Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ sinh học của nghiên cứu sinh Đặng Minh Dũng có tiêu đề "Nghiên cứu cơ sở khoa học phục vụ cho việc sinh sản nhân tạo cá nác [Boleophthalmus pectinirostris (Linnaeus, 1758)]", được thực hiện tại Viện Nghiên cứu Hải sản thuộc Bộ Giáo dục và Đào tạo và Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Đỗ Văn Khương. Công trình thuộc chuyên ngành Thủy sinh vật học (mã số: 9420108), bảo vệ năm 2022 tại thành phố Hải Phòng.

Cá nác (Boleophthalmus pectinirostris) là loài cá bãi triều vùng nước lợ có giá trị kinh tế, kích thước cơ thể nhỏ dao động từ 10 đến 35 g/con, thịt thơm ngon, được tiêu thụ ở dạng tươi sống hoặc phơi khô. Tại các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam như Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định và Ninh Bình, cá nác được khai thác tập trung từ tháng 1 đến tháng 9 hàng năm. Phần lớn sản lượng cá nác thương phẩm được xuất khẩu tiểu ngạch sang thị trường Trung Quốc với giá bán cao (khoảng 180.000 đến 250.000 đồng/kg), phần còn lại tiêu thụ nội địa. Nhu cầu thị trường lớn dẫn đến việc ngư dân sử dụng các phương thức khai thác mang tính hủy diệt như dùng kích điện, lưới mắt dày, bẫy rọ và hóa chất gây mê. Cùng với việc phát triển diện tích nuôi nhuyễn thể trên bãi triều và ô nhiễm nguồn nước từ lục địa đổ ra các cửa sông, nơi sinh sống của cá nác bị thu hẹp, dẫn đến nguồn lợi tự nhiên suy giảm nghiêm trọng. Tại Nhật Bản và Hàn Quốc, cá nác đã được xếp vào danh mục loài thủy sản quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng (Yang và cs, 2003). Tại Việt Nam, nhiều vùng cửa sông bãi triều trước đây tập trung nhiều cá nác nay số lượng cá bắt gặp đã giảm mạnh. Từ năm 2012, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã giao Viện Nghiên cứu Hải sản đưa đối tượng này vào chương trình bảo tồn và lưu giữ nguồn gen.

Khoảng trống nghiên cứu lớn nhất được tác giả chỉ ra là nghề nuôi cá nác thương phẩm ở Việt Nam chưa thể chủ động được nguồn giống nhân tạo. Trước công trình này, các nghiên cứu trong nước chủ yếu khảo sát thành phần loài, phân bố hoặc thử nghiệm nuôi thương phẩm dựa hoàn toàn vào nguồn giống khai thác từ tự nhiên (Phạm Huy Trung và cs, 2016). Nghiên cứu thực nghiệm thăm dò trước đó của Đặng Minh Dũng và cs (2012) chỉ mới sản xuất được khoảng 4.000 cá giống, tỷ lệ sống giai đoạn biến thái (từ ngày ương thứ 16 đến ngày thứ 25) rất thấp và không ổn định, chỉ đạt từ 0 đến 5,86%. Do đó, việc nghiên cứu có hệ thống các đặc tính sinh học sinh sản tự nhiên, quá trình phát triển phôi, sự biến thái của ấu trùng và các nhân tố kỹ thuật (chất đáy, hormone, nhiệt độ, độ muối, mật độ, thức ăn) là điều kiện tiên quyết để xây dựng quy trình sản xuất giống.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định gồm 3 nội dung:

  1. Xác định được một số yếu tố môi trường sống chủ yếu và đặc điểm sinh học sinh sản của cá nác ngoài tự nhiên.
  2. Xác định được những cơ sở khoa học cơ bản cho sản xuất giống nhân tạo cá nác.
  3. Đề xuất được các biện pháp kỹ thuật sản xuất nhân tạo cá nác nhằm cung cấp nguồn giống cho nghề nuôi thương phẩm, góp phần bảo tồn và phát triển nguồn lợi cá nác.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Cá nác (Boleophthalmus pectinirostris (Linnaeus, 1758)), bao gồm đặc điểm sinh học sinh sản ngoài tự nhiên và các giai đoạn phát triển sớm (phôi, ấu trùng, cá hương, cá giống) trong điều kiện nhân tạo.
  • Phạm vi không gian: Mẫu cá nác tự nhiên và các thông số môi trường bãi triều được thu thập tại 4 tỉnh/thành phố ven biển phía Bắc: Hải Phòng (Đồ Sơn, Tiên Lãng, Đình Vũ), Thái Bình (Thái Thụy), Quảng Ninh (Tiên Yên) và Nam Định (Nghĩa Hưng). Các thí nghiệm sinh sản nhân tạo, nuôi vỗ và ương nuôi ấu trùng được thực hiện tại Cơ sở sản xuất giống thủy sản Bàng La (phường Bàng La, quận Đồ Sơn, Hải Phòng) và Phòng thí nghiệm Khoa học biển thuộc Viện Nghiên cứu Hải sản.
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu đặc điểm sinh học và môi trường sống tự nhiên được tiến hành từ tháng 01/2015 đến tháng 12/2015. Nghiên cứu thực nghiệm sinh sản nhân tạo được triển khai từ tháng 02/2016 đến tháng 12/2019, nằm trong chuỗi nghiên cứu tổng thể kéo dài từ năm 2015 đến năm 2021.

