Khả năng sinh trưởng và sinh sản của giun quế (Perionyx excavatus Perrier. 1872) trên các nguồn dinh dưỡng khác nhau

Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế ISSN 1859-1612, Số 04(36)/2015: tr. 63-69 KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN CỦA GIUN QUẾ (Perionyx excavatus Perrier. 1872) TRÊN CÁC NGUỒN DINH DƯỠNG KHÁC NHAU TRẦN VĂN GIANG VÕ VĂN CHÍNH - HỒ TIẾN HƯNG Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Tóm tắt: Giun quế đã được xem là sinh vật quan trọng để chuyển đổi nguồn chất thải hữu cơ và tạo sinh khối. Đánh giá tiềm năng sinh trưởng và sinh sản của giun quế trên các môi trường khác nhau có ý nghĩa to lớn trong việc sản xuất giun trên quy mô lớn. Trong nghiên cứu này, những nỗ lực đã được thực hiện để đánh giá sự tăng trưởng và khả năng sinh sản khi sử dụng chất thải của gia súc và một số chất thải rắn làm môi trường để nuôi giun trong điều kiện nông hộ. Giun quế sinh trưởng tốt nhất trên môi trường 50% phân gia súc và 50% đất, đạt kích thước và trọng lượng tối đa sau 60 ngày nuôi. Chúng sinh sản tốt nhất trên môi trường 50% bèo hoa dâu và 50% đất; 50% phân gia súc và 50% đất; 50% tro trấu và 50% đất, ngược lại, chúng sinh sản kém ở môi trường 50% tro trấu và 50% mùn cưa; và ở môi trường hoàn toàn đất. Từ khóa: giun quế, sinh trưởng, sinh sản, chất thải hữu cơ 1. MỞ ĐẦU Giun quế (Perionyx excavatus Perrier. 1872) sinh trưởng và phát triển khá phổ biến ở vùng nhiệt đới châu Á. Đây là loài giun thích sống trong môi trường bề mặt ẩm ướt và chúng phân giải các loại chất thải hữu cơ khác nhau, trong đó phân gia súc là thức ăn và môi trường sống ưa thích nhất của chúng [2]. Giun quế có kích thước tương đối nhỏ, có màu từ đỏ đến mận chín, cơ thể có hình trụ thuôn dài gồm nhiều đốt nối với nhau [3]. Giun quế có khả năng phân giải chất thải hữu cơ cũng như có hàm lượng protein cao nên chúng được nuôi để sử dụng cho công nghiệp thức ăn và xử lý rác thải nông nghiệp với mục đích tạo cho đất có độ màu mỡ cao và sản xuất sinh khối protein cho thức ăn chăn nuôi. Chăn nuôi đóng vai trò rất quan trọng trong nông nghiệp. Năm 2014, ngành chăn nuôi chiếm tỷ lệ 31,5 - 32% tổng giá trị của ngành nông nghiệp (Niên giám thống kê năm 2014), đồng thời chi phí thức ăn trong chăn nuôi cũng rất lớn. Hiện nay, xu hướng nuôi giun quế để sử dụng làm thức ăn cho vật nuôi đang hình thành và phát triển bởi giun quế chứa nhiều yếu tố dinh dưỡng cần thiết đối với sự sinh trưởng, sinh sản của gia súc và gia cầm. Ngoài ra, phân giun quế là loại phân hữu cơ giàu chất dinh dưỡng, nó có tác dụng lớn trong cải tạo và làm tăng độ phì nhiêu cho đất đồng thời cũng là biện pháp để thực hiện chu trình khép kín trong sản xuất nông nghiệp [3]. Việc tận dụng các nguồn thức ăn tại chỗ để giảm chi phí thức ăn trong chăn nuôi là vấn đề luôn được quan tâm. Do vậy, việc xác định được sức sinh trưởng và sinh sản của giun quế trên các nguồn chất thải hữu cơ khác nhau góp phần quan trọng trong chăn nuôi cũng như xử lý rác thải nông nghiệp. 