Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu mô phỏng quá trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng chủ yếu tác động đến môi trường ao nuôi cá Tra Việt Nam

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS.TS Đặng Xuân Hiển và
PGS.TS Trần Văn Nhân đã tận tình hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ trong quá trình học
tập và nghiên cứu thực hiện luận án.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Ban Lãnh đạo Viện, các Thầy, Cô giáo,
các anh chị và các bạn tại Viện Khoa học và Công nghệ môi trường – Trường Đại học
Bách Khoa Hà Nội đã hỗ trợ, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian học tập và
làm việc tại Trường.
Tác giả cũng bày tỏ lòng biết ơn tới Liên minh Châu Âu (EU) – Chương trình
SwitchAsia đã hỗ trợ một phần kinh phí cho các nghiên cứu thực địa tại các ao nuôi
trong khuôn khổ dự án “Xây dựng chuỗi cung ứng cá tra bền vững ở Việt Nam –SUPA“
và cảm ơn các đồng nghiệp trong dự án đã hỗ trợ tác giả thực hiện các nghiên cứu này.
Để có những số liệu phục vụ q trình nghiên cứu, tác giả xin được bày tỏ sự quan tâm
giúp đỡ của Ban Lãnh đạo, các Thầy Cô và các anh chị nghiên cứu viên Khoa Thủy sản
– Trường Đại học Cần Thơ đã tạo mọi điều kiện về thời gian, thiết bị phân tích.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bạn bè đã khuyến khích, động
viên, chia sẻ trong suốt thời gian nghiên cứu luận án này.

Trang | 1


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, tất cả các số liệu, kết quả nêu trong luận án này là trung thực
và chưa ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác
Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2022
Tác giả

Lê Xuân Thịnh

Trang | 2

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................1 
LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................2 
MỤC LỤC ......................................................................................................................3 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................7 
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH....................................................................................9 
DANH MỤC CÁC BẢNG...........................................................................................11 
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................12 
1.  Đặt vấn đề .................................................................................................................... 12 
2.  Mục đích nghiên cứu .................................................................................................. 14 
3.  Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................. 14 
3.1 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................ 14 
3.2 Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................... 14 
3.3 Nội dung nghiên cứu ................................................................................................. 14 
4.  Các đóng góp của luận án .......................................................................................... 15 
5.  Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................... 15 

Chương 1. TỔNG QUAN............................................................................................16 
1.1  Tổng quan về cá Tra ................................................................................................... 16 
1.1.1 Phân loại .................................................................................................................. 16 
1.1.2 Đặc điểm hình thái .................................................................................................. 16 
1.1.3 Đặc điểm phân bố .................................................................................................... 17 
1.1.4 Đặc điểm sinh trưởng.............................................................................................. 17 
1.1.5 Dinh dưỡng và thức ăn cá Tra ............................................................................... 17 
1.1.5.1 Cân bằng dinh dưỡng trong ao nuôi ................................................................. 17 
1.1.5.2 Dinh dưỡng và thức ăn cá Tra .......................................................................... 19 
1.1.6. Các chế độ nuôi ...................................................................................................... 21 
1.1.6.1 Quản lý thức ăn ................................................................................................. 21 
1.1.6.2 Quản lý chất lượng nước ................................................................................... 21 

1.1.6.3 Phòng trị bệnh ................................................................................................... 22 
1.1.7 Thu hoạch cá Tra .................................................................................................... 22 
1.2. Các vấn đề môi trường trong ao nuôi cá Tra ............................................................ 22 
1.2.1 Các thông số thủy lý ................................................................................................ 22 
1.2.1.1 Nhiệt độ.............................................................................................................. 22 
1.2.1.2 Độ đục................................................................................................................ 23 
1.2.1.3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) .............................................................................. 23 
1.2.1.4 Màu nước ........................................................................................................... 24 
1.2.2 Các thông số thủy hóa trong ao ni ..................................................................... 24 
1.2.2.1 pH ...................................................................................................................... 24 
1.2.2.2 Oxy hịa tan ........................................................................................................ 25 
1.2.2.3 Tổng nitơ amơn .................................................................................................. 26 
1.2.2.4 Nitrit................................................................................................................... 26 
1.2.2.5 Nitrat .................................................................................................................. 27 

Trang | 3


1.2.2.6 Tổng đạm ........................................................................................................... 27 
1.2.2.7 PO43- .................................................................................................................. 27 
1.2.2.8 Tổng phốt pho .................................................................................................... 28 
1.2.2.9 Hydro Sunfit (H2S) ............................................................................................. 28 
1.2.3 Tính chất của bùn đáy ao nuôi cá Tra ................................................................... 28 
1.2.3.1 pH bùn đáy......................................................................................................... 28 
1.2.3.2 Độ dẫn điện ....................................................................................................... 28 
1.2.3.3 Nồng độ chất hữu cơ.......................................................................................... 29 
1.2.3.4 Tổng nitơ (TN) ................................................................................................... 29 
1.2.3.5 Tổng phốt pho (TP)............................................................................................ 29 
1.2.3.6 Kali (K) .............................................................................................................. 29 
1.2.3.7 Biến động nồng độ Ca và Mg (mg/kg) ............................................................... 29 

1.2.3.8 Nồng độ các nguyên tố vi lượng – kim loại nặng .............................................. 30 
1.2.4 Tảo và các chất hữu cơ trong ao ............................................................................ 31 
1.2.4.1 Chất hữu cơ ....................................................................................................... 31 
1.2.4.2 Tảo ..................................................................................................................... 31 
1.2.5 Các chu trình sinh học trong ao ............................................................................. 32 
1.2.5.1 Chu trình nitơ .................................................................................................... 32 
1.2.5.2 Chu trình phốt pho ............................................................................................. 34 
1.2.5.3 Chu trình các bon .............................................................................................. 35 
1.2.6 Các q trình chuyển hóa trong bùn đáy ao.......................................................... 36 
1.3 Enzyme trong thức ăn thủy sản ................................................................................... 37 
1.3.1 Vai trò và tác dụng của enzyme phytase trong thức ăn thủy sản .......................... 37 
1.3.2 Các nghiên cứu ứng dụng của enzyme phytase trong nuôi trồng thủy sản ......... 38 
1.4. Mơ hình và mơ hình hóa.............................................................................................. 39 
1.4.1. Mơ hình hóa trong nghiên cứu mơi trường .......................................................... 40 
1.4.2. Các thành phần trong q trình mơ hình hóa mơi trường .................................. 41 
1.4.3 Mơ hình hóa chất lượng mơi trường nước ao, hồ ................................................. 42 
1.4.3.1 Các tính chất đặc trưng của hồ ......................................................................... 42 
1.4.3.2 Các quá trình chuyển đổi vật chất trong hồ ...................................................... 43 
1.4.4 Các nghiên cứu về mô phỏng mơ hình lưới thức ăn ............................................. 46 
1.4.4.1 Giới thiệu chung mơ hình lưới thức ăn.............................................................. 46 
1.4.4.2 Tính tốn, mơ phỏng các mối quan hệ trong lưới thức ăn trong ao ni cá ..... 51 
1.4.5 Một số mơ hình được nghiên cứu trên thế giới ..................................................... 57 
1.4.5.1 Mơ hình PCLake nghiên cứu về hiện tượng phú dưỡng trong hồ nông ............ 57 
1.4.5.2 Nghiên cứu về mơ hình hóa chu trình photpho gây phú dưỡng hồ Loosdrecht 60 
1.4.5.3 Nghiên cứu mô hình động lực dinh dưỡng trong ao ni cá bán thâm canh .... 62 
1.4.5.4 Nghiên cứu mơ hình phú dưỡng hồ Washington ............................................... 63 
1.4.5.5 Mô phỏng các chất dinh dưỡng và động học của thực vật phù du trong hồ Bắc
Mỹ .................................................................................................................................. 66 
1.4.5.6 Các nghiên cứu về xây dựng mô hình mơ phỏng trong ni trồng thủy sản ở
Việt Nam ........................................................................................................................ 67 

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, THÍ NGHIỆM ...........................70 

Trang | 4


2.1 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 70 
2.2 Thí nghiệm, thu mẫu và phân tích các thơng số mơi trường ao ni ...................... 71 
2.2.1. Bố trí thí nghiệm .................................................................................................... 71 
2.2.2 Phương pháp thu mẫu và phân tích ....................................................................... 72 
2.2.2.1 Đánh giá hiệu quả sử dụng thức ăn................................................................... 72 
2.2.2.2 Phương pháp thu mẫu và phân tích ................................................................... 73 
2.3 Thiết lập mơ hình .......................................................................................................... 75 
2.3.1 Cơ sở thiết lập các phương trình ............................................................................ 75 
2.3.1.1 Mơ hình các q trình sinh học trong đầm hồ và đầm hồ nuôi cá Tra ............. 75 
2.3.1.2. Mô hình hóa sự phát triển của cá Tra .............................................................. 75 
2.3.2 Mơ hình khái niệm ao ni cá Tra......................................................................... 76 
2.3.2.1 Các giả thiết của mơ hình .................................................................................. 76 
2.3.2.2 Mơ hình khái niệm ............................................................................................. 77 
2.3.2.3 Ma trận tác động tương hỗ ................................................................................ 78 
2.3.2.4 Cơ sở thiết lập mối quan hệ toán học giữa các cấu tử và các quá trình sinh học
xảy ra trong ao nuôi ...................................................................................................... 80 
2.3.3 Xây dựng các phương trình tốn học..................................................................... 81 
2.3.3.1 Phương trình sự phát triển của cá trong hồ nuôi cá Tra .................................. 81 
2.3.3.2 Các phương trình tính tốn các thơng số mơi trường ....................................... 86 
2.3.4 Giải hệ phương trình vi phân ................................................................................. 95 
2.3.5 Giải bằng phương pháp số trên cơ sở ngơn ngữ máy tính .................................... 95 
2.4. Phương pháp phân tích độ nhạy và hiệu chỉnh mơ hình ......................................... 98 
2.4.1 Phân tích độ nhạy ................................................................................................... 98 
2.4.2 Hiệu chỉnh ............................................................................................................... 99 

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................100 
3.1. Ảnh hưởng của enzyme phytase đến môi trường trong ao nuôi............................ 100 
3.1.1 Biến động nhiệt độ, pH, DO giữa đối chứng và thí nghiệm................................ 100 
3.1.2 Biến động của BOD và COD ................................................................................ 101 
3.1.3 Biến động của TSS ................................................................................................ 102 
3.1.4 Biến động của TAN, NH3 và NH4+ ....................................................................... 102 
3.1.5 Biến động N-NO2-, N-NO3- ................................................................................... 104 
3.1.6 Biến động P-PO43- và TP ....................................................................................... 105 
3.1.7 Biến động TN, TP bùn đáy ao .............................................................................. 106 
3.1.8 Đánh giá ảnh hưởng của bổ sung enzym phytase lên hiệu quả sử dụng thức ăn và
môi trường ao nuôi cá Tra ............................................................................................. 107 
3.1.8.1 Đánh giá tốc độ tăng trưởng, tỉ lệ sống và hiệu quả sử dụng thức ăn của cá Tra
ở thí nghiệm ................................................................................................................. 107 
3.1.8.2 Hiệu quả của bổ sung enzyme phytase lên môi trường ................................... 108 
3.2. Số liệu chạy mơ hình .................................................................................................. 108 
3.3. Kết quả phân tích độ nhạy và hiệu chỉnh mơ hình ................................................. 109 
3.3.1 Phân tích độ nhạy ................................................................................................. 109 
3.3.2 Hiệu chỉnh ............................................................................................................. 111 
3.4. Mơ phỏng q trình phát triển động thực vật phù du trong ao cá ....................... 112 

