luận văn tốt nghiệp sinh học

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Lê Thị Thúy Hà đã hướng
dẫn tơi hồn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Thực vậ, Bộ
môn Sinh lý – Hóa sinh, Khoa Sinh học – Trường Đại học Vinh cùng toàn
thể bạn bè và người thân đã giúp đỡ tơi trong q trình làm luận văn.

Vinh, ngày tháng 5 năm 2011
Nguyễn Thị Kỳ

1


MỞ ĐẦU
Trong hệ sinh thái tự nhiên hay trong các ao nuôi trồng thủy sản, đặc biệt
trong các ao nuôi cá nước ngọt thì thực vật nổi là một trong những yếu tố hữu
sinh đóng vai trị hết sức quan trọng trong trao đổi vật chất và năng lượng.
Chúng là cở sở thức ăn tự nhiên, tác nhân lọc sinh học và là nguồn cung cấp oxy
hòa tan trong nước. Thực vật nổi phản ứng rất nhanh với nguồn dinh dưỡng bổ
sung vào mơi trường nước, bởi vậy nó được xem như một chỉ số quan trọng để
đánh giá mức độ dinh dưỡng của các ao nuôi. Sinh khối và tốc độ sinh trưởng
của thực vật nổi thay đổi theo mùa và phụ thuộc vào các yếu tố môi trường (ánh
sáng, nhiệt độ, độ mặn, muối dinh dưỡng…). Nhưng mức độ biến động của thực
vật nổi (khi chúng phát triển nhiều hoặc ít ) lại là tác nhân chính ảnh hưởng chất
lượng nước và ảnh hưởng tới các đối tượng nuôi trong ao, đặc biệt là sự phát
triển quá mức của một số lồi, kèm theo đó là tàn lụi và lắng đọng cũng như sự
phân hủy của chúng trong các ao sẽ là nguyên nhân làm chậm sự phát triển của
đối tượng nuôi, gián tiếp ảnh hưởng đến năng suất nuôi trồng. Không những thế,
một số thực vật nổi gây hại đối với các đối tượng nuôi (sống bám, tiết độc tố…).
Trong thành phần thực vật phù du (phytoplankton), tảo lam chiếm tới 30% về số
loài cũng như là sinh vật lượng. Một số lồi tảo lam có tác động tới quá trình

hình thành sự phì dưỡng của thủy vực nước ngọt. Hiện tượng nở hoa nước do
các tảo lam như Microcystis, Anabaena, Merismopedia gây ra làm cho cá chết
hàng loạt, ảnh hưởng tới chất lượng nước dùng cho sinh hoạt, dùng trong công
nghiệp [20].
Để ổn định và phát triển nghề ni cá, chúng ta khơng những hồn thiện
các quy trình ni mà cịn phải quan tâm đến việc quản lý các yếu tố môi trường
ao nuôi trong yếu tố thực vật nổi là yếu tố hết sức quan trọng. Cho nên phải tìm
ra được những thành phần nào, yếu tố và thời diểm nào ảnh hưởng đến tốc độ
sinh trưởng của chúng. Từ đó có biện pháp cần thiết để điều khiển các loài thực
vật nổi trong ao. Song ở nước ta, các cơng trình nghiên cứu về thực vật nổi và
2


mối quan hệ giữa chúng với các yếu tố môi trường trong các ao ni cá cịn q
ít. Vì thế chưa đánh giá đúng mức về sự phát triển cũng như vai trò của thực vật
nổi trong hệ sinh thái ao ni, gây khó khăn cho việc quản lý chất lượng nước
và khai thác nguồn thức ăn tự nhiên trong ao ni. Can Lộc là huyện có nhiều
trang trại ni cá nước ngọt nhưng cũng chưa có cơng trình nào nghiên cứu
những ảnh hưởng của vi tảo tới nghề nuôi cá nước ngọt.
Từ thực tế đó chúng tơi tiến hành nghiên cứu về đề tài : “ Vi khuẩn lam
trong một số ao nuôi cá nước ngọt thuộc địa bàn xã Thuần Thiện – huyện
Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh”.
Mục tiêu của đề tài:
Xác định thành phần loài vi khuẩn lam (Cyanobacteria) ở một số ao nuôi
cá nước ngọt ở xã Thuần Thiện – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh làm cơ sở khoa
học cho các giải pháp kĩ thuật nhằm ổn định và nâng cao chất lượng nguồn thức
ăn tự nhiên trong các ao nuôi.
Để đạt được mục tiêu trên, chúng tôi tiến hành các nội dung:
1. Xác định thành phần loài vi khuẩn lam
2. Xem xét mối quan hệ giữa vi khuẩn lam với một số yếu tố môi trường

trong các ao nuôi thuộc địa bàn nghiên cứu.
Đề tài được tiến hành từ tháng 10 năm 2010 đến tháng 5 năm 2011. Địa
điểm thu mẫu là ở các ao nuôi cá nước ngọt thuộc địa bàn xã Thuần Thiện –
huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh và được phân tích nghiên cứu tại phịng thí
nghiệm Bộ mơn Thực vật, Bộ mơn Sinh lí hóa sinh của Khoa Sinh học – Trường
Đại học Vinh.

3


Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghiên cứu Vi khuẩn lam trên thế giới và ở Việt Nam.
Vào thế kỉ XIX và đầu thế kỉ XX các cơng trình nghiên cứu Vi khuẩn lam
chủ yếu tập theo hương phân loại học. Những người đầu tiên nghiên cứu Vi
khuẩn lam là C. Agardhi (1824) và Kuetzing (1843). Những người đặt nền móng
cho hệ thống phân loại Vi khuẩn lam là Thuret (1875), Kirchner (1900). Sau
năm 1914 đã xuất hiện các hệ thống mới về phân loại Vi khuẩn lam.
Ở Việt Nam, các dẫn liệu đầu tiên về khu hệ tảo được thực hiện bởi các
nhà khoa học nước ngoài: Bois M. và Petit P.(1904). Từ những năm 60 của thế
kỉ XX trở đi mới xuất hiện các cơng trình nghiên cứu về tảo của người Việt
Nam. Người Việt Nam nghiên cứu và công bố kết quả đầu tiên chuyên về tảo
lam đó là Cao Ngọc Phương (1964). Bà đã viết về 23 taxon tảo lam sát mặt đất ở
Sài Gòn và Đà Lạt, trong đó có 11 chi với 2 chi có tế bào dị hình và 9 chi khơng
có tế bào dị hình, một lồi mới đối với khoa học: Phormidium vietnamensis và
một thứ mới: Gloeocapsa punctata var. phamhoangii. Trong bài báo về “Tảo
lam cố định đạm trên đất trồng lúa miền Bắc Việt Nam” của Dương Đức Tiến
(1977) đã cơng bố 13 lồi tảo lam thuộc 6 chi với đặc điểm phân loại và khả
năng cố định đạm của chúng [21]. Sau đó vào năm 1984, Trần Văn Nhị và cộng

