Tên đề tài: “CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BIOFLOC TRONG ƯƠNG ẤU TRÙNG TÔM CÀNG XANH (Macrobrachium rosenbergii)”.

Tác giả: Phạm Minh Truyền, Khóa: 2017

Ngành: Nuôi trồng thủy sản; Mã số: 62620110. Nhóm ngành: Nông-Lâm-Ngư nghiệp

Người hướng dẫn chính: GS.TS. Trần Ngọc Hải  - Trường Đại học Cần Thơ

Người hướng dẫn phụ: PGS.TS. Châu Tài Tảo  - Trường Đại học Cần Thơ

1. Tóm tắt nội dung luận án

Nghiên cứu cơ sở khoa học và xây dựng qui sản xuất giống tôm càng xanh theo công nghệ biofloc được thực hiện gồm 4 thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ương ấu trùng tôm càng xanh bằng các nguồn cacbon khác nhau gồm 4 nghiệm thức (i) Không bổ sung nguồn cacbon (đối chứng), (ii) bổ sung nguồn cacbon từ bột gạo, (iii) bổ sung nguồn cacbon từ cám gạo và (iv) bổ sung nguồn cacbon từ đường cát. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ương ấu trùng tôm càng xanh theo công nghệ biofloc với tỷ lệ C:N khác nhau gồm 5 nghiệm thức (i) Tỷ lệ C:N=10, (ii) Tỷ lệ C:N=12,5, (iii) Tỷ lệ C:N=15, (iv) Tỷ lệ C:N= 17,5 và và (v) Tỷ lệ C:N= 20. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu thời điểm bắt đầu bổ sung nguồn cacbon gồm 4 nghiệm thức (i) bổ sung nguồn cacbon từ giai đoạn 2, (ii) bổ sung nguồn cacbon từ giai đoạn 4, (iii) bổ sung nguồn cacbon từ giai đoạn 6 và (iv) bổ sung nguồn cacbon từ giai đoạn 8. Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ương ấu trùng tôm càng xanh theo công nghệ biofloc với chu kỳ bổ sung nguồn cacbon khác nhau với 5 nghiệm thức (i) Chu kỳ bổ sung đường cát 1 ngày/lần, (ii) Chu kỳ bổ sung đường cát 2 ngày/lần, (iii) Chu kỳ bổ sung đường cát 3 ngày/lần, (iv) Chu kỳ bổ sung đường cát 4 ngày/lần và (v) Chu kỳ bổ sung đường cát 5 ngày/lần. Qua kết quả nghiên cứu đã xây dựng được qui trình ương ấu trùng tôm càng xanh theo công nghệ biofloc bằng cách bổ sung nguồn cacbon từ đường cát, tỷ lệ C/N = 17,5, chu kỳ bổ sung đường cát 1 lần/ngày, bắt đầu bổ sung đường cát từ giai đoạn 4 của ấu trùng tôm càng xanh, mật độ ấu trùng tôm càng xanh 60 con/L cho kết quả tốt nhất.

Nghiên cứu đánh giá vai trò dinh dưỡng của biofloc được thực hiện với 2 thí nghiệm gồm thí nghiệm 5: Nghiên cứu giảm lượng thức ăn trong ương ấu trùng tôm càng xanh bằng công nghệ biofloc gồm 8 nghiệm thức (i) Cho ăn bình thường, không biofloc, (ii) Giảm 20% lượng thức ăn, không biofloc, (iii) Giảm 40% lượng thức ăn, không biofloc, (iv) Giảm 60% lượng thức ăn, không biofloc, (v) Cho ăn bình thường có biofloc, (vi) Giảm 20% lượng thức ăn, có biofloc, (vii) Giảm 40% lượng thức ăn, có biofloc, (viii) Giảm 60% lượng thức ăn, có biofloc, và thí nghiệm 6: Nghiên cứu giảm số lần cho ăn trong ương ấu trùng tôm càng xanh bằng công nghệ biofloc gồm 6 nghiệm thức (i) Cho ăn 2 Artemia + 3 thức ăn nhân tạo, (ii) Cho ăn 2 Artemia + 2 thức ăn nhân tạo, (iii) Cho ăn 2 Artemia + 1 thức ăn nhân tạo, (iv) Cho ăn 1 Artemia + 3 thức ăn nhân tạo, (v) Cho ăn 1 Artemia + 2 thức ăn nhân tạo và (vi) Cho ăn 1 Artemia + 1 thức ăn nhân tạo, bể ương ấu trùng tôm càng xanh có thể tích 0,25 m³, độ mặn 12‰, mật độ ấu trùng 60 con/L, nguồn cacbon bổ sung là đường cát, tỷ lệ C:N = 17,5, thời điểm bắt đầu bổ sung đường cát từ giai đoạn 4, chu kỳ bổ sung đường cát 1 ngày/lần. Kết quả cho thấy ương ấu trùng tôm càng xanh theo công nghệ biofloc có thể giảm 20% lượng thức ăn nhân tạo hoặc giảm một lần thức ăn nhân tạo không ảnh hưởng đến tăng trưởng, tỷ lệ sống của tôm PL15.