Trang | 5


3.5. Mơ phỏng q trình phát triển và chuyển hóa các chất dinh dưỡng chủ yếu trong
ao ……………………………………………………………………………………….115 
3.5.1 Quá trình phát triển của cá................................................................................... 115 
3.5.1.1 Quá trình phát triển của cá tại ao nuôi thực địa ............................................. 115 
3.5.1.2 Mô phỏng q trình phát triển của cá trong ao ni ...................................... 116 
3.5.2 Ơxy hịa tan............................................................................................................ 117 

3.5.2.1 Biến động ơxy hịa tan trong ao nuôi thực địa ................................................ 117 
3.5.2.2 Mô phỏng quá trình biến thiên của ơxy trong ao ni .................................... 119 
3.5.3 Phốt pho ................................................................................................................. 120 
3.5.4 Nitơ......................................................................................................................... 122 
3.5.5 Tổng nitơ và tổng phốt pho trong cột nước.......................................................... 124 
3.5.5.1 Tổng nitơ và tổng phốt pho trong cột nước trong ao nuôi thực địa ................ 124 
3.5.5.2 Mô phỏng tổng nitơ và tổng phốt pho trong cột nước trong ao nuôi cá Tra .. 126 
3.5.6 Tổng nitơ và tổng phốt pho trong bùn lắng ......................................................... 127 
3.6.6.1 Tổng nitơ và tổng phốt pho trong bùn lắng ao nuôi thực địa.......................... 127 
3.6.6.2 Mô phỏng Tổng nitơ và tổng phốt pho trong bùn lắng trong ao nuôi thực địa
..................................................................................................................................... 129 

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................134 
Kết luận .............................................................................................................................. 134 
Kiến nghị ............................................................................................................................ 135 

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................136 
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ..................146 
PHỤ LỤC ...................................................................................................................147 
Phụ lục 1. SỐ LIỆU MÔI TRƯỜNG AO NUÔI CÁ TRA Ở VIỆT NAM .................. 147 
Phụ lục 2. MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM AO NI THỰC ĐỊA ................... 151 
Phụ lục 3. MỘT SỐ HÌNH ẢNH GIAO DIỆN KẾT QUẢ CHẠY MƠ HÌNH ........... 152 
Phụ lục 4. BẢNG GIÁ TRỊ THAM SỐ VÀ CODE SỐ ................................................. 153 

Trang | 6


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ASEAN
BOD

BTNMT
C
COD
COP
CT
ĐBSCL
ĐBSH
DM
DO
DOC
DON
DOP
DVPD
DWG
EC
ET
EU
FCR
FIXN
FOX
FQ
GAP
HUFA
IN
IP
MSE
N
NPU
NTU
O

OC
OSS
P
P:E
PER
PHR
POC
PON
QCVN
RMSE
SDA
SEDP
SOD

Hiệp hội các quốc gia Đơng Nam Á
Nhu cầu ơxy sinh hóa
Bộ Tài ngun và Mơi trường
Các bon
Nhu cầu ơxy hóa học
Thơng số của độ dốc đường cong oxy
Nghiệm thức đối chứng (Control Treatment)
Đồng bằng sông Cửu Long
Đồng bằng sông Hồng
Vật chất khơ (Dry Matter)
Ơxy hịa tan
Các bon hữu cơ hịa tan (Dissolve Organic Carbon)
Nitơ hữu cơ hòa tan (Dissolve Organic Nitrogen)
Phốt pho hữu cơ hòa tan (Dissolve Organic Phosphorous)
Động vật phù du
Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối (Daily Weight Gain)

Độ dẫn điện
Nghiệm thức thí nghiệm (Experiment Treatment)
Liên minh Châu Âu (European Union)
Hệ số chuyển đổi thức ăn (Food Convertion Rate)
Tỉ lệ Nitơ cố định do thực vật phù du
Hàm số của tỉ lệ chết các vi sinh vật
Chất lượng thức ăn (Food Quality)
Thực hành nuôi trồng thủy sản tốt (Good Aquaculture Practises)
Axit béo khơng bão hịa (Highly unsaturated fatty acids)
Ni tơ vơ cơ
Phốt pho vơ cơ
Sai số bình phương trung bình (Mean Square Error)
Ni tơ
Hệ số sử dụng Prôtein (Net Protein Utilization)
Đơn vị đo độ đục khuyếch tán (Nephelometric Turbidity Units)
Ôxy
Các bon hữu cơ (Organic Carbon)
Vật chất hữu cơ lơ lửng (Organic Suspended Solid)
Phốt pho
Tỉ lệ chuyển đổi protein thành năng lượng (Ratio of dietary protein
to energy)
Hiệu quả sử dụng protein (Protein Efficiency Ratio)
Tỉ lệ tích lũy phốt pho
Các bon hữu cơ dạng hạt (Particulate Organic Carbon)
Ni tơ hữu cơ dạng hạt (Particulate Organic Nitrogen)
Quy chuẩn Việt Nam
Sai số trung bình bình phương gốc (Root Mean Square Error)
Tác dụng động lực đặc hiệu của thức ăn (Specific Dynamic Action)
Tỉ lệ lắng chìm tối đa của phốt pho (Sedimentation parameter of
phosphorus)

Tổng nhu cầu ôxy (Sum of potential oxygen-demanding processes)
Trang | 7


SS
TAN
TCVN
TDS
TN
TP
TSS
TVPD
UIA
VASEP

Chất rắn lơ lửng (Suspended Solid)
Tổng đạm amôn
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solid)
Tổng nitơ (Total Nitrogen)
Tổng phốt pho (Total Photphorous)
Tổng chất rắn lơ lửng
Thực vật phù du
Amoni dạng liên kết (chưa ion hóa) (Unionized Ammonia)
Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam

Trang | 8


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) ................................................................. 16 
Hình 1.2. Chu trình Nitơ trong ao ni cá ................................................................................ 33 
Hình 1.3. Chu trình phốt pho trong ao ni cá ......................................................................... 34 
Hình 1.4. Chu trình các bon trong ao ni ............................................................................... 36 
Hình 1.5. Trao đổi cation giữa các phần tử đất và nước........................................................... 36 
Hình 1.6. Mối liên hệ giữa môi trường, sinh thái, quản lý và công nghệ môi trường. ............. 41 
Hình 1.7. Chu trình nitơ trong nước ......................................................................................... 44 
Hình 1.8. Chu trình phốt pho trong nước ................................................................................. 44 
Hình 1.9. Chu trình của thực vật phù du trong nước ................................................................ 45 
Hình 1.10. Chu trình của động vật phù du trong nước ............................................................. 45 
Hình 1.11. Sơ đồ chuỗi thức ăn hồ Ontario .............................................................................. 47 
Hình 1.12. Kết quả mơ phỏng chuỗi thức ăn từ q trình phân tích số liệu ............................. 48 
Hình 1.13. Sơ đồ mơ hình cấu trúc dinh dưỡng động vật thủy sinh ......................................... 49 
Hình 1.14. Mơ hình dinh dưỡng hồ sinh thái Kelavarapalli. .................................................... 51 
Hình 1.15. Mơ hình khái niệm mối tương quan các chất dinh dưỡng trong ao ni................ 52 
Hình 1.16. Chu trình vật chất trong ao cá................................................................................. 53 
Hình 1.17. Cung cấp và thiêu thụ ơxy trong ao cá ................................................................... 54 
Hình 1.18. Cấu trúc mơ hình PCLake. ..................................................................................... 58 
Hình 1.19. Tổng quan về đầu vào và đầu ra của PCLake......................................................... 59 
Hình 1.20. Chu trình cacbon (a) và Chu trình Photpho (b). ..................................................... 61 
Hình 1.21. Sơ đồ cấu trúc hồ, bao gồm của hai phần không gian (epilimnion và hypolimnion).
.................................................................................................................................................. 64 
Hình 1.22. (a-d) Mơ hình các chu trình dinh dưỡng trong hồ Washington .............................. 65 
Hình 2.1. Sơ đồ quá trình nghiên cứu ....................................................................................... 70 
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm, thu mẫu phân tích mơi trường ........................................... 71 
Hình 2.3. Mơ hình cấu trúc diễn ra trong ao ni cá Tra ......................................................... 75 
Hình 2.4. Các q trình sinh học diễn ra trong ao ni cá Tra ................................................. 76 
Hình 2.5. Mơ hình khái niệm các q trình sinh hóa xảy ra trong ao ni cá Tra ................... 78 
Hình 2.5. Giao diện Matlab ...................................................................................................... 96 
Hình 2.6. Sơ đồ khối thuật tốn Runge Kutta bậc 4 giải hệ phương trình vi phân .................. 97 

Hình 3.1. Biến động DO trong ao ni cá Tra ở các thời gian khác nhau ............................. 100 
Hình 3.2. Biến động COD trong ao nuôi cá Tra ở các thời gian khác nhau ........................... 101 
Hình 3.3. Giá trị BOD trong ao nuôi cá Tra ở các thời gian khác nhau ................................. 102 
Hình 3.4. Hàm lượng của TSS trong ao nuôi cá Tra ở các thời gian khác nhau .................... 102 
Hình 3.5. Dao động của TAN trong ao ni cá Tra ở các thời gian khác nhau ..................... 103 
Hình 3.6a. Giá trị của NH3 trong ao nuôi cá Tra ở các thời gian khác nhau .......................... 103 
Hình 3.6b. Hàm lượng của NH4+ trong ao nuôi cá Tra ở các thời gian khác nhau ................ 103 
Hình 3.7. Giá trị N-NO2- trong ao nuôi cá Tra ở các thời gian khác nhau ............................. 104 
Hình 3.8. Biến động N-NO3- trong ao ni cá Tra ở các thời gian khác nhau ....................... 104 
Hình 3.9. Dao động PO43- trong ao nuôi cá Tra ở các thời gian khác nhau ........................... 105 
Hình 3.10. Giá trị TP trong ao nuôi cá Tra ở các thời gian khác nhau ................................... 106 
Hình 3.11. Biến động TP trong bùn ao cá Tra ở các thời gian khác nhau.............................. 106 

