Cân bằng vật chất dinh dưỡng trong hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê vàng (Clarias macrocephalus)

- CÂN BẰNG VẬT CHẤT DINH DƯỠNG TRONG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN NUÔI CÁ TRÊ VÀNG (Clarias macrocephalus).
- Cân bằng dinh dưỡng, chất thải, Clarias macrocephalus, hệ thống nuôi tuần hoàn nước, tích lũy.
- Nghiên cứu nuôi cá trê vàng (Clarias macrocephalus) được thực hiện trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) gồm bể nuôi 100 L, bể lắng 30 L, bể chứa nước 60 L và bể lọc sinh học 70 L.
- Cá có bốn kích cỡ khác nhau (10 g, 30 g, 70 g và 100 g) được nuôi với mật độ 100 con/bể và cho ăn thức ăn viên nổi (41% protein) trong 15 ngày.
- Trong tổng lượng thức ăn cung cấp, cá tích lũy vật chất khô (DM) và nitơ (N).
- Phần còn lại được tích lũy trong sinh khối vi khuẩn và thất thoát do rò rỉ, bay hơi.
- Kết quả cho thấy để sản xuất 1 kg cá, cần cung cấp g DM (chứa 48,5-64,3 g N).
- Cân bằng vật chất dinh dưỡng trong hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê vàng (Clarias macrocephalus).
- Cá trê vàng (Clarias macrocephalus) là loài đặc trưng cho khu hệ cá hạ lưu sông Mê-Kông và khu vực Đông Nam Á.
- Các loài cá trê nói chung đều có tính chịu đựng cao với môi trường khắc nghiệt, nơi có hàm lượng oxy thấp, chỉ cần da có độ ẩm nhất định cá có thể sống trên cạn được vài ngày nhờ có cơ quan hô hấp khí trời gọi là “hoa khế” (Ngô Trọng Lư, 2007).
- Trong những năm gần đây, mô hình nuôi thâm canh cá trê vàng đã và đang được phát triển rộng rãi.
- Tuy nhiên, hiện trạng ô nhiễm môi trường từ quá trình nuôi và tính bền vững của mô hình nuôi thâm canh là vấn đề cần xem xét..
- Hiện nay, các nước phát triển đã ứng dụng rất thành công hệ thống tuần hoàn trong sản xuất thâm canh các đối tượng cá nước ngọt và cá biển (Roque d’orbcastel et al., 2009, Martins et al., 2010).
- Ở Việt Nam, RAS được áp dụng phổ biến trong các trại sản xuất giống tôm càng xanh (Nguyễn Thanh Phương và ctv., 2003) và đang được phát triển cho các mô hình ương nuôi cá tra, cá lóc, cá trê vàng (Nho et al., 2012.
- Những lợi ích của RAS gồm: giảm lượng nước tiêu thụ, cho phép nuôi cá quy mô lớn với một lượng nước nhỏ và chất thải ít hoặc không gây ô nhiễm, giúp cho việc quản lý chất thải và tái sử dụng chất dinh dưỡng, quản lý dịch bệnh tốt hơn (Tal et al., 2009) và kiểm soát ô nhiễm sinh học (không có sự thất thoát cá nuôi ra ngoài tự nhiên) (Zohar et al., 2005).
- Hoạt động của RAS trong điều kiện nuôi được kiểm soát tốt góp phần đáng kể vào hiệu quả sử dụng thức ăn, do đó làm giảm lượng thức ăn tồn dư trong môi trường nuôi thuỷ sản.
- Với những tiến bộ và lợi ích mang lại, mô hình nuôi cá trê vàng sử dụng thức ăn công.
- góp phần giải quyết các vấn đề về môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm.
- Để mô hình mới này được áp dụng rộng rãi và mang tính thực tiễn cao, các yếu tố đầu vào và đầu ra của RAS cần được nghiên cứu xác định để tính toán sự phân bố của các vật chất dinh dưỡng trong RAS, từ đó làm cơ sở cho việc thiết kế và vận hành RAS nuôi cá trê vàng.
- Vì vậy, nghiên cứu cân bằng vật chất dinh dưỡng trong hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê vàng (C.
- 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Bố trí thí nghiệm.
- 2.1.1 Hệ thống thí nghiệm.
- Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên trong hệ thống nuôi tuần hoàn nước với mật độ nuôi 100 con/100 L, 4 nghiệm thức (NT) cá có trọng lượng khác nhau gồm NT1: cá có trọng lượng trung bình 10 g/con , NT2: cá có trọng lượng trung bình 30 g/con, NT3: cá có trọng lượng trung bình 70 g/con và NT4: cá có trọng lượng trung bình 100 g/con, mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần, và thời gian thí nghiệm là 15 ngày.
- Cấu phần của hệ thống tuần hoàn nuôi bao gồm: bể nuôi có thể tích 100 L, bể lắng 30 L, bể chứa 70 L và bể lọc sinh học giá thể chuyển động 70 L.
- Hệ thống tuần hoàn được vận hành trước khi bố trí thí nghiệm 15 ngày để tạo dòng vi khuẩn nitrate hóa trong hệ thống lọc sinh học.
