Trong nuôi tôm thâm canh, mức tiêu thụ oxy là một chỉ số quan trọng ảnh hưởng lớn đến tình trạng sinh lý của tôm nuôi. Đây là kết quả của một nghiên cứu nhằm xác định một cách linh hoạt mức tiêu thụ oxy của tôm trong nuôi thâm canh cũng như các biến số về chất lượng nước và tốc độ tăng trưởng của tôm dựa trên Hệ thống mô hình động.
Oxy hòa tan là thông số chất lượng nước quan trọng và dễ biến động nhất trong hệ thống nuôi vì các sinh vật hiếu khí trong nước cần tỷ lệ oxy đủ cho các quá trình sinh hóa. Oxy hòa tan trong ao nuôi thâm canh chủ yếu bị ảnh hưởng bởi các điều kiện pH, nhiệt độ, độ mặn, sự xáo động và áp suất không khí. Về mặt động học, nồng độ oxy hòa tan sẽ dao động do các quá trình sinh học, vật lý và hóa học.
Trong nuôi thâm canh, tôm cần oxy cho quá trình cân bằng năng lượng sinh học trong hệ thống trao đổi chất của nó. Tốc độ tiêu thụ oxy ảnh hưởng rất lớn đến tình trạng của hệ thống trao đổi chất của tôm khi lớn lên và hoạt động. Các kết quả sau đây thu được từ một nghiên cứu nhằm đo lường mức độ tiêu thụ oxy của tôm trong ao nuôi thâm canh và mối quan hệ của nó với các biến số về chất lượng nước và sự phát triển của tôm.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu này được thực hiện vào tháng 4 đến tháng 6/2019 hoặc trong thời gian nuôi tôm thẻ chân trắng tại khu vực nuôi trồng thủy sản thâm canh ở Bayeman – Tongas. Việc thu thập dữ liệu tiêu thụ oxy, tăng trưởng sinh học và chất lượng nước được thực hiện 10 ngày/lần kể từ khi bắt đầu thả nuôi đến khi thu hoạch.
Việc nuôi tôm thẻ được thực hiện trong 2 ao rộng 400 m2 lót ao bằng nhựa HDPE (polyethylene mật độ cao) với mật độ thả 112 con/m2 và sử dụng quạt nước 4 mã lực cho mỗi ao nuôi. Dữ liệu về tốc độ tiêu thụ oxy của tôm được thu thập bằng cách lấy mẫu ngẫu nhiên, sau đó các thử nghiệm được thực hiện bằng bể 20 L và máy đo DO (AZ 8402, Trung Quốc).
Mỗi ao lấy ngẫu nhiên 4 con tôm, tôm lấy là tôm có đầy đủ các cơ quan nội tạng, vận động tích cực và ruột đẹp.
Việc quan sát các thông số chất lượng nước như pH, nhiệt độ, oxy hòa tan và độ mặn được thực hiện tại chỗ, trong khi việc quan sát phosphate, nitrit, nitrat, tổng nitơ amoniac (TAN) và tổng chất hữu cơ (TOM) đã đo được tại phòng thí nghiệm BBPAP Situbondo cứ 10 ngày/lần.
Kết quả và thảo luận
Tốc độ tiêu thụ oxy của tôm trong giai đoạn tăng trưởng có xu hướng giảm với mô hình hồi quy Y = 9,444 - 0,047x. Tỷ lệ tiêu thụ oxy cao nhất đạt 0,450 mgO2/L và thấp nhất là 0,002 mgO2/L (Figure 1). Điều này có nghĩa là trọng lượng tôm càng nặng thì tỷ lệ nhu cầu oxy cần thiết càng thấp.
Điều này là do tôm nhỏ cần năng lượng cao hơn cho hệ thống trao đổi chất của chúng. Ngoài ra, tốc độ tiêu thụ oxy của tôm còn bị ảnh hưởng bởi các điều kiện môi trường như nhiệt độ và độ mặn (Bett và Vinatea, 2009).
“Kết quả của các nghiên cứu khác cho thấy tỷ lệ tiêu thụ oxy tối thiểu cho tôm trong giai đoạn nhỏ là 0,65 mg/L với trọng lượng trung bình của tôm là 4,1g (Vinatea et al., 2009).”
Trên biểu đồ khối lượng và mức tăng trọng trung bình ngày của tôm (Figure 2), có thể thấy khối lượng cơ thể tôm tiếp tục tăng từ giai đoạn nuôi ban đầu đến khi thu hoạch. Tuy nhiên, mức tăng trung bình hàng ngày của tôm dường như giảm ở ngày nuôi thứ 50 và sau đó dường như không tăng.
Sự trì trệ tăng trưởng ở tuổi 50 ngày là do mật độ và sinh khối tôm trong ao cao và độ mặn của nước thấp, ảnh hưởng đến điều kiện tăng trưởng sinh học và sự cân bằng của hệ thống điều hòa thẩm thấu của tôm (Bray et al. ., 1994; Sookying và cộng sự, 2011; Chand và cộng sự, 2015).