sự đã nâng tổng số tảo lam cố định đạm ở Việt Nam lên tới 40 taxon. Phùng Thị
Nguyệt Hồng (1992) đã cơng bố bằng tiếng Pháp tồn bộ cơng trình nghiên cứu
nhiều năm của mình về tảo lam ở châu thổ sông Mê Công với 94 taxon, trong đó
có một lồi mới đối với khoa học. Năm 2001, Nguyễn Đình San đã cơng bố 196
lồi và dưới loài của tảo và vi khuẩn lam ở 20 thủy vực các tỉnh Thanh Hóa,
Nghệ An, Hà Tĩnh (6 thủy vực dạng hồ) [17], Hồ Sĩ Hạnh (2007) đã xác định
được 129 loài VKL trong đất trồng ở tỉnh Đắc Lắc có một chi (Westiellopsis) và
38 lồi và dưới lồi mới đối với Việt Nam [10]...Bên cạnh những nghiên cứu về
thành phần lồi vi tảo trong các thủy vực thì một số nghiên cứu mới cũng được
4


mở ra: Mối quan hệ giữa vi tảo với một số các yếu tố môi trường, về tảo gây
độc, về khả năng ứng dụng thực tiễn của vi tảo trong việc xử lý ô nhiễm môi
trường nước.. Tiêu biểu như các cơng trình của Lê Thu Hà, Nguyễn Thùy Liên
(2005), Võ Hành và cộng sự (1995), Nguyễn Đình San và cộng sự (1997-1998),
Nguyễn Đức Diện (2002)...[3].
Song song với những nghiên cứu về phân loại, khu hệ tảo lam ở Việt Nam
cịn có những cơng trình nghiên cứu chun sâu, thử nghiệm về một số lồi tảo
lam có ý nghĩa thực tiễn ngày một tăng trong khoảng chục năm gần đây. Những
cơng trình nghiên cứu về tảo lam cộng sinh trong bèo hoa dâu của Nguyễn Hữu
Thước, Nguyễn Văn Mẫn (1982); nghiên cứu về tảo lam cố định đạm của
Nguyễn Đức (1984-1985). Nghiên cứu sinh lý quang hợp, sinh hóa của tảo lam
giàu đạm như Spirulina platensis giành được nhiều sự chú ý của hàng loạt các
tác giả Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền, Vũ Văn Vụ [ 20]..Nghiên cứu
mối quan hệ giữa môi trường và tảo lam được tiến hành tại nhà máy phân đạm
Hà Bắc: Dương Đức Tiến, Trần Văn Nhân, Nguyễn Thị Loan. Ngồi những
cơng trình chun sâu về phân loại cịn có các cơng trình nghiên cứu riêng về
sinh vật phù du của các thủy vực nước ngọt, nước biển và nước lợ, trong đó có
những phần nghiên cứu về tảo lam. Danh mục tảo lam đã phát hiện được ở Việt

Nam lên tới hàng trăm loài của các tác giả: Phạm Hoàng Hộ, Shirota và Hoàng
Quốc Trương, Nguyễn Văn Tuyên, Dương Đức Tiến... [23]
1.2. Một số đặc điểm về cấu tạo, hình thái và sinh sản của vi khuẩn lam.
1.2.1. Đặc điểm, cấu tạo hình thái của vi khuẩn lam.
Xét về cấu trúc hình thái, cơ thể tảo lam thường gặp các mức độ sau: đơn
bào, tập đoàn, sợi. Vi khuẩn lam là những cơ thể mà tế bào chưa có nhân điển
hình, khơng có màng nhân, các vật liệu di truyền chủ yếu tập trung trong chất
nhân, ADN được tạo thành một sợi duy nhất khép lại thành vịng. Cơ thể khơng
có roi. Vi khuẩn lam có cấu trúc gần giống với vi khuẩn nhưng khác với vi

5


khuẩn ở chỗ có đời sống tự dưỡng, có màu xanh lam do chứa diệp lục a. Vi
khuẩn lam được xếp trong nhóm vi sinh vật quang tự dưỡng.
- Vách tế bào: Vách tế bào của tảo lam có 4 lớp, giữa lớp ngoài và lớp
trong cùng là lớp chứa chất murein, ngoài cùng là lớp chất nhầy. Ở một số vi
khuẩn lam khơng có chất nhầy bao bọc (Oscillatoria) nhưng một số khác lại có
chất nhầy bao quanh, thậm chí nó có bao nhầy dày và chắc (Nostoc,
Gloeocapsa, Mcrocoleus).
- Sắc tố và vùng chất màu: Vi khuẩn lam chứa các sắc tố diệp lục a, βcaroten và phycobiliprotein. Ở vi khuẩn lam khơng có sắc thể nhưng có các
lamell quang hợp, chúng nằm tự do ở vùng ngoài của tế bào chất. Các thylakoid
ở hầu hết các loài nằm song song với bề mặt của tế bào.
- Vùng trung tâm: Đây là nơi chứa vật chất di truyền – các sợi ADN,
chúng nằm ở trung tâm của tế bào.
- Riboxom: Có mặt khắp nơi trong tế bào chất và làm chức năng tổng hợp
protein. Khác với ribosom của tế bào có nhân chuẩn chúng có kích thước nhỏ
hơn.
- Khơng bào khí: Trong tế bào vi khuẩn lam thường gặp khơng bào khí.
Đó là một túi có màng mỏng cấu tạo từ protein và chứa đầy khí nitơ. Quan sát

dưới kính hiển vi cho thấy, mỗi khơng bào khí do nhiều túi nhỏ hợp lại. Dưới
kính hiển vi quang học, khi ánh sáng đi qua, khơng bào khí có màu đen. Khơng
bào khí thường gặp ở các lồi sống trơi nổi như ở các chi: Anabaena, Rivularia,
Microcytis, Apharizomenon, Nostoc...
- Các chất dự trữ: Chất dự trữ quang trọng nhất của vi khuẩn lam là α1,4glucan, nó là những hạt nhỏ nằm giữa các thylakoid. Ngồi ra cịn có các hạt
volutin, các hạt carboxysome.

