Tài liệu Khảo sát tiêu hao oxy của tôm sú (penaeus monodon) khi tiêu hóa thức ăn ở các hàm lượng oxy hòa tan khác nhau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN PHAN THỊ NGỌC TÚ KHẢO SÁT TIÊU HAO OXY CỦA TÔM SÚ (Penaeus monodon) KHI TIÊU HÓA THỨC ĂN Ở CÁC HÀM LƯỢNG OXY HÒA TAN KHÁC NHAU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN PHAN THỊ NGỌC TÚ KHẢO SÁT TIÊU HAO OXY CỦA TÔM SÚ (Penaeus monodon) KHI TIÊU HÓA THỨC ĂN Ở CÁC HÀM LƯỢNG OXY HÒA TAN KHÁC NHAU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths. TRẦN MINH PHÚ 2012 Tôi tên: Phan Thị Ngọc Tú MSSV: LT10144 Lớp: Nuôi Trồng Thủy Sản Liên Thông – K36 (TS1013L1) Luận văn đã được chỉnh sữa đầy đủ theo yêu cầu của hội đồng. Xác nhận của cán bộ hướng dẫn: Ths Trần Minh Phú LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Thủy Sản, cùng toàn thể cán bộ và thầy cô của khoa đã giảng dạy, hướng dẫn trong suốt quá trình học tập chuyên nghành ở khoa. Đặc biệt xin gửi lời cám ơn chân thành đến cô Đỗ Thị Thanh Hương đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Xin gửi lời cám ơn đến thầy Trần Minh Phú, chị Nguyễn Thị Kim Hà, cán bộ hướng dẫn trong bộ môn dinh dưỡng và chế biến Thủy Sản, anh Dương Linh Nôi, cùng các bạn lớp nuôi trồng thủy sản Liên Thông K36 đã tận tình hỗ trợ, hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt những kinh nghiệm quý báo trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng như hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Xin chân thành cám ơn! i TÓM TẮT Trong ao nuôi tôm sú (Penaeus monodon), hàm lượng oxy hòa tan thường dao động lớn và tác động đến sức khỏe tôm nuôi. Đề tài được thực hiện nhằm tìm hiểu sự tiêu hao oxy của tôm sú khi tiêu hóa thức ăn ở các hàm lượng oxy hòa tan khác nhau. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, có ba nghiệm thức (100%, 60%, 30% bão hòa), với 9 lần lặp lại trên 3 kích cỡ tôm khác nhau (5-7 g, 12-15 g, 20-25 g). Hàm lượng oxy trong nghiệm thức được kiểm tra bằng máy đo oxy YSI và được điều chỉnh bằng bình khí nitơ đối với nghiệm thức oxy hòa tan thấp (60%, 30% bão hòa). Kết quả thí nghiệm cho thấy tiêu hao oxy cơ sở và tiêu hao oxy tiêu hóa của tôm sú ở kích cỡ nhỏ (5-7 g) cao hơn so với kích cỡ lớn (1215 g và 20-25 g) ở cả 3 mức oxy hòa tan (100%, 60%, 30% bão hòa). Tôm sú kích cỡ 5-7 g tiêu hao oxy cơ sở của tôm ở 3 mức oxy (100%, 60%, 30% bão hòa) lần lượt là 0,39; 0,36; 0,32 mgO2/Kg/giờ khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với kích cỡ 12-15 g là 0,29; 0,26; 0,25 mgO2/Kg/giờ và 20-25 g là 0,27; 0,24; 0,22 mgO2/Kg/giờ. Hàm lượng oxy càng giảm thì sự tiêu hao oxy cũng giảm theo đồng thời tiêu hao oxy của tôm khi tiêu hóa thức ăn sẽ cao hơn so với tiêu hao oxy cơ sở. ii MỤC LỤC Chương 1: Đặt vấn đề .......................................................................................1 1.1 Giới thiệu....................................................................................................1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................2 1.3 Nội dung nghiên cứu..................................................................................2 1.4 Thời gian thực hiện đề tài..........................................................................2 Chương 2: Tổng quan tài liệu..........................................................................3 2.1 Đặc điểm sinh học của tôm sú...................................................................3 2.1.1 Hệ thống phân loại và hình thái ..........................................................3 2.1.2 Đặc điểm phân bố ................................................................................3 2.1.3 Đặc điểm dinh dưỡng ..........................................................................4 2.1.4 Đặc điểm sinh sản................................................................................4 2.1.5 Yêu cầu môi trường sống ....................................................................4 