| บทคัดย่อ(ไทย) |
การศึกษานี้แบ่งออกเป็น 3 การทดลอง ได้แก่ (1) ศึกษาจลนพลศาสตร์ของการนำธาตุแอมโมเนียมและไนเตรทเข้าสู่เซลล์สาหร่ายสไปรูลินาในระดับความเค็ม 3 ระดับในห้องปฏิบัติการ (2) ศึกษาการเลี้ยงกุ้งร่วมกับสไปรูลินาในตู้กระจกเพื่อควบคุมคุณภาพน้ำ และ (3) การศึกษาประสิทธิภาพของสไปรูลินาในการบำบัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในถังเลี้ยงกุ้งขนาด 470 ลิตร ในสภาวะที่ได้รับแสงตามธรรมชาติ ผลของความเค็มที่ระดับ 0, 15 และ 30 ส่วนในพันส่วน (psu) ต่อการนำธาตุอาหารแอมโมเนียมและไนเตรทเข้าสู่เซลล์ของสาหร่ายสไปรูลินาในสภาวะห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่า ที่ระดับความเค็มสูง 15 และ 30 psu สไปรูลินาจะมีการนำธาตุอาหารแอมโมเนียมและไนเตรทเข้าสู่เซลล์ได้ช้ากว่าที่ระดับความเค็ม 0 psu และผลจากการทดลองพบว่าค่าความเข้มข้นของสารอาหารที่ทำให้อัตราการนำเข้าเป็นครึ่งหนึ่งของอัตราสูงสุด (K(,m)) และอัตราการนำสารอาหารเข้าสู่เซลล์สูงสุด (V(,max)) ของแอมโมเนียมที่ระดับความเค็ม 0, 15 และ30 psu มีค่า K(,m) เท่ากับ 5.470, 4.544, 3.717 mg NH(,4)-N L('-1) และ V(,max) เท่ากับ0.320, 0.200, 0.120 mg-NH(,4)-N mgChl-~ia~i('-1)h('-1), ตามลำดับ ในขณะที่ค่าK(,m) และ V(,max) ของไนเตรทที่ระดับความเค็ม 0, 15 และ 30 ส่วนในพันส่วน มีค่าK(,m) เท่ากับ 16.444, 5.342, 6.293 mg NO(,3)-N L('-1) และค่า V(,max) เท่ากับ0.732, 0.313, 0.206 mg-NO(,3)-N mgChl-~ia~i(,-1) h('-1), ตามลำดับ การเลี้ยงกุ้งกุลาดำวัยรุ่นร่วมกับสาหร่ายสไปรูลินาเพื่อควบคุมคุณภาพน้ำ ประกอบด้วยการทดลองย่อยสองครั้ง ครั้งแรกเป็นการศึกษาผลของการเก็บเกี่ยวสาหร่ายแบบกึ่งต่อเนื่องต่อคุณภาพน้ำในตู้กระจกเลี้ยงกุ้ง และการทดลองครั้งที่สองเป็นการศึกษาผลของความหนาแน่นของกุ้งสองระดับต่อการประสิทธิภาพการบำบัดคุณภาพน้ำโดยใช้สาหร่ายสไปรูลินาผลการทดลองพบว่าคุณภาพน้ำในกลุ่มทดลอง (เลี้ยงกุ้งร่วมกับสาหร่าย) มีปริมาณความเข้มข้นของสารประกอบไนโตรเจน (NH(,4)-N, NO(,2) and NO(,3)-N) ต่ำกว่ากลุ่มควบคุม (ไม่มีสาหร่าย) อย่างมีนัยสำคัญ การเลี้ยงกุ้งร่วมกับสาหร่ายสไปรูลินาที่ระดับความหนาแน่นของกุ้ง 40 และ 80 ตัวต่อตารางเมตรของพื้นที่ก้นถัง (8 และ 15 ตัว/ตู้)ให้ผลเช่นเดียวกันกับการทดลองในครั้งแรก โดยการเก็บเกี่ยวสาหร่ายสไปรูลินาออกจะช่วยกำจัดสารประกอบไนโตรเจนออกจากน้ำและทำให้ไม่มีการสะสมของไนเตรทเกิดขึ้นในระบบทดลอง การทดลองสุดท้ายเป็นการเลี้ยงกุ้งร่วมกับสไปรูลินาในสภาพกลางแจ้งในถังพลาสติกขนาด480 ลิตร โดยแบ่งชุดทดลองออกเป็นชุดควบคุม (เลี้ยงกุ้งโดยไม่มีการเติมสไปรูลินา) ชุดทดลอง 1(เลี้ยงกุ้งร่วมกับสาหร่ายสไปรูลินา) และชุดทดลอง 2 (เลี้ยงกุ้งร่วมกับสาหร่ายสไปรูลินาและมีโครงสร้างให้กุ้งเกาะอาศัย) ผลการทดลองพบว่าสารอาหารส่วนใหญ่ที่เข้าสู่ระบบทดลองมาจากอาหารกุ้ง ซึ่งคิดเป็นร้อยละ 51-53 ของไนโตรเจนและร้อยละ 56-60 ของฟอสฟอรัสทั้งหมดส่วนสารอาหารในวันสุดท้ายของการทดลองส่วนใหญ่จะอยู่ในน้ำ คิดเป็นร้อยละ 6-37 ของไนโตรเจนและร้อยละ 30-35 ของฟอสฟอรัส เมื่อเทียบกับปริมาณสารอาหารที่เข้าสู่ระบบการเก็บเกี่ยวสไปรูลินาจากระบบการเลี้ยงของชุดทดลอง 1 สามารถกำจัดไนโตรเจนออกได้ร้อยละ 4.8 และกำจัดฟอสฟอรัสออกได้ร้อยละ 8.3 นอกเหนือจากนั้นยังพบการเติบโตของสาหร่ายทะเลชนิดอื่นๆ ขึ้นปนเปื้อนในถังทดลองซึ่งสาหร่ายดังกล่าวสามารถกำจัดไนโตรเจนได้ร้อยละ 6-11 และกำจัดฟอสฟอรัสได้ร้อยละ 8 และโครงสร้างให้กุ้งเกาะอาศัยช่วยเพิ่มอัตราการรอดของกุ้งในชุดทดลองที่ 2 แต่ก็จะลดการเติบโตของสาหร่ายสไปรูลินาเนื่องจากโครงสร้างดังกล่าวไปบดบังแสงที่สาหร่ายต้องใช้ในการเติบโต |
| บทคัดย่อ(English) |
