CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BIẾN ĐỘNG VÀ GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG VÙNG NUÔI TÔM TẬP TRUNG 1. Các nghiên cứu về biến động chất lượng môi trường nước và nền đất vùng nuôi tôm ở một số nước trên thế giới và Việt Nam Nước là môi trường sống quan trọng trong nuôi tôm. Môi trường nước vùng nuôi có ảnh hưởng trực tiếp đến sự thành bại của hoạt động nuôi tôm.
Chất lượng nước vùng nuôi tôm luôn chịu tác động từ nguồn nước cấp không đảm bảo, sự rửa trôi của chất thải ven bờ, nền đất ao, thức ăn dư thừa và chất thải tôm phát sinh trong quá trình nuôi… Nguồn phát thải trên vào trong nước đã tạo ra phản ứng trao đổi sinh hóa học, tác động qua lại lẫn nhau trong hệ sinh thái ao nuôi. Nước ô nhiễm sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của tôm, làm giảm khả năng chống chịu với tác nhân gây bệnh, dẫn đến tôm nhiễm bệnh. Oxy hòa tan là thước đo chất lượng nước trong nuôi tôm. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước ao nếu ở mức thấp khi xuất hiện hiện tượng tảo chết hàng loạt, sự phân hủy, bùng phát của tảo là một trong số nguyên nhân gây tôm chết.
Hàm lượng oxy hòa tan thấp thường xuyên trong quá trình nuôi còn làm giảm số lần cho ăn, lột xác và giảm năng sinh trưởng của tôm. Một hệ quả khác trong ao nuôi tôm là sự biến đổi hàm lượng các chất sunfua, nitrat, nitrit và ammonia ở mức cao. Mật độ cho ăn cao ở các ao nuôi tôm tạo ra điều kiện thuận lợi cho sự phát triển nhanh chóng của các sinh vật phù du, làm gia tăng nồng độ amoniac và cả hàm lượng nitrit. Cả amoniac và nitrit đều gây nhiễm độc trực tiếp môi trường nước nuôi tôm.
Các nghiên cứu biến động chất lượng môi trường nước và nền đất vùng nuôi tôm ở một số nước trên thế giới Tại các nước trong khu vực có nghề nuôi tôm phát triển, việc nghiên cứu biến động của chất lượng nước và tác động của nó đến sự sinh trưởng và phát triển của tôm luôn được quan tâm. Trên cơ sở những dữ liệu thu được, qua phân tích, tổng kết, các tác giả đã đề xuất các giải pháp kiểm soát chất lượng môi trường vùng nuôi, ao nuôi hiệu quả, từ đó ứng dụng các giải pháp đã thúc đẩy nghề nuôi tôm phát triển và LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 tăng trưởng nhanh trong thời gian vừa qua. Ấn Độ, phát triển nuôi tôm từ những năm 1990 với 85% trại nuôi có quy mô nhỏ (<2 ha). Tại các trại nuôi này, năng suất tôm trung bình là 0,73 tấn/ha, thấp hơn so với các nước khác.
Để tăng năng suất, các trại nuôi đã nhập khẩu con giống và thức ăn nuôi tôm từ các nước như Đài Loan và Philippines. Đây là các quốc gia có tốc độ nuôi tôm tăng trưởng nhanh và năng suất nuôi đạt tỷ lệ cao. Năm 1994, bệnh trên tôm đã gây thiệt hại lớn. Do vậy, đến năm 1996 tòa án Tối cao Ấn Độ đã thông qua lệnh cấm nuôi tôm ven biển.
Sau đó đã thành lập Cơ quan quản lý nuôi trồng thủy sản và ban hành đạo luật Quản lý nuôi trồng thủy sản Duyên hải vào năm 2005. Nhờ liên tục áp dụng các giải pháp quản lý và kỹ thuật, đến cuối năm 2017 diện tích nuôi tôm đã tăng 50%, sản lượng tăng gần 83%. Ấn Độ trở thành nước sản xuất tôm (chủ yếu là nuôi TCT) cao thứ hai trên thế giới. L et al, 2013, đã thực hiện nghiên cứu về đặc tính trầm tích (phần chất rắn mới lắng đọng trên nền đất ao nuôi tôm) và nước của các trang trại nuôi tôm.
