Đặt vấn đề Việt Nam là một quốc gia có nhiều điều kiện thuận lợi cho nuôi trồng thủy sản như đường bờ biển dai 3260 km, có nhiều vũng vịnh, sông suối, kênh rach,. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NN&PTNT), thời gian qua ngành thủy sản Việt Nam đã trở thành một trong những ngành kinh tế mũi nhọn, mang lại giá trị xuất khẩu đứng thứ 3 trong các ngành kinh tế của đất nước. Tuy nhiên ngành nuôi trồng thủy sản ở nước ta ngoài những thuận lợi còn nhiều thách thức đặt ra như là việc khai thác quá mức, tăng diện tích nuôi trồng thủy sản thiếu quy hoạch, sử dùng bừa bãi thuốc, hóa chất trong nuôi trồng thủy sản làm cho môi trường nước ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng. Do đó, việc tìm ra giải pháp xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản đang là một vấn đề quan trọng và mang tính cấp bách.
Sự phát triển nhanh chóng của quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa đã làm cho diện tích đất nông nghiệp đang bị thu hẹp dần. Bên cạnh đó, thì nguồn thực phẩm sạch và an toàn cũng đang là mối quan tâm hàng đầu hiện nay trước sự bùng nồ về nguồn thực phẩm có dư dung lượng thuốc trừ sâu, kháng sinh và thuốc tăng trưởng, đặc biệt là ở mặt hàng rau quả. Theo Tổ chức Lao Động QT- ILO: International Labour Organization, trên Thế giới có 40.000 người chết, 2 triệu người ngộ độc rau/ năm. Theo BộNN & PTNT, vào năm 2014 ở Việt Nam: 50% rau có dư lượng thuốc BVTV, 3 triệu người phải sử dung rau có độc tố cao.
Trước những van đề trên, mô hình Aquaponics được xem là một giải pháp thiết thực vừa có thể xử lý nguồn nước bị ô nhiễm do nuôi trồng thủy sản, vừa giải quyết về van đề thiếu đất trồng và nguồn thực phẩm rau củ sạch. Mô hình Aquaponics này là sự kết hợp giữa nuôi cá va trồng cây, đây là mô hình 2 trong 1 trong đó cây trồng sẽ hap thu chất đinh dưỡng từ chat thải trong nước của cá nhờ sự chuyền hóa của các vi sinh vật dé sinh trưởng và đồng thời nước thải sau khi được rau xử lý sẽ được bơm tuần hoàn về bề cá. Đây là mô hình tuần hoàn khép kin, nước sau xử lý có thé tái sử dụng vô thời hạn và chỉ cần thêm lượng nước mới để bù vào lượng nước bị hao hụt do bốc hơi. Mô hình nay giảm 80% lượng nước sử dụng cho canh tác và 75% diện tích không gian.
Với những lợi ích của mô hình Aquaponics nói trên thì đề tài “ Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) bằng việc trồng rau cai be xanh (Brassica juncea) trong hệ thông Aquaponics” được thực hiện nhằm xử lý nước thải nuôi cá tra đồng thời thu được sản phẩm rau an toàn không sử dụng các loại hóa chất, thuốc trừ sau,. góp phan bảo vệ môi trường sinh thái. Mục tiêu đề tài: Vận hành một cách có hiệu quả mô hình Aquaponics; đảm bảo sinh trưởng phát triển của rau cải xanh và cá tra; xác định được khả năng xử lý nước thải cá tra của mô hình. Nội dung thực hiện: Tiến hành nuôi cá tra và trồng cải bẹ xanh; nuôi trồng theo dõi sự tăng trưởng của cai be xanh ở các giá thé kết hợp với tỷ lệ khác nhau giữa mụn xơ dừa và than sinh học; đánh giá được khả năng xử lý nước thải nuôi cá tra bằng việc trồng cải xanh trong mô hình Aquaponics.