6


1.2.2. Hình thái của vi khuẩn lam
Hình thái vi khuẩn lam chia làm các dạng: đơn bào, tập đoàn, và dạng sợi
- Các dạng đơn bào và tập đoàn: Thuộc về dạng đơn bào bao gồm các tế
bào sống riêng rẽ, có hình dạng rất khác nhau, thơng thường có dạng hình cầu
hay hình elip. Trong nhiều trường hợp một vài hoặc nhiều tế bào liên kết lại với
nhau bằng chất nhầy thành một thể nguyên vẹn, thì được gọi là tập đồn. Hình
dạng của tập đồn khác nhau, chúng có dạng hình cầu, hình elip, hình trụ, hình
khối, dạng bản và hình dạng khơng xác định được.
- Cấu trúc sợi và trichom (lông): Vi khuẩn lam đa bào dạng sợi có cấu trúc
sợi đơn độc hoặc dính lại thành màng hay váng nhờ chất nhầy hoặc quấn quýt
lại thành khối hình cầu hay hình bán cầu. Ở trên sợi các tế bào liên hệ với nhau
bởi các sợi liên bào. Thơng thường màng ngăn giữa các tế bào có các lỗ, sợi liên
bào đi qua lỗ đó nối liền tế bào nọ với tế bào kia thành một thể thống nhất. Sợi
lên bào chỉ thấy ở những vi khuẩn lam trong lớp Hormogoneae và khơng có ở
các lớp Chroococaceae và Chamaesiphoneae. Hình dạng tế bào trên sợi khác
nhau thì khác nhau. Tế bào đầu ngọn hay gốc của sợi ở một số lồi có những
hình dạng đặc biệt, đặc điểm này là tiêu chuẩn phân loại đến loài.
- Tế bào dị hình hay dị nang (Heterocyst): Là những tế bào đặc biệt
thường có trên trichom của một số chi trong lớp Hormogoneae. Màng tế bào của
chúng có hai lớp. Nội chất ở trong có màu vàng nhạt, xanh da trời hoặc khơng

màu. Chúng khơng chứa khơng bào khí và các hạt dự trữ bên trong tế bào như
các tế bào dinh dưỡng khác trên sợi. Chúng có thể nằm ở đầu sợi (như ở
Gloeotrichia, Calothirix) hoặc nằm xen kẽ với các tế bào dinh dưỡng khác (như
ở Anabaena, Nostoc). Tế bào dị hình được hình thành từ các tế bào dinh dưỡng
bình thường, về sau có sự biến đổi cấu trúc.

7


1.2.3. Sinh sản của vi khuẩn lam
- Vi khuẩn lam chỉ có hình thức sinh sản vơ tính. Hình thức sinh sản thông
thường nhất là phân chia tế bào ra làm đôi. Đối với các dạng vi khuẩn lam đơn
bào thì đó là cách duy nhất.
- Sinh sản vơ tính bằng nội bào tử và ngoại bào tử. Các bào tử được tạo ra
trong các tế bào sinh dưỡng thông thường. Khác với tảo có nhân chuẩn, trong
việc phân chia và tạo ra các loại bào tử ở tảo lam không trải qua giai đoạn
mitosis và meiosis.
- Đối với dạng tập đoàn, sinh sản bằng mảnh tản – tập đoàn tách ra thành
hai hay nhiều tập đoàn con.
- Đối với tảo lam đa bào dạng sợi thì sinh sản bằng đoạn tảo
(hormogonium). Hormogonium – đó là một đoạn trichom được tách ra , thực
hiện chức năng sinh sản sinh dưỡng.
- Một số loài tạo ra các bào tử vách dày làm chức năng như những tế bào
sinh sản hoặc tế bào tiềm sinh.
1.2.4. Phân loại vi khuẩn lam
Ngành có khoảng 150 chi với 2000 loài. Ở Việt Nam đã phát hiện được
344 loài và dưới loài (Dương Đức Tiến, 1996).[23]
Tồn tại một hệ thống phân loại tảo lam:
Theo hệ thống của Geitler (1932) chia tảo lam thành 4 bộ (tất cả đều
thuộc một lớp Cyanophyceae): Chroococcales, Dermocarpales, Pleurocapsales

và Hormogonales.
Hệ thống của Fritsch (1945) chia tảo lam thành 5 bộ (thuộc một lớp
Cyanophyceae): Chroococcales, Chamaesiphonales, Pleurocapsales, Nostocales
và Stigonematales.
Khác với các tác giả trên Gollerbakh (1977) chia tảo lam thành 3 lớp:
Chroococcophyceae, Chamaesiphonophyceae, Hormogoniophycceae. Theo hệ

