Tiểu luận Thiết kế hệ thống bình Weys – mô hình hệ thống ấp trứng cá trong điều kiện phòng thí nghiệm

LỜI CẢM ƠN. Để hoàn thành tốt đồ án môn học này chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: ThS. Quan Quốc Đăng , người đã tận tình hướng dẫn nhóm chúng tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn tất tốt đồ án này. Viện Công nghệ Sinh Học- Thực Phẩm, ĐH Công Nghiệp TP.HCM đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi hoàn thành đồ án. Tất cả các thành viên trong nhóm đã cùng nhau đóng góp và xây dựng thành công đồ án. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN. LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là nước được thiên nhiên ưu đãi, có bờ biển dài và hệ thống sông ngòi dày đặc với hai hệ thống sông lớn là đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long, rất thích hợp để nuôi trồng thủy hải sản. Rất phát triển và là thế mạnh của miền Nam Việt Nam là ngành nuôi trồng thủy sản nước ngọt, đặc biệt là cá da trơn. Cá da trơn là một trong những loài cá xuất khẩu mang lại hiệu quả kinh tế cao với phương pháp nuôi sinh sản nhân tạo. Trong đó, ấp trứng là giai đoạn quan trọng nhất, quyết định đế tỷ lệ nở và chất lượng cá nở. Hai chỉ tiêu quan trọng nhất trong giai đoạn ấp trứng là môi trường ấp luôn chuyên động và lượng khí oxy cung cấp đảm bảo liên tục. Chính vì thế chúng tôi thiết kế hệ thống bình Weys – mô hình hệ thống ấp trứng cá trong điều kiện phòng thí nghiệm. I. Mục tiêu Việt Nam là quốc gia có đường bờ biển rất dài, hơn 3260 km. Đường bờ biển của Việt Nam kéo dài từ Móng Cái (Quảng Ninh) đến Hà Tiên (Kiên Giang), đi qua hơn 13 vĩ độ với nhiều vùng sinh thái khác nhau, nhìn ra Vịnh Bắc Bộ ở phía Bắc, Thái Bình Dương ở miền Trung và Vịnh Thái Lan ở miền Tây Nam Bộ. Diện tích vùng nội thuỷ và lãnh hải rộng 226 nghìn km2, diện tích vùng biển đặc quyền kinh tế hơn 1 triệu km2, gấp 3 lần diện tích đất liền. Vùng biển Việt Nam thuộc phạm vi ngư trường Trung tây Thái Bình Dương, có nguồn lợi sinh vật phong phú, đa dạng, là một trong những ngư trường có trữ lượng hàng đầu trong các vùng biển trên thế giới. Trong vùng viển có 4.000 hòn đảo lớn nhỏ, trong đó có những đảo lớn có dân cư như Vân Đồn, Cát Bà, Phú Quý, Côn Đảo, Phú Quốc, có nhiều vịnh, vũng, eo ngách, các dòng hải lưu, vừa là ngư trường khai thác hải sản thuận lợi, vừa là nơi có nhiều điều kiện tự nhiên để phát triển nuôi biển và xây dựng các khu căn cứ hậu cần nghề cá. Bên cạnh điều kiện tự nhiên vùng biển, Việt Nam còn có nguồn lợi thuỷ sản nước ngọt ở trong 2.860 con sông lớn nhỏ, nhiều triệu hecta đất ngập nước, ao hồ, ruộng trũng, rừng ngập mặn, đặc biệt là ở lưu vực sông Hồng và sông Cửu Long, v.v… Giá trị làm ra của Ngành Thuỷ sản ngày một có tỷ trọng cao hơn trong khối nông nghiệp và trong nền kinh tế quốc dân. Đến năm 2003, không kể giá trị gia tăng qua chế biến dịch vụ, GDP của ngành chiếm 25% so với tất cả sản