- Cá được cho ăn 2 lần/ngày bằng thức ăn công nghiệp có 41%.
- Trong thời gian thí nghiệm, các chỉ tiêu môi trường như: nhiệt độ, pH, oxy hòa tan (DO), CO 2 , độ kiềm, tổng đạm a-môn (TAN), N-NO 2.
- tổng vật chất lơ lửng (TSS) được phân tích..
- 2.2 Các chỉ tiêu theo dõi trong quá trình nuôi Các yếu tố nhiệt độ, DO, CO 2 , TAN, độ kiềm, TSS, N-NO 2.
- đầu và cuối thí nghiệm.
- Các chỉ tiêu môi trường nước còn lại được thu và phân tích theo APHA et al.
- Các chỉ tiêu phân tích mẫu cá, mẫu phân, mẫu thức ăn gồm: nitơ (N) và vật chất khô (DM).
- Tổng vật chất dinh dưỡng trong thức ăn cho cá ăn được chuyển hóa ở các dạng: tích lũy trong cơ thể cá giúp cá sinh trưởng và phát triển, một phần được thải ra ngoài qua phân và nước tiểu, một phần được vi khuẩn sử dụng và bay hơi.
- Các chỉ tiêu N và DM được phân tích theo APHA et al.
- Bảng 1: Các yếu tố đầu vào, đầu ra và công thức tính.
- Chỉ tiêu Công thức tính.
- Đầu vào.
- Thức ăn N 3 = TN x W DM TA = W – M.
- Tổng đầu vào N v = N 1 +N 2 +N 3 DM=TS+ DM C + DM TA.
- Đầu ra.
- Vật chất lơ lửng N 6 = TN x TSS TSS.
- Thất thoát N 9 = N v (N 4 +N 5 +N 6 +N 7 +N 8 ) DM TT = DM - (DM P + DM CTH +TSS +TDS+DM vsv ) Tổng đầu ra N r =N 4 +N 5 +N 6 +N 7 +N 8 +N 9 DM r =DM P + DM CTH +TSS+TDS+DM vsv +DM TT.
- DM C : vật chất khô của cá giống.
- DM TA : vật chất khô của thức ăn;.
- DM P : vật chất khô của phân cá.
- DM CTH : vật chất khô của cá thu hoạch.
- DM VSV : vật chất khô của vi khuẩn nitrate hóa, DM TT : vật chất khô thất thoát..
- 3.1 Chất lượng nước trong hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê vàng.
- Trong quá trình thí nghiệm, hệ thống nuôi được.
- hàm lượng oxy này sẽ giúp hoạt động của vi khuẩn phát triển bình thường.
- Tuy nhiên các chỉ tiêu chất lượng nước vẫn còn nằm trong khoảng thích hợp cho cá sinh trưởng và phát triển (Bảng 2)..
- Bảng 2: Chất lượng nước đầu vào và đầu ra của hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê vàng Chỉ tiêu pH DO (mg/L) CO 2.
- (mg/L) Nước đầu vào.
- Nước đầu ra.
- 3.2 Đạm (N) và vật chất khô (DM) đầu vào và đầu ra trong hệ thống tuần hoàn.
- Lượng đạm và vật chất khô đầu vào của các nghiệm thức được cung cấp chủ yếu từ nguồn thức ăn và cá giống, lượng đạm và vật chất khô trong nước cấp đầu vào là thấp nhất (Bảng 3).
- Lượng đạm và vật chất khô đầu vào được cung cấp từ thức ăn cho hệ thống thí nghiệm tăng dần theo kích cỡ cá thí nghiệm, tuy nhiên về tỷ lệ phần trăm của đạm cung cấp từ thức ăn so với tổng lượng đạm cung cấp đầu vào của hệ thống lại giảm.
- Nguyên nhân là do ở các giai đoạn khác nhau, nhu cầu lượng thức ăn cũng khác nhau, cá càng lớn lượng thức ăn cung cấp theo.
- trọng lượng thân càng giảm, điều này giải thích tại sao tỷ lệ phần trăm đạm cung cấp từ thức ăn lại giảm dần theo thứ tự từ NT1, NT2, NT 3 và NT4.
- Bảng 3: Đạm (N) và vật chất khô (DM) đầu vào của thí nghiệm.
- Chỉ tiêu Nghiệm thức.
- Thức ăn.
- lượng đạm chứa trong vật chất lơ lửng và sinh khối vi khuẩn là rất thấp, chiếm một lượng không đáng kể (<1.
- Lượng đạm.
- thất thoát trong cả 4 nghiệm thức chiếm 0,99-3,61%.
- tổng đạm của hệ thống khi thu hoạch (Bảng 4)..
- Bảng 4: Đạm (N) và vật chất khô (DM) đầu ra của thí nghiệm.
- Cá thu hoạch.
- Vật chất lơ lửng.
- Vi khuẩn Nitrate hóa.
- Thất thoát.
- Tổng đầu ra.
- 3.3 Tích lũy đạm (N) và vật chất khô (DM) trong hệ thống tuần hoàn khi thu hoạch.
