Tổng quan nghiên cứu

Vùng biển và thủy vực nội địa Việt Nam sở hữu hơn 11.000 loài sinh vật thủy sinh, trong đó có khoảng 544 loài cá nước ngọt và 186 loài cá nước lợ mặn mang lại giá trị kinh tế cao. Tại tỉnh Bình Định, kinh tế thủy sản chiếm khoảng 10% tổng GDP toàn tỉnh với đội tàu khai thác lên đến 7.339 chiếc và hệ sinh thái đầm phá, cửa sông phong phú. Trong đó, vùng hạ lưu sông Tam Quan thuộc thị xã Hoài Nhơn với diện tích mặt nước khoảng 300 ha là nơi cư trú lý tưởng của nhiều giống loài thủy hải sản giá trị, đặc biệt là nhóm cá bống. Tuy nhiên, trước sức ép từ việc đánh bắt quá mức và biến đổi môi trường sinh thái, nguồn lợi cá bống tự nhiên tại đây đang đứng trước nguy cơ suy thoái nghiêm trọng.

Xuất phát từ thực trạng đó, luận văn thạc sĩ chuyên ngành Sinh học thực nghiệm đã thực hiện đề tài nghiên cứu nhằm xác định các đặc tính hình thái, sinh thái dinh dưỡng, quy luật sinh trưởng và chu kỳ sinh sản của hai loài cá bản địa chủ lực: cá bống cát (Glossogobius giuris) và cá bống đuôi chấm (Aulopareia unicolor). Công trình được tiến hành thực nghiệm trong giai đoạn từ tháng 11 năm 2021 đến tháng 7 năm 2022 tại hạ lưu sông Tam Quan. Kết quả nghiên cứu không chỉ bổ sung hệ thống dữ liệu sinh học thực nghiệm chuẩn xác cho khu vực Nam Trung Bộ mà còn cung cấp cơ sở khoa học then chốt để phục vụ công tác quy hoạch, bảo tồn nguồn gen bản địa và định hướng xây dựng quy trình sinh sản nhân tạo, nuôi thương phẩm với tiềm năng nâng cao năng suất khai thác bền vững từ 15% đến 20% cho ngư dân địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết sinh thái học dinh dưỡng động vật thủy sản của Nikolsky kết hợp nguyên lý sinh trắc đường tiêu hóa của Al-Hussainy. Theo khung lý thuyết này, tính ăn và mức độ thích nghi sinh thái của loài được định lượng hóa thông qua chỉ số tương quan chiều dài ruột và chiều dài toàn thân, kết hợp mô hình xác định tầm quan trọng tương đối của phổ thức ăn do Hyslop và Cortés thiết lập. Về khía cạnh sinh trưởng, đề tài áp dụng mô hình tương quan tương hỗ giữa chiều dài và khối lượng thân cá theo hàm số mũ của Jennings.

Để đánh giá đặc tính sinh sản, nghiên cứu vận dụng lý thuyết phát triển tuyến sinh dục 6 giai đoạn thành thục của Nikolsky, kết hợp chỉ số thành thục sinh dục, chỉ số tích lũy năng lượng gan của Josep và Hans-Joachim, cùng phương pháp đếm thể tích phân đoạn xác định sức sinh sản tuyệt đối của Banegal. Bốn khái niệm trọng tâm xuyên suốt công trình gồm: chỉ số sinh trắc ruột, tầm quan trọng tương đối của con mồi, hệ số thành thục sinh dục và sức sinh sản tương đối theo khối lượng cơ thể.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tiến hành thu thập mẫu định kỳ hàng tháng từ tháng 11 năm 2021 đến tháng 7 năm 2022 tại khu vực hạ lưu sông Tam Quan. Mẫu vật được thu trực tiếp từ ngư dân thông qua ngư cụ chuẩn là lưới lồng, đảm bảo tính đại diện tự nhiên cho quần thể ở các dải kích thước khác nhau. Tổng dung lượng mẫu phân tích đạt quy mô lớn với 193 cá thể cá bống cát và 129 cá thể cá bống đuôi chấm phục vụ khảo sát sinh trắc, chỉ số sinh trắc ruột, tương quan sinh trưởng và sinh lý sinh sản. Trong đó, 148 mẫu cá bống cát và 118 mẫu cá bống đuôi chấm được giải phẫu dạ dày để phân tích phổ thức ăn; 14 mẫu cá bống cát và 13 mẫu cá bống đuôi chấm ở giai đoạn thành thục được phân tích sức sinh sản.