Thực nghiệm ương ấu trùng tôm càng xanh theo công nghệ biofloc được thực hiện tại trại Ngãi Hiệp, thuộc Trung tâm giống tỉnh Trà Vinh, ấu trùng tôm càng xanh được bố trí trong bể 4m³, lặp lại 3 lần và thực hiện 3 đợt bố trí thực nghiệm, độ mặn 12‰ với mật độ ấu trùng là 60 con/L, nguồn cacbon bổ sung là đường cát, tỷ lệ C:N = 17,5, thời điểm bắt đầu bổ sung đường cát từ giai đoạn 4, chu kỳ bổ sung đường cát 1 ngày/lần, cho ăn 2 lần Artemia và 2 lần thức ăn nhân tạo. Kết quả nghiên cứu qua 3 đợt ương cho thấy các yếu tố môi trường, chỉ tiêu biofloc, chỉ tiêu vi sinh đều nằm trong khoảng thích hợp cho ấu trùng và hậu ấu trùng tôm càng xanh phát triển tốt, chiều dài trung bình PL15 là 9,8 mm, tỷ lệ sống trung bình của PL15 là 58,3 % và năng suất trung bình đạt được 34.944 postlarvae/m³.

Luận án đã xây dựng được qui trình sản xuất giống tôm càng xanh theo công nghệ biofloc và đã ứng dụng 03 đợt tại trại Ngãi Hiệp thuộc Trung tâm giống tỉnh Trà Vinh đạt kết quả rất tốt.

2. Những kết quả mới của luận án

Qua kết quả nghiêm cứu của luận án “Cơ sở khoa học và ứng dụng công nghệ biofloc trong ương ấu trùng tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii)” đã xác định được những điểm mới sau:

- Đã xác định được vai trò dinh dưỡng của biofloc trong ương ấu trùng tôm càng xanh:

Biofloc có khả năng đồng hóa các loại chất thải hữu cơ chuyển thành sinh khối của vi khuẩn trong thời gian rất ngắn nhằm cải thiện môi trường nước trong ương ấu trùng tôm càng xanh. Các yếu tố: nguồn cacbon, tỷ lệ C/N, chu kỳ bổ sung cacbon, thời điểm bắt đầu bổ sung cacbon, có ảnh hưởng đến quá trình hình thành, phát triển của biofloc, cũng như tỉ lệ sống của ấu trùng. Kết quả các nghiên cứu cho thấy ương ấu trùng tôm càng xanh theo công nghệ biofloc tốt nhất khi bổ sung nguồn cacbon từ đường cát, với tỷ lệ C/N = 17,5, chu kỳ bổ sung 1 lần/ngày, bắt đầu từ giai đoạn 4.

Biofloc có hàm lượng chất dinh dưỡng cao và trở thành thức ăn cho tôm, giúp giảm lượng thức ăn trong quá trình ương và nâng cao hiệu suất sản xuất. Ứng dụng công nghệ biofloc trong ương ấu trùng tôm càng xanh có thể giảm 20% lượng thức ăn nhân tạo hoặc giảm một lần thức ăn nhân tạo vẫn không ảnh hưởng đến tăng tưởng và tỉ lệ sống của tôm PL15.

