ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA BIOFLOC TRONG AO BÓN PHÂN

Nguyễn Văn Hòa * , Trương Chí Linh , Nguyễn Thị Hồng Vân , Nguyễn Thị Ngọc Anh , Phạm Thị Tuyết Ngân và Đặng Kim Thanh

* Tác giả liên hệ (nvhoa@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Ngày nhận bài: 19-11-2013
Ngày duyệt đăng: 26-02-2014
Ngày xuất bản: 06-05-2014
Title: The formation and development of biofloc in fertilized ponds at different salinities
Lượt xem
52
Downloads
0
Trích dẫn
Hòa, N. V., Linh, T. C., Vân, N. T. H., Anh, N. T. N., Ngân, P. T. T., & Thanh, Đ. K. (2014). ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA BIOFLOC TRONG AO BÓN PHÂN. Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ, (30), 53-63. Truy vấn từ https://ctujsvn.ctu.edu.vn/index.php/ctujsvn/article/view/1759
Số báo
Số. 30 (2014)
Chuyên mục
Chăn nuôi

Abstract

This study aimed to determine the suitable salinity for the development and formation of biofloc in fertilized ponds. The experiment was conducted at four different salinities (35, 60, 80 and 100 ppt) with 3 replicates per treatment and lasted for 21 days. Earthen ponds with area of 150 m2, water column of 30 cm were fertilized with chicken manure together tapioca to maintain the C:N ratio of ? 10. Results showed that the environmental factors (temperature, dissolved oxygen, pH) were suitable for the formation and development of biofloc. The C:N ratio ranges from 5 to 9. The TOC content at 35 ppt (20.21 to 50.5 mg/L) was less than at higher salinity (40 to 74.89 mg/L). The mean value of TSS and VSS were 20 to 670 mg/L and 7 to 126.6 mg/L, respectively and there was no significant difference among the treatments at day 18 and 21 (p>0.05). Total bacteria counts reached highest number at day 15 (4.1 log CFU/ml), the maximum volume of biofloc ranged from 0.4 to 0.5 ml and no significant difference among treatments (p>0.05). Vibrio, Bacillus, Nitrosomonas and Nitrobacter were found in all salinities, in which Bacillus presented with highest proportion. The ratio of un-known bacteria at salinity ? 60 ppt were very high (63-100%). At high salinity (80-100 ppt), floc size was smaller (32.5 - 61.5 àm wide; 61.3 - 97.9 àm long) than at low salinity (52,3 - 71.0 àm wide; 76.7 - 105.3 àm long). Proximate compositions analysis showed the low proportions of protein (8.5 to 17.4%) and lipid (0.65 to 1.08%), whereas ash content was very high (67.1 to 86.4%).
Keywords: Biofloc, salinity, fertilized pond, C:N ratio, proximate composition

Tóm tắt

Nghiên cứu này nhằm xác định độ mặn thích hợp cho sự phát triển và hình thành biofloc trong ao bón phân. Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức độ mặn (35, 60, 80 và 100 ppt) và được lặp lại 3 lần, thời gian thí nghiệm là 21 ngày. Ao thí nghiệm có diện tích 150 m2 với mực nước 30 cm và sử dụng phân gà + bột khoai mì để duy trì tỉ lệ C:N ?10. Kết quả thí nghiệm cho thấy các chỉ tiêu môi trường (nhiệt độ, oxy hòa tan, pH) nằm trong khoảng thích hợp cho sự hình thành và phát triển của biofloc. Tỷ lệ C:N dao động từ 5-9. Hàm lượng TOC thấp nhất ở 35 ppt (20,21-50,5 mg/L) và ở các độ mặn cao từ 40-74,89 mg/L. Hàm lượng TSS và VSS từ 20-670 mg/L và 7-126,6 mg/L và không có sự khác biệt giữa các độ mặn ở ngày 18 và 21 (P>0,05). Mật độ vi khuẩn tổng đạt cao nhất vào ngày 15 (4,1 log CFU/ml)), thể tích biofloc cao nhất là 0,4-0,5 ml và không có sự khác biệt giữa các độ mặn (P>0,05). Có 4 nhóm vi khuẩn được phát hiện là Vibrio, Baccillus, Nitrosomonas và Nitrobacter, trong đó nhóm Bacillus luôn chiếm tỷ lệ cao ở tất cả các độ mặn. Tỉ lệ vi khuẩn chưa định danh ở độ mặn ?60 ppt chiếm rất cao (63-100%). ở độ mặn cao (80-100 ppt) kích thuớc hạt biofloc nhỏ hơn (rộng: 32,5-61,5 àm và dài: 61,3-97,9 àm) so với ở độ mặn thấp (rộng: 52,3-71,0 àm và dài: 76,7-105,3 àm). Phân tích thành phần dinh dưỡng của biofloc cho thấy tỷ lệ của protein (8,5-17,4%) và lipid (0,65-1,08%) đều thấp, trong khi đó, hàm lượng tro rất cao (67,1-86,4%).
Từ khóa: biofloc, độ mặn, ao bón phân, tỉ lệ C:N, thành phần sinh hóa

Article Details

Tài liệu tham khảo

Avnimelech, Y. 1999. Carbon/nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems. Aquaculture 176:227-235.