Nghiên cứu đánh giá chất lượng trầm tích và nước, năng suất của các ao nuôi tôm nhằm để xác định được biến động của các thông số trầm tích và nước trong quá trình nuôi tôm. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt đáng kể các thông số hàng tháng tại 4 trại nuôi tôm. Mối tương quan thuận được nhận diện giữa thông số nhiệt độ nước và độ mặn, độ mặn và năng suất sơ cấp (sức sản xuất sơ cấp), năng suất sơ cấp và oxy hòa tan; oxy hòa tan và nitrat; nitrat và tổng lượng phốt pho; độ mặn của đất và cacbon hữu cơ trong đất. Tuy nhiên, mối tương quan nghịch thể hiện giữa cacbon hữu cơ trong đất và độ pH.
Giá trị trung bình tổng thể của các chất dinh dưỡng trong trầm tích và nước thể hiện các ao có dinh dưỡng tốt, tôm đạt năng suất cao. Qua đây, cho thấy việc quản lý chất lượng nước là yếu tố quan trọng trong nuôi tôm. Giá trị pH trong nước và trầm tích quyết định sự tồn tại và phát triển của tôm. Các yếu tố vật lý và hóa học như nhiệt độ, độ mặn, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), DO và chất dinh dưỡng ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến chất lượng nước, chi phối sự sinh trưởng, phát triển của tôm.
TSS tăng trong ao nuôi tôm do thực vật phù du phát triển nhanh dẫn đến tăng sinh khối động vật phù du, cộng với các hạt rắn lơ lửng khác của LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 đất sét hoặc phù sa. Kiểm soát chất lượng trầm tích ao nuôi tôm là một trong những yếu tố quan trọng để đem lại thành công trong nuôi tôm. Đặc điểm của nước trong ao nuôi chịu ảnh hưởng rất nhiều bởi tính chất của chất lắng đáy ao nuôi tôm. Trầm tích vừa là cung cấp thức ăn, nơi ở cho sinh vật đáy, đồng thời đóng vai trò là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho sự phát triển của tảo, làm thức ăn cho các thủy sinh vật.
Lớp trầm tích cũng có chức năng như một chất đệm, lưu trữ và giải phóng các chất dinh dưỡng vào trong nước. Hơn nữa nó còn hoạt động như một bộ lọc sinh học thông qua việc hấp phụ các chất hữu cơ của thức ăn, các sản phẩm bài tiết và các chất chuyển hóa của tảo. Lớp trầm tích chứa lượng vi khuẩn cao giúp phân hủy và khoáng hóa cặn hữu cơ dưới đáy. Công trình nghiên cứu về đặc điểm trầm tích và nước của các ao nuôi tôm cho thấy nhiệt độ là thông số thiết yếu ảnh hưởng đến quá trình quang hợp trong nước, các phản ứng của sinh vật và sự phân hủy của chất hữu cơ.
Sự gia tăng nhiệt độ đã tác động đến độ mặn do lượng nước bay hơi ở nhiệt độ cao. Mối tương quan thuận giữa năng suất sơ cấp và oxy hòa tan có thể là do sự sản sinh của thực vật phù du. Photpho phản ứng trong nước được ghi nhận trong khoảng từ 7,4 đến 8,4 µg/l. Có mối tương quan giữa phốt pho và nitơ, phốt pho và kali, các mối tương quan này có thể do phân hủy và khoáng hóa các chất dinh dưỡng.
Khả năng giữ lại hoặc giải phóng phốt pho của trầm tích là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hàm lượng phốtphot vô cơ và hữu cơ trong nước [89]. Năm 2016, Myla S và các cộng sự tại Đại học Visakhapatnam [86] đã thực hiện nghiên cứu biến động chất lượng nước ao nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) tại 14 ao nuôi tôm (6 tại Narsapurapupeta, 4 tại Kajuluru và 4 tại các làng Kaikavolu) của huyện East Godavari, Andhra Pradesh, Ấn Độ. Các thông số giám sát chất lượng nước nuôi tôm thẻ chân trắng gồm: Nhiệt độ, pH, độ mặn, Oxy hòa tan, độ kiềm, độ cứng, N-NH2, N-NH3. Kết quả cho thấy, các thông số chất lượng nước ao nuôi dao động như sau: Nhiệt độ từ 26,5ºC đến 28ºC.
pH từ 6,95 đến 8,38. DO từ 4,4 đến 8,6 mg/l. Độ mặn từ 2‰ đến 10‰. Độ kiềm từ 120 mg/l đến 500 mg/l.