2.2 Tình hình nuôi tôm sú trên thế giới và Việt Nam ....................................5 2.2.1 Tình hình nuôi trên thế giới.................................................................5 2.2.2 Tình hình nuôi tôm tại Việt Nam........................................................6 2.3 Sơ lược về tiêu hao oxy .............................................................................8 2.3.1 Tiêu hao oxy của giáp xác...................................................................8 2.3.2 Tiêu hao oxy của tôm ..........................................................................9 2.3.3 Một số nghiên cứu về tiêu hao oxy...................................................10 Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .......................................12 3.1 Vật liệu nghiên cứu..................................................................................12 3.1.1 Nguồn tôm thí nghiệm.......................................................................12 3.1.2 Nguồn nước dùng cho thí nghiệm ....................................................12 3.1.3 Các vật liệu chính dùng cho thí nghiệm ...........................................12 3.2 Phương pháp nghiên cứu .........................................................................13 iii 3.2.1 Thí nghiệm 1: Xác định tiêu hao oxy cơ sở của tôm sú (Penaeus monodon) ở hàm lượng oxy bão hòa khác nhau..............................................13 3.2.2 Thí nghiệm 2: Xác định tiêu hao oxy của tôm sú (Penaeus monodon) khi tiêu hóa thức ăn ở hàm lượng oxy bão hòa khác nhau............15 3.2.3 Phân tích oxy hòa tan (DO) theo phương pháp Winler...................16 3.2.4 Phương pháp xác định tiêu hao oxy..................................................16 3.3 Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................17 Chương 4: Kết quả và thảo luận...................................................................18 4.1 Các yếu tố môi trường ................................................................................18 4.2 Tiêu hao oxy của tôm sú kích cỡ 5-7g/con ở 3 hàm lượng oxy hòa tan khác nhau (100%, 60%, 30%) ..........................................................................19 4.3 Tiêu hao oxy của tôm sú kích cỡ 12-15 g/con ở 3 hàm lượng oxy hòa tan khác nhau (100%, 60%, 30%) ..........................................................................20 4.4 Tiêu hao oxy của tôm sú kích cỡ 20-25 g/con ở 3 hàm lượng oxy hòa tan khác nhau (100%, 60%, 30%) ..........................................................................21 4.5 Tiêu hao oxy cơ sỡ của 3 kích cỡ tôm (5-7 g, 12-15 g, 20-25 g) với các hàm lượng oxy khác nhau.................................................................................23 Chương 5: Kết luận và đề xuất .....................................................................26 5.1 Kết luận........................................................................................................26 5.2 Đề xuất.........................................................................................................26 Tài liệu tham khảo.............................................................................................27 Phụ lục................................................................................................................30 iv DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Các phản ứng của tôm với hàm lượng oxy hòa tan khác nhau.........9 Bảng 4.1 Nhiệt độ và oxy trong bể dưỡng tôm thí nghiệm ............................18 Bảng 4.2 Nhiệt độ và oxy trong quá trình thí nghiệm.....................................18 Bảng 4.3 Tiêu hao oxy của tôm sú kích cỡ 5-7g .............................................19 Bảng 4.4 Tiêu hao oxy của tôm sú kích cỡ 12-15g/con..................................20 Bảng 4.5 Tiêu hao oxy của tôm sú kích cỡ 20-25g/con..................................22 