Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm sinh thái phân bố, sinh trưởng, sinh sản và thử nghiệm nuôi sinh khối trùn chỉ (limnodrilus hoffmeisteri claparede, 1862)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRƢƠNG THỊ BÍCH HỒNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI PHÂN BỐ, SINH TRƢỞNG, SINH SẢN VÀ THỬ NGHIỆM NUÔI SINH KHỐI TRÙN CHỈ (Limnodrilus hoffmeisteri Claparede, 1862) LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHÁNH HÒA - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRƢƠNG THỊ BÍCH HỒNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI PHÂN BỐ, SINH TRƢỞNG, SINH SẢN VÀ THỬ NGHIỆM NUÔI SINH KHỐI TRÙN CHỈ (Limnodrilus hoffmeisteri Claparede, 1862) Ngành đào tạo: Mã số: Nuôi trồng thủy sản 9620301 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. NGUYỄN ĐÌNH MÃO 2. TS. ĐINH THẾ NHÂN KHÁNH HÒA - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi tôi xin cam đoan luận án “Nghiên cứu đặc điểm sinh thái phân bố, sinh trƣởng, sinh sản và thử nghiệm nuôi sinh khối trùn chỉ (Limnodrilus hoffmeisteri Claparede, 1862” là công trình nghiên cứu của chính bản thân tôi. Các kết quả thu đƣợc trong luận án này là thành quả nghiên cứu của đề tài khoa học cấp Bộ (Mã số B2013 13-05) tôi là chủ nhiệm đề tài và bố trí thêm các thí nghiệm về sinh trƣởng, sinh sản và nuôi sinh khối trùn chỉ. Tôi xin cam đoan các kết quả, số liệu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào. Tôi xin chịu trách nhiệm trƣớc Nhà trƣờng, Bộ Giáo dục & Đào tạo và pháp luật về lời cam đoan này. Nha Trang, tháng 9 năm 2018 NGHIÊN CỨU SINH Trƣơng Thị Bích Hồng i LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết tôi xin trân trọng kính gửi đến Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nha Trang, Ban lãnh đạo Viện Nuôi trồng Thủy sản, Khoa Sau Đại học Trƣờng Đại học Nha Trang lòng biết ơn chân thành đã tạo điều kiện cho tôi đƣợc học tập, công tác và nghiên cứu tại Trƣờng. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai Thầy hƣớng dẫn: Phó Giáo sƣ – Tiến sĩ Nguyễn Đình Mão (Đại học Nha Trang) và Tiến sĩ Đinh Thế Nhân (Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh) đã hƣớng dẫn đề tài và giúp đỡ để tôi hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ Giáo dục và Đào tạo đã cung cấp kinh phí để tôi thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ (Mã số: B2013 - 13-05). Thành quả của các nghiên cứu đó đã giúp cho tôi hoàn thành đƣợc luận án này. Tôi xin cảm ơn Phòng KHCN đã đôn đốc và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành các đề tài NCKH cấp Bộ và đƣợc sử dụng số liệu để hoàn thành luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô giáo trong Viện Nuôi trồng Thủy sản, Trƣờng Đại học Nha Trang đã giúp đỡ trong quá trình thực hiện đề tài. Cảm ơn sự hỗ trợ tích cực trong nghiên cứu khoa học của quý Thầy Cô giáo trong nhóm nghiên cứu thực hiện đề tài cấp Bộ (Mã số: B2013 - 13-05) và trong Bộ môn Nuôi nƣớc ngọt. Xin chân thành cảm ơn Trung tâm Thí nghiệm Thực hành – Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất và thiết bị để bố trí các thí nghiệm khi triển khai đề tài. Xin cảm ơn sự giúp đỡ của cán bộ của Viện Công nghệ Sinh học và Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Nha Trang đã giúp đỡ trong việc phân tích mẫu. Xin cám ơn các em cựu sinh viên Trần Thị Lê Trang (50 QLNL), Nguyễn Văn Vinh, Nguyễn Văn Hùng (Khóa 53NT), Nguyễn Thị Tý Trâm, Nguyễn Thị Lan Phƣơng, Đặng Văn Phi (khóa 55NT), Nguyễn Văn Cảnh, Võ Thành Long (khóa 56NT) và Lê Hoài Nam (học viên cao học ngành NTTS) đã nhiệt tình hỗ trợ tôi trong công tác nghiên cứu của đề tài. Cuối cùng tôi muốn nói lời cảm ơn đến những ngƣời thân trong gia đình đã hỗ trợ về tinh thần cũng nhƣ vật chất cho tôi trong quá trình thực hiện luận án này. Nha Trang, tháng 9 năm 2018 NGHIÊN CỨU SINH Trƣơng Thị Bích Hồng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................ii MỤC LỤC .................................................................................................................... iii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... viii DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... x MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ............................................................. 4 1.1 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA HỌ TRÙN ỐNG (Tubificidae) ............................... 4 1.1.1 Vị trí phân loại ....................................................................................................... 4 1.1.2 Đặc điểm phân bố của họ trùn ống ........................................................................ 