Trang | 9


Hình 3.12. Hàm lượng TN trong bùn ao cá Tra ở các thời gian khác nhau ........................... 107 
Hình 3.13. Biểu đồ thể hiện sai số cục bộ của các tham số đối với các biến dinh dưỡng trong
ao nuôi. ................................................................................................................................... 110 
Hình 3.14. Mơ phỏng q trình phát triển động thực vật phù du ở 28oC trong ao cá. ........... 113 
Hình 3.15. Mơ phỏng q trình phát triển động thực vật phù du ở 30oC trong ao cá. ........... 114 
Hình 3.16. Tổng số lượng cá phát triển theo thời gian trong ao ni..................................... 115 
Hình 3.17. Khối lượng cá phát triển theo thời gian trong ao ni.......................................... 115 
Hình 3.18. Đồ thị mơ phỏng sự phát triển của cá tại các thời gian khác nhau ....................... 117 
Hình 3.19. Biến thiên nồng độ DO trong ao ni qua thời gian ............................................ 118 
Hình 3.20. Đồ thị kết quả mô phỏng biến thiên của DO trong ao ni cá tại các thời gian khác
nhau ........................................................................................................................................ 119 
Hình 3.21. Đồ thị hiệu chỉnh PO43- trong ao nuôi cá theo thời gian....................................... 120 
Hình 3.22. Đồ thị hiệu chỉnh TP trong ao ni cá theo thời gian........................................... 121 
Hình 3.23. Đồ thị hiệu chỉnh NO3- trong ao nuôi cá theo thời gian ....................................... 122 

Hình 3.24. Đồ thị hiệu chỉnh NH4+ trong ao ni cá theo thời gian ....................................... 123 
Hình 3.25. Đồ thị hiệu chỉnh TN trong ao nuôi cá theo thời gian .......................................... 123 
Hình 3.26. Đồ thị biểu thị giá trị tổng N trong cột nước theo thời gian trong ao ni cá ...... 125 
Hình 3.27. Đồ thị biểu thị giá trị tổng P trong cột nước theo thời gian trong ao ni cá ....... 126 
Hình 3.28. Đồ thị mơ phỏng TN (trái) và TP (phải) trong cột nước theo thời gian trong ao
ni cá .................................................................................................................................... 127 
Hình 3.29. Đồ thị thể hiện tổng N (TN) trong bùn lắng ......................................................... 128 
Hình 3.30. Đồ thị thể hiện tổng P (TP) trong bùn lắng .......................................................... 129 
Hình 3.31. Đồ thị mơ phỏng TN (trái) và TP (phải) trong bùn lắng ...................................... 130 

Trang | 10


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Nhu cầu chất đạm của một số loài cá da trơn .......................................................... 20 
Bảng 1.2. Nhu cầu protein tiêu hóa và tỉ lệ P/E cho cá Tra ở các kích cỡ khác nhau .............. 20 
Bảng 1.3. Nồng độ các nguyên tố vi lượng, kim loại nặng trong bùn đáy ao nuôi cá Tra ....... 30 
Bảng 1.4. Phân loại mơ hình hồ ............................................................................................... 43 
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng của thức ăn 28% và 22% đạm ........................................... 71 
Bảng 2.2. Phương pháp phân tích các thơng số mơi trường ao nuôi cá Tra ............................. 74 
Bảng 2.3. Ma trận tác động tương hỗ giữa tảo, cá với các chất dinh dưỡng có trong nước hồ 78 
Bảng 2.4. Ma trận tương hỗ giữa các chất dinh dưỡng đối với cá ........................................... 79 
Bảng 2.5. Ma trận liên đới của hệ phương trình tốn. .............................................................. 86 
Bảng 2.6. Các phương trình mơ phỏng..................................................................................... 98 
Bảng 2.7. Tham số sử dụng trong mơ hình .............................................................................. 98 
Bảng 3.1. Số liệu môi trường nước ban đầu tại thời điểm t=0 của mơ hình .......................... 108 
Bảng 3.2. Kết quả các tham số mơ hình có độ nhạy lớn nhất. ............................................... 109 
Bảng 3.3. Kết quả các tham số mô hình có độ nhạy bé nhất. ................................................. 110 
Bảng 3.4. Bản giá trị các tham số mơ hình có độ nhạy lớn nhất sau hiệu chỉnh .................... 111 
Bảng 3.5. Số lượng cá theo thời gian trong ao nuôi (con) ...................................................... 116 

Bảng 3.6. Khối lượng cá theo thời gian trong ao nuôi (kg) .................................................... 116 
Bảng 3.7. Số liệu kết quả mơ hình mô phỏng số lượng cá trong ao nuôi (con) ..................... 117 
Bảng 3.8. Kết quả hiệu chỉnh nồng độ DO trong ao nuôi cá ở các thời gian khác nhau ........ 119 
Bảng 3.9. Kết quả hiệu chỉnh giá trị PO43- trong ao nuôi cá ở các thời gian khác nhau ........ 121 
Bảng 3.10. Kết quả hiệu chỉnh giá trị TP trong ao nuôi cá ở các thời gian khác nhau .......... 121 
Bảng 3.11. Kết quả hiệu chỉnh giá trị NO3- trong ao nuôi cá ở các thời gian khác nhau ....... 122 
Bảng 3.12. Kết quả hiệu chỉnh giá trị NH4+ trong ao nuôi cá ở các thời gian khác nhau ...... 123 
Bảng 3.13. Kết quả hiệu chỉnh giá trị TN trong ao nuôi cá ở các thời gian khác nhau .......... 124 
Bảng 3.14. Nồng độ tổng ni tơ trong cột nước (mg/L) ........................................................... 125 
Bảng 3.15. Nồng độ tổng phốt pho trong cột nước (mg/L) .................................................... 125 
Bảng 3.16. Kết quả mô phỏng TN và TP trong cột nước theo thời gian trong ao nuôi cá ..... 126 
Bảng 3.17. Hàm lượng Ni tơ trong bùn lắng (mg/L) .............................................................. 128 
Bảng 3.18. Hàm lượng Phốt pho trong bùn lắng (mg/L)........................................................ 128 
Bảng 3.19. Kết quả mô phỏng TN và TP trong bùn lắng ....................................................... 129 

Trang | 11


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) là loài cá nước ngọt phân bố ở sông Cửu Long,
sông Chaopraya và có thể các lưu vực Mekong ở Campuchia, Lào, Thái Lan và Việt
Nam, cùng với các lưu vực sông Ayeyawady (My-an-ma), trong phạm vi 19 °N đến 8
°N, có nhiều tên tiếng Anh phổ biến bao gồm Cá Tra, cá da trơn, và cá da trơn sọc. Nó
được gọi là 'Pa sooai' và 'Pa sooai khaeo tại Lào, Pla Sawai tại Thái Lan, Pra' và 'Trey
pra Khmer và tiếng Việt là cá Tra.
Cá Tra giai đoạn con giống có hai sọc màu đen hai bên cơ quan đường bên. Chúng có
màu trắng sáng óng ánh. Tuy nhiên cá trưởng thành khơng có sọc hai bên, thân có màu
xám nhạt, lưng màu xám đen, bụng hơi bạc, vây lưng và vây bụng xám đen, cuối vây
đuôi hơi đỏ, thân dài, dẹp ngang, đầu nhỏ vừa phải, mắt tương đối to, có 2 đơi râu dài.

Vây lưng và vây ngực có gai cứng, mang răng cưa mặt sau. Ở Campuchia, tỷ lệ cá Tra
thả ni chiếm 98 % trong 3 lồi thuộc họ cá Tra, chỉ có 2 % là cá ba sa và cá vồ đém,
sản lượng cá Tra nuôi chiếm một nửa tổng sản lượng các lồi cá ni. Một số nước trong
khu vực như Thái Lan, Malaysia, Indonesia đã ni cá Tra với các mơ hình chun canh,
ni ghép và kết hợp có hiệu quả từ những thập niên 70 – 80.
Nghiên cứu đặc điểm sinh học của cá Tra cho thấy đây là lồi có nhiều ưu điểm mà
những lồi cá khác khơng có được như: phổ dinh dưỡng rộng, tăng trưởng nhanh, đặc
biệt là khả năng thích nghi của cá Tra rất tốt với điều kiện mơi trường ni khắc nghiệt
như: cá có khả năng chịu đựng được với điều kiện pH nước biến động, hàm lượng dưỡng
khí trong ao ni thấp, hàm lượng ammonia, COD và H2S tăng cao và cuối cùng là năng
suất cá thương phẩm thu được sau một chu kỳ nuôi thường đạt rất cao (250 – 300
tấn/ha)…đã góp phần quan trọng trong việc tăng nhanh sản lượng thu hoạch qua các
năm sản xuất.
Trong nhiều năm qua, nhờ những ưu ái mà thiên nhiên ban tặng, nghề nuôi cá Tra và cá
ba sa (Pangasius bocourti) là những lồi cá có giá trị xuất khẩu cao và là một trong
những đối tượng nuôi trồng thủy sản đang được phát triển với tốc độ nhanh tại các tỉnh
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) bao gồm An Giang, Đồng Tháp, Tiền Giang, Cần
Thơ, Vĩnh Long, Bến Tre, Hậu Giang, Sóc Trăng, Trà Vinh, Kiên Giang với tổng diện
tích canh tác 5.400 ha (2018) và dự kiến sẽ tăng lên tới 7.600 – 7.800 ha vào năm 2020.
Các tỉnh Cần Thơ, An Giang và Đồng Tháp là những vùng nuôi lớn nhất ở ĐBSCL
chiếm hơn 75% tổng sản lượng cá Tra của cả nước. Theo Bộ NN và PTNT năm 2019,
tổng diện tích ni cá Tra ở ĐBSCL ước đạt 6.600 ha tăng 22,2% so với năm 2018 sản
lượng đạt 1,42 triệu tấn (Báo cáo kết quả sản xuất thủy sản năm 2019 – Bộ NNPTNT).
Theo Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP), năm 2019, Việt Nam
xuất khẩu cá Tra sang 131 thị trường trong đó có 8 thị trường chính gồm: Trung Quốc
– Hồng Kông, Mỹ, EU, ASEAN, Mexico, Brazil, Colombia và Nhật Bản đạt 1,61 tỷ
USD [1].
Có thể thấy được ngành sản xuất và chế biến xuất khẩu cá Tra có tầm quan trọng rất lớn
đối với sự phát triển của đất nước: Vùng đồng bằng sông Mekong chiếm 12% tổng diện
tích và chiếm khoảng 80% lượng sản xuất thủy sản của cả nước. Trong số 17,4 triệu

người sống ở vùng châu thổ sơng Mekong, có đến 10,3 triệu người đang ở độ tuổi lao
động. Theo thống kê từ năm 2003, có 553.900 người làm việc trong lĩnh vực ni trồng
thủy sản sơ cấp và 1,3 triệu người cịn lại làm trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản thứ