Những điều kiện này về mặt di truyền cũng sẽ ảnh hưởng đến mức độ biểu hiện hormone ức chế lột xác (MIH) ở từng giai đoạn phát triển của tôm (Gao và cộng sự, 2016).
Tốc độ tăng trưởng của tôm theo cấp số nhân ở độ tuổi 30 - 50 ngày. Khi biết được giai đoạn tốc độ tăng trưởng theo cấp số nhân của tôm, người ta hy vọng rằng có thể thực hiện một số chiến lược hoặc thao tác nhất định để thúc đẩy tăng trưởng tôm trong giai đoạn đó. Kỹ thuật có thể được thực hiện là điều chỉnh thói quen cho ăn và bổ sung chất dinh dưỡng vào thức ăn (Jayesh và cộng sự, 2015).
Dựa trên phân tích mô phỏng với khái niệm mô hình động, cho thấy mức tiêu thụ oxy tuyến tính với động thái của mức tăng trung bình hàng ngày và tỷ lệ nghịch với tốc độ tăng sinh khối tôm trong ao (Figure 3).
Tốc độ tiêu thụ oxy sẽ có sự biến động theo tốc độ tăng trưởng của tôm vì trong quá trình sinh trưởng, về mặt sinh lý cần có đủ lượng oxy để thực hiện hoạt động trao đổi chất của chúng. Tỷ lệ oxy hòa tan cần thiết cho quá trình trao đổi chất của tôm trưởng thành ở nhiệt độ ổn định 28 - 33°C là 1,49 mg/L (Niu và cộng sự, 2003).
Sự gia tăng sinh khối tôm, được mô tả là có đường cong tăng trưởng sigmoidal, trong thời gian nuôi, sẽ có tác động đến mức độ tích lũy chất dinh dưỡng ngày càng tăng.
Sự gia tăng tích lũy chất dinh dưỡng sẽ tạo ra sự giàu có quá mức dư thừa trong môi trường nước ao nuôi (Wu và cộng sự, 2014). Nước giàu chất dinh dưỡng dư thừa sẽ khiến sinh vật phù du nở hoa trong ao và làm mất cân bằng hệ sinh thái môi trường nuôi (Muendo et al., 2014). Sinh vật phù du nở hoa cũng sẽ ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn trong ao nuôi.
Tốc độ tiêu thụ oxy của tôm trong ao thâm canh có mối quan hệ chặt chẽ với độ mặn của nước và tổng chất hữu cơ (TOM). Dựa trên dữ liệu về biến số chất lượng nước, tốc độ tiêu thụ oxy có mối tương quan nghịch với thông số độ mặn và TOM.
Ngoài ra, nó không tương quan với các thông số chất lượng nước khác. Mối quan hệ nghịch với thông số độ mặn của nước cho thấy sự biến động của các ion khoáng trong ao ảnh hưởng lớn đến tốc độ tiêu thụ oxy do quá trình trao đổi chất của tôm đối với cơ chế điều hòa thẩm thấu (Re và Diaz, 2011).
Tốc độ tiêu thụ oxy tăng lên là phản ứng sinh lý của tôm nhằm duy trì tình trạng cơ thể ở trạng thái cân bằng nội môi do sự dao động của độ mặn trong nước (Hernandez và cộng sự, 2005).
“Trong khi đó, hàm lượng chất hữu cơ ngày càng tăng do tăng sinh khối tôm sẽ ảnh hưởng đến mức tăng nhu cầu oxy cho quá trình hô hấp của sinh vật (Luong và cộng sự, 2016; Leduc và Pilditch, 2017).”
Đối với biến số tăng trưởng sinh học của tôm, tốc độ tiêu thụ oxy có mối quan hệ chặt chẽ với trọng lượng cơ thể trung bình của tôm nhưng không có mối quan hệ với mức tăng trọng trung bình hàng ngày. Điều này là do trong suốt vòng đời của chúng, tốc độ tiêu thụ oxy của tôm ở mỗi giai đoạn tăng trưởng hoặc mỗi trọng lượng cơ thể có tỷ lệ nhu cầu oxy khác nhau (Budiardi et al., 2005).
Tôm nhỏ có khả năng tiêu thụ oxy cao hơn cho hoạt động trao đổi chất của chúng (Djawad và Jompa, 2002). Tỷ lệ tiêu thụ oxy khác nhau trong hệ thống trao đổi chất ở từng giai đoạn phát triển của sinh vật cũng được dự đoán là một dạng phản ứng thích ứng sinh lý và hành vi (Kieffer và Wakefield, 2009; Bouyoucos et al., 2018).
Phần kết luận
Dựa trên kết quả nghiên cứu, có thể kết luận rằng sự biến động linh hoạt trong mức tiêu thụ oxy và mức tăng trung bình hàng ngày của tôm trong nuôi thâm canh bị ảnh hưởng chặt chẽ bởi sự ổn định của điều kiện chất lượng nước trong môi trường sống của tôm.
Nguồn: Aquaculturemag
Dịch: Phòng Marketing
