Bài giảng Kỹ thuật nuôi trồng rong nguyên liệu chiết xuất Carrageenan

Chương 3. KỸ THUẬT NUÔI TRỒNG RONG NGUYÊN LIỆU CHIẾT XUẤT CARRAGEENAN (Carrageenophytes) RONG HỒNG VÂN EUCHEUMA 1.1 Đặc điểm sinh học 1.1.1. Phân loại và phân bố 1.1.2. Hình thái cấu tạo. 1.1.3. Sinh sản và vòng đời 1.2. Kỹ thuật nuôi trồng 1.2.1. Lựa chọn vị trí 1.2.2. Chuẩn bị cây giống và vật liệu nuôi trồng 1.2.3. Các mô hình trồng 1.2.4. Chăm sóc quản lý. 1.2.5. Thu hoạch và sơ chế 2. RONG SỤN KAPPAPHYCUS (nt). Trồng rong sụn 1. RONG HỒNG VÂN EUCHEUMA 1.1 Đặc điểm sinh học. 1.1.1. Phân loại và phân bố (1). Hệ thống phân loại: Ngành Rhodophyta Lớp Florideae Bộ Gigartinales Họ Solieriaceae Giống Eucheuma 1.1.1. Phân loại và phân bố (2). Danh pháp: Ban đầu, Eucheuma là loài thuộc giống Fucus với tên gọi Fucus denticulatus Burman 1768. Năm 1847, Agardh tách từ giống Fucus ra một giống mới với tên gọi Eucheuma, gồm 7 loài. Năm 1989, dựa vào thành phần carrageenan, người ta tách từ giống Eucheuma thêm một giống mới là Kappaphycus. Hiện nay có 24 loài thuộc 2 giống này trên thế giới. Phân bố: Rong phân bố tự nhiên ở vùng nhiệt đới châu Á, tập trung nhiều trong khu vực Tây Thái Bình Dương, đặc biệt là ở Philippines và Indonesia. Eucheuma thích nghi với độ mặn cao trên 30 ppt; khoảng nhiệt độ từ 20 - 30oC; độ trong lớn, ánh sáng mạnh và mức độ luân chuyển nước trung bình (từ 20 - 40 m/phút). 1.1.2. Hình thái cấu tạo (1). Hình thái: Cơ thể lớn, có thể đạt khối lượng trên 1kg. Rong thường có màu xanh đến nâu đỏ, trong và giòn dễ gãy, da rong bóng đẹp. Trên thân rong có nhiều nốt sần. Hình thái rong có nhiều thay đổi tùy theo môi trường sống. Các nhánh rong có thể có dạng bò hoặc thẳng tùy theo khu vực phân bố 1.1.2. Hình thái cấu tạo (2). Cấu tạo (1). Đây là giống rong đỏ đa trụ, có nhiều tế bào giả nhu mô. Thân: 1.1.2. Hình thái cấu tạo (3). Cấu tạo (2). Cystocarp: 1.1.3. Sinh sản và vòng đời Sinh sản: Trong tự nhiên, Eucheuma chủ yếu sinh sản theo hình thức vô tính và hữu tính. Trong nuôi trồng, nguồn giống chủ yếu được nhân lên theo hình thức sinh sản sinh dưỡng. Vòng đời: Cây bào tử và cây giao tử của Eucheuma xuất hiện luân phiên trong vòng đời. Cây bào tử bốn thành thục (2n) sinh sản (giảm phân) cho các bào tử bốn, chúng phát triển thành cây giao tử đực và cây giao tử cái. Cây giao tử đực thành thục hình thành túi tinh tử, cây giao tử cái hình thành túi trứng. Sau khi thụ tinh, cystocarp sẽ được hình thành trên cây giao tử cái. Ở giai đoạn chín muồi, bào tử quả (2n) được phóng ra từ cystocarp và phát triển thành cây bào tử bốn. Vòng đời Euchuma 1.2. Kỹ thuật nuôi trồng 1.2.1. Lựa chọn vị trí. Chọn nơi có sự trao đổi nước tốt nhưng tránh được sóng gió lớn và xa nguồn nước ngọt. Đáy cát, cát đá, có san hô càng tốt. Với mô hình nuôi dàn bè cần chọn nơi có độ trong lớn hơn 5m. Độ sâu ít nhất là 1m. Độ mặn trên 30ppt. Ít rong tạp, đặc biệt là bọn Hypnea, Laurentica, Corallina, Caulerpa, Turbinaria,… Ít địch hại như bọn cầu gai, sao biển, cá dìa,… 1.2.2. Chuẩn bị cây giống và vật liệu nuôi trồng (1). Chuẩn bị cây giống: Chọn cây rong khỏe mạnh, màu sắc tươi sáng. Nếu được thì lấy rong tại chỗ, nếu không thì phải vận chuyển. Vận