Tài liệu ảnh hưởng của ph lên một số chỉ tiêu sinh lý tôm càng xanh (macrobrachium rosenbergii)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN HUỲNH THỊ HUỆ LIÊN ẢNH HƯỞNG CỦA pH LÊN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ TÔM CÀNG XANH (Macrobrachium rosenbergii) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN HUỲNH THỊ HUỆ LIÊN ẢNH HƯỞNG CỦA pH LÊN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ TÔM CÀNG XANH (Macrobrachium rosenbergii) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Cán bộ hướng dẫn PGs.TS. ĐỖ THỊ THANH HƯƠNG 2012 LỜI CAM ĐOAN Luận văn “Ảnh hưởng của pH lên một số chỉ tiêu sinh lý tôm càng xanh (Macrobarchium rosenbergii)” được chỉnh sửa theo yêu cầu của hội đồng sinh lý bộ môn dinh dưỡng và chế biến thủy sản Khoa Thủy Sản trường Đại học Cần Thơ, ngày 13/7/2012. Xác nhận của CBHĐ Sinh viên thực hiện. PGs.TS. Đỗ Thị Thanh Hương. Huỳnh Thị Huệ Liên. LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình những người luôn giúp đỡ và động viên em trong suốt thời gian học tập tại trường. Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGs.Ts. Đỗ Thị Thanh Hương đã quan tâm hướng dẫn, đưa ra những lời khuyên quý báo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Chân thành cảm ơn anh Bùi Văn Mướp lớp Cao học K17, chị Nguyễn Thị Kim Hà cán bộ Bộ môn Dinh dưỡng và Chế biến Thủy sản đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập. Xin được cảm ơn đến các bạn sinh viên lớp Nuôi trồng Thủy sản Liên Thông K36 đã động viên và giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian thực tập. Cuối cùng, xin cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban Chủ Nhiệm Khoa Thủy Sản trường Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện cho em học tập và nghiên cứu tại khoa trong suốt thời gian qua. Xin chân thành cảm ơn. i TÓM TẮT Nghiên cứu ảnh hưởng của pH lên một số chỉ tiêu sinh lý tôm càng xanh (Macrobarchium rosenbergii) được thược hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm. Nghiên cứu gồm 2 thí nghiệm: xác định tiêu hao oxy của tôm càng xanh khi tiếp với các giá trị pH khác nhau, xác định áp suất thẩm thấu và hàm lượng glucose trong máu tôm càng xanh khi tiếp xúc với các giá trị pH khác nhau. Mỗi thí nghiệm được tiến hành với 8 mức pH khác nhau: 3,0; 5,5; 6,0; 7,0; 8,0; 8,5; 9,0; 11,0. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng sau 3 giờ tiếp xúc tiêu hao oxy của tôm tăng cao theo sự gia tăng của pH từ nghiệm thức pH = 3,0 (224 mgO2/kg/h) đến nghiệm thức pH = 7,0 (639 mgO2/kg/h), nghiệm thức pH = 11,0 có tiêu hao oxy là 252 mgO2/kg/h và ở mức pH = 3,0; 11,0 tôm đã chết sau 3 giờ thu mẫu. Sau 24 giờ tiếp xúc tiêu hao oxy cao nhất ở nghiệm thức pH = 8,0: 663 mgO2/kg/h. Áp suất thẩm thấu của tôm càng xanh giữa các nghiệm thức dao động tương đối thấp 373 mOsm/kg - 430 mOsm/kg, áp suất thẩm thấu cao nhất ở nghiệm thức pH = 7,0: 404 mOsm/kg - 418 mOsm/kg. Nghiệm thức pH = 5,5 (12,1 mg/mL - 31,6 mg/mL) và pH = 6,0 (8,43 mg/mL – 29,1 mg/mL) có hàm lượng glucose trong máu tăng cao nhất qua các lần thu mẫu điều này cho thấy tôm đã bị stress. Tuy nhiên, tiêu hao oxy; áp suất thẩm thấu; hàm lượng glucose của tôm càng xanh ở các giá trị pH từ 7,0 đến 9,0 có dao động giữa các nghiệm thức nhưng khoảng chênh lệch là rất thấp. ii MỤC LỤC Phần 1: Đặt vấn đề.............................................................................................................1 1.1 Giới thiệu .......................................................................................................................1 1.2 Mục tiêu.........................................................................................................................1 1.3 Nội dung ........................................................................................................................1 Phần 2: Tổng quan tài liệu ...............................................................................................2 2.1 Đặc điểm sinh học tôm càng xanh ................................................................................2 2.2.1 Đặc điểm phân loại...................................................................................................2 2.2.2 Đặc điểm phân bố.....................................................................................................2 