Chương 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU, GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Chương 5: Kết quả, nhận xét, đánh giá Chương này trình bày kết quả đạt được sau khi nghiên cứu, từ đó đưa ra nhận xét và đánh giá quá trình thực hiện. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Chương này nêu lên kết luận chung về những gì đã thực hiện, đưa ra ưu – khuyết điểm của hệ thống và hướng phát triển cho đề tài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu về ngành nuôi trồng thuỷ sản Ngành nuôi trồng thuỷ sản là hoạt động của con người đem con giống (tự nhiện hoặc nhân tạo) thả vào môi trường nuôi (ao nuôi hoặc các thiết bị nuôi như lồng, bè, …) và đối tượng nuôi được sở hữu trong suốt quá trình nuôi. Sản phẩm từ ngành nuôi trồng thuỷ sản bao gồm: Sản xuất con giống nhân tạo cho nuôi trồng thủy sản và đánh bắt được tăng cường trên cơ sở nuôi trồng - hoạt động đem con giống nhân tạo thả vào các thủy vực tự nhiên (hồ chứa, sông ngòi và biển) để tăng sản lượng đánh bắt.
Thực phẩm cho nhu cầu tiêu thụ trực tiếp của con người. Sản xuất cá mồi cho khai thác thủy sản và vỗ béo cá tự nhiên.1 Các loại hình nuôi trồng thuỷ sản phổ biến Nuôi trồng thủy sản quy mô nhỏ: là loại hình nuôi trồng theo sở thích, sản phẩm tự tiêu thụ hay để bán, sử dụng nguồn lực tự có như ao đào ở vườn nhà, kênh mương quy mô nhỏ.1 Nuôi trồng thuỷ sản quy mô nhỏ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Nuôi trồng thủy sản bằng nguồn giống khai thác tự nhiên: là hình thức thu gom “giống” ở ngoài tự nhiên từ các giai đoạn con non đến con trưởng thành, sau đó nuôi tiếp đến cỡ thương phẩm với việc sử dụng các kỹ thuật nuôi. Nuôi trồng thủy sản quảng canh cải tiến: nuôi trong một diện tích rộng, có bổ sung thêm giống, thức ăn, cải tạo dọn các bãi nhỏ, trông coi, bảo vệ thu hoạch. Nuôi trồng thủy sản cao sản: là hình thức nuôi thâm canh, có năng suất cao, đạt trên 200 tấn/ha/năm, sử dụng hoàn toàn thức ăn công nghiệp có đủ các chất dinh dưỡng theo nhu cầu của loài, thả giống ương từ các trại sản xuất giống, không sử dụng phân bón, kiểm soát hoàn toàn địch hại và trộm cắp, có chế độ kiểm tra và điều phối cao, thường xuyên cung cấp nước tự chảy hay bơm, hoặc nuôi trong lồng, sử dụng máy sục khí và thay nước hoàn toàn, tăng cường kiểm soát chất lượng nước cấp trong hệ thống ao, lồng, bể và mương xây nước chảy.2 Mô hình nuôi trồng thuỷ sản ứng dụng công nghệ cao 2.2 Các chỉ tiêu sinh – hoá – lý của nước tác động đến con nuôi – lấy ví dụ cụ thể ở tôm.
Theo số liệu được cung cấp từ Công ty TNHH Sinh hoá Môi trường Bình Lan, ta có bảng số liệu giới hạn các đặc tính của nước đối với việc nuôi tôm. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bảng 2.1 Các thông số sinh – lý – hoá của nước nuôi tôm Để đảm bảo chất lượng nước thì việc đánh giá chất đất, thiết kế ao, chuẩn bị ao nuôi lẫn việc quản lý ao, kiểm soát các thông số trong giới hạn cho phép đều rất quan trọng. Tác động của mỗi đặc tính nước được thể hiện như sau: Chất lượng nước và chất đất: Đất phèn có tính axit, pH rất dễ xuống thấp nên không có lợi cho tôm cá. Do đó nếu có thể, nên tránh đất phèn nặng.