Độ cứng từ 600 mg/l đến 3440 mg/l. N-NH3 từ 0,02 - 1,07 mg/l N-NH2 từ 0,01 đến 0,80 mg/l. N-NH3 thay đổi từ 3,36 đến 6,40 mg/l. Kết quả nghiên cứu còn cho thấy, giá trị LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 các thông số có biến động, song vẫn nằm trong phạm vi cho phép đối tiêu chuẩn chất lượng nước ao nuôi tôm của Ấn Độ quy định.
Riêng độ mặn là chưa phù hợp, cần được giám sát để không ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của tôm. Sivakumar J và các cộng sự tại Viện Thực phẩm biển Fedora, đã nghiên cứu biến động nước ao nuôi tôm chân trắng (TCT) tại 20 ao nuôi tôm tại Kongodu, Mogalipalem, Thị trấn Gorripudi) của huyện East Godavari, Andhra Pradesh. Mục đích của nghiên cứu là theo dõi biến động các thông số nước ao nuôi TCT. Các thông số nước nuôi TCT theo dõi là: Nhiệt độ, pH, độ mặn, oxy hòa tan, độ kiềm, độ cứng, cacbonat, bi-cacbonat và N-NH3.
Trong tất cả các ao, nhiệt độ dao động từ 26,2°C đến 29,8°C; độ pH thay đổi từ 7,5 đến 8,2; Oxy hòa tan từ 4,4 đến 8,6 mg/l; độ mặn thay đổi từ 5‰ đến 8‰, độ kiềm thay đổi từ 177,7 mg/l đến 316,8 mg/l; độ cứng thay đổi từ 1305 mg/l đến 2445 mg/l và hàm lượng N-NH3 thay đổi từ 0,01 đến 0,1 mg/l. Nghiên cứu đưa ra nhận định sự biến động các thông số trên không phụ thuộc vào môi trường khu vực nghiên cứu cũng như kích thước của ao nuôi tôm. Các thông số đều nằm trong ngưỡng tối ưu thích hợp cho nuôi tôm do áp dụng tốt quy trình nuôi và kiểm soát chất lượng môi trường nước nuôi tôm đúng quy định [96]. Philippines, bắt đầu nuôi tôm vào những năm 1980, đến năm 2013 đã có 271 trang trại nuôi tôm nước lợ (3.
Trong đó, tôm sú nuôi ghép với cá đặc biệt là cá măng sữa chiếm 48% (1.772,6 ha), TCT chiếm 27% (909,4 ha), còn lại 25% (935,8 ha) nuôi tôm với ghép với các đối tượng nuôi khác (theo thống kê của Cục Nghề cá và Nguồn lợi thủy sản Philippines). Hazel Monica Matias Peralta và các cộng sự năm 2002 đã thực hiện nghiên cứu để so sánh hiệu quả của một số chế phẩm sinh học khác nhau trong việc nâng cao chất lượng nước của tôm thương phẩm. Tổng cộng có 9 ao, với 3 ao cho mỗi chế phẩm được chỉ định là T1 (chế phẩm 1), T2 (chế phẩm 2) và đối chứng. Các thông số hóa lý của nước ao được phân tích 2 tuần một lần, trong suốt chu kỳ nuôi 110 ngày.
Nước xả bùn đáy ao được thu mẫu và phân tích vào các ngày 45 và 100 của quá trình nuôi. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Tổng amoniac, nitrit, nitrat, tổng nitơ và hydro sunfua tăng đều theo thời gian nuôi trong ao T1 và T2. Tương tự, nồng độ dinh dưỡng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 trong nước tăng lên đáng kể (P <0,05) từ đầu đến cuối chu kỳ nuôi.