64 TRẦN VĂN GIANG và cs. 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Nguyên liệu Giun quế được mua từ trung tâm bảo tồn giống Thủy An của Đại học Nông Lâm Huế. Nguyên liệu nuôi giun là phân gia súc (trâu, bò), bèo lục bình, tro trấu, rác, mùn cưa và đất. Nguyên liệu khi thu về được xử lý sơ bộ trước khi cho vào thùng nuôi giun. 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành nghiên cứu từ 15/1/2015 đến 14/5/2015 tại các nông hộ thuộc huyện Phú Vang – Thừa Thiên Huế. Các lô thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên và phân làm hai nhóm để theo dõi và đánh giá hai chỉ tiêu sinh trưởng và sinh sản của giun quế. Các thí nghiệm sinh trưởng được bố trí trong thùng xốp có kích thước 50x30x25cm, bổ sung môi trường đến 2/3 thùng, phía trên thùng có che bằng lưới mắt cáo để bảo vệ giun. Các thí nghiệm sinh sản được bố trí trong các chậu nhựa và xi măng có kích thước 10x20x30cm, (sở dĩ chúng tôi bố trí thí nghiệm sinh sản trong chậu nhỏ hơn để tăng khả năng gặp nhau, bắt cặp giao phối cũng như thuận lợi trong việc đếm giun con). Tất cả các chậu đều có lỗ nhỏ vừa đủ để thoát nước khi cần thiết nhưng không để giun thoát ra ngoài. Các nghiệm thức được bố trí thành 7 lô có thành phần như sau: NT1 (50% bèo hoa dâu; 50% đất); NT2 (50% phân gia súc; 50% đất); NT3 (50% tro trấu; 50% mùn cưa); NT4 (50% tro trấu; 50% đất); NT5 (50% mùn cưa; 50% đất); đối chứng âm (ĐC-) (100% đất); đối chứng dương (ĐC+) (75% phân bò; 25 rác%, theo Bùi Văn Lợi, 2008 [4]). Các thí nghiệm nghiên cứu về chỉ tiêu sinh trưởng, chúng tôi thả 60 con giun con có kích thước và trọng lượng tương đối đồng đều (19 - 21mg, 15 - 15,5mm). Các thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh sản, chúng tôi thả 10 cặp giun đã thành thục về sinh sản. - Nuôi dưỡng, chăm sóc và theo dõi: Việc tưới nước và duy trì độ ẩm chất nền cho giun là vô cùng quan trọng. Độ ẩm chất nền được kiểm tra bằng cách dùng một que khô chọc xuống chất nền trong thùng, sau đó rút lên nếu thấy que ướt thì chưa cần tưới, nhưng nếu que không ướt chứng tỏ trong đất độ ẩm và nước ít lúc đó cần phải tưới, hoặc dùng tay lấy một ít chất nền vo nhẹ, thấy có nước ướt thì không tưới, nhưng khô thì phải bổ sung nước ngay lập tức. Bởi vì giun quế rất nhạy cảm với độ ẩm, nếu thấy quá khô hoặc ướt chúng sẽ bỏ đi, hoặc có thể chết. Thông thường, nước được tưới 3 ngày/1 lần. Đối với những ngày nắng nóng thì trung bình ngày tưới nước khoảng 1-2 lần. Tưới nước thì dùng bình vòi sen để tưới vì nó tạo ra tia nước nhỏ, đều. Trong quá trình nuôi, các thùng nuôi được che chắn cẩn thẩn, tránh ánh sáng nắng quá mạnh, hoặc mưa trực tiếp lên thùng nuôi để đảm bảo cho sự sinh trưởng và sinh sản của giun. Trên mỗi thùng nuôi, đều được