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 và ngoài nước về phân loại học, đặc điểm hình thái, sinh thái học, dinh dưỡng, sinh sản và thực nghiệm nuôi trồng cá nác cùng các loài thuộc bộ Cá vược (Perciformes):

Về hệ thống phân loại và hình thái: Luận án dẫn liệu các công bố của Milward (1974), Piper (2007), Parenti và Jaafar (2017) xác định vị trí của cá nác thuộc chi Boleophthalmus, họ Cá thòi lòi (Periophthalmidae), bộ Perciformes. Cá phân bố rộng ở vùng biển Ấn Độ Dương, Tây Thái Bình Dương, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Malaysia, Indonesia và Việt Nam (Nguyễn Bá Mão, 1963 dịch Vương Dĩ Khang; Ryu và cs, 1995).

Về tập tính sống và thích nghi sinh thái: Nhiều nghiên cứu quốc tế đã ghi nhận khả năng thích ứng đặc thù của cá nác ở vùng triều: trao đổi khí qua da chiếm 76% khi ở trên cạn và 48% khi ở dưới nước (Tamura và cs, 1976; Graham, 1997); cá có thể sống tách nước từ 22 đến 60 giờ trong môi trường bùn ẩm (Clayton, 1993); duy trì túi khí trong hang khi ngập triều (Ishimatsu và cs, 1998, 2000; Lee và cs, 2005); mắt có nếp gấp đặc biệt bảo vệ giác mạc khi ở cạn. Ngưỡng nhiệt độ sinh trưởng tối ưu được xác định từ 23,5 đến 30°C; khi nhiệt độ dưới 14°C, cá ngừng hoạt động và vùi mình trong bùn (Chen và cs, 2008). Cá nác có thể sống ở môi trường nước mặn, nước lợ và nước ngọt, nhưng không sống quá 10 ngày trong môi trường nước ngọt hoàn toàn (Hong và cs, 1988). Cấu trúc hang cá nác ở bãi lầy và rừng ngập mặn có đường kính từ 2 đến 9 cm, độ sâu trung bình 30 cm, cá biệt đạt 0,5 đến 1,2 m (Chen và cs, 2008; Cintra và cs, 2020).

Về dinh dưỡng: Giai đoạn ấu trùng 1 ngày tuổi dinh dưỡng hoàn toàn bằng noãn hoàng; từ 2 đến 4 ngày tuổi bắt đầu ăn thức ăn ngoài kết hợp dinh dưỡng noãn hoàng; từ ngày thứ 5 chuyển sang dinh dưỡng ngoài hoàn toàn, sử dụng luân trùng, nauplii copepoda, ấu trùng nhuyễn thể (Hong và cs, 1988, 1989; Wang Jun và Su Yong-quan, 1995). Khi trưởng thành, cá ăn tảo đáy, mùn bã hữu cơ, động vật phù du và một lượng nhỏ côn trùng cánh cứng (Milward, 1974; Yang và cs, 2003).

Về sinh học sinh sản và nội tiết: Cá nác đẻ trứng dính trên vách hang trong điều kiện không ngập nước nhưng độ ẩm cao, trứng được cá đực bảo vệ và phun nước giữ ẩm (Brillet, 1976; Ishimatsu và cs, 1998, 2000). Cá tham gia sinh sản ở tuổi 1+, đẻ nhiều lần trong năm (Washio và cs, 1991, 1993; Kim và Jeong, 2007). Sự phát triển noãn bào và biến động hệ số GSI phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ mùa xuân - hè (Shiota và cs, 2003). Các hormone sinh dục như PGE2, 17α-OH Progesterone, testosterone và 11-Ketotestosterone biến động trùng khớp với chu kỳ tuần trăng và nhịp triều (Qiong Wang và cs, 2008). Quá trình phát triển phôi và biến thái của ấu trùng từ ngày 1 đến ngày 41 (khi cá đạt kích thước 18 mm và bắt đầu lên cạn) được Zhang và cs (1989) mô tả.

