sống thích hợp cho giai đoạn đầu phát triển
của cá đặc biệt các loài cá bột có kích thước nhỏ. Luân trùng
Brachionus angularis là loài luân trùng nước ngọt có kích
thước nhỏ (68-90 µm) có thể đáp ứng nhu cầu cung cấp thức
ăn cho cá bột góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất giống các
loài cá nước ngọt và nước mặn. Với tiềm năng ứng dụng cao
trong nghề nuôi thuỷ sản, việc nghiên cứu đặc điểm sinh học
cũng như hệ thống nuôi loài luân trùng này là rất cần thiết.
2. Mục tiêu của đề tài
Xây dựng quy trình nuôi sinh khối luân trùng nước ngọt
Brachionus angularis để ứng dụng trong ương nuôi cá góp
phần cải thiện năng suất và chất lượng giống các loài cá nước
ngọt ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Góp phần cung cấp cơ sở dữ liệu sinh học về đối tượng B.
angularis để đánh giá tiềm năng về nguồn thức ăn tự nhiên của
các thủy vực có liên quan. Qui trình nuôi sinh khối luân trùng
sẽ góp phần gia tăng năng suất cá giống của các trại giống
thủy sản. Việc vận dụng thành công luân trùng B. angularis
trong ương nuôi cá bống tượng mở ra triển vọng cung cấp đầy
đủ con giống có chất lượng cao đáp ứng nhu cầu nuôi tăng sản
loài cá có giá trị kinh tế cao này và một số loài cá nước ngọt
có giá trị kinh tế khác.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Luân trùng nước
(gồm 195 tài liệu, trong đó 18 tài liệu tiếng việt và 177 tài
liệu tiếng nước ngoài) 3
Chương 1
TỔNG QUAN
Chương này tập trung vào tìm hiểu và phân tích các nội
dung quan trọng như:
1. Một số đặc điểm sinh học của luân trùng: hình thái,
dinh dưỡng, sinh sản, bài tiết và điều hòa áp suất thẩm thấu.
2. Đặc điểm phân bố của luân trùng: phân bố theo mùa,
vùng địa lý, độ mặn, pH, mức độ dinh dưỡng của thủy vực và
các hệ sinh thái khác nhau.
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến vòng đời và hoạt động sống
của luân trùng: nhiệt độ, pH, độ mặn, thức ăn và giống loài
luân trùng.
4. Các điều kiện nuôi luân trùng: giống loài luân trùng,
điều kiện môi trường nuôi, thức ăn và cách cho ăn.
5. Các hệ thống nuôi luân trùng: giới thiệu các hệ thống
nuôi mẻ, bán liên tục, liên tục và hệ thống tuần hoàn kết hợp
với tảo và cá rô phi.
6. Sử dụng luân trùng: thành phần dinh dưỡng của luân
trùng và ứng dụng luân trùng trong sản xuất giống các động
vật thủy sản.
Từ tổng quan tài liệu cho thấy chưa có công trình nào
nghiên cứu hoàn chỉnh về các đặc điểm phân bố, sinh học sinh
+ Kênh, rạch (Rạch Ngỗng -quận Ninh Kiều và rạch Cái -
quận Cái Răng): nhận nguồn nước từ nhánh sông Hậu đổ vào
và ở sâu trong thành phố. Dinh dưỡng trong rạch nhận từ
nguồn nước thải sinh hoạt và từ chợ ven bờ.
+ Ao tự nhiên: Ao tự nhiên ở khu vực Quận Cái răng, đây
là hệ sinh thái nước tĩnh đặc trưng, lượng nước trong ao hầu
như không thay đổi trong thời gian dài.
+ Ao nuôi cá tra (Hậu giang): Ao nuôi cá đã được 7-8
tháng, mỗi ngày cho ăn một lần bằng thức ăn có độ đạm 20%,
khẩu phần ăn 1-2% trọng lượng thân, thay nước được tiến
hành hằng ngày.
