Biến Động Hàm Lượng Tan Trong Hệ Thống Tuần Hoàn

Nhìn chung, ở cả 2 thí nghiệm hàm lượng vật chất lơ lửng tăng dần về cuối chu kỳ ương. Tuy nhiên, có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa NT 2 và NT3 so với NT1 và đối chứng do mật độ vi khuẩn Bacillus ở NT2 và NT3 cao hơn do đó hiệu quả sử dụng vật chất hữu cơ cũng cao hơn so với các nghiệm thức còn lại.

4.1.1.5 Ammonia tổng cộng (TAN)

Kết quả biến động hàm lượng TAN ở thí nghiệm ương tôm trong hệ thống tuần hoàn được trình bày ở Hình 4.7. Qua đó cho thấy, ở nghiệm thức bổ sung vi khuẩn Bacillus với mật độ 105 và 106 CFU/mL thì hàm lượng tổng đạm amôn ở NT2 (0,00 – 1,22 mg/L) và NT3 (0,00 – 1,67 mg/L) cao hơn hai nghiệm thức còn lại là NT1 (0,00 – 0,56 mg/L) và ĐC (0,00 – 0,09 mg/L) có ý nghĩa thống kê

NT1 NT2 NT3

ĐC

1.8

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 88 trang tài liệu này.

1.6

1.4

1.2

0.8

0.6

0.4

0.2

Ngày

mg/L

(p<0,05). Điều này cho thấy ở các NT2 và NT3 hàm lượng TAN tăng cao là do khả năng phân hủy vật chất hữu của vi khuẩn mạnh hơn 2 nghiệm thức có mật độ vi khuẩn Bacillus thấp hơn. Cũng qua Hình 4.7 thì TAN tăng dần đến ngày thứ 10, cao nhất là 1,67 mg/L ở NT3, sau đó giảm dần về cuối thí nghiệm. Điều này được lý giải là do lọc sinh học được nối với bể ương từ thời điểm tôm chuyển sang giai đoạn mysis nên xảy ra quá trình nitrate hóa chuyển hóa đạm amôn thành nitrite và nitrate.

Hình 4.7: Biến động hàm lượng TAN trong hệ thống tuần hoàn

Hàm lượng TAN là do lượng thức ăn dư thừa và sản phẩm bài tiết của ấu trùng tôm tạo ra. Do lượng thức ăn ngày càng tăng theo sự phát triển của ấu trùng nên hàm lượng TAN ngày càng tăng. Theo Whetstone et al. (2002) cho rằng

lượng đạm amôn thích hợp cho sự phát triển của tôm sú dao động trong khoảng từ 0,20 – 2,00 mg/L. Đối với tác giả Nguyễn Thanh Phương và ctv (2003) thì khuyến cáo hàm lượng TAN trong ương tôm nên <1,5 mg/L. Như vậy hàm lượng đạm amôn trong các nghiệm thức vẫn đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển bình thường của ấu trùng tôm sú.

NT1 NT2 NT3 ĐC

1.8

1.6

1.4

1.2

0.8

0.6

0.4

0.2

Ngày

mg/L

Ở thí nghiệm 2 hàm lượng TAN trung bình của NT2 (0,86±0,65 mg/L) và NT3 (0,91±0,68 mg/L) cao hơn so với NT1 (0,65±0,5 mg/L) và ĐC (0,55±0,44 mg/L). Tuy nhiên, sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (p>0,05). Hàm lượng TAN ở tất cả các nghiệm thức giảm thấp vào lần thu mẫu thứ 4 và tăng nhanh vào những lần thu mẫu sau (Hình 4.8). Sự biến động này là do khi tôm chuyển sang giai đoạn mysis bắt đầu xiphon và thay nước trong bể ương, về sau mỗi ngày chỉ thay 20% nước nên hàm lượng vật chất hữu cơ ngày càng tích lũy nhiều. Mặt khác, do mật độ vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter ở thí nghiệm 2 khá thấp vì vậy quá trình nitrate hóa xảy ra kém nên hàm lượng TAN cao.

