Tổng quan luận án

Trong nghề nuôi trồng thủy sản thâm canh, chi phí thức ăn thường chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng chi phí sản xuất, dao động từ 50% đến 70% tùy thuộc vào đối tượng nuôi và mô hình quản lý (Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009). Cá kèo (Pseudapocryptes elongatus, Cuvier 1816) là loài cá bản địa có giá trị kinh tế cao, phân bố phổ biến ở vùng cửa sông ven biển Đồng bằng sông Cửu Long như Bạc Liêu, Sóc Trăng, Cà Mau và Trà Vinh. Diện tích nuôi cá kèo thâm canh và luân canh trong ao tôm tại tỉnh Bạc Liêu tăng trưởng liên tục từ 242,3 ha năm 2009 lên 463 ha năm 2013 với năng suất đạt từ 10 đến 16 tấn/ha/vụ. Tuy nhiên, nghề nuôi cá kèo thương phẩm phải đối mặt với hai rào cản kỹ thuật: nguồn giống hoàn toàn phụ thuộc vào việc khai thác ngoài tự nhiên và chưa có công trình nghiên cứu đầy đủ về nhu cầu dinh dưỡng để xây dựng công thức thức ăn công nghiệp chuyên biệt cho loài cá này. Người nuôi chủ yếu sử dụng các loại thức ăn thương phẩm của đối tượng khác hoặc thức ăn tự chế, dẫn đến hệ số chuyển đổi thức ăn chưa tối ưu và chi phí sản xuất cao.

Khoảng trống nghiên cứu mà luận án hướng tới là việc thiếu hụt các dẫn liệu khoa học định lượng về nhu cầu năng lượng duy trì, nhu cầu protein duy trì, hiệu quả sử dụng năng lượng và protein cho tăng trưởng, nhu cầu lipid, tỷ lệ carbohydrate:lipid (CHO:L), khả năng tiêu hóa các nguồn nguyên liệu phổ biến, cũng như công thức thức ăn hoàn chỉnh đáp ứng từng giai đoạn phát triển của cá kèo thương phẩm.

Mục tiêu tổng quát của luận án là xác định nhu cầu dinh dưỡng (năng lượng, protein và lipid) của cá kèo (Pseudapocryptes elongatus, Cuvier 1816) làm cơ sở khoa học xây dựng công thức thức ăn cho các giai đoạn nuôi cá kèo thương phẩm. Luận án triển khai 4 nội dung nghiên cứu chính được đánh số theo văn bản:

  1. Khảo sát tình hình sử dụng thức ăn, sinh trưởng và thành phần hóa học cá kèo nuôi thương phẩm tại nông hộ.
  2. Xác định nhu cầu dinh dưỡng của cá kèo (nhu cầu protein, năng lượng và lipid) bằng mô hình năng lượng sinh học và thực nghiệm dinh dưỡng.
  3. Đánh giá khả năng tiêu hóa một số nguồn nguyên liệu phổ biến cung cấp protein và carbohydrate làm thức ăn cho cá kèo.
  4. Xây dựng công thức thức ăn nuôi cá kèo thương phẩm ở các giai đoạn khối lượng khác nhau.

Đối tượng nghiên cứu là cá kèo (Pseudapocryptes elongatus, Cuvier 1816). Phạm vi không gian nghiên cứu được thực hiện tại các vùng nuôi cá kèo trọng điểm thuộc tỉnh Bạc Liêu (khảo sát thực địa) và Khoa Thủy sản – Trường Đại học Cần Thơ (bố trí hệ thống thực nghiệm). Phạm vi thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 12 năm 2010 đến tháng 12 năm 2014.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các kết quả nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến đặc điểm sinh học cá kèo, nhu cầu dinh dưỡng động vật thủy sản, mô hình năng lượng sinh học và các nguồn nguyên liệu chế biến thức ăn:

  • Đặc điểm sinh học cá kèo: Về phân loại học, cá kèo thuộc ngành Chordata, lớp Actinopterygii, bộ Perciformes, họ Gobiidae, giống Pseudapocryptes, loài Pseudapocryptes elongatus (Cuvier, 1816). Cá có cơ quan hô hấp phụ, sống vùi đáy bùn vùng cửa sông, chịu được biên độ môi trường khắc nghiệt, nhiệt độ thích hợp từ 23–28°C và độ mặn tối ưu là 10‰ (Trần Trường Giang, 2009). Cá kèo giống xuất hiện quanh năm nhưng tập trung cao nhất từ tháng 6 đến tháng 9 (Trương Hoàng Minh và ctv.). Về tập tính dinh dưỡng, cá kèo là loài ăn thiên về thực vật, chuỗi thức ăn trong ống tiêu hóa gồm 83,1% tảo khuê, 14,9% mùn bã hữu cơ nền đáy, 1,9% tảo lam, cùng tỷ lệ nhỏ động vật phù du như Copepoda (0,06%) và Cladocera (0,03%) (Trần Đắc Định và ctv., 2002; Yang et al., 2003; Bucholtz et al.). Tăng trưởng cá kèo tuân theo phương trình tương quan giữa khối lượng và chiều dài $W = 0,2468 L^{1,5567}$ ($R^2 = 0,9008$), tuổi thọ trung bình 4,2 năm, chiều dài tối đa $L = 25,88\text{ cm}$ (Trần Đắc Định và ctv.). Về sinh sản, tuyến sinh dục cá kèo trong tự nhiên mới chỉ quan sát thấy phát triển đến giai đoạn III trong giai đoạn tháng 12 đến tháng 2 năm sau, chưa làm chủ được kỹ thuật sản xuất giống nhân tạo (Trần Đắc Định và ctv., 2002).
  • Nhu cầu dinh dưỡng của động vật thủy sản: Nhu cầu protein của cá thay đổi theo tính ăn và kích cỡ phát triển (Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009). Các loài ăn thịt như cá mú Epinephelus coioides cần 48% protein (Luo et al.), cá hồi Salmo trutta cần 53% protein (Arzel et al.); trong khi các loài ăn tạp và ăn thiên về thực vật có nhu cầu thấp hơn như cá tra Pangasianodon hypophthalmus cần 38% protein (Trần Thị Thanh Hiền và ctv.), cá rô phi Oreochromis niloticus cần 27,5–35% protein (Wee and Tuan, 1988). Nhu cầu lipid ở cá nước ngọt thường dao động từ 6% đến 10%, thấp hơn cá biển (15–20%) (Lê Thanh Hùng, 2008). Tỷ lệ carbohydrate:lipid (CHO:L) tối ưu thay đổi rõ rệt giữa các nhóm tính ăn: cá da trơn ăn thịt Leiocassis longirostris có CHO:L là 1,98 (Tan et al.), cá rô đồng là 0,99–3,00 (Ali et al.), cá rô phi là 2,06–4,95 (Ali and Al-Asgah, 2001), trong khi cá ăn thực vật như cá trắm cỏ Ctenopharyngodon idella có tỷ lệ CHO:L lên tới 7,5 (Gao et al.).
  • Mô hình năng lượng sinh học trong nghiên cứu dinh dưỡng: Phương pháp xác định nhu cầu truyền thống dựa trên đường phản ứng liều lượng (Zeitoun et al., 1976) tiêu tốn nhiều thời gian và khó áp dụng cho mọi kích cỡ cá (Lupatsch, 2003). Mô hình năng lượng sinh học (Bioenergetic Modeling / Factorial Approach) của Cho and Bureau (1998) và Lupatsch et al. (2001, 2003) phân tách nhu cầu năng lượng thành phần duy trì và phần tăng trưởng: $\text{Nhu cầu} = M \times BW(\text{kg})^b + G \times \text{tăng trưởng}$. Mô hình này đã được áp dụng thành công trên cá tráp Sparus aurata, cá vền Dicentrarchus labrax, cá mú trắng Epinephelus aeneus (Lupatsch et al., 2001, 2003; Lupatsch and Kissil, 2005), cá cam Seriola lalandi (Mark et al., 2010), cá tra Pangasianodon hypophthalmus (Glencross et al., 2010) và cá rô phi vằn Oreochromis niloticus (Trung et al., 2011).
  • Vị trí của luận án: Luận án của Trần Thị Bé là công trình nghiên cứu hệ thống đầu tiên áp dụng mô hình năng lượng sinh học kết hợp với các thử nghiệm tiêu hóa nguyên liệu thực tế để lượng hóa chính xác nhu cầu protein, năng lượng, lipid và xây dựng bộ công thức thức ăn hoàn chỉnh cho 4 giai đoạn sinh trưởng của cá kèo tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án vận dụng mô hình năng lượng sinh học đa nhân tố (Bioenergetic Factorial Model) theo cách tiếp cận của Cho and Bureau (1998) và Lupatsch et al. (2001, 2003). Nguyên lý của mô hình dựa trên định luật bảo toàn năng lượng: tổng năng lượng ăn vào được chuyển hóa thành năng lượng duy trì (trao đổi chất cơ sở, bài tiết, tỏa nhiệt) và năng lượng tích lũy cho tăng trưởng mô bào. Công thức xác định nhu cầu protein tiêu hóa (DP) và năng lượng tiêu hóa (DE) được biểu diễn:

