Tài liệu Thiết kế chế tạo bộ cảm biến dư lượng thức ăn trong ao nuôi tôm theo công nghệ xử lý ảnh

Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 1 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh LỜI NÓI ĐẦU Nghề nuôi trồng thuỷ sản ở nước ta hiện nay đang phát triển mạnh mẽ ở khắp nơi, nhất là khu vực miền trung. Trong đó nghề nuôi tôm mang lại lợi nhuận cao nhất. Mô hình nuôi còn ở dạng quy mô vừa và nhỏ là chủ yếu, kỹ thuật lạc hậu, chưa áp dụng nhiều khoa học tiên tiến hiện đại vào ngành nuôi trồng thuỷ sản. Do vậy, trong một số năm gần đây dịch bệnh và đặc biệt do sự suy thoái về môi trường nuôi đã làm giảm năng xuất và chất lượng sản phẩm nuôi trồng thuỷ sản trong đó phải kể đến nghề nuôi tôm. Một phần môi trường bị ô nhiễm cũng là do thức ăn của tôm dư thừa gây ra. Chính vì vậy quản lý thức ăn là vấn đề rất quan trọng trong nghề nuôi tôm. Nếu quản lý tốt thức ăn thì không những giảm chi phí cho người nuôi mà còn góp phần tránh được tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng cao. Từ trước tới nay, việc quản lý thức ăn còn thủ công, mất nhiều thời gian và công sức do đó hiệu quả còn chưa cao. Ngày nay với sự phát triển rất mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là công nghệ thông tin, đã giúp con người thực hiện được nhiều công việc với độ chính xác cao, mang lại hiệu quả kinh tế. Hiện nay đã và đang được áp dụng vào nhiều loại hình sản xuất. Trong đó áp dụng để xác định dư lượng thức ăn trong ao nuôi tôm theo công nghệ xử lý ảnh thu nhận từ Webcam sẽ mang lại độ chính xác, cũng như giảm nhẹ sức lao động cho công nhân. Kỹ thuật này chúng ta hoàn toàn có thể tự động quản lý thức ăn trong ao nuôi, với độ tin cậy cao, mang lại hiệu quả kinh tế. Chính vì vậy em quyết định chọn đề tài “Thiết kế chế tạo bộ cảm biến dư lượng thức ăn trong ao nuôi tôm theo công nghệ xử lý ảnh” với mong muốn sau khi thực hiện xong đề tài có thể đem ra ứng dụng trong thực tế, góp phần cho ngành nuôi tôm của nước ta phát triển hơn nữa. Do đây là vấn đề còn rất mới, hơn nữa kỹ thuật lập trình xử lý ảnh không thuộc chuyên ngành của em nên chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót. Em xin ghi nhận tất cả các ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn để em hoàn thành tốt đề tài của mình. Em xin chân thành cảm ơn ! Nha trang, Tháng 11 / 2005 SVTH: Đỗ Xuân Thưởng. SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 2 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh MỤC LỤC Lời nói đầu ..................................................................................................1 Mục lục........................................................................................................2 Chương I: Tổng quan về nghề nuôi tôm và thiết bị cho tôm ăn công nghiệp ..........................................5 I.1. Tổng quan về nghề nuôi tôm công nghiệp...............................................5 I.1.1. Khái quát về sự phát triển của nghề nuôi tôm.................................5 I.1.1.1. Sản lượng nuôi .........................................................................6 I.1.1.2. Đối tượng nuôi (nhóm loài)...................................................6 I.1.1.3. Các mô hình nuôi ..................................................................7 I.1.1.4. Xu hướng phát triển ..............................................................7 I.1.2. Tình hình nuôi tôm ở Việt Nam. ....................................................7 I.1.2.1. Các mô hình nuôi tôm. ..........................................................8 I.1.2.2. Thuận lợi và khó khăn trong nghề nuôi tôm. ..........................10 I.1.2.3. Xu hướng phát triển của nghề nuôi tôm trong tương lai..........11 I.2. Tổng quan về thiết bị cho tôm ăn công nghiệp .......................................11 I.2.1. Thức ăn và phương pháp cho ăn.....................................................11 I.2.1.1. Thức ăn. ................................................................................11 I.2.1.2. Phương pháp cho ăn. .............................................................12 I.2.2. Giới thiệu thiết bị tự động cho tôm ăn. ...........................................20 I.2.2.1. Máy phun thức ăn tự động của Đài Loan (FJ – 515). .............21 I.2.2.2. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của thiết bị cho tôm ăn tự động theo kiểu vung toé....................................................22 I.3. Nghiên cứu chế tạo bộ cảm biến dư lượng thức ăn..................................24 I.3.1.Yêu cầu của thiết bị.........................................................................24 I.3.2. Ý nghĩa của vấn đề nghiên cứu yêu cầu kĩ thuậtt của thiết bị..........24 I.4. Phạm vi nghiên cứu. ...............................................................................25 Chương II. Thiết kế ký thuật bộ cảm biến ................................................26 II.1. Lập phương án thiết kế. .........................................................................26 II.1.1. Các phương pháp hiện hành..........................................................26 SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 3 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh II.1.1.1. Dùng cơ học......................................................................... 26 II.1.1.2. Dùng quang học...................................................................28 II.1.2. Nhận dạng và xử lý ảnh. ...............................................................31 II.2. Thiết kế kỹ thuật thiết bị........................................................................33 II.2.1. Thiết kế sàng kiểm tra ( nhá kiểm tra)...........................................33 II.2.1.1. Yêu cầu kĩ thuật sàng kiểm tra. ............................................33 II.2.1.2. Cấu tạo sàng kiểm tra...........................................................34 II.2.2. Lựa chọn webcam sử dụng. ..........................................................36 II.2.2.1. Webcam là gì. .....................................................................36 II.2.2.2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của Webcam..........................37 II.2.2.3. Công dụng của Webcam. .....................................................38 II.2.2.4. Tìm hiểu và lựa chọn Webcam sử dụng. ..............................39 II.2.3. Thiết kế kỹ thuật hộp bảo vệ webcam khi làm việc dưới nước. .....41 II.2.3.1. Yêu cầu của hộp bảo vệ Webcam.........................................42 II.2.3.2. Thiết kế chế tạo hộp bảo vệ Webcam. ..................................42 II.2.4. Thiết kế kỹ thuật đèn chiếu sáng. ..................................................43 II.2.4.1. Yêu cầu kỹ thuật của đèn chiếu sáng....................................43 II.2.4.2. Thiết kế kỹ thuật đèn chiếu sáng. .........................................43 II.2.4.3. Sơ đồ mạch điện điều khiển đèn chiếu sáng. ........................45 II.3. Chương trình điều khiển bộ cảm biến. ...................................................45 II.3.1.Chương trình điều khiển webcam chụp tự động. ............................45 II.3.2. Chương trình nhận dạng và xử lý ảnh. ..........................................46 II.4. Bản vẽ thiết bị cảm biến. .......................................................................46 II.5. Xây dựng mô hình quản lý thưc ăn tự động. ..........................................48 Chương III. Chương trình điều khiển nhận dạng và xử lý ảnh................49 III.1. Tổng quan về nhận dạng và xử lý ảnh. .................................................49 III.1.1. Các giai đoạn của quá trình xử lý ảnh. .........................................49 III.1.2. Cơ sở lý thuyết tiền xử lý ảnh......................................................51 III.1.2.1. Lọc ảnh mịn........................................................................51 III.1.2.2. Nhị phân ảnh ......................................................................52 SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 4 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh III.1.2.3. Đánh nhãn thành phần liên thông........................................53 III.1.2.4. Lấy đường biên và làm trơn đường biên. ............................56 III.1.2.5. Các đặc tính hình học .........................................................57 III.2. Thiết kế chương trình điều khiển..........................................................59 III.2.1. Sơ đồ thực hiện chương trình nhận dạng và xử lý ảnh thức ăn tôm. ......................................................................59 III.2.2. Xây dựng chương trình điều khiển thiết bị...................................61 III.2.2.1. Sơ đồ giải thuật chương trình chụp tự động của Webcam. ..61 III.2.2.2. Sơ đồ giải thuật chương trình nhận dạng và xử lý ảnh.........63 Chương IV :Thử nghiệm và hoàn thiện.....................................................68 IV.1. Mô hình thử nghiệm.............................................................................68 IV.2. Giới thiệu chương trình nhận dạng và xử lý ảnh...................................68 IV.2.1. Chương trình Webcam chụp ảnh. ................................................68 IV.2. 