Không thấy tác động của khẩu phần ăn đến nồng độ TOC, TIC và TC trong nước (P > 0,05), trong khi thời gian có ảnh hưởng đáng kể đến nồng độ TIC, nồng độ sau tăng giữa D1 và D21 và sau đó thấp nhất ở D42 (P < 0,05, Bảng 7). Nồng độ N-NH4 trong nước không bị ảnh hưởng bởi khẩu phần ăn (P > 0,05) nhưng giảm theo thời gian (P < 0,05). Ngược lại, nồng độ TON, TIN, TN và N-(NO3 +NO2) thấp hơn trong các bể được cho ăn khẩu phần ăn WB, so với các bể được cho ăn Khẩu phần ăn CON (P < 0,05). Ngoài ra, nồng độ của tất cả các loại nitơ hòa tan đều tăng theo thời gian (P < 0,05). Động lực học của TON, TIN và TN được hiển thị trong Hình 2. Khẩu phần ăn theo tương tác thời gian chỉ được quan sát đối với nồng độ P-PO4. Dữ liệu cho thấy sự khác biệt giữa hai khẩu phần ăn tăng dần theo thời gian (P < 0,05; Bảng 7).

Bảng 7 Ảnh hưởng của việc bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần đến chất lượng nước

Giá trị là giá trị trung bình của 3 lần lấy mẫu của mỗi khẩu phần (CON = khẩu phần đối chứng, và Khẩu phần ăn WB = khẩu phần cám lúa mì) và trung bình của 2 khẩu phần ở mỗi lần lấy mẫu (D1 = ngày-1, D21 = ngày-21, và D42 = ngày-42). TON = tổng nitơ hữu cơ; TIN = tổng nitơ vô cơ; TN = tổng nitơ; IC = cacbon vô cơ; TOC = tổng lượng cacbon hữu cơ; TIC = tổng lượng cacbon vô cơ; TC = tổng lượng carbon, SEM = sai số chuẩn của giá trị trung bình, giá trị P = giá trị xác suất. Đối với mỗi yếu tố (khẩu phần ăn hoặc thời gian), các chữ cái in đậm khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P < 0,05).

Hình 2. Ảnh hưởng của việc bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần đến nồng độ nitơ hòa tan: tổng nitơ hữu cơ (TON) (a), tổng nitơ vô cơ (TIN) (b) và tổng nitơ (TN) (c). Giá trị là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của từng khẩu phần ăn (Khẩu phần ăn CON = khẩu phần ăn kiểm soát và Khẩu phần ăn WB = khẩu phần ăn cám lúa mì) tại mỗi thời điểm lấy mẫu (D1 = ngày 1, D21 = ngày 21 và D42 = ngày 42). Không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức được thể hiện trong hình vì không có sự tương tác giữa các nghiệm thức ăn x theo thời gian. Giá trị P của các yếu tố khẩu phần ăn và thời gian cũng như sự tương tác của chúng (khẩu phần ăn x thời gian) được đưa ra trong Bảng 7.

Lượng nitơ, phốt pho và carbon có trong tôm, biofloc và nước trong các bể nuôi biofloc ở D1, D21 và D42 được thể hiện trong Hình 3. Lượng nitơ đầu vào trong khẩu phần ăn là tương tự giữa Khẩu phần ăn CON và Khẩu phần ăn WB, trong khi nhiều phốt pho và carbon được sử dụng cùng với Khẩu phần ăn WB. Khi bắt đầu thí nghiệm trên D1, nồng độ nitơ, phốt pho và carbon tương tự có trong tôm, biofloc và nước trong bể biofloc của cả hai khẩu phần ăn (P > 0,05). Đây cũng là trường hợp của nitơ trên D21 và D42 (P > 0,05), và không thấy sự khác biệt về lượng nitơ đầu vào và sự mất nitơ trong thí nghiệm (Hình 3a). Trong khi đó, phốt pho tích lũy nhiều hơn trong biofloc và nước trong các bể được cho ăn khẩu phần ăn WB (P < 0,05, Hình 3b). Phốt pho không được tính đến đề cập đến các loại phốt pho khác ngoài PO4-P, vì chỉ loại phốt pho sau mới được đo trong nước lọc. Lượng carbon có trong tôm, biofloc và nước vào mỗi ngày lấy mẫu luôn tương tự nhau giữa các khẩu phần ăn (P > 0,05, Hình 3c), nhưng xét trong toàn bộ thời gian thử nghiệm, lượng carbon bị mất đi từ các bể biofloc được cho ăn Khẩu phần ăn WB nhiều hơn so với từ các bể cho ăn Khẩu phần ăn CON (P < 0,05).