CHƯƠNG 2: TONG QUAN TÀI LIEU 2. Khai quat vé ca tra (Pangasianodon hypophthalmus) 2. Đặc điểm sinh học của cá tra 2. Phân loại và sự phân bố cá tra Theo ITIS (2008) cá tra thuộc: Giới Animalia Nganh Chordata Lớp Actinopterygii Bộ Siluriformes Họ Pangasiidae Chi Pangasius Loai Pangasius hypophthalmus Vùng phân bố tự nhiên của loài cá Tra giới han trong ha lưu sông Mê kông, bao gồm Campuchia, Lào, Thái Lan và Việt Nam, kể cả sông Chao Phraya ở Thái lan (Roberts và Vithayanon, 1991).
Theo Uy hội sông Mekong (2005), trong tự nhiên có it nhất 2 đàn cá Tra riêng biệt: một đàn ở thượng lưu sông Mê Kông phân bố kéo dai từ sông Lô-ây (Loei River, Thailand) ngược lên biên giới giữa Trung Quốc và Myanmar; một đàn (quan thé) lớn hơn ở hạ lưu sông và là nguồn cung cấp quan trọng cho nghề đánh cá ở đây. Nó kéo dài từ Đồng bằng sông Cửu Long ở Việt Nam, vào hệ thống sông Tonle Sap — Biển Hồ, và đi xa đến thác Khone. Ở Việt Nam, cá tra thuộc đàn cá hạ lưu, phân bố rộng khắp trên sông Tiền và sông Hậu. Vào mùa mưa từ thang 5 đến tháng 7 cá tra bột trôi theo dong nước từ bãi đẻ ở đoạn giữa Kra-chê và thác Khone vào thời gian bắt đầu mùa lũ.
Khi chúng đến biên giới giữa Cambodia và Việt Nam, cá sẽ dạt vào các vùng ngập nước ở đây. Sông Tonle Sap đã chảy theo chiều nguợc lại giúp cho cá bột có thé đi sâu vào vùng ngập thuộc hệ thống này (Rainboth, 1996). Đặc điểm hình thái của cá tra Theo Pham Văn Khánh (2000), Ca tra là loài cá da trơn (không vay), thân dai, dep ngang, lưng xám đen, bụng hơi bạc, miệng rộng, đầu nhỏ vừa phải, mắt tương đối to, có hai đôi râu dài. Vay lưng cao, có một gai cứng có răng cưa.
Vay ngực có ngạnh, bụng có 8 tia phân nhánh, trong khi các loai khác có 6 tia. Thân màu xám nhạt, phan lưng tham hon phan bung. Cá tra sống chủ yếu trong nước ngọt, có thé sống được ở vùng nước hơi lg, có thể chịu được nước phèn với pH>5, dé chết ở nhiệt độ thấp dưới 15°C, nhưng có thể chịu nóng được tới 39°C. Cá tra có số lượng hồng cầu trong máu nhiều hơn cá khác.
Cá có cơ quan hô hấp phụ và còn có thê hô hấp bằng bóng khí và da nên chịu đựng được môi trường nước thiếu oxy hòa tan. Tiêu hao oxy và ngưỡng oxy của cá tra thâp hơn 3 lân so với cá mè trang. Đặc diém dinh dưỡng Trong quá trình ương thành cá giống trong ao, chúng ăn các loại động vật phù du có kích thước nhỏ và thức ăn nhân tạo. Khi cá lớn thể hiện tính ăn rộng, ăn đáy và ăn tạp thiên về động vật.
Trong điều kiện thiếu thức ăn, cá có thể sử dụng các loại thức ăn bắt buộc khác như mùn bã hữu cơ, rau quả, rễ cây thủy sinh và thức ăn có nguồn gốc động vật. Trong ao nuôi cá tra có khả năng thích nghỉ với nhiều loại loại thức ăn khác nhau như: thức ăn tự chế, thức ăn công nghiệp, cám. Nhưng thức ăn có nguồn gốc động vật giúp cá lớn nhanh hơn (Phạm Văn Khánh, 2000). Đặc điểm sinh trưởng Theo Nguyễn Văn Khánh (2004), cá tra có tốc độ tăng trưởng khá nhanh.
Trong tự nhiên, cá tra có thé sông trên 20 năm. Và người ta cũng đã gặp nhiều con cá tra trong tự nhiên có trọng lượng cỡ 18 — 20 kg, dài từ 1,8 — 2 m. Khi nuôi trong bè, tốc độ tăng trưởng của cá tra phụ thuộc vào môi trường sống và thức ăn cung cấp cho chúng. Cá tra thuộc loài cá ăn tạp, nếu cung cấp thức ăn có nguồn gốc động vật và chứa nhiều đạm thì 4 chúng lớn rất nhanh.