2.2.3 Đặc điểm hình thái ...................................................................................................2 2.2.4 Vòng đời tôm càng xanh..........................................................................................3 2.2.5 Đặc điểm sinh trưởng...............................................................................................4 2.2.6 Đặc điểm dinh dưỡng...............................................................................................4 2.2.7 Đặc điểm sinh sản ....................................................................................................5 2.2.8 Môi trường sống .......................................................................................................5 2.2 Lịch sử nghiên cứu tôm càng xanh ..............................................................................6 2.2.1 Trên thế giới ...............................................................................................................6 2.2.2 Ở Việt Nam ...............................................................................................................7 2.2.3 pH và đời sống thủy sinh vật.....................................................................................8 2.3 Một số chỉ tiêu sinh lý.................................................................................................10 2.3.1 Tiêu hao oxy.............................................................................................................10 2.3.2 Áp suất thẩm thấu.....................................................................................................11 2.3.3 Hàm lượng glucose ..................................................................................................12 Phần 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.............................................................14 3.1 Vật liệu nghiên cứu .....................................................................................................14 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu...............................................................................................14 3.1.2 Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu................................................................................14 iii 3.2 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................14 3.2.1 Phương pháp điều chỉnh pH ....................................................................................14 3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm................................................................................15 3.2.3 Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................................18 Phần 4: Kết quả và thảo luận.........................................................................................19 4.1 Kết quả theo dõi các yếu tố môi trường .....................................................................19 4.1.1 Nhiệt độ, oxy.............................................................................................................19 4.1.2 Hàm lượng TAN, NO2, NO3, NH3 ..........................................................................19 4.2 Kết quả thí nghiệm tiêu hao oxy của tôm càng xanh khi tiếp xúc với các giá trị pH khác nhau......................................................................................................................20 4.3 Kết quả thí nghiệm áp suất thẩm thấu và hàm lượng glucose trong máu tôm càng xanh khi tiếp xúc với các giá trị pH khác nhau.............................................................. 22 4.3.1 Áp suất thẩm thấu trong máu tôm càng xanh khi tiếp xúc với các giá trị pH khác nhau......................................................................................................................... . 