2. Chương trình nhận dạng và xử lý ảnh.........................................70 IV.3. Địa điểm thử nghiệm thực tế. ...............................................................70 IV.4. Thử nghiệm và hoàn chỉnh thiết bị.......................................................71 IV.4.1. Thử nghiệm.................................................................................71 IV.4.2. Hoàn thiện...................................................................................74 IV.5. Quá trình sử dụng và sửa chữa thiết bị. ................................................74 IV.6. Hạch toán giá thành thiết bị..................................................................74 Chương V:Kết luận và đề xuất ý kiến........................................................76 V.1. Kết luận.................................................................................................76 V.2. Đề xuất ý kiến. ......................................................................................77 V.3. Hướng phát triển của đê tài. ..................................................................77 V.4. Lời cảm ơn............................................................................................77 PHỤ LỤC ....................................................................................................78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................89 SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 5 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh Chương I. TỔNG QUAN VỀ NGHỀ NUÔI TÔM VÀ THIẾT BỊ CHO TÔM ĂN CÔNG NGHIỆP I.1.TỔNG QUAN VỀ NGHỀ NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP. I.1.1. KHÁI QUÁT VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGHỀ NUÔI TÔM. [1] Nghề nuôi tôm bắt đầu phát triển nhanh từ những năm đầu thập kỷ 80 đến đầu thập kỷ 90. Tổng thể, trong những năm hiện nay thì sự phát triển đã chậm lại mà chủ yếu là do sự bộc phát và lây lan của bệnh, nhất là bệnh vi rút và vấn đề môi trường ở một số quốc gia. Ở một số quốc gia thì nuôi tôm biển phát triển khá nhanh trong các năm qua (vd: Việt Nam), trong khi đó một số khác thì không phát triển, thậm chí còn giảm (Đài Loan, Trung Quốc,…). Dù luôn phải đối phó với nhiều vấn đề, nhưng nghề nuôi tôm là một ngành kinh tế quan trọng ở vùng ven biển của nhiều quốc gia Châu Á và Mỹ. Nghề nuôi tôm biển trên thế giới có thể chia thành 3 giai đoạn chính như sau: · Giai đoạn 1: Giai đoạn nghiên cứu và phát triển sau đó là sự phát triển nhảy vọt (những năm 1960-1980): Trong giai đoạn này tôm chủ yếu được nuôi quảng ao quảng canh ven biển, có thể là sản phẩm phụ của các ao nuôi cá măng, cá đối như ở Đài Loan, Philippines, Indonesia,… và trở thành đối tượng có giá trị thương phẩm cao nên giá tôm tăng. Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để phát triển kỹ thuật làm cơ sở cho sự phát triển sau này. · Giai đoạn 2: Nghề nuôi tôm gặp nhiều khó khăn (từ 1980 -1990): Giai đoạn này có nhiều trở ngại xảy ra liên quan đến bệnh tật, suy thoái tài nguyên, ô nhiễm môi trường, mâu thuẫn về kinh tế xã hội. · Giai đoạn 3: Nghề nuôi tôm hiện nay và tương lai: Do những trở ngại trên, xu hướng hiện nay và trong thời gian tới là nuôi tôm theo hướng bền vững với sự đa dạng hoá đối tượng nuôi, cải thiện qui hoạch và quản lý trong phát triển. SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 6 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh I.1.1.1. Sản lượng nuôi. Nhìn chung, sản lượng tôm nuôi trên toàn thế giới không tăng đáng kể trong khoảng 10 năm qua (từ 686.000 tấn năm 1993 lên 804.000 tấn năm 2000). Các số liệu thống kê của FAO cho thấy có sự tăng giảm không theo qui luật về sản lượng tôm nuôi trên toàn thế