Trang | 12


cấp. Tuy nhiên vào năm 2008, tổng nguồn nhân lực trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản
đã mở rộng lên tới 3,5 triệu người. Sự mở rộng nhanh chóng nguồn nhân lưc này nghĩa
là ngày càng cần có nhiều người để làm các công việc cả sơ cấp và thứ cấp.
Sự phát triển nhanh chóng này lại dấy lên mối quan tâm từ người tiêu dùng, nhà sản
xuất, các tổ chức phi chính phủ, các cơ quan nhà nước về các ảnh hưởng tiêu cực về mặt
môi trường và xã hội như ô nhiễm nguồn nước gây ra bởi chất thải, thức ăn dư thừa, cá
chết và hóa chất của các trang trại nuôi và các cơ sở chế biến cá Tra [2].
Với lượng chất thải lớn và nồng độ các chất ô nhiễm khá cao, chất thải từ ao nuôi cá Tra
đã và đang ảnh hưởng tới không chỉ với mơi trường xung quanh mà cịn đối với ngành
thủy sản (sức khỏe của cá, các vấn đề lâu dài về sản lượng). Lượng nước thải ra khi sản
xuất 1 tấn cá Tra thành phẩm là 4.023m3 nước, trong đó, lượng nước lấy từ sơng chiếm
63%, từ kênh chính chiếm 19% và từ ruộng hay vườn là 11%. Trung bình phải sử dụng
450 - 480 tấn thức ăn để nuôi 300 tấn cá thành phẩm, tuy nhiên, chỉ khoảng 75% lượng
thức ăn này được cá sử dụng, phần còn lại là thức ăn thừa, thối rữa lắng đọng xuống đáy
ao (nuôi ao đất) hoặc các con sông [3].
Theo [4], với ao ni đạt năng suất 300 tấn/ha/vụ thì mỗi vụ nuôi sẽ thải ra môi trường
khoảng 2.677 tấn bùn ướt (tương đương 937 tấn bùn khô) và 77.930 m3 nước thải. Lượng
chất thải này thải trực tiếp ra môi trường gây suy giảm chất lượng môi trường nước, ô
nhiễm môi trường, phát sinh dịch bệnh, từ đó làm giảm tính bền vững của nghề ni cá
Tra. Q trình tích lũy và thải chất dinh dưỡng trong ao nuôi cá Tra cho thấy, khi cho
cá ăn 100% lượng thức ăn công nghiệp thì lượng vật chất dinh dưỡng mà cá tích lũy
được trong cơ thịt chỉ chiếm khoảng 37,5%, trong đó vật chất khơ: nitơ, phốt pho tích
lũy trong cá chiếm lần lượt là 32,6%; 42,7%; 29,8%. Trong khi vật chất khô thải ra môi

trường chiếm đến 67,4% (5% trong nước, 45,63% trong bùn đáy và 16,74% mất đi do
bay hơi hoặc thẩm thấu). Điều này đã dẫn đến sự tích lũy hàm lượng dinh dưỡng trong
bùn tăng cao, hàm lượng hữu cơ chiếm khoảng 10,5 - 11,7% [4], TN (tổng đạm) chiếm
khoảng 0,5% và TP (tổng lân) chiếm khoảng 0,22% [5].
Ni cá Tra là q trình bao gồm đưa một một lượng lớn vật chất vào trong ao nhưng
sau đó chỉ thu hoạch được một lượng nhỏ cá nuôi, phần cịn lại là chất thải đưa vào mơi
trường nước. Việc ni cá Tra có thể dẫn đến ơ nhiễm nước, ngun nhân chính làm
cho mơi trường nước trên các sơng rạch vùng nuôi cá Tra ngày càng xấu đi, chưa kể
chất thải nuôi cá Tra đổ ra khiến dịch bệnh diễn biến phức tạp. Mức độ ô nhiễm của
vùng nuôi cá Tra là khá lớn, đặc biệt là chất ô nhiễm dạng nitơ và phốt pho.
Vì vậy, để nghề ni cá Tra bền vững, ngay bây giờ song song với quy hoạch phát triển
nghề nuôi cần chú trọng vấn đề bảo vệ mơi trường, trong đó quan trọng là tìm ra các
giải pháp hợp lý, có tính thực tiễn cao để nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nguyên liệu
đầu vào và giảm thiểu các chất thải phát sinh trong nuôi cá Tra. Các chất dinh dưỡng
chủ yếu trong ao nuôi cá Tra như: các chất của C, N, P, O2, thực vật phù du (tảo lục, tảo
lam và tảo cát), động vật phù du (copepods và cladocerans) cần được quan tâm nghiên
cứu để có thể kiểm sốt nhằm tối ưu hóa q trình ni cũng như kiểm sốt đầu vào đầu
ra để nâng cao hiệu quả kinh tế và giảm thiểu các tác động đến môi trường.
Phương pháp mô hình hóa được sử dụng để mơ tả các q trình diễn ra trong hồ là một
giải pháp hữu hiệu nghiên cứu theo dõi diễn biến các thành phần trong hồ ni cá Tra,
dự đốn các thay đổi của các q trình với điều kiện mơi trường khác nhau.
Ở Việt Nam, hiện có rất ít các cơng trình nghiên cứu về phát triển mơ hình số để mơ

Trang | 13


phỏng các chất dinh dưỡng chủ yếu trong ao nuôi cá Tra. Đây là hướng nghiên cứu góp
phần thực hiện mục tiêu phát triển bền vững thủy sản Việt Nam theo Quyết định số
339/QĐ-TTg ngày 11/3/2021 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược phát triển
Thủy sản Việt Nam đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2045 với định hướng “Khuyến

khích phát triển các mơ hình ni trồng thủy sản áp dụng công nghệ mới, tiên tiến, giảm
giá thành sản xuất, thân thiện mơi trường, thích ứng với biến đổi khí hậu; các mơ hình
ni hữu cơ, ni sinh thái, áp dụng các tiêu chuẩn chứng nhận thực hành nuôi trồng
thủy sản tốt (GAP) để nâng cao giá trị và phát triển bền vững”.
Luận án “Nghiên cứu mô phỏng q trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng chủ yếu tác
động đến môi trường ao nuôi cá Tra Việt Nam” thực hiện tính tốn, mơ phỏng các q
trình chuyển hóa của các chất dinh dưỡng chủ yếu, một số quá trình sinh học góp phần
xác định chế độ dinh dưỡng phù hợp trong ao ni giúp cắt giảm chi phí thức ăn và giảm
thiểu ô nhiễm môi trường ao nuôi, đưa ngành thủy sản nói chung và cá Tra nói riêng
phát triển nhanh và bền vững.
2. Mục đích nghiên cứu
 Đánh giá được các đặc trưng chất lượng môi trường của ao ni; Có được bộ số
liệu đánh giá về ảnh hưởng về việc bổ sung enzyme trong thức ăn và giảm phát
thải phốt pho ra môi trường ao nuôi;
 Xây dựng được mơ hình số phục vụ tính tốn, mơ phỏng các q trình chuyển
hóa của các chất dinh dưỡng chủ yếu, một số quá trình sinh học và mối tương
quan của các yếu tố tác động đến môi trường ao nuôi cá Tra ở ĐBSCL (Việt
Nam).
Để đạt được điều đó, nghiên cứu này tập trung vào các mục tiêu cụ thể sau:
-

Làm rõ các đặc tính thủy lý, thủy hóa của các thơng số mơi trường trong ao nuôi,
mối quan hệ giữa thức ăn và chế độ nuôi;
Xây dựng được mơ hình tốn để mơ phỏng các q trình sinh học diễn ra trong
ao ni;

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Đối tượng nghiên cứu
-

Các chất dinh dưỡng và các thông số chất lượng nước trong ao nuôi cá Tra nước
ngọt ở Đồng bằng sông Cửu Long.
Các q trình sinh học của mơi trường ao ni cá Tra ở điều kiện Việt Nam;

3.2 Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu ở đây tập trung vào các đặc trưng dinh dưỡng chủ yếu trong ao nuôi cá Tra
như: các chất của C, N, P, O2, thực vật phù du (tảo lục, tảo lam và tảo cát), động vật phù
du (copepods và cladocerans), cá Tra, đây là các nhóm được coi là quan trọng nhất trong
ao nuôi cá Tra.
Nghiên cứu tập trung vào các quá trình sinh học diễn ra trong ao và sự phát triển của cá
đối với các điều kiện ao nuôi, xem xét ảnh hưởng của ao nuôi đối với mơi trường, sự
phát sinh chất thải, dự đốn các tác động tới môi trường.
3.3 Nội dung nghiên cứu
-

Khảo sát các thông số đặc trưng chủ yếu của môi trường ao nuôi cá Tra ở điều
kiện ĐBSCL (Việt Nam);
Trang | 14


-

Khảo sát quy trình bổ sung enzym phytase vào trong thức ăn nuôi cá Tra;
Thiết lập mối quan hệ tương hỗ giữa các thông số môi trường trong ao nuôi cá
Tra;
Xây dựng thiết lập mơ hình số mơ phỏng các thông số môi trường N và P trong
nước và bùn đáy ao, mơ hình số mơ phỏng q trình phát triển động thực vật phù
du trong ao nuôi cá Tra. Các phương trình được giải số và được code số bằng
ngơn ngữ lập trình Matlab, sau đó được hiệu chỉnh và kiểm nghiệm bằng các bộ
số liệu đo thực tế.

4. Các đóng góp của luận án
Tính mới của luận án:
 Xác định được các thông số đặc trưng về môi trường nước ao nuôi: DO,
PO43-, TP, NO3-, NH4+, TN.
 Đã đưa ra tỷ lệ bổ sung enzym phytase phù hợp vào trong thức ăn là 0,01%
theo trọng lượng khô; đã so sánh lượng hóa được ảnh hưởng của enzym
đến việc làm giảm hàm lượng phốt pho thải ra nước trong ao ni.
 Luận án đã phát triển được mơ hình tốn mơ phỏng các q trình sinh học
trong ao ni cá Tra ở Việt Nam; mơ hình đã được kiểm nghiệm hiệu
chỉnh và cho độ chính xác cần thiết có thể sử dụng giúp tác nghiệp/hỗ trợ
công tác quản lý vận hành các ao nuôi cá Tra.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
-

-

Tính sáng tạo: Việc sử dụng mơ hình tốn để mơ phỏng, qua đó điều chỉnh các
chế độ dinh dưỡng cho ao nuôi cá giúp cắt giảm chi phí giá thành, thời gian ni
và giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường thể hiện tính sáng tạo của luận án.
Tính khoa học: Nghiên cứu dựa trên q trình thu thập, phân tích mẫu của ao
ni thực tế và dựa trên ngun lý q trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng
chính N, P, C, O2 qua đó so sánh kết quả đo thực và số liệu của mơ hình để hiệu
chỉnh đưa ra được mơ hình hồn chỉnh. Vì vậy, kết quả nghiên cứu hồn tồn
đảm bảo tính khoa học.
Giá trị thực tiễn: Mơ hình mơ phỏng q trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng
trong ao ni cá Tra ở Việt Nam rất quan trọng. Mơ hình sẽ giúp các trang trại
ni cá Tra quản lý tốt q trình ni cá bằng cách kiểm soát tốt hơn các yếu tố
đầu vào như: thức ăn, nước cấp, thay nước, nạo bùn, giảm thiểu các tác động tiêu
cực đến môi trường.