đặt một tấm vải lưới, hoặc là lá cây to, như lá chuối để bảo vệ giun, giữ độ ẩm trong thùng, đồng thời tạo bóng tối cho giun có thể hoạt động lên tầng gần bề mặt chất nền và kết đôi sinh sản. Giun quế rất nhạy cảm với ánh sáng và nhiệt độ nếu không che chắn chúng chỉ hoạt động phía bên dưới như vậy sẽ ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. Ngoài ra, khi nuôi giun phải xới luống, xới chất nền bên trong KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN CỦA GIUN QUẾ... 65 thùng để làm thông thoáng và tránh cho giun khỏi tình trạng ngộ độc khí (bởi vì trong quá trình phân hủy rác thải hữu cơ, sẽ sinh ra các loại khí độc cho giun như khí metan). Quá trình theo dõi giun phải thường xuyên để đánh giá chính xác sự phát triển giữa các nghiệm thức đồng thời kiểm tra được các tình huống xảy ra khi nuôi giun như khi bị bệnh, bị các con vật ăn giun tấn công Bên cạnh đó, thức ăn hay chất nền cần được bổ sung theo định kỳ (1tuần/1lần). - Nghiên cứu quá trình sinh trưởng: hệ số sinh trưởng được tính theo công thức của Mazantseva (1982) [5]: Tỷ lệ sinh trưởng (mg/con/ngày) = (W2 - W1)/(t2 – t1). Trong đó, W1: trọng lượng ban đầu của giun (mg). W2: trọng lượng cuối của giun theo thời gian nghiên cứu (mg). t1: tuổi của giun tại thời điểm bắt đầu thí nghiệm (ngày). t2: tuổi của giun tại thời điểm lấy mẫu nghiên cứu (ngày). - Nghiên cứu khả năng sinh sản: Tuổi thành thục sinh sản của giun được xác định khi quan sát hình thái của đai sinh dục. Đồng thời số lượng con non được sinh ra và sống sót được tính theo công thức: Số lượng giun con được sinh ra (N) = (N1 + N2 + Nn). Trong đó N1, N2 và Nn là số lượng giun con được đếm qua các mốc thời gian nghiên cứu. - Phương pháp xử lý số liệu: số liệu được ghi chép, thu thập, tính toán và xử lý thống kê trên phần mềm Excel 2010. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Khả năng sinh trưởng của giun quế Quá trình sinh trưởng của giun quế được thể hiện qua sự tăng lên về kích thước, khối lượng và chiều dài đốt thân. Ở các nghiệm thức được khảo sát, môi trường nuôi giun cũng là nguồn thức ăn của giun. Xét về khối lượng, qua 2 đợt thí nghiệm cho thấy khối lượng giun tăng khá đều trong thời gian thí nghiệm. Trong đợt nuôi thứ nhất với các nguồn thức ăn khác nhau, giun đạt trọng lượng tối đa sau 60 ngày nuôi thể hiện ở NT2 (50% phân gia súc; 50% đất) là 297mg với hệ số tăng trưởng là 4,6, kết quả này tương đương với đối chứng dương (292mg và 4,52). Tiếp đó khối lượng giun lần lượt giảm dần ở các nghiệm thức NT1; NT4; NT5 và thấp nhất ở NT3 (50% tro trấu; 50% mùn cưa) là 166mg và hệ số tăng trưởng là 2,43 (Bảng 1). Ở NT3 đạt kết quả thấp có thể do môi trường tro trấu và mùn cưa giữ nước không được tốt và khá ít chất dinh dưỡng. Tuy nhiên, ở nghiệm thức này vẫn cao hơn khá nhiều so với môi trường hoàn toàn đất (ĐC-). Vì vậy, khi nuôi loài giun này nên có