phẩm nông nghiệp và gần 4% giá trị sản phẩm xã hội. Ngành Thuỷ sản là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của quốc gia.Theo số liệu đã công bố của Tổng Cục Thống kê, GDP của ngành Thuỷ sản giai đoạn 1995 - 2003 tăng từ 6.664 tỷ đồng lên 24.125 tỷ đồng. Trong các hoạt động của ngành, khai thác hải sản giữ vị trí rất quan trọng. Sản lượng khai thác hải sản trong 10 năm gần đây tăng liên tục với tốc độ tăng bình quân hằng năm khoảng 7,7% (giai đoạn 1991 - 1995) và 10% (giai đoạn 1996 - 2003). Nuôi trồng thuỷ sản đang ngày càng có vai trò quan trọng hơn khai thác hải sản cả về sản lượng, chất lượng cũng như tính chủ động trong sản xuất. Điều này tất yếu dẫn đến sự chuyển đổi về cơ cấu sản xuất - ưu tiên phát triển các hoạt động kinh tế mũi nhọn, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Việt Nam có nhiều tiềm năng để phát triển nuôi trồng thuỷ sản ở khắp mọi miền đất nước cả về nuôi biển, nuôi nước lợ và nuôi nước ngọt. Đến năm 2003, đã sử dụng 612.778 ha nước mặn, lợ và 254.835 ha nước ngọt để nuôi thuỷ sản. Trong đó, đối tượng nuôi chủ lực là tôm với diện tích 580.465 ha. Bên cạnh những tiềm năng đã biết, Việt Nam còn có những tiềm năng mới được xác định có thể sử dụng để nuôi trồng thuỷ sản như sử dụng vật liệu chống thấm để xây dựng công trình nuôi trên các vùng đất cát hoang hoá, chuyển đổi mục đích sử dụng các diện tích trồng lúa, làm muối kém hiệu quả sang nuôi trồng thuỷ sản…Nuôi biển là một hướng mở mới cho ngành Thuỷ sản, đã có bước khởi động ngoạn mục với các loài tôm hùm, cá giò, cá mú, cá tráp, trai ngọc,… với các hình thức nuôi lồng, bè. Nuôi nước ngọt đang có bước chuyển mạnh từ sản xuất nhỏ tự túc sang sản xuất hàng hoá lớn, điển hình là việc phát triển nuôi cá tra, cá ba sa xuất khẩu đem lại giá trị kinh tế cao; Nuôi đặc sản được mở rộng; Sự xuất hiện hàng loạt các trang trại nuôi chuyên canh (hoặc canh tác tổng hợp nhưng lấy nuôi trồng thuỷ sản làm hạt nhân) chuyển đổi phương thức nuôi quảng canh, quảng canh cải tiến sang bán thâm canh và thâm canh đã góp phần quan trọng vào sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn. Ngành Thuỷ sản có tốc độ tăng trưởng rất nhanh so với các ngành kinh tế khác. Tỷ trọng GDP của ngành Thuỷ sản trong tổng GDP toàn quốc liên tục tăng, từ 2,9% (năm 1995) lên 3,4% (năm 2000) và đạt 3,93% vào năm 2003. Từ cuối thập kỷ 80 đến năm 2000, ngành thuỷ sản đã có những bước tiến không ngừng. Các chỉ tiêu chủ yếu đề ra trong Chiến lược Phát triển Kinh tế - Xã hội ngành Thuỷ sản thời kỳ 1991 - 2000 đã được hoàn thành vượt mức. Dưới đây là bản thống kê : CHỈ TIÊU  Đơn vị  Kế hoạch  Thực hiện   Tổng sản lượng thuỷ sản Trong đó: - Sản lượng khai thác hải sản - Sản lượng nuôi trồng thuỷ sản  tấn - -  1.600.000 1.000.000 600.000  2.174.784 1.454.784 720.000   Kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản  triệu USD  900 - 1.000  1.478,6   Thu hút lao động thuỷ sản  nghìn