Trang | 15


Chương 1. TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về cá Tra
1.1.1 Phân loại
Cá Tra là một trong số 11 loài thuộc họ cá tra (Pangasiidae) đã được xác định ở ĐBSCL.
Hệ thống phân loại cá tra như sau:
Giới: Animalia
Nghành: Chordata
Lớp: Actinopterygii
Bộ: Siluriformes
Họ: Pangasiidae
Giống: Pangasius
Lồi: P. hypophthalmus (Sauvage 1878)

Hình 1.1. Cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus)
Tên loài Pangasianodon hypophthalmus được Rainboth sử dụng lần đầu vào năm 1996
[6] để chỉ định cho loài cá Tra và sau đó được nhiều tác giả khác sử dụng phổ biến đến
nay. Hiện nay đã có 11 lồi thuộc họ cá Tra được tìm thấy ở Việt Nam, trong đó có 5
lồi là đối tượng ni quan trọng trong ao và bè. Cá sống chủ yếu ở nước ngọt, chịu
được nước lợ nhẹ (độ muối dưới 10%) chịu đựng được phèn có pH >4. Cá Tra có cơ
quan hơ hấp phụ nên có thể sống được ở những ao hồ chặt hẹp và phát triển bình thường
trong điều kiện ao tù nước đọng, nhiều chất hữu cơ, thiếu oxy, nên ni được mật độ rất
cao. Trong vịng đời của cá, giai đoạn cá bột hết nỗn hồng thì thích ăn mồi tươi sống,
ăn các loài động vật phù du, cá bột còn ăn thịt lẫn nhau trong bể ương ni [7].
1.1.2 Đặc điểm hình thái
Theo [8] cá tra có những đặc điểm hình thái như sau: đầu rộng, dẹp bằng, mõm ngắn,
nhìn từ trên xuống chót mõm trịn. Miệng trước rộng ngang, khơng co duỗi được có

dạng hình vịng cung và nằm trên mặt phẳng ngang. Răng nhỏ mịn, răng vòm miệng
chia thành 4 đám nhỏ, mỏng, nằm trên đường vịng cung, đơi khi bị che lấp bởi nếp da
vòm miệng. Lỗ mũi sau gần lỗ mũi trước hơn mắt và nằm trên đường thẳng kẻ từ lỗ mũi
trước đến cạnh trên của mắt. Có hai đơi râu, râu mép kéo dài chưa chạm đến gốc vi
ngực, râu cằm ngắn hơn. Thân thon dài, phần sau dẹp bên. Đường bên hoàn toàn và
Trang | 16


phân nhánh, bắt đầu từ mép trên của lỗ mang đến điểm giữa của gốc vi đuôi. Mặt sau
của vi lưng, vi ngực có răng cưa hướng xuống gốc vi. Vi bụng kéo dài chưa chạm đến
khởi điểm của gốc vi hậu môn.
1.1.3 Đặc điểm phân bố
Cá Tra phân bố ở lưu vực sơng Mê kơng, có mặt ở cả 4 nước Lào, Việt Nam, Cămpuchia
và Thái lan. Ở Thái Lan cịn gặp cá tra ở lưu vực sơng Mekong và Chao Phraya. Theo
đặc tính thích ứng mơi trường, cá Tra khơng phân bố thuộc các tỉnh phía Bắc, cá Tra
thuộc đối tượng cá nuôi vùng nhiệt đới. Ở nước ta những năm trước đây khi chưa có cá
sinh sản nhân tạo, cá bột và cá giống Tra được vớt trên sông Tiền và sông Hậu. Cá
trưởng thành chỉ thấy trong ao ni, rất ít gặp trong tự nhiên địa phận Việt nam, do cá
có tập tính di cư ngược dịng sơng Mekong để sinh sống và tìm nơi sinh sản tự nhiên.
Khảo sát chu kỳ di cư của cá tra ở địa phận Campuchia cho thấy cá ngược dòng từ tháng
10 đến tháng 5 và di cư về hạ lưu từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm [8].
1.1.4 Đặc điểm sinh trưởng
Cá tra có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh, còn nhỏ cá tăng nhanh về chiều dài. Cá
ương trong ao sau 2 tháng đã đạt chiều dài 10-12cm (14-15gam). Từ khoảng 2,5 kg trở
đi, mức tăng trọng lượng nhanh hơn so với mức tăng chiều dài cơ thể. Cỡ cá trên 10 tuổi
trong tự nhiên (ở Campuchia) tăng trọng rất ít. Cá tra trong tự nhiên có thể sống trên 20
năm. Trong tự nhiên có cá đạt 18 kg hoặc có mẫu cá dài tới 1,8m. Trong ao nuôi vỗ, cá
bố mẹ cho đẻ đạt tới 25 kg ở cá 10 năm tuổi. Nuôi trong ao một năm cá đạt 1-1,5kg/con
ở năm đầu tiên, những năm về sau cá tăng trọng nhanh hơn, có khi đạt tới 5-6kg/năm
tùy thuộc môi trường sống và sự cung cấp thức ăn cũng như loại thức ăn có hàm lượng

đạm nhiều hay ít. Độ béo fulton của cá tăng dần theo trọng lượng và nhanh nhất ở những
năm đầu, cá đực thường có độ béo cao hơn cá cái và độ béo thường giảm đi vào mùa
sinh sản [13].
Đối với cá Tra ở giai đoạn bột lên hương tốc độ tăng trưởng rất nhanh, sau 20-25 ngày
ương thì cá đạt kích cỡ khoảng 2,7-3,0 cm theo quy định kích cỡ cá hương (Tiêu chuẩn
Việt Nam 28 TCVN 211:2004).
1.1.5 Dinh dưỡng và thức ăn cá Tra
1.1.5.1 Cân bằng dinh dưỡng trong ao nuôi
Sự phân bố nguồn vật chất và cân bằng vật chất dinh dưỡng trong ương nuôi cá Tra đã
được cơng bố qua một số cơng trình nghiên cứu. Nghiên cứu [9] trên cá giống có chiều
cao thân từ 0,5-1,5 cm được ni trong hệ thống tuần hồn và cá được cho ăn theo nhu
cầu với thức ăn viên công nghiệp loại viên nổi 40% chất đạm. Kết quả cho thấy có 13%
N và 8,45% vật chất khơ (DM) từ thức ăn khơng được tiêu hóa và bị thải qua phân cá.
Trong phần thức ăn được tiêu hóa có 35,3% N và 34,1% DM được tích lũy trong cơ thể
cá thơng qua q trình sinh trưởng; 42,5% N và 29,1% DM được sử dụng cho các quá
trình trao đổi chất và chúng được thải ra môi trường nước dưới dạng chất hịa tan (CO2,
NH3, H2O,..) qua mang hay thận. Vì vậy, sản xuất 1 kg cá giống thì cần cung cấp cho cá
765 g DM và 48,7 g N; trong đó cá tích lũy được 252 g DM và 18,5 g N; 514 g DM và
30,2 g N được thải ra mơi trường dưới dạng chất vơ cơ hịa tan và chất hữu cơ lơ lửng.
Một nghiên cứu [4] về cân bằng vật chất dinh dưỡng ở 3 ao nuôi cá Tra có diện tích
1000 m2, mật độ thả trung bình là 48 con/m2, thời gian ni là 8 tháng cho thấy năng
suất ni trung bình 28,8 tấn/1000 m2 (hay 288 tấn/ha), thức ăn được sử dụng là thức ăn
viên cơng nghiệp nổi, hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) là 1,56. Kết quả xác định sự phân
Trang | 17


bố vật chất trong ao ni cho thấy cá tích lũy 32,6% DM từ nguồn thức ăn, lượng vật
chất thải ra mơi trường ở dạng hịa tan là 5,04%, dạng chất rắn là 45,6%, và vật chất khô
bị mất đi do bốc hơi và rò rỉ là 16,7%. Tương tự cá tích lũy 42,6% N từ thức ăn; 5,44%
N thải ra mơi trường dạng hịa tan, 50,4% N dạng rắn (bùn đáy ao và vật chất lơ lửng

trong nước) và 1,5% N bốc hơi và rị rỉ. Tỉ lệ tích lũy phốt pho (P) từ nguồn thức ăn của
cá tương đối thấp, 29,3%, thấp hơn so với tỉ lệ tích lũy N và DM; và lượng P thải dưới
dạng hòa tan là 1,8% và dạng rắn là 65,57%.
Nghiên cứu [4] cho thấy sản xuất 1 kg cá Tra, trung bình cần phải cung cấp cho cá 1,56
kg thức ăn viên cơng nghiệp, trong đó tổng DM khoảng 1.420 g, cá sử dụng thức ăn và
đồng hóa khoảng 460 g (tích lũy trong cơ thể), phần còn lại khoảng 960 g vật chất khô
là chất thải thải ra môi trường dưới dạng thức ăn dư thừa tích tụ ở đáy ao và chất thải
của cá thải ra qua q trình hơ hấp (CO2, NH3) và bài tiết (phân và muối dinh dưỡng).
Về N, để sản xuất 1 kg cá Tra thì thức ăn cần cung cấp 43,8 g N, cá sử dụng khoảng
18,3 g cho cơ tể và phần còn lại khoảng 25,5 g sẽ tích tụ trong bùn đáy ao hoặc hòa tan
trong nước. Các chất đạm hòa tan bao gồm NH3, NH4+, NO2- và NO3- có từ q trình bài
tiết của cá và quá trình phân hủy bùn hữu cơ. Các chất đạm tích lũy trong bùn là các
chất đạm hữu cơ có từ thức ăn thừa và phân thải của cá. Tương tự, sản xuất ra 1 kg cá
Tra, trong thức ăn cần cung cấp khoảng 18 g P, cá hấp thụ và tích lũy trong cơ thể
khoảng 5,23 g, các chất thải của cá và thức ăn dư thừa chứa khoảng 12,8 g P, phần lớn
P chứa trong chất thải rắn bị tích tụ trong bùn, một phần nhỏ hòa tan vào trong nước
dưới dạng orthophosphate.
Nghiên cứu [10] đã ước tính lượng chất thải N và P trên các ao nuôi cá Tra sử dụng hai
loại thức ăn viên công nghiệp (commercial pellet) và thức ăn tự chế (farm-made feed),
kết quả cho thấy lượng chất thải N gần tương đương nhau 46 kg/tấn cá (46 g/kg cá) và
46,8 kg/tấn cá (46,8 g/kg cá) cho hai loại thức ăn viên công nghiệp và thức ăn tự chế.
Tương tự, lượng P chất thải lần lượt là 14,4 kg/tấn cá và 18,4 kg/tấn cá khi dùng thức
ăn viên công nghiệp và thức ăn tự chế.
Như vậy, nếu năm 2014 cả nước sản xuất 1,116 triệu tấn cá Tra [11], ước tính lượng
chất thải N và P theo kết quả của [4] thì tổng lượng chất thải thải ra mơi trường 28.480
tấn N và 14.251 tấn P. Tương tự, nếu ước tính dựa theo kết quả nghiên cứu của [10] thì
lượng chất thải thải ra môi trường là 51.336 tấn N và 16.070 tấn P. Như vậy, hàm lượng
dinh dưỡng tích tụ trong ao nuôi cá Tra thâm canh cao hơn nhiều lần so với ao nuôi thâm
canh của các đối tượng nuôi thủy sản khác. Chất lượng nước ao nuôi cá Tra thâm canh
hầu hết là vượt quá giới hạn về chất lượng nước dùng cho nuôi trồng thủy sản. Nhiều

yếu tố vượt giới hạn của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiêu chuẩn nước mặt (QCVN
08:2008/BTNMT). Yếu tố TSS và TAN, TN và TP thường xuyên vượt mức A và giai
đoạn cuối vụ nuôi hầu như vượt mức B của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
cơng nghiệp (QCVN 40:2011/BTNMT).
Hàm lượng vật chất dinh dưỡng tích lũy trong bùn đáy cũng cao, cao gấp nhiều lần so
với các thủy vực ni trồng thủy sản khác. Vì vậy, lượng chất thải thải ra môi trường
cũng vô cùng lớn, vấn đề này cần được quan tâm trong thời gian tới. Đảm bảo cho sự
phát triển bền vững của nghề nuôi cá Tra và bảo vệ môi trường cần nghiên cứu đánh giá
tải lượng của các thủy vực ở các vùng nuôi cá Tra thâm canh, quy hoạch vùng ni hợp
lý và xây dựng các quy trình xử lý chất thải trước khi thải ra môi trường xung quanh.