chuyển trong thời gian dài, thỉnh thoảng phải nhúng rong vào nước biển; xếp rong thoáng khí và khi đến vị trí nuôi trồng phải đưa rong vào ngay nước biển. Sau đó, cắt rong thành từng đoạn; công việc này nên được tiến hành vào buổi sáng. Một kg rong được cắt thành 80 – 100 đoạn nhỏ, mỗi đoạn khoảng 10 – 12,5g. Buộc từng nhánh rong vào dây giống bằng dây nhựa mềm theo kiểu thắt nơ. Nhúng cây rong mới buộc xong vào nước biển để giữ rong tươi khỏe. 1.2.2. Chuẩn bị cây giống và vật liệu nuôi trồng (2). Chuẩn bị vật liệu nuôi trồng: Dây giống: có thể sử dụng các vật liệu như dây cước, dây polyethylene hoặc dây nhựa dẹp. Dây buộc giống: dây nhựa mềm hoặc dây cước. Vật liệu nâng đỡ: tre, cọc đước, thanh thép hoặc dây polyethylene. Phao: có thể dùng thùng phuy, phao nhựa, phao xốp hoặc chai nhựa rỗng. 1.2.3. Các mô hình trồng (1). Trồng theo phương pháp dây đơn ngang cố định: vốn đầu tư thấp, dễ thực hiện nhưng không mang tính thâm canh cao Công trình: Kỹ thuật ra giống: 1.2.3. Các mô hình trồng (2). Trồng theo phương pháp bè dây đơn. 1.2.3. Các mô hình trồng (3). Phương pháp bè dây ghép 1.2.4. Chăm sóc quản lý (1). Công việc chăm sóc được tiến hành hàng ngày, nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho rong sinh trưởng. Thời điểm thích hợp nhất cho việc chăm sóc là khi nước triều xuống với phương pháp dây đơn ngang cố định và khi vùng nuôi ít sóng gió với phương pháp bè dây ngang. Cũng cần phải chọn những phương tiện chăm sóc phù hợp với đặc trưng của từng vùng nuôi. 1.2.4. Chăm sóc quản lý (2). Các yếu tố môi trường nước phải nằm trong giới hạn thích hợp với sinh trưởng và phát triển của rong. Vệ sinh rong Kết hợp với vệ sinh rong là việc theo dõi, kiểm tra và tu sửa khi cần thiết hệ thống nuôi trồng. Có biện pháp cách ly và xử lý hiệu quả khi dịch bệnh xảy ra trên rong. Đánh bắt cá ăn rong và diệt trừ địch hại của rong trong vùng nuôi. 1.2.5. Thu hoạch và sơ chế (1). Thu hoạch: Tiêu chuẩn thu hoạch: khối lượng tối thiểu cây rong là 1 kg. Thời gian: tùy thuộc vào tốc độ tăng trưởng của cây rong trong điều kiện sinh thái đặc thù của vị trí nuôi trồng. Tiến hành: thu toàn bộ rong và trồng lại bằng những đoạn rong mới.Những cây rong tốt nhất được giữ lại làm giống cho vụ sau. 1.2.5. Thu hoạch và sơ chế (2). Sơ chế: Cây rong được rửa sạch, loại bỏ rong tạp, động vật,… Sau đó được phơi dưới ánh sáng mặt trời cho đến lúc khô, tránh bị ướt do mưa. Nếu trời nắng, rong có thể chỉ cần phơi trong 2 – 3 ngày để đạt được độ ẩm 40%. Rong khô được bó chặt trong những túi nhựa và bảo quản nơi khô ráo trước khi chuyển đi tiêu thụ. Hiện nay, Eucheuma được bán dưới 4 dạng: rong nguyên liệu khô, miếng nhỏ được xử lý kiềm, bột sơ chế, và carrageenan nguyên chất. Hai dạng sau đang được chuộng trong thương mại quốc tế. Trồng rong sụn giảm nghèo 2. RONG SỤN KAPPAPHYCUS. 