22 4.3.2 Hàm lượng glucose trong máu tôm càng xanh khi tiếp xúc với các giá trị pH khác nhau.......................................................................................................................... 23 Phần 5: Kết luận và đề xuất ...........................................................................................25 5.1 Kết luận ........................................................................................................................25 5.2 Đề xuất .........................................................................................................................25 Tài liệu tham khảo ...........................................................................................................26 Phụ lục ...............................................................................................................................30 iv DANH SÁCH BẢNG Bảng 4.1: Nhiệt độ, oxy hòa tan của bể thí nghiệm ........................................................19 Bảng 4.2: TAN, NO2, NO3, NH3 của bể thí nghiệm........................................................20 Bảng 4.3: Tiêu hao oxy của tôm sau 3 giờ và 24 giờ tiếp xúc (mgO2/kg/h)..................21 Bảng 4.4: Áp suất thẩm thấu của tôm qua các đợt thu mẫu (mOsm/kg)........................22 Bảng 4.5: Hàm lượng glucose (mg/100mL) của tôm qua các đợt thu mẫu ...................25 v DANH SÁCH HÌNH Hình 3.1: Bố trí thí nghiệm tiêu hao oxy........................................................................ 16 Hình 3.2: Máy đo áp suất thẩm thấu............................................................................... 18 Hình 3.3: Máy ly tâm (bên trái) và máy so màu quang phổ.......................................... 18 vi Phần 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu Tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii) là một đối tượng nuôi phổ biến và mang lại hiệu quả cao ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Cùng với sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế trong những năm qua ngành thủy sản Việt Nam đã góp một phần rất lớn cho các chương trình quốc gia về xóa đói giảm nghèo và xuất khẩu thu ngoại tệ. Trong những loài nuôi phổ biến và có giá trị cao như: cá tra, cá basa, tôm sú,… thì tôm càng xanh hiện là đối tượng được nhà nước và nhân dân đặc biệt quan tâm. Trong vài năm trở lại đây, diện tích nuôi tôm càng xanh không ngừng được mở rộng do cơ cấu chuyển dịch sản xuất cùng với nhiều đối tượng nuôi khác. Song song với những thuận lợi đạt được thì nuôi trồng nuôi thủy sản hiện nay gặp rất nhiều bất lợi với những biến động bất thường của thời tiết do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Chính vì thế quản lý tốt chất lượng nước ao nuôi là vấn đề rất cần thiết. Đã có khá nhiều công trình nghiên cứu về nhiệt độ, oxy hòa tan, độ mặn tác động đến đời sống tôm càng xanh. Bên cạnh đó, pH cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển tôm càng xanh nhưng tìm hiểu về sự ảnh hưởng của nó thì còn rất hạn chế. Ở những vùng đất phèn tiềm tàng hoặc sau những trận mưa lớn làm pH trong ao nuôi giảm thấp, kéo theo tăng khí độc trong môi trường nước. Ao nuôi có thực vật phù du phong phú, lượng thức ăn dư thừa quá nhiều tích tụ nơi đáy ao làm pH tăng cao. Tất cả đều ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của tôm nhưng mức độ ảnh hưởng ở từng giá trị pH khác nhau như thế nào thì chưa được nghiên cứu sâu. Xuất phát từ vấn đề trên nên đề tài “Ảnh hưởng của pH lên một số chỉ tiêu sinh lý tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii)” được thực hiện. 1.2 Mục tiêu Đánh giá ảnh hưởng của pH lên một số chỉ tiêu sinh lý của tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii) nhằm ứng dụng trong việc sản xuất giống, nuôi thương phẩm và làm cơ sở cho các nghiên cứu khoa học khác. 1.3 Nội dung Xác định tiêu hao oxy của tôm càng xanh khi tiếp xúc với các giá trị pH khác nhau. Xác định áp suất thẩm thấu và hàm lượng glucose trong máu tôm càng xanh khi tiếp xúc với các giá trị pH khác nhau. -1- Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học tôm càng xanh 2.1.1 Đặc điểm phân loại Tôm càng xanh có vị trí phân loại như sau: Ngành: Arthropoda Lớp: Crustasea Lớp phụ: Malacostraca Bộ: Decapoda Họ: Palaemonidae Giống: Macrobrachium Loài: Macrobrachium rosenbergii (De Man, 1879) Tên tiếng Anh: Giant prawn 2.1.2 Đặc điểm phân bố Trong tự nhiên, tôm càng xanh phân bố rộng ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, tập trung ở khu vực Ấn Độ Dương và Tây Nam Thái Bình Dương, chủ yếu ở khu vực từ Châu Úc đến New Guinea, Trung Quốc và Ấn Độ. Tôm phân bố ở hầu hết các thủy vực nước ngọt trong nội địa như: sông, hồ, ruộng, đầm hay cả các thủy vực nước lợ khu vực cửa sông. Ngoài các vùng phân bố tự nhiên trên, tôm còn được du nhập và nuôi ở nhiều nơi trên thế giới. Ở Việt Nam, tôm càng xanh phân bố tự nhiên chủ yếu các tỉnh Nam Bộ, đặc biệt là vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long. Ở các thủy vực độ mặn 18‰ hay đôi khi cả 25‰ vẫn có thể thấy tôm xuất hiện. Tùy từng thủy vực với đặc điểm môi trường khác nhau và tùy mùa vụ khác nhau mà tôm càng xanh xuất hiện với kích cỡ, giai đoạn thành thục và mức độ phong phú khác nhau (Nguyễn Thanh Phương và ctv, 2003). 