Trang | 18


1.1.5.2 Dinh dưỡng và thức ăn cá Tra
Trong nuôi thủy sản thức ăn chiếm tỉ lệ cao trong tổng chi phí chung từ 50-80%. Trước
đây cá Tra chủ yếu được nuôi bằng thức ăn tự chế nhưng từ năm 1995 trở lại đây hầu
hết cá Tra được nuôi bằng thức ăn viên. Mơ hình ni cá Tra thâm canh đã ghi nhận chi
phí thức ăn chiếm tỉ lệ cao 76-80,8% khi sử dụng thức ăn công nghiệp [12]. Nhằm cải
tiến hiệu quả nghề nuôi cá Tra bằng thức ăn viên, nhiều nghiên cứu về nhu cầu dinh
dưỡng cũng như phát triển thức ăn cho cá Tra đã được thực hiện trong những năm gần
đây.
a. Đặc điểm dinh dưỡng
Cá Tra là loài ăn tạp. Trong tự nhiên cá ăn được mùn bã hữu cơ, rễ cây thủy sinh, rau
quả, tôm tép, cua, côn trùng, ốc và cá. Theo [13] cá Tra thu ngồi tự nhiên có thành phần
thức ăn trong dạ dày chủ yếu là cá tạp, ốc và mùn bã hữu cơ. Khi bắt đầu ăn thức ăn
ngoài, cá Tra ăn phiêu sinh động vật. Thức ăn ưa thích của cá là nhóm Cladocera; nhóm
Rotifer cũng xuất hiện nhiều trong dạ dày nhưng do kích thước nhỏ nên vai trị dinh
dưỡng của Rotifer không cao. Cá bột vớt trong tự nhiên thấy trong dạ dày của chúng có
nhiều phần cơ thể và mắt cá con các loài khác và cá ăn nhau ngay trong đáy chứa cá bột

vớt được.
b. Nhu cầu dinh dưỡng của cá Tra
Trong các loài cá da trơn được nuôi phổ biến, cá nheo Mỹ là đối tượng được nghiên cứu
nhiều và đầy đủ nhất. Bên cạnh đó, một số lồi cá da trơn khác phân bố rộng toàn cầu
như cá trê phi cũng được quan tâm nghiên cứu. Ở khu vực Đông Nam Á, các giống cá
trơn có giá trị kinh tế cao như Clarias, Mytus, Pangasius,… chưa được nghiên cứu đầy
đủ về nhu cầu các chất dinh dưỡng và số lồi được nghiên cứu cịn ít. Đối với cá Tra các
nghiên cứu chủ yếu là về nhu cầu đạm (protein), nhu cầu chất béo (lipid), chất bột đường
(carbohydrate).
Nhu cầu chất đạm (protein)
Nhiệm vụ chính của chất đạm là xây dựng nên cấu trúc của cơ thể. Chất đạm trong thức
ăn cung cấp các axit amin nhờ q trình tiêu hóa và thủy phân. Trong ống tiêu hóa, các
axit amin được hấp thu vào máu và đi đến các mô, cơ quan, tham gia vào quá trình sinh
tổng hợp chất đạm của cơ thể. Vì vậy, nếu thức ăn không cung cấp đủ nhu cầu chất đạm
dẫn đến cá chậm lớn, hoặc ngừng tăng trưởng, thậm chí có thể giảm khối lượng. Mặt
khác nếu lượng chất đạm trong thức ăn vượt quá nhu cầu thì chỉ một phần được sử dụng
để tạo chất đạm mới, phần còn lại sẽ được chuyển sang dạng năng lượng; trường hợp
này sẽ làm tăng giá thành thức ăn không cần thiết. Nhu cầu chất đạm tối ưu của các loài
cá da trơn dao động từ 25-55%, thường từ 30-35% trong thức ăn. Tuy nhiên, các kết quả
này khác nhau giữa các lồi cá, kích cỡ cá cũng như giữa các tác giả trên cùng một đối
tượng nghiên cứu.
Nhu cầu chất đạm của cá Tra chủ yếu được nghiên cứu ở giai đoạn cá giống. Nghiên
cứu đầu tiên được thực hiện trên cá cỡ 0,2 g, mức chất đạm 25% được xác định là mức
tối ưu cho sinh trưởng của cá Tra [14]. Trong khi đó cỡ cá giống lớn hơn 5-6 g thì nhu
cầu chất đạm của cá là 32,2% [15]. Kết quả nghiên cứu của [16] với mức lipid là 12%
thì nhu cầu chất đạm của cá Tra cỡ 3,54-3,85 g là 30%. Cá giống cỡ 2 g, với nguồn chất
đạm từ bột cá và bột huyết (tỉ lệ 3/1), nhu cầu đạm cho sinh trưởng tối đa là 38%, mức
chất đạm từ 29,5 đến 33% cho hiệu quả kinh tế [17].

Trang | 19

Bảng 1.1. Nhu cầu chất đạm của một số loài cá da trơn
Loài cá
Cá nheo Mỹ
(Ictalurus punctatus)

Khối
lượng (g)
7
69

Protein tối
ưu (%)
32-36
26-32

0,1

30

40

30-40

Casein + Arg, Met

10
2-8
14-22

2-3
5-6
3
2-3
5-6
16-17
75-81
2-3
6,5

29,6
40
35
35
32,2
30
35
27,8
36,7
34,9
48
37,9

Bột cá

Cá trê trắng
(Clarias batrachus)
Cá trê phi
(Clarias gariepinus)
Cá Tra bần

(Pangasius kynyit)
Cá Tra
(Pangasianodon
hypophthalmus)
Cá basa
(Pangasisu bocourti)
Cá hú
(Pangasius conchophilus)

Nguồn chất đạm
Chất đạm trứng gà
Bột thịt, bột huyết, bột
xương
Bột cá + đậu nành

Bột cá/bột đậu nành
Bột cá
Bột cá/bột đậu nành
Bột cá
Bộ cá/bột huyết (2:1)
Bột cá/bột đậu nành
Bột cá

Nguồn: Trần Thị Thanh Hiền [17]
Các kết quả nghiên cứu về nhu cầu chất đạm ở cá Tra khác nhau giữa các nguồn số liệu
là do có yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu chất đạm của cá như điều kiện môi trường (nhiệt
độ, oxy,…), thức ăn thí nghiệm (nguồn chất đạm, tỉ lệ chất đạm và năng lượng, thành
phần axit amin, khả năng tiêu hóa chất đạm, tỉ lệ chất đạm và các nguồn năng lượng
khác,…), mức độ cung cấp thức ăn, trạng thái sinh lý của cá, phương pháp áp dụng để
tính nhu cầu chất đạm,…

Bảng 1.2. Nhu cầu protein tiêu hóa và tỉ lệ P/E cho cá Tra ở các kích cỡ khác nhau
Trọng lượng cá (g/cá)

10

50

100

500

1000

Tăng trưởng (g/ngày)

1,60 3,30 4,50 9,29 12,69

Năng lượng tiêu hóa (MJ/kg)
- Chất đạm tiêu hóa (g/kg)
- Chất đạm thô (g/kg) (*)

10
10
10
10
29,9 25,3 23,5 19,6
35,2 29,8 27,6 23,1

10
18,1

21,3

Năng lượng tiêu hóa (MJ/kg)
- Chất đạm tiêu hóa (g/kg)
- Chất đạm thơ (g/kg) (*)
Chất đạm tiêu hóa/Năng lượng tiêu hóa

14
14
14
14
41,9 35,4 32,8 27,5
49,3 41,6 38,6 32,4
29,9 25,3 23,5 19,6

14
25,4
29,9
18,1

Nguồn: Trần Thị Thanh Hiền [17]
(*) Ước tính độ tiêu hóa chất đạm: 85%

Trang | 20


So sánh nhu cầu chất đạm của cá Tra với một số loài cá da trơn cho thấy, nhu cầu chất
đạm của cá Tra (32%) cao hơn cá ba sa (27,2%) cho cỡ cá 5-6 g. Nhu cầu chất đạm của
cá Tra thấp hơn nhiều so với nhu cầu chất đạm của cá hú cùng kích cỡ (48% đạm) [17].
Nhu cầu chất đạm cho duy trì của cá Tra được xác định là 0,467 g protein/kg0,83/ngày

và hiệu quả chất đạm tích lũy so từ chất đạm tiêu hóa ăn vào là 45,5%.
Ngoài xác định hàm lượng chất đạm trong thức ăn, nhu cầu chất đạm tuyệt đối (lượng
chất đạm cung cấp cho cá trong một ngày tùy theo giai đoạn phát triển của cá đã được
xác định [18].
Nhu cầu chất béo
Lipid là nguồn dinh dưỡng cung cấp năng lượng tốt nhất cho động vật thủy sản. Lipid
có khả năng chi sẻ năng lượng với protein được chứng minh trên nhiều lồi cá. Khi bổ
sung lượng lipid thích hợp sẽ giảm nhu cầu protein. Lipid cung cấp năng lượng (8-9
kcal/g) và các axit béo cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật
thủy sản. Lipid trong thức ăn cũng đóng vai trị như là chất vận chuyển vitamin tan trong
lipid. Ngoài ra trong thành phần của lipid có phospholipid và sterol ester tham gia vào
q trình sinh tổng hợp màng tế bào.
Các lồi cá da trơn có thể sử dụng mức lipid trong thức ăn khá lớn. Cá nheo Mỹ vẫn
tăng trưởng tốt ở mức lipid 15% hoặc hơn. Nhưng nếu lipid trong thức ăn quá nhiều sẽ
dẫn đến sự tích lũy mỡ trong thịt cá nhiều làm giảm chất lượng cá, hơn nữa, lượng chất
béo nhiều còn ảnh hưởng đến độ bền chặt của viên thức ăn và khó bảo quản. Nghiên
cứu nhu cầu lipid của cá Tra chưa nhiều. Trong nghiên cứu ứng dụng mô hình năng
lượng sinh học của dự án ACIAR (2007) đề nghị mức lipid trong thức ăn của cá Tra từ
5-11% cho kích cỡ cá từ 10-1000 g [17].
1.1.6. Các chế độ nuôi
1.1.6.1 Quản lý thức ăn
Các nghiệm thức nuôi cá thương phẩm đều sử dụng cùng một loại thức ăn cơng nghiệp
để ni cá Tra, có hàm lượng đạm giảm dần theo thời gian nuôi. Thông thường ở giai
đoạn ban đầu sau khi thả giống, thức ăn cơng nghiệp có hàm lượng đạm 28 % sẽ được
dùng cho hai tháng ni đầu, sau đó là 26 % đạm cho hai tháng tiếp theo và sau cùng sẽ
là 22 – 24 % đạm cho các tháng nuôi cuối trong chu kỳ nuôi. Mỗi ngày cá sẽ được cho
ăn từ 2 - 3 lần, với khẩu phần cá ăn dao động từ 1,5 – 5 %/khối lượng/ngày, tùy theo các
giai đoạn phát triển, sức khỏe cá nuôi và điều kiện môi trường nước của ao nuôi. Mặt
khác hộ nuôi cần phải theo dõi chặt chẽ các yếu tố môi trường nước và hoạt động ăn
mồi của cá để thay đổi nước, đồng thời có giải pháp điều chỉnh lượng thức ăn cho mơ