+ Ao ương cá tra (Hậu giang): Ao mới thả cá nên chế độ 5
cho ăn rất đầy đủ (4lần/ngày), kết hợp với việc cải tạo ao, bón
phân.
+ Ruộng (Quận Cái răng, thành phố Cần thơ): Ruộng lúa
là thủy vực có mực nước thấp, đến mùa mưa thì nước từ các
kênh dẫn xung quanh dâng lên ngập mặt ruộng. Ruộng sau
mùa thu gặt nên các gốc rạ còn sót lại trên ruộng.
- Hệ sinh thái có pH thấp: các thủy vực tại khu vực Hòa
An, Tỉnh Hậu Giang bao gồm:
+ Ruộng: Ruộng sau thời gian thu hoạch, có sự phân hủy
của gốc rơm rạ còn sót lại trên mặt ruộng.
+ Ao nuôi vỗ cá bố mẹ cá rô đồng và cá điêu hồng: cá
nuôi được 2 năm. Bờ ao vừa mới được đắp cao nên làm rò rĩ
3
); T: tổng số cá
thể luân trùng đếm được; N: số ô đếm; A: diện tích ô đếm (1
mm
2
); V
cđ
: thể tích cô đặc (mL) và V
m
: thể tích thu mẫu ban
đầu (mL).
2.3.2 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và vòng đời của
luân trùng
2.3.2.1 Phương pháp phân lập và giữ giống luân trùng
Luân trùng Brachionus angularis thu từ ao ương cá tra
được phân lập dưới kính lúp bằng pipette, cho vào ống Falcon
với mật độ 1 con/ống để nuôi và cho ăn bằng tảo Chlorella với
mật độ 2 x 10
6
tế bào/ml/ngày.
Việc lưu giữ giống luân trùng được thực hiện trong ống
Falcon 50 ml, đặt trên giá quay vận tốc 4 vòng/phút, nhiệt độ
28
o
C, ánh sáng được cung cấp từ 2 ngọn đèn huỳnh quang
1,2m. Mật độ luân trùng là 2 con/ml được cho ăn bằng tảo
Chlorella cô đặc với mật độ 1-2 x 10
6
tế bào/ml. Sau 1 tuần
giữ giống mật độ luân trùng có thể đạt 200 con/ml và được sử
C và
34
o
C với 10 lần lặp lại. Luân trùng được cho ăn tảo Chlorella
(2 x 10
6
tế bào/ml). Quan sát luân trùng mỗi 30 phút dưới kính
lúp. Con cái sau khi sinh sản được chuyển đến cốc thủy tinh
mới có điều kiện nuôi tương tự, sau đó xác định số lượng con
non sinh ra.
2.3.2.2b. Ảnh hưởng của pH lên vòng đời của luân trùng
Nước xử lý được điều chỉnh pH bằng NaOH (0,1mol/L)
hoặc HCl (0,1mol/L) theo phương pháp của Mitchell &
Joubert (1986); Jin và Niu (2008) với các mức pH theo 5
nghiệm thức: pH= 5; 6; 7; 8 và 9. Luân trùng mẹ được thuần
hóa 12 giờ và nuôi trong môi trường nước có pH bằng với pH
ở các nghiệm thức (Jin và Niu, 2008). Sau đó, cá thể non vừa
mới nở được thu và bố trí thí nghiệm vào cốc thủy tinh chứa
800 µl nước với các mức pH tương ứng. Bố trí 10 lần lặp
lại/nghiệm thức.
2.3.2.2c. Ảnh hưởng của độ mặn lên vòng đời của luân
trùng
- Thí nghiệm thuần hóa: tiến hành trong ống Falcon thể
tích 50ml với mật độ luân trùng 50 con/ml gồm các nghiệm
thức: 0‰ (đối chứng), 1‰, 3‰, 5‰, 9‰ ứng với thời gian
thuần hóa 0, 5, 10,15, 20 và 25 giờ. Luân trùng được cho ăn
bằng tảo Chlorella với mật độ 60.000 tế bào/luân trùng/ngày.