Hình 4.8: Biến động hàm lượng TAN trong hệ thống thay nước

Nhìn chung lượng TAN ở nghiệm thức có bổ sung 105 – 106 CFU/mL vi khuẩn Bacillus cao hơn nhiều so với nghiệm thức đối chứng trong cả 2 thí nghiệm. Như vậy, ở nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn Bacillus với mật độ cao đã tham gia phân hủy vật chất hữu cơ chuyển sang NH4+/NH3 làm cho hàm lượng TAN tăng một cách đáng kể. Tuy nhiên, trong TAN thì chỉ có dạng NH3 gây độc cho ấu trùng tôm cá và khi môi trường nước có pH và nhiệt độ cao thì NH3 mới

chiếm ưu thế và phát huy độc tính (theo Hargreaves and Tucker, 2004 trích dẫn bởi Tăng Minh Khoa, 2008).

4.1.1.6 Nitrite (NO2-)

Kết quả thí nghiệm 1 trình bày ở Hình 4.9 cho thấy, hàm lượng NO2- ở nghiệm thức 2 và 3 cao hơn ở nghiệm thức 1 và ĐC. Hàm lượng NO2- ở NT2 (0,00 – 2,92 mg/L) và NT3 (0,00 – 2,91 mg/L) lớn hơn có ý nghĩa thống kê

(p<0,05) so với 2 nghiệm thức còn lại NT1 (0,00 – 0,91 mg/L) và ĐC (0,00 – 0,42 mg/L). Do hàm lượng TAN ở các nghiệm thức này cao hơn NT1 và ĐC nên quá trình chuyển hóa của vi khuẩn nitrite hóa tạo ra hàm lượng NO2- cao hơn.

mg/L

Hàm lượng NO2- sinh ra là do sự chuyển hóa của nhóm vi khuẩn Nitrosomonas trong quá trình nitrate hóa và phản nitrate hóa. Ở giai đoạn đầu hàm lượng NO2- của các nghiệm thức tương đối thấp sau đó tăng cao từ đợt thu mẫu thứ 5 do vận hành lọc tuần hoàn, vi khuẩn Nitrosomonas bắt đầu quá trình nitrit hóa phân hủy đạm amôn thành NO2- (Hình 4.9). Kết quả này phù hợp với nhận định của Grommen (2001) là quá trình oxy hóa ammonia diễn ra ngay sau khi cấy vi khuẩn vào.

3.50

3.00

2.50

2.00

1.50

1.00

NT1 NT2 NT3

ĐC

0.50

0.00

Ngày

Hình 4.9: Biến động hàm lượng nitrite trong hệ thống tuần hoàn

Kết quả của thí nghiệm với hệ thống thay nước (Hình 4.10) cho thấy hàm lượng NO2- cũng tăng nhanh ở nghiệm thức 2 và 3, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với NT1 và ĐC (p<0,05). Nguyên nhân có thể do mật độ vi khuẩn cao nên quá trình chuyển hóa đạm tăng. Ở nghiệm thức đối chứng hàm lượng NO2- nhỏ hơn

2.5

1.5

NT1 NT2 NT3

ĐC

0.5

Ngày

mg/L

các nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn, có thể do mật số vi khuẩn thấp nên khả năng chuyển hóa NH4+/NH3 sang NO2- thấp.

Hình 4.10: Biến động hàm lượng nitrite trong hệ thống thay nước

Theo Boyd, (1998) NO2- có tác dụng gây độc cho tôm cá khi lớn hơn 2 mg/L, hàm lượng thích hợp cho ao nuôi thủy sản phải nhỏ hơn 0,3 mg/L. Đối với nghiên cứu của Chen và Chin (1998) cho thấy giới hạn NO2- cho phép không gây độc cho tôm là < 4 mg/L. Hàm lượng nitrite cao nhất trong cả hai thí nghiệm là 2,92 mg/L, do đó vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Từ sau đợt thu mẫu thứ 5

hàm lượng NO2- có xu hướng ổn định và giảm ít, bởi vì NO2- sinh ra được vi khuẩn Nitrobacter chuyển hóa thành dạng nitrate (NO3-) ít độc hơn cho ấu trùng tôm sú.