- Xây dựng được qui trình ương ấu trùng tôm càng xanh theo công nghệ biofloc và đã chuyển giao 03 đợt cho trại Ngãi Hiệp thuộc Trung tâm giống tỉnh Trà Vinh cho thấy kết quả đạt được tỷ lệ sống của PL15 đạt từ 50 - 60%, năng suất từ 30.000 đến 36.000 postlarvae/m3. Từ đó cho thấy qui trình ương rất ổn định và đang nhân rộng cho các trại sản xuất giống tôm càng xanh tại tỉnh Trà Vinh.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Qua kết quả nghiên cứu cung cấp đầy đủ cơ sở khoa học của công nghệ biofloc trong sản xuất giống tôm càng xanh được thể hiện cụ thể như ương ấu trùng tôm càng xanh theo công nghệ biofloc sử dụng nguồn cacbon từ đường cát, tỷ lệ C/N = 17,5, chu kỳ bổ sung đường cát 1 lần/ngày, bắt đầu bổ sung đường cát từ giai đoạn 4 của ấu trùng tôm càng xanh với mật độ ấu trùng tôm càng xanh 60 con/L cho kết quả tốt nhất.

Ương ấu trùng tôm càng xanh theo công nghệ biofloc giảm 20% lượng thức ăn nhân tạo hoặc giảm một lần thức ăn nhân tạo không ảnh hưởng đến tăng trưởng, tỷ lệ sống và năng suất của tôm PL15.

Xây dựng được qui trình sản xuất giống tôm càng xanh theo công nghệ biofloc và ứng dụng thành công vào qui mô sản xuất tại tỉnh Trà Vinh với kết quả 3 đợt ương tỷ lệ sống trung bình của PL15 là 58,3 % và năng suất trung bình đạt được 34.944 postlarvae/m3.

Cần thực hiện các nghiên cứu sâu hơn để xác định ấu trùng và hậu ấu trùng tôm càng xanh ăn được biofloc

Cần có các nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng công nghệ biofloc cho giai đoạn ương giống và giai đoạn nuôi thương phẩm tôm càng xanh.

Thesis title: SCIENTIFIC BASIS AND APPLICATIONS OF BIOFLOC TECHNOLOGY IN LARVAL REARING OF GIANT FRESHWATER PRAWN  (Macrobrachium rosenbergii)

- Major: Aquaculture                                                         Code: P0617003

- Full name of PhD student: Pham Minh Truyen                Year: 2017

- Scientific supervisor: Prof. Dr. Tran Ngoc Hai, Assoc.Prof. Dr. Chau Tai Tao

- Educational institution: Can Tho University.

1. Content of thesis summary

A study on scientific basis and development of a seed production technology procedure for giant freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii using biofloc technology (BFT) was conducted through four experiments. For the first experiment 1, investigated the rearing of giant freshwater prawn larvae using different carbon sources with four  treatments of (i) No carbon source added (control), (ii) rice flour, (iii) rice bran and (iv) brown/white sugars. For the experiment 2, studied on the rearing of giant freshwater prawn larvae using BFT with varying C:N ratios with five treatments including of (i) C:N ratio of 10, (ii) C:N ratio of 12.5, (iii) C:N ratio of 15, (iv) C:N ratio of 17.5 and (v) C:N ratio of 20. For the experiment 3, examined the optimal time for carbon source supplementation with four treatments consist of (i) supplementing the carbon source at larval development stage 2, (ii) stage 4 , (iii) stage 6 and (iv) stage 8. For the experiment 4, studied on the effects of different carbon source supplementation cycles on the rearing of giant freshwater prawn larvae using BFT, with five treatments of sugar supplementation: (i) once daily, (ii) twice daily, (iii) every 3 days, (iv) 4 every 4 days and (v)  every 5 days. The results from these experiments showed a completed process of nursery giant freshwater prawn larvae using BFT was established by adding carbon source from sugar at a C/N ratio of 17.5, with daily sugar addition, optimal time for sugar supplementation at larval development stage 4, and a stocking density of 60 individuals/L for the best outcomes.