5 1.1.3 Đặc điểm hình thái và cấu tạo cơ thể chung của họ trùn ống .............................. 12 1.1.4 Hình thái cấu tạo trùn chỉ .................................................................................... 13 1.1.5 Đặc điểm sinh trƣởng .......................................................................................... 15 1.1.6 Đặc điểm dinh dƣỡng .......................................................................................... 16 1.1.7 Đặc điểm sinh sản ................................................................................................ 17 1.1.8 Đặc điểm vận động và hô hấp ............................................................................. 18 1.2. TÌNH HÌNH NUÔI SINH KHỐI TRÙN CHỈ VÀ SỬ DỤNG LÀM THỨC ĂN TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN ......................................................................... 19 1.2.1 Tình hình nuôi sinh khối trùn chỉ trên thế giới .................................................... 19 1.2.2 Tình hình nuôi sinh khối và sử dụng trùn chỉ ở Việt Nam .................................. 21 1.2.3 Vai trò làm thức ăn của trùn chỉ .......................................................................... 23 1.2.4 Điều kiện nuôi sinh khối trùn chỉ ....................................................................... 26 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................... 37 2.1 THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ............................... 37 2.2 SƠ ĐỒ KHỐI NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .......................................................... 38 iii 2.3 PHƢƠNG PHÁP TIẾN HÀNH CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................... 39 2.3.1 Nghiên cứu sự phân bố của L. hoffmeisteri ở các hệ sinh thái khác nhau ........... 39 2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản của trùn chỉ (L. hoffmeisteri) ............... 42 2.3.3 Nghiên cứu sinh trƣởng của trùn chỉ trong phòng thí nghiệm (TN5) ................. 47 2.3.4 Nghiên cứu khả năng nuôi sinh khối của trùn chỉ ............................................... 47 2.3.5 Ứng dụng sinh khối trùn chỉ vào nuôi vỗ thành thục sinh dục và ƣơng nuôi đối tƣợng thủy sản .............................................................................................................. 51 2.4 PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU NGHIÊN CỨU .......................... 53 2.4.1 Xác định chiều dài, số đốt, mối tƣơng quan giữa chiều dài và số lƣợng đốt ...... 53 2.4.2 Một số công thức tính toán .................................................................................. 54 2.4.3 Theo dõi sự sinh trƣởng của trùn chỉ, cá xiêm đá, khả năng thành thục của cá sọc ngựa .............................................................................................................................. 54 2.4.4 Phân tích chất lƣợng của trùn chỉ ........................................................................ 56 2.5. XỬ LÝ SỐ LIỆU ................................................................................................... 56 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 57 3.1 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ PHÂN BỐ CỦA TRÙN CHỈ TRONG CÁC THỦY VỰC NƢỚC NGỌT ..................................................................................................... 57 3.1.1 Đặc điểm hình thái của trùn chỉ ........................................................................... 57 3.1.2 Sự phân bố của trùn chỉ ở các hệ sinh thái khác nhau ......................................... 60 3.2 ĐẶC ĐIỂM SINH SẢN VÀ KHẢ NĂNG TÁI SINH CỦA TRÙN CHỈ ............. 69 3.2.1 Đặc điểm sinh sản của trùn chỉ ............................................................................ 70 3.2.2 Khả năng tái sinh của trùn chỉ (TN4) .................................................................. 78 3.3 ĐẶC ĐIỂM SINH TRƢỞNG CỦA TRÙN CHỈ (TN5) ........................................ 80 3.3.1 Sinh trƣởng về khối lƣợng ................................................................................... 80 3.3.2 Sinh trƣởng về chiều dài ...................................................................................... 82 3.3.3 Tƣơng quan giữa chiều dài và khối lƣợng ........................................................... 83 3.4 NGHIÊN CỨU NUÔI SINH KHỐI TRÙN CHỈ ................................................... 84 3.4.1 Ảnh hƣởng của cấu trúc nền đáy tới tỷ lệ sống và sinh trƣởng của trùn chỉ (TN6) .... 