Vùng đất ven biển có nước lợ và nước mặn, thuận lợi cho nuôi tôm nhưng thường là đất phèn. Để hạn chế ảnh hưởng của phèn thì phải thiết kế ao tôm thích hợp và chế độ quản lý nước phù hợp. Muốn vậy thì trước khi đào ao, nên biết rõ chất lượng đất và chiều sâu các lớp đất. Việc tìm hiểu chất đất vừa giúp thiết kế ao sao cho giảm ảnh hưởng của phèn, vừa giúp tính lượng hóa chất cần thiết để cải tạo đất, nhờ đó tiết kiệm nhiều chi phí.
Nhiệt độ nước: Nhiệt độ nước ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm. Nhiệt độ tốt nhất cho tôm là 26 - 32°C. Cần chú ý khi nhiệt độ tăng trên 32°C. Ở nhiệt độ 35°C, 100% tôm dưới một tháng tuổi chết; trên 40°C thì toàn bộ tôm sẽ chết.
Nhiệt độ thấp thì tôm sẽ chậm lớn. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Độ mặn (độ muối): Độ mặn thích hợp cho tôm sú và tôm thẻ chân trắng là 5 – 35 (‰ - phần ngàn). Tuy nhiên, hiện nay nuôi tôm thẻ chân trắng được khuyến cáo ở độ mặn 5‰ để giảm nguy cơ bệnh gan tụy. Độ pH: pH thích hợp cho đa số động vật thủy sinh là 6,5-9,0.
pH tối ưu cho tôm là 7,5 – 8,5, cho cá basa là 7 – 8,5. Ngoài ra, pH không được dao động quá 0,5 đơn vị trong ngày để tránh sốc cho tôm cá. Nồng độ oxy hoà tan: Ôxy hòa tan là dưỡng khí cho động vật dưới nước. Nước nuôi tôm phải đảm bảo ôxy hòa tan > 3,5 mg/l, nhưng tối ưu là > 5 mg/l.
Độ kiềm: Độ kiềm là thước đo khả năng giữ pH ổn định và được tính bằng đơn vị mg/l CaCO3. Độ kiềm cho ao tôm nên trong khoảng 100 - 150 mg/l. Độ kiềm cao thì pH ít dao động. Độ kiềm thấp thì pH thay đổi mạnh, bất lợi cho tôm.
Độ kiềm rất dễ thay đổi, do đó cần kiểm tra độ kiềm mỗi 3 - 5 ngày. Độ cứng tổng và khoáng chất: Độ cứng (GH) là thước đo tổng lượng các khoáng quan trọng cho tôm là Canxi (Ca) và Magiê (Mg) trong nước. Độ cứng được tính bằng đơn vị đo là mg/l CaCO3 tương tự như độ kiềm, nhưng độ cứng và độ kiềm là các thông số hoàn toàn khác nhau. Với tôm nuôi trong môi trường nước lợ thì quan trọng hơn cả là tỉ lệ Mg:Ca:K.
Tỉ lệ này phải bằng với tỉ lệ trong nước biển để tôm phát triển bình thường. Độ khoáng và tỉ lệ khoáng trong nước biển (độ mặn 35 ‰) được cho trong bảng sau: Bảng 2.2: Tỉ lệ các khoáng chất trong nước biển có độ mặn 35‰ Độ trong: Nước trong hay đục là do phù sa lơ lửng hay quần thể vi sinh vật (tảo và vi khuẩn). Tảo rất quan trọng, vì tảo vừa là nguồn thức ăn, vừa là nguồn cung cấp và tiêu thụ ôxy hòa tan. Có tảo lợi nhưng cũng có tảo hại như tảo lam.