người  3.000  3.400   Tốc độ tăng trưởng xuất khẩu thuỷ sản tương đương với các ngành công nghiệp, xây dựng và dịch vụ. Điều đó chứng tỏ ngành thuỷ sản đang dần chuyển từ sản xuất mang nặng tính nông nghiệp sang sản xuất kinh doanh theo hướng công nghiệp hoá. GIÁ TRỊ XUẤT KHẨU (triệu USD)   Năm  Toàn quốc  Công nghiệp - Xây dựng - Dịch vụ  Nông - Lâm - Thuỷ sản      Tổng số  Riêng Thuỷ sản   1996  7.255,9  4.214,1  3.041,8  670,0   1997  9.185,0  5.952,0  3.233,0  776,5   1998  9.360,3  6.036,0  3.324,3  858,6   1999  11.540,0  8.627,8  2.912,2  976,1   2000  14.308,0  10.186,8  4.121,2  1.478,5   2001  15.100,0  10.090,4  5.009,6  1.816,4   Tốc độ tăng trưởng bình quân  13,0  14,9  9,5  14,6   (Nguồn: Niên giám Thống kê Nông - Lâm - Thuỷ sản) Do những điều kiện tự nhiên vô cùng thuận lợi đó, ngành thủy sản Việt Nam đã dần dần phát triển và trở thành một ngành kinh tế chủ lực không chỉ phục vụ nhu cầu trong nước mà còn có giá trị lớn trong xuất khẩu, góp phần thúc đẩy nền kinh tế Việt Nam. Trong đó, lĩnh vực nuôi trồng cá nước ngọt, đặc biệt là cá da trơn đã đạt được một số thành tựu đáng kể. Cá da trơn là đối tượng đã được sinh sản nhân tạo và được nuôi rất nhiều nhưng có một vấn đề khó khăn cần quan tâm trong việc thụ tinh và nuôi giống cá này là việc khử dính trứng và ấp trứng để đạt hiệu quả tối đa. Để đạt được điều đó thì bước nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của các Viện, các công ty… nuôi trồng thủy sản là cực kỳ quan trọng. Do đó, chúng tôi đã thiết lập mô hình xây dựng hệ thống ấp trứng cá trong điều kiện phòng thí nghiệm. Hệ thống có rất nhiều mô hình tương tự nhau được gọi chung là bình Weys. II. Cấu tạo hệ thống. Hình 1. Cấu tạo bình Weys Hệ thống bơm oxi Bể lọc có ngăn lọc Bể chứa Hệ thống bình ấp Hệ thống bơm oxy. Lượng oxy hòa tan là nhu cầu rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cá cũng như trong quá trình ấp ương trứng. Nhu cầu tối thiểu để trứng nở thành cá con là 4 ppm. Nếu lượng oxy cung cấp nhỏ hơn ngưỡng này thì trứng sẽ không nở. Do đó, việc cung cấp đầy đủ lượng oxy trong quá trình ấp ương trứng là vấn đề rất quan trọng. 2. Hệ thống bể lọc. Để xử lý nước thải trong quá trình ấp trứng cá, hệ thống bể lọc được thiết kế gồm có 2 ngăn: - Một ngăn lọc chứa bông, san hô và than hoạt tính, các chất này sẽ giữ lại cặn bẩn và các chất độc từ bể ấp thải xuống. - Nước bẩn sau khi đã được lọc sạch sẽ chảy qua ngăn chứa (thông với ngăn lọc). Và tiếp tục được bơm lên bể chứa.
Hệ thống bể chứa. Nước từ bể lọc được bơm ngược lên bể chứa và được cung cấp trở lại cho các bình ấp. Tùy vào số lượng trứng cá và thể tích bình ấp mà ta có thể thiết kế thể tích bể chứa sao cho phù hợp.
 Hệ thống bình ấp. Bình ấp có rất nhiều dạng nhưng phải đảm bảo 2 điều kiện: có sự dịch chuyển liên tục của dòng nước và đảm bảo lượng oxy cung cấp liên tục. Vì vậy, bình ấp thường có dạng phễu để đảm bảo được các điều kiện trên.