85 iv 3.4.2 Ảnh hƣởng của độ dày nền đáy lên sinh khối và mật độ quần thể trùn chỉ (TN7) ..... 88 3.4.3 Ảnh hƣởng của thức ăn tới sinh khối, mật độ và chất lƣợng trùn chỉ (TN8) ...... 90 3.4.4 Ảnh hƣởng của khẩu phần thức ăn tới sinh khối, mật độ và chất lƣợng của trùn chỉ (TN 9) ..................................................................................................................... 97 3.4.5 Ảnh hƣởng của mật độ thả nuôi tới sinh khối quần thể trùn chỉ (TN10) ............... 103 3.4.6 Thử nghiệm nuôi thu sinh khối trùn chỉ với kết quả nghiên cứu thu đƣợc (TN 11) ... 107 3.5 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG SINH KHỐI TRÙN CHỈ VÀO NUÔI CÁC ĐỐI TƢỞNG THỦY SẢN ............................................................................... 111 3.5.1 Ảnh hƣởng các dạng thức ăn khác nhau của trùn chỉ đến hệ số thành thục và sức sinh sản của cá sọc ngựa (Danio rerio, F.Hamilton) trong quá trình nuôi vỗ (TN12) ............. 112 3.5.2 Nghiên cứu ứng dụng sinh khối trùn chỉ vào nuôi cá xiêm đá (Betta splendens Regan, 1910) giai đoạn cá hƣơng (TN13) .................................................................. 116 CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .............................................................. 122 4.1 KẾT LUẬN .......................................................................................................... 122 4.2 ĐỀ XUẤT ............................................................................................................. 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 124 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO PHỤ LỤC v DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký Hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt ADGw Average daily weight gain Tăng trƣởng tuyệt đối về khối lƣợng ADGL Average daily length gain Tăng trƣởng tuyệt đối về chiều dài BOD Biochemical oxygen demand Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical oxygen demand Nhu cầu oxy hóa học cs Et al Cộng sự DHA (22:6n-3) Axit decosahexaenoic DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan trong nƣớc DW Dry weight Trọng lƣợng khô EPA (20:5n-3) Axít eicosapentaenoic GBIF Global Biodiversity Information Facility HSTT GSI Hệ số thành thục HUFA Highly unsaturated fatty acids Axít béo có mức chƣa bão hòa KV Khu vực NT Nghiệm thức mg/L Miligam/lít mg Miligam mm Minimet μm Micromet MUFA Mono unsaturated fatty acids NTTS Axít không no một nối đôi Nuôi trồng thủy sản PUFA Polyunsaturated fatty acids Axít không no nhiều nối đôi SD Standard deviation Độ lệch chuẩn vi SFA Saturated fatty acids Axít béo bão hòa SGRL Specific growth rate Tăng trƣởng tƣơng đối về chiều dài SGRw Specific growth rate Tăng trƣởng tƣơng đối về khối lƣợng SH Sinh hoạt RC Ruộng cói RL Ruộng lúa RR Ruộng rau muống TFA Total fatty acids Tổng acid béo TSS Total Suspended Solids Tổng lƣợng chất rắn lơ lửng trong nƣớc OM Organic matter in soil Hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN Thí Nghiệm W Weight ω3 Omega 3 ω6 Omega 6 Khối lƣợng Axít không no có từ 20 cacbon trở lên, nối đôi bắt đầu ở cacbon số 3 Axít không no có từ 20 cacbon trở lên, nối đôi bắt đầu ở cacbon số 6 vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần acid béo (g/100g) của 4 nhóm thức ăn sống phổ biến ở Thái Lan .... 24 Bảng 1.2: Thành phần amino acid tự do (nmol/mg) của 5 loài giun ít tơ lựa chọn từ đông nam hồ Michigan ................................................................................................. 25 Bảng 3.1: Chỉ tiêu chiều dài và số lƣợng đốt của trùn chỉ ........................................... 58 Bảng 3.2: Các yếu tố môi trƣờng ở thủy vực nƣớc thải ............................................... 60 Bảng 3.3: Tính chất và hàm lƣợng chất hữu cơ nền đáy ở thủy vực nƣớc thải ............ 61 Bảng 3.4: Thành phần loài giun ít tơ ở thủy vực nƣớc thải .......................................... 62 Bảng 3.5: Mật độ trùn chỉ ở thủy vực nƣớc thải .......................................................... 63 Bảng 3.6: Các yếu tố môi trƣờng ở thủy vực dạng ao .................................................. 63 Bảng 3.7: Tính chất và hàm lƣợng chất hữu cơ nền đáy ở thủy vực dạng ao ............. 64 Bảng 3.8: Thành phần loài giun ít trong ao .................................................................. 65 Bảng 3.9: Yếu tố môi trƣờng ở thủy vực nƣớc tĩnh có mực nƣớc thấp hơn 0,5m ....... 66 Bảng 3.10: Tính chất và hàm lƣợng chất hữu cơ nền đáy ở thủy vực nƣớc tĩnh có mực nƣớc thấp hơn 0,5m ...................................................................................................... 