Tảo nhiều thì ban ngày ôxy hòa tan cao, nhưng đêm ôxy hòa tan lại thấp, do đó cần giữ mật độ tảo vừa phải. Đục do phù xa không có lợi cho sự phát triển của tảo, nên cần lắng trước khi gây màu nước (gây tảo). Khi phù xa đã lắng, thì độ trong/đục của nước đặc trưng cho nồng độ tảo. Độ trong 30 - 35 cm là tối ưu cho nước nuôi tôm.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hydro Sunphua (H2S): Suynphua Hyđrô là khí rất độc đối với tôm và động vật trong đó có người. H2S hình thành do sự phân hủy yếm khí thức ăn thừa, xác cây cỏ và chất thải của vật nuôi, hay từ iôn Sunphat nhờ vi khuẩn khử Suynphat. Bùn đáy có màu đen và có mùi trứng thối là vì sự hiện diện của H2S. Các ao đất phèn có nguy cơ bị nhiễm Suynphua Hydrô cao.
Tôm ưa sống gần lớp bùn, nên sự tích tụ H2S trong bùn đáy và lớp nước đáy ảnh hưởng rất lớn. Tôm mệt mỏi khi H2S 0,1 –0, 2 mg/l; chết từ từ và chìm xuống đáy khi nồng độ H2S trong nước đáy là 0,9 mg/l, cho dù ôxy cao; và chết ngay lập tức khi H2S lên 4 mg/l. Theo TCVN cho nước nuôi tôm, nồng độ sunphua tự do H2S không được vượt quá 0,05 mg/l. Nitrat: Nitrat không độc và là dưỡng chất để tảo phát triển.
Tôm không bị ảnh hưởng của nồng độ NO3- ở 900 mg/l. Tuy nhiên NO3 quá cao sẽ dẫn đến hiện tượng phú dưỡng; tảo, trong đó có tảo độc phát triển mạnh, làm giảm chất lượng nước. Amôniac: Amôniac rất độc với tôm. Thử nghiệm trên 5 loại tôm cho thấy, NH3 0.45 mg/l làm giảm tốc độ lớn 50%.
Theo TCVN, nồng độ amôniac tự do NH3 trong nước nuôi tôm không được vượt ngưỡng 0,3 mg/l, nhưng ngưỡng tối ưu là 0,1 mg/l. Nitrit: Nitrit NO2- là chất độc cho con nuôi. Nitrit ngấm vào cơ thể tôm cá qua mang và da. Nitrit tác dụng với máu, làm quá trình vận chuyển ôxy trong cơ thể trở nên khó khăn, con nuôi èo uột, chậm lớn, dễ bị bệnh và thậm chí tử vong.
Đặc biệt, cá rất nhậy cảm với nitrit. Giới hạn nitrit cho ao tôm là 1 mg/l NO2- (hay 0,3 mg/l NO2-/N).3 Các tiêu chuẩn cho ao nuôi thuỷ sản – nuôi tôm sú Theo nội dung văn bản Tiêu chuẩn ngành 28TCN 171:2001 về quy trình công nghệ nuôi thâm canh tôm sú do Tổng cục Thuỷ sản ban hành ta có các tiêu chuẩn ao nuôi như sau: Hình dạng ao nuôi: Hình vuông hoặc hình chữ nhật có tỉ lệ kích thước dài/rộng không lớn hơn 1. Diện tích ao: Từ 0,5 đến 1,0 ha. Ðáy ao: Bằng phẵng, được đầm nén chặt; độ dốc về phía cống tiêu từ 0,5 đến 0,8 %.
Bờ ao: Yêu cầu không rò rỉ, không sạt lở. Chiều cao: Cao hơn mức nước lớn nhất trong ao 0,5 m. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 9 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Mặt rộng: Từ 2,0 đến 2,5 m. Ðộ sâu nước ao nuôi: Từ 1,5 đến 2,0 m.3 Ao nuôi tôm công nghiệp 2.2 Giới thiệu công nghệ truyền dữ liệu không dây bằng sống RF – LORA.
Công nghệ LoRa, được phát triển bởi Semtech, là một giao thức không dây mới được thiết kế để truyền thông tầm xa, năng lượng thấp. Giao thức cung cấp loại khả năng liên lạc mà các thiết bị thông minh cần có. LoRa sử dụng kỹ thuật điều chế gọi là Chirp Spread Spectrum.