Hình 3. Ảnh hưởng của việc bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần đến sự phân bổ nitơ (a), carbon (b) và phốt pho (c) trong hệ thống biofloc (g lượng tuyệt đối/bể). Giá trị là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của từng khẩu phần ăn (Khẩu phần ăn CON = khẩu phần ăn đối chứng và Khẩu phần ăn WB = khẩu phần ăn cám lúa mì) tại mỗi thời điểm lấy mẫu (D1 = ngày-1, D21 = ngày-21 và D42 = ngày-42). Thất thoát = (tổng lượng dinh dưỡng đầu vào – tổng lượng dinh dưỡng có trong hệ thống) vào một ngày cụ thể. Tổng chất dinh dưỡng đầu vào = tổng chất dinh dưỡng từ thức ăn + tổng chất dinh dưỡng ban đầu có trong hệ thống. Đầu vào thức ăn = tổng lượng chất dinh dưỡng đầu vào từ thức ăn được cho trong thí nghiệm 42 ngày, unac. phốt pho = phốt pho không được tính đến trong nước, ở dạng khác orthophosphate. Các chữ cái khác nhau ở đầu thanh cho thấy sự khác biệt đáng kể (P < 0,05) giữa khẩu phần ăn. Đầu vào thức ăn không có sự thay đổi trong khẩu phần ăn và do đó không được phân tích thống kê.

Sự phân bố nitơ, phốt pho và carbon, tính theo phần trăm của tổng lượng có tại mỗi ngày lấy mẫu trong các bể được cho ăn Khẩu phần ăn CON và Khẩu phần ăn WB, được thể hiện trong Hình 4. Trong quá trình thí nghiệm, hầu hết nitơ đều có trong nước (Hình 4a), trong khi phốt pho chủ yếu hiện diện trong biofloc (Hình 4b). Đối với carbon, phần cao nhất bị mất (Hình 4c). Tỷ lệ nitơ, phốt pho và carbon được giữ lại trong bể biofloc trên D42 lần lượt là 97–101%, 78–82% và 39–44%, đồng thời thất thoát 0–3% đối với nitơ, 18–22% đối với phốt pho. và 56–61% đối với carbon (Hình 4).

Hình 4. Ảnh hưởng của việc bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần đến sự phân bố nitơ (a), phốt pho (c) và carbon (c) trong hệ thống biofloc (tính theo phần trăm của tổng chất dinh dưỡng cụ thể tại mỗi thời điểm lấy mẫu). Giá trị là giá trị trung bình của mỗi khẩu phần ăn (CON = khẩu phần ăn đối chứng và Khẩu phần ăn WB = khẩu phần ăn cám lúa mì) tại mỗi thời điểm lấy mẫu (D1 = ngày-1, D21 = ngày-21 và D42 = ngày-42). Tổn thất = tỷ lệ phần trăm tổn thất tuyệt đối so với tổng chất dinh dưỡng có trong hệ thống vào một ngày cụ thể. Không có. phốt pho = phốt pho không được tính đến trong nước, ở dạng khác orthophosphate.