Bảng 4.6 Tiêu hao oxy của tôm sú với 3 kích cỡ (5-7g, 12-15g, 20-25g).....23 v DANH SÁCH HÌNH Hình 3.1 Hệ thống máy oxy Guard. .................................................................13 Hình 3.2 Bể dưỡng tôm thí nghiệm..................................................................13 Hình 3.3 Bố trí thí nghiệm ................................................................................14 Hình 3.4 Thu mẫu, cân và đo thể tích tôm thí nghiệm....................................15 Hình 4.1 Tiêu hao oxy cơ sở của tôm ở 3 kích cỡ...........................................24 Hình 4.2 Tiêu hao oxy khi tiêu hóa của tôm ở 3 kích cỡ................................25 vi Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu Trong những năm qua nghề nuôi tôm biển, đặc biệt là tôm sú (Penaeus monodon) ở Việt Nam đã có những bước phát triển vượt bậc. Trong năm 2010, tổng diện tích nuôi tôm nước lợ của cả nước đạt trên 639 ngàn ha (tăng gần 3.000 ha so với năm 2009). Tổng sản lượng tôm nước lợ cũng tăng mạnh, đạt gần 470 ngàn tấn trong đó sản lượng tôm sú đạt hơn 333 ngàn tấn. Nuôi tôm biển, vì thế được đánh giá là nghề có nhiều tiềm năng và là mũi nhọn trong chiến lược phát triển của ngành nuôi trồng thủy sản Việt Nam trong tương lai (Quốc Huy, 2012). Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), là vùng nuôi tôm nước lợ trọng điểm trong cả nước. Theo ngành thủy sản các tỉnh ĐBSCL, năm 2011 tổng sản lượng thủy sản ước đạt 2,192 triệu tấn, tăng 252 ngàn tấn so với năm 2010, trong đó có trên 300 ngàn tấn tôm sú, tôm thẻ chân trắng và 1,2 triệu tấn cá tra. Đối với tôm sú (Penaeus monodon) có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến năng suất tôm nuôi, đặc biệt là sự tác động của các yếu tố môi trường đến sinh lý cơ thể. Trong đó, hàm lượng oxy trong nước là yếu tố môi trường có ảnh hưởng trực tiếp lên quá trình điều hòa áp suất thẩm thấu và hô hấp cũng như quá trình tiêu hao oxy của thủy sinh vật nói chung và giáp xác nói riêng (Nguyễn Thị Nhất Phương và ctv, 2010). Đây là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá cường độ trao đổi chất của cá. Sự thay đổi hàm lượng oxy hòa tan trong nước sẽ ảnh hưởng đến tình trạng sinh lý trong cơ thể các loài giáp xác. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước thấp, ảnh hưởng đến tỉ lệ sống, tần số hô hấp, hệ thống tuần hoàn và ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất (Đỗ Thị Thanh Hương, 2000). Ngày nay, với sự thâm canh hóa mật độ ngày càng cao dẫn đến sự tiêu hao oxy nhiều làm cho hàm lượng oxy hòa tan trong ao thấp. Để khắc phục tình trạng thiếu oxy trong ao thì nhiều người nuôi tôm đã sử dụng biện pháp sục khí cơ học. Hiệu quả của việc sục khí phụ thuộc nhiều vào độ mặn của ao nuôi, mật độ tôm và vị trí ao với hướng gió (Đoàn Xuân Diệp và ctv, 2010). Tuy nhiên, đa phần các hệ thống nuôi được sử dụng sục khí mà không ước lượng sự tiêu hao oxy tối đa và tối thiểu của đối tượng nuôi, vì thế có ao nuôi tôm lại được duy trì hàm lượng oxy quá mức yêu cầu dẫn đến gia tăng giá của sản phẩm làm tăng chi phí nuôi, có ao lại duy trì hàm lượng oxy thấp làm ảnh hưởng đến tăng trưởng, tỉ lệ sống và năng suất nuôi. 1 Mặc dù có nhiều tác giả nghiên cứu về sự tiêu hao oxy lên các loài giáp xác, nhưng những thông tin về sự tiêu hao oxy khi cho tôm sú ăn với các kích cỡ khác nhau và ở các mức hàm lượng oxy khác nhau ở Việt Nam còn rất hạn chế. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên đề tài nghiên cứu “Khảo sát tiêu hao oxy của tôm sú (Penaeus monodon) khi tiêu hóa thức ăn ở các hàm lượng oxy hòa tan khác nhau” được thực hiện. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Tìm hiểu mức độ ảnh hưởng của hàm lượng oxy khác nhau lên sự tiêu hao oxy khi tiêu hóa thức ăn ở các kích cỡ khác nhau của tôm sú (Penaeus monodon), làm cơ sở cho việc điều chỉnh hàm lượng oxy trong nước thích hợp với các giai đoạn phát triển của tôm nuôi, nhằm năng cao hiệu quả trong nghề nuôi tôm sú và góp phần cung cấp cơ sỡ dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo. 1.3 Nội dung nghiên cứu  Xác định tiêu hao oxy cơ sở của tôm ở hàm lượng oxy bão hòa khác nhau: 30%, 60% và 100%.  