Vai trò của vi khuẩn Bacillus sp. trong xử lý bùn đáy ao nuôi tôm

Ngày đăng: 16/04/2019 7271 Lượt xem

PGS.TS. Phạm Thị Tuyết Ngân - Khoa Thủy Sản - Trường Đại Học Cần Thơ

1. Đặc tính đáy ao và ảnh hưởng của nền đáy đến năng suất nuôi

Bùn đáy ao là chất vô định hình, màu tối, có chứa: Carbohydrate (1,3%); Hemicellulose (3,0%); Cellulose (0,4%); Lignin (4,2%); Axit humic (29,6%); Axit funvic (22,0%); Humin (36,5%). Theo Lin và Nash (1996) có khoảng 26% nitơ và 24% phốt-pho từ nguồn thức tích lũy trong bùn đáy ao nuôi tôm thâm canh. Trong khi đó Funge-Smith và Briggs (1998) tìm thấy trong bùn đáy tích lũy 24% nitơ và 84% phốt-pho từ nguồn thức ăn. Munsiri et al. (1996) cho rằng các ao nuôi lâu ngày tích lũy nhiều chất hữu cơ hơn ao mới. Lượng thức ăn thừa cùng với phế thải hữu cơ là những yếu tố làm cho ao nuôi bị ô nhiễm nghiêm trọng và phá hủy các vùng sinh thái nuôi thủy sản làm cho các vi sinh vật gây bệnh phát triển và lan rộng một cách nhanh chóng. Trong đa số trường hợp, dịch bệnh xảy ra là kết quả của sự thoái hóa môi trường và tôm bị sốc, bao gồm cả bệnh do vi khuẩn và bệnh do virus. Để giải quyết vấn đề ô nhiễm đáy ao các vi khuẩn Bacillussp.nay đã trở thành hàng hóa ở một số nước và đang hình thành ngành công nghiệp sản xuất vi sinh giống như các ngành công nghiệp khác phục vụ cho NTTS (Zhouet al., 2009).

2. Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong nền đáy ao

Trong bùn đáy các chất hữu cơ không ngừng bị phân hủy bởi vi khuẩn dị dưỡng và nấm mốc. Các vi sinh vật này cần các hợp chất hữu cơ để làm thức ăn. Khi ấy, hợp chất hữu cơ được vi sinh vật trong đó có Bacillus sp. biến đổi thành các chất vô cơ ban đầu. Vô cơ hóa các hợp chất hữu cơ là chức năng chủ yếu của vi khuẩn và nấm trong việc biến đổi vật chất trong thủy vực. Sự phân hủy các chất hữu cơ diễn ra với tốc độ rất khác nhau, thứ tự bị phân hủy là đường và protein, sau đó là tinh bột, chất béo và cuối cùng là chất cao phân tử như cellulose

3. **Vai trò của vi khuẩn Bacillus sp. trong xử lý bùn đáy ao nuôi tôm**

Tham gia vào quá trình amon hóa

Bacillus có vai trò quan trọng trong quá trìnhammon hóa protein nhằm chuyển nitơ từ dạng khó hấp thu (hữu cơ) sang dạng muối amôn dễ được hấp thu và giúp làm sạch đáy ao. Ngoài Bacillus (B. Subtilis, B. cereus, B. Licheniformis, B. mesentericus, B. mycoidess...) nhiều vi sinh vật khác cũng tham gia vào quá trình này, chủ yếu là các loài vi khuẩn thuộc Pseudomonas, Clostridiumvà các vi nấm như Aspergillus oryzae, A. niger...

- Quá trình amôn hóa protein:

Quá trình amôn hóa là quá trình phân hủy và chuyển hóa các hợp chất hữu cơ chứa nitơ (protein) thành NH₃do vi khuẩn Bacillusvà nhiều vi sinh vật hiếu khí và yếm khí khác thực hiện, tiếp theo NH₃ phản ứng với nước để tạo thành NH₄⁺, quá trình chuyển hóa được mô tả như sau:

Protein → polypeptit → Acid amin → NH₃

NH₃+ H₂O Û NH₄⁺+ OH^- (k = 10^{- 4,74}

- Quá trình amôn hóa urê:

Quá trình amôn hóa urê ((NH₂)₂CO) chia ra làm 2 giai đoạn, giai đoạn đầu dưới tác dụng của enzyme urease do một số vi sinh vật tiết ra thủy phân urê thành muối carbonate amôn ((NH₄)₂CO₃). Ở giai đoạn 2, (NH₄)₂CO₃chuyển hóa thành NH₃, CO₂và H₂O