$$\text{Nhu cầu DP hoặc DE} = M \times BW(\text{kg})^b + G \times \Delta W$$

Trong đó:

  • $BW(\text{kg})^b$: Khối lượng trao đổi chất cơ sở của cơ thể cá, với $b$ là số mũ trao đổi chất sinh học (đối với hầu hết các loài cá $b \approx 0,80 - 0,83$).
  • $M$: Nhu cầu duy trì hàng ngày trên một đơn vị khối lượng trao đổi chất ($DP_m$ tính bằng g/kg$^{0,83}$/ngày; $DE_m$ tính bằng kJ/kg$^{0,83}$/ngày).
  • $G$: Hệ số chi phí dưỡng chất trên một đơn vị tăng trưởng ($1/\text{hiệu quả sử dụng}$).
  • $\Delta W$: Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối hàng ngày (g/ngày), được mô hình hóa bằng hàm số mũ theo khối lượng thân: $y = a \times BW^c$.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu kết hợp phương pháp điều tra xã hội học nông thôn và phương pháp thực nghiệm dinh dưỡng học thủy sản trong phòng thí nghiệm:

  • Hệ thống thực nghiệm: Bố trí trong hệ thống bể nhựa thể tích 70 lít/bể, vận hành theo cơ chế dòng chảy tràn liên tục, sục khí 24/24 giờ, độ mặn nước duy trì cố định ở mức 10‰ (10 ppt). Thức ăn thí nghiệm là dạng viên chìm đường kính 2 mm, sản xuất tại xưởng thực nghiệm Khoa Thủy sản – Đại học Cần Thơ, sấy khô ở 60°C trong 12 giờ và lưu trữ ở -20°C.
  • Nội dung 1 (Khảo sát nông hộ): Phỏng vấn trực tiếp 80 hộ nuôi cá kèo thâm canh tại tỉnh Bạc Liêu trong giai đoạn 2011–2013 bằng phiếu điều tra cấu trúc để thu thập dữ liệu về kỹ thuật, mật độ thả, tỷ lệ sống, hệ số thức ăn (FCR), chi phí, năng suất và kích cỡ thương phẩm.
  • Nội dung 2 (Nhu cầu năng lượng, protein và lipid):
    • Thí nghiệm 1: Xác định năng lượng và protein tiêu hao duy trì thông qua nghiệm thức bỏ đói 28 ngày trên các nhóm kích cỡ cá kèo từ 0,02g đến 20,0g.
    • Thí nghiệm 2: Đánh giá độ tiêu hóa của thức ăn thí nghiệm cơ sở (chứa 33,6% protein thô và 16,3 kJ/g năng lượng thô) bằng phương pháp thu gom mẫu phân qua xiphong bể lắng.
    • Thí nghiệm 3: Đánh giá hiệu quả sử dụng DE và DP của cá kèo bằng cách cho ăn khẩu phần tăng dần từ mức 0 (bỏ đói) đến mức ăn tối đa tự do (ad libitum).
    • Thí nghiệm 4: Xác định nhu cầu lipid và tỷ lệ CHO:L tối ưu trên cá kèo giống (khối lượng trung bình 6,86 g/con). Thí nghiệm gồm 5 nghiệm thức đẳng protein (35%) và đẳng năng lượng (17,2 kJ/g) với mức lipid tăng dần: 1,5%; 4,5%; 7,5%; 10,5% và 13,5%.
    • Thí nghiệm 5: Xác định tỷ lệ phối trộn dầu cá và dầu đậu nành thích hợp trên cá kèo (khối lượng trung bình 6,58 g/con), gồm 5 nghiệm thức có tỷ lệ dầu cá:dầu đậu nành lần lượt là 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 và 0:100 (đẳng protein 35%, đẳng lipid 7,5%, đẳng năng lượng 17,2 kJ/g).
  • Nội dung 3 (Độ tiêu hóa nguyên liệu):
    • Thí nghiệm 6: Xác định hệ số tiêu hóa biểu kiến (ADC) của 4 nguồn nguyên liệu cung cấp protein: bột cá (FM), bánh dầu nành ly trích (SBM), bột thịt xương (MBM) và bả cải canola (CaM) trên cá kèo kích cỡ 6,67 g/con.
    • Thí nghiệm 7: Xác định ADC của 4 nguồn nguyên liệu cung cấp carbohydrate/năng lượng: cám gạo lau ướt (WFRB), cám gạo ly trích dầu (DRB), cám mì (WB) và mì lát (CM).
  • Nội dung 4 (Xây dựng công thức thức ăn): Ứng dụng giải thuật quy hoạch tuyến tính tối ưu hóa chi phí thấp nhất qua công cụ Solver trong phần mềm Microsoft Excel, kết hợp các ràng buộc dinh dưỡng từ mô hình năng lượng sinh học và hệ số tiêu hóa nguyên liệu thực nghiệm.
  • Phương pháp phân tích sinh hóa và xử lý số liệu: Phân tích độ ẩm, protein thô (Kjeldahl), lipid thô (Soxhlet), tro, chất xơ và năng lượng thô (bom nhiệt lượng kế) theo tiêu chuẩn AOAC. Định lượng acid béo (ArA, EPA, DHA) bằng sắc ký khí. Số liệu được phân tích phương sai (ANOVA một nhân tố), kiểm định Duncan so sánh sự khác biệt giữa các nghiệm thức ($p < 0,05$) và phân tích hồi quy bậc hai bằng phần mềm SPSS và Microsoft Excel.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu

Chương này nêu rõ vai trò chiến lược của nghề nuôi cá kèo trong cơ cấu kinh tế thủy sản vùng ven biển ĐBSCL, nhấn mạnh tỷ trọng chi phí thức ăn trong nuôi thâm canh (52,4–55,5% theo điều tra thực tế, hoặc 60–70% theo lý thuyết chung). Chương 1 xác định tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ sự thiếu hụt công thức thức ăn chuẩn hóa, đặt ra mục tiêu tổng quát, 4 nội dung nghiên cứu cụ thể, ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn và 5 điểm mới của luận án.

Chương 2: Tổng quan tài liệu

Chương 2 tổng hợp toàn diện các cơ sở lý luận và thực tiễn:

  1. Đặc điểm sinh học, phân bố, dinh dưỡng ăn tảo đáy/mùn bã hữu cơ, sinh trưởng và đặc điểm thành thục sinh dục cá kèo.
  2. Nhu cầu protein, lipid, năng lượng và cân bằng tỷ lệ P/E, CHO:L ở động vật thủy sản.
  3. Nguyên lý và ứng dụng mô hình năng lượng sinh học (Bioenergetic modeling), phân tích trao đổi chất cơ sở và nhu cầu duy trì.
  4. Giá trị dinh dưỡng, độ tiêu hóa và các yếu tố kháng dưỡng của 8 loại nguyên liệu phổ biến (bột cá, bột thịt xương, bánh dầu nành, bả cải canola, cám gạo, cám mì, khoai mì lát).
  5. Kỹ thuật phối chế thức ăn thủy sản và thực trạng nghề nuôi cá kèo tại Bạc Liêu giai đoạn 2009–2013 (diện tích tăng từ 242,3 ha lên 463 ha).