Về thực nghiệm sinh sản nhân tạo và nuôi thương phẩm: Zhang và cs (1987) bước đầu thu được 7.000 cá bột nhờ cho cá đẻ tự nhiên. Hong và Wang (1989) kích thích cá cái rụng trứng bằng tổ hợp pimozide (2 µg/g), LRHa (0,2 µg/g) và HCG (30 IU/g). Washio và cs (1991) thực hiện bán nhân tạo thu 194 cá bột, ương 42 ngày đạt tỷ lệ sống 7,5 - 43,8%. Chen và cs (2008) sử dụng ống gốm và xô nhựa làm giá thể trong bể xi măng, thu được 31.098 con giống với tỷ lệ sống 11,78%. Về nuôi thương phẩm, diện tích nuôi phát triển tại Phúc Kiến, Đài Loan (Liao, 1972; Ip và Low, 1990). Về thức ăn ương ấu trùng cá biển, các tác giả quốc tế và trong nước đã chứng minh vai trò của vi tảo (Benemann, 1992; Spolaore và cs, 2006; Faulk và Holt, 2005), luân trùng kích thước hiển vi Proales similis (Hagiwara và cs, 2014; Wullur và cs, 2009; Lê Xân, 2010), ấu trùng Artemia Vĩnh Châu (Hoff và Snell, 2008), sinh khối Copepoda (Doi và cs, 1997; Knuckey và cs, 2005; Kleppel và cs, 2005; Nguyễn Đức Tuấn và cs, 2013) và thức ăn vi hạt tổng hợp Lansy, Frippak, tảo khô Spirulina (Coutteau và Sorgeloos, 1992).

Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam: Các công bố về cá nác trước đây tập trung vào hình thái phân loại (Nguyễn Nhật Thi, 1991; Nguyễn Văn Quân, 2003; Nguyễn Văn Quyền, 2006). Đối với các loài cùng họ hoặc có tập tính tương đồng, đã có các công trình nghiên cứu sinh sản và sản xuất giống cá bớp Bostrichthys sinensis (Trần Văn Đan và cs, 1998, 2002, 2006), cá kèo Pseudapocryptes elongatus (Trần Đắc Định, 2002; Lê Thị Xuân Thắm, 2004; Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II, 2005-2009), cá thòi lòi Periophthalmodon schlosseri (Trần Thanh Lâm và cs, 2019) và cá bống tro Bathygobius fuscus (Nguyễn Xuân Sinh và cs, 2020).

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết: Các nghiên cứu cá nác ở Việt Nam chưa xác định chi tiết cấu trúc mô học buồng trứng và tinh sào, quy luật biến động hệ số thành thục, sức sinh sản tương đối và tuyệt đối, chưa xác lập được liều lượng kích dục tố kết hợp, ngưỡng nhiệt độ và độ muối tối ưu cho phôi và ấu trùng, cũng như chưa tìm ra khẩu phần thức ăn thích hợp để vượt qua giai đoạn biến thái có tỷ lệ hao hụt cao của ấu trùng cá nác. Luận án giải quyết toàn diện các thiếu hụt khoa học này nhằm xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất giống nhân tạo.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên các khung phân tích và cơ sở lý thuyết sinh học kinh điển:

  • Hệ thống phân loại cá theo Eschmeyer (cơ sở dữ liệu Catalog of Fishes trên FishBase, 2006).
  • Thang phân chia 6 giai đoạn phát triển tuyến sinh dục của Kiselevich (1923), hoàn thiện bởi Sakun và Butskaya (1968) và Nguyễn Tường Anh (1999).
  • Phương trình tăng trưởng Von Bertalanffy (1954), phương pháp xác định tốc độ sinh trưởng của Lee và công thức tính tốc độ tăng trưởng chiều dài hàng năm.
  • Phương pháp xác định hệ số béo Fulton và Clark (1928), hệ số thành thục GSI, sức sinh sản tuyệt đối theo Laurence & Briand (1990) và Luquet (1986), sức sinh sản tương đối theo King (2001).

Phương pháp nghiên cứu thực địa và phòng thí nghiệm:

  • Thu thập số liệu điều tra: Sử dụng phiếu điều tra phỏng vấn trực tiếp ngư dân định kỳ 1 tháng/lần tại các bãi triều Hải Phòng, Thái Bình, Quảng Ninh, Nam Định về mùa vụ, sản lượng, kích cỡ và ngư cụ đánh bắt.
  • Đo đạc thông số môi trường: Các chỉ tiêu nhiệt độ, pH, độ muối được đo trực tiếp tại bãi triều định kỳ 1 tháng/lần bằng máy đo chất lượng nước WQC-22A (TOA, Nhật Bản); đo hàm lượng oxy hòa tan (DO) bằng máy Hanna HI9146. Thành phần cấp hạt trầm tích đáy được xử lý bằng $H_2O_2$, nước cất và phân tách qua rây kích thước mắt lưới 0,063 mm.
  • Phân tích dinh dưỡng: Mẫu dạ dày cá được cố định trong dung dịch formol 10%, phân tích theo phương pháp tần số xuất hiện, đếm điểm và đếm điểm kết hợp của Biswas (1993); sử dụng tài liệu phân loại của Đặng Ngọc Thanh và cs (1980) và Dương Đức Tiến (1981).
  • Xác định tuổi và tăng trưởng: Xác định tuổi bằng số vân sinh trưởng trên vảy cá theo Pravdin (1963). Mẫu vảy lấy ở hai bên sườn phía trên đường bên, làm sạch chất nhờn bằng dung dịch NaOH 5 - 10% hoặc nước thường, quan sát dưới kính lúp có độ phóng đại 10 - 20 lần hoặc kính hiển vi.
  • Tổ chức học tuyến sinh dục: Tuyến sinh dục được cố định bằng dung dịch Bouin, thực hiện đúc paraffin, cắt lát tiêu bản và nhuộm kép Hematoxylin - Eosin đối với buồng trứng, nhuộm Hematoxylin - Sắt đối với tinh sào theo phương pháp của Patki và cs (1989). Mỗi giai đoạn làm từ 3 tiêu bản trở lên, tổng số 36 tiêu bản đại diện cho 6 giai đoạn chín muồi sinh dục, chụp ảnh bằng máy ảnh Nikon C-DSS230 và kính hiển vi Olympus SC 189.
  • Xác định sức sinh sản: Đo đường kính trứng bằng trắc vi thị kính (30 trứng/buồng). Sức sinh sản được tính theo phương pháp khối lượng: lấy 3 mẫu tại 3 vị trí (đầu, giữa, cuối) của buồng trứng với khối lượng $\le 0,1$ g/mẫu, hòa loãng trong 10 ml dung dịch nước muối sinh lý, đếm số hạt trứng trong buồng đếm.
  • Phương pháp thực nghiệm sản xuất giống: Bố trí thí nghiệm nuôi vỗ cá bố mẹ (kiểm tra chất đáy và chế độ dinh dưỡng); thí nghiệm tiêm kích dục tố (LRHa3, HCG, phối hợp DOM); thí nghiệm ấp phôi ở các thang nhiệt độ và độ muối; thí nghiệm mật độ ương và thức ăn cho ấu trùng từ cá bột lên cá hương và từ cá hương lên cá giống.