Mật độ luân trùng được ghi nhận trước và sau thuần hoá và
sau 24 giờ.
o
C.
2.3.3.1 Ảnh hưởng của thức ăn đến quần thể B. angularis
2.3.3.1a Ảnh hưởng của mật độ tảo Chlorella
: gồm 4
nghiệm thức với 3 lặp lại theo lượng tảo cho ăn: 20.000;
40.000; 60.000 và 80.000 tế bào/luân trùng/ngày; cho ăn 1
lần/ngày với chế độ thay nước 25%/3 ngày.
2.3.3.1b Ảnh hưởng của lượng men bánh mì: gồm 5
nghiệm thức với 3 lặp lai theo lượng men bánh mì bằng 100%;
80%; 60%; 40% (công thức chuẩn của Suantika, 2000) và tảo
Chlorella với liều lượng 60.000 tế bào/mL (tốt nhất từ thí
nghiệm 2.4.1.1). Men bánh mì (xay trong máy xay sinh tố và
bảo quản 4
o
C) cho ăn 8 lần/ngày; chế độ thay nước 25%/3
ngày.
9
Công thức chuẩn Suantika (2000)
g men/ngày=0,0168 x D
0,415
x V
Với D: mật độ luân trùng (cá thể/mL), thể tích nuôi (L)
2.3.3.1c Ảnh hưởng của tỉ lệ kết hợp giữa men và tảo bánh
C. Mật độ luân trùng được bố trí ban đầu là
200 cá thể/mL, chế độ quản lý giống thí nghiệm 2.4.2
2.3.3.4 Ảnh hưởng của pH lên sự phát triển của B.
angularis
Thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức, 3 lần lặp
lại theo các giá trị pH sau: pH = 5; 6; 7; 8 và 9. NaOH và HCl
được sử dụng để điều chỉnh pH theo các nghiệm thức bố trí 10
(Mitchell và Joubert, 1986). Chế độ chăm sóc giống thí
nghiệm 2.4.2 ở điều kiện nhiệt độ 28
o
C. Nước nuôi luân trùng
chỉ được điều chỉnh pH vào ngày đầu thí nghiệm và được thay
(bằng nguồn nước đã điều chỉnh theo pH của nghiệm thức) với
tỉ lệ 25% mỗi 3 ngày.
2.3.3.5 Ảnh hưởng của độ mặn lên quần thể B. angularis:
Thí nghiệm bố trí gồm 4 nghiệm thức, lặp lại 3 lần theo các độ
mặn: 0‰; 1‰; 3‰ và 5‰. Phương pháp bố trí giống thí
nghiệm 2.4.2. Chế độ thay nước 30%/ngày.
2.3.3.6 Ảnh hưởng của tỉ lệ thay nước lên sự phát triển của
quần thể B. angularis: bố trí với 4 nghiệm thức tương ứng với
các chế độ thay nước khác nhau, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần
bao gồm: thay nước 25%/3 ngày; 10%/ngày; 20%/ngày và
30%/ngày. Thí nghiệm được tiến hành trong phòng với nhiệt
độ 28
)ln(ln
0
−
(Suantika, 2000)
Trong đó: µ: Tốc độ tăng trưởng;
t
N : Mật độ luân trùng tại
thời gian t (cá thể/ml);
0
N : Mật độ luân trùng ban đầu (cá
thể/mL); t: Thời gian nuôi (ngày)
- Tỉ lệ luân trùng mang trứng được xác định qua tỉ lệ con
cái mang trứng với tổng số cá thể trong mẫu.
- Kích thước luân trùng: chiều dài (không tính gai đầu và
gai đuôi) và chiều rộng (tại vị trí mà kích thước lớn nhất) được
đo dưới kính hiển vi vật kính 10.
Thí nghiệm được kết thúc khi mật độ luân trùng ở các
nghiệm thức giảm đáng kể.