2.1.3 Đặc điểm hình thái Tôm càng xanh là loài có kích cỡ lớn nhất trong nhóm tôm nước ngọt. Có thể phân biệt tôm càng với các nhóm tôm khác ở hình dạng và màu sắc của chúng. Tôm càng xanh có cơ thể thon dài, đối xứng hai bên. Cơ thể gồm có hai phần là phần đầu ngực phía trước và phần bụng phía sau. Phần đầu ngực lớn, có dạng hơi giống hình trụ, bao gồm phần đầu với 5 đốt liền nhau, mang 5 đôi phụ bộ và phần ngực với 8 đốt liền nhau mang 8 đôi phụ bộ. Phần đầu -2- ngực được bao với tấm vỏ dày gọi là giáp đầu ngực. Phần bụng gồm có 6 đốt có thể cử động và 1 đốt đuôi. Mỗi đốt mang 1 đôi phụ bộ gọi là chân bơi. Mỗi đốt bụng có tấm vỏ bao. Tấm vỏ phía trước xếp chồng lên tấm vỏ phía sau. Tuy nhiên, tấm vỏ của đốt bụng thứ hai phủ lên cả hai tấm vỏ trước và sau nó. Đặc điểm này giúp dễ dàng phân biệt tôm càng xanh với nhóm tôm biển. Các đốt bụng hơi tròn trên mặt lưng và dẹp hai bên. Cơ thể có dạng hơi cong như hình dấu phẩy, to ở phần đầu và thon dài về phía sau (Nguyễn Thanh Phương và ctv, 2003). Tôm nhỏ, cơ thể có màu trong sáng. Trên giáp đầu ngực có những sọc xanh đen dọc hai bên. Tôm trưởng thành có những vệt màu xanh hơi sậm ngang lưng xen kẽ với màu trắng trong của cơ thể. Tôm có chủy dài vượt vảy râu, uốn cong lên từ đoạn giữa chủy, gốc chủy ở nơi hốc mắt nhô cao lên thành mào. Chủy có 11 - 16 răng trên chủy (2 - 3 răng sau hốc mắt) và 10 - 15 răng dưới chủy. Các phụ bộ có hình dạng, kích cỡ và chức năng khác nhau với hai đôi râu có chức năng xúc giác, một đôi hàm lớn, hai đôi hàm nhỏ và ba đôi chân hàm có chức năng giữ và nghiền mồi, năm đôi chân ngực có chức năng để bò, năm đôi chân bụng để bơi và một đôi chân đuôi có chức năng như bánh lái. Hai đôi chân ngực đầu tiên của tôm chuyển hóa thành hai đôi càng, đôi càng thứ hai to và dài dùng để bắt mồi và tự vệ. Đặc điểm về kích cỡ, hình dạng, màu sắc và các gai trên đôi càng thay đổi theo giai đoạn thành thục của tôm, nhất là ở tôm đực. Khi tôm còn nhỏ, đôi càng có màu trong, sau chuyển thành vàng cam (còn gọi là càng lửa), chưa có gai hay có gai rất mịn trên càng, chưa có hay có rất ít lông tơ. Khi tôm lớn, đôi càng có màu xanh đậm, xuất hiện nhiều gai nhọn và lông tơ trên càng. Quá trình thay đổi trên được thể hiện qua các giai đoạn như: tôm nhỏ, tôm càng lửa nhạt, tôm càng lửa đậm, tôm càng lửa đậm chuyển tiếp càng xanh, tôm càng xanh nhạt, tôm càng xanh đậm và tôm già (Nguyễn Thanh Phương và ctv, 2003). 2.1.4 Vòng đời tôm càng xanh Theo Ling S.W and Omerica A.B (1962); Nguyễn Thanh Phương (2003) vòng đời tôm càng xanh được chia thành 4 giai đoạn: trứng, ấu trùng, hậu ấu trùng và tôm trưởng thành. Tôm trưởng thành sống chủ yếu ở nước ngọt, khi thành thục bắt cặp đẻ trứng và trứng dính vào các chân bụng của tôm mẹ chúng di cư ra vùng cửa sông nước lợ (6 - 8‰) để nở. Ấu trùng nở ra sống phù du và trải qua 11 lần lột xác với 12 giai đoạn biến thái, ấu trùng (Nauplii) biến thành hậu ấu trùng (Post larvae) lúc này tôm con di cư về vùng nước ngọt như: sông, rạch, ao, hồ… ở đó chúng sinh sống và lớn lên. Tôm có thể di cư -3- rất xa, trong phạm vi hơn 200 km từ bờ biển vào nội địa. Khi trưởng thành chúng lại di cư ra vùng lợ, mặn thích hợp để sinh sản và vòng đời lại tiếp tục. 2.1.5 Đặc điểm sinh trưởng Trong quá trình lớn lên tôm trải qua 11 lần lột xác. Quá trình lột xác của tôm được chia thành các giai đoạn sau:  Giai đoạn tiền lột xác.  Giai đoạn lột xác.  Giai đoạn hậu lột xác.  Giai đoạn giữa chu kỳ lột xác. Chu kỳ lột xác của tôm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích cỡ, nhiệt độ, thức ăn, giới tính, điều kiện sinh lý của chúng. Sự tăng trưởng về chiều dài và trọng lượng từng cá thể tôm không liên tục mà theo hình bậc thang. Sự tăng trưởng này phụ thuộc vào giai đoạn, giới tính, điều kiện ương nuôi như: môi trường, mật độ nuôi và dinh dưỡng. Tôm nhỏ có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn tôm lớn. Tôm đực lớn nhanh hơn tôm cái, đặc biệt là về giai đoạn sau. Tôm được bổ sung thức ăn động vật sẽ lớn nhanh và chậm thành thục hơn so với tôm ăn thức ăn công nghiệp hoàn toàn. Trong điều kiện nuôi tôm có thể đạt 35 - 40 g sau 6 tháng nuôi và 70 - 100 g sau 8 tháng nuôi (Nguyễn Thanh Phương, 2003). 