Nghiên cứu sử dụng Ozone trong sản xuất giống cua biển Scylla paramamosain - Luận án TS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN VIỆT BẮC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG OZON TRONG SẢN XUẤT GIỐNG CUA BIỂN (Scylla paramamosain Estampador, 1949) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN VIỆT BẮC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG OZON TRONG SẢN XUẤT GIỐNG CUA BIỂN (Scylla paramamosain Estampador, 1949) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN GS. VŨ NGỌC ÚT 2021 LỜI CẢM TẠ Trước hết tôi xin chân thành gửi những tình cảm cao quý nhất đến đấng sinh thành của mình. Cha, mẹ và những người thân đã dồn tất cả tình cảm và công sức để chắt chiu nuôi dạy tôi đến ngày hôm nay, đưa tôi đến ngưỡng cửa tương lai của cuộc đời. Để hoàn thành tốt luận án, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS.

Vũ Ngọc Út đã định hướng, hướng dẫn, giúp đỡ, động viên và đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô Khoa Thủy Sản - Trường Đại học Cần Thơ đã tận tụy truyền đạt cho tôi rất nhiều kiến thức, kinh nghiệm bổ ích, là hành trang vững chắc giúp tôi có được những phẩm chất và năng lực trở thành con người có ích cho gia đình và xã hội. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Lãnh đạo Quý Phòng, Ban và Bộ môn Nuôi trồng Thủy sản Trường Cao đẳng Cộng đồng Cà Mau, đã tạo điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu nâng cao trình độ chuyên môn. Xin chân thành cảm ơn đến Ths.

Nguyễn Thị Tiên Bộ môn Thủy sản Trường Cao đẳng Cộng đồng Cà Mau đã giúp đỡ và tạo nhiều điều kiện cho tôi có thời gian tham gia học tập và hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn đến thầy GS. Trần Ngọc Hải, PGS.TS Lê Quốc Việt, PGS.TS Châu Tài Tảo, Ths Hồ Thị Hoàng Oanh luôn sẵn lòng giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án. Xin chân thành cảm ơn đến TS.

Trần Nguyễn Duy Khoa đã luôn hết lòng động viên, chia sẽ kinh nghiệm và giúp đở tôi trong những lúc khó khăn để hoàn thành tốt việc học tập và nghiên cứu của mình. Xin gửi lời cảm ơn đến các em sinh viên các lớp Cao đẳng Nuôi trồng Thủy sản đã hỗ trợ tôi trong suốt thời gian thực hiện thí nghiệm của luận án này. Cần Thơ, tháng 5/2021 Tác giả Nguyễn Việt Bắc i TÓM TẮT Cua biển (Scylla paramamosain) là đối tượng quan trọng trong nuôi trồng thủy sản. Các giải pháp nhằm cải tiến kỹ thuật, nâng cao tỷ lệ sống cua biển trong quá trình sản xuất giống đang được tập trung nghiên cứu.

Đề tài “Nghiên cứu sử dụng ozon trong sản xuất giống cua biển (Scylla paramamosain)” thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của ozon lên chất lượng môi trường nước ương, chất lượng trứng và ấu trùng cua biển làm cơ sở cho việc ứng dụng ozon vào sản xuất giống cua biển. Sáu thí nghiệm được tiến hành trên cua trứng và ấu trùng cua nhằm đánh giá khả năng hòa tan và tồn lưu của ozon trong nước, các chế độ xử lý ozon cho trứng và ấu trùng cua biển (nồng độ, thời gian, tần suất và giai đoạn ấu trùng), cũng như hiệu quả kinh tế của quy trình sản xuất giống cua biển ứng dụng ozon. Ozon được sục trực tiếp vào bể ương với công suất máy 4g/h thông qua hệ thống khí ventuari hoặc đá bọt. Kết quả cho thấy, ở điều kiện trại sản xuất giống (độ mặn 30 ‰, pH = 8,0) thời gian ozon hòa tan và bán rã tùy thuộc vào thể tích nước.