giới. Năm 1993 sản lượng giảm đến 24 % nhưng năm 1994 tặng đến 17%. Tuy nhiên, sản lượng tôm nuôi ở một số quốc gia lại tăng đáng kể, Việt nam là một ví dụ điển hình về sự gia tăng sản lượng nuôi, từ năm 2001 đến 2003 thì tăng xấp xỉ 2 lần trong khi diện tích nuôi chỉ tăng 1,5 lần. Những quốc gia đứng đầu về sản lượng tôm nuôi là Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ, Ecuador, Indonesia và Trung Quốc. Những quốc gia này chắc chắn sẽ giữ vị trí đầu trong nhiều năm tới bởi lẽ họ vẫn giữ tốc độ phát triển về nuôi tôm. Tuy nhiên, cũng cần thấy rằng sản lượng tôm nuôi có thể bị biến động lớn vào bất kỳ thời điểm nào mà yếu tố dịch bệnh chi phối lớn nhất. [1] I.1.1.2. Đối tượng nuôi (nhóm loài). Theo thống kê của FAO thì chỉ có khoảng 10 loài tôm nuôi đạt sản lượng cao (hơn 1.000 tấn/năm). Tôm sú (P. monodon) chiếm hơn 50 % tổng sản lượng. Ở một số quốc gia như Thái Lan chẳng hạn thì sản lượng tôm sú không tăng nhưng tôm thẻ chân trắng (P. vannamei) đang được đưa vào nuôi và sẽ đạt sản lượng lớn trong những năm tới đây. Theo ước tính Thái Lan sẽ tăng sản lượng tôm thẻ chân trắng từ 70.000 tấn năm 2002 lên 300.000 tấn vào năm 2004. Trung Quốc cũng đang đưa tôm thẻ chân trắng vào nuôi ở diện rộng, và ước tính sản lượng sẽ vào khoảng 300.000 tấn năm 2003. Những đối tượng tôm khác cũng có sản lượng đáng kể là tôm thẻ Trung Quốc (P.chinensis), tôm thẻ Nhật Bản (P. japonicus). [1] SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 7 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh I.1.1.3. Các mô hình nuôi. Có rất nhiều mô hình nuôi tôm biển đang được áp dụng trên thế giới và ở Việt Nam, mỗi mô hình nuôi ngoài các đặc tính kỹ thuật, còn có tính đặc thù theo vùng sinh thái. Trước đây, hình thức nuôi tôm biển được phân chia thành quảng canh, bán thâm canh, thâm canh và siêu thâm canh. Song hiện nay có xu hướng phân chia thành hình thức nuôi năng suất cao (hơn 3 tấn/ha/vụ) và năng suất thấp (1-3 tấn/ha/vụ). Nhiều hình thức nuôi mới cũng được đề xuất như nuôi sinh thái (organic farming). Sự phân chia các hình thức nuôi cũng có tính tương đối và tùy vào từng quốc gia. I.1.1.4. Xu hướng phát triển. Trong thời gian qua sản lượng và năng suất nuôi tôm có xu hướng tăng và kỹ thuật cũng được cải thiện trên toàn thế giới. Thị trường tôm của nhiều nước nuôi tôm chủ lực ở Châu Á như Thái Lan, Trung Quốc, Indonesia, Việt Nam,… luôn bị các quốc gia nhập tôm đặt ra các điều kiện ngày càng khó khăn hơn. Một phần nào đó thì đây là xu hướng mà những nước giàu luôn muốn có sản phẩm chất lượng cao nên nhiều hàng rào kỹ thuật được đặt ra như kiểm soát dư lượng hóa chất, sản phẩm phải nuôi không gây xấu đến môi trường,…. Tuy nhiên, xu hướng chung là nuôi tôm sẽ tiếp tục phát triển. [1] I.1.2. TÌNH HÌNH NUÔI TÔM Ở VIỆT NAM. Nghề nuôi tôm ở Việt Nam xuất hiện khoảng 100 năm nay. Nhưng phong trào nuôi tôm mới chỉ phát triển mạnh mẽ từ những năm 1987, 1988 khi sản xuất tôm giống trong nước thành công. Hiện nay Việt Nam trở thành một quốc gia có sản lượng tôm nuôi cao trong khu vực và trên thế giới. Thể hiện qua bảng sau: SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 8 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh Bảng I.1: Diện tích và sản lượng tôm nuôi tại Việt Nam thời kỳ 1988 – 2003 [11, tr7] Năm Diện tích (ha) Sản lượng (tấn) Năng suất (kg/ha/năm) 1994 245.000 45.000 184 1995 260.000 55.316 212 1996 200.000 49.749 248 1997 195.000 49.298 253 1998 265.000 56.058 211 1999 295.000 59.025 200 2000 226.407 104.519 462 2001 446.208 158.775 365 2002 478.693 180.000 376 2003 546.665 200.000 366 I.1.2.1 Các mô hình nuôi tôm.[1] Ở Việt Nam, mỗi mô hình nuôi ngoài các đặc tính kỹ thuật, còn có tính đặc thù theo vùng sinh thái. Một số hình thức nuôi cũng được định nghĩa trong tiêu chuẩn ngành thuỷ sản. · Nuôi quảng canh (Extensive culture): Nuôi dựa vào thức ăn tự nhiên trong ao, mật độ tôm thường thấp do lệ thuộc vào nguồn giống tự nhiên, diện tích ao nuôi lớn (đầm nuôi). Ưu điểm là vốn vận hành thấp vì không tốn chi phí giống và thức ăn, kích cỡ tôm thu hoạch lớn, giá bán cao, cần ít lao động cho một đơn vị sản xuất (ha) và thời gian nuôi không dài do giống đã lớn. Nhược điểm là năng suất và lợi nhuận thấp, cần diện tích ao nuôi lớn để tăng sản lượng nên vận hành và quản lý khó, nhất là ở các ao đầm tự nhiên