2.1.6 Đặc điểm dinh dưỡng Tôm càng xanh là loài ăn tạp thiên về động vật, ăn tầng đáy, nó sử dụng nhiều loại động vật khác nhau để làm thức ăn: giun nhiều tơ, côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác, chất thối rửa hữu cơ và tôm cũng ăn thức ăn viên công nghiệp. Tôm tìm thức ăn bằng cơ quan xúc giác, chúng dùng râu quét ngang, dọc phía trước hướng di chuyển. Khi tìm gặp thức ăn chúng dùng chân ngực thứ nhất kẹp lấy thức ăn đưa chân hàm và từ từ đưa vào miệng. Tôm có hàm trên và hàm dưới cấu tạo bằng kitin nên nghiền được các loại thức ăn cứng. Tôm thường bắt mồi vào lúc chiều tối và sáng sớm. Trong quá trình tìm thức ăn tôm có tính tranh dành cao, cá thể nhỏ thường tránh xa đàn hay khi tìm được một miếng thức ăn thì di chuyển đi nơi khác, trong khi đó con lớn vẫn chiếm chỗ và đánh đuổi con nhỏ. Cường độ bắt mồi của tôm sẽ giảm nếu độ no dạ dày tăng và trong thời gian ấp trứng chúng có thể nhịn ăn vài ba ngày. Ngoài ra, tôm còn ăn đồng loại khi chúng yếu hay khi thiếu thức ăn, chúng ưa ăn thịt các cá thể mới lột xác đồng giới tính hơn các cá thể khác giới tính. -4- 2.1.7 Đặc điểm sinh sản Tuổi thành thục của tôm thường khoảng 180 - 270 ngày tuổi, tuy nhiên thời gian này còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố môi trường đặc biệt là nhiệt độ và dinh dưỡng. Buồng trứng của tôm phát triển ở phần đầu ngực trải qua 5 giai đoạn dao động trong khoảng 18 - 20 ngày. Khi buồng trứng phát triển đến giai đoạn V tôm lột xác, sau khi lột xác thời gian thích hợp cho tôm giao vĩ là 3 - 6 giờ, khoảng 2 - 5 giờ sau khi giao vĩ tôm đẻ trứng, nếu tôm cái không được giao vĩ, trứng vẫn rụng và rơi ra khỏi khoang chứa trứng sau 1 - 2 ngày. Tôm có thể đẻ quanh năm, tuy nhiên mùa vụ chính sinh sản của tôm ở Việt Nam tập trung vào tháng 4 đến tháng 6 và từ tháng 8 đến tháng 10. Sức sinh sản của tôm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: kích thước, môi trường sống, dinh dưỡng. Tôm cái có thể tái phát dục trong 16 - 45 ngày vài trường hợp cá biệt thời gian tái phát dục ngắn chỉ sau 7 ngày. Tôm càng xanh có thể tái phát dục 4 - 6 lần trong vòng đời. 2.1.8 Môi trường sống Theo Nguyễn Thanh Phương, 2004: a. Nhiệt độ Nhiệt độ thích hợp cho hầu hết các giai đoạn của tôm dao động trong khoảng 26 - 310C, tốt nhất là 28 - 300C. Khi nhiệt độ ngoài khoảng 22 - 330C hoạt động, sinh trưởng và sinh sản của tôm sẽ bị suy giảm. Nhiệt độ cao làm cho tôm sớm thành thục và kích cỡ nhỏ. b. Độ mặn Giai đoạn ấu trùng cần độ mặn 6 - 16‰, tốt nhất 10 - 12‰. Các giai đoạn tôm lớn hơn cần độ mặn thấp dưới 6‰. Ở độ mặn 2 - 5‰ tôm lớn tương đối nhanh hơn so với ở 0‰ và nhanh hơn nhiều so với ở 15‰. Trong ao nuôi tôm, độ mặn tốt nhất không quá 10‰. c. Oxy Nhu cầu oxy cho hô hấp của tôm tùy thuộc vào nhiều yếu tố như giai đoạn của tôm, nhiệt đô, độ mặn… Đối với tôm con, oxy tối thiểu phải trên 2,1 ppm ở nhiệt độ 230C, trên 2,9 ppm ở 280C và 4,7 ppm ở 330C. Tôm lớn cần nhiều oxy hơn tôm nhỏ. Trong sản xuất giống, oxy nên được duy trì trên 5 ppm, trong nuôi thịt oxy nên giữ trên 3 ppm. -5- d. Đạm Đạm amon và đạm nitrite rất độc đối với tôm càng xanh và các loài thủy sản nói chung. Hàm lượng đạm nên được duy trì ở mức dưới 0,1 ppm đối với đạm nitrite và dưới 1 ppm đối với đạm amon. e. pH Độ pH thích hợp nhất cho sinh trưởng của tôm từ 7,0 - 8,5. pH dưới 6,5 hay trên 9,0 kéo dài không tốt cho tôm ở tất cả các giai đoạn. f. Độ cứng Độ cứng thích hợp nhất cho ương nuôi tôm trong khoảng 50 - 150 ppm. Đối với ương nuôi ấu trùng, độ cứng thấp dưới 50 ppm có thể gây ra hiện tượng vỏ mềm. Tuy nhiên, khi độ cứng cao hơn 300 ppm sẽ làm tôm chậm lớn, dễ bệnh do các nguyên sinh động vật bám. 2.2 Lịch sử nghiên cứu tôm càng xanh 2.2.1 Trên thế giới Tôm càng xanh là đối tượng giáp xác quan trọng trong nuôi trồng thủy sản. Tôm có nguồn gốc ở vùng Ấn Độ - Thái Bình Dương, tuy nhiên hiện nay tôm đã được di nhập nhiều nước trên thế giới. Lịch sử phát triển nghề nuôi tôm càng xanh được bắt đầu