2.4 Sử dụng luân trùng B. angularis trong ương cá bống
tượng
2.4.1 Bố trí thí nghiệm
2.4.1.1 Ảnh hưởng của các loại thức ăn khác nhau đến
sinh trưởng và tỉ lệ sống của cá bống tượng (Oxyeleotris
marmoratus) 1-10 ngày tuổi
Thí nghiệm được bố trí trong bể composite 100 lít với 3
nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần bao gồm:
- Nghiệm thức 1: Lòng đỏ trứng gà+bột đậu nành (1 trứng
gà+5g bột đậu nành /10.000 cá bột).
- Nghiệm thức 2: Luân trùng với mật độ 5 cá thể/mL
- Nghiệm thức 3: Lòng đỏ trứng-bột đậu nành (½ trứng
mật độ tương ứng của từng nghiệm thức.
2.4.2 Các thông số theo dõi
• Mật độ luân trùng được xác định 4 lần/ngày trước mỗi
lần cho cá bống tượng ăn.
• Tốc độ tăng trưởng về chiều dài theo ngày của cá bống
tượng: thu ngẫu nhiên trước và sau khi bố trí thí nghiệm 30
mẫu cá.
Tỷ lệ sống (TLS) của cá được xác định sau khi kết thúc
13
2.5 Phương pháp phân tích các yếu tố môi trường và xử lý
số liệu
• Nhiệt độ, pH đo mỗi ngày
• DO được phân tích bằng phương pháp Winkler
• Các chỉ tiêu được thu 3 ngày/lần
- TN : phương pháp Kjeldalh.
- TP: công phá bằng phương pháp Kjeldalh và so màu
bằng phương pháp SnCl
2
(APHA, 1999).
- TAN: phân tích theo phương pháp Indo-phenol blue
- N-NO
2
-
: phân tích theo phương pháp Diazonium
giữa hai gai chia thành rãnh
hình chữ u. không có gai
sau. Đối chiếu với tài liệu đã
được công bố của Douglas et al., (1977); Đặng Ngọc Thanh và
ctv., (1980) có thể khẳng định đây chính là Brachionus
angularis (Hình 3.1) với chiều dài từ 70 - 115 µm, chiều rộng
từ 52 - 95 µm.
3.1.2 Sự phân bố B. angularis trong các hệ sinh thái khác
nhau
3.1.2.1 Nước ngọt: Sự xuất hiện của B. angularis ở sông
Ô môn-Thốt nốt (Bảng 3.1) cho thấy loài luân trùng này có
khả năng sống ở các hệ sinh thái nước chảy, phù hợp với kết
quả nghiên cứu của Fafioye và Omoyimi (2006) trên sông
Omi, Nigeria. Sự phân bố này cũng phù hợp với kết quả điều
tra của Park và Marshall (2000) về sự góp phần dinh dưỡng
của luân trùng trong hệ sinh thái cửa sông của vịnh
Chesapeake cho thấy có sự xuất hiện của luân trùng B.
angularis ở vùng cửa sông có độ mặn từ 0-0,4‰. Trong hệ
sinh thái ao bao gồm các ao tự nhiên, ao ương và nuôi cá tra
cho đều có sự xuất hiện của luân trùng B. angularis phù hợp
với nhận xét của Maryse et al. (2000); Xiong et al. (2003);
Hình 3.1 Brachionus angularis 15
Fafioye và Omoyimi (2006); Ayda (2007) là loài này thường
+
+
+
+
+
+
433±330
1.111±1.571
833±1.178
695±982
27.612±32.448
23.778±9.271
3.844±2.891
48.111±52.954
262.396±336.024
209.056±107.088
660.111±210.404
132.000±18.620
11,2±0,2
1,3±1,8
0,2±0,2
0,5±0,7
5,2±6,6
17,7±4,5
Qua Bảng 3.1 cho thấy B. angularis là loài luân trùng phổ
biến, hầu như phân bố ở tất cả các loại hình thủy vực nước
rằn
3,7
4,8
6,1
+
+
+
3.700
5.600
31.050
128.575
85.400
690.000
2,9
6,6
4,5
Ở ao ương cá sặc rằn, mặc dù nằm trong khu vực bị nhiễm
phèn nhưng có sử dụng chất thải từ hầm ủ biogas vì vậy pH có 16
3
)
B. anguaris/
Tổng
luân trùng
(%)
S. Đại ngãi
S. Long phú
S. Kênh ba
Ao tôm sú1
Ao tôm sú 2
+
+
+
-
-
3.778
1.864
2.722
0
0
249.333
52.182
127.944
21.115
40.833
1,5
3,6
2,1
chất tăng lên.