hình thích hợp nhất.
1.1.6.2 Quản lý chất lượng nước
Trong q trình vận hành hệ thống ni, theo dõi mức độ ăn mồi của cá nuôi mỗi ngày
nhằm phát hiện và điều chỉnh lượng thức ăn cung cấp cho cá nuôi đầy đủ nhất. Nhằm
góp phần cải thiện chất lượng nước và sản phẩm cá Tra nuôi, sau 2 tháng thả giống, cần
quan sát và thực hiện chế độ thay nước cho hệ thống ao nuôi mỗi ngày, ước lượng mỗi
lần thay đổi từ 30 – 40 %/lần lượng nước trong ao nuôi. Đặc biệt ở các tháng nuôi cuối,
hàm lượng oxy giảm cần được cung cấp liên tục thông qua việc thay nước liên tục, tăng
cường sục khí, tạo dịng chảy cho ao nuôi.

Trang | 21


Cũng trong nghiên cứu của [19] lượng nước sử dụng bao gồm cả nước thay trong q
trình ni khoảng 0,7 – 59,7 mega lít/tấn (trung bình 6,4). So sánh với nước trong nuôi
tôm trong ao là 11 – 43 mega lít/tấn và cá hồi ni trong bể 252 mega lít/tấn thì có thể
thấy nước cho ni cá Tra vẫn ít hơn. Như vậy lượng nước sử dụng trung bình để nuôi
một tấn cá Tra khoảng 4.023 m3/tấn cá cao hơn 10% so với kết quả nghiên cứu của [20].
1.1.6.3 Phòng trị bệnh
Đối với cá Tra nuôi thâm canh, cá giống và trưởng thành thường bị nhiễm các loại bệnh
phổ biến như (1) bệnh ký sinh (Parasites) do nhóm Ichthyonyctus và Trichodina, (2)
bệnh đốm đỏ (Red spot disease) do các vi khuẩn như Aeromonas hydrophila, Aeromonas
sobria và Aeromonas caviae gây ra và (3) bệnh gan thận mủ do vi khuẩn Edwardsiella
ictaluri gây ra [21]. Những loại bệnh nầy khi xuất hiện, nếu không được kịp thời phát
hiện sẽ làm cho tỉ lệ chết của cá ương và nuôi thương phẩm tăng cao. Trong nhiều giải
pháp ứng dụng, hoạt động xử lý nước và dùng kháng sinh với liều lượng thích hợp cùng
với việc bổ sung Vitamine C (60 – 100 mg/kg thức ăn) là giải pháp phổ biến nhằm trị
liệu hiệu quả cho cá Tra ương nuôi. Tất nhiên, trong xu hướng phát triển bền vững mơ
hình, việc ứng dụng thật chuẩn mực các giải pháp công nghệ nuôi cá Tra thương phẩm
là một trong những biện pháp kỹ thuật căn bản nhất có tác động hạn chế tối đa khả năng

xuất hiện các loại bệnh ở cá Tra nuôi trong ao, góp phần nâng cao tỉ lệ sống và năng
suất cá ni, xây dựng thành cơng mơ hình ni cá Tra sạch, đảm bảo chất lượng cá cho
xuất khẩu cùng sự khẳng định tính hiệu quả của mơ hình ni.
1.1.7 Thu hoạch cá Tra
Cá Tra thương phẩm sẽ được thu hoạch sau khoảng 6 tháng nuôi. Phương pháp thu
hoạch là giảm mực nước ao, dùng lưới kéo và thu hoạch một lần. Trọng lượng cá Tra
ni lúc thu hoạch có thể đạt dao động từ 0,9 – 1 kg/con.
Trong quá trình vận hành mơ hình ni thương phẩm, để cá nuôi tăng trưởng và phát
triển tốt, bên cạnh các giải pháp quản lý hiệu quả thức ăn cung cấp, các hoạt động quản
lý điều tiết nước cho mơ hình ni phải được quản lý và thực hiện theo đúng chế độ
định kỳ, phù hợp với các giai đoạn phát triển của cá nuôi trong ao, kết hợp với việc sử
dụng hợp lý các chế phẩm vi sinh hữu ích, tăng cường khả năng cải thiện nền đáy ao
nuôi, nhằm tiếp tục cải thiện hàm lượng hàm lượng DO (mg/L) do mật độ cá giống thả
nuôi khá cao, hàm lượng vật chất hữu cơ tích lũy trong ao ni ngày càng nhiều, rất dễ
dẫn đến hàm lượng DO trong ao giảm, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, làm giảm
khả năng ăn mồi và sự hấp thu dinh dưỡng của cá, cá nuôi tăng trưởng chậm, sức đề
kháng với môi trường nuôi giảm và hệ quả là giá trị FCR gia tăng, do vậy ở mỗi ao nuôi
cá Tra thương phẩm sẽ được lắp thêm một hệ thống bơm phun và đẩy nước, có cơng
suất thích hợp với điều kiện ao ni, nhằm tạo dịng chảy và cung cấp thêm hàm lượng
oxy (> 3 mg/L) cho cá nuôi trong mô hình tăng trưởng tốt, cá khỏe, tăng sức đề kháng
và ít bị nhiễm bệnh.
1.2. Các vấn đề môi trường trong ao nuôi cá Tra
1.2.1 Các thông số thủy lý
1.2.1.1 Nhiệt độ
Nhiệt độ nước ao nuôi cá Tra thâm canh rất ít biến động do ao nuôi cá Tra rất sâu, độ
sâu của ao ni trung bình là 4m, đặc biệt một số ao có độ sâu lên đến 6m. Hơn nữa cá
Tra là lồi cá có cơ quan hơ hấp phụ, cho nên chúng thường xuyên nổi lên mặt nước để
đớp khí, sự chuyển động liên lục của cá đã làm xáo trộn các tầng nước, giúp cân bằng
Trang | 22

nhiệt trong cột nước và giảm đi hiện tượng phân tầng nhiệt. Theo [5], ao cá Tra có độ
sâu khoảng 3m thì nhiệt độ nước biến động trong khoảng 27,5 – 32 oC. Còn tác giả [22]
ghi nhận nhiệt độ nước khơng có sự chênh lệch lớn giữa các ao ni trong cùng thời
điểm thu mẫu, nhưng có sự biến động nhiệt độ theo thời gian; nhiệt độ dao động trong
khoảng 29-31 oC, nhiệt độ thấp nhất vào giữa mùa khô và nhiệt độ cao nhất diễn ra trong
thời điểm chuyển từ mùa khô sang mùa mưa.
Biên độ dao động nhiệt độ theo chu kỳ ngày-đêm trong ao nuôi cũng không lớn, khoảng
1,5 oC. nhiệt độ thấp nhất trong ngày vào lúc sáng sớm (6:00) và nhiệt độ cao nhất vào
lúc xế chiều (15:00). Sự chênh lệch nhiệt độ giữa tầng mặt và tầng đáy cũng không vượt
quá 2 oC [23]. Theo [24] nhiệt độ thích hợp cho cá vùng nhiệt đới là 25-30 oC, nhiệt độ
thay đổi đột ngột 3-4 oC sẽ gây sốc cho cá, tốc độ thay đổi nhiệt độ nhỏ hơn 0,2 oC/phút
sẽ không gây ảnh hưởng xấu đến cá. Như vậy, nhiệt độ nước ao ni cá Tra có biên độ
biến động theo mùa khoảng 5oC, biên độ biến động ngày-đêm khoảng 1,5oC và phân
tầng nhỏ hơn 2oC, nhỏ hơn so với giới hạn cho phép về tốc độ thay đổi nhiệt độ. Như
vậy, nhiệt độ nước của ao ni cá Tra có tính ổn định.
1.2.1.2 Độ đục
Độ đục của nước ao cá Tra thâm canh có xu hướng tăng dần về cuối vụ ni, đầu vụ
nuôi thường độ đục rất thấp (nhỏ hơn 20 NTU) do sau khi cải tạo ao và cấp nước thì
hàm lượng vật chất dinh dưỡng trong nước thấp, thực vật phù du chưa phát triển. Tuy
nhiên, sau vài tuần ni thì độ đục tăng nhanh xấp xỉ đạt giới hạn về độ đục cho ao nuôi
cá (100 NTU). Độ đục của nước ao tăng nhanh do tảo phát triển mạnh cùng với sự gia
tăng vật chất dinh dưỡng từ thức ăn thừa và chất bài tiết của cá. Hơn nữa, vào đầu vụ
ni, các ao ni ít được thay nước nên tốc độ gia tăng độ đục rất nhanh. Từ giữa vụ
đến cuối vụ độ đục thường xuyên vượt mức 100 NTU [5]. Tuy nhiên càng về cuối vụ
thì độ đục của nước khơng ổn định và có những thay đổi theo tình trạng thay nước, tỉ lệ
thay nước khoảng 30-50 %/ngày nhưng độ đục ln duy trì ở mức cao, gần đạt mức giới
hạn 100 NTU [25].
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT) của
Việt Nam khơng có quy định về giới hạn độ đục nhưng theo một số tài liệu về chất lượng

nước ao ni thủy sản khác thì độ đục của nước trong các ao nuôi cá thường biến động
trong khoảng 10-50 NTU [25]. Khi độ đục lớn hơn 100 NTU thì độ trong sẽ thấp hơn
20 cm, ở mức này thì tảo phát triển q mức có thể gây thiếu oxy hoặc trong nước có
quá nhiều vật chất lơ lửng gây cản trở hô hấp của cá.
1.2.1.3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
Tổng chất rắn lơ lửng trong ao nuôi cá Tra thâm canh rất cao, đặc biệt là vào thời điểm
cuối vụ nuôi. Nghiên cứu của [22] ghi nhận được hàm lượng TSS trung bình của các ao
ni cá Tra biến động trong khoảng 38 - 86 mg/L, đặc biệt có những ao đạt mức cao đến
274 mg/L. Theo [5] thì ao ni cá với mật độ cao (trên 70 con/m2) thì hàm lượng TSS
vượt quá 100 mg/L sau 3 tháng nuôi. Nghiên cứu [4] ghi nhận kết quả ở ao nuôi mật độ
48 con/m2, hàm lượng TSS vượt 100 mg/L sau 5 tháng nuôi. Hàm lượng TSS của ao
nuôi cá Tra cũng rất cao so với ao nuôi thâm canh cá nheo Mỹ; theo [26] thì hàm lượng
TSS của 20 ao nuôi cá nheo vùng Tây Bắc Mississippi từ 1991 đến 1993 biến động trong
khoảng 80-135 mg/L.