Thảo luận

Trong nghiên cứu này, mục đích của việc tăng lượng carbon đầu vào thông qua việc bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần ăn là để tăng tỷ lệ C:N trong phân tôm và sự sẵn có của carbon hữu cơ để kích thích sự hình thành và hoạt động của biofloc. Việc bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần ăn thực sự đã làm giảm tổng lượng ADC của chất dinh dưỡng (Bảng 2) và làm thay đổi thành phần phân tôm (Bảng 3). Điều này được cho là có liên quan đến nội dung NSP của họ. Cám lúa mì chứa 56% NSP (khô), chủ yếu ở dạng arabinoxylans (70%) và cellulose (24%). Việc đưa 40% cám lúa mì vào Khẩu phần ăn CON đã làm tăng hàm lượng NSP trong khẩu phần lên 22% và điều này dẫn đến giảm 28% ADC của AFDM, 11% protein thô, 22% chất béo, 28% năng lượng và 41% carbohydrate (Bảng 2). Do những khác biệt về ADC này, tỷ lệ C:N trong phân đã tăng từ 12 trong khẩu phần ăn CON lên 20 trong khẩu phần ăn WB (Bảng 3). Giá trị âm của ADC của phốt pho, canxi và magie có thể là do mẫu phân được thu thập bị nhiễm muối ngay cả sau khi rửa bằng nước khử ion.

Bảng 3. Ảnh hưởng của việc bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần đến chất lượng phân của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei.

Giá trị là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn (sd) của mỗi khẩu phần ăn (Khẩu phần ăn CON = khẩu phần ăn kiểm soát, Khẩu phần ăn WB = khẩu phần ăn cám lúa mì). Dữ liệu được quan sát từ thử nghiệm khả năng tiêu hóa. Tỷ lệ CN = tỷ lệ carbon và nitơ, giá trị P = giá trị xác suất. *Tính bằng cách trừ tro, protein thô và chất béo khỏi chất khô.

Dựa trên các nghiên cứu trước đây, NSP ảnh hưởng đến quá trình tiêu hóa, hấp thu và trao đổi chất bằng cách thay đổi độ nhớt của chất tiêu hóa, tốc độ làm rỗng dạ dày, hình thái ruột và thành phần hệ vi sinh vật đường ruột. Ngoài ra, ở cá khả năng sản xuất các enzyme tiêu hóa NSP như β-glucanase hoặc β-xylanase ở cá thấp và sự phân hủy NSP được cho là chủ yếu là do quá trình lên men của vi sinh vật trong ruột. Tuy nhiên, vẫn chưa biết liệu enzyme phân hủy NSP có được tổng hợp trong tôm hay không và liệu quá trình lên men NSP có diễn ra hay không. Giảm ADC của tôm được nuôi bằng khẩu phần ăn có chứa các thành phần giàu NSP như bột hạt lupin, ngũ cốc khô chưng cất protein cao và bột đậu nành (đã được báo cáo, mặc dù mức độ NSP làm giảm khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng khác nhau giữa các nghiên cứu. Điều này có thể bị ảnh hưởng bởi loại NSP, mức độ bổ sung NSP trong khẩu phần ăn, phương pháp tiền xử lý áp dụng trên các thành phần khẩu phần giàu NSP hoặc do sự kết hợp của các yếu tố này. Cần nghiên cứu sâu hơn để hiểu cơ chế làm thế nào Khẩu phần ăn WB làm giảm ADC ở tôm thẻ chân trắng.