Nguồn tư liệu và dữ liệu nghiên cứu:

  • Tổng số 511 cá thể cá nác tự nhiên thu thập định kỳ 12 tháng trong năm 2015, bao gồm 280 cá cái (chiều dài 7,25 - 14,45 cm, khối lượng 7,96 - 19,21 g) và 231 cá đực (chiều dài 7,46 - 12,70 cm, khối lượng 4,00 - 16,76 g).
  • Đàn cá bố mẹ tuyển chọn từ tự nhiên đưa về thuần dưỡng tại trại giống Bàng La (Đồ Sơn, Hải Phòng); nguồn ấu trùng thu từ các đợt kích thích sinh sản thực nghiệm.
Thông số thu mẫu cá nác tự nhiên Cá cái Cá đực
Số lượng cá thể phân tích (con) 280 231
Chiều dài thân ($L$, cm) 7,25 - 14,45 7,46 - 12,70
Khối lượng thân ($W$, g) 7,96 - 19,21 4,00 - 16,76
Địa bàn thu mẫu chính Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình, Nam Định Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình, Nam Định
Tần suất thu mẫu 1 tháng/lần (từ tháng 01 đến tháng 12/2015) 1 tháng/lần (từ tháng 01 đến tháng 12/2015)

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu cá nác trên thế giới và ở Việt Nam

Chương 1 hệ thống hóa các đặc điểm sinh học, sinh thái, phân bố và hiện trạng kỹ thuật sản xuất giống cá nác trên quy mô quốc tế và trong nước:

  • Phân loại học và đặc điểm cấu tạo: Tên khoa học của cá nác là Boleophthalmus pectinirostris (Linnaeus, 1758). Các chỉ số hình thái xác định: vảy hàng dọc thân 98 - 110, hàng ngang thân 30 - 40, hàng dọc trước vây lưng 35 - 46, số lượng đốt sống từ 10 đến 15. Chiều dài thân gấp 5,2 - 6,3 lần chiều cao thân và 3,4 - 4,1 lần chiều cao đầu; hàm trên có răng nhọn với 3 răng nanh khỏe mỗi bên, hàm dưới răng chìa ra ngoài chia 2 thùy. Vây ngực tròn, gốc vây khỏe tạo thành cấu trúc hỗ trợ trườn bò trên cạn và nhảy cao tới 60 cm. Thân cá màu xám hoặc nâu, có 6 - 7 vân đen chếch từ lưng xuống thân và nhiều đốm nhỏ màu xanh.
  • Đặc điểm sinh thái và tập tính: Cá nác phân bố chủ yếu ở bãi bùn lầy ven biển, rừng ngập mặn và vùng cửa sông nhiệt đới, cận nhiệt đới. Cá đào hang sâu trung bình 30 cm, bên trong hang luôn có nước và một túi khí giúp hô hấp khi thủy triều ngập. Nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng từ 23,5 đến 30°C; nhiệt độ nước dưới 14°C làm cá ngừng hoạt động ngoài bãi và ẩn mình trong hang.
  • Sinh sản tự nhiên: Cá thành thục lần đầu ở tuổi 1+. Mùa vụ sinh sản kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9, đỉnh điểm rơi vào các tháng 5, 6 và 7. Trứng có đường kính 0,5 - 0,6 mm, thuộc dạng trứng dính, bám thành từng đám vào vách tổ đẻ nhân tạo hoặc tự nhiên; diện tích tổ ấp từ 58 đến 114 $cm^2$ (trung bình 87 $cm^2$), số lượng trứng trong tổ đạt từ 3.314 đến 3.957 trứng; tỷ lệ thụ tinh tự nhiên đạt tới 99,67%.
  • Tổng kết kỹ thuật sản xuất giống: Phân tích các thử nghiệm tiêm hormone kích thích sinh sản (HCG, LRHa kết hợp chất kháng dopamine như DOM, PIM), việc sử dụng vật bám bằng ống gốm sứ và xô nhựa trong bể xi măng, cũng như vai trò quyết định của các loại thức ăn sống kích thước nhỏ (luân trùng Proales similis, nauplii copepoda) đối với tỷ lệ sống của ấu trùng cá biển trong giai đoạn bắt đầu dinh dưỡng ngoài.

