KHẢ NĂNG KI ỂM SOÁT SỰ PHÁT TRI ỂN CỦA TẢO TRONG BỂ NUÔI TÔM SÚ (PENAEUS MONODON) BẰNG BI ỆN PHÁP KẾT TỦA PHỐT-PHO pptx

Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

23
KHẢ NĂNG KIỂM SOÁ T SỰ PHÁT TRI ỂN CỦA TẢO
TRO NG B Ể NUÔI TÔM SÚ (PENAEUS MONODON)
BẰNG BIỆN PHÁP KẾT TỦA PHỐT- P HO
Dương Thị Ho àn g Oa nh
1
và Trương Quốc Phú
1

AS BTRACT
A study was conducted to investigate the capacity in precipitating phosphorus of CaSO4, Ca
(OH)
2
and Al
2
(SO
4
)
3
to control growth of phytoplankton. At the same time, possible effects of
these chemicals on shrimp were also evaluated. The results showed that all of these chemicals
have high potential in precipitating phosphorus. Application of these chemicals in the shrimp
tanks resulted in decreased phytoplankton densities as compared to the control. Mean densities of
phytoplankton in CaSO
4
, Ca(OH)
2
and Al
2

(SO
4
)
3
treatments were 730.154±377.367 cell.L
-1
,
752.065±335.024 cell.L
-1
, 793.157± 346.607 cell.L
-1
, respectively. The mean density of
phytoplankton in the control was 923.940±506.438 cell.L
-1
and significantly higher than that of
other treatments (P<0, 05).
Key words: CaSO
4
, Ca (OH)
2
an d A l
2
(SO
4
)
3
, precipitate, Phosphorus, Phytoplankton, shirmp
Title: Control of phytoplankton growth in shrimp (Penaeus monodon) rearing tanks by precipitating
phosphorus compounds
TÓM TẮT

Nghiên cứu được tiến hành để đánh giá khả năng kết tủa photpho của CaSO
4
, Ca(OH)
2
và
Al2(SO4)3 nhằm điều khiển sự phát triển của tảo trong các bể nuôi tôm sú và đánh giá mức độ
ảnh hưởng của chúng lên tôm nuôi. Kết quả cho thấy các chất CaSO
4
, Ca(OH)
2
và Al
2
(SO
4
)
3
đều
có khả năng kết tủa phốt-pho. Do đó, khi sử dụng các hóa chất trên trong bể nuôi tôm thì sự phát
triển của tảo đã giảm hơn so với bể không có hóa chất. Ở nghiệm thức CaSO
4
, mật độ tảo trung
bình qua các đợt thu là 730.154±377.367cá thể/L, nghiệm thức Ca(OH)
2
là 752.065±335.024cá
thể/L và nghiệm thức Al
2
(SO
4
)
3

là 793.157± 346.607cá thể/L. Trong khi đó, ở nghiệm thức đối
chứng, tảo phát triển đạt mật độ trung bình là 923.940±506.438 cá thể/L và sự khác biệt này có ý
nghĩa thống kê (P<0,05).
Từ khoá: CaSO
4
, Ca (OH)
2
and Al
2
(SO
4
)
3
, kết tủa, Phốt-pho, tảo, tôm sú
1 GIỚI THIỆU
Nuôi tôm ở Việt Nam hiện nay đang phát triển nhanh chóng trong 2 thập kỷ qua, đặc biệt
là vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long(ĐBSC L) (Lov atelli, 1997). M ặc dù phát triển nhanh
chóng nhưng sản lượng tôm ngày càng sụt giảm (de Graaf & T. T.Xuân, 1998; Johnston,
N.V.Trọng, T.T.Tuấn & T.T.Xuân 2000). M ột trong các trở ngại chính ở ao nuôi tôm, đặc
biệt đối với ao nuôi thâm canh, là có hàm lượng chất dinh dưỡng quá cao chủ yếu là hàm
lượng phốt-pho hòa tan, ammonia và nitrate (Yusoff et al., 2003). Nguồn dinh dưỡng quá
mức này là do thức ăn dư thừa và quá trình chuyển hóa chất thải của tôm nuôi làm cho tảo
phát triển mạnh gây ra hiện tượng tảo nở hoa dẫn đến sự biến động của một số yếu tố môi
trường nuôi làm giảm chất lượng nước ao tác động xấu đến sức khoẻ của tôm. Do vậy cần
phải theo dõi và quản lý tảo tốt trong môi trường ao nuôi, tận dụng hợp lý nguồn tảo trong
thủy vực để điều khiển theo hướng có lợi trong nuôi trồng thủy sản. Hiện nay, để hạn chế
tảo, phần lớn người nuô i thường dùng các chất oxy hóa mạnh như BKC, CuSO
4
,
Chlorine… dẫn đến việc làm ch ết tảo hàng loạt gây nhiều biến động bất lợi cho môi

trường nuôi. Kiểm soát sự phát triển của tảo thông qua việc kiểm soát các chất dinh


1
Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng, Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ
Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

2
4

dưỡng mà chủ yếu là kiểm soát nitơ hoặc phốt-pho có trong thủy vực để tránh các biến
động bất lợi nói trên là một trong các khuynh hướng cần thiết hiện nay. Tuy nhiên, kiểm
soát phốt-pho dễ hơn kiểm soát nitơ bởi vì trong tự nhiên phốt-pho có rất ít, và nitơ mất đi
còn có thể được đền bù bằng quá trình cố định nitơ từ không khí của nhóm
Cyanobacteria, trong khi không có cơ chế đền bù phốt-pho. Mặt khác, hạn chế phốt-pho
từ chất thải nôi tại thì đơn giản và tốt hơn là kiểm soát nitơ thông qua quá trình nitrate và
khử nitrate. Hơn nữa, các công trình nghiên cứu trong nước trước đây về cân bằng dinh
dưỡng trong ao nuôi nhằm kiểm soát sự phát triển của tảo còn rất hạn chế. Vì thế nghiên
cứu này tập trung dùng các chất hóa học để kết tủa phốt-pho nhằm khống chế sự phát
triển của tảo một cách có hiệu quả, góp phần làm giảm rủi ro do tảo gây ra cho nghề nuôi
tôm thâm canh.
2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu được thực hiện tại Khoa Thủy Sản, Trường Ðại học Cần Thơ. Thí nghiệm
được tiến hành trên 12 bể composite (500 lít/bể) có lót đất bên dưới đáy dày 5cm, thí
nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức 3 lần lập
lại. Nước nuôi tôm có độ mặn 15‰ được pha từ nước máy với nước b iển 100‰. Tảo
giống thu từ nước biển tự nhiên, và dùng dung dịch Walne để nuôi cấy tảo trong 4-5
ngày, sau đó cho tảo vào bể thí nghiệm với thể tích bằng 1/20 thể tích bể. Trong các b ể thí
nghiệm có thả tôm sú 1 tháng tuổi với mật độ 120 con/m
2

. Tôm được cho ăn 4 lần trong
ngày, lượng thức ăn thỏa mãn với nhu cầu. Hàng ngày theo dõi sự phát triển của tảo đến
khi tảo phát triển nhiều (Chlorophyll-a > 200 µg/lít) thì dùng các hóa chất để kết tủa phốt-
pho nhằm kiểm soát sự phát triển của tảo. Liều lượng của hóa chất cho vào bể để kết tủa
1mg/L phốt-pho được tính toán theo phương trình phản ứng kết tủa phốt-pho của từng
hóa chất:
- Nghiệm thức 1: Dùng 2,09 mg/L CaSO
4

- Nghiệm thức 2: Dùng 1,19 mg/L Ca(OH)
2

- Nghiệm thức 3: Dùng 1,79 mg/L Al
2
(SO
4
)
3

- Nghiệm thức đối chứng: Không dùng hóa chất
Các chỉ tiêu theo dõi gồm Nhiệt độ, pH, PO
4
3-
, TP, TKN, TAN, Ðộ kiềm, Ðộ cứng. M ẫu
thủy hóa được bảo quản lạnh và p hân tích theo các phương pháp hiện hành của phòng
phân tích chất lượng nước thuộc Bộ môn Thủy Sinh học ứng dụng Khoa Thủy sản
Trường Đại học C ần Thơ. M ẫu Thủy sinh bao gồm mẫu định tính và định lượng phiêu
sinh thực vật. Tiến hành thu tôm khi kết thúc thí nghiệm để đánh giá tỉ lệ sống, cân đo
trọng lượng và chiều dài của tôm.
Số liệu được xử lý sơ bộ với chương trình Excel và xử lý thống kê bằng phần mềm

Statistica, version 6. Tất cả các số liệu đều được kiểm tra tính đồng nhất và phân phối
chuẩn trước khi đưa vào xử lý one-way ANOVA. Sự khác biệt giữa các n ghiệm thức
được kiểm tra bằng Tukey HSD.
3 KẾT QUẢ VÀ T HẢO LUẬN
3.1 Hiệu quả kết tủa phốt-pho (PO
4
3-
)
Phốt-pho là chất dinh dưỡng quan trọng có ảnh hưởng lớn đến số lượng và thành phần
loài của tảo. Đây là yếu tố chính được đánh giá trong suốt quá trình thí nghiệm Ở nghiệm
thức đối chứng, hàm lượng này gần như không đổi qua các đợt thu (Hình 1). Trong khi đó
ở ba nghiệm thức còn lại các hóa chất tạo kết tủa Ca
3
(PO
4
)
2
hoặc AlPO
4
, làm cho hàm
Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

25
lượng phốt-pho hòa tan giảm và tăng độ hấp thu phốt-pho hòa tan của bùn đáy
(Wilkinson, 2002; Yusoff et al., 2003 ;Wu and Boyd, 1990; Tucker & Boyd, 1977) do
vậy nên hàm lượng phốt-pho hoà tan ở các nghiệm thức này giảm dần.