Tôm trong cả hai nghiệm thức đều được cho ăn lượng protein bằng nhau và cho thấy tỷ lệ tiêu hóa protein thấp hơn khi cho ăn khẩu phần ăn WB, việc giữ lại protein tương tự ở tôm rất có thể là do tôm được chăn thả bằng biofloc. Tốc độ tăng trưởng riêng của tôm được nuôi bằng khẩu phần ăn WB thấp hơn về mặt thống kê so với tốc độ tăng trưởng của tôm được nuôi bằng khẩu phần ăn CON, mặc dù về mặt tuyệt đối sự khác biệt là nhỏ (1,8%; Bảng 4). Đối với các thông số hiệu suất khác (tăng sinh khối, sản lượng và tốc độ tăng trưởng), không có sự khác biệt đáng kể nào được quan sát. Điều này cho thấy rằng việc bổ sung nguồn carbon phức hợp đầu vào cao không có tác động lớn đến sự tăng trưởng của tôm, khi lượng protein và phốt pho đầu vào không hạn chế sự tăng trưởng của tôm. Ăn biofloc như một loại thực phẩm bổ sung có thể bù đắp cho khả năng tăng trưởng của tôm bị giảm do bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần ăn. Các nghiên cứu trước đây cho thấy biofloc có thể cải thiện việc sử dụng thức ăn ở tôm bằng cách kích thích tổng hợp các enzyme tiêu hóa nội sinh hoặc bằng cách sử dụng các enzyme tiêu hóa ngoại sinh thu được khi ăn biofloc. Trong nghiên cứu này, việc tiêu thụ biofloc của tôm dẫn đến hiệu quả sản xuất và lưu giữ protein tương tự giữa cả hai khẩu phần ăn (Bảng 4). Tuy nhiên, mức độ đóng góp của biofloc vào tăng trưởng tôm không thể tính toán được trong nghiên cứu này. Để thực hiện phân tích này, so sánh sự tăng trưởng của tôm nuôi trong hệ thống biofloc và nước sạch hoặc tiến hành nghiên cứu đồng vị dinh dưỡng. Một hạn chế khác của nghiên cứu này là khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng của thức ăn có thể bị đánh giá thấp do thử nghiệm khả năng tiêu hóa được thực hiện trong hệ thống nước sạch mà tôm không tiêu thụ biofloc.

Bảng 4 Khẩu phần ăn và ảnh hưởng của việc bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần đến hiệu suất tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei ở cấp độ hệ thống biofloc.

Giá trị là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn (sd) của mỗi khẩu phần ăn (Khẩu phần ăn CON = khẩu phần ăn đối chứng, Khẩu phần ăn WB = khẩu phần ăn cám lúa mì). FCR = tỷ lệ chuyển đổi thức ăn, giá trị P = giá trị xác suất, d = ngày, bw = trọng lượng cơ thể. *giá trị không làm tròn nhỏ hơn 0,050. *Tính bằng cách trừ tro, protein thô và chất béo khỏi chất khô.

Bảng 5 Ảnh hưởng của việc bổ sung cám lúa mì vào khẩu phần ăn lên thành phần cơ thể của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei trong hệ thống biofloc.

Giá trị là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn (sd) của mỗi khẩu phần ăn (CON = khẩu phần ăn đối chứng, Khẩu phần ăn WB = khẩu phần ăn cám lúa mì). Tỷ lệ CN = tỷ lệ cacbon và nitơ, giá trị P = giá trị xác suất; *Tính bằng cách trừ tro, protein thô và chất béo khỏi chất khô.

Lượng phân giàu carbon đầu vào cao hơn từ khẩu phần ăn WB sẽ kích thích sự hình thành biofloc cao hơn, xét về TSS và VSS, so với khẩu phần ăn CON. Tuy nhiên, nồng độ TSS cuối cùng của cả hai khẩu phần ăn là tương tự nhau. Điều này có thể do biofloc trưởng thành có nguồn carbon tại chỗ để duy trì nhu cầu của nó. Nồng độ VSS cao hơn vào cuối thí nghiệm ở các bể được cho ăn khẩu phần ăn WB so với khẩu phần ăn CON. Điều này có thể là do tốc độ phân hủy biofloc vượt xa tốc độ phát triển của nó trong bể Khẩu phần ăn CON, trong khi điều ngược lại xảy ra ở bể Khẩu phần ăn WB. Khi kết thúc thí nghiệm, hàm lượng N trong biofloc ở cả hai khẩu phần ăn đều tăng lên. Nồng độ N cao hơn trong biofloc của bể Khẩu phần ăn WB phù hợp với sự tích lũy chất hữu cơ cao hơn và hoạt động của vi sinh vật mạnh hơn trong bể này. Nồng độ TON và amoni vẫn được duy trì ở mức thấp ở cả hai phương pháp xử lý trong suốt thí nghiệm.