phân gia súc và các loại chất hữu cơ để tăng sản lượng và sinh khối của giun. Trong đợt thí nghiệm lần thứ 2, khối lượng giun tăng ở NT2 (50% phân gia súc; 50% đất) vẫn là cao nhất (301mg và hệ số tăng trưởng là 4,67) và ở NT3 (50% tro trấu; 66 TRẦN VĂN GIANG và cs. 50% mùn cưa) vẫn là thấp nhất (165mg và hệ số tăng trưởng là 2,4) và ở các nghiệm thức khác cho kết quả khá tương tự (Bảng 1). Như vậy, xét về sự tăng khối lượng giữa các công thức và đối chứng thì kết quả của 2 đợt thí nghiệm là tương tự nhau. Có kết quả như vậy là trong 2 đợt thí nghiệm này được bố trí vào mùa xuân, các yếu tố thời tiết biến động không nhiều nên không ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng của giun quế. Còn chế độ chăm sóc, nuôi dưỡng, nguồn dinh dưỡng thì hoàn toàn tương tự. Bảng 1. Tốc độ tăng sinh khối của giun theo các nghiệm thức sau 60 ngày nuôi. Nghiệm thức Chỉ tiêu Đơn vị tính NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 ĐC (-) ĐC (+) Đợt 1 (từ 15/1 đến 15/3) KL ban đầu mg 20 ±1 21 ±1 20 ±2 20 ±2 20,5 ±1 19,5 ±1 21 ±2 KL kết thúc mg 255± 9 297 ±12 166± 5 196± 7 178± 2 106± 4 292 ± 14 Hệ số tăng trưởng mg/con/ ngày 3,91 4,6 2,43 2,93 2,63 1,45 4,52 Đợt 2 (từ 16/3 đến 14/5) KL ban đầu mg 20 ±1 20,5 ±1 21 ±1 20 ±1 20±1 21 ±1 19 ±1 KL kết thúc mg 267± 7 301 ±13 165± 5 201± 3 183 ± 6 102± 4 303 ± 13 Hệ số tăng trưởng mg/con/ ngày 4,11 4,67 2,4 3,01 2,71 1,35 4,73 Xét về kích thước chiều dài, cũng tương tự như khối lượng, chiều dài cơ thể giun quế tăng khá đều qua 2 đợt thí nghiệm. Kích thước của giun đạt tối đa sau 60 ngày nuôi thể hiện ở NT2 (đợt 1: 92,4mm và hệ số tăng trưởng là 1,29; đợt 2: 92,5mm và hệ số tăng trưởng là 1,28), kết quả này tương tự như đối chứng dương (đợt 1: 90,5mm và hệ số tăng trưởng là 1,25; đợt 2: 92,6mm và hệ số tăng trưởng là 1,29). Kích thước của giun cũng lần lượt giảm dần ở các nghiệm thức NT1; NT4; NT5 và thấp nhất ở NT3 (50,6mm với hệ số tăng trưởng là 0,58 (đợt 1), 55,7mm với hệ số tăng trưởng là 0,68 (đợt 2)) (Bảng 2). Bảng 2. Tốc độ tăng kích thước của giun theo các nghiệm thức sau 60 ngày nuôi. Nghiệm thức Chỉ tiêu Đơn vị tính NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 ĐC (-) ĐC (+) Đợt 1 (từ 15/1 đến 15/3) Chiều dài ban đầu mm 15 ±1 15,3 ±1 15,5 ±2 15,5±2 15,7 ±1 15 ±1 15,3 ±2 Chiều dài kết thúc mm 81,2±1,2 92,4±1,6 50,6±2,3 62,8±2,1 63,2±2,4 40,2±1,4 90,5 ±1,5 KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN CỦA GIUN QUẾ... 67 Hệ số tăng trưởng mm/con /ngày 1,1 1,29 0,58 0,79 0,79 0,42 1,25 Đợt 2 (từ 16/3 đến 14/5) Chiều dài ban đầu mm 15,2 ±1 15,4 ±1 15,1 ±2 15 ±2 15,4 ±1 15,2 ±1 15,5 ±2 Chiều dài kết thúc mm 82,2±1,3 92,5±1,4 55,7±1,4 71,0±1,1 62,1±1,2 42,3±1,5 92,6±2,3 Hệ số tăng trưởng mm/con /ngày 1,12 1,28 0,68 0,93 0,78 0,45 1,29 Như vậy, xét về sự tăng khối lượng và kích thước giữa các công thức và đối chứng thì kết quả của 2 đợt thí nghiệm là ít thay đổi và tương đương với đối chứng dương. Giun sinh trưởng và phát triển tốt ở NT2 tức là môi trường có chứa phân gia súc, điều này cũng tương tự với nhiều kết quả nghiên cứu đã khẳng định nguồn dinh dưỡng tốt nhất nuôi giun quế là phân gia súc trộn ủ với rác hữu cơ (Edwards, 1998; Lợi, 2008; Bình, 2008, Suthar 2009). Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng cho thấy, giun sinh trưởng khá tốt trên môi trường có chứa bèo hoa dâu (NT1) (Bảng 2), điều này có ý nghĩa quan trọng khi tận dụng các nguồn chất hữu cơ hiện có ở địa phương để nuôi giun và bảo vệ môi trường. Sau thời gian 60 ngày nuôi, giun quế đạt được khối lượng và kích thước tối đa đồng thời giun đã trưởng thành và có khả năng sinh sản. Tuy nhiên, kích thước và khối lượng tối đa của giun cũng phụ thuộc vào nguồn dinh dưỡng trong môi trường sống, cao nhất ở NT2 và thấp nhất NT3 (Bảng 3). Bảng 3. Chiều dài và khối lượng tối đa của giun trên các nguồn dinh dưỡng khác nhau Chiều dài tối đa (mm) Khối lượng tối đa (mg) Đợt 1 Đợt 2 Đợt 1 Đợt 2 NT1 81,2 ± 1,2 82,2 ± 1,3 255 ± 9 267 ± 7 NT2 92,4 ± 1,6 92,5 ± 1,4 297 ± 12 301 ± 13 NT3 50,6 ± 2,3 55,7 ± 1,4 166 ± 5 165 ± 5 NT4 62,8 ± 2,1 71,0 ± 1,1 196 ± 7 201 ± 3 NT5 63,2 ± 2,4 62,1 ± 1,2 178 ± 2 183 ± 6 ĐC (-) 40,2 ± 1,4 42,3 ± 1,5 106 ± 4 102 ± 4 ĐC (+) 90,5 ± 1,5 92,6 ± 2,3 292 ± 14 303 ± 13 3.2. Khả năng sinh sản của giun quế Giun quế là loài mắn đẻ và sinh sản nhanh quanh năm, thời gian thành thục thì lại ngắn. Vì vậy, nếu nuôi tốt, trong thời gian ngắn có thể tạo ra số lượng cá thể rất nhiều. Số lượng giun con được đếm sau thời gian nghiên cứu là 10 ngày/1 lần. Kết quả cho thấy, 68 TRẦN VĂN GIANG và cs. giun quế sinh sản tốt trên các nguồn dinh dưỡng ở NT1 (114 con), NT4 (124 con) và cao nhất ở NT2 với tổng số lượng giun con là 176. Ngược lại, chúng sinh sản kém trên nguồn dinh dưỡng ở NT3 (45 con), ở NT5 (65 con) và trên môi trường hoàn toàn đất (ĐC-, 50 con) (Bảng 4). Như vậy, ở các NT1 và NT4 khả năng sinh trưởng của giun không phải là nhanh nhất nhưng giun vẫn sinh sản tốt. Điều này thuận lợi khi bố trí các môi trường nhân nuôi tạo giun con. Bảng 4. Số giun con được sinh ra trên các nguồn dinh dưỡng khác nhau sau 60 ngày nuôi Thời gian nghiên cứu (ngày) Số lượng cá thể con được sinh ra (Nn) NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 ĐC (-) 10 0 0 0 0 0 0 20 13,0 17,0 0 16,0 0 0 30 12,0 21±1 3,0 14,0 5,0 3,0 40 18±1 42±1 3,0 21±1 14,0 9,0 50 32±1 48±2 22,0 32±2 20±1 15,0 60 39±1 48±1 17,0 41±1 26±1 23±1 Tổng (N) 114 176 45 124 65 50 4. KẾT LUẬN Trong 2 đợt nuôi, giun quế sinh trưởng tốt trên môi trường dinh dưỡng ở NT2 (50% phân gia súc; 50% đất), giun đạt kích thước và khối lượng tối đa lần lượt là 92,4mm và 297mg (đợt 1), 92,5mm và 301mg (đợt 2). Ngược lại, giun sinh trưởng kém trên môi trường chứa 50% tro trấu và 50% mùn cưa (NT3) (đợt 1: 