Chương 2: Tài liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết vật liệu, bố trí thí nghiệm và các phương pháp phân tích:

  • Thu mẫu thực địa: 511 cá thể cá nác được thu mua trực tiếp từ ngư dân tại các bãi triều ven biển Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình, Nam Định từ tháng 01/2015 đến tháng 12/2015. Đồng thời tiến hành đo đạc các yếu tố môi trường (nhiệt độ, độ muối, pH) và trầm tích đáy.
  • Phương pháp phân tích mô học: Chuẩn bị 36 tiêu bản cắt lát mô học tuyến sinh dục đực và cái theo kỹ thuật vùi sáp paraffin, nhuộm HE và Hematoxylin - Sắt để phân định 6 bậc phát triển tế bào sinh dục theo thang phân loại của Sakun và Butskaya (1968).
  • Phương pháp tính toán sinh học: Sử dụng công thức Von Bertalanffy tính tương quan chiều dài - khối lượng, công thức Lee xác định tốc độ sinh trưởng qua bán kính vảy, công thức Fulton và Clark xác định hệ số béo, công thức GSI xác định hệ số thành thục, công thức Laurence & Briand (1990) và King (2001) tính sức sinh sản tuyệt đối và tương đối.
  • Thiết kế thí nghiệm sinh sản nhân tạo:
    • Thí nghiệm nuôi vỗ cá bố mẹ: Đánh giá 3 loại chất đáy (bùn cát, cát xốp, không chất đáy) và các chế độ dinh dưỡng nuôi vỗ (bổ sung thức ăn tươi sống như nhuyễn thể, cá tạp kết hợp thức ăn công nghiệp).
    • Thí nghiệm kích thích sinh sản: Sử dụng kích dục tố LRHa3 (các mức liều 1, 2, 3 µg/kg), HCG (500, 1000, 1500 UI/kg) kết hợp DOM (5 mg/kg).
    • Thí nghiệm ấp trứng: Khảo sát các dải nhiệt độ (22, 25, 28, 31, 34°C) và độ muối (10, 15, 18, 21, 24, 27‰).
    • Thí nghiệm ương nuôi ấu trùng: Khảo sát các mật độ ương (20, 30, 40, 50 con/lít) từ cá bột lên cá hương; đánh giá 4 công thức phối hợp thức ăn sống (P. similis, nauplii copepoda, Artemia) và thức ăn tổng hợp (Lansy, Frippak, tảo khô Spirulina) qua hai giai đoạn ương: từ cá bột lên cá hương (ngày 1 đến 35) và từ cá hương lên cá giống (ngày 36 đến 65).

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các phát hiện về sinh học sinh sản tự nhiên và các thông số công nghệ sản xuất giống nhân tạo:

  • Mùa vụ và phân bố sinh học sinh sản ngoài tự nhiên: Cá nác xuất hiện nhiều ở bãi triều từ mùa xuân đến mùa hè. Mùa sinh sản tự nhiên bắt đầu từ cuối tháng 3, đầu tháng 4 và kéo dài đến tháng 8 hàng năm. Cá cái và cá đực có thể tham gia sinh sản ở tuổi 1+.
  • Hình thái phân biệt giới tính: Cá đực có gai sinh dục hình tam giác, màu hồng phấn, phần bụng màu trắng hoặc tím nhạt; cá cái có gai sinh dục hình bầu dục, màu đỏ thẫm khi thành thục, bụng to và mềm.
  • Đặc điểm mô học tuyến sinh dục và sức sinh sản: Buồng trứng và tinh sào trải qua 6 giai đoạn phát triển. Cá có tập tính đẻ nhiều lần trong một mùa sinh sản; buồng trứng sau khi đẻ vẫn còn các noãn bào ở giai đoạn sớm tiếp tục phát triển. Sức sinh sản tuyệt đối của cá nác dao động từ 2.463 trứng/cá; sức sinh sản tương đối đạt trung bình 342 ± 23 trứng/g cá cái.
  • Kết quả nuôi vỗ cá bố mẹ: Nuôi vỗ trong bể xi măng có bổ sung lớp chất đáy bùn cát tạo điều kiện cho cá đào hang, giảm stress, tăng tỷ lệ thành thục tuyến sinh dục so với bể không rải đáy. Khẩu phần ăn phối trộn giáp xác, cá tạp tươi sống và thức ăn tổng hợp độ đạm cao giúp hệ số thành thục GSI đạt giá trị cao trước mùa sinh sản.
  • Kết quả kích thích sinh sản bằng kích dục tố: Tác giả xác định phương thức tiêm 2 lần là phù hợp cho cá cái: liều sơ bộ tiêm $2\ \mu\text{g}\ \text{LRHa3/kg}$, liều quyết định sau đó tiêm kết hợp $3\ \mu\text{g}\ \text{LRHa3} + 1000\ \text{UI HCG} + 5\ \text{mg DOM/kg}$ cá cái. Cá đực tiêm một lần duy nhất với liều bằng 1/2 liều quyết định của cá cái.
  • Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ muối đến quá trình ấp trứng: Phôi cá nác phát triển bình thường trong dải nhiệt độ từ 25 đến 31°C, nhiệt độ tối ưu cho tỷ lệ nở cao và thời gian phát triển phôi ổn định là 28°C. Độ muối thích hợp cho phôi và ấu trùng phát triển dao động từ 15 đến 24‰, trong đó khoảng độ muối 18 - 21‰ cho tỷ lệ nở cao nhất.
  • Ảnh hưởng của mật độ và thức ăn ương từ cá bột lên cá hương: Mật độ ương thích hợp nhất là 40 con/lít. Thức ăn tối ưu cho giai đoạn này là sự phối hợp giữa thức ăn sống kích thước nhỏ và thức ăn tổng hợp: 50% luân trùng Proales similis (50 - 70 µm) + 20% nauplii copepod và copepod nhỏ (Labidocera pavo, Calanopia thompsoni < 80 µm) ở mật độ 10 cá thể/ml, kết hợp bổ sung 10% Lansy + 10% Frippak + 10% tảo khô Spirulina.
  • Kết quả ương từ cá hương lên cá giống: Sau 35 ngày tuổi, ấu trùng chuyển sang giai đoạn cá hương. Chế độ dinh dưỡng thích hợp nhất là kết hợp Copepoda (mật độ 4 - 5 cá thể/ml) + sinh khối Artemia (4 - 5 cá thể/ml) và bổ sung thức ăn tổng hợp với khẩu phần 10 - 12 g/vạn cá/ngày. Sau 30 ngày ương nuôi ở giai đoạn này, tỷ lệ sống đạt từ 80,5% đến 81,3%.
  • Đề xuất giải pháp và quy trình công nghệ: Luận án đề xuất 8 yêu cầu giải pháp kỹ thuật và xây dựng dự thảo quy trình sản xuất giống nhân tạo cá nác hoàn chỉnh, bao gồm các công đoạn: tuyển chọn cá bố mẹ, nuôi vỗ thành thục, tiêm kích dục tố kích thích sinh sản, thu trứng và ấp nở, ương ấu trùng giai đoạn 1, ương cá hương lên cá giống giai đoạn 2 và quản lý môi trường nước bể nuôi.
Thông số kỹ thuật sản xuất giống Giá trị xác lập trong luận án
Tuổi thành thục sinh dục lần đầu Tuổi 1+ (cá đực và cá cái)
Mùa vụ sinh sản tự nhiên Cuối tháng 3, đầu tháng 4 đến tháng 8
Sức sinh sản tương đối 342 ± 23 trứng/g cá cái
Liều hormone kích thích cá cái đẻ Liều sơ bộ: 2 µg LRHa3/kg
Liều quyết định: 3 µg LRHa3 + 1000 UI HCG + 5 mg DOM/kg
Nhiệt độ ấp trứng thích hợp 25 - 31°C (thích hợp nhất: 28°C)
Độ muối ấp trứng và ương ấu trùng 15 - 24‰ (thích hợp nhất: 18 - 21‰)
Mật độ ương ấu trùng (bột lên hương) 40 con/lít
Khẩu phần thức ăn giai đoạn bột lên hương 50% P. similis + 20% Nauplii Copepoda + 10% Lansy + 10% Frippak + 10% Tảo khô
Khẩu phần thức ăn giai đoạn hương lên giống Copepoda (4 - 5 ct/ml) + Artemia (4 - 5 ct/ml) + Thức ăn tổng hợp (10 - 12 g/vạn cá/ngày)
Tỷ lệ sống giai đoạn hương lên giống (30 ngày) 80,5% - 81,3%

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án tự nêu 3 đóng góp mới cụ thể về mặt lý luận khoa học và thực tiễn sản xuất giống thủy sản tại Việt Nam:

  1. Đóng góp về sinh học sinh sản: Lần đầu tiên công bố mô tả chi tiết, đầy đủ về đặc điểm sinh học sinh sản cá nác tại vùng biển ven bờ phía Bắc Việt Nam: xác định mùa vụ sinh sản kéo dài từ cuối tháng 3, đầu tháng 4 đến tháng 8 hàng năm; cá tham gia sinh sản lần đầu ở tuổi 1+; có đặc tính đẻ nhiều lần trong năm; sức sinh sản tuyệt đối dao động từ 2.463 trứng/cá; sức sinh sản tương đối trung bình đạt 342 ± 23 trứng/g cá cái; thiết lập tiêu bản mô học 6 giai đoạn phát triển buồng trứng và tinh sào.
  2. Cung cấp hệ thống cơ sở khoa học kỹ thuật cho sản xuất giống nhân tạo:
    • Xác định tổ hợp kích dục tố kích thích sinh sản hiệu quả cho cá cái: liều tiêm sơ bộ là $2\ \mu\text{g LRHa3/kg}$ cá; liều tiêm quyết định gồm $3\ \mu\text{g LRHa3} + 1000\ \text{UI HCG} + 5\ \text{mg DOM/kg}$ cá cái.
    • Xác định dải nhiệt độ thích hợp cho phát triển phôi từ 25 đến 31°C, tối ưu ở 28°C; độ muối thích hợp cho phôi và ấu trùng từ 15 đến 24‰, tối ưu ở 18 - 21‰.
    • Xác định mật độ ương cá bột lên cá hương tối ưu là 40 con/lít; khẩu phần thức ăn phù hợp gồm 50% luân trùng Proales similis (50 - 70 µm) phối hợp với 20% nauplii copepod và copepod nhỏ dòng Labidocera pavo và Calanopia thompsoni (< 80 µm) ở mật độ 10 cá thể/ml, bổ sung 10% Lansy, 10% Frippak và 10% tảo khô Spirulina.
    • Xác định chế độ dinh dưỡng ương từ cá hương lên cá giống gồm Copepoda (4 - 5 ct/ml) kết hợp Artemia (4 - 5 ct/ml) và thức ăn tổng hợp (10 - 12 g/vạn cá/ngày), giúp nâng cao tỷ lệ sống sau 30 ngày ương đạt mức 80,5 - 81,3%.
  3. Xây dựng giải pháp kỹ thuật và quy trình: Đề xuất 8 yêu cầu về giải pháp kỹ thuật đồng bộ và xây dựng dự thảo quy trình sản xuất giống nhân tạo cá nác có khả năng ứng dụng thực tế.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất từ luận án:

  • Áp dụng dự thảo quy trình sản xuất giống vào các cơ sở thực nghiệm và trại giống thủy sản vùng nước lợ ven biển để chủ động cung ứng con giống cho nghề nuôi thương phẩm.
  • Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện quy trình nuôi cá nác thương phẩm trong ao đầm nước lợ hoặc kết hợp trên các diện tích bãi bồi ven biển nhằm đa dạng hóa đối tượng nuôi ở những vùng đất nhiễm mặn khó nuôi tôm.
  • Tăng cường quản lý, bảo vệ nguồn lợi cá nác tự nhiên thông qua quy định hạn chế các hình thức đánh bắt mang tính hủy diệt (kích điện, hóa chất, lưới mắt dày) trong mùa sinh sản chính từ tháng 4 đến tháng 8.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

  • Phạm vi thu thập mẫu tự nhiên để nghiên cứu đặc điểm sinh thái, sinh học sinh sản tập trung chủ yếu ở dải bãi triều ven biển các tỉnh phía Bắc (Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình, Nam Định) trong chu kỳ 1 năm (2015), chưa thực hiện khảo sát so sánh mở rộng tại các vùng sinh thái bãi triều cửa sông thuộc miền Trung và Nam Bộ.
  • Nghiên cứu tập trung giải quyết các cơ sở khoa học của khâu sản xuất giống nhân tạo và ương nuôi ấu trùng lên cá giống; các nội dung liên quan đến quy trình nuôi cá nác thương phẩm ở các mô hình thâm canh, bán thâm canh hoặc xen canh quy mô lớn chưa nằm trong phạm vi giải quyết của đề tài.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Hoàn thiện và thử nghiệm quy trình sản xuất giống nhân tạo cá nác ở quy mô hàng hóa công nghiệp tại các trại sản xuất giống địa phương để đánh giá tính ổn định qua nhiều vụ sản xuất liên tiếp.
  • Triển khai các nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật nuôi cá nác thương phẩm đạt hiệu quả kinh tế tại các vùng bãi bồi ven biển và các ao nuôi tôm kém hiệu quả.
  • Mở rộng nghiên cứu đa dạng di truyền quần thể cá nác tại các vùng địa lý khác nhau ở Việt Nam nhằm phục vụ hiệu quả công tác lưu giữ, bảo tồn nguồn gen và tái tạo nguồn lợi thủy sản tự nhiên.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên ngành phục vụ cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên các ngành Thủy sinh vật học, Nuôi trồng thủy sản, Sinh học biển và Quản lý nguồn lợi thủy sản: Công trình cung cấp phương pháp luận chuẩn xác về điều tra sinh vật bãi triều, kỹ thuật làm tiêu bản mô học tuyến sinh dục cá nước lợ, phương pháp phân tích dinh dưỡng và các công thức toán sinh học mô tả tăng trưởng.
  • Giảng viên các trường đại học, viện nghiên cứu chuyên ngành nông lâm ngư nghiệp: Cung cấp tư liệu dẫn chứng cụ thể cho các bài giảng về sinh học cá biển, kỹ thuật sản xuất giống hải sản và bảo tồn nguồn gen động vật thủy sinh quý hiếm.
  • Kỹ sư, cán bộ kỹ thuật và chủ cơ sở trại sản xuất giống thủy sản ven biển: Tài liệu cung cấp trực tiếp các thông số kỹ thuật đã được kiểm chứng (liều lượng hormone LRHa3, HCG, DOM; thông số ấp trứng 28°C và 18 - 21‰; giải pháp sử dụng luân trùng kích thước siêu nhỏ Proales similis và Copepoda) để khắc phục hiện tượng hao hụt lớn trong giai đoạn biến thái của ấu trùng.
  • Cơ quan quản lý thủy sản và nhà hoạch định chính sách địa phương: Cung cấp căn cứ khoa học về mùa vụ sinh sản (tháng 4 đến tháng 8) và bãi đẻ để xây dựng các quy chế cấm khai thác mùa vụ, khoanh vùng bảo vệ nguồn lợi cá nác bãi triều.