Giống như vi khuẩn dị dưỡng, vi khuẩn tự dưỡng cũng góp phần duy trì chất lượng nước. Sự gia tăng nồng độ TIN ở cả 2 nghiệm thứctrong quá trình thí nghiệm, chủ yếu là nitrat, sản phẩm cuối cùng của quá trình nitrat hóa, cho thấy sự hiện diện của vi khuẩn tự dưỡng hoạt động trong cả 2 nghiệm thức. Phát hiện này xác nhận các nghiên cứu trước đây cho thấy vi khuẩn nitrat hóa hoạt động trong biofloc trưởng thành. Việc bổ sung nguồn carbon bên ngoài vào hệ thống có biofloc trưởng thành, kỳ vọng là vi khuẩn dị dưỡng sẽ giảm dần sự đóng góp của vi khuẩn tự dưỡng trong việc kiểm soát amoniac trong khi sản xuất nitrit và nitrat. Điều này thực sự đã xảy ra trong nghiên cứu của chúng tôi, thể hiện qua mức tích lũy N-(NO3 +NO2) (Bảng 7) thấp hơn trong bể Khẩu phần ăn WB so với bể Khẩu phần ăn CON. Tuy nhiên, tốc độ này chậm hơn dự kiến vì sự khác biệt rất nhỏ (7%, Bảng 7). Việc bổ sung nhiều carbon hơn vào khẩu phần ăn để tạo ra sự thay đổi lớn về nồng độ nitrit và nitrat có thể gây nguy hiểm cho năng suất tôm. Cần nghiên cứu sâu hơn để điều tra tỷ lệ C:N thích hợp của khẩu phần ăn WB cho cả hiệu suất của tôm và hệ thống.

Trong biofloc, tảo có thể tạo ra carbon hữu cơ tại chỗ và cố định chất dinh dưỡng. Trong nghiên cứu này, Chl-a được đo để biết dấu hiệu về sự phát triển của tảo trong bể biofloc. Tổng nồng độ Chl-a tương tự nhau về mặt thống kê giữa các nghiệm thức (Bảng 6). Tuy nhiên, xu hướng này cho thấy khẩu phần ăn ảnh hưởng đến sự phân bố Chl-a trong hệ thống. Trong hệ thống Khẩu phần ăn WB, Chl-a có xu hướng xuất hiện nhiều hơn trong quần thể biofloc so với trong nước, trái ngược với điều kiện quan sát được trong Khẩu phần ăn CON (Bảng 6). Điều này có thể là do Khẩu phần ăn WB có ma trận EPS dồi dào hơn do số lượng vi khuẩn dị dưỡng tăng lên hoặc khẩu phần ăn tạo ra các loại tảo khác nhau về kích thước và khả năng tập hợp. Phân tích sâu hơn về thành phần tảo là cần thiết để xác nhận quan điểm thứ hai.

Nghiên cứu của chúng tôi là nghiên cứu đầu tiên áp dụng phân tích phân hủy H2O2 để phân tích hoạt động của vi sinh vật trong mẫu nước biofloc. Nó đo hoạt động enzyme của vi khuẩn, tảo và động vật nguyên sinh và cho thấy đây là một kỹ thuật đầy hứa hẹn để đo hoạt động của vi sinh vật trong hệ thống biofloc. Việc đo tiêu tốn ít thời gian hơn đáng kể so với phân tích BOD5 (nửa ngày so với 5 ngày). Vẫn cần nhiều thử nghiệm hơn để thiết lập một quy trình tiêu chuẩn hóa cho mẫu biofloc.