8


thống này tảo lam gồm 10 bộ, trong đó đáng chú ý là lớp Hormogoniophycceae, ông
đã tách bộ Nostocales thành hai bộ: Nostocales và Oscillatoriales.
Van den Hoek (1995), không chỉ dựa vào dấu hiệu hình thái, cấu tạo của
tế bào và cách thức sinh sản mà còn sử dụng các đặc điểm cấu trúc siêu hiển vi
của tế bào, đặc biệt chú trọng đến tiêu chí phân tử(ADN) để phân loại và xây
dựng hệ thống, theo đó tảo lam có một lớp và 5 bộ, đó là: Chroococcales,
Pleurocapsales, Oscillatoriales, Nostocales, Stigonematales. Cách phân chia này
cũng phù hợp với một số tác giả như Anagnostidis K.& Komarek [9].
1.3. Ảnh hưởng của vi khuẩn lam tới nghề nuôi cá nước ngọt.
- Nguồn lợi thủy sinh vật và hiện trạng:
Nước ta có một diện tích nước mặt ngọt nội địa rộng lớn, bao gồm nhiều
loại thủy vực. Bên cạnh hệ thống sông suối, kênh mương dày đặc thì tiềm năng
mặt nước cho ni trồng thủy sản là rất lớn, theo thống kê trong “dự báo kế
hoạch kinh tế thủy sản đến năm 2000” của Bộ Thủy sản (1996), diện tích mặt
nước có thể nuôi trồng thủy sản của cả nước là 1,35 triệu ha. Ở các loại thủy vực
Việt Nam đã biết khoảng 793 lồi động vật khơng xương sống ở nước ngọt và từ
biển di nhập vào, 546 loài cá nước ngọt với nhiều loại có giá trị kinh tế. Nhiều
loại cá, tôm, cua, trai, ốc là thức ăn hàng ngày của nhân dân. Các động vật
không xương sống nhỏ ở tầng nước và nền đáy các thủy vực là nguồn thức ăn
quan trọng của các loài cá sống trong thủy vực, một số khác lại là vật chủ trung

gian truyền các bệnh giun sán cho người, gia súc, gia cầm. Cũng cần phải nói
đến các loại đỉa, ấu trùng ruồi, muỗi sốt rét rất phổ biến ở các thủy vực đồng
bằng và vùng núi, gây tác hại lớn cho người và gia súc trong lao động hàng
ngày. Rõ ràng khu hệ động vật các thủy vực nội địa có nguồn vai trò quan trọng
trong đời sống cũng như sự phát triển kinh tế ở nước ta [18].
Theo các tài liệu tổng kết gần đây, ở Việt Nam hiện đã thống kê được 546
loài và phân loài cá nước ngọt thuộc 18 bộ, 57 họ và 228 giống (Bộ Thủy Sản,
1996). Trong đó, đáng lưu ý là họ cá chép có tới 228 loài, chiếm 41,9% tổng số

9


loài. Trong số các loài cá nước ngọt nội địa, đã thống kê 97 loài cá kinh tế nằm
trong 23 họ. Một số tác giả đã phân biệt cá kinh tế thành thành 4 nhóm chính: 1/
Các lồi cá kinh tế sống ở sông, suối thuộc lưu vực sông Hồng, Thái Bình. 2/
Các lồi sống ở sơng, suối thuộc khu vực sơng Mê Cơng, Đồng Nai. 3/ Các lồi
sống ở thủy vực nước tĩnh như ao, hồ, ruộng đồng bằng và 4/ Các lồi có nguồn
gốc nước mặn, lợ di cư vào nước ngọt. Trong các loài cá kinh tế, có thể phân
biệt thành các nhóm có giá trị sử dụng khác nhau như sau:
+ Nhóm ni cá lấy thịt
Cho đến nay có tới 46 lồi cá và dịng cá ni. Trong đó có 28 lồi nằm
trong 23 giống, 11 lồi và 7 dịng cá nằm trong 10 giống, 5 họ là cá nhập nội.
Các lồi cá ni lấy thịt chủ yếu gồm các loài cá ăn thực vật (mè trắng, trắm
cỏ), ăn động vật (mè hoa), ăn tạp (chép, giếc, rô phi) ăn mùn bã động vật (bống),
ăn chất vẩn (trơi). Cũng có thể kể các lồi cá “đen” như: trê, lươn được nuôi gần
đây, cá đối ở ao đầm nước lợ.
+ Nhóm cá ni làm cảnh
Theo thống kê, tổng số các loài cá làm cảnh đã biết gồm có 151 lồi thuộc
87 giống, 35 họ và 11 bộ (Bộ Thủy sản, 1996). Trong đó, 118 lồi đã và đang
được ni làm cảnh, 33 lồi cá cảnh sống trong tự nhiên chưa được ni. Về

nguồn gốc, có 116 lồi cá cảnh bản địa và 35 loài cá nhập nội.
+ Nhóm cá tự nhiên
Nhóm cá này được khai thác tự nhiên ở các sông, suối, hồ, ruộng bao gồm
nhiều thành phần:
• Các lồi cá biển di cư vào sơng nội địa hàng năm trong mùa sinh sản
(mịi, cháy, lành canh).
• Các lồi cá phổ biến ở hà lưu các sơng lớn vùng đồng bằng (chày, vền
ngạch, nheo, trạch sông, mương, thiểu).
• Các lồi các phổ biến ở ao, hồ, ruộng và đồng bằng (rô, trê, quả, trạch
ao, lươn).
10


Ngoài các giá trị sử dụng như trên một số lồi cá ăn muỗi (ấu trùng,
Culicidae, Diptera) được ni để phòng chống bệnh dịch sốt rét, sốt xuất huyết.
Một số lồi cá tự nhiên và ni ở ruộng lúa có tác dụng diệt sâu bệnh cho lúa
[18].
- Lợi ích của vi khuẩn lam:
Trong nghề ni cá, vi tảo đóng vai trò then chốt, đúng như Gollerbakh
M.M. – nhà tảo học lớn của thế giới đã nói “ Khơng có thực vật nổi thì khơng có
nghề ni cá”. Trên thế giới việc nghiên cứu vi tảo để làm thức ăn cho động vật
thủy sinh đã và đang được nhiều người quan tâm. Vấn đề này đang phát triển
thành một công nghệ ở nhiều nước như: Oxtraylia, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung
Quốc, Đài Loan , Thái Lan, Xingapo, Malayxia, Philippin [22].
Ở nước ta từ năm 1980 đến nay ở nhiều địa phương đã tiến hành nuôi
trồng vi tảo để làm thức ăn cho các cơ sở nuôi trồng thủy sản như ở Quảng Bình,
Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha Trang, Khánh Hịa...Tiêu biểu như một số cơng trình
của : Lê Viễn Chí (1996), Trần Văn Nhị (1992) [22] [15]. Đặng Đình Kim
(1994) đã tạo ra chế phẩm TAT- TA từ vi tảo làm thức ăn cho ấu trùng tơm [12].
Vi tảo cịn được sử dụng làm thúc ăn bổ dưỡng cho cơ thể, chống suy yếu dinh

