Tổng quan nghiên cứu

Nuôi tôm nước lợ là ngành kinh tế quan trọng tại nhiều vùng ven biển Việt Nam, trong đó xã Ninh Lộc, thị xã Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa là một điểm sáng với diện tích nuôi trồng thủy sản (NTTS) khoảng 473 ha, tập trung chủ yếu vào tôm thẻ chân trắng và tôm sú. Theo Quy hoạch phát triển ngành thủy sản tỉnh Khánh Hòa đến năm 2025, diện tích nuôi tôm tại Ninh Hòa dự kiến ổn định khoảng 2.300 ha với sản lượng đạt 6.800 tấn, đóng góp đáng kể vào giá trị xuất khẩu thủy sản của tỉnh. Tuy nhiên, nguồn nước phục vụ nuôi tôm tại đây đang đối mặt với nhiều thách thức như khan hiếm nước ngọt, ô nhiễm môi trường và hệ thống hạ tầng thủy lợi chưa đồng bộ, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng sản phẩm.

Mục tiêu nghiên cứu là đề xuất các giải pháp cấp nước hiệu quả, bền vững phục vụ nuôi tôm nước lợ tại xã Ninh Lộc, nhằm nâng cao năng suất, giảm thiểu dịch bệnh và bảo vệ môi trường sinh thái vùng nuôi. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào vùng nuôi tôm thương phẩm xã Ninh Lộc, với phân tích chi tiết về đặc điểm tự nhiên, khí hậu, nguồn nước mặt và ngầm, cũng như thực trạng hạ tầng cấp thoát nước. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực khai thác nguồn nước ngày càng gia tăng, góp phần phát triển ngành NTTS bền vững tại Nam Trung Bộ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về quản lý tài nguyên nước và hệ thống thủy lợi phục vụ nuôi trồng thủy sản, bao gồm:

  • Lý thuyết cân bằng nước trong ao nuôi: Xác định tổng lượng nước cần cấp dựa trên các yếu tố như bốc hơi, thấm, lượng mưa và tổn thất nước, đảm bảo duy trì độ mặn và chất lượng nước phù hợp cho tôm phát triển.
  • Mô hình thủy lợi vùng ven biển: Phân tích hệ thống cấp thoát nước, nguồn nước mặt và ngầm, đánh giá khả năng trữ nước và điều hòa nguồn nước trong mùa khô.
  • Khái niệm biến đổi khí hậu và tác động đến nguồn nước: Áp dụng kịch bản RCP4.5 để dự báo biến đổi lượng mưa và nhiệt độ, từ đó điều chỉnh kế hoạch cấp nước phù hợp.

Các khái niệm chính bao gồm: độ mặn nước nuôi, tổn thất bốc hơi, hệ số thấm đất, nhu cầu nước ngọt và nước mặn trong nuôi tôm, và quy trình nuôi tôm thương phẩm.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu khí tượng (nhiệt độ, lượng mưa, bốc hơi) từ trạm khí tượng Ninh Hòa giai đoạn 1978-2015; số liệu thủy văn, địa chất, chất lượng nước ngầm và mặt; tài liệu quy hoạch NTTS tỉnh Khánh Hòa; khảo sát thực tế vùng nuôi tôm xã Ninh Lộc.
  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp thống kê xác suất để xác định lượng mưa thiết kế với tần suất 85%, áp dụng công thức cân bằng nước để tính toán nhu cầu nước cấp cho từng giai đoạn nuôi tôm. Phân tích tác động biến đổi khí hậu theo kịch bản RCP4.5 đến năm 2035 để điều chỉnh nhu cầu nước.
  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu thực hiện trong năm 2021, tập trung phân tích dữ liệu hiện trạng, mô phỏng nhu cầu nước hiện tại và tương lai, đề xuất giải pháp cấp nước phù hợp cho giai đoạn đến năm 2035.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ diện tích nuôi tôm thương phẩm xã Ninh Lộc (khoảng 473 ha), với phương pháp chọn mẫu toàn diện để đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nguồn nước mặt và ngầm khan hiếm, phân bố không đều theo mùa: Tổng lượng dòng chảy sinh ra trên lưu vực sông Cái Ninh Hòa đạt khoảng 1,96 tỷ m³/năm, trong đó 56% tập trung vào mùa lũ, chỉ 44% vào mùa kiệt, đặc biệt 3 tháng kiệt chỉ chiếm 12% tổng lượng nước. Nước ngầm có trữ lượng khoảng 957 triệu m³/ngày nhưng đang bị khai thác quá mức, dẫn đến suy thoái và ô nhiễm.