2.1. Đặc điểm sinh học. 2.1.1. Phân loại và phân bố. Hệ thống phân loại: Ngành Rhodophyta Lớp Florideae Bộ Gigartinales Họ Solieriaceae Giống Kappaphycus Danh pháp: Năm 1989, dựa vào thành phần carrageenan người ta tách từ giống Eucheuma thêm một giống mới là Kappaphycus. Theo đó, lượng carrageenan được chiết xuất từ Kappaphycus chủ yếu là kappa - carrageenan. Hiện nay có 24 loài thuộc 2 giống này trên thế giới. 2.1.1. Phân loại và phân bố. Phân bố: Rong phân bố ở vùng nhiệt đới châu Á, có nhiều ở vùng Tây Thái Bình Dương mà đặc biệt là ở Phillipines và Indonesia. Đây là loài rong phát triển mạnh trên nền rạn nơi có chất đáy cát - san hô, có lưu chuyển nước ở mức trung bình, và thuộc vùng trung triều đến dưới triều. Rong sụn Kappaphycus alvarezii hiện trồng tại Việt Nam là loài rong biển nhiệt đới, có nguồn gốc từ Philippines, được Phân viện Khoa học Vật liệu tại Nha Trang nhập nội và trồng từ tháng 2 năm 1993. Độ mặn: độ mặn cao và tương đối ổn định, tốt nhất là từ 30 ppt trở lên. Dòng chảy: Tốc độ dòng chảy thích hợp nhất đối với rong sụn là từ 20 – 40 m/phút. Nhiệt độ: từ 20 đến 30oC, thích hợp nhất là từ 25 đến 28oC Cường độ ánh sáng: trong khoảng 30.000 – 50.000 lux. Muối dinh dưỡng: phụ thuộc vào cường độ ánh sáng và nhiệt độ nước. 2.1.2. Hình thái cấu tạo. Cơ thể rong sụn có cấu tạo đa trụ. Màu rong có thể là xanh lục hoặc nâu đỏ. Hiện có nhiều dạng khác nhau được nuôi trồng 2.1.3. Sinh sản và vòng đời (1). Sinh sản: trong tự nhiên, rong sụn sinh sản chủ yếu theo phương thức vô tính và hữu tính. Trong nuôi trồng, nguồn giống chủ yếu được nhân lên theo hình thức sinh sản sinh dưỡng. Vòng đời: cây bào tử và cây giao tử xuất hiện luân phiên trong vòng đời. Cây bào tử bốn thành thục (2n) sinh sản theo hình thức giảm phân cho các bào tử bốn, chúng phát triển thành cây giao tử đực và cái. Cây giao tử đực thành thục hình thành túi tinh tử, cây giao tử cái hình thành túi trứng. Sau khi thụ tinh và cystocarp được hình thành trên cây giao tử cái, bào tử quả (2n) được phóng ra và phát triển thành cây bào tử bốn. 2.1.3. Sinh sản và vòng đời (2). 2.2. Kỹ thuật nuôi trồng 2.2.1. Lựa chọn vị trí Các chỉ thị vật lý, hóa học: bảo đảm trong khoảng thích hợp của rong đồng thời tạo ra cho thủy vực một độ phì nhất định. Anh sáng: từ 30.000 đến 50.000 lux. Với những quốc gia nhiệt đới, rong sụn sinh trưởng tốt trong mùa mát, ở nơi có sóng gió. Nhiệt độ: thích hợp từ 20 – 30 oC. Cần quan tâm nhiều đến điều kiện nhiệt độ cũng như sự biến động nhiệt độ theo thời gian của thủy vực. Lưu chuyển nước: là yếu tố quan trọng nhất quyết định sản lượng rong và do vậy quyết định tính bền vững của các hoạt động nuôi trồng. Chất lượng nước: hàm lượng các muối dinh dưỡng, độ mặn, các yếu tố gây ô nhiễm,… của vị trí trồng rong cũng cần được xác định là thích hợp cho hoạt động sản xuất, ít ra là trong mùa vụ nuôi trồng. 2.2.1. Lựa chọn vị trí (1). Các chỉ thị sinh học trong lựa chọn vị trí: Các yếu tố sinh học như địch hại và dịch bệnh có thể quyết định sự thành công hay thất bại của hoạt động trồng rong. Đối với rong sụn cần lưu ý những điểm sau: Bọn sống bám và bệnh: Khống chế hoặc hạn chế các loài rong tạp sống bám bề mặt và các loại bệnh là điều cần thiết phải làm để bảo đảm thành công. Màu sắc của tản và tốc độ tăng trưởng thường là các chỉ thị về sức khỏe của cây rong. Bệnh thường gặp: Triệu chứng ‘kem’, ‘Đỉnh thẩm màu’, ‘Đỉnh mất màu’, … 2.2.1. Lựa chọn vị trí (2). Địch hại ăn rong: Địch hại cỡ nhỏ: Cầu gai sống trên rong sụn ở giai đoạn phù du. Khi