Xác định tiêu hao oxy của tôm khi tiêu hóa thức ăn ở hàm lượng oxy bão hòa khác nhau: 30%, 60% và 100%. 1.4 Thời gian thực hiện đề tài Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 1 năm 2012 đến tháng 5 năm 2012, thí nghiệm được thực hiện tại trại thực nghiệm và phòng thí nghiệm thuộc bộ môn Dinh Dưỡng Và Chế Biến Thủy Sản thuộc Khoa Thủy Sản, Trường Đại học Cần Thơ. 2 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học của tôm sú 2.1.1 Hệ thống phân loại và hình thái  Phân loại Theo Nguyễn Khắc Hường (2000), vị trí phân loại của tôm sú trong tự nhiên như sau: Ngành Arthropoda. Lớp Crustacea. Bộ Decapoda. Họ Panaeidea. Giống Penaeus. Loài Penaeus monodon Fabricius (1798). Tên tiếng Việt: tôm sú. Tên tiếng Anh: Giant tiger prawn.  Hình thái Theo Nguyễn văn Thường (2004), tôm sú ở Việt Nam có những đặc điểm sau: 7-8 Công thức răng chủy: CR= -------2-3 Chủy nằm ngang, phần cuối thô dày và hơi cong lên. Carapace có gai râu và gai gan nhưng không có gai hốc mắt. Sợi râu trên và dưới của râu I dài gần bằng nhau và gần bằng cuốn râu. Chân ngực V không có nhánh ngoài. Võ dày, thân màu nâu lục, các vân ngang màu xám, chân bơi và chi đuôi màu đỏ. 2.1.2 Đặc điểm phân bố Trên thế giới, tôm sú phân bố khắp các thủy vực vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, tập trung ở vùng Ấn Độ-Tây Thái Bình Dương, Đông và Đông Nam Châu Phi, Pakistan, Nhật Bản, Bắc Úc, … Đặc biệt phân bố tập trung nhiều ở vùng Đông Nam Á: Philippin, Indnexia, Malayxia, … Ở Việt Nam, tôm sú phân bố ở vịnh Bắc Bộ, ven biển miền Trung và Nam Bộ, vùng Tây Nam Bộ: Hòn Chông, Hà Tiên, … (Thư mục tổng hợp, 2011). 3 Mỗi giai đoạn tôm phân bố ở những vùng khác nhau, tùy theo từng loài với những tập tính sống khác nhau. Giai đoạn hậu ấu trùng, phân bố chủ yếu ở vùng cửa sông và vùng rừng ngập mặn nơi độ mặn có thể thay đổi lớn. Giai đoạn ấu niên thường rộng muối và cũng cư trú ở vùng cửa sông. Khi gần đến giai đoạn thành thục, tôm sẽ rời cửa sông di cư ra vùng biển khơi sinh sản (Nguyễn Thanh Phương và ctv, 2010). 2.1.3 Đặc điểm dinh dưỡng Tôm sú được xem như loài ăn tạp thiên về động vật, bao gồm: giáp xác, giun nhiều tơ, nhuyễn thể, côn trùng, tảo và mảnh thực vật , … Tôm sú ăn nhiều vào ban đêm và lúc thủy triều cao, tôm thích ăn đáy và ăn ven bờ. Các yếu tố môi trường cũng ảnh hưởng rất lớn đối với khả năng bắt mồi của tôm. Nhiệt độ quá cao hay quá thấp, oxy quá thấp làm tôm giảm ăn. Các yếu tố khác thay đổi bất ngờ thường gây sốc cho tôm, làm tôm giảm ăn (Nguyễn Thanh Phương và Trần Ngọc Hải, 2004). 2.1.4 Đặc điểm sinh sản Tôm đẻ trứng vào ban đêm, thường 22 giờ 30 phút đến 0 giờ 30 phút. Trong tự nhiên, tôm thường đẻ một lần trong mỗi chu kỳ lột xác, trong điều kiện nuôi tôm có thể đẻ nhiều lần (có thể đế 6 lần) (Nguyễn Thanh Phương và Trần Ngọc Hải, 2004). Theo Motoh (1981) cho rằng, tôm đạt thành thục là lúc ở kích cở nhỏ nhất mà có thể thấy túi tinh ở đầu cơ quan giao vĩ của con đực và trong túi chứa tinh con cái. Tôm sú là loài có kích cỡ lớn chúng có thể thành thục ở kích cỡ 35 g đối với con đực và 67,7 g đối với con cái. Trong ao, tôm có thể đạt thành thục ở trọng lượng 20 g và con cái 41,3 g. Tùy theo loài, kích cỡ và tình trạng tôm mà sức sinh sản khác nhau. Đối với những loài có kích cỡ lớn thuộc họ Penaeus sức sinh sản là 100.000-1.000.000 trứng, trong điều kiện nuôi thường từ 50.000-300.000 trứng (Nguyễn Thanh Phương và ctv 2010). 