67 Bảng 3.11: Thành phần loài giun ít tơ ở ruộng lúa, ruộng cói và ruộng rau muống .... 67 Bảng 3.12: Một số chỉ tiêu sinh học sinh sản chung của trùn chỉ ................................. 70 Bảng 3.13: Thời gian xuất hiện kén ............................................................................. 73 Bảng 3.14: Kết quả theo dõi quá trình sinh sản của trùn chỉ ở TN2 ............................ 74 Bảng 3.15: Thời gian phát triển phôi của trùn chỉ ở nhiệt độ phòng ........................... 76 Bảng 3.16: Tốc độ tăng trƣởng về khối lƣợng của trùn chỉ ......................................... 81 Bảng 3.17: Tốc độ tăng trƣởng về chiều dài của trùn chỉ ............................................ 83 Bảng 3.18: Tỷ lệ sống (%) của trùn chỉ nuôi ở các nền đáy khác nhau ....................... 85 Bảng 3.19: Tăng trƣởng về chiều dài của trùn chỉ nuôi ở nền đáy khác nhau ............. 86 Bảng 3.20: Tăng trƣởng về khối lƣợng của trùn chỉ ở nền đáy khác nhau .................. 87 Bảng 3.21: Thành phần dinh dƣỡng của các loại thức ăn (DW) .................................. 92 Bảng 3.22: Thành phần sinh hóa của trùn chỉ nuôi bởi loại thức ăn khác nhau .......... 94 Bảng 3.23: Thành phần hóa sinh của trùn chỉ loài (L. hoffmeisteri) thu ngoài tự nhiên tại Nha Trang ................................................................................................................ 95 viii Bảng 3.24: Thành phần và hàm lƣợng axít béo của trùn chỉ nuôi với các loại thức ăn khác nhau ...................................................................................................................... 96 Bảng 3.25: Thành phần sinh hóa của trùn chỉ cho ăn với khẩu phần khác nhau ....... 101 Bảng 3.26: Thành phần và hàm lƣợng axít béo của trùn chỉ cho ăn với khẩu phần khác nhau ............................................................................................................................ 102 Bảng 3.27: Tốc độ tăng trƣởng về sinh khối (%/ngày) của quần thể trùn chỉ theo mật độ thả nuôi .................................................................................................................. 105 Bảng 3.28: Tốc độ tăng trƣởng về mật độ (%/ ngày) của quần thể trùn chỉ theo mật độ thả nuôi ....................................................................................................................... 106 Bảng 3.29: Năng suất sinh khối của trùn chỉ ở thí nghiệm 11 ................................... 108 Bảng 3.30: Thành phần hóa sinh của trùn chỉ thử nghiệm nuôi sinh khối ................. 109 Bảng 3.31: Thành phần acid amin của trùn chỉ thử nghiệm nuôi sinh khối ............... 109 Bảng 3.32: Hàm lƣợng protein, lipit, tro và xơ trong các loại thức ăn (% DW) ........ 112 Bảng 3.33: Các yếu tố môi trƣờng khi nuôi vỗ cá sọc ngựa ...................................... 113 Bảng 3.34: Hệ số thành thục của cá khi nuôi vỗ bằng thức ăn khác nhau ................. 113 Bảng 3.35: Sức sinh sản của cá sọc ngựa sau khi nuôi vỗ bằng thức ăn khác nhau .. 114 Bảng 3.36: Ảnh hƣởng của thức ăn lên tỷ lệ thụ tinh và tỷ lệ nở ............................... 115 Bảng 3.37: Các yếu tố môi trƣờng khi ƣơng nuôi cá xiêm đá .................................... 116 Bảng 3.38: Sinh trƣởng về chiều dài của cá xiêm đá với các dạng sinh khối khác nhau của trùn chỉ ................................................................................................................. 117 ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Vùng phân bố của họ trùn ống (Tubificidae) theo GBIF .............................. 7 Hình 1.2: Cấu tạo chung của trùn ống (Kurt và cs, 2001) ............................................12 Hình 1.3: Cấu tạo trong của L. hoffmeisteri (Đặng Ngọc Thanh và cs, 1980) .............14 Hình 2.1: Trùn chỉ trƣởng thành ...................................................................................37 Hình 2.2: Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu ...................................................................38 Hình 2.3: Kén trùn chỉ trên thƣớc đo thị kính ..............................................................46 Hình 3.1: Trùn chỉ (L. hoffmeisteri) .............................................................................57 Hình 3.2: Mối tƣơng quan giữa chiều dài cơ thể và số lƣợng đốt của trùn chỉ ............58 Hình 3.3: Đặc điểm của L. hoffmeisteri: chùm tơ ở các đốt trƣớc đốt sinh dục (a), chùm tơ ở các đốt cuối cơ thể (b), đôi ống kitin (c), bó tinh trong túi nhận tinh (d) ...59 Hình 3.4: Biến động mật độ và tỷ lệ loài L.hoffmeisteri/tổng giun ít tơ ...........................65 Hình 3.5: Biến động mật độ và tỷ lệ của trùn chỉ ở thủy vực nƣớc tĩnh có mực nƣớc thấp ... 