Avnimelech, Y. 2006. Bio-filters: the need for an new comprehensive approach. Aquac. Eng. 34 (3), 172–178.

Avnimelech, Y. 2007. Feeding with microbial flocs by tilapia in minimal discharge bioflocs technology ponds. Aquaculture 264, 140-147.

Boyd, C.E., 1998. Pond water aeration systems. Aquac. Eng. 18 (1), 9–40.

Burford, M. A., Thompson, P.J., McIntosh R. P., Bauman R. H., Pearson D. C. 2003. Nutrient and microbial dynamics in high-intensity, zero-exchange shrimp ponds in Belize. Aquaculture 219: 393–411.

Crab, R., Avnimelech, Y., Defoirdt, T., Bossier, P., Verstraete, W. 2007. Nitrogen removal in aquaculture towards sustainable production. Aquaculture 270 (1–4), 1–14.

Crab, R., Kochva, M., Verstraete, W., Avnimelech, Y. 2009. Bioflocs technology application in over-wintering of tilapia. Aquac Eng 40:105-112.

Chamberlain, G., Avnimelech, Y., McIntosh, R.P., Velaso M. 2001. advantages of aerated microbial reuse systems with balanced C:N. I. Nutrient transformation and water quality benefits. Global aquaculture advocate 4: 53-6

De Schryver, P. 2010. Poly-β-hydroxybutyrate as a microbial agent in aquaculture. PhD thesis, Ghent University, Belgium.

De Schryver, P., Crab, R., Defroit, T., Boon, N. and Verstraete, W. 2008. The basic of bioflocs technology: The added value for aquaculture. Aquaculture 277, 125-137.

Del Giorgio, P., Cole, J.J. 1998. Bacterial growth efficiency in natural aquatic systems. Annu Rev Ecol Sys 29:503-541.

Ebeling, J.M., Timmons, M.B., Bisogni, J.J. 2006. Engineering analysis of the stoichiometry of photoautotrophic, autotrophic, and heterotrophic removal of ammonia–nitrogen in aquaculture systems. Aquaculture 257: 346–358

Emerenciano, M., Ballester, E.L.C, Cavalli, R. and Wasielesky, W. 2012. Biofloc technology application as a food source in a limited water exchange nursery system for pink shrimp Farfantepenaeus brasiliensis (Latreille, 1817). Aquaculture Research 43: 447–457.

Hargreaves, J.A. 2013. Biofloc Production Systems for Aquaculture. 11p.

Hargreaves, JA. 2006. Photosynthetic suspended-growth systems in aquaculture. Aquac Eng 34:344-363.

Jana, B. B., Chakraborty, P., Biswas, J. K., Ganguly, S. 2001. Biogeochemical cycling bacteria as indices of pond fertilization: importance of C:N/P ratios of input fertilizers. Journal of Applied Microbiology 90: 733-740.

Jorand, F, Zartaria, F, Thomas, F, Block J.C, Bottero, J.Y, Villemin G, Urbain V, Manem J. 1995. Chemical and structural (2d) linkage between bacteria within activated-sludge flocs. Water Res 29:1639-1647.

Ju, Z.Y., Forster, I., Conquest, L., Dominy, W., Kuo, W.C., Horgen, F.D. 2008. Determination of microbial community structures of shrimp floc cultures by biomarkers and analysis of floc amino acid profiles. Aquaculture Research, 39, 118–133.

Kent, M.., Browdy C.L., Leffler, J.W. 2011. Consumption and digestion of suspended microbes by juvenile Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei. Aquaculture. 319: 363-368.

Krishna, C., Van Loosdrecht, M.C.M., 1999. Effect of temperature on storage polymers and settleability of activated sludge. Water Res. 33 (10), 2374–2382.

Kuhn, D.D., Boardman, G., Lawrence, A., Marsh, L., Flick, G. 2009. Microbial floc meal as a replacement ingredient for fish meal and soybean protein in shrimp feed. Aquaculture, 296, 51–57.

Kuhn, D.D, Lawrence, A. 2012. Ex-situ biofloc technology. In: Avnimelech Y, editor. Biofloc Technology - a practical guide book, 2nd ed., The World Aquaculture Society, Baton Rouge, Louisiana, USA. pp. 217-230

Kuhn, D.D., Boardman, G.D., Craig, S.R., Flick, Jr.G.J., McLean, E. 2008. Use of microbial flocs generated from tilapia effluent as a nutritional supplement for shrimp, Litopenaeus vannamei, in recirculating aquaculture sistems. J World Aquacult Soc 39:72-82.