0. 00 0
0. 02 0
0. 04 0

0. 06 0
0. 08 0
0. 10 0
0. 12 0
0. 14 0
Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4
PO
4
3-
(ppm)
NT1
NT2
NT3
NTĐC

Hình 1: Biến động hàm lượ ng PO
4
3-
của các nghiệm thức TN
Ở đợt 1 (sau khi xử lý hóa chất 3 ngày), hàm lượng PO
4
3-
ở NT1 đã giảm đi 10,5%
(0,0107 mg/L) so với NT đối chứng, ở NT3 là 19,2% (0,0176mg/L) và giảm nhiều nhất là
NT2 với 30,7% (0,0242 mg/L). Ở đợt 2, hàm lượng PO
4
3-
của các nghiệm thức có xử lý
hóa chất đã giảm đi trên 50% so với nghiệm thức đối chứng.Ở đợt 3 và 4, quá trình kết
tủa chậm lại nên hàm lượng PO

4
3-
có giảm nhưng ít hơn. Mặt khác, do Ca(OH)
2
có khả
năng hòa tan mạnh hơn so với hai chất còn lại nên hàm lượng PO
4
3-
ở nghiệm thức 2 giảm
mạnh hơn so với nghiệm thức 1 và nghiệm thức 3.
3.2 Sự phát triển của tảo
3.2.1 Thành phần giống loài tảo
Kết quả định tính ở thí nghiệm này xác định được tổng cộng 45 loài tảo thuộc 3 ngành
Ochrophyta (tảo Khuê), Chlorophyta (tảo Lục) và Cy anobacteria (tảo Lam). Trong đó tảo
Khuê chiếm ưu thế với 55,56% tổng số loài, kế tiếp là tảo Lục chiếm 31,11% và cuối
cùng là tảo Lam 13,33%.
Bảng 1: Thành phần loài tảo trong thí nghiệm
Ngành Số loài Tỉ lệ (%)
Ochrophyta
Chlorophyta
Cy anop hy t a
25
14
6
55,56
31,11
13,33
Tổng cộng 45 100
Phốt-pho là chất dinh dưỡng ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của tảo. Do vậy khi sử
dụng các hóa chất làm giảm hàm lượng phốt-pho ảnh hưởng đến biến động thành phần

loài tảo. Kết quả được trình bày ở Bảng 2
Kết quả Bảng 2 cho thấy số loài tảo giữa các bể của n ghiệm thức 1, 2 và 3 có sự khác biệt
không đáng kể với nhau nhưng đều cao hơn so với nghiệm thức 4 (NT đối chứng). Ðiều
này cho thấy khi sử dụng các hóa chất kết tủa phốt-pho đã làm giảm hàm lượng dinh
dưỡng trong các b ể có xử lý hóa chất nên tăng tính đa dạng về loài ở các nghiệm thức 1, 2
và 3 so với n ghiệm thức đối chứng. M ặt khác khi xét số lượng loài trong từng ngành tảo ở
các nghiệm thức cho thấy không có sự khác biệt rõ rệt giữa các n ghiệm thức có xử lý hóa
chất và nghiệm thức đối chứng. N gành Ochrophyta (tảo Khuê) chiếm ưu thế (50-62%), kế
đến là ngành Chlorophyta (tảo Lục) 25-33% và sau cùng là tảo Lam 11-16%.

Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

2
6

Bảng 2: Thành phần loài tảo ở các nghiệm thức thí nghiệm

Ngành
NT 1 NT 2 NT 3 NT 4
Số
loài
(%) Số
loài
(%) Số
loài
(%) Số
loài
(%)
Ochrophyta 16 53,33 15 62.50 14 62.50 11 50.00
Chlorophyta 8 26,67 6 25.00 5 20.83 7 33.33

Cyanobacteia 3 11,11 3 12.50 5 16.67 3 16.67
27 24 24 21
3.2.2 Biến động về mật độ tảo của thí nghiệm
Tảo giống được nuôi cấy khoảng 4 ngày thì tiến hành bố trí thí nghiệm. Sau 5 ngày, các
bể này được thu mẫu để đánh giá mật độ tảo trung bình của các nghiệm thức. Kết quả ở
hình 2 cho thấy mật độ tảo của các nghiệm thức trước khi xử lý hóa chất khác biệt nhau
không đáng kể từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc đánh giá mức độ ảnh hưởng của các
hóa chất này.

923,940b
793,157a
736,986a
692,555a
-
200,000
400,000
600,000
800,000
1,000,000
1,200,000
NT1 NT2 NT 3 NTĐC
Mật độ t ảo (ct/L)
Trước xử lý hoá ch ất Sau xử lý hoá c hất

Hình 2: Mật độ tảo trung bình trước và sau khi x ử lý hóa chất
Sau khi xác định mật độ tảo ban đầu, các hóa chất kết tủa Phốt-pho được cho vào các
nghiệm thức. Nhìn chung, mật độ tảo trung bình của các nghiệm thức sau khi kết tủa lân
hoà tan có xu hướng giảm thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng. M ật độ tảo trung bình
giữa các nghiệm thức được kết tủa lân hoà tan khi so sánh thống kê đều không khác biệt
nhau nhưng lại khác b iệt có ý nghĩa (p<0,05) so với nghiệm thức đối chứng (Hình 2).

Như vậy các chất kết tủa PO
4
3-
có khả năng làm hạn chế sự phát triển của tảo thông qua
việc làm giảm hàm lượng lân hoà tan.
Bảng 3: Mật độ tảo sau khi xử lý hóa chất kết tủa Phốt-pho
NT

Hóa chất

Mật độ tảo sau khi xử
lý hóa chất
3 ngày
Mật độ tảo sau khi xử
lý hóa chất sau 6
ngày
Mật độ tảo sau khi
xử lý hóa chất sau
12 ngày
1
2
3
4
CaSO
4

Ca(OH)
2

Al

2
(SO
4
)
3

Đối chứng
903.740±31.139
a

878.127±22.451
a

1.024.435±265.381
b
1.384.863±10.671
b
1.476.250±38.117
a

1.276.320±99.902
a

1.470.593±231.515
a

1.838.742±162.953
b
400.756±83.339
a

414.005±43.592
ab

427.686±56.015
b
536.584±59.294
c

Giá trị thể hiện là trung bình±độ lệch chuẩn. Các giá trị trong cùng một cột mang cùng chữ cái thì sai khác không có ý nghĩa
(p>0,05).
Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

2
7

Ở đợt 1 (sau khi xử lý hóa chất 3 ngày), hàm lượng PO
4
3-
ở NT1 đã giảm đi 10,5%, ở
NT3 là 19,2% và giảm nhiều nhất là NT2 với 30,7%. Như vậy, hàm lượng Phốt-pho
trong các bể này đều giảm thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng do vậy đã d ẫn đến sự
phát triển hạn chế của tảo. Điển hình sau 3 ngày, mật độ tảo NT1 chỉ đạt bằng 65,3%,
NT2 là 63,4% và NT3 là 74% so với NTĐC, mật độ tảo ở NT1 và NT 2 thấp hơn một
cách có ý nghĩa (P<0,05) so với NTĐC (Bảng 3). Như vậy khi hàm lượng PO
4
3-

giảm đi
10% thì sự phát triển của tảo cũng bắt đầu bị hạn chế. Tuy nhiên sự hạn chế này còn phụ

thuộc vào từng giai đoạn phát triển của tảo. Ở đợt 2, hàm lượng PO
4
3-
của các n ghiệm
thức có xử lý hóa chất đã giảm đi trên 50% so với nghiệm thức đối chứng. Nhưng tỷ lệ
phần trăm mật độ tảo của các n ghiệm thức 1, 2 và 3 so với NTĐC sau 6 ngày cao hơn so
với ở thời điểm sau 3 ngày xử lý hóa chất. Vì đây là giai đoạn tảo phát triển mạnh. Cụ thể
ở nghiệm thức 1 và 3, mật độ tảo chỉ phát triển bằng 80% và ở nghiệm thức 2 chỉ đạt
được 69,4% so với nghiệm thức đối chứng. Sau 12 ngày, mật độ tảo thu đạt thấp nhất
trong các đợt do tảo tàn. Cũng do ở thời điểm này , các hóa chất bắt đầu tác dụng chậm,
hàm lượng PO
4
3-
được kết tủa thấp hơn (giảm đi 48-55% ở đợt 2 và chỉ còn giảm 10-18%
ở đợt 3 ).
Tóm lại các hóa ch ất trên đều có khả năn g làm hạn chế sự phát triển của tảo thông qua
việc kết tủa Phốt-pho. Trong đó Ca(OH)
2
có khả năng hạn chế mật độ tảo nhiều hơn so
với hai chất còn lại và có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05). Khi hàm lượng PO
4
3-
gi ảm đi
khoảng 10% đã bắt đầu làm hạn chế sự phát triển của tảo. Đồng thời các chất kết tủa
Phốt-pho cụ thể là CaSO
4
, Ca(OH)
2
và Al
2

(SO
4
)
3
với liều lượn g cân bằng theo phương
trình phản ứng thì chỉ có khả năng làm giảm tối đa khoảng 60% hàm lượng PO
4
3-
trong
điều kiện thí nghiệm.
3.3 Sự biến đổi các yếu tố môi trường dưới tác dụng của các chất kết tủa Phốt-pho
3.3.1 pH
pH là một trong những yếu tố dễ biến đổi khi xử lý hóa chất. Chính vì vậy pH đã được
đo thường xuyên vào lúc 14h hàng ngày trong suốt quá trình thí nghiệm. pH trung bình
của các n ghiệm thức dao động trong khoảng 7,2 (NT1) đến 7,8 (NTĐC) và nằm trong
khoảng pH thích hợp cho việc p hát triển của tảo cũng như việc tăng trưởng của tôm.
Trong thời gian thí nghiệm, pH ở các nghiệm thức có khuynh hướng giảm về cuối thí
nghiệm. Thời gian đầu, pH các nghiệm thức cao (8,1-8.9) do lúc này tảo trong các bể
phát triển tốt. Tuy nhiên khi xử lý bằn g các hóa chất thì sau 7ngày pH của các nghiệm
thức đã giảm thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng. Lúc này hàm lượng PO
4
3-
đã giảm,
dẫn đến sự phát triển của tảo bị hạn chế và tảo cũng chóng tàn hơn so với các bể đối
chứng. Ở gia i đoạn tiếp theo, pH của các nghiệm thức dường như không có sự khác biệt
đáng kể, riêng chỉ có nghiệm thức 2, do sử dụng Ca(OH)
2
nên pH tương đối cao hơn so
với các n ghiệm thức còn lại (Hình 3).

5.0 0
6.0 0
7.0 0
8.0 0
9.0 0
10.00
2/6 5/6 8/6 11/6 14/6 17/6 20/6 23/6 26/6 29/6 2/7
NT1
NT2
NT3
NTĐC

Hình 3: Đồ thị biến động pH của các nghiệm thức TN
Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

28
Nếu xét ri ên g biến động của p H ở từng nghiệm thức thì pH ở nghiệm thức đối chứng biến
động nhiều và có khuynh hướng cao hơn so với các bể có xử lý hóa chất là do mật độ tảo
ở NTĐC cao hơn so với các nghiệm thức khác (Hình 2). Ở nghiệm thức dùng CaSO
4
pH
có khuynh hướng giảm vì lúc này canxi kết tủa carbon ate. Kết quả này cũng phù hợp với
nhận định khi cho CaSO
4
vào ao sẽ làm giảm pH (Wu & Boyd, 1990; Tucker và Boyd,
1977). Ngược lại khi dùng Ca(OH)
2
, pH lại có khuynh hướng tăng (từ 7,2 lên 7,5). Theo
Wilkinson (2002), khi cho Ca(OH)
2

vào nước, pH sẽ tăng cao đặc biệt đối với ao có độ
kiềm thấp thì pH có thể lên đến 11 và dẫn đến làm chết tôm cá. Tuy nhiên Ca(OH)
2
cũng
sẽ phản ứng với CO
2
hình thành dạng Carbonate ít độc hơn và ngăn cản pH không tăng
quá cao (Swinggle, 1957). Còn ở nghiệm thức dùng Al
2
(SO
4
)
3
, pH cũng có khuynh hướng
gi ảm nhưng sự thay đổi không đán g kể, có thể do hệ đệm ở các bể thí nghiệm cao nên
Alum đã không làm giảm rõ rệt pH của bể qua thời gian thí nghiệm (Yusoff et al., 2003).
3.3.2 Độ cứng
Biến động độ cứng của các nghiệm thức được trình bày ở Hình 4. Độ cứng các nghiệm
thức đều tăng dần từ đợt 1 đến đợt 2 và ổn định ở đợt 3 và đợt 4. Do trong đợt 3 và 4, các
hóa chất bắt đầu tác dụng chậm nên độ cứng dường như không đổi. Ở nghiệm thức 1 và 2,
do hai chất kết tủa đều có chứa ion Ca
2+
nên độ cứng tăng cao hơn NT đối chứng và
nghiệm thức sử dụng Al
2
(SO
4
)
3
(Wilkinson, 2002). Đồng thời ta nhận thấy độ cứng ở

nghiệm thức Ca(OH)
2
tăng nhiều hơn so với độ cứng ở nghiệm thức CaSO
4
(Hình 4).
Điều đó cũng do Ca(OH)
2
có khả năng hoà tan và phản ứng nhanh hơn