năm 1962 khi Ling người đầu tiên thành công trong việc ương ấu trùng và mô tả các giai đoạn ấu trùng. Ling (1969), đã phát hiện ra đặc điểm sinh thái và sinh sản của tôm càng xanh; Ling làm thí nghiệm ở Penany (Malaysia) đã thành công trong việc sản xuất giống tôm càng xanh. Qui trình sản xuất giống tôm càng xanh theo hệ thống nước trong hở từ đó được xây dựng. Qui trình đã được AQUACOP hoàn thiện năm 1977. Năm 1966 Fujimura đã thành công trong việc sản xuất giống đại trà ở Hawaii theo mô hình nước xanh với nguồn tôm bố mẹ nhập từ Malaysia. Trong những năm 1970 - 1980, tôm càng xanh bố mẹ được di nhập từ Hawaii và các nước ĐôngNam Á đến rất nhiều quốc gia vốn không có tôm phân bố như Châu Mỹ, Châu Phi và cả Châu Ấu để nghiên cứu, sản xuất giống và nuôi. Mốc quan trọng thứ ba là vào năm 1978, khi FAO tiến hành thực hiện đề án “Mở rộng nuôi tôm càng xanh” do UNDP tài trợ và được thực hiện tại Thái Lan đến 1981. Thông qua dự án, các kỹ thuật nuôi được chuyển giao đến người dân và tôm giống cũng được cung cấp cho người nuôi. Sản lượng tôm thịt ở Thái Lan tăng nhanh đáng kể từ dưới 5 tấn/ha năm 1976 lên khoảng 400 tấn vào năm 1981. Năm 1984, trong nuôi tôm thịt số liệu ghi nhận đầu tiên cho thấy sản lượng tôm càng xanh nuôi trên thế giới đạt 5.246 tấn. Năm 1989 đạt 17.608 tấn. Tổng sản lượng tôm càng xanh trên thế giới đạt trên 119.000 tấn vào năm -6- 2000. Châu Á là nơi có sản lượng tôm càng xanh lớn nhất chiếm 94% tổng sản lượng tôm càng xanh trên thế giới (FAO, 2002). Năm 2003, chỉ riêng Trung Quốc sản xuất 300.000 tấn tôm càng xanh (Miao, trích dẫn bởi Nguyễn Thanh Phương và ctv, 2004). Ở Malaysia, nuôi thí nghiệm trong ao dất với mật độ 10 hậu ấu trùng/m2 sau 5,5 tháng đạt năng suất 979 kg/ha, tỉ lệ sống đạt 32,4%; một thí nghiệm khác liên hệ đến sự khác nhau về mật độ thả nuôi 10 và 20 post/m2 sau 5 tháng nuôi đạt năng suất 1.100 kg/ha và 2.287 kg/ha (Ang, trích dẫn bởi Dương Nhựt Long và ctv, 2004). Ở Thái Lan, năm 1988 ương ấu trùng tôm càng xanh với mật độ là 30 - 50 con/lít theo quy trình nước xanh và đạt tỉ lệ sống 10 - 20 PL/lít, nuôi trong điều kiện thâm canh ở ao đất năng suất đạt 6 - 8 tấn/ha. Tại Bangladesh tôm càng xanh trong ao đất, mật độ 4 con/m2, trọng lượng ban đầu 0,03 g/con sau 4,5 tháng nuôi đạt bình quân 24,5 - 35,4 g/con, năng suất 775 kg/ha Daniel (1994). Ở Đài Loan với mô hình nuôi thâm canh trong hệ thống ao đất năng suất bình quân đạt 2,5 - 3 tấn/ha. Ở Mỹ, năng suất bình quân nuôi thâm canh trong bể xi măng đạt được dao động từ 4,5 - 4,8 tấn/ha (Dương Nhựt Long và ctv, 2004). 2.2.2 Ở Việt Nam Tôm càng xanh ở miền Bắc được đưa vào nuôi thành công từ năm 1982 và hiện nay đã phát triển ra nhiều khu vực. Ở Lai Châu, sau 4 tháng nuôi tôm sinh trưởng trung bình 9 - 10 g/con/tháng, tỉ lệ sống 40 - 50%, năng suất đạt 0,9 - 1 tấn/ha. Nam Định sau 6 tháng nuôi thu được 1.583 kg/ha (Chu Thị Thơm và ctv, 2005). Năm 1975 tổ chức nông lương quốc tế (FAO) đã đầu tư xây dựng một trại sản xuất giống ở Vũng Tàu bắt đầu hoạt động vào tháng 3 năm 1975 nhưng hoạt động không hiệu quả, sau năm 1975 được các nghiên cứu chú ý đến việc sản xuất giống tôm càng xanh như Khoa Thủy Sản Trường Đại học Cần Thơ, Viện Nuôi Trồng Thủy Sản II, năm 1987 đã xây dựng xong trại tôm càng xanh ở Vũng Tàu trại này chỉ sử dụng quy trình nước trong hở. Ở Đồng bằng sông Cửu Long sau năm 1975 tôm càng xanh mới phát triển. Diện tích nuôi tôm càng xanh tại các tình Đồng bằng sông Cửu Long đã tăng nhanh trong những năm gần đây và hiện đạt 5.000 ha, tăng gấp 10 lần so với thời điểm 5 năm trước đây. Sản lượng đạt 28.000 tấn đứng thứ 2 sau Trung Quốc (128.338 tấn) năm 2003 (tổng hợp bởi New, 2005). Diện tích nuôi tập trung lớn nhất tại các tỉnh 2 bên bờ sông Tiền và sông Hậu như: An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh. Theo Phương và ctv (2006) Đồng bằng sông Cửu Long hiện có 91 trại sản xuất giống tôm càng xanh (chiếm 88,5% số trại của cả nước), cung cấp khoảng 90 triệu posrlarvae (năm 2004) cao hơn nhiều so với năm 1998 (1 triệu postlarvae). Tuy nhiên do đặc thù việc nuôi tôm tập trung theo mùa vụ rất cao (tháng 4 - 11) nên nhu cầu -7- con giống trong một thời điểm vẫn chưa đáp ứng đủ cho người dân. Theo số liệu điều tra ban đầu, tổng số giống đưa vào ương và kinh doanh năm 2007 đạt 800 triệu con, đưa vào thả nuôi đạt 