dưỡng ở trẻ em và người già, tăng cường tiết sữa ở phụ nữ sinh con mà thiếu sữa
và thăm dò khả năng chống ung thư Nguyễn Hữu Thước năm (1992), Nguyễn
Hữu Thước (1988), Huỳnh Thị Kim Dung (1998), Đặng Đình Kim và cộng sự
(1994) [19] [20].
Vi tảo cịn được sử dụng như một nguồn phân bón sinh học có giá trị để
thay thế một phần phân hóa học nhằm giảm thiểu ơ nhiễm đất và nước. Vào thập
kỉ 60 của thế kỉ XX cuộc “cách mạng xanh” đã làm tăng sản lượng lương thực
trên thế giới, giúp cho nhiều nước thoát khỏi nạn thiếu lương thực. Trong thành
tựu này, vai trò của phân sinh học trong đó có vi khuẩn lam đã đóng góp tích
cực. Vi khuẩn lam sống tự do có khả năng cố định 20 -30 kgN/ha đất/năm.
Ngồi ra, chúng cịn tiết ra các chất kích thích sự sinh trưởng của lúa [15]. Chính

11


vì vậy việc nghiên cứu vi khuẩn lam để cải tạo đất trồng lúa đang được chú ý ở
nhiều nước trên thế giới như Ấn Độ, Mỹ, Trung Quốc, Malayxia, Philippin, Thái
Lan, Israel...Hướng nghiên cứu ở Việt nam cũng được nhiều người quan tâm
như: Dương Đức Tiến (1977), Trần Hài và cộng sự (1982) [7][21].
Ngồi ra, vi tảo cịn là nguyên liệu để tách chiết lipit, vitamin,
hidrocacbon, các chất màu tự nhiên, các hoạt chất sinh học để dùng trong các
lĩnh vực khác nhau như: nhuộm màu thực phẩm, y học, mỹ phẩm, năng lượng
sạch...[17].
Tảo Lam giàu đạm và giàu các hạt polyphotsphat. Tuy nhiên ý nghĩa trong
nghề chăn nuôi thủy sản còn phải tiếp tục nghiên cứu thêm. Hàm lượng protit
tính theo trọng lượng khơ khoảng 30 – 50%. Thành phần acid amine giống như
acid amine của các động vật và thực vật thượng đẳng. Ngồi ra cịn quan sát
thấy những hợp chất chứa nitơ mà bản chất chưa xác định được. Các hạt
polyphosphat là nguồn năng lượng cho các phản ứng xảy ra khi tế bào chia, nó
tham gia vào các quá trình tổng hợp protid, acid amine và phospholipit, nó cần

cho q trình tổng hợp trong chế tạo, chủ yếu là qua hệ thống ADP – ATP với sự
tham gia của polyphotphatinase (Gơrunova, 1964).
Dùng tảo Lam cố định đạm trong khẩu phần thức ăn của cá chép con đã
làm tăng tỉ lệ sống của chúng, cho gà đẻ ăn tảo Lam thì số lượng trứng tăng lên.
Dùng tảo lam bón các loại cây như cam, qt thì số lượng quả trong mỗi cây và
trọng lượng của mỗi quả đều tăng, hàm lượng trong mỗi quả đều tăng (N.
Kobayashi and T. Chan 1973).[24]
-Tác hại của vi khuẩn lam:
Đa số các ao ni là dạng ao hồ có diện tích trung bình, nước đứng nên
tạo điều kiện cho vi khuẩn lam phát triển mạnh khiến nước có màu xanh nhạt,
không phải vi khuẩn lam nào cũng gây hại, thông thường vi khuẩn lam gây độc
theo hai con đường :

12


+ Tạo nên quần xã vi khuẩn lam rộng lớn trong môi trường nước. Khi
chúng phát triển quá mức khiến hàm lượng O2 trong nước giảm đi đột ngột và
làm cho cá bị chết ngạt. Hiện tượng này xảy ra vào cuối giai đoạn nở hoa nước
do tác dụng của vi khuẩn lam còn sống và đã chết
+ Một số tiết độc tố (Cyanotoxins) làm suy yếu và gây chết các sinh vật
đã bắt mồi và ăn chúng. Về mặt sinh lý, độc tố vi khuẩn lam được chia làm hai
loại:
Độc tố thần kinh (Heurotoxin): là các alcoloit(thành phần chứa nitrogen –
có trọng lượng phân tử thấp ) dẫn truyền xung từ noron thần kinh này đến noron
thần kinh khác rồi tới cơ động vật và người. Dấu hiệu bị nhiễm độc như: choáng
váng, lảo đảo, co giật cơ, thở hổn hển và co quắp chân tay. Khi bị nhiễm độc tố
ở nồng độ cao thì hơ hấp khó khăn, có khi ngừng thở. Độc tố thần kinh Anatoxin
được tổng hợp nhờ các vi khuẩn lam thuộc chi Anabaena, Aphanizomenon,
Oscillatoria, Trichodesmirum.

Độc tố gan (Hepatotoxin) là chất kiềm chế protein photphattases I và 2A,
gây chảy máu trong gan. Dấu hiệu bị nhiễm độc: cơ thể yếu ớt, nôn mửa, tiêu
chảy và rét run. Độc tố gan gồm có Microcystins và Nodularin. Microcystins
được sinh sản từ một số loài của chi Microcystis, Anabaena, Nostoc, Nodularia
và Oscillatoria.