Trong điều kiện phòng thí nghiệm, hệ thống ấp trứng cá của chúng tôi gồm có 8 bình ấp nhưng có thể gắn thêm vào hoặc tháo bớt các bình sao cho phù hợp với yêu cầu thí nghiệm. III. Nguyên tắc hoạt động. Đầu tiên, nước được bơm vào bể lọc (ngăn có lọc), tại đây nước được lọc sạch nhờ san hô, bông và than hoạt tính giữ lại các chất cặn bẩn và các chất độc. Nước sau khi lọc được bơm lên bể chứa bằng một hệ thống bơm nước tự động. Sau đó, nước từ bể chứa được cung cấp vào các bình ấp. Nhờ hệ thống sục khí oxy, nước trong bình ấp luôn chuyển động liên tục và cung cấp đầy đủ oxy cho quá trình ấp trứng. Nước thải từ các bình ấp được chuyển xuống bể lọc để lọc lại các chất cặn và được bơm trở lại vào bể chứa, tiếp tục cung cấp vào các bình ấp. Sau 2 giờ xả 25% nước trong bình ấp xuống bể lọc và được bổ sung lượng nước này từ bể chứa. Tùy từng loài cá mà có thời gian nở khác nhau, thường từ 12-48 giờ thì trứng nở. Cá con nở ra sau 2-6 ngày được đưa vào hệ thống ương. Cá nở được chuyển sang hệ thống nuôi vỗ thành cá bột. Trong hệ thống này dòng nước luôn được chuyển động tuần hoàn từ bể lọc ( bể chứa ( bình ấp ( bể lọc (…..để đảm bảo môi trường nước luôn ổn định cho quá trình phát triển của trứng.
ƯU, KHUYẾT ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG. Ưu điềm. - Hệ thống đạt các yêu cầu về tính hiệu quả cho các thử nghiệm sơ bộ trên quá trình ấp trứng cá. - Hệ thống này hoàn toàn không sử dụng chất độc hại, chất thải sau khi lọc mới được thải ra môi trường ( thân thiện với môi trường. - Chi phí thấp cho quá trình vận hành, dễ thao tác và sử dụng (so với các hệ thống ấp trứng khác). - Gọn nhẹ, dễ thiết kế và cơ động do có thể tháo rời lắp ráp. - Dùng trong công tác nghiên cứu cơ bản chuyên sâu như lai tạo, so sánh các chỉ tiêu sinh học của trứng rất tiện lợi. - Tiết kiệm được nước, chủ yếu dùng để ấp những trứng ít trương nước - Dễ kiểm soát sự lây nhiễm bệnh Khuyết điểm. - Đây chỉ là hệ thống lọc trong điều kiện thực hiện các thí nghiệm trong PTN. - Chưa thể tạo hệ thống tự thu cá nở sau khi lọc. - Hệ thống thổi khí chưa đều giữa các bình ấp. - Chưa xây dựng được bộ ổn nhiệt trong bể lọc. - Không thể giữ cá qúa lâu sau khi nở. - Không dùng làm bể cho cá đẻ hoặc nhốt cá trước khi xuất bán. ỨNG DỤNG Hệ thống Weys là hệ thống được sử dụng rộng rãi trong ngành nuôi trồng thuỷ sản, đặc biệt là nuôi ươm cá giống. Nhiều nước đã ứng dụng thành công và mang lại nhiều thành tựu bất ngờ. Việt Nam là một nước nông lâm ngư nghiệp chiếm thế mạnh hơn công nghiệp. Trong đó ngành thuỷ sản chiếm nguồn thu nhập khá lớn cho nước nhà khi xuất khẩu cung như cũng cấp cho đời sống của người dân. Gần đây Việt Nam đã được đạt được một số thành tựu đáng kể trong viêc giữ lại các giống cá hiếm của vùng nước ngọt và vùng nước mặn như : - Trường Đại Học Cần Thơ đã phối hợp với tỉnh đồng Tháp nghiên cứu thành công việc cho sinh sản giống cá nước ngọt ở ĐBSCL. Đây là một loài