15 0
16 0
17 0
18 0
19 0
20 0
21 0
22 0
23 0
24 0
Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4
CaCO3 (ppm)
NT1
NT2
NT3
NTĐC

Hình 4: Đồ thị biến động độ cứng của các nghiệm thức TN
CaSO
4
. Chính vì vậy khi sử dụng hai chất CaSO

4
và Ca(OH)
2
để hạn chế tảo phát triển
cũng cần lưu ý đến độ cứng của n guồn nước.
3.3.3 Độ kiềm
Có sự khác biệt về độ kiềm giữa các n ghiệm thức xử lý hóa chất với nghiệm thức đối
chứng. Ở nghiệm thức đối chứng sự biến động về độ kiềm qua các đợt thu tương đối ổn
định và có giảm một ít ở đợt thu cuối (Hình 5). Ở nghiệm thức xử lý vôi Ca(OH)
2
thì độ
kiềm tăng từ 188-200mg/l, kết quả này phù hợp với nhận định khi cho vôi vào ao sẽ làm
tăng độ kiềm tổng cộng và tăng khả năng đệm của nước (Swingle, 1957 và Boyd, 1990).
Ở hai nghiệm thức sử dụng CaSO
4
và Al
2
(SO
4
)
3
để kết tủa phốt-pho thì độ kiềm đều giảm
khi so với nồng độ trước khi xử lý hóa chất. Do Alumin ium sulfate là dạng muối acid nó
làm giảm độ kiềm và pH (Boyd, 1979), theo phản ứng :
Al
2
(SO
4
)
3

+ 6 H
2
O = 2 Al(OH)
3
+ 6H
+
+ 3 SO
4
2-

Còn đối với CaSO
4
việc cho hóa chất này vào có thể làm giảm từ từ độ kiềm tổng cộng,
pH và phytoplankton trong ao (Maldal & Boyd, 1980).
Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

2
9


170
175
180
185
190
195
200
205
Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4
CaCO3 (ppm)

NT 1
NT 2
NT 3
NT ĐC

HÌNH 5: Đồ thị biến động độ kiềm của các nghiệm thức TN2
3.3.4 Total ammoium (TAN)
Theo Hình 6, hàm lượng TAN của các nghiệm thức dao động trong khoảng 1,68-3,17
mg/L theo hướng tăng dần về cuối thí nghiệm. Sự tăng dần này là do quá trình tích lũy
chất dinh dưỡng từ thức ăn của tôm trong bể. Như vậy, hàm lượng TAN của thí nghiệm
đã vượt qua giới hạn thích hợp 0,2-2 mg/L (Boyd, 1980) cho các ao nuôi, từ đó cho thấy
môi trường trong các bể thuộc vào loại giàu dinh dưỡng.

1.5
1.7
1.9
2.1
2.3
2.5
2.7
2.9
3.1
3.3
3.5
Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4
TAN
(pp
m
)

NT1
NT2
NT3
NTĐC

Hình 6: Đồ thị biến động hàm lượng TAN của các nghiệm thức TN2
Qua các đợt thu, hàm lượng TAN của ba nghiệm thức được xử lý hóa chất có khuynh
hướng cao hơn so với n ghiệm thức đối chứng. NH
4
+
là chất dinh dưỡng quan trọng đối
với đời sống của tảo nên khi tảo phát triển mạnh thì hàm lượng đạm này được sử dụng. Ở
nghiệm thức 1, 2 và 3, do hàm lượng PO
4
3-
bị kết tủa, số lượng tảo trong các bể bị hạn chế
nên NH
4
+
không được sử dụng nhiều. Chính vì vậy TAN của các nghiệm thức này cao
hơn so với n ghiệm thức đối chứng
3.3.5 Tổng đạm (TKN)
TKN của thí nghiệm có khuynh hướng tăng dần về cuối đợt do sự tích luỹ thức ăn dư
thừa của tôm và quá trình phân hủy xác tảo. So với NT đối chứng, hàm lượng TKN ở các
bể có xử lý hóa chất tương đối thấp hơn (Hình 7). Nhìn chung, hàm lượng TKN giữa các
nghiệm thức có xử lý hóa chất có sự khác biệt qua các đợt thu mẫu. Ở đợt 1, hàm lượng
TKN của NT1 và NT2 thấp hơn nhưng sang đợt 3 và đợt 4 hàm lượng TKN của 2 nghiệm
thức này lại tăng cao hơn so với n ghiệm thức 3. Ở nghiệm thức 3 TKN có khuynh hướng
tăng ít hơn hai nghiệm thức có xử lý Ca(OH)
2

và CaSO
4
, ở đợt thu mẫu cuối (18 ngày sau
khi xử lý hóa chất) hàm lượng TKN ở nghiệm thức này giảm, kết quả này cũng phù hợp
với nghiên cứu của Yusoff et al. (2003), cho thấy sau 14 ngày không cung cấp thêm chất
dinh dưỡng vào ao thí nghiệm thì hàm lượng của p hốt-pho hòa tan và ammonia giảm rõ
rệt ở nghiệm thức xử lý Al
2
(SO
4
)
3
có sục khí.
Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

3
0

4
5
6
7
8
9
10
11
12
Đợt 1 Đợ t 2 Đợt 3 Đợt 4
N
ồ

ng
độ
(ppm)
NT1
NT2
NT3
NTĐC

Hình 7: Đồ thị biến động TKN của các nghiệm thức TN2
3.3.6 Tổng lân (TP)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
Đợ
t 1
Đợ
t 2
Đợ
t 3
Đợ
t 4
TP (ppm)
NT1
NT2
NT3

NTĐ C

Hình 8: Đồ thị biến động TP của các nghiệm thức TN2
Hàm lượng TP của các nghiệm thức đều tăng dần về cuối đợt thu (Hình 8) do sự tích lũy
thức ăn dư thừa, chất thải của tôm,…trong bể nuôi (Mastias et al., 2002). Ở các nghiệm
thức có xử lý hóa chất, hàm lượng này tương đối thấp hơn so với kết quả đối chứng là do
một phần hàm lượng hòa tan bị gi ảm do hình thành kết tủa phosphate khi xử lý các hóa
chất ở các nghiệm thức. Đồng thời khi so sánh giữa ba nghiệm thức 1,2 và 3, nhận thấy
hàm lượng TP có sự khác biệt nhưng không đáng kể.
3.4 Ảnh hưởng của hóa chất đến sự phát triển của tôm
3.4.1 Tăng trưởng
Kết quả Bảng 4 cho thấy tăng trưởng về chiều dài của tôm Sú giữa các ngh iệm thức
không có sự khác biệt. Chiều dài trung bình dao động của tôm dao đông từ 4,5-4,6 cm.
Như vậy ba hóa chất kết tủa Phốt-pho CaSO
4
, Ca(OH)
2
và Al
2
(SO
4
)
3

không ảnh hưởng
đến tăng trưởng của tôm.
Bảng 4: Chiều dài, trọng lượ ng và tỷ lệ sống của tôm Sú
NT

Hóa chất

Chiều dài
(cm)
Trọng lượng
(g)
Tỷ lệ sống
(%)
1
2
3
4
CaSO
4

Ca(OH)
2

Al
2
(SO
4
)
3

Đối chứng
4,6 ±0,5
a
4,5± 0,5
a
4,6± 0,5

a
4,6±0,5
a
0,45 ±0,18
a
0,34± 0,17
b

0.41±0,18
a

0,40±0,17
a

59,72±2,08
a
54,43±4,16
a
55,57±6,30
a
63,00±1,44
a
Các giá trị trong cùng một cột mang cùng chữ cái thì sai khác không có ý nghĩa (p>0,05).
Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

31
3.4.2 Trọng lượng
Trọng lượng trung bình của tôm ở các n ghiệm thức dao động từ 0,34-0,45 g/con. Ở
nghiệm thức 1, tôm có khuynh hướng tăng trưởng mạnh hơn so với n ghiệm thức đối
chứng. Ngược lại ở nghiệm thức 2 lại p hát triển chậm hơn. Đồng thời nghiệm thức còn lại

không có sự khác biệt đáng kể (Bảng 4). Tóm lại, khi sử dụng Ca(OH)
2
đã làm tôm phát
triển chậm so với nghiệm thức đối chứng.Hai chất còn lại gần như không ảnh hưởng đến
sự tăng trưởng của tôm.
3.4.3 Tỷ lệ sống
Qua xử lý thống kê, không thấy sự sai biệt có ý nghĩa (p>0,05) về tỷ lệ sống của tôm
giữa các n ghiệm thức có xử lý hóa chất kết tủa Phốt-pho với nghiệm thức đối chứng. Điều
này cho thấy tỷ lệ sống của tôm sú ở các bể giảm thấp là do các điều kiện khác tác động
chứ không do ảnh hưởng của hó a chất. Như vậy khi sử dụng hóa chất kết tủa Phốt-pho thì
sẽ không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của tôm.
4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
Các chất CaSO
4,
Ca(OH)
2
và Al
2
(SO
4
)
3
đều có khả năng kết tủa Phốt-pho từ đó làm giảm
hiện tượng nở hoa của tảo. Khi sử dụng các hóa chất trên có khả năn g làm giảm tối đa
khoảng 60% hàm lượng PO43- trong điều kiện thí nghiệm. Ca(OH)
2
có khả năng làm
gi ảm tảo nhiều hơn hai hóa chất còn lại. Khi dùng ba chất trên để hạn chế sự phát triển
của tảo thì không ảnh hưởng đáng kể đến sự tăng trưởng và phát triển của tôm. Tuy nhiên
nên chú ý đến các biến động pH, độ kiềm, độ cứng của nước đặc biệt là các thủy vực có

hệ đệm thấp. Đề nghị liều lượng hóa chất sử dụng để kết tủa 1mg/L Phốt-pho
- Ca(OH)
2
: 2mg/L
- Al
2
(SO
4
)
3
:

3mg/L
- CaSO
4
: 3,5mg/L
Cần tiến hành các nghiên cứu tiếp theo với mật độ tôm cao h ơn để đánh giá chính xác
mức độ ảnh hưởng của CaSO
4
, Ca(OH)
2
và Al
2
(SO
4
)
3,
đồng

thời thực hiện đánh giá khả

năng ứng dụng của các chất trên để điều khiển sự phát triển của tảo ở các ao nuôi.
CẢM TẠ
Các thí nghiệm được thực hiện trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp Bộ “Kh ảo sát mối
quan hệ giữa tảo và yếu tố dinh dưỡng (N, P) trong ao nuôi tôm sú thâm canh và biện
pháp quản lý tảo”. Mã số đề tài: B2006-16-21.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Boyd, C. E. 1990. Water quality in pond for aquaculture. Birmingham Publishing Co., Birmingham,
USA. 482pp
Boyd, C.E., 1979 Aluminium sulfate (alum) for precipitating clay turbidity from fish pond, Transaction
of the Ameri can Fishies Society, vol 108, 13-307pp.
De Graaf G.J. & T.T. Xuan. 1998 Extensive shrimp farming, mangrove clearan ce and marine fisheries
in the southern provinces of VietNam. Mangrove and Salt Marches 2. 159-166pp
Johnston D.J., N.V. Trong. T.T. Tuan & T.T. Xuan. 2000 Shirmp seed recruitment in mixed shrimp
and mangrove forestry farms in Ca Mau province, Southern VietNam. Aquaculture 184. 89-104pp
Lovatelli A. 1997 Status of aquaculture in Vietnam. Aquaculture Asia 2 (3) 18-24pp.
Mastias, H.B., F.M.Yusoff. M. Shariff and O. Azhar. 2002. Effects of commercial microbial products
on water quality in tropical shrimp culture ponds. Asian Fisheries Science 15:239-248
Tạp chí Khoa học 2008 (1):23-32 Trường Đại học Cần Thơ