Chương 3: Phương pháp nghiên cứu

Chương 3 trình bày chi tiết thiết kế nghiên cứu:

  • Điều kiện bố trí thí nghiệm trong bể nhựa 70 lít, chảy tràn, sục khí, độ mặn 10 ppt.
  • Phương pháp khảo sát nông hộ tại Bạc Liêu ($n = 80$).
  • Quy trình 7 thí nghiệm chuyên sâu (thí nghiệm bỏ đói, thí nghiệm các mức ăn, 2 thí nghiệm lipid và nguồn dầu, 2 thí nghiệm tiêu hóa nguyên liệu).
  • Quy trình chế biến thức ăn viên chìm 2 mm và phương pháp tối ưu hóa công thức bằng Solver trong Excel.
  • Các công thức tính toán: tốc độ tăng trọng ngày (DWG), hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR), hiệu quả sử dụng protein (PER), hiệu quả sử dụng lipid (LER), chỉ số tích lũy lipid (LR), tỷ lệ sống (SR) và hệ số tiêu hóa biểu kiến (ADC).

Chương 4: Kết quả và thảo luận

Chương 4 cung cấp toàn bộ các dữ liệu định lượng, phương trình toán học và thảo luận thực nghiệm:

1. Khảo sát thực trạng nuôi và sử dụng thức ăn tại Bạc Liêu

Kết quả phỏng vấn 80 hộ nuôi cá kèo thâm canh tại Bạc Liêu giai đoạn 2011–2013 cho thấy các chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế cơ bản:

Chỉ tiêu kỹ thuật / kinh tế Giá trị ghi nhận
Nguồn con giống Khai thác 100% tự nhiên
Mật độ thả nuôi 50 – 150 con/m²
Thời gian một vụ nuôi 4 tháng
Tỷ lệ sống (SR) 63,7% – 74,7%
Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) 1,38 – 1,46
Tỷ trọng chi phí thức ăn trong tổng chi phí 52,4% – 55,5%
Năng suất thu hoạch 14,5 – 16,0 tấn/ha
Kích cỡ cá thương phẩm trung bình 21,1 – 21,7 g/con

2. Nhu cầu protein và năng lượng theo mô hình năng lượng sinh học

  • Phương trình tăng trưởng: Tăng trưởng tuyệt đối theo khối lượng của cá kèo tuân theo phương trình hàm mũ: $$y = 0,104 \times BW^{0,278}$$ (trong đó $y$ là tốc độ tăng trưởng tuyệt đối tính bằng g/ngày, $BW$ là khối lượng cá tính bằng gam).
  • Mức tiêu hao khi bỏ đói: Qua 28 ngày bỏ đói ở các kích cỡ cá từ 0,02g đến 20,0g, lượng protein và năng lượng tiêu hao cơ sở được ước lượng lần lượt là $0,03\text{ g}/BW(\text{g})^{0,83}$ và $0,02\text{ kJ}/BW(\text{g})^{0,81}$.
  • Nhu cầu duy trì: Phân tích hồi quy giữa lượng ăn vào và tích lũy dưỡng chất xác định được nhu cầu năng lượng tiêu hóa duy trì ($DE_m$) là $11,3\text{ kJ}/BW(\text{kg})^{0,83}/\text{ngày}$ và nhu cầu protein tiêu hóa duy trì ($DP_m$) là $0,40\text{ g protein}/BW(\text{kg})^{0,83}/\text{ngày}$.
  • Hiệu quả sử dụng: Hiệu quả sử dụng protein tiêu hóa cho tăng trưởng của cá kèo đạt 44%, và hiệu quả sử dụng năng lượng tiêu hóa cho tăng trưởng đạt 46%.
Thông số mô hình năng lượng sinh học Giá trị định lượng
Phương trình tăng trưởng thực nghiệm $y = 0,104 \times BW^{0,278}$ (g/ngày)
Năng lượng tiêu hóa duy trì ($DE_m$) $11,3\text{ kJ}/BW(\text{kg})^{0,83}/\text{ngày}$
Protein tiêu hóa duy trì ($DP_m$) $0,40\text{ g}/BW(\text{kg})^{0,83}/\text{ngày}$
Hiệu quả sử dụng protein cho tăng trưởng 44%
Hiệu quả sử dụng năng lượng cho tăng trưởng 46%