có hình dạng rất khác nhau. · Quảng canh cải tiến (Improved extensive culture): Nuôi dựa trên nền tảng của mô hình nuôi tôm quảng canh nhưng có thả thêm giống ở mật độ thấp (0.5-2 con/m2) hoặc bổ sung thức ăn không thường xuyên và thường là thu tỉ thả bù. Ở nước ta các mô hình nuôi kết hợp trong rừng ngập mặn, SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 9 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh nuôi trên đất nhiễm mặn theo mùa,… thuộc hình thức này. Ưu điểm của mô hình là chi phí vận hành thấp, có thể bổ sung giống tự nhiên tự thu gom hay giống nhân tạo, kích cỡ tôm thu hoạch lớn, giá bán cao, cải thiện năng suất của đầm nuôi. Nhược điểm là phải bổ sung giống lớn để tránh hao hụt do địch hại trong ao nhiều, hình dạng và kích cỡ ao, đầm theo dạng quảng canh nên quản lý khó khăn. Năng suất và lợi nhuận vẫn còn thấp. Ngoài ra, nuôi quảng canh cải tiến nhưng được vận hành với những giải pháp kỹ thuật cao hơn như ao/đầm nuôi nhỏ, xây dựng đầm khá hoàn chỉnh (cống, kinh mương, bờ bao,…), mật độ thả cao (có thể đến 7 tôm bột/m2) và quản lý ao nuôi tốt,.. vì thế năng suất và hiệu quả kinh tế cao. Mô hình nuôi tôm sú luân canh với trồng lúa ở vùng ven biển là một ví dụ. · Nuôi bán thâm canh (BTC) (Semi-intensive culture): Nuôi dựa chủ yếu vào nguồn thức ăn từ bên ngoài, có thể là thức ăn viên hay kết hợp với thức ăn tươi sống (thức ăn tự nhiên ít quan trọng). Mật độ thả dao động từ 8-10 con/m2 (tiêu chuẩn Việt Nam 2000) (có thể gọi là bán thâm canh mức thấp), nhưng trong thực tế là từ 15-24 con/m2 (bán thâm canh mức cao). Diện tích ao nuôi nhỏ từ 0,2-0,5 ha, được xây dựng hoàn chỉnh và có đầy đủ trang thiết bị để chủ động trong quản lý ao. Kích thước nhỏ nên dễ vận hành và quản lý. Kích cỡ tôm thu khá lớn và giá bán cao. Chi phí vận hành và năng suất thấp. · Nuôi thâm canh (TC) (Intensive culture): Nuôi dựa hoàn toàn vào thức ăn bên ngoài chủ yếu là thức ăn viên có chất lượng cao. Thức ăn tự nhiên không quan trọng. Mật độ thả cao từ 25-40 tôm bột/m2 (tiêu chuẩn Việt Nam 2002). Diện tích ao nuôi từ 0,5–1 ha, tối ưu là 1 ha. Ao xây dựng rất hoàn chỉnh, cấp và tiêu nước chủ động, có trang bị đầy đủ các phương tiện nên dễ quản lý và vận hành. Nhược điểm của mô hình này là kích cỡ tôm thu hoạch nhỏ (30-35 con/kg), giá bán thấp, chi phí vận hành cao, lợi nhuận trên một đơn vị sản phẩm thấp. · Nuôi sinh thái (Organic farming): Thực ra không có định nghĩa chuẩn, nhưng cơ bản gồm các tiêu chí như nuôi không dùng phân tổng hợp, hóa chất/thuốc (tạo dư lượng…), chất điều hòa sinh SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 10 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh trưởng, chất kích thích trong thức ăn, không dùng thức ăn có nguyên liệu là sinh vật biến đổi gen,.. và nuôi dựa trên nền các vật chất hữu cơ như phân gia súc, phụ phẩm nông nghiệp, luân canh, kết hợp, nuôi bằng thức ăn tự nhiên,…. [1] I.1.2.2. Thuận lợi và khó khăn trong nghề nuôi tôm. [1] · Thuận lợi: Nước ta có vị trí địa lý rất thuận lợi cho việc phát triển nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm theo hướng bền vững. Diện tích nuôi tôm ngày được mở rộng theo từng năm số liệu cho thấy (bảng I). Thị trường tiêu thụ tôm ngày được mở rộng, nhất là một số thị trường điển hình Mỹ, Nhật Bản, EU… Về mặt hàng xuất khẩu thủy sản, tôm có giá trị cao hơn hẳn so với một số loài khác. Khả năng sinh sản dễ và tạo được nguồn giống tốt cho nuôi tôm công nghiệp. Thức ăn nuôi tôm rất đa dạng và phổ biến hiện nay. · Khó khăn: Nhưng khó khăn phổ biến đối với ngành công nghiệp nuôi tôm thương phẩm là: - Dịch bệnh lây lan ở diện rộng (đốm trắng, đầu vàng, MBV, hội chứng Taura,.. ) gây thiệt hại lớn; - Thiếu đàn tôm giống sạch bệnh. - Tôm nuôi có xu hướng phát triển chậm. - Chi phí nuôi tôm lớn đặc biệt là chi phí thức ăn tôm. - Nhiều vùng nuôi tôm bị ô nhiễm…đây là nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của nghề nuôi tôm. - Bên cạnh đó những khó khăn, nghề nuôi tôm còn bị ảnh hưởng nghiêm trọng do biến động của thị trường tiêu thụ, do có sự cạnh tranh của các quốc gia có nghề nuôi tôm phát triển mạnh như: Trung Quốc, Thái Lan, Đài Loan, Ấn Độ, Ecuador, Indonesia... Giá tôm trên thị trường thế giới tăng mạnh sau khi Liên minh Tôm miền Nam Hoa Kỳ (SSA) nộp đơn khởi SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 