3
2

Swingle, H. S., 1957. Relationship of pH of pond waters to their suitability for fish culture. Proceeding
of the 9th Pacifi c Science Congress.
Tucker, C.S. and C.E. Boyd. 1977. Relationship between potassium permanganate treatment and wat er
quality. Transactions of the American Fisheries Society, vol 106, 481-488pp
Wilkinson, S., 2002. The use of lime, gypsum, alum and potassium permanganate in water quality
management., Aquaculture 7:12-14pp
Wu, R. & C.E. Boyd. 1990 Evaluation of calcium sulfate for use in aquaculture ponds. The Progressive
Fish-Culturist, vol 52, 26-31pp

Yusoff, F.M., A.T. Law and J. Soon, 2003. Effects of aeration and chemical treatments on nutrient
releas e from the bottom sediment of tropical marine shrimp ponds, 41-50pp.
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

33
ẢNH HƯỞNG CỦA BỔ SUNG DẦU THỰC VẬT
LÊN SỰ ĐA DẠNG QUẦN THỂ VI SINH VẬT
TRO NG B Ể LỌC SINH HỌC
Phạm Thị Tu yết Ngân
1
, Tô Công Tâm
1
và Trương Quốc Phú
1

ABS TRACT
The aim of this study was to investigate the effects of vegetable oil on the nitrification and
denitrification processes in aquaria system. The experiments were designed in freshwater and
seawater systems. Each system had two treatments including the control and bio-filter module
connected with a membrane tube as a bioreactor. Water parameters such as pH, DO, NO
2
and
NO
3
were monitored continuously in the aquaria (70 L). Nitrification and denitrification
processes were observed after adding ABIL (ammonia binding inoculum liquid) and vegetable oil
into the bio-filter module. The results showed that in the module treatment in freshwater system,
pH slightly decreased at the end of experiment. DO was always lower in the module treatment.
Nitrate rem oval rate was faster in the module treatment than in the control from date 9 onwards.
Nitrification process took place faster in the third pulse than in the first and the second pulse. The

microbial community in the module treatm ent was more diverse than that of the control.
Similarly, in seawater system pH also decreased at the end of experiment. DO in the module
treatment was lower than in the control. Nitrate removal rate in the module treatment was faster
than in the control. However, the diversity of microbial community was similar in both
treatments.
Keyword: nitrification, denitrification, recirculatating system, aquaria
Title: Effects of vegetable oil supplementation on the diversity of bacteria in bio-filter system
TÓM TẮT
Mục đích của nghiên cứu này nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của dầu thực vật lên quá trình nitrate
hóa và phản nitrate hóa trong hệ thống lọc tuần hoàn. Thí nghiệm được bố trí trong hệ thống
nước ngọt và m ặn. Mỗi hệ th ống có 2 nghiệm thức, nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức có bổ
sung lọc sinh học lắp ghép (module). Các thông số m ôi trường nước như pH, DO, NO
2
và NO
3

trong bể kính (70 L) được theo dõi liên tục. Quá trình nitrate hóa và phản nitrate hóa được theo
dõi sau khi bổ sung ABIL và dầu thực vật vào bể có lọc sinh học module. Kết quả cho thấy trong
hệ thống nước ngọt có gắn lọc sinh học, pH giảm nhẹ vào cuối thí nghiệm. DO ở nghiệm thức có
gắn lọc sinh học luôn thấp hơn đối chứng. Tốc độ lo ại bỏ NO
3
ở nghiệm thức module diễn ra
nhanh hơn nghiệm thức đối chứng sau ngày thư 9. Sự nitrate hóa xảy ra nhanh hơn ở chu kỳ th ứ
ba so với chu kỳ thứ nhất và thứ hai. Quần thể vi khuẩn trong nghiệm thức module đa dạng hơn
đối chứng. Trong khi đó kết quả trong hệ thống lọc sinh học nước lợ cho thấy, pH cũng giảm vào
cuối thí nghiệm. DO ở nghiệm thức module luôn thấp hơn đối chứng. Tốc độ loại bỏ nitrate ở
nghiệm thức module nhanh hơn đối chứng và sự đa dạng quần thể vi sinh trong 2 nghiệm thức
tương đương nhau.
Từ khoá: nitrate hóa, phản nitrate hóa, hệ thống tuần hoàn, bể kính , d ầu thực vật
1 GIỚI THIỆU

Tổng hàm lượng đạm amôn (TAN, bao gồm NH
3
và NH
4
+
) là thông số chất lượng nước
quan trọng trong sản xuất giống và nuôi thủy sản. Ammonia (NH
3
) được hình thành trong
suốt quá trình trao đổi protein của cá. Cá tiết ra ammonia qua mang; trong nước n gọt, ion
ammonium (NH
4
+
) có thể cũng được trao đổi qua mang. Ammonia và ammonium được
thải ra từ mang chiếm khoảng 60-90% tổng lượng đạm do cá tiết ra (Forster và Goldstein,


1
Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng, Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ.
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

3
4

1969; Rychly, 1980). Urea cũng được thải ra từ mang và chiếm khoảng 9-27% tổng đạm
hòa tan. Một nguồn khác của ammonia trong bể nuôi cá cảnh và trong hệ thống nuôi thủy
sản sinh ra từ các ho ạt động của vi khuẩn phân huỷ thức ăn dư thừa và chất thải. Vật chất
hữu cơ chỉ chiếm khoảng 3,4-4,2% tổng đạm trong hệ thống nuôi (Clark et al., 1985). Khí
ammonia độc hơn ion ammonium, hàm lượng thấp khoảng 0,1 mg/L đã gây bất lợi cho cá
(Van Rijn et al., 1990) và trong thực tế thấy cá có dấu hiệu bị nhiễm bệnh ở mức NH

3
-N
cao hơn 50µg N/L (Frances et al., 2000). Đối với ấu trùng, thậm chí yêu cầu còn nghiêm
ngặt hơn.
Sự loại bỏ ammonia (NH
3
) có vai trò vô cùng quan trọng trong việc cải thiện chất lượng
nước trong hệ thống ương nuôi ấu trùng và góp phần làm tăng năng suất trong sản xuất.
Trong nuôi trồng thủy sản, biện pháp thay nước thường được áp dụng để giảm hàm lượng
ammonia. Tuy nhiên, biện pháp này cũng có những mặt hạn chế như: chi phí sản xuất
cao, mầm b ệnh có nhiều cơ hội xâm nhập vào hệ thống sản xuất Trong những năm gần
đây, hệ thống lọc sinh học tuần hoàn thường được ứng dụng rộng rãi để loại bỏ ammonia
dựa trên cơ sở của quá trình nitrate hóa. Nitrate hóa là một quá trình mà ammonia được
oxy hóa thành nitrate (NO
3
-
) qua 2 giai đoạn được thực hiện bởi 2 nhóm vi khuẩn khác
nhau. Ở giai đoạn thứ nhất, vi khuẩn Nitrosomonas oxy hóa ammonium thành nitrite
(NO
2
-
), nitrite cuối cùng chuyển thành nitrate nhờ hoạt động của vi khuẩn Nitrobacter
(Focht và Vertraete, 1977). Theo Grommen el al., (2002), có thể cấy vi khuẩn nitrate hóa
vào bể để rút ngắn thời gian khởi động bể lọc sinh học.
Trong hệ thống lọc sinh học tuần hoàn, hàm lượng nitrate hình thành trong quá trình nitrate
hóa có khuynh hướng tăng dần trong hệ thống. M ặc dù nitrate không độc nhưng nếu hàm
lượng quá cao sẽ ảnh hưởng xấu đối với thủy sinh vật, một số nghiên cứu cho rằng hàm
lượng nitrate cao hơn 20 mg/L có thể ảnh hưởng đến hệ miễn dịch và khả năng sinh sản của
thủy sinh vật. Vì vậy, nghiên cứu biện pháp loại bỏ nitrate trong hệ thống lọc sinh học là
hướng nghiên cứu được nhiều nhà khoa học quan tâm. Hiện nay có 2 hướng nghiên cứu

chính là sử dụng thực vật để hấp thu nitrate và ứng dụng quá trình phản nitrate hóa để khử
nitrate. Trong thí nghiệm trước đây của Schrijver (2005) nhận thấy rằng khi thêm dầu thực
vật vào môi trường nước có bổ sung ABIL (ammonia binding inoculum liquid) thì tốc độ
giảm nitrate đạt rất nhanh, ở chu kỳ đầu sau 4 ngày hàm lượng nitrate giảm = 0 (hàm lượng
nitrate ban đầu 60 mg/L), ở chu kỳ 2 và 3 chỉ sau một ngày hàm lượng nitrate giảm = 0.
Trong khi hàm lượng nitrate vẫn giữ nguyên không đổi ở nghiệm thức đối chứng (không
thêm dầu thực vật). Từ thí nghiệm trên cho thấy dầu thực vật đóng vai trò như nguồn dinh
dưỡng carbon, cung cấp thức ăn cho vi khuẩn hoạt động. Vấn đề đặt ra ở đây, nếu sử dụng
dầu thực vật trong hệ thống lọc tuần hoàn thì kết quả sẽ như thế nào? Vì vậy, nghiên cứu
này được thực hiện với mục đích tìm hiểu ảnh hưởng của dầu thực vật lên quá trình nitrate
hóa và phản nitrate hóa trong hệ thống tuần hoàn nước ngọt và mặn có bổ sung lọc sinh học
lắp ghép (module). Mặt khác mật độ và sự đa dạng của quần thể vi khuẩn cũng được xác
định dựa theo phương pháp điện di biến tính theo trọng lượng (DGGE).
2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Quá trình nitrate hóa đã được kiểm tra trong 2 hệ thống: nước ngọt và nước mặn với thể
tích mỗi bể 70 L. Mỗi hệ thống có 2 bể kính (một bể đối chứng, một bể có gắn lọc sinh
học lắp ghép (module). Thí nghiệm có tổng cộng 4 bể. Hệ thống nước ngọt được chuẩn bị
với 70% nước máy và 30% nước cất (có độ tinh khiết cao). Hệ thống nước mặn, được
chuẩn bị có độ mặn từ 32-35ppt bằng muối nhân tạo (Instant Ocean, Aquarium Systems,
Pháp) pha với nước cất. Độ mặn được kiểm tra bằng máy đo pH (ATAGO S-10E, Nhật).
Lọc sinh học module là một hệ thống lọc bao gồm một bộ lọc hình trụ bên trong cấu tạo
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

35
bằng sợi mịn, nối với một máy bơm v à ống than hoạt tính. Khi bố trí thí nghiệm d ầu và vi
khuẩn được cấy vào đây , các p hản ứng sẽ xảy ra ở đây, vi khuẩn sẽ chuyển hóa nitrate

thành N
2
.