3. Nhu cầu lipid, tỷ lệ CHO:L và tỷ lệ phối trộn nguồn dầu

  • Nhu cầu lipid và CHO:L (Thí nghiệm 4): Thử nghiệm 5 mức lipid (1,5% đến 13,5%) cho thấy tỷ lệ sống không bị ảnh hưởng giữa các nghiệm thức. Phân tích hồi quy bậc hai giữa tăng trọng ngày (DWG) và hàm lượng lipid xác định khoảng lipid tối ưu trong thức ăn cá kèo là từ 5,46% đến 9,05%. Tỷ lệ carbohydrate:lipid (CHO:L) tối ưu là 6,79. Chỉ số hiệu quả lipid (LER) và tỷ lệ tích lũy lipid (LR) có xu hướng giảm dần khi mức lipid trong khẩu phần tăng từ 1,5% lên 13,5%.
  • Tỷ lệ dầu cá và dầu đậu nành (Thí nghiệm 5): Thử nghiệm thay thế dầu cá bằng dầu đậu nành (0%, 25%, 50%, 75%, 100%) cho thấy tăng trưởng DWG ở các nghiệm thức 100% dầu cá, thay thế 25% và thay thế 50% dầu đậu nành không có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê ($p > 0,05$) và đều cao hơn rõ rệt so với các nghiệm thức thay thế 75% và 100%. Thành phần hóa học thân thịt không bị biến đổi, tuy nhiên hàm lượng các acid béo không no cao phân tử ArA, EPA và DHA trong cơ thể cá giảm dần theo tỷ lệ tăng của dầu đậu nành trong khẩu phần.

4. Khả năng tiêu hóa các nguồn nguyên liệu phổ biến

  • Nguyên liệu giàu protein (Thí nghiệm 6): Hệ số tiêu hóa biểu kiến (ADC) về protein, lipid và năng lượng của bột cá (FM) đạt giá trị cao nhất, vượt trội hơn so với bánh dầu nành ly trích (SBM), bột thịt xương (MBM) và bả cải canola (CaM).
  • Nguyên liệu giàu năng lượng/carbohydrate (Thí nghiệm 7): Cám gạo lau ướt (WFRB) có độ tiêu hóa protein, lipid và năng lượng cao nhất trong 4 nguyên liệu được đánh giá, vượt trội hơn cám ly trích dầu (DRB), cám mì (WB) và mì lát (CM).

5. Thiết kế công thức thức ăn hoàn chỉnh cho 4 giai đoạn nuôi thương phẩm

Dựa trên các tham số dinh dưỡng và độ tiêu hóa nguyên liệu, công thức thức ăn hoàn chỉnh được thiết lập cho 4 giai đoạn kích cỡ cá kèo thương phẩm:

Giai đoạn kích cỡ cá Protein tiêu hóa (DP, %) Năng lượng tiêu hóa (DE, MJ/kg) Lipid thiết kế (%) Tỷ lệ CHO:L
Cá 5,00 g/con 31,0 13,0 6,00 – 6,75 7,0
Cá 10,0 g/con 30,0 13,0 6,00 – 6,75 7,0
Cá 15,0 g/con 29,0 13,0 6,00 – 6,75 7,0
Cá 20,0 g/con 28,0 13,0 6,00 – 6,75 7,0

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Chương 5 đúc kết toàn bộ các phát hiện định lượng chính của luận án, khẳng định tính khả thi của việc ứng dụng mô hình năng lượng sinh học trong sản xuất thức ăn cá kèo và đề xuất các kiến nghị chuyển giao kỹ thuật.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận khoa học

  1. Luận án là công trình khoa học đầu tiên tại Việt Nam ứng dụng mô hình năng lượng sinh học (Bioenergetic model) để lượng hóa các thông số trao đổi chất cơ sở và nhu cầu dinh dưỡng của cá kèo (Pseudapocryptes elongatus, Cuvier 1816).
  2. Thiết lập phương trình hàm mũ mô tả tốc độ tăng trưởng tuyệt đối của cá kèo: $y = 0,104 \times BW^{0,278}$.
  3. Xác định chính xác nhu cầu duy trì: $DE_m = 11,3\text{ kJ}/BW(\text{kg})^{0,83}/\text{ngày}$ và $DP_m = 0,40\text{ g protein}/BW(\text{kg})^{0,83}/\text{ngày}$.
  4. Xác định hiệu quả chuyển hóa protein tiêu hóa cho tăng trưởng đạt 44% và hiệu quả sử dụng năng lượng tiêu hóa cho tăng trưởng đạt 46%.
  5. Xác định khoảng nhu cầu lipid thích hợp (5,46% – 9,05%) và tỷ lệ CHO:L tối ưu (6,79) phản ánh tập tính dinh dưỡng ăn thiên về thực vật của cá kèo.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn sản xuất