13


Chương 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các lồi vi khuẩn lam và một số
chỉ tiêu thủy lí, thủy hóa trong một số ao ni cá nước ngọt ở xã
Thuần Thiện – huyện Can Lộc – Tỉnh Hà Tĩnh.
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu
Qua kết quả điều tra hiện trường chúng tôi đã tiến hành thu mẫu VKL và
mẫu nước tại một số trang trại nuôi cá nước ngọt thuộc xã Thuần Thiện, huyện
Can Lộc, tĩnh Hà Tĩnh làm địa điểm nghiên cứu. Cụ thể là:
Mẫu nghiên cứu được tiến hành thu trong hai ao ở hai đối tượng là ao
nuôi cá giống và ao nuôi cá thương phẩm. Ao nuôi ở đây là những hồ nhỏ khơng
được bê tơng hóa và cá được nuôi ở dạng bán tự nhiên. Tôi đã chọn 2 ao tiêu
biểu ở 2 trang trại để thu mẫu:
* Trang trại nuôi cá giống của anh Bùi Xuân Hiền – xóm 10 – xã Thuần
Thiện – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh. Kí hiệu là ao A
* Trang trại nuôi cá thương phẩm của anh Nguyễn Văn Tâm – xóm 7 –
Thuần Thiện – Can Lộc – Hà Tĩnh. Kí hiệu là ao B
Ở mỗi ao tiến hành thu mẫu ở 4 điểm ở 4 góc và một điểm ở giữa.
2.2.2.Thời gian nghiên cứu

Tiến hành thu mẫu trong hai đợt
- Đợt 1: tháng 10 năm 2010
- Đợt 2: tháng 12 năm 2010
Việc thu mẫu được tiến hành từ lúc 8h đến 15h trong ngày.

14


2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Thu mẫu nước
Thu mẫu nước ở tầng mặt (0 – 20cm) chai nhựa PE 500ml để xác định các
chỉ tiêu thủy hóa. Mẫu phân tích chỉ tiêu oxy hòa tan (DO) được thu riêng vào
chai lọ thủy tinh có nút mài, dung tích 125ml và cố định ngay tại hiện trường
theo phương pháp Winkler.
2.3.2 Thu mẫu tảo
Mẫu tảo được thu tại địa điểm thu mẫu nước:
- Thu mẫu định tính: dùng vợt thu thực vật nổi N 0 75 vợt qua vợt lại nhiều
lần trên tầng mặt.
2.3.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu thủy lí thủy hóa.
Các mẫu nước thu về được bảo quản ở 4 0C trong tủ lạnh và phân tích
trong vịng 24 giờ tại phịng thí nghiệm. Các chỉ tiêu thủy hóa (DO, NH 4+, PO43-)
được xác định theo tài liệu “Một số phương pháp phân tích thủy hóa” của
Nguyễn Đình San [16].
Để xác định các chỉ tiêu thủy lý, thủy hóa chúng tơi sử dụng các phương
pháp phân tích theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN):
- Nhiệt độ: dùngGoller nhiệt kế thủy ngân đo tại hiện trường
- pH: đo tại hiện trường bằng máy Watertest (TCVN 6194 – 1996)
- Oxy hòa tan (DO): được xác định theo phương pháp Winkler.
- Xác định hàm lượng NH4+: bằng phương pháp so màu với thuốc thử
Nessler ở bước sóng 410 nm.

- Xác định hàm lượng PO43- : So màu với thuốc thử photphosmolipden và
SnCl2 ở bước sóng 630nm.
2.3.4. Phương pháp phân tích mẫu vi khuẩn lam
2.3.4.1. Phương pháp xác định loài

15


Mẫu được làm tiêu bản rồi quan sát trên kính hiển vi quang học với độ
phóng đại 100-600 lần. Tế bào tảo được đo bằng trắc vi, lập bản mô tả, vẽ hình
và chụp ảnh hiển vi.
Dựa vào các dạng đơn bào hay tập đoàn, cấu trúc sợi hay trichome, tế bào
dị hình hay dị nang, cấu trúc bao và sự phân nhánh của sợi.
Để xác định thành phần loài vi khuẩn lam chúng tôi sử dụng các tài liệu
sau:
+ Dương Đức Tiến, 1996. Phân loại vi khuẩn lam ở Việt Nam. NXB Nông
nghiệp Hà Nội.[ 23]
+ Desikachary T.V. 1959. Cyanophyta. Indian Council of Agricultural
Research, New dell.[25]
+ Gollerbax. Phân loại tảo nước ngọt, Tảo Lam USSR. Tập 2. NXB
Khoa học Xô Viết, Moscova (tiếng Nga) [ 26]
2.3.4.2. Đánh giá mức độ gặp
Để đánh giá mức độ gặp của mỗi loài chúng tôi đã tiến hành như sau:
Mỗi mẫu VKL được quan sát trên 10 tiêu bản. Nếu 1 loài:
- Chỉ gặp ở 1 đến 3 tiêu bản là mức độ gặp ít:

+

- Gặp 4 đến 7 tiêu bản là mức độ thường gặp:

++

- Gặp 8 đến 10 tiêu bản là mức độ gặp rất nhiều: +++
Đối với những thủy vực có hiện tượng nở hoa nước, thơng qua việc soi
kính hiển vi để xác định loài chủ đạo gây nở hoa nước.
Mẫu VKL thu được chúng tôi xác định hệ số thân thuộc giữa hai đối
tượng ao nuôi cá theo hệ số Sorenxen (S) được tính theo cơng thức:
S = 2c / (a +b )
Trong đó:

c là số lồi chung giữa 2 ao
a là tổng số loài gặp ở ao A
b là tổng số loài gặp ở ao B
16


Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Chất lượng nước các ao nghiên cứu
Trong các thủy vực nói chung, đặc biệt là trong các ao nuôi trồng thủy
sản, chất lượng nước có ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng, phát triển của
thực vật nổi cũng như thủy sinh vật nói chung. Vì vậy việc nghiên cứu đánh giá
chất lượng nước ở thủy vực nghiên cứu là rất cần thiết.
Chất lượng nước các thủy vực đặc trưng bởi tính chất lí học, hóa học và
quần xã sinh vật trong nước. Do tác động của ngoại cảnh (thời tiết, khí hậu,
dòng chảy….và đặc biệt là những hoạt động của con người) mà chất lượng nước
ít nhiều thay đổi. Sự thay đổi đó được biểu hiện qua một số thơng số thủy lí thủy
hóa.
3.1.1. Hiện trạng một số yếu tố thủy lí
- Nhiệt độ nước:

Trong các thủy vực, nhiệt độ nước phụ thuộc vào nhiệt độ khơng khí.
Thơng thường, nhiệt độ nước (nhất là tầng nước mặt) có trị số gần với nhiệt độ
khơng khí. Tùy theo từng thời điểm mà có sự chênh lệch có thể lớn tới 0,5 0C –
10C (bảng 3.1).
Bảng 3.1 Nhiệt độ môi trường ở các ao nghiên cứu.
Chỉ tiêu

Đợt 1

Đợt 2

Nhiệt độ khơng khí (oC)

21.5

22

Nhiệt độ nước (oC)

22

23

Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy nhiệt độ nước trong hai đợt nghiên cứu
không chênh nhau đáng kể. Nhiệt độ tương đối thấp vì thời gian thu mẫu vào
mùa đông. Mặt khác các ao nghiên cứu cùng khu vực, việc đo nhiệt độ được tiến

17

hành cùng một thời điểm do đó nhiệt độ nước (cũng như nhiệt độ khơng khí)
giữa các ao khơng sai khác nhiều.
- Độ trong:
Theo dõi độ trong ở các ao nghiên cứu qua 2 đợt thu mẫu, chúng tôi ghi
nhận được bảng số liệu ở bảng 3.2
Bảng 3.2. Độ trong ở các ao nghiên cứu
Vị trí
Thời

1

2

3

4

5

Địa điểm

31

30

30.5

29.5

29

ao A

42

43

43.5

45

44

ao B

29
42

30
43

28
42

28.5
45

29
43

ao A
ao B

điểm
Đợt 1
Đợt 2

Kết quả ghi nhận ở bảng 3.2 cho thấy, độ trong ở các ao nuôi ở 2 lần thu
mẫu mỗi ao là không khác nhau đáng kể. Tuy nhiên độ trong giữa hai ao chênh
lệch nhiều, từ 29cm(ao A) đến 45cm (ao B) ở lần thu mẫu đợt 1 và từ 28cm (ao
A) đến 45cm (ao B) ở lần thu mẫu đợt 2.
Sở dĩ độ trong ở các ao có sự khác nhau như vậy là do những nguyên
nhân sau:
+ Đối tượng nuôi ở các ao đều nuôi các loại cá trắm cỏ, cá mè, cá chép, và
mật độ cá trong ao cao, mặt khác các loại cá ni trong ao là những lồi ưa hoạt
động.
+ Do nguồn thức ăn cung cấp cho cá còn tồn dư. Đặc biệt là ao ni lấy
sản lượng thì kích thước của cá lớn nên hoạt động của chúng mạnh hơn và
nguồn cung cấp thức ăn cũng lớn hơn nhiều so với ao nuôi cá giống. Bởi vậy mà
độ trong ở hai ao có sự chênh lệch đáng kể.
3.1.2 Hiện trạng một số yếu tố thủy hóa
18


Để đánh giá chất lượng nước, người ta sử dụng nhiều thơng số hóa học.
Theo tiêu chuẩn TCVN 5942 -1995 do Bộ khoa học, Công nghệ và Môi trường
quy định, có tới 31 chỉ tiêu thủy hóa[13]. Đề tài này chỉ phân tích đánh giá một
số chỉ tiêu được coi là cần thiết hơn cả đối với phạm vi nội dung và mục đích đã
đặt ra.
- Độ pH

Độ pH là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước về mặt hóa
học. Chỉ tiêu này có ảnh hưởng rất lớn tới đời sống của thủy sinh vật, đặc biệt
ảnh hưởng tới khả năng hấp phụ chất dinh dưỡng của chúng. Độ pH quá cao hay
quá thấp đề ảnh hưởng tới sự thẩm thấu của màng tế bào, làm rối loạn q trình
trao đổi nước, muối khống của thủy sinh vật.
Bảng 3.3 Độ pH của nước ở các ao nghiên cứu
Vị trí
Thời

1

2

3

4

5

Địa điểm

7.00

7.30

7.52

7.30

7.20

ao A

điểm
Đợt 1

7.70
7.34
6.90
7.54
7.12
ao B
6.75
7.43
7.52
7.20
7.20
ao A
Đợt 2
7.60
7.34
7.00
7.54
6.90
ao B
Kết quả ở bảng 3.3 cho thấy trong các ao nuôi, trị số pH giữa 2 đợt nghiên
cứu dao động nhỏ. Kết quả ghi nhận ở bảng còn cho thấy độ pH chênh lệch nhau
không nhiều giữa các ao nuôi ở các lần thu mẫu.
So với tiêu chuẩn cho phép TCVN 5942 – 1995 [5] đối với nước bề mặt,
độ pH ở các ao nghiên cứu đều dao động trong giới hạn cho phép B( ≥ 6,5).

- Ơxy hịa tan(Dissolved Oxygen – DO)
DO là một thông số rất quan trọng để đánh giá chất lượng của nguồn
nước. Mặc dầu hàm lượng DO thay đổi theo hoạt động của thủy sinh vật trong
những thời điểm khác nhau (buổi trưa DO đạt giá trị cao nhất do hoạt động

19


quang hợp, còn thấp vào ban đêm do hoạt động hô hấp của thủy sinh vật ), song
đánh giá chung, DO càng thấp thì mức độ nhiễm bẩn của thủy vực càng cao.
Bảng 3.4: Kết quả phân tích hàm lượng DO ở các ao ni.
Vị trí
Thời

2

3

4

5

6.40

6.02

5.80

5.70

4.60

ao A

4.40

4.30

4.50

4.60

4.50

ao B

4.95
4.53

4.32
4.80

4.48
4.87

5.60
4.80

5.17
4.27

ao A
ao B

điểm
Đợt 1
Đợt 2

Địa

1

điểm

Qua bảng số liệu cho thấy hàm lượng DO ở ao A của đợt một cao hơn so
với đợt hai cịn ở ao B sự thay đổi khơng đáng kể. Sở dĩ có sự khác nhau dó là
do lần thu mẫu 1 được tiến hành vào thời gian khi vừa qua một đợt lũ nên nước
trong ao có sự thay đổi rất lớn. Vị trí của trang trại anh Tâm thấp hơn so với
trang trại anh Hiền. Hàm lượng DO xác định được lớn nhất ở ao A là 6.4mg/l
(đợt 1) và 4.87mg/l (đợt 2). Tuy nhiên hàm lượng DO trung bình ở các ao
nghiên cứu đều dao động trong giới hạn cho phép. Hàm lượng DO nằm trong
giới hạn tiêu chuẩn chất lượng nước mặt B.