2.1.5 Yêu cầu môi trường sống Theo Nguyễn Thanh Phương và ctv (2004), để điều hành trại nuôi tôm có hiệu quả đòi hỏi sự hiểu biết về mối quan hệ giữa tôm và môi trường sống của nó. Các yếu tố môi trường nước có ảnh hưởng rất lớn đến sự phân bố, sinh sống, bắt mồi, 4 tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm. Theo Boyd (1992) các yếu tố lý, hóa, sinh của nước và đất bao gồm nhiều yếu tố, trong đó có một số yếu tố quan trọng như sau:  Oxy hòa tan: là một trong những yếu tố môi trường nước quan trọng chi phối quá trình hô hấp, điều hòa trao đổi chất và các quá trình sinh lý khác của sinh vật sống trong nước (Đoàn Xuân Diệp và ctv, 2010). Hàm lượng oxy hòa tan thấp từ 0,0-1,5 có thể gây chết tôm tùy thời gian bị tác động và các điều kiện khác. Hàm lượng oxy hòa tan tốt nhất cho tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm nên trong khoảng giữa 3,5 mg/L đến bão hòa. Oxy hòa tan quá bão hòa cũng gây nguy hiểm cho tôm.  pH nước: pH<4 hoặc pH>10 có thể gây chết tôm; khoảng thích hợp cho tôm là pH 7-9.  Độ mặn: khả năng chịu đựng và thích nghi độ mặn khác nhau tùy loài, tôm có khả năng chịu đựng độ mặn thấp 5-10‰ hay thấp hơn; độ mặn cao từ 45-60‰ có thể gây chết tôm; khoảng thích hợp cho tôm là 25-30‰.  Nhiệt độ: khoảng thích hợp cho tôm tăng trưởng từ 25-30‰; một vài loài có khả năng tăng trưởng ở nhiệt độ dưới 20 oC, nhiệt độ trên 35 oC có thể gây chết tôm.  CO2: hàm lượng CO2< 20 mg/L thông thường chưa ảnh hưởng đến tôm nếu oxy đầy đủ.  H2S: khí này rất độc đối với tôm ở bất kỳ nồng độ nào. Tuy nhiên, nồng độ gây chết tôm chưa được xác định.  Ammonia: ammonia ở dạng khí NH3 rất độc, hàm lượng trên 1 mg/L có thể gây chết tôm, hàm lượng trên 0,1 mg/L cũng gây ảnh hưởng bất lợi. Nếu Hàm lượng ammonia tổng số khoảng 0,4 mg/L gây bất hại cho tôm.  Nitrite: thông thường nồng độ nitrite trong ao nuôi không cao đến mức gây chết tôm, tuy nhiên nồng độ nitrite 4-5 mg/L có thể ảnh hưởng bất lợi cho tôm. 2.2 Tình hình nuôi tôm sú trên thế giới và Việt Nam 2.2.1 Tình hình nuôi tôm trên thế giới Nghề nuôi tôm được bắt đầu từ các nước Đông Nam Á với hình thức nuôi quảng canh. Tuy nhiên, nghề nuôi tôm chỉ thật sự bắt đầu phát triển mạnh từ những thập niên 1970. Năm 1975, Ecuador trở thành nước dẫn đầu thế giới về sản lượng tôm nuôi ở Tây Bán Cầu và Đài Loan, Trung Quốc dẫn đầu ở Đông Bán Cầu. Sản 5 lượng tôm nuôi trên thế giới tăng từ 500.000 tấn vào năm 1975 lên 200.000 tấn vào năm 1985, trong đó khoảng 70% sản lượng tôm nuôi đến từ các quốc gia Châu Á. Năm 1988, sản lựơng tôm nuôi trên Thế Giới đạt 450 ngàn tấn. Tuy nhiên nghề nuôi tôm trong những năm này đã bắt gặp trở ngại lớn về bệnh tật. Đài Loan bị thiệt hại nặng nhất với sản lượng giảm từ 100 ngàn tấn/năm còn 200 ngàn tấn/năm. Năm 1992, Thái Lan trở thành nước có sản lượng tôm đứng đầu thế giới và tiếp tục duy trì đến giữa thập niên 90 (Nguyễn Thanh Phương và Trần Ngọc Hải, 2004). Từ năm 1995, nghề nuôi tôm trên thế giới tăng trưởng chậm lại do dịch bệnh virus xảy ra trên toàn cầu. Dù vậy, sản lượng tôm vẫn tăng do nhiều công nghệ mới đã được áp dụng. Theo thống kê của FAO (1998), sản lượng tôm nuôi toàn cầu 1996 đạt 900 ngàn tấn. Châu Á là nơi nuôi tôm chủ yếu chiếm 84% sản lượng tôm nuôi mỗi năm (Nguyễn Thanh Phương và Trần Ngọc Hải, 2004). Trong số các loài tôm nuôi nước lợ, tôm sú là loài quan trọng nhất và được nuôi rộng rãi nhất cho đến ngày nay. Theo số liệu của FAO sản lượng tôm nuôi cả năm 2003 ước đạt 1,35 triệu tấn tăng 11% so với sản lượng ước tính 2002 và 15% so với sản lượng thực tế năm 2001. Riêng Trung Quốc sản lượng ước đạt 390 ngàn tấn, tăng 15% so với sản lượng năm 2002 và 28% so với năm 2001 là 30.400 tấn. Những quốc gia có diện tích nuôi tôm nhỏ (<250 ha) thường đạt năng suất bình quân cao (>2.000 kg/ha) như Venezuela, Mỹ, Úc, Đài Loan, Malayxia; với những quốc gia có khoa học kỹ thuật cao như Nhật Bản thì năng suất bình quân lớn hơn 3.000 kg/ha/vụ (Thư mục tổng hợp, 2010). Bên cạnh sự gia tăng nhanh chống về sản lượng tôm nuôi nói chung, nghề nuôi tôm đang phát triển đa dạng từ hình thức nuôi quảng canh đến bán thâm canh và siêu thâm canh. Cùng với quá trình thâm canh hóa nghề nuôi tôm có nhiều tác động tiêu cực đã xuất hiện ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm và năng suất nuôi. Trong đó, các yếu tố như thức ăn, môi trường, nhiệt độ, … tác động lên quá trình sinh lý bên trong cơ thể góp phần làm giảm năng suất nuôi. 2.2.2 Tình hình nuôi tôm tại Việt Nam Việt Nam có tiềm năng lớn cho nuôi trồng thủy sản nước lợ, với bờ biển dài hơn 3.262 km. Nghề nuôi tôm ở Việt Nam thực sự phát triển từ sau năm 1987 và nuôi tôm thương phẩm phát triển mạnh mẽ vào những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ trước. Nghề nuôi tôm nước lợ đã đem lại lợi nhuận rất cao, nhưng cũng đối mặt với nhiều rủi ro từ dịch bệnh. Đến những năm 1994-1995, phát triển nuôi tôm ở 6 Việt Nam có phần chựng lại do gặp phải nạn dịch bệnh tôm. Dịch bệnh gây thiệt hại lớn ở các mô hình nuôi tôm quảng canh và thâm canh, nguyên nhân là do diện tích nuôi và mức độ thâm canh tăng nhanh nhưng người nuôi thiếu kỹ thuật, kinh nghiệm nuôi và vốn, trong khi đó hệ thống cơ sỡ hạ tầng trong nuôi tôm nước lợ còn rất hạn chế (Bộ Thủy Sản, 2006). Sự phát triển nhanh của nghề nuôi tôm thương phẩm được đánh dấu vào năm 2000, khi Chính Phủ ban hành nghị quyết 09, cho phép chuyển đổi một phần diện tích trồng lúa, làm muối năng suất thấp, đất hoang hóa sang nuôi trồng thủy sản. Diện tích tôm nuôi đã tăng từ 250 ngàn ha năm 2000 lên 478 ngàn ha năm 2001 và 540 ngàn ha năm 2003. Cho đến nay, diện tích nuôi tôm ở Việt Nam vẫn tiếp tục tăng tuy nhiên tốc độ đã có phần chững lại. Theo số liệu hiện có, Việt Nam là nước có diện tích nuôi tôm vào loại lớn trên thế giới, vượt xa Indonexia nước có diện tích nuôi tôm lớn nhất vào năm 1996 khoảng 360 ngàn ha. Phần lớn diện tích nuôi tôm ở Việt Nam tập trung ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, rải rác dọc các cửa sông, kênh, rạch ven biển miền Trung và ở Đồng Bằng Sông Hồng, sông Thái Bình ở miền Bắc. Song song với việc mở rộng diện tích, sản lượng tôm nuôi cũng tăng mạnh từ những năm 90 và đặc biệt là từ sau năm 2000, Việt Nam trở thành một trong 5 nước có sản lượng tôm nuôi cao nhất trên thế giới. Các loài tôm nuôi chính ở Việt Nam gồm tôm sú (Penaeus monodon), tôm he (Penaeus merguiensis), tôm nương (Penaeus orientalis), trong đó tôm sú là loài nuôi chủ đạo, đóng góp sản lượng cao nhất (Báo cáo Bộ Thủy Sản từ 1990-2003). Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng nuôi tôm nước lợ trọng điểm trong nước. Năm 2005, diện tích nuôi nước lợ của ĐBSCL đạt 535.145 ha chiếm 88,5% với sản lượng nuôi đạt 263.560 tấn chiếm 81,2% so với cả nước. Các mô hình nuôi tôm nước lợ ở ĐBSCL bao gồm: quảng canh, quảng canh cải tiến, bán thâm canh, thâm canh, nuôi kết hợp tôm rừng và luân canh tôm-lúa. Các tỉnh nuôi tôm nước lợ ở ĐBSCL là Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và Kiên Giang (Bộ Thủy Sản, 2006). Đến cuối năm 2008, diện tích nuôi tôm nước lợ của 7 tỉnh ven biển Nam Bộ là Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang, Trà Vinh, Tiền Giang và Long An lên tới gần 540 nghìn ha, chiếm hơn 89% tổng diện tích nuôi tôm của cả nước, trong đó chủ yếu là nuôi tôm sú. Diện tích nuôi tôm sú lớn nhất là Cà Mau 257 nghìn ha; Bạc Liêu 121,8 nghìn ha; Sóc Trăng 47,6 nghìn ha và Kiên Giang 77,2 nghìn ha. Trong đó, diện tích nuôi tôm thâm canh, bán thâm canh chỉ đạt 47, 6 nghìn ha; còn lại là nuôi quảng canh, tập trung nhiều nhất ở hai tỉnh Cà Mau và Bạc Liêu. Sản lượng sau 7 thu hoạch, chỉ tính riêng ở các tỉnh ĐBSCL là 160,5 nghìn tấn, chiếm hơn 76% tổng sản lượng tôm của cả nước; nhiều nhất là Cà Mau 68,5 nghìn tấn, Bạc Liêu 36,2 nghìn tấn, Kiên Giang 13,6 nghìn tấn (Trí Quang, 2011). Nhu cầu thị trường đối với tôm sú vẫn không ngừng tăng trong thời gian qua, làm cho con tôm có một giá cả hấp dẫn và ngành công nghiệp nuôi tôm có được đầu ra ổn định. Nuôi tôm công nghiệp có thể đạt lợi nhuận từ 50-80% tổng doanh thu (Lin, 1995). Lợi nhuận hấp dẫn và giá trị xuất khẩu cao của tôm nuôi đã tác động đến sự thâm canh hóa ngày càng cao, nghề nuôi đang đối mặt với nhiều thách thức lớn (Nguyễn Văn Hảo, 2003). Mật độ nuôi ngày càng được năng cao nhằm tăng nhanh năng suất nuôi. Do đó, để đáp ứng được nhu cầu trên thì vấn đề oxy trong ao là một yêu cầu kỹ thuật bắt buộc nhằm tăng cường sức chứa sinh học của ao nuôi. 2.3 Sơ lược về tiêu hao oxy  Tiêu hao oxy: là lượng oxy cần thiết cung cấp cho cơ thể cá trong một thời gian nào đó, đơn vị tính là mgO2/kg/h. 