Mẫu sau khi thu gom được bảo quản lạnh và chuyển về phòng thí nghiệm hoặc cố định bằng dung dịch formol nồng độ 10%. Phương pháp giải phẫu hình thái kết hợp soi kính hiển vi quang học và kính hiển vi soi nổi được lựa chọn vì cho phép nhận diện chính xác các thành phần vi sinh vật đáy, giáp xác nhỏ và cấu trúc noãn sào. Toàn bộ dữ liệu được phân nhóm theo 4 dải kích thước chuẩn để loại bỏ sai số do biến động tuổi của cá thể.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Về đặc điểm hình thái và công thức tia vây, nghiên cứu đã chuẩn hóa công thức giải phẫu của hai loài. Cá bống cát có số lượng tia vây ngực dao động từ 18 đến 20 tia mềm; vây đuôi có 15 đến 17 tia mềm; vây hậu môn gồm 1 tia cứng và 9 tia mềm; vây lưng thứ nhất gồm 6 tia cứng và vây lưng thứ hai có 1 tia cứng cùng 10 tia mềm. Đối với cá bống đuôi chấm, công thức vây tương ứng là vây ngực 16 đến 17 tia mềm, vây đuôi 16 tia mềm, vây hậu môn có 1 tia cứng và 10 tia mềm, vây lưng thứ nhất có 6 tia cứng và vây lưng thứ hai có 1 tia cứng cùng 10 tia mềm.

Về đặc tính dinh dưỡng, chỉ số sinh trắc ruột của cá bống cát dao động từ 0,68 đến 0,74, chứng minh đây là loài ăn động vật điển hình. Phổ thức ăn tự nhiên của cá bống cát gồm giáp xác chiếm 70,07% tần số xuất hiện và đạt 79,01% về chỉ số tầm quan trọng tương đối, trong đó tôm chiếm ưu thế vượt trội với 78,46%, còn cá con chiếm 20,99%. Ngược lại, cá bống đuôi chấm có chỉ số sinh trắc ruột từ 1,05 đến 1,10, thể hiện tính ăn tạp thiên về động vật.

Phổ thức ăn biến đổi rõ nét theo kích thước cơ thể. Ở nhóm cá bống cát có chiều dài dưới 12,5 cm, giáp xác chiếm 73,45% độ quan trọng tương đối. Khi cá đạt kích thước 12,5 đến 14,6 cm, giáp xác chiếm vị trí độc tôn với 96,38%. Tuy nhiên, ở nhóm kích thước lớn từ 14,7 đến 16,4 cm, tỷ lệ ăn cá con tăng vọt lên mức 43,40%, cho thấy xu hướng chuyển dịch con mồi sang các loài động vật tầng đáy lớn hơn.

Thảo luận kết quả

Cấu tạo giải phẫu đường tiêu hóa hoàn toàn tương thích với tập tính săn mồi của từng loài. Cá bống cát có khoang miệng rộng, rạch miệng xiên hướng lên, hai hàm trang bị răng nhọn sắc xếp thành hai hàng cùng dạ dày dạng túi vách dày, tạo điều kiện thuận lợi để giữ và nghiền nát vỏ kitin của giáp xác và nuốt cá con. Trong khi đó, cá bống đuôi chấm có cấu trúc ruột dài hơn tương đối so với chiều dài thân, vách ruột mỏng, phù hợp với việc tiêu hóa hỗn hợp giáp xác lẫn chất vẩn hữu cơ.