  1. Cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm về hệ số tiêu hóa biểu kiến (ADC) đối với protein, lipid và năng lượng của 8 loại nguyên liệu thức ăn thông dụng (bột cá, bánh dầu nành, bột thịt xương, bả cải canola, cám gạo, cám ly trích, cám mì, mì lát).
  2. Chứng minh khả năng thay thế dầu cá bằng dầu đậu nành với tỷ lệ lên đến 50% trong thức ăn mà không làm ảnh hưởng đến tăng trọng của cá kèo giống.
  3. Xây dựng bộ công thức thức ăn hoàn chỉnh gồm 4 mức dinh dưỡng tương ứng với 4 giai đoạn sinh trưởng (cá 5g, 10g, 15g và 20g), tạo tiền đề cho các nhà máy sản xuất thức ăn công nghiệp chuyên biệt cho cá kèo.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Doanh nghiệp sản xuất thức ăn thủy sản áp dụng bộ thông số DP (28–31%), DE (13 MJ/kg), lipid (6–6,75%) và CHO:L (7,0) để sản xuất thức ăn viên chìm cho cá kèo.
  • Khi sử dụng dầu thực vật thay thế dầu cá, mức thay thế tối đa khuyến nghị là 50% nhằm đảm bảo tốc độ tăng trưởng và duy trì hàm lượng các acid béo thiết yếu (ArA, EPA, DHA) trong thịt cá.
  • Người nuôi cá kèo sử dụng bảng nhu cầu năng lượng và tỷ lệ cho ăn hàng ngày để điều chỉnh khẩu phần phù hợp theo từng giai đoạn khối lượng, giảm thiểu lãng phí thức ăn và ô nhiễm đáy ao.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

  • Các thử nghiệm xác định nhu cầu dinh dưỡng và hệ số tiêu hóa được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm (bể nhựa 70 lít, kiểm soát độ mặn cố định 10‰), chưa phản ánh hết sự biến động môi trường tự nhiên và sự đóng góp của nguồn thức ăn tự nhiên trong ao đất.
  • Nguồn cá kèo phục vụ nghiên cứu hoàn toàn phụ thuộc vào việc thu gom từ tự nhiên do chưa có công nghệ sinh sản nhân tạo, dẫn đến sự dao động nhất định về nguồn gốc con giống.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Thử nghiệm đánh giá hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của bộ công thức thức ăn đã xây dựng trong điều kiện ao nuôi thâm canh thực tế tại các vùng sinh thái có độ mặn khác nhau.
  • Nghiên cứu nhu cầu acid amin thiết yếu, vitamin và khoáng chất vi lượng của cá kèo.
  • Kết hợp nghiên cứu quy trình sinh sản nhân tạo nhằm chủ động hoàn toàn nguồn giống phục vụ nghề nuôi bền vững.

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng trong lĩnh vực thủy sản:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Nuôi trồng Thủy sản / Dinh dưỡng Thủy sản: Tham khảo phương pháp luận ứng dụng mô hình năng lượng sinh học đa nhân tố, kỹ thuật bố trí thí nghiệm bỏ đói để đo trao đổi chất cơ sở, và phương pháp thu gom phân xiphong đánh giá độ tiêu hóa nguyên liệu.
  • Chuyên gia dinh dưỡng và bộ phận R&D tại các nhà máy thức ăn thủy sản: Sử dụng trực tiếp bộ thông số về hệ số tiêu hóa của 8 nguyên liệu và bảng công thức thức ăn cho 4 giai đoạn cá thương phẩm (Chương 4, Bảng 4.26, 4.27) để xây dựng dòng sản phẩm thức ăn công nghiệp cho cá kèo.
  • Cán bộ khuyến ngư và người nuôi cá kèo tại Đồng bằng sông Cửu Long: Tham khảo số liệu điều tra kỹ thuật (mật độ thả, FCR, chi phí) và biểu đồ định mức cho ăn theo khối lượng cá để tối ưu hóa hiệu quả quản lý ao nuôi.