(NH₂)₂CO + 2 H₂O (NH₄)₂CO₃

(NH₄)₂CO₃ ® NH₃+ CO₂+ H₂O

Axit uric bị các vi sinh vật phân giải thành urê và acid tartronic. Sau đó urê sẽ tiếp tục bị phân giải thành NH₃

C₅H₄N₄O₃+ 4H₂O ® (NH₂)₂CO + HOOC–CHOH–COOH

Nhiều loài vi khuẩn có khả năng phân giải urê và axit uric, trong đó có Bacillus amylovorum. Đa số các loài vi sinh vật phân giải urê thuộc nhóm hiếu khí hay kỵ khí không bắt buộc, chúng ưa pH trung tính hoặc hơi kiềm.

Giảm thiểu ô nhiễm đáy ao

Trong điều kiện có oxy, vi khuẩn Bacillussẽ góp phần làm giảm ô nhiễm hữu cơ trong bùn đáy ao tôm. Sự hiện diện của CO₂có thể làm giảm pH, mặt khác khí NH₃cũng được hình thành trong quá trình phân hủy hữu cơ và NH₃là loại khí độc đối với cá, khi được tạo thành sẽ phản ứng với nước sinh ra ion NH₄⁺cho đến khi cân bằng được thiết lập Tỉ lệ giữa NH₄⁺/NH₃sẽ tăng khi pH giảm và giảm khi pH tăng. Do vậy sau khi sử dụng Bacillus để xử lý bùn đáy ao nên luu ý quản lý pH nước trong khoảng thích hợp (7,5-8,5), tránh trường hợp pH quá cao dẫn đến hình thành nhiều khí độc NH_3.

Tóm lại, mỗi loài Bacillus (B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. cereus…) có thể có vai trò chủ lực khác nhau trong các cơ chế tác động của vi khuẩn hữu ích, nhưB. subtilis nổi trội trong phân hủy hữu cơ, tăng cường miễn dịch, kích thích tiêu hóa và tiết ra kháng sinh kiểm soát mầm bệnh; B. cereusmạnh về khả năng phân giải protein, tinh bột, cellulose… góp phần làm sạch đáy ao, giúp tiêu hóa thức ăn. Tuy nhiên theo Zhou (2009), rất khó mà đánh giá trực tiếp vai trò khác nhau của vi khuẩn hữu ích thông qua các nghiên cứu về ứng dụng, bởi vì hiệu quả sử dụng của vi khuẩn hữu ích lệ thuộc rất nhiều vào các nhân tố khác nhau (Gomez-Gil et al., 2000) như loài vi khuẩn, mức độ bổ sung, tần suất bổ sung và điều kiện môi trường. Tuy nhiên nhiều nghiên cứu cho thấy số lượng vi khuẩn hữu ích là nhân tố duy nhất thúc đẩy làm tăng hiệu quả xử lý và tăng trọng và tỉ lệ sống của tôm nuôi (Zhou, 2009).

Bài viết đã được UV-Việt Nam mua tác quyền từ tác giả. Bất cứ hình thức sao chép nào đều phải có trích dẫn nguồn từ UV-Việt Nam