Mỗi bể được gắn sục khí nhằm cung cấp oxy cho quá trình nitrate hóa. Mỗi hệ thống
(nước n gọt và nước mặn) đều có một nghiệm thức đối chứng, nghiệm thức đối chứng chỉ
cung cấp sục khí cho quá trình nitrate hóa, còn trong nghiệm thức có module vừa có sục
khí cho quá trình nitrate hóa vừa có lọc cho quá trình phản nitrate hóa. Sử dụng tăng nhiệt
để duy trì nhiệt độ nước 25°C (100 W).
Muối Ammonium chloride (NH
4
Cl) được thêm vào từng bể với nồng độ N-NH
4
+
là 10
mg/L, khi ammonium được chuyển hóa hết sang nitrate, liều NH
4
Cl tương tự sẽ được
thêm vào (ngày thứ 9, 17 và 22 trong hệ thống nước ngọt và vào ngày 8, ngày 15 trong hệ
thống nước mặn). Lượng ABIL đã được thêm vào 100mL/70L ở ngày thứ nhất, một liều
mới được thêm vào ở ngày 17 và ngày 22 đối với hệ thống nước ngọt; ngày 9 và ngày 14
trong hệ thống nước mặn. Trong nghiệm thức có lắp module được cung cấp thêm 7 mL/L
ABIL và 0,7 mL dầu/L (Arachide, Bỉ) ở lúc bắt đầu thí nghiệm và liều thứ hai được thêm
vào ngày 22 đối với hệ thống nước ngọt và ngày 14 cho hệ thống nước mặn. M àng lọc
sinh học lắp ghép đư ợc nối với hệ thống GAC (Granular Active Carbon, than hoạt tính).
ABIL và dầu đã được thêm v ào ở nghiệm thức đối chứng với lượng bằng thêm vào
nghiệm thức module. Hàm lượng pH, TAN, DO, COD, nitrite, nitrate

và tốc độ thay nước
được đo mỗi ngày.
2.1 Phương pháp phân tích chất lượng nước
Hàm lượng oxygen hòa tan (DO) được đo mỗi ngày bằng máy đo điện cực oxy (Endress
+ Hauser, Bỉ) và pH được đo bằng máy đo pH (C 532, Bỉ). COD được phân tích dựa vào
sự oxy hóa trong acid theo phương pháp của Greenber g et al. 1992. Trong hệ thống nước

ngọt, lấy 2,5 ml mẫu nước hòa tan với 7,5 ml nước cất. Hỗn hợp được lọc qua lưới lọc 0,2
µm trước khi xác định hàm lượng nitrite

và nitrate

bằng

máy quang phổ (IC, 761 compact,
Methanol). TAN được xác định bằng máy quang phổ theo phương pháp của Greenbeg et
al., 1992. Tốc độ thay nước đã được tính dựa vào thể tích nước chảy vào bể trong một
đơn vị thời gian (30 giây).
2.2 Phương pháp cấy vi khuẩn
Mỗi 3 ngày một lần, mẫu nước được thu vào ống nghiệm, sau đó pha loãng và cấy trên
môi trường marine agar, MA (đối với vi khuẩn nước mặn) và môi trường TSA (đối với vi
khuẩn nước ngọt). Thời gian ấp 48 giờ, nhiệt độ 28°C. Tổng số vi khuẩn được biểu thị
bằng đơn vị Log CFU/mL.
2.3 Phân tích DGGE
Mẫu nước có chứa vi khuẩn được lọc qua lưới 0,2µm, lấy phần lắng có chứa vi khuẩn
được dùng để phân tích DGGE nhằm xác định quần thể vi sinh trong bể. Các bước thực
hiện bao gồm ly trích ADN, sau đó chạy PCR, nếu có kết quả tốt sẽ tiếp tục phân tích
DGGE. Chi tiết thực hiện như sau:
2.3.1 Ly trích ADN và PCR
Phương pháp ly trích ADN dựa theo Boon et al., 2002. Dùng gel agarose 1,2% để kiểm
tra sự hiện diện của phân tử ADN. Sự khuếch đại p hân đoạn 465bp của gene 16S rRNA
của vi khuẩn proteobacteria đã được thực hiện bằng mồi CTO trong giai đoạn chạy PCR
thứ nhất (Kowalchuk et al., 2001). Sự khuyếch đại của phân đoạn 650bp của gen 16S
rARN từ vi khuẩn Nitrobacterial spp đã được thực hiện bằng một mồi đặc b iệt kết hợp
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

3

6

với mồi P338F (Reagan et al., 2002). Mẫu ADN sau đó được p ha loãng ra 10 lần trước
khi chạy PCR.
2.3.2 DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) (Boon et al., 2002)
DGGE là kỹ thuật mới nghiên cứu về sự đa dạng của quần thể vi sinh. Phương pháp phân
tích có n guồn gốc từ trong y học được M uyzer et al., (1993) áp dụng vào lĩnh vực vi sinh.
Theo phương pháp của M uyzer et al., (1993), phân tích DGGE dựa vào sự khuếch đại
PCR của phân đoạn 16S rARN của mẫu vi sinh đã được ly trích ADN hoặc là những dòng
vi khuẩn phân lập, ADN đã được làm biến tính thành 2 chuỗi ADN bằng nhiệt độ, urê
hoặc formaldehyde. Sự thay đổi điện di của những phân đoạn ADN khác nhau di chuyển
trong gel p olyacrylamide 8% trong 1xTAE (20mM Tris, 10mM acetate, 0,5 mM EDTA
pH 7,4), bằng cách sử dụng hệ thống gene Bio-rad D (Bio-Rad, Hercules, Mỹ). M ẫu sau
khi chạy PCR sẽ được cho vào polyacrylamide được làm từ dung dịch b iến tính biến động
từ 45-60%. Chạy điện di được thực h iện trong 16 giờ ở 60°C và dòng điện 38V. Sau khi
chạy điện di, gel được nhuộm trong 20 phút bằng thuốc nhuộm nu cleic acid SYBR Green
I (1:10000, FMC BioProducts, Mỹ). Mẫu sau khi nhuộm lập tức được cho vào hệ thống
có chụp hình qua tia tử ngoại UV và nối với máy ảnh (Vibert Lourmat, Pháp).
3 KẾT QUẢ
3.1 Hệ thống lọc sinh học nước ngọt
Hình 1, 2 & 3 trình bày biến động pH, DO và COD trong suốt quá trình thí nghiệm. pH
gi ảm nhẹ vào cuối quá trình thí nghiệm. Hàm lượng DO ở nghiệm thức có module luôn
thấp hơn ở nghiệm thức đối chứng. Có thể do hoạt động của vi khuẩn ở nghiệm thức có
module nhiều hơn nghiệm thức đối chứng. Cuối cùng, COD cao nhất ở nghiệm thức
module khi có thêm dầu mới vào, điều này chứng tỏ rằng dầu hoặc các sản phẩm phân
hủy hòa tan vào trong bể.
Hình 4 & 5 cho thấy hàm lượng TAN, nitrite, nitrate trong nghiệm thức đối chứng và
nghiệm thức module có khuynh hướng giống nhau vào lúc bắt đầu thí nghiệm, nhưng từ
ngày 9 trở đi, tốc độ chuyển hóa nitrate ở nghiệm thức module nhanh hơn nghiệm thức
đối chứng. Hầu như không có nitrite ở nghiệm thức đối chứng, trong khi đó ở nghiệm

thức module một lượng nhỏ đã được hình thành, có lẽ do tốc độ nước chảy qua hệ thống
tương đối cao. Sự nitrite hóa xảy ra nhanh hơn ở chu kỳ thứ ba so với chu kỳ thứ nhất và
thứ hai. Cuối cùng, ammonia không hoàn toàn được chuy ển hóa trong nghiệm thức đối
chứng vào cuối thí ngh iệm và có khuynh hướng tập trung vào cuối thí n ghiệm.

pH
5. 0
6. 0
7. 0
8. 0
9. 0
0 2 4 6 8 1012 1416 1820222426
Ngày
mg
/L
Đối chứng Module

Hình 1: Biến động pH trong quá trình thí nghiệm
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

3
7

DO
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
0 2 4 6 8 10 1 2 14 16 1 8 20 22 24 26

Ngày
mg/L
Đối chứng Module

Hình 2: Biến động DO trong quá trình thí nghiệm
COD
0
20
40
60
80
10 0
1 3 5 7 9 111315171921232527
Ngà y
m
g
/L
Đối chứng
Module

Hình 3: Biến động COD trong quá trình thí nghiệm (mũi tên chỉ NH
4
Cl và dầu mới được thêm vào)
0
5
10
15
20
25
30

35
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Ngày
mg/L
NH4+-N ĐC
NH4+-N module
NO2 N ĐC

Hình 4: Biến động hàm lượ ng ammonia và nitrite trong quá trình thí nghiệm
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

38
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
Ngày
mg/L
NO3 N ĐC
NO3 N module

Hình 5: Biến động hàm lượ ng nitrate trong quá trình thí nghiệm
Tốc độ nước chảy giảm theo thời gian trong cả hai hệ thống thí nghiệm nước ngọt và
nước mặn do bị vật chất lơ lửng và mảng bám bám vào. Tốc độ nước chảy được điều
chỉnh vào ngày 8 trong hệ thống nước mặn để đạt Q = 2L/h.

Tổng vi khuẩn
0
1
2
3
4
5
17 21 24 27 30
Ngày
Log CFU/mL
Đối c hứng
Module

Hình 6: Tổng vi khuẩn trên môi trường TSA sau 48 giờ
Hình dạng khuẩn lạc (Hình 13) ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức module khác
nhau. Kích thước khuẩn lạc ở nghiệm thức đối chứng luôn lớn hơn ở nghiệm thức
module, nhưng quần thể vi khuẩn ở nghiệm thức module đa dạng hơn. Điều này cho thấy
những loài vi khuẩn khác nhau đã chiếm ưu thế ở hai mô i trường nước khác nhau.
3.2 Hệ thống lọc sinh học nước mặn
pH ổn định từ lúc bắt đầu thí nghiệm và có khuynh hướng giảm vào cuối
thí nghiệm. DO luôn cao hơn ở nghiệ m thứ c đối chứng so với nghiệm
thức có module, có thể do vi khuẩn hoạt động mạnh hơn trong nghiệm
thức này. COD cao hơn khi thêm NH
4
Cl và dầu mới vào.


Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

3

9

pH
4
5
6
7
8
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Ngày
m
g
/L
Đối chứng Module

Hình 7: Biến động pH trong quá trình thí nghiệm
DO
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Ng à y
mg/l
Đối chứng Modu le

Hình 8: Biến động hàm lượng DO trong quá trình thí nghiệm
COD
0

1 000
2 000
0 2 4 6 8 10 121416 18202224
Ngày
mg /L
Control Module
Cun
g
cấ
p
NH4Cl và dầu

Hình 9: Biến động hàm lượ ng COD trong quá trình thí nghiệm
Vi khuẩn nitrate hóa chuyển hóa ammonium thành nitrite, sau đó được chuyển tiếp thành
nitrate bởi vi khuẩn nitrate hóa. Ở chu kỳ thứ nhất, không có sự khác nhau giữa đối chứng
và nghiệm thức có module, nhưng từ chu kỳ thứ hai về sau, sự chuyển hóa ở nghiệm thức
module tốt hơn ở nghiệm thức đối chứng. Trong thời gian từ 3-4 ngày hoàn tất quá trình
chuyển hóa. Hàm lượng nitrite khá cao trong hệ thống này. Tốc độ chuyển hóa nitrate khá
chậm Hàm lượng nitrate bắt đầu giảm từ ngày 18.
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

4
0

0
5
10
15
20
25

30
35
40
02468101214161820222426
Ngà y
mg/L
NH4+-N ĐC NH4+-N module
NO2 N ĐC NO2 N module

Hình 10: Biến động hàm lượng TAN và nitrite trong quá trình thí nghiệm (mũi tên chỉ NH
4
Cl và dầu
mới được thêm vào)
NO
3
-
-N
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8 1012 141618202224
Ng à y
mg N/L
Đối chứng
Mo du le

Hình 11: Biến động hàm lượng nitrate trong quá trình thí nghiệm
Tổng vi khuẩn
0
2
4
6
8
17 21 24 27 30
Ngày
Log
CFU/mL
Đối chứng
Module

Hình 12: Tổng vi khuẩn cấy trong môi trường MA sau 48 giờ
Hình dạng khuẩn lạc ở hai nghiệm thức trong hệ thống nước mặn giống nhau. Kích thước,
màu sắc khuẩn lạc cũng tương tự. Điều này cho thấy rằng ở đây có thể chỉ có 1-2 loại vi
khuẩn chiếm ưu thế trong bể thí nghiệm.
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

41

Hình 13: Hình dạng khuẩn lạc của vi khuẩn trong bể lọc sinh học nước ngọt (trái) và nướ c mặn
3.3 Kết quả phân tích DGGE
Hình 14 là kết quả phân tích DGGE của mẫu thí nghiệm, cột thứ 1 là đường chuẩn, cột thứ
2 là kết quả nghiệm thức đối chứng và cột thứ 3 nghiệm thức module trong nước n gọt vào
ngày cuối của thí nghiệm (ngày 34). Cột thứ 4 phản ánh kết quả nghiệm thức đối chứng và
cột thứ 5 nghiệm thức module trong nước mặn vào ngày cuối của thí nghiệm (n gày 26).
Tương ứng với mỗi vạch n gang (band) trên từng cột là một dòng vi khuẩn. Kết quả cho
thấy ở cả 2 nghiệm thức bể nước ngọt đều có cùng 1 dòng vi khuẩn chiếm ưu thế, nhưng

trong nghiệm thức có module số dòng vi khuẩn đa dạng hơn (5 dòng). Tương tự trong hệ
thống nước mặn, cả 2 nghiệm thức cũng có cùng một dòng vi khuẩn chiếm ưu thế, các dòng
còn lại khác nhau ở cả 2 nghiệm thức và nghiệm thức module cũng đa dạng hơn.

Hình 14: Kết quả phân tích đa dạng vi khuẩn bằng phươ ng pháp DGGE
Trong nước ngọt, pH giảm suốt quá trình thí nghiệm. DO trong nghiệm thức đối chứng
luôn cao hơn nghiệm thức lọc sinh học. Ở chu kỳ thứ nhất TAN hoàn toàn bị oxy hóa
thành nitrate trong thời gian 6 ngày. Ở chu kỳ thứ hai, thứ ba và thứ t ư t ốc độ chuyển hóa
như nhau. Tốc độ oxy hóa trung bình của TAN ở chu kỳ thứ nhất là 210, 177.7, 247 và
224.7 mg/L/ngày lần lượt ở chu kỳ thứ hai, thứ ba và thứ tư. Nitrate tăng dần đến ngày
thứ 24 và bắt đầu giảm. Nitrite hầu như không hiện diện trong hệ thống này. Trong hệ
thống nước mặn, pH trong nghiệm thức module cao hơn trong đối chứng ở thời điểm bắt
đầu thí nghiệm, nhưng giảm vào cuối thí nghiệm. DO trong nghiệm thức module luôn
thấp hơn đối chứng. COD tăng cao khi bổ sung thêm NH
4
Cl và dầu. TAN hoàn toàn bị
oxy hóa thành nitrate trong 4 ngày trong chu kỳ thứ nhất, trong 3 ngày ở chu kỳ hai và 6
ngày sau chu kỳ ba. Tốc độ oxy hóa trung bình của TAN sau chu kỳ thứ nhất là 412 và
344 và 189 mg/L/ngày ở chu kỳ thứ hai và thứ ba. Nitrite và nitrate cao suốt quá trình thí
nghiệm, nhưng nitrite bắt đầu giảm và đạt 0 ở ngày 20.
1 2
3
4
5

Chú thích:
1. Đường chuẩn
2. Nghiệm thức đối chứng trong hệ thống nước ngọt
3. Nghiệm thức module trong hệ thống nước ngọt
4. Nghiệm thức đối chứng trong hệ thống biển

5. Nghiệm thức module trong hệ thống nước biển

1 2 3 4 5
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

4
2

4 THẢO LUẬN
Các tác giả trước đây như Grommen et al., 2002 ch ỉ nghiên cứu hoặc quá trình nitrate hóa
hoặc p hản-nitrate hóa trong hệ thống riêng biệt. Trong thí nghiệm này, chúng tôi đã kết
hợp hai quá trình trong cùng một bể kính. Trong quá trình thứ nhất, vi khuẩn oxy hóa
ammonium thành nitrite, được chuyển hóa tiếp thành nitrate bởi vi khuẩn nitrate hóa ở
gi ai đoạn thứ hai (Focht & Vertraete, 1977). Thời gian để tổng TAN hoàn toàn bị oxy hóa
thành nitrate trong nước ngọt (6 ngày) lâu hơn trong nước mặn (4 ngày) sau chu kỳ thứ
nhất. Trong chu kỳ thứ hai, chỉ cần 3 ngày trong nước mặn trong khi hệ thống nước n gọt
cần tới 6 ngày. Thời gian chuy ển hóa ammonium trong nước n gọt trong thí nghiệm này
bằng với thí nghiệm của Roeland (Grommen et al. 2002 ). Hàm lượng nitrite duy trì <2,4
mg/L, ở mức an toàn trong nuôi trồng thuỷ sản (M azik et al. 1991, Chen & Lee, 1997).
Quá trình thứ 2, phản nitrate hóa, cũng xảy ra trong cùng một hệ thống. Trong thí nghiệm
của Roeland và Peter, các tác giả này thêm KNO
3
vào bể như là nguồn cung cấp nitrate.
Trong thí nghiệm này, sản phẩm cuối cùng của quá trình nitrate hóa (NO
3
), được sử dụng
như nguồn nitrate ban đầu cho quá trình phản nitrate hóa mà không cần thêm hóa chất
vào. Dầu đã được thêm vào như là ch ất cho điện tử cho quá trình khử nitrate hóa. Hàm
lượng nitrate tăng chậm và cao nhất vào ngày thứ 24, nhưng bắt đầu giảm từ đó về sau.
Từ ngày 19 về sau, hàm lượng nitrate trong nghiệm thức đối chứng luôn cao hơn trong

nghiệm thức module.
Trong thí nghiệm của Roeland, hàm lượng TAN đã bị oxy hóa thành nitrite và nitrate cao
nhất sau 10 ngày trong nước biển, nhưng nitrite hoàn toàn chuyển thành nitrate cần tới 15
ngày. Tốc độ oxy hóa TAN là 43±2 mg/L/ngày, trong khi tốc độ oxy hóa của nitrite là
26±1 mg/L/ngày. Trong khi trong thí nghiệm này thời gian hoàn thành sự chuyển hóa chỉ
diễn ra trong 4 ngày sau chu kỳ thứ nhất và 3 ngày sau chu kỳ thứ hai. Sự khác nhau có
thể gi ải thích do trong thí nghiệm của chúng tôi có sử dụng ABIL thêm vào bể nước mặn
vào ngày thứ 8 trước khi thêm NH
4
Cl vào. Vào thời điểm đó, mật độ vi khuẩn
Nitrosomonas và Nitrobacter đã tăng cao trong môi trường và do vậy hoạt động mạnh
hơn, khi thêm vào ammonium chúng sẽ chuyển hóa NH
4
Cl thành nitrate rất nhanh.
5 KẾT LUẬN
5.1 Hệ thống lọc sinh học nước ngọt
- Trong hệ thống nước ngọt, pH giảm nhẹ vào cuối thí nghiệm. DO ở nghiệm thức
module luôn thấp hơn đối chứng, do hoạt động vi khuẩn phong phú hơn.
- Tốc độ loại bỏ nitrate sau ngày thư 9 ở nghiệp thức module nhanh hơn đối chứng
- Sự nitrate hóa xảy ra nhanh hơn ở chu kỳ thứ ba so với chu kỳ thứ nhất và thứ hai
- Quần thể vi khuẩn trong nghiệm thức module đa dạng hơn đối chứng.
5.2 Hệ thống lọc sinh học nước mặn
- pH cũng giảm vào cuối thí nghiệm. DO ở nghiệm thức module luôn thấp hơn đối
chứng;
- Tốc độ loại bỏ nitrate ở nghiệm thức module nhanh hơn đối chứng;
- Sự đa dạng quần thể vi sinh trong 2 nghiệm thức tương tự nhau .


Tạp chí Khoa học 2008 (1): 33-43 Trường Đại học Cần Thơ

43
LỜI CẢM TẠ
Xin chân thành cám ơn Giáo Sư Willy Vertraete, Tom Defoird và T om Vercauteren,
thuộc Phòng thí nghiệm sinh thái và kỹ thuật vi sinh, bộ môn sinh hóa và kỹ thuật vi sinh,
khoa Nông nghiệp và vi sinh ứng dụng, đã nhiêt t ình giúp đỡ chúng t ôi t rong công việc
thiết kế thí nghiệm cũng như xử lý số liệu và viết báo cáo. Kinh phí t hực hiện thí nghiệm
từ dự án giáo dục mức C1 và VLIR R1.2.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bremner, J.M.and R.D. Keeney, 1965. Stem distillation methods for determination of ammonium,
nitrate and nitrite. Anal. Chem. Acta 31, 485-495.
Boon N., W. DeWindt, W. Vertraet e and E.M. Top, 2002. Evaluation of nested PCR-DGGE
(denaturing gradi ent gel electrophoresis) with group–specific 16S rRNA primer for the analysis of
bacteri al communities from different wastewater treatment plants. FEMS Microbiology Ecology
Vol. 39, 101-12.
Chen, J.C. and Y. Lee, 1997. Effects of nitrite on mortality, ion regulation and acid-balance of
Macrbrachium rosenbergii at different exte rnal chloride con centrations. Aquaculture T ocicol. 39,
291-305.
Clark, E.R., J.P. Harman and J.R.M. Forster, 1985. Production of metabolic and waste products by
intensively farm ed Rainbow Trout, Salmo gairdneri Richadson. J. Fiah Biology, 27, 381-393.
Focht, D.D.and W. Vertraete, 1997. Biochemical ecology of nitrification and denitrification. In:
aleander, M. (Ed.), Advances in Microbial Ecology. Plenum Press, New York, pp. 135-214.
Foster, R.P. and L. Goldstein, 1996. Formation of excretory produ cts. In: Hoar, W.S., Randall, D.J.
(Eds), Fish Physiology. Academic Press, New York, pp. 313-350.
Frances, J., B.F. Nowak and G.L. Allan, 2000. Effects o f ammonia on juvenile silver perch (Bidyanus
bidyanus). Aquaculture 183, 95-103.
Greenberg, A.E., L.S. Clesceri and A.D. Eaton, 1992. Standard methods for the examination of water
and wastewat er. APHA, Washington, 18
th
Edition, p 5-7.
Grommen R., I. Van Hauteghem, M. Van Wambeke and W. Vertraete, 2002. An improved nitrifying