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến các chỉ tiêu sinh học sinh
sản của B. angularis.
Đặc điểm
Nghiệm
thức 25
o
C
Nghiệm
thức 28
o
C
Nghiệm
thức 31
o
C
Nghiệm
thức 34
o
C
Thời gian
thành thục –
Dp (giờ)
20,25± 1,57
d
11,95± 1,69
c
9,87 ± 1,04
b
7,53 ± 0,22
c
14,90± 4,23
b
13,80± 5,16
b
Tuổi thọ
(giờ)
66,27±
16,77
c
54,63±2,73
b
44,74 ±5,94
a
36,98± 5,75
a
Tốc độ lọc F
(µl/con/giờ)
4,57 ± 0,63
a
5,24 ± 0,56
ab
5,44 ± 0,79
ab
5,92 ± 0,55
b
Tốc độ sử
dụng thức
ăn-I (tế
bào/con/giờ)
dần khi nhiệt độ tăng phù hợp với kết quả nghiên cứu của
Dhert (1996) rằng nhịp sinh sản của B. plicatilis nhanh dần từ
7,0; 5,3 và 4,0 giờ ở các nhiệt độ 15
o
C; 20
o
C và 25
o
C tương
ứng. Tốc độ lọc và tốc độ sử dụng thức ăn của B. angularis 18
khác nhau ở các nhiệt độ và có xu hướng tăng dần theo nhiệt
độ. Theo Wallace, 1975; Larsen et al., 2008, tốc độ bơi lội của
luân trùng phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao thì tốc độ
bơi lội càng nhanh. Tốc độ bơi lội của luân trùng giảm có thể
gây ra tình trạng lọc thức ăn giảm (Lee và Macko 1981,
Korstad et al., 1995).
3.2.2 Ảnh hưởng của pH
Tuổi thọ của luân trùng tăng dần từ nghiệm thức pH=5
đến pH=7 sau đó giảm dần ở pH=8 (60,59±6,83 giờ) và thấp
nhất ở pH=9 (Bảng 3.5).
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của pH đến các chỉ tiêu sinh học sinh sản
của B. angularis.
Đặc điểm pH = 5 pH = 6 pH = 7 pH = 8 pH = 9
Tuổi thọ
26,10±2,68
b
Nhịp sinh
sản (giờ)
3,87±
0,63
b
3,82±
1,08
ab
3,12±
0,63
ab
2,54±0,34
aThời gian
phát triển
phôi –De
(giờ)
7,64±
0,65
a
7,71±
0,67
a
c
5,73±
0,36
bc
4,49±1,27
a
5,47±
1,27
ab
Tốc độ sử
dụng thức
ăn-I (tế
bào/con/giờ)
9.607±
1.349
ab
14.802±
818
c
10.471±
678
b
8.141±
2.043
a
9.034±
2.832
ab
2,47
bc
67,76±1,78
c
63,39±2,28
b
45,60±3,88
a
Thời gian
thành thục –
Dp (giờ)
13,30±
1,19
ab
12,11±1,20
a
14,40±1,51
b
24,52±0,61
c
Nhịp sinh
sản (giờ)
8,56±
0,18
b
7,75±0,34
a
12,16±0,87
c
15,75±0,25
10,15 ± 1,6
c
6,87 ± 1,84
b
3,29 ± 0,51
a
Tốc độ sử
dụng thức
ăn-I (tế
bào/con/giờ)
15.335±
2089
b
20022±3095
c
13996±3811
b
6681±921
a
Sức sinh sản của B. angularis cao nhất ở nghiệm thức 0‰ 20
và giảm dần theo sự gia tăng độ mặn từ 0‰ đến 5‰.