Trang | 23


1.2.1.4 Màu nước
Màu nước trong ao nuôi cá Tra chủ yếu do tảo và vật chất hữu cơ từ thức ăn dư thừa và
chất thải của cá. Nước ao nuôi cá Tra thường có màu xanh nhạt vào đầu vụ ni do tảo
phát triển ít, nhưng sau vài tuần ni thì màu xanh đậm dần cho đến nở hoa. Mật độ tảo
trung bình trong ao ni cá Tra biến động từ 1,6 – 10,5 triệu cá thể/L [9]; mật độ tảo
trong nước ao cao nên sự nở hoa thường xuyên xảy ra trong suốt vụ nuôi, đặc biệt là khi
tỉ lệ thay nước giảm vào kỳ nước kém. Người nuôi cá phải thay nước hằng ngày với tỉ
lệ thay nước từ 30-50% trong ngày, đặc biệt có nơi thay đến 100% để cải thiện màu
nước [5].
Trong thủy vực, sự phát triển của tảo phù thuộc vào hàm lượng muối dinh dưỡng (NH4+,
NO3-, PO43-, …), muối dinh dưỡng càng cao thì tảo phát triển càng mạnh và hàm lượng
chlorophyll-a trong nước càng cao. Theo [27] thì ao ương cá nheo (Ictalurus punctatus)

được bón thức ăn với chế độ khác nhau gồm thức ăn vô cơ, thức ăn hữu cơ, và kết hợp
thức ăn hữu cơ và vơ cơ thì hàm lượng chlorophyll-a trung bình đạt cao nhất ở ao bón
thức ăn kết hợp (87,8 µg/L). Tác giả [28] ghi nhận ao cá nheo thịt ở các giai đoạn ni
khác nhau thì hàm lượng chlorophyll-a biến động trong khoảng 39±10,8 µg/L đến
128±77,6 µg/L. Theo [24] hàm lượng chlorophyll-a trung bình của nước ao ni cá nheo
Mỹ là 102 µg/L nhưng nước ao ni cá có thể đến 600 µg/L [5]. Hàm lượng chlorophylla trong ao nuôi thủy sản được dùng để đánh giá mức độ ơ nhiễm bẩn muối dinh dưỡng
hịa tan, ao ni có mật độ tảo thích hợp thì hàm lượng chlorophyll-a biến động trong
khoảng 50-200 µg/L, khi hàm lượng chlorophyll-a cao hơn 200 µg/L thì mơi trường
giàu muối dinh dưỡng hoặc bị ô nhiễm muối dinh dưỡng [29]. Như vậy hàm lượng
chlorophyll-a trung bình trong ao ni cá Tra thâm canh thường xuyên vượt 200 µg/L,
đặc biệt giá trị cao nhất vượt quá 600 µg/L chứng tỏ nước ao nuôi cá Tra thâm canh đạt
đến mức giàu dinh dưỡng đến ơ nhiễm muối dinh dưỡng hịa tan.
1.2.2 Các thơng số thủy hóa trong ao ni
Các thơng số thủy hóa trong ao nuôi được dùng để so sánh với các tiêu chuẩn khuyến
cáo về chất lượng nước trong ao nuôi cá tra do nghiên cứu [29] đưa ra và quy chuẩn
nước cấp vào ao nuôi cá tra QCVN 02-20:2014/BNNPTNT của Bộ NN và PTNT.
1.2.2.1 pH
pH của ao nuôi cá Tra biến động rất lớn và sự biến động phụ thuộc vào tình trạng phát
triển của tảo và mức độ thay nước. Các ao nuôi ở vùng cù lao Tân Lộc (Thốt Nốt – Cần
Thơ) thì pH biến động trong khoảng 7-8,7 [11]; trong khi các ao nuôi nằm sâu trong các
tuyến kênh nhỏ thì pH biến động lớn hơn, một số ao ni ở An Giang có pH trong
khoảng 6,4-9,2 [22]. Tương tự, một số ao nuôi cá Tra ở tỉnh Hậu Giang và Cần Thơ thì
pH biến động trong khoảng 6,3-8,8 [25]. Sự biến động pH là do ban ngày tảo quang hợp
mạnh nên chúng hấp thụ hoàn toàn CO2 làm cho pH tăng dần lên đến 8,3. Hơn nữa q
trình chuyển hóa của HCO3- để cung cấp CO2 cho quá trình quang hợp khi pH lớn hơn
8,3 sẽ sinh ra CO32- làm cho pH tăng cao.
pH có khuynh hướng giảm dần về cuối vụ nuôi và biên độ biến động theo chu kỳ ngàyđêm cũng nhỏ dần [4]. pH giảm vào cuối vụ ni có liên quan đến mức độ thay nước,
để hạn chế sự biến động pH, người nuôi thường áp dụng biện pháp thay nước để giảm
mật độ tảo và muối dinh dưỡng của nước ao, các ao ni gần sơng lớn (sơng Tiền, sơng
Hậu) có tỉ lệ thay nước cao thì pH ít biến động.

Trang | 24


Trong ao nuôi thủy sản, sự ảnh hưởng trực tiếp của pH thường ít quan trọng hơn sự ảnh
hưởng gián tiếp. pH cao trong điều kiện hàm lượng tổng đạm amơn (TAN) cao làm tăng
hàm lượng khí NH3; pH nhỏ hơn 7 thì tỉ lệ khí NH3/TAN nhỏ hơn 1%, nhưng pH bằng
8,5 thì tỉ lệ NH3/TAN là 20-25% và pH lớn hơn 9 thì tỉ lệ NH3/TAN sẽ cao hơn 40%.
pH thấp trong điều kiện tổng sulfur cao (tổng hàm lượng H2S và HS-) làm tăng hàm
lượng khí H2S; pH lớn hơn 9 thì tỉ lệ khí H2S/tổng sulfur nhỏ hơn 1%, pH bằng 7,5 thì
tỉ lệ khí H2S/tổng sulfur là 21-24% và pH nhỏ hơn 6,5 thì tỉ lệ H2S/tổng sulfur lớn hơn
75% [24]. Cá Tra có cơ quan hơ hấp phụ (hơ hấp khí trời) nên ít bị ảnh hưởng bởi khí
độc.
1.2.2.2 Oxy hịa tan
Hàm lượng oxy hòa tan (DO) ở tầng mặt (sâu 1m) biến động rất lớn, đặc biệt là biến
động theo chu kỳ ngày-đêm. Hàm lượng DO có thể giảm thấp dưới 2 mg/L (25% bão
hòa) vào sáng sớm và tăng cao 15,5 mg/L (200% bão hòa) vào xế chiều. Mức độ biến
động hàm lượng DO trong ao cá Tra phụ thuộc vào mức độ thay nước, những ao gần
sông lớn (tỉ lệ thay nước cao) thì hàm lượng DO ít biến động và hàm lượng DO ít khi
thấp hơn 3 mg/L vào sáng sớm. Theo [4] ao nuôi cá Tra được trao đổi nước thường
xuyên thì hàm lượng DO biến động trong khoảng 2,8 - 8,3 mg/L. Còn [5] nhận thấy hàm
lượng oxy biến động lớn vào đầu vụ nuôi khi nước ao khơng được trao đổi, hàm lượng
DO có thể tăng cao hơn 200% bão hòa vào giữa trưa (16 mg/L) nhưng cuối vụ ni thì
nước được trao đổi thường xun nên hàm lượng DO ít biến động hơn (3,1 – 10,4 mg/L).
Ao nuôi xa nguồn nước cấp (tỉ lệ thay nước thấp) thì hàm lượng DO biến động lớn 0,44
– 15,9 mg/L [22]; hàm lượng DO biến động trong khoảng 1,76 – 10,74 mg/L [25]. Hàm
lượng DO trong ao nuôi cá Tra có sự phân tầng vào đầu vụ ni, sáng sớm DO ở tầng
mặt là 3,12 mg/L, nhưng ở tầng đáy là 1,9 mg/L. Tuy nhiên vào cuối vụ thì DO giữa
tầng mặt và tầng đáy khác biệt không đáng kể (0,58 mg/L so với 0,74 mg/L) [23] có thể
vào cuối vụ nuôi sinh khối cá trong ao tăng cao, lượng vật chất hữu cơ tích lũy nhiều

làm cho DO trong ao giảm thấp. Hơn nữa việc thay nước được tiến hành hàng ngày cùng
với sự chuyển động của cá nên đã làm giảm hiện tượng phân tầng của DO.
Theo [30] thì hàm lượng DO trong ao ni cá nheo biến động trong khoảng 3-8 mg/L,
hàm lượng DO rất ít khi vượt qua mức bão hòa và giảm thấp dưới 2,5 mg/L. Hàm lượng
DO trong ao nuôi cá Tra thâm canh biến động lớn hơn rất nhiều so với ao ni các lồi
khác như (tơm sú và cá nheo thâm canh), tăng vượt quá 200% bão hòa và giảm xuống
đến 5% bão hòa. Hàm lượng muối dinh dưỡng trong ao cá Tra quá cao, tảo phát triển
mạnh là nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt về biến động DO giữa ao nuôi cá Tra so với
ao nuôi các đối tượng khác. Hơn nữa trong ao nuôi cá Tra thường rất ít sử dụng hệ thống
sục khí nên cũng dẫn đến sự biến động DO lớn hơn so với các ao ni có sử dụng hệ
thống sục khí.
Theo [29] ảnh hưởng của sự biến động DO theo chu kỳ ngày-đêm lên sinh trưởng của
sinh vật thì chưa rõ, nhưng hầu hết người nuôi cá đều cho rằng cá sẽ sinh trưởng kém
khi hàm lượng oxy thấp hơn 30% bão hòa và tình trạng này khơng nên kéo dài q 1-2
giờ. Trong ao nuôi cá Tra hàm lượng DO thấp hơn 30% bão hịa thường xun xảy ra,
có thể DO thấp ít ảnh hưởng đến sinh trưởng của cá vì cá Tra là lồi có cơ quan hơ hấp
phụ, nhưng hàm lượng DO thấp sẽ dẫn đến sự phân hủy yếm khí ở đáy ao sinh ra nhiều
chất độc ảnh hưởng đến cá.

Trang | 25