enrichment to remove ammonium and nitrite from freshwater aquari a systems. Aquaculture, 211,
115-124.
Hargreaves, J.A., 1998. Nitrogen biogeochemistry of aquaculture ponds. Aquaculture 166, 181-212.
Kowalchuk, G.A. and J.R. Stephen, 2001. Amomonia-oxidizing bacteria: A model for molecular
microbiology ecology. An. Rev. Microbiology 55, 485-529.
Mazik, PM., M.L. Hinman, D.A. Winkelmann, S.J. Klaine, B.A. Simco and N.C. Parker, 1991.
In fluence o f nitrite and chloride concentrations on survival and hematological profiles of striped
bass. Trans. Am. Fish. Soc. 120, 247-254.
Muyzer, G., E.C. Dewaal and A.G. Uiterlinden, 1993. Profiling of complex microbial-populations by
Denaturing Gradi ent Gel-Electrophoresis of Polymerase Chain Reaction-Ampli fied genes - coding
for 16S ribosomal - RNA. Application Environment Microbiology 59, 695-700.
Reagan, J.M., G.W. Harrington and D.R. Noguera, 2002. Ammonia and nitrite oxidizing bacteria
communities in a pilot scale chloraminated drinking water distribution system. Application
Environment Microbiology 68, 73-81.
Rychly, J., 1980. Nitrogen Balance in Trout. 2. Nitrogen-excretion and retention after feeding diets
with varying protein and carbohydrate-levels. Aquaculture 20, 343-350.
Schrijver, P.D., 2005. Luận văn tốt nghịêp.
Van Rijn, J.and G. Rivera, 1990. Aerobic and anaerobi c biofiltration in an aquaculture unit nitrite
accumulation as a result of nitri fication and denitri fication. Aquaculture Engineering 9, 217-234.
Van Rijn, J., M. Shilo, T. Bejerano and S. Nizan, 1990. The effect of inorganic nitrogen on
microorganisms and fish in fish ponds. In: Sarig, S., Rosenthal, H. (Eds), Research in Modern
Aquaculture. Proceeding of the 3
th
Status Seminar help from April 27 to May 1 1987, Plaza Hotel,
Tiberrias, Israel, under the ausprice of the German Israeli Cooperation in Science and Technology.
Special Publication of European Aquaculture Society, vol. 11, EAS, Oostene, pp. 3-27.
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 44-52 Trường Đại học Cần Thơ

4
4

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TÍCH LŨY ĐẠM, LÂ N
TRONG MÔ HÌNH NUÔI TÔM SÚ (
Penaeus monodon) THÂM CANH
Nguyễn Thanh Long
1
và Võ Thành Toàn
1

ABS TRACT
A study on nutrient mass balance in the shrimp intensive culture system was conducted in Bac
Lieu province. The aim of the study was to determine the accumulation and dispersal levels of
nitrogen and phosphorus in this culture model. Two shrimp stocking densities (27 PL/m
2
and 35
PL/m
2
) were designed in two earthen ponds (2,000 m
2
/pond) with two replicates each. The results
indicated that all measured parameters were fluctuating during the culture period (168 days).
However, these values varied within the acceptable ranges. The quality of culture water reduced
towards the end of the culture period in both treatments. Concentrations of TAN, NH
3
, NO
2
-
,
NO
3

-
, TKN, chlorophyll-a and TSS increased during this period. DO concentration at 6 AM was
decreasing after one month of culture period. There were no significant differences in yields
between treatment 1 (4,953±413 kg/ha/crop) and treatment 2 (4,842±850 kg/ha/crop), however,
survival rate in treatment 1 (78.62±4.55%) was significantly higher than that in treatment 2
(46.79±4.51%) while daily weight gain in treatment 1 (0.15±0.00 g/shrimp/day) was significantly
lower than that in treatment 2 (0.17±0,01g/shrimp/day) (p<0.05). FCRs in two treatments were
high but no significant difference found between treatment 1 (1.82±0.14) and treatment 2
(1.79±0.06) (P>0.05). Nitrogen accumulated in shrimp, water and sediment was 16%, 29% and
28%, respectively. Similarly, 9%, 2% and 40% were found for phosphorous in these sources,
respectively. In addition, significant uncountable amounts of nitrogen and phosphorus considered
loss were 27% and 49%, respectively. Results of nutrient mass balance asl indicated that to
produce 1 ton of shrimp, approximate 118÷120 kg N of nitrogen and 30÷33 kg of phosphorus
were released into the environment.
Keywords: nitrogen, phosphorus, intensive tiger shrimp culture
Title: St udy o n t h e a ccu mul a tion of n it r ogen an d p hos ph orus in int ens i ve sh ri m p (Pen a eu s mon o do n ) ponds
TÓM TẮT
Nghiên cứu về m ức độ tích lũy đạm, lân trong mô hình nuôi tôm sú thâm canh được thực hiện tại
tỉnh Bạc Liêu nhằm xác định m ức độ và sự phân bố dinh dưỡng của chất thải trong mô hình này.
Thí nghiệm được bố trí với hai mật độ nuôi (27 con/m
2
và 35 con/m
2
) trong ao đất ( 2.0 00 m
2
/a o)
với hai lần lặp lại. Kết quả cho thấy các chỉ tiêu môi trường nước biến động trong thời gian nuôi
tôm sú (168 ngày) nhưng trong giới hạn cho phép. Gần cuối vụ nuôi môi trường ngày càng xấu
đi. Hàm lượng oxy lúc 6 giờ sáng bắt đầu giảm sau 1 tháng nuôi và các hàm lượng TAN, NH
3

,
NO
2
-
, NO
3
-
, TKN, chloropyll_a và TSS tăng dần đến cuối vụ nuôi. Năng suất của hai nghiệm thức
1 và 2 khác nhau không có ý nghĩa (NT1: 4.953±413 kg/ha/vụ, NT2: 4.842±850 kg/ha/vụ), nhưng
tỷ lệ sống ở nghiệm thức 1 (78,62±4,55%) thì cao hơn ở nghiệm thức 2 (46,79±4,51%) trong khi
tăng trưởng tuyệt đối ở nghiệm thức 1 (0,15±0,00 g/con/ngày) thấp hơn nghiệm thức 2
(0,17±0,01g/con/ngày) (p<0,05). Hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) ở hai nghiệm thức đều cao
(NT1: 1,82±0,14 và NT2: 1,79±0,06). Lượng đạm tích lũy trong tôm, trong nước, trong bùn đáy
và lượng thất thoát lần lượt là 16%, 29%, 28% và 27%. Tương tự, đối với lân là 9%, 2%, 40% và
49%. Đạm tích lũy nhiều trong nước và lân tích lũy nhiều trong đất. Khi sản xuất ra 1 tấn tôm sú
thì thải ra môi trường khoảng 118÷120 kg N và 30÷33 kg P.
Từ khóa: đạm, lân, nuôi tôm sú thâm canh

1
Bộ môn Quản lý và Kinh tế Nghề cá, Khoa T hủy sản, Đại học Cần thơ
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 44-52 Trường Đại học Cần Thơ

45
1 GIỚI THIỆU
Việt nam có tiềm năng nuôi trồng thủy sản nước lợ. Năm 2005, tổng diện tích nuôi trồng
thủy sản nước lợ là 641.045 ha, với sản lượng đạt được 546.716 tấn. Diện tích nuôi tôm
nước lợ là 604.479 ha, chiếm 94,3% tổng diện tích nuôi nước lợ. Sản lượng tôm nước lợ
đạt 324.680 tấn (Bộ Thủy sản, 2006)
Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng nuôi tôm nước lợ quan trọng nhất so với cả
nước. Năm 2005, diện tích nuôi tôm nước lợ của ĐBSCL đạt 535.145 ha chiếm 88,5%,

với sản lượng tôm nuôi 263.560 tấn chiếm 81,2% so với cả nước (Bộ Thủy sản, 2006).
Việc suy giảm năng suất trong hệ thống ao nuôi tôm thâm canh có liên quan đến sự suy
gi ảm về chất lượng nước cung cấp, nước trong ao và bùn đáy. M ột trong những bất cập
hàng đầu trong nghề nuôi thủy sản là công tác quy hoạch. Bộ Thủy sản (2003) đã đề nghị
triển khai quy hoạch các vùng nuôi tập trung, đặc biệt là vùng nuôi tôm. Công tác qui
hoạch vùng nuôi thủy sản ven biển sao cho phát triển ổn định, ít dịch bệnh gây ra do ô
nhiễm môi trường từ nước thải, từ các mô hình nuôi thủy sản nhất là chất thải ra từ các
mô hình nuôi tôm sú thâm canh, đề tài “ Đánh giá mức độ tích lũy đạm, lân trong mô
hình nuôi tôm sú thâm canh” đã được thực hiện nhằm góp phần làm cơ sở cho việc quản
lý và qui hoạch vùng nuôi tôm an toàn.
2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Một mô hình nuôi tôm sú thâm canh được thực hiện trong 168 ngày trên ao đất có diện
tích mỗi ao 2.000 m
2
và bố trí hai nghiệm thức với hai mật độ thả khác nhau (27 con/m
2

và 35 con/m
2
). Cả hai nghiệm thức được thả PL
15
, trọng lượng trung bình 0,024 g/con.
Trong quá trình nuôi không thay nước và không bổ sung nước, có sử dụng máy quạt nước
trong quá trình nuôi.
Mẫu đất đã được thu 2 lần lúc bắt đầu thả tôm giống và lúc thu hoạch để p hân tích độ ẩm,
hàm lượng N và P.
Các chỉ tiêu về thủy lý hoá như pH, nhiệt độ, độ mặn, DO, độ kiềm, NO
3
-
, NO

2
-
, TN, TP,
PO
4
3-
, TAN, TSS, Chlorophyll-a được thu mẫu định kỳ mỗi tháng 2 lần.
Mẫu tôm lúc thả và khi thu hoạch được thu để p hân tích độ ẩm, N và P.
Các loại thức ăn Nine star 1, Nine star 2, Nine star 3, Nine star 4, Nine star 5 và Red star
được sử dụng cho tôm ăn trong suốt thời gian thí nghiệm. M ỗi loại thức ăn đều được phân
tích độ ẩm, N và P. Hàm lượng protein của loại thức ăn Nine star 1, 2 và 3 là 50%; 4 và 5
là 48% và Red star là 42%. Khẩu phần ăn được sử dụng theo hướng dẫn được ghi trên
bao bì thức ăn của nhà sản xuất.
3 KẾT QUẢ VÀ T HẢO LUẬN
3.1 Biến động một số chỉ ti êu môi trường nước trong mô hình nuôi tôm sú thâm canh
3.1.1 Nhiệt độ nước
Nhiệt độ trung bình trong ao ở nghiệm thức 1 và 2 lần lượt lúc 6 giờ sáng là (27,1
o
C-
31,4
o
C và 26,9
o
C-31,5
o
C) và lúc 14 giờ (28,1
o
C-34,2
o
C và 27,9

o
C-34,1
o
C). Kết quả cho
thấy nhiệt độ nước ở cả hai nghiệm thức có sự biến động lớn, sự chênh lệch nhiệt độ giữa
hai nghiệm thức không cao tại mỗi đợt thu mẫu (0,1-0,8
o
C). Nhìn chung nhiệt độ ở hai
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 44-52 Trường Đại học Cần Thơ