So sánh với các công bố khoa học tại đầm Thị Nại, chỉ số sinh trắc ruột của cá bống cát tại sông Tam Quan ghi nhận mức 0,68 đến 0,74, cao hơn dải 0,47 đến 0,48 tại vùng đầm lầy nước mặn. Điều này phản ánh tính mềm dẻo sinh thái, khi sinh vật tự điều chỉnh hình thái ống tiêu hóa để thích nghi với nguồn thức ăn phong phú hơn ở vùng cửa sông nước lợ. Toàn bộ các quy luật phân bố thức ăn và tương quan kích thước có thể được biểu diễn trực quan qua biểu đồ cột phân đoạn tần số xuất hiện kết hợp bảng ma trận phân bố thành phần dinh dưỡng.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm, bốn nhóm giải pháp cấp thiết được đề xuất nhằm bảo tồn và phát triển nguồn lợi thủy sản tại địa phương:

Thứ nhất, thiết lập quy định tạm ngừng khai thác tại vùng cửa sông Tam Quan trong thời gian từ 2 đến 3 tháng cao điểm của mùa sinh sản, đồng thời áp dụng kích thước mắt lưới tối thiểu từ 1,5 cm trở lên đối với các ngư cụ lưới lồng để giảm thiểu tỷ lệ đánh bắt cá con dưới 11 cm xuống dưới mức 5%.

Thứ hai, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bình Định cùng Trạm thực nghiệm thủy sản Cát Tiến cần phối hợp triển khai dự án thử nghiệm sản xuất giống nhân tạo cá bống cát và cá bống đuôi chấm trong giai đoạn 2024 đến 2026, với mục tiêu cung ứng khoảng 500.000 đến 1.000.000 con giống chất lượng cao mỗi năm.

Thứ ba, xây dựng mạng lưới quan trắc chất lượng nước và hiện trạng nguồn lợi định kỳ 6 tháng một lần tại 3 điểm trọng yếu thuộc hạ lưu sông Tam Quan nhằm kiểm soát độ mặn, hàm lượng oxy hòa tan và lượng mùn bã hữu cơ nền đáy.

Thứ tư, Ủy ban nhân dân thị xã Hoài Nhơn cần chủ trì tổ chức các lớp tập huấn kỹ thuật chuyển giao mô hình nuôi cá bống thương phẩm nước lợ cho hơn 300 hộ ngư dân địa phương, kết hợp tuyên truyền loại bỏ hoàn toàn các ngư cụ tận diệt trước năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung toàn diện của luận văn mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn sâu sắc cho bốn nhóm đối tượng chính:

Nhóm cán bộ nghiên cứu và học viên cao học chuyên ngành Thủy sản, Sinh học thực nghiệm, Sinh thái học thủy vực: Luận văn cung cấp khung phương pháp luận chuẩn xác về giải phẫu sinh trắc học cá, kỹ thuật đánh giá chỉ số sinh trắc ruột và phương pháp tính toán chỉ số tầm quan trọng tương đối của thức ăn tự nhiên.

Cơ quan quản lý nhà nước về thủy sản tại địa phương, bao gồm Chi cục Thủy sản tỉnh Bình Định và Phòng Kinh tế thị xã Hoài Nhơn: Số liệu trong công trình là căn cứ tin cậy để ban hành chính sách bảo vệ bãi đẻ, cấm khai thác mùa vụ và quy hoạch vùng nuôi thủy sản nước lợ 300 ha.

Kỹ sư nuôi trồng thủy sản và chủ các trại sản xuất giống: Tài liệu cung cấp dữ liệu nền tảng về thành phần thức ăn tự nhiên và cấu tạo ống tiêu hóa, giúp tối ưu hóa công thức thức ăn nhân tạo và thiết kế môi trường ương nuôi thương phẩm phù hợp.

Giảng viên và sinh viên các trường đại học chuyên ngành Khoa học Tự nhiên, Nông Lâm Ngư nghiệp: Công trình là tài liệu tham khảo giảng dạy trực quan cho các học phần Ngư loại học, Sinh thái học động vật và Sinh lý học thủy sản.