cá cho thịt thơm ngon,ngày càng được thị trường ưa chuộng nhiều giá thành lại cao (40000 – 80000 đồng/kg). Mô hình này đang được nhân rộng. Vào mùa sinh sản của cá kết (tháng 5 – 9 hàng năm )người ta tiến hành cho sinh sản nhân tạo,chọn lấy những con cá đực khoẻ mạnh,cá cái thì bụng to, dài. Ta tiến hành tiêm chất kích dục tố cho cá cái khoảng 6 giờ có hiện tượng rụng trứng thì bắt cá đực lấy tinh trùng để thụ tinh. Sau khi trứng cá được thụ tinh ta cho kết dính và ấp trong bình Weys sau khoảng 20-24 giờ trứng sẽ nở thành cá bột. Bước tiếp theo là nuôi vỗ cá bột thành cá giống, tạo cá thương phẩm. - Ứng dụng thành công trong sản xuất cá bống tượng thương phẩm. Tiến hành vuốt lấy trứng của cá cái và đem thụ tinh,co thể sau khi được thụ tinh sẽ cho kết dính trong dung dịch tananh và đem ấp trong bình Weys. - Lần đầu tiên ở Việt Nam trung tâm quốc gia hải sản Nam Bộ thuộc Viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản nghiên cứu thành công giống cá măng biển. Viện đang co dự định phát tán giống cá măng ở các tỉnh ĐBSCL. Giống cá này được sử dụng để nuôi trong môi trường nuôi tôm sú. Sự thành công này đã giải quyết cho tình trạng phải phụ thuộc vào nguồn giống tự nhiên bằng cách cho sinh sản nhân tạo. Bình Weys là hệ thống luôn được dùng để ấp trứng cá trong thụ tinh nhân tạo cho cá. Phát triễn mạnh ngành nuôi cá măng tại Việt Nam làm đa dạng hoá cho đối tượng thuỷ hải sản thương phẩm. Trên đây là một số thành tựu tiêu biểu mà Việt Nam đã đạt được và ứng dụng thành công bình Weys trong sản xuất nhân tạo các giống cá. Ngoài ra, Việt Nam còn ứng dụng vào sản xuất các loài cá biển khác mà trong đó khâu ấp trứng là khâu không thể thiếu được cùng với hệ thống bình Weys. Nhờ vào sự phát triển này đã giúp cho ngành nuôi trồng thuỷ sản thương phẩm càng phát triển và đa dạng hoá. KẾT LUẬN Mặc dù thực hiện trong thời gian ngắn nhưng hệ thống của chúng tôi đã đạt được yêu cầu kĩ thuật đưa ra về kinh phí cũng như nguồn nhân lực, mô hình này có thể ứng dụng được vào quá trình nuôi và ấp trứng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Ngoài ra, hệ thống này cũng được ứng dụng rộng rãi và đạt nhiều thành tựu trong ngành nuôi trồng thủy sản. Đồng thời đây cũng là một mô hình không có những chất độc hại, nước thải ra hoàn toàn không ảnh hưởng đến môi trường. TÀI LIỆU THAM KHẢO. 1. www.fistenet.gov.vn 2. snn.cantho.gov.vn 3. thvm.vn/thuysan 4. www.kinhtenongthon.com.vn 5. Tài liệu môn học nuôi trồng thủy sản – ThS. Quan Quốc Đăng. 6. www.hua.edu.vn 7. www.kinhtenongthon.com.vn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN 2 LỜI MỞ ĐẦU 3 I. Mục tiêu 4 II. Cấu tạo hệ thống 7 1. Hệ thống bơm oxy 8 2. Hệ thống bể lọc 8 3. Hệ thống bể chứa 9 4. Hệ thống bình ấp 10 III. Nguyên tắc hoạt động 11 IV. Ưu, khuyết điểm của hệ thống 12 1. Ưu điểm 12 2. Khuyết điểm 13 V. Ứng dụng 13 KẾT LUẬN 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 MỤC LỤC 17