Khi còn nhỏ, cá tăng trưởng nhanh về chiều dài. Còn khi đạt trọng lượng cỡ 2,5 kg trở đi, mức tăng trọng nhanh sơn so với mức tăng về chiều dài cơ thé. Khi nuôi trong bè, sau 2 thang cá đạt chiều dài khoảng 10 — 12 em (khoảng 14 — 15 g); sau 1 năm cá đạt khoảng 1 - 1,5 kg/con. Và càng về sau cá càng tăng trọng nhanh hơn.
Sau khoảng 3 - 4 năm, cá có thé dat 4 — 5 kg/con. Lúc nay cá đã trưởng thành và có thé sinh sản (Dương Nhựt Long, 2004). Đặc điểm sinh sản Về đặc điểm sinh sản cho thay cá tra là loài cá di cư sinh sản, ngược dòng Mê Kông từ một vùng chưa rõ vào tháng 5 - 7 va quay lại dong chính khi nước sông đồ về dâng ngập vảo tháng 9 - 12. Ở phía Nam thác Khone, sự di cư nguợc dòng của cá tra xảy ra từ tháng 10 - tháng 02 năm sau, cao điểm vao tháng 11 - 12.
Sự di cư này xảy ra khi nước rút và xuất hiện rải rác theo sau đó là các hoạt động di cư theo chiều ngang của cá từ các vùng ngập nước trở về dòng Mê Kông vào cuối thời kỳ mùa lũ. Ở Việt Nam, cá tra thuộc đàn cá hạ lưu, phân bó rộng khắp trên sông Tiền và sông Hậu. Vào mùa mưa (tháng 5 - 6) cá tra bột trôi theo dòng nước từ bãi đẻ ở đoạn giữa Kra-chê và thác Khone vào thời gian bắt đầu mùa lũ. Khi chúng đến biên giới giữa Cambodia và Việt Nam, cá sẽ dạt vào các vùng ngập nước ở đây.
Sông Tonle Sap đã chảy theo chiều nguợc lại giúp cho cá bột có thể đi sâu vào vùng ngập thuộc hệ thống này (Rainboth, 1996). Theo Nguyễn Thị Hồng (2014), tuổi thành thục của cá tra là khi đã đạt độ tuôi thuần thục (cá đực 2 năm tuổi, cá cái 3 năm tuổi) thì mới có khả năng sinh sản. Trọng lượng cá thuần thục lần đầu khoảng 2,5 — 3 kg. Sức sinh sản thì tùy thuộc vào độ tuổi của cá.
Trung bình một con cá tra đẻ mỗi lần khoảng 30. Trứng cá tra khá nhỏ, có tính dính. Trứng sắp đẻ có đường kính trung bình 1 mm. Quản lý chất lượng ao nuôi 2.
Nhiệt độ nước trong ao Theo Boyd (1990), nhiệt độ ảnh hưởng lên các quá trình hóa học và sinh học, tốc độ phản ứng hóa học va sinh học tăng gấp đôi khi nhiệt độ tăng lên 10 °C. Nhiệt độ của nước ảnh hưởng trực tiếp đến lượng oxy hòa tan trong nước, hàm lượng NH3, khả năng hoạt động của các vi sinh vat,. Hầu hết các loại cá chịu đựng kém về sự thay đồi đột ngột của nhiệt độ chính vì vậy không nên chuyên các đột ngột vào nước có nhiệt độ cao hơn hay thấp hơn. Thông thường sự thay đổi nhiệt độ đột ngột khoảng 3 đến 4 °C sé gây sốc hoặc gây chết cá.
Ảnh hưởng thường tram trọng hơn khi chuyền cá từ lạnh sang 4m. Độ pH của nước pH khi quá cao hay quá thấp làm thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào dẫn đến làm rối loan quá trình trao đổi muối - nước giữa co thé và môi trường ngoài. Ảnh hưởng gián tiếp là khi pH cao thì làm tăng tính độc của NH3 trong môi trường và khi pH giảm sẽ làm tăng tính độc của H2S trong môi trường.