Câu hỏi thường gặp

Điểm khác biệt cơ bản về tính ăn giữa cá bống cát và cá bống đuôi chấm là gì? Cá bống cát là loài ăn động vật với chỉ số sinh trắc ruột trung bình từ 0,68 đến 0,74, thức ăn chủ yếu là giáp xác chiếm 79,01% và cá con chiếm 20,99%. Ngược lại, cá bống đuôi chấm là loài ăn tạp thiên về động vật với chỉ số ruột dài hơn, dao động từ 1,05 đến 1,10.

Chỉ số sinh trắc ruột phản ánh điều gì trong nghiên cứu sinh học cá? Chỉ số sinh trắc ruột đo lường tương quan giữa chiều dài ruột và chiều dài thân. Khi chỉ số này nhỏ hơn hoặc bằng 1, cá thuộc nhóm ăn động vật; từ 1 đến 3 thuộc nhóm ăn tạp; và lớn hơn 3 là nhóm ăn thực vật, cho phép xác định chính xác tập tính bắt mồi tự nhiên.

Phổ thức ăn của cá bống cát biến đổi thế nào theo kích thước cơ thể? Ở cá nhỏ dưới 12,5 cm, thức ăn chủ yếu là giáp xác nhỏ chiếm 73,45%. Khi cá phát triển đạt kích thước trên 14,7 cm, tỷ lệ tiêu thụ cá con tăng mạnh lên 43,40%, chứng minh sự mở rộng kích thước con mồi theo độ mở khoang miệng và khả năng săn mồi.

Nghiên cứu này có ý nghĩa gì đối với hoạt động nuôi trồng thủy sản tại Bình Định? Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở sinh học để xây dựng công thức thức ăn công nghiệp có hàm lượng đạm phù hợp và định hình các thông số môi trường chuẩn, tạo tiền đề thuần dưỡng và nuôi thương phẩm hai loài cá bống có giá trị thương phẩm cao.

Độ tin cậy của các số liệu trong luận văn được bảo đảm bằng cách nào? Đề tài phân tích trên dung lượng mẫu lớn gồm 193 cá thể cá bống cát và 129 cá thể cá bống đuôi chấm thu thập liên tục qua 9 tháng. Phương pháp phân tích tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn quốc tế của Nikolsky, Hyslop và Cortés.

Kết luận

Công trình nghiên cứu đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu khoa học đề ra với những đóng góp nền tảng sau:

  • Xác lập đầy đủ hệ thống chỉ tiêu hình thái và công thức tia vây chuẩn xác cho cá bống cát và cá bống đuôi chấm tại hạ lưu sông Tam Quan.
  • Chứng minh cá bống cát thuộc nhóm ăn động vật với chỉ số sinh trắc ruột 0,68 đến 0,74, trong đó giáp xác chiếm ưu thế tuyệt đối đạt 79,01% tầm quan trọng tương đối.
  • Xác định cá bống đuôi chấm thuộc nhóm ăn tạp thiên động vật với chỉ số sinh trắc ruột từ 1,05 đến 1,10.
  • Phát hiện quy luật chuyển dịch thức ăn tự nhiên từ giáp xác nhỏ sang cá con khi kích thước cá bống cát vượt ngưỡng 14,7 cm.
  • Xây dựng hệ thống giải pháp bảo vệ bãi đẻ tự nhiên và định hướng sản xuất giống nhân tạo trong giai đoạn 2024 đến 2026.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là hoàn thiện bộ dữ liệu sinh học thực nghiệm cho hai loài cá bống bản địa có giá trị kinh tế cao tại miền Trung. Kế hoạch tiếp theo trong giai đoạn 2024 đến 2026 cần tập trung hoàn thiện công nghệ kích thích sinh sản nhân tạo và tối ưu hóa quy trình nuôi thương phẩm. Các cơ quan quản lý và đơn vị nghiên cứu cần sớm ứng dụng các khuyến nghị từ luận văn vào thực tiễn quy hoạch ngành thủy sản địa phương.