- Từ lượng đạm và vật chất khô cung cấp cho hệ thống nuôi, tính được lượng đạm và vật chất khô tích.
- lũy trong cá, lượng đạm và vật chất khô tích lũy trong nước, tích lũy trong phân và lượng thất thoát (Hình 2 và Hình 3)..
- Hình 2: Lượng đạm (N) tích lũy trong hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê vàng Lượng đạm cung cấp từ thức ăn được cá tích lũy.
- và bài tiết dạng hòa tan là bài tiết dạng không hòa tan là và thất thoát (rò rỉ, bay hơi .
- Theo Phu and Thich (2008), trong lượng thức ăn cho cá tra chỉ có 32,6% vật chất khô, 42,7% nitrogen được chuyển hóa thành sản phẩm, phần còn lại được thải loại dưới dạng thức ăn dư thừa thối rữa lắng đọng dưới đáy ao và thải ra môi trường nước.
- cạnh đó, Gross et al.
- (2000) cho rằng lượng nitơ của thức ăn (28% đạm) cho cá nheo (Ictalurus punctatus) trong mô hình nuôi ao cá tích lũy là 31,5%.
- Cá trê vàng trong thí nghiệm cân bằng này có sự tích lũy nitơ cao hơn so với mức trung bình..
- Do cá nuôi trong hệ thống có kích cỡ nhỏ và lượng thức ăn có hàm lượng đạm cao nên nitơ được tích lũy nhiều..
- Hình 3: Lượng vật chất khô (DM) tích lũy trong hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê vàng.
- (2009), hiệu suất tích lũy protein bị ảnh hưởng bởi một số nhân tố nội sinh và ngoại sinh, bao gồm lượng thức ăn ăn vào, mức protein và năng lượng thức ăn, mức amino acid, giá trị sinh học của amino acid, giai đoạn sinh trưởng và tốc độ điều chỉnh về mặt di truyền của protein thoái biến.
- Như vậy, dựa vào tỷ lệ đạm và vật chất khô tích lũy trong cơ thể cá và thất thoát có thể tính được để sản xuất ra 1 kg cá trê vàng, cần cung cấp g DM (có chứa g N), cá tích lũy g DM (có chứa g N), lượng chất thải là g DM (có chứa g N) (Hình 4)..
- Hình 4: Phân bố đạm (N) và vật chất khô (DM) khi sản xuất ra 1 kg cá trê vàng (Tính trên vật chất khô) Hình 4 cho thấy lượng đạm (N) và vật chất khô (DM) cung cấp để sản xuất ra 1kg cá và lượng N và DM thải ra môi trường tăng từ NT1 đến NT2, NT3 và NT4, lượng N được cá tích lũy lại giảm dần từ NT1 đến NT2, NT3 và NT4..
- Như vậy, cá trê vàng chỉ có thể tích lũy được khoảng 31-43% protein và có khoảng 56-68% lượng protein thải ra môi trường.
- Điều này cho thấy khi nuôi ở các ao truyền thống, sẽ có lượng chất thải rất lớn thải ra bên ngoài gây ô nhiễm môi trường tự nhiên.
- Tuy nhiên, khi nuôi trong hệ thống tuần hoàn, nhờ hệ vi khuẩn Nitrate hóa giúp chuyển hóa TAN thành NO 3 - là dạng không độc cho tôm, cá sẽ giúp người nuôi tiết kiệm được lượng nước sử dụng và giảm ô nhiễm môi trường.
- Hoạt động của các nhóm vi khuẩn Nitrate hóa trong hệ thống lọc sinh học ở thí nghiệm này là rất tốt, thể hiện qua hiệu suất chuyển hóa TAN khá cao, dao động từ Bảng 5)..
- Bảng 5: Hiệu suất chuyển hóa TAN trong hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê vàng.
- Lượng vật chất khô (DM) và nitơ (N) trung bình cung cấp từ thức ăn được tích lũy trong cá là và .
- DM và N tích lũy trong sinh khối vi khuẩn nitrate hóa là và 0,43-0,45%.
- Lượng DM và N thất thoát do rò rỉ và bay hơi là và .
- Để sản xuất ra 1 kg cá trê vàng, cần cung cấp g DM (có chứa g N), cá tích lũy g DM (có chứa N), lượng chất thải là g DM (có chứa g N)..
- Ảnh hưởng mật độ nuôi đến chất lượng nước, sinh trưởng, tỷ lệ sống của cá lóc (Channa striata) nuôi trong hệ thống tuần hoàn..
- Giáo trình Dinh dưỡng và thức ăn thủy sản, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội.
- Nuôi cá tra thương phẩm trong ao đất vùng ĐBSCL.
- Martins, C.I.M., Eding, E.H., Verdegem, M.C.J., et al., 2010.
- Ảnh hưởng của mật độ nuôi lên chất lượng nước, tăng trưởng và tỉ lệ sống của cá trê vàng (Clarias macrocephalus) trong hệ thống tuần hoàn.
- Pillay, T.V.R and Kutty, M.N., 2005