cầu gai lớn đến lúc thấy được, chúng ăn rong để lại lỗ ở tầng giữa. Với bọn giun, ở giai đoạn nhỏ chúng là bọn ăn phù du. Khi lớn lên, chúng ngoạm các đỉnh rong vào mồm làm cho rong không thể đồng hóa được. Địch hại cỡ lớn: sao biển, cầu gai, cá dìa,… Các chỉ thị sinh thái trong lựa chọn vị trí: Chọn vùng nuôi trồng rong sụn cần tránh xa nguồn nước ngọt. Nước trong vùng trồng phải trong sạch, độ mặn tốt nhất trên 30 ppt, lưu chuyển nước từ 20 đến 40 m/phút. Độ sâu mực nước lúc triều xuống thấp nhất phải đạt trên 30 cm. Nên chọn vùng vịnh được che chắn kín gió. 2.2.2. Chuẩn bị cây giống và vật liệu nuôi trồng (1) Chuẩn bị cây giống: Chọn cây rong khỏe mạnh, màu sắc tươi sáng. Nếu được thì lấy rong tại chỗ, nếu không thì phải vận chuyển. Vận chuyển trong thời gian dài, thỉnh thoảng phải nhúng rong vào nước biển; xếp rong thoáng khí và khi đến vị trí nuôi trồng phải đưa rong vào ngay nước biển. Sau đó, dùng dao bén cắt chọn các nhánh nhỏ, mỗi nhánh khoảng từ 100 đến 150 g. Buộc từng nhánh rong vào dây giống bằng dây nhựa mềm theo kiểu thắt nơ. Nhúng cây rong mới buộc xong vào nước biển để giữ rong tươi khỏe. 2.2.2. Chuẩn bị cây giống và vật liệu nuôi trồng (2) Chuẩn bị vật liệu nuôi trồng: Dây giống: có thể sử dụng các vật liệu như dây cước, dây polyethylene hoặc dây nhựa dẹp. Dây buộc giống: dây nhựa mềm hoặc dây cước. Vật liệu nâng đỡ: tre, cọc đước, thanh thép hoặc dây polyethylene. Phao: có thể dùng thùng phuy, phao nhựa, phao xốp hoặc chai nhựa rỗng. 2.2.3. Các mô hình trồng rong sụn Rong sụn có thể được trồng đơn riêng biệt hoặc trồng ghép với các đối tượng thủy sản khác như là một sản phẩm phụ và có tác dụng cải thiện môi trường nước. Phương pháp nuôi trồng đơn: Phương pháp dây đơn ngang cố định: Phương pháp dây đơn ngang nổi: Phương pháp bè dây đơn: Phương pháp bè dây ghép: Phương pháp nuôi trồng ghép: Được tiến hành trong các lồng có cá ăn thịt như cá mú, cá hồng hoặc cá chẽm là đối tượng nuôi chính. Quan hệ hỗ trợ qua lại giữa cá và rong biển được ghi nhận với muối dinh dưỡng từ phân cá và thức ăn thừa cung cấp cho rong, ngược lại rong là chổ ẩn nấp lý tưởng cho cá để giảm stress và giúp cá sống khỏe hơn. Phương pháp dây đơn ngang cố định Phương pháp dây đơn ngang nổi Phương pháp bè dây đơn và bè dây ghép Một số kết quả nghiên cứu triển khaimô hình trồng rong sụn ở Việt Nam gần đây (các mô hình cải tiến). Dàn căng trên đáy Dàn căng trên đáy có phao Dàn phao diện tích nhỏ Dàn phao diện tích lớn Trồng luân canh trong ao tôm sú ven biển 2.2.4. Chăm sóc quản lý (1) Quản lý môi trường nước: Điều chỉnh khi các yếu tố môi trường vượt ra ngoài phạm vi cho phép. Khi nhiệt độ quá cao, sóng gió lớn hay nước ngọt tràn về: cần hạ thấp dây rong xuống đến 60 – 80 cm nhằm hạn chế các loại bệnh do môi trường và mức độ rơi rụng của rong. Khi mức độ luân chuyển nước kém và vùng nuôi ít sóng gió: thường phải can thiệp bằng cách nâng cao dây rong, cách mặt nước từ 10 – 20 cm, hoặc thay đổi hướng của dây rong thành vuông góc với hướng sóng. Có thể bổ sung muối dinh dưỡng cho vùng nuôi bằng cách bón phân. Phân có thể được bón qua các túi lọc treo hoặc đặt trong vùng nuôi, hay trộn với dất sét nung rồi