69 Hình 3.6: Tỷ lệ thành thục của trùn chỉ theo thời gian thu ở rãnh nƣớc thải tại Khánh Hòa từ tháng 12/2013-11/2014 .....................................................................................70 Hình 3.7: Các giai đoạn trong vòng đời của trùn chỉ ...................................................72 Hình 3.8: a) Trùn chỉ trƣởng thành; b) Kén trùn chỉ ...................................................73 Hình 3.9: Tỷ lệ phần trăm số lƣợng phôi của một kén .................................................74 Hình 3.10: Tƣơng quan giữa chiều dài và số lƣợng phôi của kén trùn chỉ ..................75 Hình 3.11: Tƣơng quan giữa chiều rộng và số lƣợng phôi của kén trùn chỉ ................75 Hình 3.12: Thời gian và tỷ lệ nở ...................................................................................77 Hình 3.13: Các giai đoạn phát triển phôi của trùn chỉ ..................................................78 Hình 3.14: Tỷ lệ phục hồi vết thƣơng của trùn chỉ ......................................................79 Hình 3.15: Trùn chỉ mới cắt đoạn .................................................................................79 Hình 3.16: Trùn chỉ tái sinh phần đuôi sau 3 ngày .......................................................79 Hình 3.17: Trùn chỉ tái sinh phần đuôi sau 6 ngày .......................................................80 Hình 3.18: Trùn chỉ tái sinh phần đuôi sau 9 ngày .......................................................80 Hình 3.19: Tăng trƣởng về khối lƣợng của trùn chỉ .....................................................81 Hình 3.20: Tăng trƣởng về chiều dài của trùn chỉ ........................................................82 x Hình 3.21: Tƣơng quan giữa chiều dài và khối lƣợng cơ thể của trùn chỉ ...................84 Hình 3.22: Sinh khối của quần thể trùn chỉ nuôi ở nền đáy có độ dày khác nhau .......89 Hình 3.23: Mật độ trùn chỉ khi nuôi ở nền đáy có độ dày khác nhau ..........................90 Hình 3.24: Sinh khối quần thể trùn chỉ nuôi bằng thức ăn khác nhau .........................91 Hình 3.25: Mật độ trùn chỉ khi nuôi bằng các loại thức ăn khác nhau .........................94 Hình 3.26: Sinh khối của quần thể trùn chỉ khi cho ăn khẩu phần khác nhau .............98 Hình 3.27: Mật độ của trùn chỉ khi cho ăn lƣợng thức ăn khác nhau ........................100 Hình 3.28: Sinh khối của quần thể trùn chỉ với mật độ thả nuôi khác nhau ..............104 Hình 3.29: Biến động mật độ trùn chỉ khi mật độ thả nuôi khác nhau ......................106 Hình 3.30: Ảnh hƣởng của dạng sinh khối trùn chỉ lên SGRL (% ngày) ...................118 Hình 3.31: Sinh trƣởng về khối lƣợng của cá xiêm đá trong 56 ngày thí nghiệm .....119 Hình 3.32: Ảnh hƣởng của dạng sinh khối trùn chỉ lên SGRW (%/ngày) ...................119 Hình 3.33: Ảnh hƣởng của dạng sinh khối trùn chỉ lên tỷ lệ sống của cá xiêm đá ....121 xi MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, nuôi trồng thủy sản nƣớc ngọt có những chuyển biến tích cực. Đối tƣợng sản xuất giống cá nƣớc ngọt không chỉ tập trung vào các loài truyền thống nhƣ mè, trôi, trắm, chép mà các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu sản xuất giống các loài cá bản địa có giá trị kinh tế cao nhƣ cá thát lát, lăng nha, lƣơn đồng, trê Phú Quốc và cá nhập nôi nhƣ cá tầm, hồi vân. Đặc biệt, các doanh nghiệp sản xuất cá cảnh ở TP Hồ Chí Minh đã chủ động đƣa cá cảnh Việt Nam ra thị trƣờng quốc tế. Việt Nam là quốc gia thuộc một trong 3 khu vực có nguồn cá cảnh nổi tiếng thế giới đó là Nam Mỹ, Châu Phi và Đông Nam Á. Khí hậu nhiệt đới ở Việt Nam thích hợp cho việc sinh trƣởng và phát triển của nhiều loài cá cảnh đẹp quý hiếm. Thêm vào đó, khi tham gia giao lƣu triển lãm cá cảnh của các cơ sở sản xuất, kinh doanh với một số nƣớc trên thế giới, cá cảnh Việt Nam nhận đƣợc nhiều sự ƣa chuộng. Tuy nhiên, quy mô sản xuất con giống thủy đặc sản chƣa đƣợc mở rộng, nghề kinh doanh và sản xuất cá cảnh chƣa tƣơng xứng với tiềm năng vì chƣa chủ động đƣợc nguồn thức ăn sống - thức ăn thiết yếu của cá bột các loài cá bản địa và hầu hết các loài cá cảnh. Một trong các loài thức ăn sống sử dụng phổ biến trong sản xuất giống cá bản địa và cá cảnh là trùn chỉ (L. hoffmeisteri). L. hoffmeisteri là loài giun ít tơ thuộc họ giun ống (Tubificidae), phân bố phổ biến ở nền đáy của ao, hồ, sông, suối và kênh rạch thoát nƣớc nơi có hàm lƣợng chất hữu cơ cao. Đây là một trong những