Câu hỏi thường gặp

1. Nhu cầu protein và năng lượng duy trì của cá kèo được xác định ở mức bao nhiêu?

Theo mô hình năng lượng sinh học trong luận án, nhu cầu năng lượng tiêu hóa duy trì ($DE_m$) của cá kèo là $11,3\text{ kJ}/BW(\text{kg})^{0,83}/\text{ngày}$ và nhu cầu protein tiêu hóa duy trì ($DP_m$) là $0,40\text{ g protein}/BW(\text{kg})^{0,83}/\text{ngày}$. Hiệu quả sử dụng protein tiêu hóa và năng lượng tiêu hóa cho tăng trưởng lần lượt là 44% và 46%.

2. Hàm lượng lipid và tỷ lệ carbohydrate:lipid (CHO:L) thích hợp cho cá kèo là bao nhiêu?

Kết quả phân tích hồi quy bậc hai xác định hàm lượng lipid tối ưu trong thức ăn cá kèo dao động từ 5,46% đến 9,05%. Tỷ lệ CHO:L tối ưu được xác định là 6,79 (trong công thức phối chế thực tế là 7,0), phù hợp với đặc tính của loài cá ăn thiên về thực vật và mùn bã hữu cơ.

3. Có thể thay thế bao nhiêu % dầu cá bằng dầu đậu nành trong thức ăn cá kèo?

Dầu đậu nành có thể thay thế từ 25% đến 50% dầu cá mà không làm suy giảm tốc độ tăng trưởng hàng ngày (DWG) và tỷ lệ sống của cá kèo. Tuy nhiên, nếu thay thế ở mức 75% hoặc 100%, tăng trưởng của cá sẽ giảm có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$), đồng thời hàm lượng các acid béo ArA, EPA và DHA trong cơ thể cá giảm dần theo tỷ lệ tăng của dầu đậu nành.

4. Trong các nguyên liệu được đánh giá, nguồn cung cấp protein và năng lượng nào có độ tiêu hóa tốt nhất?

Trong nhóm nguyên liệu cung cấp protein (bột cá, bánh dầu nành ly trích, bột thịt xương, bả cải canola), bột cá (FM) có hệ số tiêu hóa biểu kiến (ADC) về protein, lipid và năng lượng cao nhất. Trong nhóm nguyên liệu cung cấp năng lượng/carbohydrate (cám gạo, cám ly trích, cám mì, mì lát), cám gạo lau ướt (WFRB) đạt độ tiêu hóa cao nhất.

5. Thông số dinh dưỡng của công thức thức ăn cho 4 giai đoạn nuôi cá kèo thương phẩm được thiết kế ra sao?

Thức ăn được thiết kế cho 4 mức khối lượng: cá 5,00g (31,0% DP; 13 MJ/kg DE), cá 10,0g (30,0% DP; 13 MJ/kg DE), cá 15,0g (29,0% DP; 13 MJ/kg DE) và cá 20,0g (28,0% DP; 13 MJ/kg DE). Tất cả các công thức đều duy trì mức lipid từ 6,00% đến 6,75% và tỷ lệ CHO:L là 7,0.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Thị Bé đã hoàn thành việc lượng hóa các nhu cầu dinh dưỡng cơ bản của cá kèo (Pseudapocryptes elongatus, Cuvier 1816) thông qua việc ứng dụng mô hình năng lượng sinh học và các thực nghiệm dinh dưỡng tiêu chuẩn. Công trình đã xác định chính xác nhu cầu duy trì, hiệu quả sử dụng năng lượng và protein, nhu cầu lipid (5,46–9,05%), tỷ lệ CHO:L (6,79) và hệ số tiêu hóa của 8 nguồn nguyên liệu thức ăn phổ biến. Trên cơ sở đó, luận án đã thiết lập thành công bộ công thức thức ăn viên chìm hoàn chỉnh cho 4 giai đoạn sinh trưởng của cá kèo thương phẩm (5g, 10g, 15g, 20g), đóng góp cơ sở khoa học và thực tiễn cho sự phát triển của nghề nuôi cá kèo tại Đồng bằng sông Cửu Long.