thả trong vùng nuôi. Khi các biện pháp can thiệp trên không mang lại hiệu quả mong muốn, phải di chuyển rong sang vị trí nuôi khác thích hợp hơn. 2.2.4. Chăm sóc quản lý (2) Vệ sinh rong: Rong cần được vệ sinh thường xuyên để có thể sinh trưởng tốt. Kết hợp với vệ sinh rong là việc theo dõi, kiểm tra và tu sửa khi cần thiết hệ thống nuôi trồng. Tùy vào vùng nuôi mà định kỳ hàng ngày cho đến hàng tuần “giặt giũ” rong, nhằm loại bỏ chất lơ lửng và sinh vật bám bám trên thân rong. Kiểm tra và gia cố lại hệ thống cọc, ống, dây. Phát hiện và buộc lại các cụm rong bị lỏng mối hoặc bị tổn thương tại vị trí buộc dây. Có biện pháp thu rong rơi rụng phù hợp và hiệu quả. 2.2.4. Chăm sóc quản lý (3) Phòng bệnh và diệt trừ địch hại: Việc vệ sinh rong giúp rong thoát khỏi nguy cơ bị các bệnh chậm tăng trưởng do không đồng hóa được, đồng thời loại bỏ địch hại bám trên thân rong. Khi vùng trồng rong xuất hiện dịch bệnh, cần có biện pháp thu rong bệnh và cách ly kịp thơi nhằm tránh dịch bệnh lây lan. Có biện pháp phòng trừ các loại cá ăn rong, cầu gai, sao biển,… Sự xuất hiện thường xuyên của con người kết hợp với việc dùng lưới đánh bắt cá cũng hạn chế hiệu quả sự tàn phá của các loại địch hại ăn rong. 2.2.5. Thu hoạch và sơ chế (1) Khi cây rong đạt từ 1 kg trở lên thì có thể thu tỉa. Sau khi nuôi trồng 2 – 3 tháng, rong có thể thu theo kiểu tổng thu. Thu hoạch: Rong được thu hoạch sau 45 đến 60 ngày trồng. Toàn bộ cây rong được thu hoạch theo ba cách: Từng cây rong có thể được tháo ra hoặc được cắt khỏi dây giống. Cách này thường được tiến hành đối với phương pháp bè ghép và phương pháp dây đơn ngang nổi. Cả hai đầu dây giống có thể được tháo ra khỏi cọc. Cách này được tiến hành đối với phương pháp dây đơn ngang cố định, và đôi khi với phương pháp dây đơn ngang nổi. Toàn bộ bè đơn được mang vào bờ, rong được tháo hoặc cắt từng cây trên cạn. 2.2.5. Thu hoạch và sơ chế (2) Sơ chế: Rửa: cây rong thu hoạch được rửa sạch bằng nước hiện trường để loại bỏ vật bám mà không làm giảm phẩm chất của rong. Phơi: có thể phơi theo 2 cách là phơi rong trên mặt đất hoặc treo rong trên dàn treo. Nếu phơi rong trên mặt đất, có thể sử dụng các tấm lưới, bạt hoặc lá dừa để lót; trong quá trình phơi nên đảo thường xuyên để giúp rong chóng khô và khô đều. Nếu phơi rong cách mặt đất có thể dùng sạp, sào tre hoặc dây treo; phương pháp này tiết kiệm được diện tích phơi và rút ngắn được thời gian phơi rong. 2.2.5. Thu hoạch và sơ chế (3) Nên phơi rong ngay sau khi rửa sạch bằng nước hiện trường. Trong quá trình phơi giữ rong sạch, phơi trực tiếp dưới ánh sáng mặt trời đến khi độ ẩm đạt dưới 40%. Độ ẩm của rong quan trọng vì nó xác định giá bán của rong trên thị trường. Luôn giữ rong tránh tiếp xúc với nước ngọt trong quá trình phơi vì điều này làm giảm lượng muối, giảm chất lượng carrageenan và tính ổn định của rong trong bảo quản. 2.2.5. Thu hoạch và sơ chế (4) Bảo quản: Rong khô phải được bảo quản trong thời gian ngắn nhất có thể được trước khi tiêu thụ. Vì rong chưa đóng kiện có tính hút ẩm lớn nên phải bảo quản rong ở nơi sạch sẽ, khô mát và thoáng khí. Không bao giờ bảo quản rong tươi và không dồn rong tươi thành đống quá lâu.