4.1.1.7 Nitrate (NO3-)

Hình 4.11 cho thấy hàm lượng nitrate của tất cả các nghiệm thức tăng dần về cuối đợt thí nghiệm (dao động từ 0,0 – 9,86 mg/L). Hàm lượng NO3- ở NT2 và NT3 cao hơn so với NT1 và ĐC, tuy nhiên, sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (p>0,05). Do hàm lượng NO2- của các NT2 và NT3 cao và vi khuẩn hoạt động hiệu quả nên chuyển hóa thành NO3- cao hơn 2 nghiệm thức còn lại.

12.00

10.00

8.00

6.00

4.00

NT1 NT2 NT3

ĐC

2.00

0.00

Ngày

mg/L

Hình 4.11: Biến động hàm lượng nitrate trong hệ thống tuần hoàn

Kết quả biến động nitrate trong thí nghiệm với hệ thống thay nước được trình bày ở Hình 4.12. Qua đó cho thấy, lượng NO3- thấp ở hai lần thu mẫu đầu tiên và có xu hướng tăng đến khi kết thúc thí nghiệm. Điều này có thể do mật độ vi khuẩn Nitrobacter trong bể thấp nên chưa phát huy vai trò trong quá trình nitrate hóa nhưng dần về cuối vụ nồng độ NO3- bắt đầu tăng là do vi khuẩn

Nitrobacter đã phát triển ổn định nên quá trình chuyển hóa NO2- sang NO3- tăng.

NT1 NT2 NT3

ĐC

Ngày

mg/L

Hàm lượng NO3- ở nghiệm thức 2 (5,12±3,12 mg/L) và 3 (5,33±3,14 mg/L) cao hơn so với nghiệm thức 1 (2,07±0,56 mg/L) và đối chứng (2,05±0,53 mg/L), sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê (p<0,05).

Hình 4.12: Biến động hàm lượng nitrate trong hệ thống thay nước

Kết quả này đã phản ánh vai trò quan trọng của nhóm vi khuẩn Nitrobacter trong việc chuyển hóa NO2- thành NO3-, một loại muối dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển của tảo, từ đó có thể làm ổn định nhiệt độ nước trong hệ thống ương tôm sú. Nitrate (NO3-) là dạng ít độc cho tôm, theo nghiên cứu của Boyd (1998), hàm lượng NO3- thích hợp cho sự phát triển của tôm là 0,1 – 10 ppm. Giai đoạn cuối thí nghiệm hàm lượng NO3- vẫn nằm trong giới hạn cho phép (<10 ppm) và không gây độc cho ấu trùng tôm.

4.1.1.8 Tổng đạm (TN)

Hàm lượng tổng đạm của các nghiệm thức trong cả hai thí nghiệm tăng dần về sau và tương đối ổn định (Hình 4.13 và 4.14) do ở những ngày đầu lượng thức ăn cũng như chất thải từ ấu trùng rất ít nên TN thấp hơn so với dần về cuối thí nghiệm.

Ở thí nghiệm ương tôm trong hệ thống tuần hoàn, hàm lượng tổng đạm của NT1 (6,60±3,32 mg/L) và ĐC (6,75±3,37 mg/L) cao hơn so với NT2 (3,94±1,78 mg/L) và NT3 (3,90±1,75 mg/L) tuy nhiên, kết quả xử lý thống kê cho thấy sự khác biệt này không có ý nghĩa (p>0,05)

mg/L

Tổng đạm TN ở nghiệm thức 2 và 3 thấp có khả năng do các nhóm vi khuẩn đã thực hiện quá trình nitrate hóa tạo ra NO3-, dạng này dễ bị hấp thu bởi các nhóm vi khuẩn dị dưỡng và tảo có trong môi trường nước ương.