11 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh kiện chống bán phá giá tôm của một số nước xuất khẩu vào Hoa Kỳ, trong đó có Việt Nam. (23/12/2003). I.1.2.3. Xu hướng phát triển của nghề nuôi tôm trong tương lai. [1] Trong xu hướng phát triển bền vững nghề nuôi tôm thì diện tích nuôi tôm toàn thế giới sẽ không biến động lớn. Nuôi tôm trong xu hướng tới sẽ tập trung cải thiện kỹ thuật nuôi và nuôi theo hướng bền vững, nuôi sản phẩm chất lượng cao. Điều này hướng tới xây dựng các qui trình nuôi tốt và vùng nuôi an toàn nhằm tạo sản phẩm phù hợp với yêu cầu thị trường ngày càng “khó tính”. Về vấn đề kỹ thuật nuôi trong đó quản lý dịch bệnh, quản lý môi trường theo hướng sinh học, giống sạch bệnh hay giống kháng bệnh,… là những hướng mà nghề nuôi tôm Việt Nam sẽ phải thực hiện trong tương lai, đáp ứng nhưng đòi hỏi khó tính của thị trường sản phẩm chất lượng cao…đó sẽ là những khó khăn gặp phải trong quá trình phát triển. Do vậy, việc trước mắt hiện nay của nghề nuôi tôm Việt Nam đó là áp dụng các thiết bị kỹ thuật cần thiết để công nghiệp hoá, hiện đại hoá nền sản xuất. I.2. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CHO TÔM ĂN CÔNG NGHIỆP I.2.1. THỨC ĂN VÀ PHƯƠNG PHÁP CHO ĂN. I.2.1.1. Thức ăn. Hiện nay, nói chung có hai loại thức ăn chính là thức ăn xay trực tiếp từ các loại động thực vật khác nhau (cá vụn, cua nhỏ, vẹn,…) và thức ăn tổng hợp được chế biến từ các nhà máy chế biến thức ăn. Tùy theo quy trình sản xuất mà ta có thức ăn tổng hợp với độ ẩm, kích thước và thành phần dinh dưỡng khác nhau. [11, tr 64] · Hình thức vật lý của khẩu phần ăn. Hình thức vật lý của thức ăn được chú ý về hình dạng, kích thước, tỷ trọng, màu sắc, mùi vị để hấp dẫn và dễ dàng cho tôm ăn . - Thức ăn khô (độ ẩm £ 10%): Thức ăn này thường được chế biến từ các quy trình công nghệ hiện đại, kỹ thuật cao nên nó có thể dự trữ được lâu, vận chuyển và cho ăn thuận tiện. Thức ăn này có dạng hình trụ hoặc viên cho các giai đoạn nuôi khác nhau. Độ rắn chắc của viên thức ăn thay đổi theo kỹ thuật chế biến, thành phần SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 12 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh độ mịn của nguyên liệu và cách dùng chất kết dính. Thức ăn khô có thể sản xuất ở dạng chìm, lơ lửng hay nổi tùy theo tập tính ăn của từng loài. Bảng I.2: Kích thước của một số loại thức ăn tổng hợp (dạng khô). [11, tr 65] Tên Hình dạng Kích thước (mm) Fry1 Mảnh 0,2 ¸ 0,7 Fry2 Mảnh 0,7 ¸ 1,2 Starter1 Trụ tròn f1; dài 1 ¸ 1,5 Starter2 Trụ tròn f1,5; dài 2 ¸ 3 Grawer Trụ tròn f2; dài 3 ¸ 4 Adult Trụ tròn f2,5 dài 4 ¸ 5 - Thức ăn ẩm (độ ẩm từ 30 ¸ 40%): Thức ăn loại này thường được làm ở dạng hình tròn hay dạng bánh, thức ăn cũng hấp dẫn đối với tôm và cá. Thức ăn có độ ẩm tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu, phương pháp chế biến và chất kết dính. - Thức ăn ướt (độ ẩm 50%): Thường là thức ăn tươi sống dùng trực tiếp hay qua sơ chế . · Thuận lợi của thức ăn tổng hợp. Cân bằng các chất nhằm thỏa mãn nhu cầu dinh dưỡng theo từng giai đoạn phát triển của từng sinh vật, đảm bảo khả năng tiêu hóa và nâng cao khả năng hấp thụ của vật nuôi . - Nâng cao giá trị thức ăn từ những nguyên liệu làm thức ăn có giá trị thấp . - Chủ động cung cấp thức ăn cho đối tượng nuôi . - Tránh thất thoát thức ăn do tan rả và phân hủy trong hồ ao . - Giảm được vấn đề ô nhiễm nguồn nước . - Dễ dàng trong việc sử dụng, bảo quản và vận chuyển . I.1.1.2. Phương pháp cho ăn. Theo ông Nguyễn Anh Tuấn [11,tr50] thì đây là khâu quan trọng vì nó liên quan trực tiếp đến hiệu quả kinh tế, ảnh hưởng tới chất lượng môi trường ao nuôi. SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 13 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh Nếu quản lý thức ăn không chặt chẽ để thức ăn dư thừa sẽ làm môi trường ao nuôi nhanh chóng suy thoái… · Tập tính ăn mồi và bắt mồi. Tôm là loại ăn tạp nghiêng về động vật, trong tự nhiên khi kiểm tra dạ dày thức ăn gồm có: Nguyên sinh vật, giun nhiều tơ, giáp xác, côn trùng, nhuyễn thể, các mảnh cá vụn, các loài tảo và mùn bã hữu cơ, cá mịn. Hình dạng và mùi vị thức ăn đóng một vai trò quan trọng trong việc hướng tôm đến bắt mồi. Điều này rất quan trọng trong việc chế biến thức ăn cho tôm. Tôm thường bắt mồi nhiều vào chiều tối và sáng sớm, tôm thường bò trên mặt