Đối với trứng cua biển, xử lý ozon ở nồng độ 0,1 mg/L trong thời gian 60 giây với tần suất 1 ngày/ lần sẽ giúp kiểm soát tốt mật độ vi khuẩn, nấm và ký sinh trong nước ương nhưng không ảnh hưởng đến chất lượng và tỷ lệ nở của trứng với, trứng cua nở đạt 57,4% và 4,25 x 10 3 ấu trùng/g cua mẹ. Tuy nhiên, ozon ở nồng độ 0,2 – 0,5 mg/L sẽ gây bào mòn vỏ trứng cua. Trên ấu trùng cua biển, sử dụng nồng độ ozon 0,05 mg/L cho kết quả tốt nhất về chỉ số biến thái và tỷ lệ sống của ấu trùng. Theo đó, ấu trùng cua ở các giai đoạn tiếp xúc với ozon 0,05 mg/L trong vòng 1h không có khác biệt về tỷ lệ sống, nhưng sau 24h thì nồng độ từ 0,1 mg/L gây chết đáng kể so với 0 - 0,05 mg/L.

Ở tần suất 1 ngày/lần và nồng độ ozon 0,05 mg/L, mật độ vi khuẩn (khuẩn lạc hay CFU/mL) và vi khuẩn Vibrio tổng (CFU/mL) được kiểm soát ở mức thấp nhất (tương ứng với 2,2 x 103 CFU/mL và 0,2 x 103 CFU/mL), tỷ lệ nhiễm ký sinh thấp nhất (4,86%) và tỷ lệ dị hình 4,96%. Tuy nhiên, chỉ số biến thái qua các giai đoạn (LSI) và tỷ lệ sống của ấu trùng đến cua 1 được ghi nhận cao nhất (10,5%) ở tần suất 2 ngày/lần. Đánh giá sử dụng ozon trong thực tế sản xuất giống cua biển S. paramamosain được so sánh và đánh giá hiệu quả so với các quy trình đang áp dụng trong sản xuất hiện nay: quy trình sử dụng hóa chất và kháng sinh.

Ở mật độ ương 200 con/L, quy trình ozon (0,05 mg/L, với tần suất 2 ngày/lần) cho thấy chất lượng nước (hàm lượng COD, TAN, NO2) mật độ vi khuẩn tổng, Vibrio sp. và tỷ lệ nhiễm ký sinh trùng trên ấu trùng (lần lượt là 0,86 x 10 4 ii CFU/mL, 0,16 x 104 CFU/mL và 6,40%) thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại. Tương tự, các chỉ số LSI, tăng trưởng của ấu trùng ở nghiệm thức sử dụng ozon cao hơn so với nghiệm thức sử dụng hóa chất. Tỷ lệ sống đến giai đoạn Cua1 (8,81%) và tỷ suất lợi nhuận (1,35) cao nhất ở quy trình sử dụng ozon, sử dụng kháng sinh (7,23% và 0,85), khác biệt có ý nghĩa với nghiệm thức sử dụng hóa chất (2,29% và – 0,4).

Bên cạnh đó, chất lượng Cua1 sản xuất bằng quy trình ozon được so sánh tăng trưởng với nguồn cua tự nhiên và nguồn cua được sản xuất nhân tạo ở địa phương (cua sản xuất chủ yếu bằng kháng sinh). Kết quả sau 30 ngày nuôi với thịt tôm, tăng trưởng về khối lượng và tỷ lệ sống của cua giống sản xuất theo quy trình ozon là 0,711 g và 92,8% khác biệt không có ý nghĩa với nguồn cua giống tự nhiên là 0,773 g và 92,8%, nhưng khác biệt có ý nghĩa với nguồn cua sản xuất nhân tạo ở địa phương là 0,414 g và 88%. Kết quả nghiên cứu cho thấy, xử lý ozon với tần suất 1 ngày/lần với nồng độ 0,1 mg/L trong 60 giây giúp kiểm soát tốt bệnh nấm, khuẩn và kí sinh mà không ảnh hưởng đến chất lượng trứng và ấu trùng cua biển. Xử lý ozon với tần suất 2 ngày/lần ở nồng độ 0,05 mg/L giúp kiểm soát tốt vi khuẩn và ký sinh trùng gây hại cho ấu trùng, cải thiện biến thái, tăng trưởng và tỷ lệ sống của ấu trùng, nâng cao chất lượng Cua1.