3.3 Nuôi sinh khối luân trùng Brachionus angularis
3.3.1 Ảnh hưởng của thức ăn đến sự phát triển quần thể
luân trùng B. angularis
Ở thí nghiệm cho luân trùng ăn bằng men bánh mì, mật độ 21
đạt cao nhất ở nghiệm thức 80% theo công thức chuẩn sau 4
ngày nuôi là 693±32 cá thể/mL và khác biệt có ý nghĩa thống
kê (P < 0,05) so với các nghiệm thức khác (Hình 3.3). Mật độ
này có thể đạt giá trị từ 1.000 cá thể/mL trở lên nếu thay thế
men bánh mì bằng tảo với tỉ lệ trên 10% (Hình 3.4).
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ngày
Mật độ (ct/mL)
NT100% NT95% NT90%
NT80% NT50% NTTảo
Hình 3.4 Biến động mật độ luân trùng trong thí nghiệm thay thế tảo
bằng men bánh mì
0
1000
Cosmarium là loài tảo có tốc độ phát triển nhanh và chứa hàm
lượng đạm đáng kể (Berliner và Wenc, 1976). Hơn nữa, với
kích thước tế bào 5-7µm, khả năng sử dụng loài này của B.
angularis có thể cao hơn so với tảo Chlorella có kích thước
nhỏ hơn (2-3µm). Theo Rothhaupt (1990) hiệu quả sử dụng
thức ăn của luân trùng thuộc giống Brachionus phụ thuộc rất
nhiều vào kích cỡ hạt thức ăn. Hiệu quả sử dụng thức ăn của
chúng sẽ thấp khi hạt thức ăn lớn hơn hoặc nhỏ hơn kích cỡ
thức ăn phù hợp trong đó B. angularis đạt tốc độ lọc cao nhất
khi hạt thức ăn có kích thước bằng 6µm.
3.3.2 Ảnh hưởng của mật độ nuôi ban đầu lên sự phát triển
của quần thể luân trùng B. angularis
Kết quả cho thấy mật độ cấy thả ban đầu của luân trùng
càng cao thì mật độ luân trùng đạt mật độ cực đại càng nhanh.
Ở NT
500
mật độ luân trùng đạt tối đa là 3.043±81 cá thể/mL
vào ngày thứ tư (tăng gấp 6 lần so với mật độ ban đầu) và khác
biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại. Tuy nhiên, ở
NT
200
vẫn tiếp tục tăng mật độ quần thể vào ngày thứ 5 của
chu kỳ nuôi và tăng >13 lần so với ban đầu trong khi ở NT
500
đã có chiều hướng suy tàn của quần thể chứng tỏ ở mật độ
nuôi cấy ban đầu là 200 cá thể/mL tốc độ sinh sản và phát
triển của quần thể luân trùng nhanh hơn.
chu kỳ nuôi trong đó mật độ luân trùng ở pH=7 và 8 khác biệt
có ý nghĩa với các nghiệm thức khác. Vào ngày thứ hai của thí
nghiệm, mật độ luân trùng của NT5 thấp hơn có ý nghĩa so với
nghiệm thức còn lại có thể do sự biến động của pH ở nghiệm
thức này lớn (từ 5 lên 7,2). Theo Epp và Winston (1978); Snell
(1987) ở pH<5, 6 các quá trình trao đổi chất, tốc độ lọc thức
ăn, hoạt động bơi lội hoặc hô hấp của luân trùng bị ảnh hưởng
và không thay đổi khi pH dao động trong khoảng từ 6,5 đến
Copyright: Tài liệu đại học ©