đáy ao, dùng càng nhỏ đưa mồi vào miệng. Đặc tính của tôm càng xanh nếu không đủ thức ăn, chúng hay ăn thịt lẫn nhau khi lột xác, đây là đặc tính của loài. Trong nuôi tôm thương phẩm phải lưu ý đến hiện tượng này, phải dùng các biện pháp kỹ thuật để hạn chế sự ăn thịt lẫn nhau của tôm [3,tr 53]. Bảng I.3: Sử dụng số lượng thức ăn, loại thức ăn được sử dụng trong mỗi ngày và số lần cho ăn trong mỗi ngày (100.000 con). [4, tr 23] Tuổi tôm Trọng % thức ăn K.lượng Số lần Mã số (ngày) lượng tôm /trọng thức ăn cho ăn thức ăn (g) lượng tôm /ngày (kg) (lần/ngày) 1 0.01 100.00 1.00 2 Fry1 2 0.01 90.00 1.20 2 Fry1 3 0.02 70.00 1.40 2 Fry1 4 0.03 50.00 1.60 2 Fry1 5 0.06 30.00 1.80 2 Fry1 6 0.10 20.00 2.00 2 Fry1 7 0.150 15.00 2.20 4 Fry1+Fry2 8 0.24 10.00 2.40 4 Fry1+Fry2 9 0.29 9.00 2.60 4 Fry1+Fry2 10 0.35 8.00 2.80 4 Fry1+Fry2 SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 14 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh 11 0.40 7.51 3.00 4 Fry1+Fry2 12 0.43 7.41 3.20 4 Fry1+Fry2 13 0.47 7.31 3.40 4 Fry1+Fry2 14 0.50 7.21 3.60 4 Fry1+Fry2 15 0.53 7.11 3.80 4 Fry2 16 0.59 7.01 4.10 4 Fry2 17 0.64 6.91 4.40 4 Fry2 18 0.69 6.81 4.70 4 Fry2 19 0.75 6.71 5.00 4 Fry2 20 0.80 6.67 5.30 4 Fry2 21 0.86 6.54 5.60 4 Fry2 22 0.92 6.42 5.90 4 Fry2 23 0.98 6.31 6.20 4 Fry2 24 1.05 6.21 6.50 4 Fry2 25 1.12 6.10 6.80 4 Fry2 26 1.18 6.01 7.10 4 Fry2 27 1.25 5.92 7.40 4 Fry2 28 1.33 5.79 7.70 4 Fry2 29 1.53 5.30 8.11 4¸5 Fry2 30 1.76 4.86 8.55 4¸5 Fry2+Starter1 31 2.02 4.62 9.33 4¸5 Fry2+Starter1 32 2.36 4.59 10.83 4¸5 Fry2+Starter1 33 2.74 4.57 12.52 4¸5 Fry2+Starter1 34 3.13 4.56 14.26 4¸5 Fry2+Starter1 35 3.30 4.54 14.97 4¸5 Fry2+Starter1 36 3.47 4.46 15.51 4¸5 Fry2+Starter1 37 3.85 4.40 16.05 4¸5 Starter1 38 3.93 4.34 16.59 4¸5 Starter1 SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 15 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh 39 4.01 4.28 17.14 4¸5 Starter1 40 4.20 4.22 17.69 4¸5 Starter1 41 4.39 4.16 18.24 4¸5 Starter1 42 4.58 4.10 18.79 4¸5 Starter1 43 4.78 4.05 19.35 4¸5 Starter1 44 4.98 4.00 19.91 4¸5 Starter1 45 5.19 3.95 20.47 4¸5 Starter1 46 5.39 3.90 21.04 4¸5 Starter1 47 5.61 3.85 21.61 4¸5 Starter1 48 5.82 3.81 22.18 4¸5 Starter1 49 6.04 3.77 22.75 4¸5 Starter1 50 6.26 3.72 23.33 4¸5 Starter1 51 6.49 3.68 23.91 4¸5 Starter1+Starter2 52 6.72 3.64 24.49 4¸5 Starter1+Starter2 53 6.95 3.61 25.04 4¸5 Starter1+Starter2 54 7.19 3.75 25.67 4¸5 Starter1+Starter2 55 7.43 3.53 26.26 4¸5 Starter1+Starter2 56 7.68 3.50 26.85 4¸5 Starter1+Starter2 57 7.93 3.46 27.45 4¸5 Starter2 58 8.18 3.43 28.05 4¸5 Starter2 59 8.43 3.40 28.65 4¸5 Starter2 60 8.69 3.37 29.06 4¸5 Starter2 61 8.95 3.34 29.87 4¸5 Starter2 62 9.22 3.31 30.52 4¸5 Starter2 63 9.49 3.28 31.09 4¸5 Starter2 64 9.76 3.25 31.71 4¸5 Starter2 65 10.04 3.22 32.32 4¸5 Starter2 SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 16 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh 66 10.32 3.19 32.95 4¸5 Starter2 67 10.61 3.17 33.57 4¸5 Starter2 68 10.89 3.14 34.20 4¸5 Grower 69 11.19 3.11 34.83 4¸5 Grower 70 11.48 3.09 35.46 4¸5 Grower 71 11.78 3.06 36.09 4¸5 Grower 72 12.08 3.04 36.73 4¸5 Grower 73 12.39 3.02 37.37 4¸5 Grower 74 12.70 2.99 38.01 4¸5 Grower 75 13.01 2.97 38.06 4¸5 Grower 76 13.33 2.95 39.31 4¸5 Grower 77 13.65 2.93 39.96 4¸5 Grower 78 13.97 2.91 40.61 4¸5 Grower 79 14.30 289 41.26 4¸5 Grower 80 14.63 2.87 41.92 4¸5 Grower 81 14.96 2.85 42.58 4¸5 Grower 82 15.30 2.83 43.25 4¸5 Grower 83 15.64 2.81 43.91 4¸5 Grower 84 15.99 2.79 44.58 4¸5 Grower 85 16.34 2.77 45.25 4¸5 Grower 86 16.69 2.75 45.92 4¸5 Grower 87 17.05 2.73 46.60 4¸5 Adult 88 17.00 2.72 47.27 4¸5 Adult 89 17.77 2.70 47.95 4¸5 Adult 90 18.14 2.68 48.64 4¸5 Adult 91 18.51 2.67 49.32 4¸5 Adult 92 18.88 2.65 50.01 4¸5 Adult SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 17 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh 93 19.26 2.63 50.70 4¸5 Adult 94 19.64 2.62 51.39 4¸5 Adult 95 20.03 2.60 52.08 4¸5 Adult 96 20.41 2.59 52.78 4¸5 Adult 97 20.81 2.57 53.48 4¸5 Adult 98 21.20 2.56 54.18 4¸5 Adult 99 21.60 2.54 54.88 4¸5 Adult 100 22.00 2.53 55.59 4¸5 Adult 101 22.41 2.51 56.30 4¸5 Adult 102 22.82 2.50 57.01 4¸5 Adult 103 23.23 2.48 57.72 4¸5 Adult 104 23.65 2.47 58.43 4¸5 Adult 105 24.07 2.46 59.15 4¸5 Adult 106 24.50 2.44 59.87 4¸5 Adult 107 