Evaluating the nutritional role of biofloc was conducted with two experiments, following up is called the experiment 5. This experiment was carried out to investigate the reduction of feed in the rearing giant freshwater prawn larvae using BFT, with 8 treatments: (i) Normal feeding withoutbiofloc, (ii) 20% ​​feed reduction without biofloc, (iii) 40% ​​feed reduction without biofloc, (iv) 60% ​​feed reduction without biofloc, (v) normal feeding with biofloc, (vi) 20% ​​feed reduction with biofloc, (vii) 20% ​​feed reduction with biofloc, (viii) 60% ​​feed reduction  with biofloc. For the experiment 6, this experiment was done to examine the effects of feeding regimes on  larval rearing of giant freshwater prawn using BFT. There were 6 treatments consist of (i) 2 feeding with Artemia + 3 feeding with artificial foods (AF), (ii) 2 feeding artemia + 2 feeding AF (iii) 2 feeding artemia + 1 feeding AF, (iv) 1 feeding artemia + 3 feeding AF, (v) 1 feeding artemia + 2 feeding AF and (vi) 1 feeding artemia + 1 feeding AF. Larvae were reared  in composite tanks with a volume of 0.25 m³, salinity of 12‰, at a stocking density of  of 60 larvae/L, carbon sources was supplemented with sugar at a C:N ratio of 17.5, with sugar added once daily, at the stage 4 of larval development. The results showed that using BFT in rearing giant freshwater prawn larvae allowed for a 20% reduction in artificial feed or elimination of one feeding without negatively affecting the growth performance and survival rate of PL15 prawns.

A practical application of BFT in rearing giant freshwater prawn larvae was carried out at Ngai Hiep Hachery, Seed Production Center, Tra Vinh province. Larvae were reared in a 4,0 m³ tank in triplicates, with three batches, a salinity of 12‰ and a larval density of 60 individuals/L, allowing the same carbon sources supplementation as described in Experiment 6, with two feeding times of artemia and 2 feeding of AF. The results showed that all environmental, biofloc indicators, and microbiological parameters were within the appropriate range for normal growth of giant freshwater prawn larvae and postlarvae, with the average length, survival rate, and yield were 9.8 mm, 58.3%, and 34,944 postlarvae/m³, respectively. The results from both the laboratory experiments and pilot trial demonstrated a completed technological procedures for rearing of giant freshwater prawn larvae using BFT.

2. The novel aspects from the thesis

The results of this dissertation determined novel results as follows:

The role of biofloc nutrition in rearing giant freshwater prawn larvae is significant. Biofloc can rapidly assimilate organic waste into bacterial biomass in a very short time to improve the water environment in the rearing system. Factors such as carbon source, C/N ratio, carbon supplementation cycle, and the timing of carbon supplementation all influence the formation and development of biofloc, as well as the survival rate of larvae. The results indicated that the best outcomes in rearing giant freshwater prawn larvae using BFT occur when sugar is added as carbon sources, at a C/N ratio of 17.5, with a supplementation cycle of once per day, starting from stage 4 larval development.

Biofloc is highly nutritious and serves as food source for prawn, helping to reduce the amount of feed requirements during the rearing process and improve production efficiency. Applying BFT in the rearing of giant freshwater prawn larvae can reduce 20% of artificial feed or eliminate artificial food one without affecting the growth and survival rate of PL15 shrimp.

A rearing process for giant freshwater prawn larvae using BFT was developed and successfully transferred to Ngai Hiep Hatchert, Seed Production Center , Tra Vinh province. Results from three batches showed a PL15 survival rate of 50 - 60% andyield of 30,000 to 36,000 postlarvae/m³. This demonstrates the stability of the rearing process, which is now being replicated in giant freshwater prawn hatcheries accross Tra Vinh Province.

3. Application prospect and suggestions for further study

The results of this dissertation provide a comprehensive scientific basis for nursery giant freshwater prawn larvae using BFT. Specifically, the larval rearing of giant freshwater prawn using BFT, using sugar as carbon sources at a C/N ratio of 17.5, a daily sugar supplementation cycle starting  from stage 4 of larval development, and a stocking density of 60 larvae/L, yielded the best results.

Rearing giant freshwater prawn larvae using BFT, with a 20% reduction of artificial feed or eliminating one feeding did not affect the growth, survival rate or productivity of PL15. Additionally, the seed production process of giant freshwater using BFT was developed and successfully applied at production scale in Tra Vinh Province. The results of three rearing batches/pilots showed an average survival rate of 58.3% and the average yield of 34,944 PL/m³. This data showed the success of nursery technology process for giant freshwater using BFT in both experimental and practical applications.

Further studies are needed to determine whether bio floc is digestible by giant freshwater prawn larvae and postlarvae. Moreover, additional research is needed to explore the application of BFT for the nursery of post-PL15 and commercial farming stages of giant freshwater prawn.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)