ỨNG DỤNG VI KHUẨN ĐỐI KHÁNG TRONG NUÔI TÔM

Ts Phạm Thị Tuyết Ngân, khoa Thủy sản, trường Đại học Cần Thơ Thách thức lớn nhất trong ngành tôm ở qui mô toàn cầu là vấn đề dịch bệnh, đặc biệt bệnh có nguồn gốc từ vi khuẩn và chủ yếu là các loài Vibrio (Ajadi et al., 2016; Hoseinifar et al., 2018). Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND), hay còn gọi “hội chứng tôm chết sớm” (EMS), do vi khuẩn Vibriosis gây ra với tỷ lệ chết nghiêm trọng (lên đến 100%) và ảnh hưởng đến kinh tế trên toàn cầu (Lightner et al., 2012; Joshi et al., 2014; Kongrueng et al., 2015; Boonsri et al., 2017). Tôm nhiễm bệnh có biểu hiện tăng trưởng chậm, bụng đói và gan tụy bị teo nghiêm trọng (Joshi et al., 2014; Kongrueng et al., 2015; Sirikharin et al., 2015; Han et al., 2020). Ban đầu, tác nhân gây bệnh của AHPND đã được báo cáo là do Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) (Tran et al., 2013). Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các vi khuẩn Vibrio spp. khác, chẳng hạn như Vibrio punensis (Restrepo et al., 2018), Vibrio owensii (Liu et al., 2015), Vibrio harveyi-like (Kondo et al., 2015) và Vibrio campbellii (Dong et al., 2017) cũng có khả năng gây AHPND ở tôm. Bên cạnh AHPND, các loại Vibrio khác thường được báo cáo trên tôm nuôi do Vibrio alginolyticus, Vibrio anguillarum, V. harveyi, Vibrio vulnificus, V. campbellii và Vibrio fischeri gây nên bệnh (Lavilla-Pitogo et al., 1990; Lightner, 1996; Lavilla -Pitogo et al., 1998; Chen et al., 2000; Jayasree et al., 2006; Longyant et al., 2008; Zheng et al., 2016; Chandrakala và Priya, 2017; Karnjana et al., 2019). Hơn nữa, các loài không thuộc Vibrio như Aeromonas spp. (Dierckens et al., 1998; Zhou et al., 2019), Streptococcosis spp. (Hasson et al., 2009), Shewanella spp. (Wang et al., 2000), Flavobacterium spp. (Chandrakala và Priya, 2017) và Pseudoalteromonas spp. (Zheng et al., 2016) cũng được ghi nhận là có thể gây ra các bệnh nghiêm trọng NTTS tôm cá. Do đó, các chiến lược tập trung vào việc hạn chế sự phát triển hoặc hoạt động của vi khuẩn gây bệnh là rất cần thiết. Để giải quyết vấn đề tôm nhiễm bệnh AHPND, kháng sinh đã dược sử dụng. Tuy nhiên cho đến nay, hầu như chưa có thuốc điều trị đặc hiệu cho dịch bệnh này, hầu hết các dòng vi khuẩn V. parahaemolyticus kháng được hoàn toàn với oxytetracylin, là kháng sinh chủ yếu trộn vào thức ăn nuôi tôm định kỳ. Do đó sử dụng kháng sinh để trị bệnh không có hiệu quả, ngoài ra việc sử dụng kháng sinh còn gây ảnh hưởng đến môi trường nuôi tôm, đến sự tăng trưởng của tôm và gây ảnh hưởng đến chất lượng tôm.

07/11/2024

NUÔI TÔM VÀ XU THẾ SỬ DỤNG VI SINH VẬT HỮU ÍCH (PROBIOTIC) Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến nuôi tôm ngoài nguyên nhân nắng nóng kéo dài thì nhiều diện tích tôm nuôi bị thiệt hại còn do nguồn nước trên các kênh rạch bị ô nhiễm nặng, khiến bệnh phát sinh và lây lan. Đặc biệt, nhiều kênh, rạch có độ mặn quá cao đã ảnh hưởng đến sự phát triển của tôm. Do vậy để ngành nuôi tôm ven biển phát triển bền vững, rất cần sự đồng hành, đó là tiếp tục đầu tư đồng bộ cơ sở hạ tầng vùng sản xuất và ương dưỡng giống tập trung theo quy hoạch chung của ngành, từng bước chủ động nguồn giống tại chỗ cung ứng nhu cầu phát triển sản xuất thủy sản. Giám sát, xử lý để giảm thiểu các nguồn xả thải ảnh hưởng đến môi trường nuôi tôm; đồng thời, hướng dẫn người dân thực hiện tốt các quy định về quản lý, phòng ngừa khi có dịch bệnh xảy ra, hạc chế dịch bệnh lây lan trên diện rộng. Để đạt được hiệu quả toàn diện này trong nuôi tôm, theo tôi người nuôi phải ý thức mọi vấn đề liên quan và chú trọng đến việc quản lý chất lượng nước nuôi và xả thải để đảm bảo trên qui mô rộng nguồn nước mặt không bị ô nhiễm, đây là giải pháp lâu dài. Do vậy việc sử dụng vi khuẩn hữu ích trong quá trình nuôi và trước khi xả thải là cần thiết để đạt được những hiệu quả tịch cực mà ngành nghề mang lại cho người dân và xã hội.

08/11/2024

PHÂN BIỆT ĐỐM TRẮNG TRÊN TÔM DO VI-RÚT, VI KHUẨN VÀ MÔI TRƯỜNG

Bệnh đốm trắng do vi-rút là một trong những bệnh nguy hiểm cho tôm nuôi vì tỷ lệ chết cao và thời gian chết rất nhanh. Tuy nhiên, không phải tôm có đốm trắng nào cũng do vi-rút gây ra mà có thể tôm bị đốm trắng do vi khuẩn hay do yếu tố môi trường. Vì vậy, nắm vững kiến thức cơ bản về bệnh đốm trắng như hiểu biết về nguyên nhân, triệu chứng cũng như cách phân biệt bệnh để có chiến lược phòng ngừa và chữa trị là rất cần thiết.

07/11/2024