  2. Nhu cầu nước cấp cho nuôi tôm thương phẩm lớn và tăng theo biến đổi khí hậu: Mức cấp nước cho 1 ha tôm thâm canh tại xã Ninh Lộc hiện tại khoảng 25.660 m³/vụ, với tổng nhu cầu nước ngọt cho toàn vùng nuôi khoảng 6,415 triệu m³/vụ. Dự báo đến năm 2035 theo kịch bản RCP4.5, nhu cầu nước có thể tăng nhẹ do biến đổi khí hậu làm thay đổi lượng mưa và bốc hơi.

  3. Hạ tầng cấp thoát nước chưa đồng bộ, chủ yếu dựa vào kênh đất tự phát: Hệ thống kênh cấp thoát nước hiện tại nhỏ, cạn, bị bồi lấp và ô nhiễm, không đáp ứng được nhu cầu cấp nước sạch và thoát nước hiệu quả, làm gia tăng nguy cơ dịch bệnh và giảm năng suất nuôi.

  4. Quy trình nuôi tôm thương phẩm đòi hỏi kiểm soát độ mặn và chất lượng nước nghiêm ngặt: Độ mặn nước nuôi cần duy trì trong khoảng 15-25‰, với các giai đoạn nuôi có yêu cầu độ mặn khác nhau, đòi hỏi cấp nước ngọt và nước mặn phối hợp linh hoạt.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của tình trạng khan hiếm nước là do đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng mưa tập trung vào mùa mưa, trong khi mùa khô kéo dài gây thiếu hụt nguồn nước. Việc khai thác nước ngầm quá mức làm suy giảm trữ lượng và chất lượng nước, ảnh hưởng đến khả năng cấp nước bền vững cho NTTS. So sánh với các nghiên cứu tại các vùng ven biển khác, tình trạng này là phổ biến nhưng mức độ ảnh hưởng tại Ninh Lộc khá nghiêm trọng do hạ tầng thủy lợi chưa được đầu tư đồng bộ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố lượng nước mặt theo mùa, bảng tổng hợp nhu cầu nước theo từng giai đoạn nuôi và bản đồ hệ thống kênh cấp thoát nước hiện trạng để minh họa rõ ràng các vấn đề và nhu cầu cải thiện.

Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng hệ thống thủy lợi chuyên dụng, kết hợp nguồn nước mặt và nước ngầm được xử lý, đồng thời áp dụng các công nghệ quản lý nước tiên tiến để đảm bảo chất lượng và lượng nước cấp phù hợp với quy trình nuôi tôm thâm canh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng hệ thống công trình thủy lợi cấp nước ngọt chuyên dụng: Thiết kế và xây dựng hồ chứa, kênh dẫn nước ngọt với dung tích hiệu dụng phù hợp (khoảng 250 ha diện tích nuôi) để điều hòa nguồn nước trong mùa khô, đảm bảo cung cấp đủ nước ngọt cho nuôi tôm. Thời gian thực hiện: 3-5 năm. Chủ thể: UBND tỉnh Khánh Hòa phối hợp Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

  2. Cải tạo, nâng cấp hệ thống kênh cấp thoát nước hiện có: Nạo vét, mở rộng kênh, xây dựng cống điều tiết để tăng khả năng lưu thông nước, giảm ô nhiễm và kiểm soát độ mặn trong vùng nuôi. Thời gian thực hiện: 2-3 năm. Chủ thể: Ban quản lý dự án thủy lợi địa phương.

  3. Áp dụng công nghệ xử lý và tái sử dụng nước thải trong nuôi tôm: Xây dựng hệ thống ao lắng, xử lý sinh học nước thải để giảm thiểu ô nhiễm môi trường, bảo vệ nguồn nước và nâng cao chất lượng sản phẩm. Thời gian thực hiện: 1-2 năm. Chủ thể: Các doanh nghiệp và hợp tác xã nuôi tôm.

  4. Phát triển mô hình nuôi tôm công nghệ cao kết hợp quản lý nước thông minh: Áp dụng công nghệ Biofloc, nuôi tôm trong nhà kính, sử dụng hệ thống cảm biến và tự động hóa để kiểm soát chất lượng nước, giảm thiểu sử dụng nước và tăng năng suất. Thời gian thực hiện: 2-4 năm. Chủ thể: Các doanh nghiệp đầu tư và các trung tâm nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý ngành thủy sản và nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để hoạch định chính sách phát triển NTTS bền vững, quy hoạch vùng nuôi và đầu tư hạ tầng thủy lợi phù hợp.