780 triệu con. Nuôi tôm nhìn chung được cả mùa và giá. Mô hình nuôi tôm càng xanh theo kiểu quảng canh bình quân năng suất 300 - 500 kg/ha, nuôi bán thâm canh đạt mức 1,5 tấn/ha. Giá tôm càng xanh luôn giữ ở mức cao, bình quân khoảng 120 ngàn đồng/kg tùy loại. 2.3 pH và đời sống của động vật thủy sản pH là chỉ số đo độ hoạt động của các ion hiđrô (H+) trong dung dịch Công thức để tính pH là: pH = -log [H+] Đơn giản hơn pH thể hiện tính axit và bazơ của nước. Thực tế, nước với pH bằng 7 được cho không có tính axit và không có tính bazơ; nó được gọi là trung tính. Nước có pH dưới 7 thì có tính axit, nước có pH trên 7 thì có tính bazơ. Thang đo pH mở rộng từ 0 - 14. Theo Trương Quốc Phú (2006), ảnh hưởng của pH trong ao nuôi cá và giáp xác như sau: Ảnh hưởng của pH trong ao cá và giáp xác Ảnh hưởng pH 4 Điểm chết axít 4-5 Không sinh sản 5-6 Sinh trưởng chậm 6-9 Sinh trưởng tốt nhất 9 - 11 Sinh trưởng chậm Điểm chết bazơ 11 Độ pH của hầu hết ao nước ngọt thì trong khoảng 6 - 9 và trong một ao xác định thường có sự biến động pH ngày, đêm là từ 1 - 2 độ. Ao nước lợ thường có giá trị pH khoảng 8 - 9 và sự biến động pH ngày, đêm nhỏ hơn trên ao nước ngọt. Sự biến động pH theo ngày, đêm là kết quả của sự thay đổi tỉ lệ quang hợp của thực vật phù du và các loài thực vật khác trong chu kỳ sáng vào ban ngày. CO2 có tính thể hiện qua phương trình sau: CO2 + H2O = HCO3- + H+ -8- Nếu nồng độ CO2 tăng, nồng độ ion H+ tăng và pH giảm. Ngược lại, nếu nồng độ CO2 giảm, nồng độ ion H+ giảm và pH tăng. Vì vậy, khi thực vật phù du hấp thụ CO2 từ trong nước khi có ánh sáng, pH của nước tăng. Vào ban đêm, CO2 không được hấp thụ bởi thực vật phù du, nhưng tất cả sinh vật trong ao đều thải CO2 qua hô hấp. Bởi vì CO2 tích lũy trong nước vào ban đêm, pH giảm.  pH biến động lớn có thể làm tôm, cá bị sốc, yếu và bỏ ăn.  pH cao hay thấp kéo dài sẽ làm tôm chậm tăng trưởng, còi cọc, dễ nhiễm bệnh, hao hụt. Độ pH có ảnh hưởng nhiều đến môi trường và tôm nuôi, các ảnh hưởng lên tôm nuôi có thể trực tiếp hay gián tiếp.  Ảnh hưởng trực tiếp: một vài chức năng của cơ thể tôm có thể bị ảnh hưởng trực tiếp do pH quá cao hay thấp hay do sự biến động của nó và như vậy, dĩ nhiên sẽ có hại đến tôm. pH thấp thường làm tổn thương phụ bộ và mang cũng như gây trở ngại cho việc lột xác và làm tôm bị mềm vỏ.  Ảnh hưởng gián tiếp: NH3 và H2S là hai loại khí độc hòa tan trong nước. Các loại khí độc này hiện diện trong ao dưới hai dạng: dạng khí có tính độc cao và dạng ion thì ít độc hơn. Tỉ lệ giữa dạng khí và dạng ion bị ảnh hưởng bởi độ pH, còn độ mặn và nhiệt độ thì ảnh hưởng ở phạm vi ít hơn. Ảnh hưởng của pH lên hai loại khí trên thì khác nhau. Khi pH cao, NH3 dạng khí sẽ nhiều và ít H2S dạng khí. Khi pH thấp thì H2S dạng khí nhiều và ít NH3 dạng khí. pH là một trong những nhân tố có ảnh hưởng rất lớn trực tiếp và gián tiếp đối với đời sống thủy sinh vật như: sinh trưởng, tỉ lệ sống, sinh sản và dinh dưỡng. Độ dao động pH thích hợp cho thủy sinh vật 6,5 – 9,0. Theo nghiên cứu của Mitchell and Joubert (1986) cho thấy tại giá trị pH = 9,5 thì luân trùng Brachionus calyciflorus có thời gian sống, sức sinh sản cao nhất và không có trứng nghỉ. Còn theo Trần Sương Ngọc và ctv, 2010 thì mức pH tối ưu cho sự phát triển của luân trùng nước ngọt (Brachionus plicatilis) là 7,5 - 9,5. Ở pH = 9,0 tuổi thọ của luân trùng thấp hơn và thời gian thành thục chậm hơn 1,6 lần so với mức pH = 8,0. Năm 2010, Lê Phú Khởi nghiên cứu ảnh hưởng pH đến sự phát triển phôi và cá bột rô đồng (Anabas testudineus) kết quả cho thấy phôi cá rô đồng phát triển thích hợp trong khoảng 5,0 - 9,0. Khi pH > 10,0 hoặc pH < 4,0 thì tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ nở, tỷ lệ sống của cá bột sẽ thấp. -9- Nghiên cứu trên cá Neon theo Bùi Minh Tâm và ctv (2012), thì thí nghiệm được bố trí với 3 nghiệm thức về pH (5,0; 5,5; 6,0) ở mức pH = 5 có số cặp cá sinh sản nhiều nhất chiếm 66,67% còn pH = 5,5 và pH = 6,0 thì tỉ lệ các cặp cá sinh sản là rất thấp 16,67%. Từ đó có thể rút ra kết luận pH = 5 là điều kiện thích hợp cho cá Neon sinh sản. Theo Nguyễn Đức Trung (2008), khi làm thí nghiệm trên ốc len giống ở các giá trị pH = 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ sống của ốc giống không khác biệt trong 45 ngày đầu (tất cả các nghiệm thức là 100%). Sau 75 ngày thí nghiệm thì nghiệm thức pH = 8,0 có tỷ lệ sống cao nhất (98,3%) và pH = 5,0 có tỷ lệ sống thấp nhất (48,3%). Còn ở ốc len giai đoạn trưởng thành từ ngày thứ 60 tỷ lệ sống bắt đầu giảm dần, sau 75 ngày thí nghiệm thì tỷ lệ sống cao nhất 78,33% (pH = 8,0) và thấp nhất 48,33% (pH = 5,0). 