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 (Đỗ Thị Thanh Hương và Trần Thị Thanh Hiền, 2000). 2.3.1 Tiêu hao oxy của giáp xác 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 Trần Thị Thanh Hiền, 2000). Sự thay đổi hàm lượng oxy hòa tan trong nước sẽ làm thay đổi tình trạng sinh lý trong cơ thể của giáp xác. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước thấp đã làm thay đổi tỉ lệ sống, tần số hô hấp, hệ thống tuần hoàn và ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất cũng như quá trình tiêu hao oxy của một số loài tôm nước lợ. Nhiều loài giáp xác có thể thích nghi với hàm lượng oxy hòa tan khác nhau trong môi trường theo ngày đêm hay theo mùa. Hàm lựơng oxy hòa tan trong nước thấp làm cho hàm lượng CO2 cao. Điều này làm ảnh hưởng đến hô hấp, các quá trình sinh lý, hoạt động và khả năng kháng bệnh của giáp xác (Nguyễn Thị Huỳnh Trang, 2010). Đối với giáp xác thì ở giai đoạn ấu trùng, hô hấp qua bề mặt cơ thể nhưng đối với giáp xác bậc cao thì cơ quan hô hấp đã được chuyên môn hóa thành mang (Đỗ Thị Thanh Hương và Trần Thị Thanh Hiền, 2000). Taylor and Spicer (1987), cho rằng, sự nhạy cảm của giáp xác 10 chân với hàm lượng oxy thấp là do chúng bị 8 gới hạn về khả năng trao đổi chất kỵ khí. Cheng (2003), làm thí nghiệm trên tôm càng xanh (Marobrachium rosenbergii) thấy rằng khi tôm tiếp xúc với hàm lượng oxy hòa tan thấp sẽ giảm áp xuất thẩm thấu và nồng độ các ion Na +, K+ và Cl-, bên cạnh đó thì pH máu của tôm gia tăng. Sự giảm hàm lượng oxy hòa tan trong nước còn làm gia tăng áp xuất của CO2 trong máu tôm. Từ những phản ứng trên có thể giải thích vì sao tôm lờ đờ, bỏ ăn khi hàm lượng oxy hòa tan trong môi trường nuôi giảm (trích dẫn Đoàn Xuân Diệp và ctv, 2010). 2.3.2 Tiêu hao oxy của tôm Oxy là yếu tố quan trọng nhất cần đặc biệt chú trọng trong nuôi tôm. Lượng dưỡng khí thấp trong ao dễ gây cho tôm chết nhiều hơn cả. So với lượng oxygen trong không khí là 200.000 ppm thì số oxygen hòa tan trong nước rất ít, nhưng ta chỉ cần 5 ppm oxygen trong nước là đủ cho tôm hô hấp một cách an toàn (Vũ Thế Trụ, 2003). Bảng 2.1 Các phản ứng của tôm với hàm lượng oxy hòa tan khác nhau Oxy hoàn tan (ppm) 0,3 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 – 6,0 – 7,0 Phản ứng của tôm tôm bị chết tôm bị ngạt thở tôm không lớn được tôm chậm lớn tôm sinh sống bình thường tôm khỏe mạnh và tăng trưởng nhanh Hàm lượng oxy hòa tan trong ao có vai trò quan trọng không chỉ đối với đời sống của tôm, mà còn đến chất lượng môi trường ao nuôi. Trong ao nuôi tôm, oxy có được nhờ quá trình quang hợp của thực vật nổi và các thiết bị sục khí. Hàm lượng oxy >6,2 mg/L quá bão hòa không có trở ngại cho tôm; từ 4,5-6,2 mg/L là tối ưu; từ 3,5-4,5 mg/L là tốt nhưng tôm có thể không tiêu hóa tốt thức ăn và giảm ăn nếu oxy <3,5 mg/L. Hàm lượng oxy hòa tan giảm thấp hơn 2 mg/L có thể làm tôm thiếu oxy và chết. Song lượng oxy cần cho ao lại tùy thuộc vào năng suất nuôi và lượng thức ăn sử dụng, chất hữa cơ trong đất, lượng chất thải, mật độ và thành phần của thực vật nổi, khối lượng tôm trong ao và lượng nước trao đổi (Nguyễn Thanh Phương và ctv, 2010). Theo Đỗ Thị Thanh Hương (2011), thì hàm lượng oxy trong ao nuôi tôm cũng cần phải được cung cấp đầy đủ bởi khả năng mang oxy của hemocyanin ở tôm 9 thấp hơn so với hemoglobin ở cá (1 g hemoglobin bão hòa oxy sẽ chứa được 2,34 mL oxy, trong khi 1 g hemocyanin bão hòa chỉ chứa được 0,26 mL oxy. Sự thiếu hụt oxy trong ao nuôi tôm thường do thả nuôi với mật độ dày, thay nước không nhiều, vi sinh vật phát triển quá mức cho phép, chất