Kết quả đề tài có thể ứng dụng trong thực tế sản xuất giống cua biển. Từ khóa: ozon, cua biển, S. paramamosain, sản xuất giống iii ABSTRACT The mud crab (Scylla paramamosain) is an important species for aquaculture. Sustained efforts have reportedly focused on improvement of practice technologies and enhancement of survival rate in seed production.

The present study was carried out to evaluate the effects of ozone disinfection on water quality parameters, egg viability and larval quality in mud crab seed production. The study consisted six experiments on ovigerous crab and mud crab larvae. Investigations on effects of the dissolved capacity and accumulation of ozone in the rearing water; effects of different ozone concentrations, exposure times, frequencies, on eggs and at different larval stages; and the economic efficiency of ozone disinfection application for mud crab seed production. Ozone was directly supplied into rearing tanks at 4 g/h through a ventuari pump and air stones.

The results showed that in normal hatchery condition settings (i. salinity of 30‰ and pH of 8.0), the dissolved and decay time of ozone depended on the water volume. For mud crab eggs, daily ozone disinfection at 0.1 mg/L of concentration for 60s could help control bacterial load density, fungi and parasites in rearing water without compromising the quality and hatching index of eggs. In this study, the hatching index was recorded at 57.4% with a fecundity at 4.25 x 103 larvae/g of female crab.

However, we observed that at higher ozone disinfection rates (0.5 mg/L) could cause damage to the shell surface of eggs. For the mud crab larvae, ozone concentration at 0.05 mg/L showed the best results in larval metamorphosis (Larval stage index or LSI) and survival. No significant difference in survival of crab larvae was observed when exposed to 0.05 mg/L for 1 hour. However, the larval mortality significantly increased after 24h exposure to ozone at 0.1 mg/L as compared to 0 – 0.

At daily exposure frequency and 0.05 mg/L ozone concentration, the total bacteria density (colony-forming unit or CFU/mL) and Vibrio density (CFU/mL) were managed at low levels (2.2 x 103 CFU/mL and 0.2 x 103 CFU/mL), low parasitic infection (4.86%), and deformation index (4. However, the larval stage index and survival rate of mud crab larvae until Crab 1 stage (10.5%) was the highest at 2 days/time of exposure frequency. A comparison among common practice protocols in mud crab larvae was carried out including: ozone disinfection, use of chemicals and use of antibiotics. At 200 larvae/L of stocking density, the protocol applying ozone (0.05 mg/L and exposed every 2 day) demonstrated that the water quality iv parameters (COD, TAN and Nitrite), total bacteria count, Vibrio count and parasitic infection on the larvae (0.16 x 104 CFU/mL and 6.40%) were statistically lower than other treatments.

Similarly, the LSI and growth performance of crab larvae in ozone treatment were significantly greater than chemical treatment. The highest values in larval survival rate at crab 1 stage (8.81 %) and net profit (1.35) were recorded in ozone treatment, followed by antibiotic treatment (7.85), were significantly higher than chemical treatment (2. Besides, the quality of crab seed produced by ozone application protocol was also compared to wild seed and local hatchery crab seed (using antibiotic). After 30 days of rearing with shrimp meat, the growth in weight and survival produced by ozone disinfection protocol were at 0.8%, not significantly different to wild crab seed (0.8%), but statistically higher than local hatchery crab seed (0.

The results from this study demonstrated that daily ozone disinfection at 0.1 mg/L for 60 seconds could help to control fungi, bacteria, and parasites without compromising egg and larval quality.05 mg/L exposed every 2 days, management of pathogenic bacterial load and parasites can be achieved with improvements in metamorphosis, growth performance, survival and quality of mud crab. Findings from this study could aid in applications of mud crab seed production and improved husbandry practices.