  2. Các doanh nghiệp và hợp tác xã nuôi tôm: Áp dụng các giải pháp cấp nước và quản lý môi trường nuôi nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm thiểu rủi ro dịch bệnh và tăng giá trị sản phẩm.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành kỹ thuật tài nguyên nước, thủy sản: Tham khảo phương pháp tính toán nhu cầu nước, mô hình thủy lợi vùng ven biển và tác động biến đổi khí hậu đến NTTS.

  4. Cơ quan quản lý môi trường và tài nguyên nước: Sử dụng dữ liệu và đề xuất để giám sát, quản lý khai thác nguồn nước, bảo vệ môi trường vùng ven biển và phát triển bền vững ngành NTTS.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nguồn nước ngọt lại quan trọng trong nuôi tôm nước lợ?
    Nguồn nước ngọt giúp điều chỉnh độ mặn trong ao nuôi, tạo môi trường thích hợp cho tôm phát triển, giảm stress và nguy cơ dịch bệnh. Ví dụ, độ mặn duy trì trong khoảng 15-25‰ là tối ưu cho tôm thẻ chân trắng.

  2. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng thế nào đến nhu cầu nước nuôi tôm?
    Biến đổi khí hậu làm thay đổi lượng mưa và nhiệt độ, ảnh hưởng đến lượng nước mặt và bốc hơi, từ đó làm tăng hoặc giảm nhu cầu cấp nước. Nghiên cứu dự báo nhu cầu nước tại Ninh Lộc sẽ tăng nhẹ đến năm 2035 theo kịch bản RCP4.5.

  3. Hệ thống thủy lợi hiện tại tại Ninh Lộc có những hạn chế gì?
    Hệ thống kênh cấp thoát nước chủ yếu là kênh đất nhỏ, bị bồi lấp, ô nhiễm và không đồng bộ, không đáp ứng được nhu cầu cấp nước sạch và thoát nước hiệu quả, làm tăng nguy cơ dịch bệnh và giảm năng suất nuôi.

  4. Giải pháp nào hiệu quả để cải thiện nguồn nước cho nuôi tôm?
    Xây dựng công trình thủy lợi chuyên dụng, cải tạo hệ thống kênh, áp dụng công nghệ xử lý nước thải và phát triển mô hình nuôi tôm công nghệ cao là các giải pháp hiệu quả đã được đề xuất.

  5. Làm thế nào để kiểm soát độ mặn trong ao nuôi tôm?
    Kiểm soát độ mặn bằng cách phối hợp cấp nước mặn và nước ngọt theo quy trình nuôi, sử dụng hệ thống cống điều tiết và hồ chứa để điều chỉnh nguồn nước phù hợp với từng giai đoạn phát triển của tôm.

Kết luận

  • Nguồn nước mặt và ngầm tại xã Ninh Lộc hiện khan hiếm và phân bố không đều theo mùa, ảnh hưởng lớn đến hoạt động nuôi tôm nước lợ.
  • Nhu cầu nước cấp cho nuôi tôm thương phẩm hiện tại khoảng 25.660 m³/ha/vụ, dự báo tăng nhẹ đến năm 2035 do biến đổi khí hậu.
  • Hệ thống hạ tầng thủy lợi cấp thoát nước chưa đồng bộ, chủ yếu dựa vào kênh đất tự phát, gây ô nhiễm và khó kiểm soát dịch bệnh.
  • Đề xuất xây dựng công trình thủy lợi chuyên dụng, cải tạo hệ thống kênh, áp dụng công nghệ xử lý nước thải và phát triển mô hình nuôi tôm công nghệ cao để nâng cao hiệu quả và bền vững.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các nhà quản lý, doanh nghiệp và nhà nghiên cứu trong việc phát triển ngành nuôi tôm nước lợ tại Nam Trung Bộ.

Next steps: Triển khai các dự án xây dựng và cải tạo hạ tầng cấp nước, đồng thời áp dụng các công nghệ quản lý nước tiên tiến trong nuôi tôm. Mời các nhà đầu tư và cơ quan quản lý phối hợp thực hiện để phát huy hiệu quả nghiên cứu.

Call-to-action: Để phát triển ngành nuôi tôm bền vững, các bên liên quan cần ưu tiên đầu tư hạ tầng cấp nước và áp dụng công nghệ hiện đại, đồng thời tăng cường nghiên cứu và giám sát môi trường nuôi.