20


Biểu đồ 3.1: Hàm lượng DO trung bình ở các ao trong 2 đợt nghiên cứu
- Nhu cầu oxi hóa học (Chemical oxigen Demand - COD):
Nhu cầu oxi hóa học là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ ơ
nhiễm của thuỷ vực, nếu COD càng cao thì mức độ ơ nhiễm càng nghiêm trọng.

Nhu cầu oxi hố học phản ánh chất hữu cơ trong nước có thể bị oxi hóa bằng
tác nhân hóa học.
COD ở các ao nuôi tương đối cao ở ao A thu mẫu đợt 1 là 27,6 mg O 2/l,
đợt 2 là 25,11 mg/l và điểm cao nhất ao B là đợt 1 là 30 mg O 2/l, đơt 2 là 28,02
mg O2/l . Số liệu thể hiện ở bảng 3.5 và biểu đồ 3.2.

21


Bảng 3.5 : Nhu cầu Oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) ở
các hồ ni phân tích được qua các lần thu mẫu (đơn vị: mg O2/l) :
Thời gian

Đợt 1

Đợt 2

thu mẫu

(10/2010)

(12/2010)

Ao
A
Vị trí
Thu

Ao

mẫu

B

Đ1
Đ2
Đ3
Đ4
Đ5
Đ1
Đ2
Đ3
Đ4
Đ5

25.75
24.97
20.13
20
27.6
24.73
26.77
26.56
26.4
30

25
23
22.87
24.56

25.11
26.7
27.53
26.7
26.53
28.02

TCVN
5942-1995
A
B

< 10

< 35

Biểu đồ 3.2: Hàm lượng COD trung bình qua các lần thu mẫu
Qua bảng số liệu cho thấy hàm lượng COD tương đối cao và nằm trong
giới hạn B (TCVN, 5942 – 1995).
- Hàm lượng NH4+ :

22


Nitơ là chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của vi tảo. Nhưng khi
hàm lượng này quá lớn sẽ gây ô nhiễm nặng nước. Theo Sawyer (1947) nồng độ
N trên 0.3 mg/l là đủ gây hiện tượng "nở hoa" của thủy vực.
Nhìn chung hàm lượng NH4+ trong các ao ni là khá cao. Ở ao A thì hàm
lượng trung bình là: 0.51 mg/l (đợt 1), 0.52 mg/l (đợt 2) cao hơn giới hạn tiêu
chuẩn Việt Nam đối với nước loại A (theo TCVN 5942- 1995). Ở ao B thì hàm

lượng lượng trung bình: 0.14mg/l(đợt 1), 0.24 mg/l (đợt 2). Như vậy hàm lượng
NH4+ phân tích được ở các đợt thu mẫu thì ao A khơng có sự chênh lệch đáng kể
cịn ở ao B có sự dao động tương đối nhiều. Và hàm lượng ở ao A cao hơn rất
nhiều so với ao B.
Bảng 3.6: Hàm lượng NH4+ ở các ao nghiên cứu (đơn vị: mg/l)
Thời gian thu

Đợt 1

Đợt 2

mẫu

(10/2010)

(12/2010)

0.5
0.53
0.49
0.54
0.49
0.17
0.16
0.12
0.11
0.12

0.44
0.56

0.51
0.6
0.42
0.26
0.26
0.26
0.2
0.24

Vị trí
Thu
mẫu

Đ1
Ao Đ2
Đ3
A Đ4
Đ5
Đ1
Ao Đ2
Đ3
B Đ4
Đ5

23

TCVN
5942-1995
A
B

<0.05

<1


Biểu đồ 3.3: Biến động NH4+ qua các đợt nghiên cứu ở các ao nuôi
- Hàm lượng PO43-:
Cùng với N thì P là tiền đề tạo nên năng suất sơ cấp của thủy vực. Mặc dù
vi tảo không cần nhiều photpho nhưng nó có vai trị quan trọng vì chúng có
trong thành phần protein, axit nucleic,...chúng tham gia vào quá trình hơ hấp và
điều chỉnh pH nội chất tế bào.
Qua bảng 3.7 và biểu đồ 3.4, nhìn chung hàm lượng photpho trong thuỷ
vực rất thấp. Hàm lượng trung bình ao A là: 0,12 – 0,13 (mg/l), ao B (0,17mg/l)
thấp hơn giới hạn tiêu chuẩn Viêt Nam đối với nước loại A (TCVN 5942-1995).
Giữa các điểm thu mẫu thì hàm lượng photpho dao động trong khoảng 0,010,04. Khơng có mẫu nào vượt quá chỉ tiêu cho phép đối với nước loại A.

24


Bảng 3.7: Hàm lượng PO43- trong các ao nuôi (đơn vị: mg/l)
Thời gian thu

Đợt 1

Đợt 2

mẫu

(10/2010)

(12/2010)

0.11
0.13
0.12
0.11
0.15
0.18
0.18
0.15
0.16
0.16

0.14
0.13
0.11
0.13
0.12
0.17
0.18
0.17
0.18
0.17

Vị trí
Thu
mẫu

Đ1

Ao Đ2
Đ3
A Đ4
Đ5
Đ1
Ao Đ2
Đ3
B Đ4
Đ5

TCVN
5942-1995
A
B

<0.2

<0.5

Biểu đồ 3.4: Biến động PO43- qua các đợt nghiên cứu và các điểm thu mẫu

3.2. Kết quả điều tra thành phần lồi vi khuẩn lam trong một số ao
ni cá:

25