24.93 2.43 60.59 4¸5 Adult 108 25.36 2.42 61.31 4¸5 Adult 109 25.79 2.41 62.04 4¸5 Adult 110 26.23 2.39 62.77 4¸5 Adult 111 26.67 2.38 63.50 4¸5 Adult 112 27.12 2.37 64.23 4¸5 Adult 113 27.57 2.36 64.96 4¸5 Adult 114 28.02 2.34 65.70 4¸5 Adult 115 28.48 2.33 66.44 4¸5 Adult 116 28.94 2.32 67.18 4¸5 Adult 117 29.41 2.31 67.92 4¸5 Adult 118 29.87 2.30 68.66 4¸5 Adult 119 30.35 2.29 69.42 4¸5 Adult SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp 120 Trang 18 30.82 2.28 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh 70.16 4¸5 Adult · Cách cho ăn. Cách cho ăn lý tưởng là làm sao thức ăn đến được khu vực tôm đang ăn càng nhanh càng tốt. Tôm có khuynh hướng ăn ở những nơi được làm sạch bằng máy sục khí. Trong hầu hết các trường hợp phải cẩn thận, tránh dải thức ăn vào những nơi dơ bẩn vì tôm sẽ dễ bị nhiễm bệnh. Các chất cặn bã lắng tụ ở đáy ao nên làm những cọc để làm dấu tránh cho tôm ăn những chỗ đó. Trong 2 tháng đầu, thức ăn nên rải dọc ao cách bờ khoảng 2-4 m, tuy nhiên có thể rải thức ăn trong phạm vi rộng hơn nếu như ao có phần diện tích sạch rộng hơn. Để đảm bảo thức ăn đến được nơi cho ăn, cần phải cẩn thận tắt các máy sục khí một lúc trước khi cho ăn đến khi kiểm tra sàng ăn (1-3 giờ sau khi cho ăn). Vào giai đoạn đầu của chu kỳ nuôi thức ăn rất mịn vì vậy có thể trôi dạt vào bờ trước khi chìm. Do vậy nên trộn thức ăn với nước có cùng thể tích. Khi tôm không ăn do sức khỏe kém hay điều kiện môi trường xấu, nên giảm hay ngừng cho ăn. Thức ăn dư thừa không chỉ gây lãng phí tiền của mà nó còn bị phân hủy thành các chất độc hại gây ra một số bệnh cho tôm và làm suy thoái môi trường nuôi. Lượng thức ăn cho trong sàng ăn tính theo công thức sau: M= Lượng thức ăn một lần x tỷ lệ % Số sàng Sau khoảng 2 ÷ 3 giờ kể từ khi rải thức ăn thì kiểm tra sàng ăn và dựa vào đó để xác định lượng thức ăn cho lần sau. [3, tr 64]. Tại công ty TNHH Uni – President VN, Thạch Phú, Bến Tre sử dụng loại thức ăn “Laone”. Theo hướng dẫn của loại thức ăn “Laone”. Thời gian cho ăn trong ngày 6h, 10h, 14h, 18h, 22h. Địa điểm cho ăn: Vòng quanh ao, độ rộng đường cho ăn tăng dần theo ngày tuổi từ 4m – 15m. Dựa vào nhá để kiểm tra khẩu phần thức ăn hằng ngày. SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 19 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh Bảng I.4: Đánh giá tôm sử dụng thức ăn qua nhá.[5, tr17] Ngày tuổi Lượng thức ăn trong nhá Thời gian kiểm tra (g) (giờ) 30 17 2,5 30÷60 17÷75 2,5 60÷90 75÷150 2 90÷ thu hoạch 150÷200 1,5 · Kiểm tra thức ăn. Để quản lý tốt lượng thức ăn người ta đã dùng sàng ăn (nhá cho ăn). Sàng ăn giúp kiểm tra khả năng sử dụng thức ăn, sức khỏe, tỷ lệ sống của tôm và cả điều kiện đáy ao. Sàng ăn có thể là hình vuông hay hình tròn. Sàng ăn hình vuông thường có kích cỡ 70x70 cm hay 80x80 cm, sàng ăn hình tròn có đường kính 70-80 cm. Sàng ăn được làm bằng vật liệu đủ nặng để có thể chìm xuống đáy ao và đặt nơi sạch sẽ, cách bờ từ 2¸3 m. Số lượng sàng ăn phụ thuộc vào diện tích ao nuôi. Khoảng 1.600m2 đặt 1 nhá [2,tr 52]. Bảng I.5: Số lượng sàng ăn cần thiết theo cỡ ao [2, tr 52] Kích cỡ ao (ha) Số sàng ăn 0.5 4 0.6-0.7 5 0.8-1.0 6 2 10-12 Hình I.1: Sàng cho ăn. SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 20 GVHD: Th.S Đinh Bá Hùng Anh · Điều chỉnh thức ăn lần sau. Sau khi kiểm tra thức ăn trong tổng số nhá có trong ao tuỳ thuộc vào lượng dư thì có mức điều chỉnh cho phù hợp. - 100% thức ăn hết thì tăng 5% thức ăn cho lần sau. - Thức ăn còn 10% thì giữ nguyên lượng thức ăn cho lần sau. - Thức ăn còn 11 ÷ 25% thì giảm 10% thức ăn cho lần sau. - Thức ăn còn 26 ÷ 50% thì giảm 30% thức ăn cho lần sau. - Thức ăn còn hơn 50% thì giảm 50% thức ăn cho lần sau. Lượng thức ăn được điều chỉnh dựa vào thời tiết, nhiệt độ, chất lượng nước ao, tính thèm ăn, trọng lượng và kích cỡ tôm cũng như tình trạng sức khỏe của tôm. [5, tr 8]. Hình I.2: Kiểm tra thức ăn I.2.2. GIỚI THIỆU THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG CHO TÔM ĂN. Do nền công nghiệp nuôi tôm của nước ta còn phát triển ở trình độ thấp, nên trong nước chưa có nhà máy cơ khí nào chế tạo máy cho tôm ăn tự đông. Tuy nhiên trên thị trường vẫn có bán loại máy này, đó là máy cho tôm ăn tự động dùng khí nén của Đài Loan sản xuất. SVTH: Đỗ Xuân Thưởng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lớp 43CT