loài đại diện chính của nhóm động vật không xƣơng sống ở nền đáy thủy vực nƣớc ngọt. Trùn chỉ là một trong những loại thức ăn ƣa thích của hầu hết các loài giáp xác, cá ăn đáy và côn trùng thủy sinh. Bởi vì tính sẵn có của trùn chỉ ở nền đáy thủy vực, dễ tiêu hóa vì thành cơ thể mỏng, không có vỏ ngoài bảo vệ. Thêm vào đó, trùn chỉ có kích thƣớc cơ thể nhỏ vừa với cỡ miệng của hầu hết các con non của cá, giáp xác. Trong sản xuất giống thủy sản nƣớc ngọt, trùn chỉ đƣợc cho là loại thức ăn sống tốt nhất cho cá và giáp xác vì chúng có giá trị dinh dƣỡng cao tới 5575 cal/g khối lƣợng khô (Giere và Pfannkuche, 1982). Trùn chỉ không chỉ là thức ăn ban đầu của hầu hết các loài cá ăn đáy mà chúng còn là thức ăn tốt giúp cá bột sinh trƣởng nhanh hơn so với khi ăn các loại thức ăn khác. Trùn chỉ là thức ăn ƣa thích và thích hợp cho sự tăng trƣởng và sự sống của cá lăng nha (Hemibagrus wyckioides) từ 3 ngày tuổi trở đi (Ngô Văn Ngọc và cs, 2009). Thức ăn đầu tiên của cá trê Phú Quốc (Clarias gracilentus Ng, 1 Dang & Nguyen) là trứng nƣớc và trùn chỉ (Đặng Khánh Hồng, 2011). Cá hồi vân (Salmo gairdneri) ăn trùn chỉ có tốc độ tăng trƣởng cao hơn nhiều so với khi ăn thức ăn viên (Phillips và Buhler, 1979). Cá ngát (Plotosus canius) giai đoạn giống ăn trùn chỉ có tốc độ sinh trƣởng và tỷ lệ sống cao hơn so với ăn thức ăn công nghiệp (Trần Ngọc Hải và cs, 2011). Trùn chỉ là nguồn thức ăn sống quan trọng của các loài thuộc ngành chân khớp ở giai đoạn nhỏ. Cua đồng (Somanniathelphusa germainii) giai đoạn từ 21-28 ngày tuổi ăn trùn chỉ có tỷ lệ sống cao (75,6%) và sức sinh trƣởng nhanh hơn so với các loại thức ăn khác. Nghiệm thức ƣơng nuôi cua đồng bằng thức ăn ƣơng tôm sú (Penaeus monodon) chỉ đạt (64%), cá hấp đạt thấp (36,2%) (Trần Duy Khoa và cs, 2011). Với tầm quan trọng của trùn chỉ, trên thế giới có khá nhiều đề tài nghiên cứu về vòng đời cũng nhƣ khả năng nuôi sinh khối đối tƣợng này. Tuy nhiên, những nghiên cứu về trùn chỉ tập trung chủ yếu ở vùng ôn đới không phải trong vùng nhiệt đới. Thông tin đầy đủ về đặc điểm phân bố, sinh trƣởng, sinh sản và nuôi sinh khối trùn chỉ (L. hoffmeisteri) chƣa có ở Việt Nam. Mặc dù có một số dữ liệu về đặc điểm sinh học và nuôi sinh khối trùn chỉ nhƣng là loài Tubifex tubifex (Đinh Thế Nhân, 1999). Trong khi đó, L. hoffmeisteri lại là loài chiếm ƣu thế trong quần thể trùn chỉ phân bố ở ao nuôi trồng thủy sản, rãnh nƣớc thải của Việt Nam (Thái Trần Bái, 2005). Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn, luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu đặc điểm sinh thái phân bố, sinh trƣởng, sinh sản và thử nghiệm nuôi sinh khối trùn chỉ (Limnodrilus hoffmeisteri Claparede, 1862)” đƣợc thực hiện: Mục tiêu tổng quát: Nuôi thu sinh khối trùn chỉ (L. hoffmeisteri) để ứng dụng trong ƣơng nuôi, sản xuất giống cá cảnh và cá nƣớc ngọt bản địa cũng nhƣ cá nƣớc lạnh nhập nội. Mục tiêu cụ thể: 1. Xây dựng đƣợc cơ sở dữ liệu về sinh trƣởng và sinh sản của trùn chỉ (L. hoffmeisteri) 2. Xác định đƣợc cấu trúc nền đáy, độ dày nền đáy, loại thức ăn, khẩu phần cho ăn và mật độ thả nuôi ban đầu thích hợp khi nuôi trùn chỉ (L. hoffmeisteri). 3. Thử nghiệm nuôi sinh khối trùn chỉ (L. hoffmeisteri). Nội dung nghiên cứu 1. Nghiên cứu sự phân bố của L. hoffmeisteri trong hệ sinh thái khác nhau. 2. Nghiên cứu đặc điểm sinh sản của L. hoffmeisteri. 2 3. Nghiên cứu đặc điểm sinh trƣởng của L. hoffmeisteri trong phòng thí nghiệm. 4. Nghiên cứu ảnh hƣởng cấu trúc nền đáy, độ dày nền đáy, loại thức ăn, khẩu phần cho ăn và mật độ thả nuôi tới nuôi sinh khối, mật độ trùn chỉ (L. hoffmeisteri). 5. Thử nghiệm nuôi sinh khối trùn chỉ (L. hoffmeisteri) trong rãnh xi măng theo các kết quả nghiên cứu đƣợc. 6. Ứng dụng trùn chỉ sinh khối vào nuôi vỗ thành thục sinh dục cho sinh sản cá sọc ngựa (Danio rerio) và ƣơng nuôi cá xiêm đá (Betta splendens) giai đoạn cá hƣơng. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Về khoa học, góp phần cung cấp cơ sở dữ liệu phân bố, sinh trƣởng, sinh sản của loài L. hoffmeisteri, đánh giá tiềm năng về nguồn thức ăn tự nhiên của các thủy vực liên quan. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu sẽ bổ sung các dẫn liệu có giá trị khoa học trong nghiên cứu và ứng dụng, góp phần hoàn thiện quy trình nuôi sinh khối trùn chỉ (L. hoffmeisteri) trong rãnh xi măng. Nuôi sinh khối trùn chỉ góp phần chủ động nguồn thức ăn sống ở trại sản xuất giống cá nƣớc ngọt và nuôi cá cảnh. Điểm mới của luận án Luận án là một trong những công trình đầu tiên ở Việt Nam: Đi sâu vào nghiên cứu đặc điểm sinh trƣởng, sinh sản, của trùn chỉ (L. hoffmeisteri)). - Trùn chỉ sinh trƣởng liên tục cả về khối lƣợng và chiều dài. Trùn chỉ là loài thuộc nhóm không đồng tăng trƣởng. - Trùn chỉ sinh sản quanh năm, nhƣng tập trung vào hai mùa chính: mùa thứ nhất vào tháng 5 và tháng 6; mùa thứ 2 vào tháng 8 và tháng 9. - Khả năng tái sinh của trùn chỉ là hữu hạn, duy nhất phần đầu có thể tái sinh phần thân và phần đuôi để tạo thành một cá thể mới. Cung cấp các dẫn liệu khoa học để bổ sung vào quy trình nuôi sinh khối trùn chỉ (L. hoffmeisteri). - Trùn chỉ phát triển tốt trong hệ thống rãnh xi măng ở nền đáy phối hợp 75% bùn và 25% cát với độ dày nền đáy là 4 cm. Hệ số sử dụng thức ăn hỗn hợp bột đậu, bột ngô và cám gạo để nuôi sinh khối trùn chỉ thấp (1,46 ± 0,11). Trùn chỉ sống là thức ăn tốt nhất để nuôi vỗ thành thục cá sọc ngựa bố mẹ và ƣơng nuôi cá xiêm đá. 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA HỌ TRÙN ỐNG (Tubificidae) 1.1.1 Vị trí phân loại Trƣớc đây, họ trùn ống (Tubificidae) chỉ là phân họ trùn ống (Tubificinae) đƣợc gộp với một số phân họ khác Naidinae, Limnodriloidinae, Phallodrilinae, Rhyacodrilinae, Telmatodrilinae thành một họ lớn Naididae (Envall và cs, 2006). Sau này, số lƣợng loài đƣợc định danh tăng lên, phân họ trùn ống (Tubificinae) chính thức đƣợc gọi là họ trùn ống (Tubificidae). Vị trí phân loại của L. hoffmeisteri nhƣ sau: Giới (Kinhdom) Động vật (Animalia) Ngành (Phylum) Phân ngành (subphylum) lớp (Class) Giun đốt (Annelida) Có đai (Clitellata) Giun ít tơ (Oligochaeta) Bộ (Order) Haplotaxida Bộ phụ (Suborder) Tubificinae Họ (Family) Tubificidae Giống (Genus) Limnodrilus Loài (Species) L. hoffmeisteri Claparede, 1862 (Brinkhurst và Jamieson. 1971) Tên tiếng Việt: trùn chỉ Tên tiếng Anh: Oligochaeta worm Ở Việt Nam, đã xác định đƣợc 6 loài thuộc họ trùn ống phân bố ở các lƣu vực sông, suối, ao hồ nƣớc ngọt phía Bắc Việt Nam. Trong số đó, duy nhất một loài có mang ở cuối thân gọi là trùn tơ mang (Branchiura sowerbyi), 5 loài không có mang thuộc giống Aulodrilus, Limnodrilus, Tubifex. Giống Aulodrilus có 3 loài (Aalodrilus limnobius; A. pluriseta, Piguet, và A. prothecatus), giống Limnodrilus có 2 loài (L. hoffmeisteri và L. grandisetosus), giống Tubifex chỉ có một loài Ttubifex sp. (Đặng Ngọc Thanh và cs, 1980). 4 1.1.2 Đặc điểm phân bố của họ trùn ống Trùn ống (Tubificidae) là một họ lớn của lớp giun ít tơ phân bố rộng khắp các thủy vực nƣớc ngọt, một số phân bố ở vùng nƣớc lợ của sông và vùng ven biển. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, các loài thuộc họ trùn ống thƣờng có khả năng thích ứng cao ở các thủy vực có nền đáy bùn hoặc bùn cát, giàu hợp chất hữu cơ (Alves, 2008; Kazanci, 1998; Schenková, 2006). Đặc biệt, một số loài nhƣ L. hoffmeisteri có thể phát triển nhanh chóng ở vùng nƣớc ô nhiễm hữu cơ, kể cả chất độc Dioxins, thuốc trừ sâu và các kim loại nhƣ cadmium, thủy ngân, đồng ( Klerks và Levinton, 1989). 1.1.2.1 Phân bố theo độ mặn a) Trùn ống nƣớc lợ và nƣớc mặn Hai trong ba bộ của lớp giun ít tơ không có đại diện sống ở nƣớc mặn đó là Moniligastrida, Lumbriculida, duy nhất bộ Haplotaxida có các loài đại diện phân bố ở môi trƣờng nƣớc lợ và mặn (Brinkhurst và Jamieson, 1971). Trong bộ Haplotaxida chỉ có hai họ Haplotaxidae và Phreodrilidae có đại diện phân bố ở vùng ven biển hoặc quanh các đảo, chúng đều là những loài đặc hữu và có khả năng thích ứng với sự thay đổi của độ mặn (Brinkhurst, 1973). Trùn ống (Tubificidae) là một trong hai họ (Naididae, Tubificidae) lớn nhất của giun ít tơ có nhiều loài phân bố rộng mang tính toàn cầu và có khả năng xâm nhập vào môi trƣờng nƣớc lợ nhạt nhƣ Dero pectinata, Nais communi, N. variabilis, N. elinguis, Pristina plumaseta, Uncinai suncinata, L. hoffmeisteri, T. tubifex. Còn lại hầu hết các loài bị hạn chế bởi môi trƣờng nƣớc lợ và nƣớc mặn. Đa số các phân họ của họ trùn ống đều có đại diện phân bố ở vùng nƣớc mặn. Trong đó, phân họ Phallodrilinae và Clitellinae có nhiều đại diện phân bố ở nƣớc mặn nhất. Hai giống lớn nhất của trùn ống là Peloscolex, Tubifex đều có các đại diện phân bố ở nƣớc mặn (Brinkhurst, 1973). Nhƣ vậy, đa số nhóm loài thuộc lớp giun ít tơ có kích thƣớc nhỏ và phân bố chủ yếu ở thủy vực nƣớc ngọt. Cho tới nay biết khoảng 1.700 loài giun ít tơ sống ở nƣớc. Trong số này chỉ có khoảng 600 loài phân bố ở nƣớc mặn (Erse´us, 2005). Tuy nhiên, trên thực tế cho thấy nhiều loài trùn chỉ phân bố ở nƣớc mặn chƣa đƣợc xác định, chúng thƣờng bị bỏ qua bởi kích thƣớc quá nhỏ trong khi đó phần lớn các loài động vật không xƣơng sống ở đáy thuộc vùng nƣớc mặn đều có kích thƣớc lớn và dễ thấy (Brinkhurst, 1973). Những loài phân bố ở nƣớc mặn xác định đƣợc thƣờng