This study was an evaluation of using ~iSpirulina platensis~i forwater quality control in shrimp culture tanks. This was including thephysiological study of ~iSpirulina~i nutrient uptake kinetics at differentsalinity under laboratory condition, the use of semi-continuous harvestingto remove the excess algal biomass from the shrimp aquariums and theevaluation of nitrogen and phosphorus removal in the ~iSpirulina~i-shrimpculture system under outdoor condition. It was found that high salinity (15 and 30 psu) had strong affect tonitrogen uptake rate in both ammonium and nitrate forms but salinity seemedto have more affect to nitrate uptake than ammonium uptake. Thehalf-saturation concentration (K(,m)) and maximum uptake rate (V(,max) ofammonium uptake by ~iSpirulina~i in various salinities (0, 15, and 30 psu)were 5.470, 4.544, 3.717 mg NH(,4)-N L('-1) for K(,m) and 0.320, 0.200, 0.120mg NH(,4)-N mg Chl-~ia~i('-1)h('-1)for V(,max) respectively. In addition,the K(,m) and V(,max) constants of nitrate uptake by ~iSpirulina~i in varioussalinities (0, 15, and 30 psu) were 16.444, 5.342, 6.293 mg NO(,3)-N L('-1)for K(,m) and 0.732, 0.313, 0.206 mg-NO(,3)-N mgChl-~ia~i(,-1) h('-1) forV(,max), respectively. In the second experiment, ~iS. platensis~i was co-cultured with blacktiger shrimp (~iPenaeus monodon~i) for water quality control. Twoexperimental trials were performed in order to evaluated the effects of:(1) three ~iSpirulina~i trial conditions on inorganic nitrogenconcentrations at one shrimp density. ~iSpirulina~i trial conditionsincluded: absent, non-harvested and semi-continuous harvesting, and (2) twoshrimp densities on inorganic nitrogen concentrations, with and without~iSpirulina~i. The results showed that semi-continuous harvesting of~iSpirulina~i at one shrimp density resulted in significantly reduced(P<0.05) inorganic nitrogen concentrations (NH(,4)('+), NO(,2)('-) andNO(,3)('-)). With non-harvested ~iSpirulina~i, considerable variabilityoccurred with nitrogen concentrations. The factorial evaluation of shrimpdensity versus presence and absence of ~iSpirulina~i resulted in greatlyreduced nitrogenous compounds with ~iSpirulina~i present regardless ofshrimp density, and only moderately increased nitrogen with greater shrimpdensity. Without ~iSpirulina~i, all nitrogen compounds were substantiallyelevated and shrimp survived was significantly reduced at high shrimpdensity. The closed shrimp culture system in the last experiment consisted ofthree treatments ~ii.e.,~i shrimp culture without ~iSpirulina~i (control),shrimp culture with ~iSpirulina~i harvest (treatment 1) and shrimp culturewith ~iSpirulina~i harvest and shelter (treatment 2) and was conducted in480 L fiberglass tanks located outdoor. The results demonstrated that feedcontributed about 51-53% nitrogen and 56-60% phosphorus of total nutrientsinput to the system. Major outputs of nutrients were accounted as dissolvedin water fraction which ranged between 6-37% for nitrogen and 30-35% forphosphorus of the total inputs. Harvest of ~iSpirulina~i in treatment 1removed 4.8% of nitrogen and 8.3% of phosphorus from the culture system.Mores or, other sessile algae contaminated during the experiment also had asignificant portion of nutrient removal from the tank, up to 6-11% ofnitrogen and 8% of phosphorus removal. Shelter in the treatment 2significantly increased survival rate of shrimp but decreased growth of~iSpirulina~i due to shading of the shelter. |