4
6

nghiệm thức nằm trong khoảng thích hợp cho sự phát triển của tôm sú là 25-35
o
C
(Whetstone et al.,2002)
3.1.2 pH
Ở nghiệm thức 1 lúc 6 giờ pH biến động trong suốt vụ nuôi là 6,5-7,7 và 14 giờ là 6,9-
7,9; tương tự đối với n ghiệm thức 2: lúc 6 giờ là 6,8-7,6 và 14 giờ là 6,9-7,9. Nhìn chung,
trong suốt vụ nuôi pH tại các thời điểm đo trong ngày ở hai nghiệm thức thì tương đối ổn
định, không có sự biến động lớn, càng về cuối vụ nuôi pH trong ao có xu hướng giảm vì
đây là mùa mưa. Theo Chanratchakool et al. (1995) khoảng tối ưu cho sự phát triển của
tôm sú, nên giữ pH trong ao nuôi ổn định từ 7,5-8,4, như vậy đối với thí nghiệm này tuy
pH tương đối ổn định trong suốt thời gian nuôi nhưng có những thời điểm pH trong ao
thấp hơn mức tối ưu theo khuyến cáo của Chanratchakool et al. (1995). Sự dao động pH
trong ngày lớn hay nhỏ tùy thuộc vào mật độ tảo trong ao, độ mặn và độ kiềm trong ao.
Lượng tảo trong ao cao sẽ gây nên sự dao động pH lớn, độ kiềm cao sẽ làm cho p H ổn
định. Kết quả cho thấy dao động pH lớn ở giai đoạn giữa vụ nuôi lớn do lượng tảo trong
ao cao v à độ kiềm ở giai đoạn này thấp, ngược lại ở gi ai đoạn đầu và cuối vụ nuôi pH

biến động trong ngày nhỏ do lượng tảo trong ao thấp và độ kiềm ở gia i đoạn này thì cao.
Theo Chanratchakool et al. (1995) biên độ dao động pH thích hợp cho tôm sú phải nhỏ
hơn 0,5. Như vậy, ở cả hai nghiệm thức giai đoạn từ ngày nuôi 60 đến ngày 100 thì dao
động pH trong ngày lớn hơn 0,5 nên có thể ảnh hưởng đến tôm.
3.1.3 Độ mặn
Độ mặn trong ao nuôi ở hai nghiệm thức chênh lệch không lớn, cao ở đầu vụ nuôi (mùa
khô) và giảm dần về cuối vụ nuôi (mùa mưa). Độ mặn đầu vụ nuôi ở nghiệm thức 1 là
33,5‰ và cuối vụ nuôi là 10,0‰, tương tự ở nghiệm thức 2, độ mặn đầu vụ nuôi là
32,0‰ và cuối vụ nuôi là 10,5‰. Theo Whetstone et al. (2002), tôm sú có thể sinh trưởng
và phát triển bình thường trong môi trường có nồng độ muối từ 15-35‰ và theo
Wanninayake et al. (2001) thì độ mặn trong ao cho sự phát triển tối ưu của tôm sú là 15-
25‰ nên chúng ta thấy ở cuối vụ nuôi độ mặn ở hai nghiệm thức điều thấp hơn 15‰, như
vậy độ mặn trong ao nuôi tôm sú ở gia i đoạn cuối vụ có thể gây bất lợi cho tôm.
3.1.4 Oxy hò
a tan
Hàm lượng oxy hòa tan lúc 6 giờ ở nghiệm thức 1 dao động từ 1,7 mg/L đến 5,5 mg/L và
ở nghiệm thức 2 từ 2,5 mg/L đến 6,1 mg/L. Hàm lượng oxy vào buổi sáng ở hai nghiệm
thức ở đầu vụ nuôi và cuối vụ nuôi thì cao đảm bảo cho sự sinh trưởng của tôm nhưng ở
gi ai đoạn giữa vụ nuôi thì thấp. Oxy lúc 6 giờ sau một tháng nuôi thấp nó làm cho tôm
nổi đầu và làm ảnh hưởng xấu đến tôm. Hàm lượng trong nước đo lúc 14 giờ ở nghiệm
thức 1 dao động từ 4,3 mg/L đến 6,8 mg/L và nghiệm thức 2 từ 3,6 mg/L đến 6,9 mg/L.
Qua kết quả chứng tỏ rằng hàm lượng oxy lúc 14 giờ ở cả hai nghiệm thức thì không cao
có thể là do tảo trong ao thấp, điều này đư ợc thể hiện ở kết quả phân tích hàm lượng
chlorophyll-a trong ao.
3.1.5 Độ
kiềm
Độ kiềm trung bình ở hai nghiệm thức không khác biệt nhau nhiều. Độ kiềm ở nghiệm
thức 1 biến động từ 38,8 mg/L đến 152,2 mg/L và nghiệm thức 2 từ 51,3 mg/L đến 132,5
mg/L. Độ kiềm trong ao ở giai đoạn đầu và cuối thí nghiệm cao hơn giai đoạn giữa vụ
nuôi. Sự biến động này phụ thuộc vào độ mặn và sự phát triển của tảo, độ mặn càng cao

thì độ kiềm càng cao và tảo phát triển mạnh thì độ kiềm cũng tăng cao (Trương Quốc Phú
et al., 2006). Charantchakool et al. (2003) cho rằng độ kiềm lý tưởng cho tăng trưởng và
phát triển của tôm là 80-120 mg/L, độ kiềm thấp hơn 40 mg/L gây khó khăn trong điều
Tạp chí Khoa học 2008 (1): 44-52 Trường Đại học Cần Thơ

4
7

chỉnh pH và làm pH biến động ngày đêm lớn, ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe tôm
nuôi. Do đó cần theo dõi sự biến động độ kiềm trong ao và giữ ở mức độ cho phép.
3.1.6 TAN (NH
3
và NH
4
+
)
Hàm lượng TAN trung bình nghiệm thức 1 dao động trong khoảng 0,03-4,30 mg/L và ở
nghiệm thức 2 là 0,01-3,78 mg/L. Do mô hình không thay nước nên hàm lượng TAN tăng
cao vào cuối vụ nuôi ở cả hai nghiệm thức. Tuy nhiên, hàm lượng NH
3
ở nghiệm thức 1
dao động từ 0,00 mg/l đến 0,05 mg/L và từ 0,00 mg/L đến 0,05 mg/L ở nghiệm thức 2 và
thấp hơn mức nguy hiểm cho tôm là 0,1mg/L (Whetston et al., 2002).
3.1.7 Nitrite (NO
2
-
)
Nitrite là dạng đạm có độc tính đối với thủy sinh vật, ở các thủy vực có hàm lượng Ca
2+

và Cl
-
có khuynh hướng làm giảm tính độc của nitrite (Preedalump abutt et al., 1989).
Nồng độ NO
2
-
ở nghiệm thức 1 dao động từ 0,003 mg/L đến 1,646 mg/L và nghiệm thức
2 từ 0,012 mg/L đến 1,435 mg/L. Theo Chen và Chin (1988) nồng độ an toàn của NO
2
-

đối với hậu ấu trùng tôm sú 4,5 mg/L nên mặc dù ở cuối giai đoạn nuôi nồng độ NO
2
-
ở
cả hai nghiệm thức tăng nhanh nhưng tối đa không quá 1,7 mg/L nên không ảnh hưởng
đến tôm nuôi. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý đến sự tăng nhanh và đột ngột của NO
2
-
trong hệ
thống ở cuối vụ nuôi, nếu không sẽ ảnh hưởng lớn đến tôm.
3.1.8 Nitrate (NO
3
-
)
Hàm lượng NO
3
-
trong nghiệm thức 1 dao động từ 0,007 mg/L đến 1,510 mg/L và từ
0,007 đến 1,575 mg/L ở nghiệm thức 2. NO

3
-
ở cả 2 nghiệm thức trong thí nghiệm đều
thấp hơn khoảng thích hợp trong ao nuôi là từ 0,2-10 mg/L (Boyd, 1998). Hàm lượng
NO
3
-
trong ao ít biến động ở đầu vụ nuôi và tăng đột ngột ở cuối vụ nuôi và đạt gần đến
1,6 mg/L ở cả hai nghiệm thức. Trong thí nghiệm này, khối lượng thức ăn công nghiệp
được cung cấp nhiều ở cuối giai đoạn nuôi trong khi mật độ tảo trong ao thì không cao
nên kết quả cho thấy NO
3
-
tăng nhanh ở cuối giai đoạn thí nghiệm.
3.1.9 Tổng đạm Kjeldahl (TKN)
Nồng độ TKN ở nghiệm thức 1 dao động từ 1,9 mg/L đến 18,7 mg/L và ở nghiệm thức 2
từ 1,8 mg/L đến 17,7 mg/L. Hàm lượng TKN ở cả hai nghiệm thức đều tăng và có giá trị
cao ở cuối vụ nuôi. Kết quả thí nghiệm cao hơn kết quả nghiên cứu của Tạ Văn Phương
(2006) vào mùa mưa là từ 1,4-2,9 mg/L, nhưng lại phù hợp với kết quả vào mùa nắng là
1,1-6,2 mg/L và cao hơn nhiều với kết quả thí nghiệm nuôi tôm sú kết hợp của Trương
Quốc Phú et al. (2007). Có nghĩa là đối với ao nuôi tôm thâm canh hàm lượng TKN cao ở
gi ai đoạn cuối, nếu không quản lý chất lượng nước tốt sẽ dễ tạo nên hiện tượng phú
dưỡng và ô nhiễm trong ao nuôi.
3.1.10 PO
4
3-

Nồng độ PO
4
3-

ở cả hai nghiệm thức có giá trị thấp trong suốt vụ nuôi. Nghiệm thức 1 dao
động từ 0,013 mg/L đến 0,140 mg/L và từ 0,011 mg/L đến 0,143 mg/L đối với nghiệm
thức thứ 2. Theo Boyd (1998), PO
4
3-
có thể bị nền đáy ao hấp thu, đặc biệt đối với những
nền đáy chứa nhiều axit hữu cơ hay CaCO
3
dễ dàng hấp thu mạnh các muối
orthophophate hòa tan trong nước. Trong quá trình nuôi tôm thí nghiệm để tăng độ kiềm
và ổn định pH thì vôi đã được bón thường xuyên nên có thể sự biến động PO
4
3-
trong thí
nghiệm là do sự kết tủa thành dạng Ca
3
(PO
4
)
2
và sự hấp thu của nền đáy. Hệ quả của quá
trình này là nồng độ PO
4
3-
trong nước ao nuôi nằm trong khoảng thích hợp cho ao nuôi.