2.4 Một số chỉ tiêu sinh lý 2.4. Tiêu hao oxy Tiêu hao oxy là lượng oxy cần thiết cung cấp cho cơ thể trong một thời gian nào đó (đơn vị là mgO2/kg/giờ). Đây là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá cường độ trao đổi chất của cá khi tiêu hóa thì oxy tăng nhưng trao đổi chất giảm. Môi trường hô hấp của cá và giáp xác là môi trường nước, chúng phải lấy oxy và thải ra CO2 trong môi trường nước. Oxy và CO2 hòa tan trong môi trường nước không ổn định so với môi trường không khí (Nitơ 78%, Oxy 20%, CO2 0,3%) (Đỗ Thị Thanh Hương và Nguyễn Văn Tư, 2010). Theo Froese (1988) thì trao đổi chất là một quá trình sinh lý của cơ thể đáp ứng cho sự tiêu hao năng lượng và nhu cầu dinh dưỡng. Cường độ trao đổi chất của cá tôm thường được đo bằng tỷ số hô hấp và đó chính là mức độ tiêu hao oxy. Tiêu hao oxy của cá tôm cho biết được tình trạng sinh lý cơ thể nếu biết được mức độ tiêu hao oxy sẽ giúp ta có được giải pháp chăm sóc và quản lý sức khỏe động vật thủy sản. Theo nhận định của Đỗ Thị Thanh Hương và Nguyễn Văn Tư (2010), cá thể trưởng thành có khả năng sống trong môi trường thiếu oxy tốt hơn cá thể con nên cá thể con có sự tiêu hao oxy cao hơn cá thể trưởng thành, cá thể nhỏ tiêu hao oxy nhiều hơn cá thể lớn là do cá thể có khối lượng nhỏ thì tần số hô hấp cao hơn cá thể có khối lượng lớn. Hàm lượng oxy trong ao nuôi tôm cần phải được cung cấp đầy đủ bởi nếu thiếu hụt oxy sẽ kéo theo những điều kiện bất lợi như thời gian thức ăn qua dạ dày tôm nhanh, độ tiêu hoá thức ăn, tỉ lệ bắt mồi cũng bị hạn chế… - 10 - những điều này sẽ dẫn đến tăng trưởng chậm, tỉ lệ sống thấp và thành phần dưỡng chất của cơ thể sẽ thay đổi (Đoàn Xuân Diệp và ctv, 2010). Cá nàng hai thích sống môi trường có nhiều thực vật thủy sinh lớn , nước trung tính pH dao động từ 6,5 – 7,0. Cá thí nghiệm cho thấy cá có kích thước và trọng lượng nhỏ thì tiêu hao oxy lớn và ngược lại. Tiêu hao oxy trung bình của cá là 0,59 mgO2/g/giờ ở nhiệt độ 28 - 290C (http://traicabaykiet.com/giong-ca-that-lat.html). Ở cá tầm (Acipenser transmontanus) trong điều kiện bình thường thì tiêu hao oxy của cá là 228 µgO2/g/giờ (Crocker and Cech, 1997). Theo Tsuzuki và ctv, 2008 (trích dẫn bởi Nguyễn Hương Thùy, 2009) nghiên cứu tiêu hao oxy của 2 loài cá nước ngọt Odontesthes hatchery và O. bonariensis ở các độ mặn 0; 5; 10; 20 và 30 ppt cho thấy tiêu hao oxy tăng dần theo sự gia tăng của độ mặn, tuy nhiên đến độ mặn cao nhất (30ppt) thì tiêu hao oxy ở cả 2 loài lại giảm có ý nghĩa thống kê so với các độ mặn còn lại. Nghiên cứu tiêu hao oxy trên cá chép theo Nguyễn Thị Thúy Liễu, 2011 thì tiêu hao oxy của cá giảm từ 388 mgO2/kg/h xuống 212 mgO2/kg/h khi hàm lượng oxy giảm từ 80% xuống 20% oxy bão hòa. 4.2 Áp suất thẩm thấu Áp suất thẩm thấu của một dung dịch là giá trị để chỉ lượng nước có xu hướng đi vào trong dung dịch bởi sự thẩm thấu (sức hút của dung dịch hay lực hút nước). Áp suất thẩm thấu giữ nước ở vị trí cân bằng, thay đổi áp suất thẩm thấu làm thay đổi lượng nước trong tế bào và gây rối loạn chức năng tế bào. Áp suất thẩm thấu là một trong những yếu tố không kém phần quan trọng đối với đời sống của cá, tôm. Áp suất thẩm thấu ổn định sẽ đảm bảo cho quá trình trao đổi nước và sự sống cho tế bào. Áp suất thẩm thấu biểu hiện qua hàm lượng các ion như chlor, natri, kali, canxi, ure, đường glucose và các ion khác ở trong máu của sinh vật và được đo bằng mOsm/kg. Ở trạng thái bình thường thì áp suất thẩm thấu trong máu dao động từ 280 - 300 mOsm/kg. Điều hòa áp suất thẩm thấu là quá trình mà cá tôm phải điều chỉnh hàm lượng ion và nước trong máu để có thể cân bằng áp suất thẩm thấu trong máu và ngoài môi trường. Huyết tương máu chứa gần như 90% là nước, 6 - 7% chất hữu cơ và 1,3 -1,8% là chất khoáng, thành phần các ion trong máu khác nhau theo nhóm cá và theo giới tính. Đời sống của thủy sinh vật có mối quan hệ chặt chẽ với các thành phần lý hóa và sinh vật học của môi trường. Nhiều nghiên cứu cho thấy, bất cứ sự thay đổi nào về tính chất môi trường đều dẫn tới những biến đổi về sinh lý và - 11 -