hữa cơ lắng động do thức ăn thừa và phân thải ra từ tôm, … Hiện tượng thiếu hụt oxy sẽ kéo theo những điều bất lợi như thời gian thức ăn qua dạ dày tôm nhanh, độ tiêu hóa thức ăn, tỉ lệ bắt mồi cũng bị hạn chế, … những điều này sẽ dẫn đến tăng trưởng chậm, tỉ lệ sống thấp và thành phần dưỡng chất của cơ thể sẽ thay đổi. Rosas et al. (1997), nhận thấy khả năng tiêu hao oxy của hậu ấu trùng (P15-18) của tôm duy trì không đổi tại hàm lượng oxy hòa tan cao (4,5-6 mg/L) trong tất cả các độ mặn thí nghiệm và ở hàm lượng oxy hòa tan thấp tiêu hao oxy của tôm giảm. Rosas (1998), nhận thấy tiêu hao oxy của tôm ở hàm lượng oxy hòa tan khác nhau có liên quan chặt chẻ với khối lượng cơ thể, tình trạng tôm no hay đói hoặc tôm đang trong giai đoạn đồng hóa thức ăn (trích dẫn Đoàn Xuân Diệp và ctv, 2010) 2.3.3 Một số nghiên cứu về tiêu hao oxy Để duy trì sự cân bằng sinh lý của cơ thể trong điều kiện môi trường sống bất lợi, mỗi giáp xác đã hình thành các cơ chế thích nghi riêng biệt. Trong điều kiện hàm lượng oxy hòa tan dao động hay thiếu oxy, các phản ứng tập tính và phản ứng sinh lý sẽ xãy ra, bao gồm giảm tỉ lệ trao đổi chất, thay đổi sự cân bằng tỷ lệ axítbazơ và sự thẩm thấu của huyết tương, … Khả năng tiêu hao oxy cũng được xem là yếu tố chỉ thị trực tiếp cho mức độ trao đổi chất. Phân tích ảnh hưởng của hàm lượng oxy hòa tan lên khả năng tiêu hao oxy cho phép ước lượng chính xác hơn hàm lượng oxy tối thiểu cần thiết để sự trao đổi chất lớn nhất (Đoàn Xuân Diệp và ctv, 2010). Nhiều nghiên cứu gần đây, cũng đã tìm hiểu về khả năng tiêu hao oxy và sự ảnh hưởng của hàm lượng oxy hòa tan khác nhau lên đối tượng thủy sản. Theo Nguyễn Thị Nhất Phương và ctv, (2010) đã nghiên cứu tiêu hao oxy cơ bản và tiêu hao oxy tiêu hóa của cá bống tượng giống ở các độ mặn khác nhau. Nghiên cứu cho thấy, tiêu hao oxy cơ bản của cá dao động từ 114-154 mgO2/kg/h theo sự thay đổi của độ mặn, thấp nhất là ở độ mặn 5‰ (114 mgO2/kg/h) khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với các nghiệm thức 0, 10, 15‰. Ở điểm đẳng áp tiêu hao oxy cơ bản của cá vẫn ngang bằng với tiêu hao oxy cơ bản ở 0‰ hoặc 15‰, điều này cho thấy năng lượng tiêu hao cho duy trì áp suất thẩm thấu ở loài cá này 10 không chiếm tỉ lệ cao. Giá trị tiêu hao oxy khi tiêu hóa thức ăn trung bình các nghiệm thức 0, 10 và 15‰ dao động 284-287 mgO2/kg/h, khác biệt không có ý nghĩa (p>0,05), nhưng lớn hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nghiệm thức 5‰. Nghiên cứu cũng xác định sự thay đổi tiêu hao oxy của cá bống tượng theo thời gian, sau khi cho ăn thì cường độ trao đổi chất ở cá sẽ tăng và đạt cực đại, sau đó sẽ giảm dần về mức trao đổi chất ban đầu, nghĩa là quá trình tiêu hóa thức ăn ở cá kết thúc. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng oxy hòa tan lên tăng trưởng và tiêu hao oxy cơ sở của tôm sú của Đoàn Xuân Diệp và ctv, (2010). Kết quả nghiên cứu cho thấy, tiêu hao oxy cơ sỡ của tôm sú thí nghiệm thấp nhất ở hàm lượng oxy hòa tan 30% (88,8 mLO2/Kg/h), bằng 66,6% ở hàm lượng oxy 100% (133,3 mLO2/Kg/h) và 67,8% ở hàm lượng oxy 60% (130,9 mLO2/Kg/h). Khả năng tiêu hao oxy của tôm nuôi trong nước có hàm lượng oxy hòa tan 30% bão hòa thấp có ý nghĩa (p<0,05) so với khi tôm được nuôi trong môi trường có hàm lượng oxy hòa tan 60% và 100% bão hòa. Kết quả này cho thấy ở hàm lượng oxy hòa tan 30% bão hòa đã làm cho khả năng trao đổi chất của tôm giảm và đó cũng là nguyên nhân dẫn đến sự tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm thấp ở hàm lượng oxy hòa tan này. Nghiên cứu kết luận, tôm nuôi ở hàm lượng oxy 60% bão hòa có chu kỳ lột xác, khả năng tăng trưởng và tỷ lệ sống tốt, kế đến là hàm lượng 100% và 30% bão hòa. Hàm lượng oxy hòa tan thấp (30%) thì chu kỳ lột xác, tăng trưởng, tỷ lệ sống và khả năng tiêu hao oxy cơ sở của tôn sú bị ức chế so với 60% và 100%. Nuôi tôm sú ở hàm lượng oxy quá cao hay quá thấp đều không thuận lợi cho sự phát triển của tôm. 11