Câu hỏi thường gặp

  1. Cá nác ngoài tự nhiên tham gia sinh sản lần đầu ở lứa tuổi nào và mùa vụ sinh sản kéo dài trong khoảng thời gian nào?
    Trả lời: Theo số liệu phân tích vòng năm trên vảy và mô học tuyến sinh dục trong luận án, cá nác ngoài tự nhiên bắt đầu tham gia sinh sản lần đầu ở tuổi 1+ (chiều dài cá cái từ 7,25 cm, cá đực từ 7,46 cm). Mùa vụ sinh sản tự nhiên kéo dài từ cuối tháng 3, đầu tháng 4 đến tháng 8 hàng năm, trong đó cá có tập tính đẻ nhiều lần trong một chu kỳ sinh sản.

  2. Công thức kích dục tố nào được xác định là tối ưu để kích thích cá nác cái rụng trứng và sinh sản nhân tạo?
    Trả lời: Phương pháp tiêm 2 lần mang lại hiệu quả tốt nhất: liều sơ bộ sử dụng kích dục tố LRHa3 với liều lượng $2\ \mu\text{g/kg}$ cá cái; sau đó tiêm liều quyết định gồm tổ hợp $3\ \mu\text{g LRHa3} + 1000\ \text{UI HCG} + 5\ \text{mg DOM/kg}$ cá cái. Cá đực chỉ tiêm một liều duy nhất bằng 1/2 liều quyết định của cá cái.

  3. Ngưỡng nhiệt độ và độ muối tối ưu cho sự phát triển phôi và ấu trùng cá nác là bao nhiêu?
    Trả lời: Luận án xác định phôi cá nác phát triển trong khoảng nhiệt độ từ 25 đến 31°C, trong đó nhiệt độ thích hợp nhất cho tỷ lệ nở cao là 28°C. Độ muối thích hợp cho sự phát triển của phôi và ấu trùng dao động từ 15 đến 24‰, trong đó khoảng độ muối tối ưu nhất là 18 - 21‰.

  4. Giải pháp dinh dưỡng nào giúp khắc phục tỷ lệ chết cao của ấu trùng cá nác trong giai đoạn từ cá bột lên cá hương?
    Trả lời: Ấu trùng cá nác có kích thước miệng nhỏ và trải qua giai đoạn biến thái nhạy cảm. Thức ăn tối ưu ở giai đoạn cá bột lên cá hương (mật độ ương 40 con/lít) là khẩu phần kết hợp gồm: 50% luân trùng siêu nhỏ Proales similis (50 - 70 µm) + 20% nauplii copepod và copepod nhỏ (Labidocera pavo, Calanopia thompsoni < 80 µm) ở mật độ 10 cá thể/ml, kết hợp bổ sung 10% Lansy + 10% Frippak + 10% tảo khô Spirulina.

  5. Kết quả ương nuôi cá nác từ giai đoạn cá hương lên cá giống đạt tỷ lệ sống bao nhiêu và chế độ cho ăn tương ứng là gì?
    Trả lời: Khi ương từ cá hương lên cá giống trong thời gian 30 ngày, việc sử dụng Copepoda (mật độ 4 - 5 cá thể/ml) kết hợp Artemia (4 - 5 cá thể/ml) và thức ăn tổng hợp (khẩu phần 10 - 12 g/vạn cá/ngày) cho kết quả tốt nhất, giúp tỷ lệ sống đạt từ 80,5% đến 81,3%.

Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Đặng Minh Dũng đã hoàn thành việc nghiên cứu có hệ thống các đặc điểm sinh học sinh sản của loài cá nác (Boleophthalmus pectinirostris) tại các bãi triều ven biển phía Bắc Việt Nam. Công trình đã xác lập các cơ sở khoa học kỹ thuật cho việc kích thích cá sinh sản bằng kích dục tố kết hợp, xác định các ngưỡng sinh thái tối ưu về nhiệt độ, độ muối, mật độ ương và tuyển chọn thành công khẩu phần thức ăn thích hợp cho ấu trùng. Các kết quả này được chuẩn hóa thành 8 yêu cầu giải pháp kỹ thuật và dự thảo quy trình sản xuất giống nhân tạo hoàn chỉnh, tạo tiền đề để chủ động con giống phục vụ phát triển nghề nuôi thương phẩm và bảo tồn nguồn lợi cá nác.