Bằng cách cho ăn iso-nitơ, lượng nitơ tương tự đã được cho vào tất cả các bể biofloc trong thí nghiệm. Tuy nhiên, với hai khẩu phần ăn, lượng nitơ tương tự có mặt trong tất cả các ngăn trong bể trong suốt thí nghiệm. Tỷ lệ giữ lại nitơ tổng thể so với lượng nitơ đầu vào trong hệ thống ở cả 2 nghiệm thức là 97–100% (Hình 4a). Tỷ lệ duy trì này cao hơn so với mức 77–87% được báo cáo trong các nghiên cứu trước đây. Hiệu suất lưu giữ nitơ cao có thể là do nồng độ amoniac-N thấp, giữ cho độ bay hơi của amoniac ở mức thấp. Ngoài ra, nồng độ oxy hòa tan vẫn ở mức cao trong suốt nghiên cứu, làm giảm không gian cho các điều kiện thiếu khí và kỵ khí, tạo điều kiện cho sự mất mát oxit nitơ từ bể biofloc phát triển.

Dựa trên nghiên cứu trước đây, hàm lượng axit phytic trong cám lúa mì dao động trong khoảng 3,0 đến 8,5 mg/g, cao hơn so với hầu hết các thành phần dinh dưỡng khác, khiến hàm lượng P-PO4 trong Khẩu phần ăn WB tăng lên. cao hơn trong Khẩu phần ăn CON (Bảng 7). Trong khẩu phần ăn kiêng WB, lượng phốt pho được cho ăn nhiều hơn 2 gam phốt pho trên cơ sở chất khô so với khẩu phần ăn Khẩu phần ăn CON. Thật không may, vì tổng lượng phốt pho không được đo trong thí nghiệm này, nên lượng phốt pho bị mất (P-đã mất) từ hệ thống không thể được đo chính xác và do đó được gọi là phốt pho không được tính toán (Hình 3b).

Đối với carbon, lượng carbon bị mất đi cao hơn ở các bể nuôi theo khẩu phần ăn WB, tuy nhiên tỷ lệ hao hụt giữa các khẩu phần ăn là tương tự nhau (56–61%). Điều này làm cho có khả năng NSP đã bị phân hủy sinh học bởi hệ vi sinh vật dẫn đến chỉ số phân hủy sinh học tương tự (0,41), được quan sát thấy ở cả hai khẩu phần ăn (Bảng 6). Khả năng phân hủy sinh học 0,41 quan sát được trong thí nghiệm này. Chỉ số phân hủy sinh học nằm trong khoảng từ 0,3 đến 0,6 cho thấy khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong bể biofloc là trung bình (Srinivas, 2008).

Kết Luận

Việc kết hợp cám lúa mì trong khẩu phần và cho ăn đồng thời làm giảm khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng tổng thể và tăng tỷ lệ C:N trong phân ở tôm thẻ chân trắng. Tuy nhiên, nghiên cứu này kết luận rằng không có sự khác biệt lớn nào được quan sát thấy trong sự hình thành biofloc hoặc hiệu suất tôm trong thời gian nuôi 42 ngày. Từ quan điểm này, việc xử lý bằng Khẩu phần ăn WB không phải là một cải tiến nhưng nó có thể đóng vai trò là phương pháp thay thế và đơn giản hóa cho các biện pháp quản lý biofloc. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là sự tích lũy chất hữu cơ trong khẩu phần ăn WB cho ăn biofloc bắt đầu vượt qua mức tích lũy trong khẩu phần ăn CON vào cuối giai đoạn nuôi, cho thấy tác động lâu dài tiềm tàng của khẩu phần ăn WB đối với sự hình thành biofloc. Ngoài ra, trong trường hợp biofloc mới phát triển trong thời gian nuôi và không có tảo, khẩu phần ăn WB có thể hoạt động tốt hơn khẩu phần ăn CON trong quá trình hình thành biofloc. Nó sẽ dẫn đến nguồn cung biofloc sẵn có cao hơn làm thức ăn bổ sung cho tôm phát triển. Không có sự khác biệt về hiệu quả lưu giữ protein được quan sát thấy trong nghiên cứu này giữa các nghiệm thức ăn, cho thấy rằng biofloc đóng góp vào dinh dưỡng tôm.

Theo Apriana Vinasyiam, Fotini Kokou, Julie Ekasari, Johan W. Schrama, Marc C. J. Verdegem

Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352513423003927

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh

TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG

Xem thêm:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

You cannot copy content of this page