Luận án tiến sĩ về chuyển hóa vật chất hữu cơ trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei

• Tác giả: Nguyễn Thị Bích Vân
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Phú Hòa
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Nuôi trồng thuỷ sản
• Đề tài: Nghiên Cứu Chuyển Hóa Vật Chất Hữu Cơ Trong Ao Nuôi Tôm Thẻ Chân Trắng
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.2. Nội dung nghiên cứu
• 0.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• 0.4. Những điểm mới của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Sơ lược đặc điểm sinh học tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) (Boone, 1931)
• 1.2. Chu trình chuyển hóa C, N, P trong nước
• 1.2.1. Chu trình Cacbon
• 1.2.2. Chu trình Nitơ trong thủy vực
• 1.2.3. Chu trình Phospho
• 1.3. Một số nghiên cứu sự tích lũy, chuyển hóa chất hữu cơ trong ao nuôi tôm
• 1.4. Một số kết quả ứng dụng đồng vị bền cacbon và nitơ trong ao tôm
• 1.5. Tổng quan tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng ở ĐBSCL so với cả nước
• 1.5.1. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng ĐBSCL so với cả nước
• 1.5.2. Năng suất và sản lượng tôm thẻ chân trắng ở Bạc Liêu từ 2015-2018
• 1.5.3. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng trên địa bàn tỉnh Bạc Liêu
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Sơ đồ tổng quát nội dung nghiên cứu
• 2.2. Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp điều tra khảo sát
• 2.3.2. Phương pháp bố trí thực nghiệm nuôi tôm thẻ chân trắng
• 2.3.2.1. Nuôi tôm trong ao đất không lót bạt, không thay nước
• 2.3.2.2. Nuôi trong bể composite (500 lít)
• 2.3.3. Phương pháp thu và phân tích chất lượng nước, hàm lượng C, N, P và tăng trưởng của tôm
• 2.3.4. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả điều tra hiện trạng nuôi tôm thẻ chân trắng trong ao đất
• 3.2. Kết quả nghiên cứu sự chuyển hóa C, N, P trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh không thay nước ở mật độ 50 và 100 con/m2
• 3.3. Sự chuyển hóa C, N, P trong nuôi tôm trên bể composite không bùn đáy ở 2 mật độ nuôi 50 con/m2 (NT1) và 100 con/m2 (NT2)
• 3.4. So sánh sự tích lũy, chuyển hóa C, N, P trong ao và bể nuôi tôm thẻ chân trắng
• 3.5. Thảo luận chung
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• 0.1. Kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan về chuyển hóa vật chất hữu cơ trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng

Nghiên cứu về chuyển hóa vật chất hữu cơ trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) là một lĩnh vực quan trọng trong quản lý môi trường nuôi trồng thủy sản. Vật chất hữu cơ trong ao nuôi tôm chủ yếu đến từ thức ăn thừa và chất thải của tôm. Theo các nghiên cứu trước đây, tôm chỉ hấp thu một phần nhỏ các chất dinh dưỡng có trong thức ăn, trong khi phần lớn Nitơ và Phospho sẽ tích tụ ở đáy ao. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn có thể dẫn đến sự phát triển của các loài tảo độc hại, gây hại cho tôm nuôi. Việc kiểm soát tỷ lệ các chất dinh dưỡng (C, N, P) trong nước và bùn đáy ao là rất cần thiết để đảm bảo điều kiện tối ưu cho tôm phát triển. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc nuôi tôm không thay nước có thể dẫn đến sự tích lũy của các chất thải hữu cơ, từ đó làm giảm chất lượng nước và sức khỏe của tôm. Do đó, việc nghiên cứu sự chuyển hóa các chất này trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng là cần thiết để tìm ra các biện pháp quản lý hiệu quả.

1.1. Đặc điểm sinh học của tôm thẻ chân trắng

Tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) là một trong những loài tôm nuôi phổ biến nhất trên thế giới. Loài tôm này có khả năng thích nghi tốt với môi trường nuôi trồng và có tốc độ tăng trưởng nhanh. Tôm thẻ chân trắng thường được nuôi trong các ao đất hoặc bể composite, với mật độ nuôi khác nhau tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của từng vùng. Việc hiểu rõ về sinh học của tôm thẻ chân trắng sẽ giúp các nhà nghiên cứu và người nuôi có thể áp dụng các biện pháp quản lý phù hợp nhằm tối ưu hóa năng suất nuôi tôm. Các yếu tố như nhiệt độ, độ mặn, và chất lượng nước đều ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh trưởng của tôm. Nghiên cứu cho thấy rằng tôm thẻ chân trắng có thể sống và phát triển tốt trong điều kiện nước có độ mặn từ 5-30 ppt, và nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của chúng là từ 28-32 độ C.

1.2. Chu trình chuyển hóa C N P trong ao nuôi tôm

Chu trình chuyển hóa Cacbon, Nitơ, và Phospho trong ao nuôi tôm là một quá trình phức tạp, liên quan đến nhiều yếu tố sinh học và hóa học. Cacbon chủ yếu đến từ thức ăn và các chất hữu cơ khác, trong khi Nitơ và Phospho thường xuất phát từ chất thải của tôm và thức ăn thừa. Nghiên cứu cho thấy rằng tỷ lệ chuyển hóa các chất này thành sinh khối của tôm thường khá thấp, đặc biệt trong các ao nuôi không thay nước. Việc tích lũy các chất này trong môi trường có thể dẫn đến sự phát triển của vi khuẩn và tảo, ảnh hưởng đến chất lượng nước và sức khỏe của tôm. Do đó, việc theo dõi và quản lý các chu trình này là rất quan trọng để đảm bảo môi trường nuôi tôm luôn trong tình trạng tốt nhất. Các biện pháp như thay nước định kỳ, sử dụng chế phẩm sinh học, và quản lý thức ăn hợp lý có thể giúp cải thiện tình trạng này.

II. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được áp dụng trong luận án này bao gồm việc thu thập dữ liệu sơ cấp và phân tích hóa học để đánh giá hiện trạng nuôi tôm thẻ chân trắng tại tỉnh Bạc Liêu. Dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua bảng câu hỏi khảo sát 68 hộ nuôi tôm, nhằm xác định các thông tin về quy mô nuôi, mật độ nuôi, và các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất. Bên cạnh đó, các mẫu nước và bùn đáy cũng được thu thập để phân tích hàm lượng C, N, P. Phương pháp phân tích hóa học được sử dụng để xác định các chỉ tiêu chất lượng nước và hàm lượng các chất dinh dưỡng trong môi trường nuôi. Kết quả từ các phân tích này sẽ cung cấp thông tin quan trọng về sự tích lũy và chuyển hóa các chất hữu cơ trong ao nuôi tôm, từ đó đưa ra các khuyến nghị về quản lý môi trường nuôi tôm hiệu quả.

2.1. Thiết kế thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm được thực hiện với hai mô hình nuôi tôm khác nhau: nuôi trong ao đất và nuôi trong bể composite. Mỗi mô hình sẽ được bố trí với hai mật độ nuôi khác nhau (50 con/m2 và 100 con/m2) để so sánh hiệu quả chuyển hóa C, N, P. Các yếu tố như nhiệt độ, độ pH, và hàm lượng oxy hòa tan sẽ được theo dõi thường xuyên trong suốt quá trình nuôi. Việc thiết kế thí nghiệm này nhằm mục đích đánh giá sự khác biệt trong quá trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng giữa hai mô hình nuôi, từ đó tìm ra phương pháp nuôi tôm hiệu quả nhất. Kết quả từ thí nghiệm sẽ cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc phát triển các kỹ thuật nuôi tôm bền vững trong tương lai.

2.2. Phân tích số liệu

Phân tích số liệu được thực hiện bằng các phương pháp thống kê phù hợp để đánh giá sự khác biệt giữa các nhóm thí nghiệm. Các chỉ tiêu như tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng, và hàm lượng C, N, P trong tôm và môi trường sẽ được phân tích để xác định mối quan hệ giữa các yếu tố này. Sử dụng phần mềm thống kê sẽ giúp xử lý và phân tích dữ liệu một cách chính xác, từ đó đưa ra các kết luận khoa học có giá trị. Kết quả phân tích sẽ được trình bày dưới dạng bảng và biểu đồ để dễ dàng so sánh và đánh giá. Việc phân tích số liệu không chỉ giúp hiểu rõ hơn về quá trình chuyển hóa vật chất trong ao nuôi tôm mà còn cung cấp thông tin hữu ích cho việc quản lý và cải thiện hiệu quả nuôi tôm.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng tỷ lệ sống của tôm nuôi trong ao đất đạt mức cao hơn so với tôm nuôi trong bể composite. Cụ thể, tỷ lệ sống trung bình của tôm nuôi ở mật độ 50 con/m2 là 75%, trong khi ở mật độ 100 con/m2 là 65%. Năng suất tôm thu hoạch cũng cao hơn ở ao đất, với giá trị đạt 2,7 tấn/ha/vụ so với 1,5 tấn/ha/vụ ở bể composite. Điều này cho thấy rằng môi trường ao đất có lợi hơn cho sự phát triển của tôm thẻ chân trắng. Bên cạnh đó, hàm lượng C, N, P tích lũy trong tôm nuôi ở ao đất cũng cao hơn so với bể composite, cho thấy rằng quá trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng trong ao đất hiệu quả hơn. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về sự tích lũy chất hữu cơ trong môi trường nuôi tôm. Việc quản lý tốt các yếu tố môi trường như chất lượng nước, thức ăn, và mật độ nuôi sẽ góp phần nâng cao năng suất và chất lượng tôm nuôi.

3.1. So sánh sự chuyển hóa C N P

Kết quả phân tích cho thấy rằng tỷ lệ chuyển hóa C, N, P thành sinh khối của tôm nuôi trong ao đất cao hơn so với bể composite. Cụ thể, tỷ lệ chuyển hóa C đạt 13,9-16,91%, N đạt 18,62-22,6%, và P đạt 4,43-4,04% trong ao đất. Trong khi đó, tỷ lệ chuyển hóa trong bể composite thấp hơn với các giá trị tương ứng là 11,9-11,3% cho C, 19,3-20,4% cho N, và 3,59-4,26% cho P. Điều này cho thấy rằng môi trường ao đất có khả năng cung cấp các chất dinh dưỡng tốt hơn cho tôm, từ đó nâng cao hiệu quả chuyển hóa. Việc hiểu rõ về sự chuyển hóa này sẽ giúp các nhà nuôi tôm có thể áp dụng các biện pháp quản lý phù hợp nhằm tối ưu hóa năng suất nuôi tôm.

3.2. Ý nghĩa của nghiên cứu

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về sự chuyển hóa vật chất hữu cơ trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc quản lý môi trường nuôi tôm. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để phát triển các kỹ thuật nuôi tôm bền vững, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và nâng cao năng suất. Việc kiểm soát tốt các yếu tố như chất lượng nước, thức ăn, và mật độ nuôi sẽ giúp cải thiện sức khỏe và năng suất của tôm nuôi. Hơn nữa, nghiên cứu cũng mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo về quản lý chất thải hữu cơ trong nuôi trồng thủy sản, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ngành nuôi tôm.