NT1 NT2 NT3

ĐC

1 4 7

Ngày

Hình 4.13: Biến động hàm lượng tổng đạm trong hệ thống tuần hoàn

NT1 NT2 NT3

ĐC

1 4 7

Ngày

mg/L

Kết quả biến động hàm lượng TN ở thí nghiệm ương tôm trong hệ thống thay nước trình bày ở Hình 4.14. Qua đó cho thấy, hàm lượng tổng đạm ở tất cả các nghiệm thức tăng dần về cuối thí nghiệm. Ở ngày thứ 10 hàm lượng TN giảm đáng kể ở tất cả các nghiệm thức là do quá trình xi phon thay nước nên các thức ăn dư thừa và chất thải của tôm đã được đưa ra ngoài bể ương. Hàm lượng TN trung bình ở NT1 (5,74±3,44 mg/L) và ĐC (6,02±3,39 mg/L) cao hơn so với NT2 (3,08±1,90 mg/L) và NT3 (3,23±1,93 mg/L). Tuy nhiên, sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (p>0,05)

Hình 4.14: Biến động hàm lượng tổng đạm trong hệ thống thay nước

4.1.1.9 Hydro sulfide (H2S )

Nhìn chung hàm lượng H2S ở cả 2 thí nghiệm rất thấp. Dao động từ 0,003

– 0,02 mg/L trong thí nghiệm 1 và dao động từ 0,003 – 0,005 mg/L ở thí nghiệm

2. Sự khác biệt giữa các nghiệm thức không có ý nghĩa thống kê (p>0,05) ở cả 2 thí nghiệm. Nguyên nhân là diện tích bể nhỏ và có sự bố trí sục khí liên tục do đó quá trình phân hủy yếm khí khó xảy ra và lượng H2S sinh ra đều bay ra không khí, vì thế hàm lượng H2S của các nghiệm thức là tương đối đồng đều và rất nhỏ. Tuy nhiên, ở các nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn hàm lượng H2S thấp hơn ở nghiệm thức đối chứng. Điều này cũng cho thấy sự có mặt của vi khuẩn trong bể đã thúc đẩy quá trình phân hủy vật chất hữu cơ trong bể, thêm vào đó hàm lượng oxy cung cấp đầy đủ suốt quá trình nuôi làm cho quá trình phân hủy hiếu khí chiếm ưu thế nên hàm lượng H2S hình thành rất ít trong bể. Theo Boyd (1998) thì hàm lượng H2S nằm trong giới hạn cho phép phải nhỏ hơn 0,02 mg/L, do đó hàm

lượng H2S của các nghiệm thức là không đáng kể nên không gây ảnh hưởng xấu

đến ấu trùng.

4.1.2 Biến động mật độ vi khuẩn trong hệ thống ương

4.1.2.1 Biến động mật độ vi khuẩn Vibrio

NT1 NT2 NT3 ĐC

3.0

a a

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

a a

c c

b b

Ngày

Log (CFU/mL)

Mật độ vi khuẩn Vibrio trung bình ở các nghiệm thức có khuynh hướng tăng dần trong cả 2 thí nghiệm ương tôm trong hệ thống tuần hoàn và hệ thống thay nước (Hình 4.15 và 4.16). Trong các nghiệm thức bổ sung 105 và 106 CFU/mL Bacillus có mật độ vi khuẩn Vibrio rất thấp và tương đối ổn định trong khi đó ở nghiệm thức bổ sung 104 CFU/mL Bacillus và đối chứng tăng dần về sau.

Hình 4. 15: Biến động mật độ vi khuẩn Vibrio trong hệ thống tuần hoàn

Qua kết quả thí nghiệm ương tôm trong hệ thống tuần hoàn (Hình 4.15) cho thấy, mật độ vi khuẩn Vibrio tăng khá cao ở ĐC (0,0 – 6,8x102 CFU/mL) khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với NT2 (0,0 – 0,2x102 CFU/mL) và NT3 (0,0 – 0,12x102 CFU/mL). NT1 (0,0 – 6,2x102 CFU/mL) khác biệt không có ý nghĩa (p>0,05) so với NT2, NT3 và ĐC. Mật độ Vibrio ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức 1 tăng cao trong thí nghiệm là do sự tích lũy chất thải của tôm, thức ăn dư thừa trong suốt thời gian ương làm môi trường nước dơ bẩn tạo điều kiện cho vi khuẩn Vibrio phát triển. Như vậy, việc bổ sung các dòng vi khuẩn có lợi ở mật độ thích hợp sẽ vừa cạnh tranh thức ăn và không gian sống với các vi khuẩn gây hại cho ấu trùng.