Lancelot, C., Billen, G. 1985. Carbon–nitrogen relationships in nutrient metabolism of coastalarinecosystems. In: Jannasch, H.W., Williams, J. J. L. (Eds.), Advances in Aquatic Microbiology vol.3. AcademicPress, NewYork, USA, pp. 263–3210.

Maicá, P.F., Borba, M.R., Wasielesky, W. 2011. Effect of low salinity on microbial floc composition and performance of Litopenaeus vannamei (Boone) juveniles reared in a zero-water-exchange super-intensive system. Aquaculture Research (online published first–DOI: 10.1111/j.1365-2109.2011.02838.x).

McIntosh, R.P. 2000. Changing paradigms in shrimp farming: III. Pond design and operation considerations. Global Aquaculture Advocate, 3:42-44.

Metcalf and Eddy, 2003. Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, 4th edition.

Nielsen, D.L., Brock, M.A., Rees, G.N., Baldwin, D.S. 2003. Effects of increasing salinity on freshwater ecosystems in Australia. Aus J Bot 51:655-665.

Nguyễn Thị Thu Hiền. 2012. Bản tin Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I, Số 8 (2012 - 1/2013): 13-15.

Panjaitan, P. 2011. Effect of C:N Ratio Levels on Water Quality and Shrimp Production Parameters in Penaeus monodon Shrimp Culture with Limited Water Exchange Using Molasses as a Carbon Source. ILMU KELAUTAN Maret 2011. Vol. 16 (1) 1-8.

Panjaitan, P. 2010. The Penaeus monodon shrimp culture with zero water exchange model using molasses as carbon source. The Study Centre of Anima; Husbandry, Fisheries, Coastal and Marine Resource, Animal Husbandry Faculty, University of HKBP Nommensen, Medan Indonesia.

Rittmann, B.E., McCarty, P.L. 2001. Environmental Biotechnology: Principles and Applications. McGraw-Hill, New York. 754 pp.

Ronald Lulijwa 2010. Effect of nutrient supplementation on Artemia production in solar salt ponds in the Mekong Delta, Vietnam. MSc thesis, Gent University.

Samocha, T.M., Patnaik, S., Speed, M., Ali, A.M, Burger, J.M, Almeida, R.V, Ayub, Z., Harisanto, M., Horowitz, A., Brock, D.L. 2007. Use of molasses as carbon source in limited discharge nursery and grow out sistems for Litopenaeus vannamei. Aquac Eng 36:184-191.

Soares, R., Jackson, C., Coman, F., Preston, N. 2004. Nutritional composition of flocculated material in experimental zero-exchange system for Penaeus monodon. In: Australian Aquaculture, 2004 WAS, Sydney p.89.

Tacon, A.G.J., Cody, J.J., Conquest, L.D., Divakaran, S., Forster, I.P., Decamp, O.E. 2002. Effect of culture system on the nutrition and growth performance of Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei (Boone) fed different diets. Aquaculture Nutrition, 8, 121–137.

Taw, N. 2005. Shrimp Farming in Indonesia, evolving industry responds to varied issues. Global aquaculture advocacate, 8(4), 65-67.

Tezuka, Y. 1990. Bacterial regeneration of ammonium and phosphate as affected by the Carbon: Nitrogen: Phosphorus ratio of organic substrates. Microbial Ecology, 19: 227–238.

Timmons, M.B., Ebeling, H.J., Wheaton, F.W., Summerfelt, S.T., Vinvi, B.J. 2002. Recirculating aquaculture systems, 2nd edition. NRAC Publication, vol. 01-002. 2d Edition. 768 pp.

Trần Nguyễn Hải Nam, 2012. Ảnh hưởng của tỉ lệ C:N trong nguồn thức ăn bổ sung lên sự phát triển của vi khuẩn dị dưỡng, sản lượng và chất lượng trứng bào xác trong ao nuôi Artemia. Đề tài cấp bộ. 82 trang.

Wasielesky, W.Jr, Atwood, H., Stokes, A., Browdy, C.L. (2006). Effect of natural production in a zero exchange suspended microbial floc based super-intensive culture system for white shrimp Litopenaeus vannamei. Aquaculture, 258, 396–403.

Widanarni, Ekasari, J., Maryam, S. 2012. Evaluation of Biofloc Technology Application on Water Quality and Production Performance of Red Tilapia Oreochromis sp. Cultured at Different Stocking Densities. HAYATI Journal of Biosciences 19 (2): 73-80.

Wilen, B.M., Nielsen, J.L., Keiding, K., Nielsen, P.H., 2000. Influence of microbial activity on the stability of activated sludge flocs. Colloid Surf. B. 18 (2): 145–156.