50,6mm và 166mg; đợt 2: 55,7mm và 165mg). Loài giun này sinh sản tốt trên các NT1 (114 con), NT2 (176 con) và NT4 (124 con), chúng sinh sản kém ở NT3 (45 con), ở NT5 (65 con) và môi trường hoàn toàn đất (50 con). TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Vũ Bình, Vũ Đình Tôn, Nguyễn Đình Linh (2008). “Đánh giá khả năng sinh trưởng của giun quế (Perionyx excavatus) trên các nguồn thức ăn khác nhau”. Tạp chí Khoa học và Phát triển, Đại học Nông nghiệp Hà Nội. 4 (4): 321 - 325. [2] Edwards C. A., Dominguez J., and Neuhauser E. F., (1998). “Growth and reproduction of Perionyx excavatus (Perr.) (Megascolecidae) as factors in organic waste management”. Biol Fertil Soils. 27: 155 - 161. [3] Nguyễn Lân Hùng (2005). Hướng dẫn nuôi giun đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 12 - 16. [4] Bùi Văn Lợi (2008). “Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại môi trường nuôi đến khả năng sinh trưởng của giun quế Perionyx excavatus (Perr.) 1872 ở Thừa Thiên Huế”, Tạp chí Khoa học và Giáo dục, trường Đại học Sư phạm Huế, 01 (05): 29 - 32. KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN CỦA GIUN QUẾ... 69 [5] Mazantseva G. P., (1982). “Growth pattern in the earthworm Nocodrilus calignosus (Oligochaeta: Lumbricidae) during the first year of life”, Pedobiol. 23: 272 - 276. [6] Suthar S., (2009). "Growth and fecundity of earthworms: Perionyx excavatus and Perionyx sansibaricus in cattle waste solids", The Environmentalist. 29 (1): 78 - 84. Title: POSSIBLE GROWTH AND REPRODUCTION OF EARTHWORM (Perionyx excavatus (Perr.) 1872) IN DIFFERENT NUTRITION SOURCES Abstract: Earthworm (Perionyx excavatus (Perr.) 1872) was considered important organisms to resolve organic waste sources and biomass. Evaluating the potential of growth and reproduction of earthworm in different nutrition sources is great important for the production of large-scale worms. In this study, we attempt to evaluate the growth and reproduction when using cattle waste and some solid wastes as substrates when the worms in farm conditions. Earthworm best growth on the environment (50% cattle waste; 50% soil), size body and weight reache a maximum after 60 days, they reproduce the best on the environment (50% water hyacinth; 50% soil); (50% cattle waste; 50% soil) and (50% husk ash; 50% soil). Conversely, they reproduce very slowly in the environment (50% husk ash; 50% sawdust) and 100% soil. Keywords: earthworm, growth, reproduction, organic waste TS. TRẦN VĂN GIANG Khoa Sinh học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế ĐT: 0163 437 8678, Email giang1010@yahoo.com VÕ VĂN CHÍNH SV lớp Sinh 4, khoa Sinh học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Email: kuinzinzin@gmail.com HỒ TIẾN HƯNG SV lớp Sinh 4, khoa Sinh học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Email: hung01223534380@gmail.com