là những loài đặc hữu có vùng phân bố hẹp. Tubifex costatus và Thalassodrilus prostatus là hai loài chỉ phân 5 bố ở khu vực châu Âu. Peloscolex heterochaetus, P. benedeni, Clitellio arenarius, C. arenicolus, Tubifex pseudogaster và T. nerthus đƣợc tìm thấy vùng biển phía bắc của Đại Tây Dƣơng và có thể mở rộng vùng phân bố tới Địa Trung Hải và Biển Đen. Một số loài khác chỉ phân bố ở vùng Bắc Mỹ hoặc bờ biển phía đông của Mỹ (Tubifex longipenis, Isochaeta hamata, Peloscolex dukei, P. intermedius, P. acuzeatus, Adelodrilus anisstosus, Pha1lodrilus coeloprostatus, P. parviatriatus, P. obscurus). Tuy nhiên, giống Monopylephorus có 3 loài M. rubroniveus, M. parvus và M. irroratus phân bố rộng khắp các châu lục từ châu Âu, Mỹ, Phi, Á và châu Úc. Không gian phân bố của giun ít tơ trong vùng nƣớc ngọt bị tác động bởi thủy triều đến vùng nƣớc lợ cửa sông Schelde (Bỉ) có sự tƣơng quan nghịch giữa độ mặn với thành phần loài, mật độ và sinh khối. Độ mặn từ <0,2‰ đến 2.0‰ số lƣợng các loài trùn chỉ khá phong phú nhƣ: L. hoffmeisteri, L. claparedeianus, L. udekemianus, L. profundicola, T. tubifex, P. litoralis, D. digitata. Vùng có độ mặn từ 2.0‰ đến 6,1‰ chỉ còn 2 loài L. hoffmeisteri, T. tubifex. Vùng có độ mặn lên tới 11,9‰ còn duy nhất loài L. hoffmeisteri phân bố. Tần số xuất hiện các loài thuộc lớp giun ít tơ ở các trạm thu nƣớc ngọt đạt tới 85%. Trong đó các loài thƣờng xuyên quan sát thấy nhƣ L. hoffmeisteri (87%), T. tubifex (65%), L. claparedeianus (62%), L. udekemianus (45%) và L. profundicola (37%). Ngƣợc lại, ở các trạm nƣớc lợ tổng tần số xuất hiện của giun ít tơ thấp hơn nhiều đạt 43%, trong đó loài L. hoffmeisteri (15%) và P. litoralis (6%) (Seys, 1999). Mật độ của loài L. hoffmeisteri đạt cao nhất (361 con/10cm2) ở vị trí có độ mặn dƣới 0,2‰ , thấp nhất (1con/10cm2) ở độ mặn 11,9‰, không thấy xuất hiện ở vị trí có độ mặn 14,3‰ - 15,5‰. Tƣơng tự, loài T. tubifex đạt cao nhất (214con/10cm2) ở vùng có độ mặn <0,2‰ đến 2,0‰, thấp nhất (1con/10cm2) ở vùng có độ mặn 10,3‰ và không thấy xuất hiện ở vùng có độ mặn từ 11,9‰ đến 15,5‰. Các loài khác L. claparedeianus, L. udekemianus, L. profundicola cũng phát triển mạnh ở độ mặn <0,2‰ nhƣng có mật độ thấp hơn (lần lƣợt là 26, 8 và 7 (con/10cm2), chúng đều không xuất hiện ở vùng có độ mặn 6,1 - 15,5 ‰ (Seys, 1999). Hai loài L. hoffmeisteri, T. tubifex có thể xuất hiện ở vùng sinh cảnh chuyển tiếp giữa nƣớc ngọt và nƣớc lợ nơi dòng thủy triều giảm đủ để chất phù sa lắng đọng tốt và có độ mặn thấp hơn 18‰. Tần số xuất hiện của loài L. hoffmeisteri cao, chiếm khoảng 78% trong mẫu thu đƣợc, mật độ đạt 1011 con/m2. Loài T. tubifex xuất hiện với tần số thấp hơn, chiếm 19% mẫu, mật độ đạt 91 con/m2 (David, 2004). 6 Hình 1.1: Vùng phân bố của họ trùn ống (Tubificidae) theo GBIF b) Trùn ống nƣớc ngọt Nhiều loài giun ít tơ phân bố trong các thủy vực nƣớc ngọt thuộc họ trùn ống (Tubificidae). Hiện nay trong hơn 1.000 loài đƣợc mô tả có 582 loài phân bố trong các thủy vực nƣớc ngọt. Họ trùn ống đƣợc phân ra làm 6 phân họ Tubificinae, Naidinae, Telmatodrilinae, Rhyacodrilinae, Phallodrilinae và Limnodriloidinae. Phallodrilinae là một phân họ gồm hầu hết các loài phân bố ở biển nhƣng cũng có một số loài sống ở nƣớc ngọt. Trong họ trùn ống ba phân họ có số lƣợng loài sống ở nƣớc ngọt nhiền nhất lần lƣợt là Tubificinae (207 loài), Naidinae (225 loài) và Rhyacodrilinae (118 loài). Ngƣợc lại, các phân họ còn lại có rất ít số loài sống ở nƣớc ngọt Phallodrilinae (18 loài), Telmatodrilinae (3 loài) và Limnodriloidinae (1 loài) (Martin và cs, 2008). Khó có thể ƣớc tính tổng số loài giun ít tơ sống ở nƣớc ngọt trên thế giới bởi vì mới chỉ có một số khu vực trên thế giới thiết lập đƣợc dữ liệu về vùng phân bố và thành phần loài nhƣ: vùng Nearctic của Bắc Mỹ (Kathman và Brinkhurst, 1998; Wetzel và cs, 2006). Trong khi đó, một số khu vực khác nhƣ châu Phi vẫn còn rất ít nghiên cứu, đặc biệt ở châu Á hầu nhƣ chƣa có nghiên cứu nào về đa dạng thành phần loài giun ít tơ. Số lƣợng loài tăng lên theo thời gian cho thấy không có sự ổn định trên quy mô toàn cầu. Vì vậy, bất kỳ đề xuất nào về số lƣợng loài giun ít tơ nƣớc ngọt đều là phỏng đoán (Martin và cs, 2008). Phƣơng thức sống của trùn ống nƣớc ngọt rất đa dạng. Hầu hết các loài sống chui rúc trong nền đáy, sử dụng hợp chất hữu cơ lắng đọng làm thức ăn. Một số loài sống bò trên bề mặt đáy hoặc sống bám vào vỏ động vật không xƣơng sống ở đáy, thức ăn chính của nhóm trùn này là tảo. Chỉ có rất ít loài thuộc giống Chaetogaster sống bám và ăn thịt động vật cỡ nhỏ. Nhiều loài trùn ống có hemoglobin trong máu và có khả năng chịu đƣợc 7