1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY SẢN NHA TRANG
KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
------
Ks. Trần Anh Tuấn
HỆ SINH THÁI CỦA HỆ THỐNG AO NUÔI THÂM CANH
TÔM THẺ CHÂN TRĂNG
Nha Trang, tháng 4 năm 2011
MỤC LỤC
2
LỜI MỞ DẦU..................................................................................
NỘI DUNG.......................................................................................
CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG NUÔI..................
1.1.Điều kiện tự nhiên ao nuôi..........................................................................................................4
1.1.1.Nhiệt độ:..................................................................................................................................4
1.1.2.Thổ nhưỡng..............................................................................................................................4
1.1.4.Các yếu tố hóa học...................................................................................................................5
1.2.Cấu trúc hệ sinh thái trong ao nuôi thâm canh............................................................................8
1.2.1.Môi trường...............................................................................................................................8
1.2.2.Quần xã sinh vật.......................................................................................................................8
1.2.3.Mối tương tác của quần xã với môi trường............................................................................10
CHƯƠNG II: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG HỆ
THỐNG NUÔI...............................................................................
2.1. Chu trình oxy và các bon...........................................................................................................11
2.2. Chu trình Nitơ...........................................................................................................................13
2.3. Chu trình phốt pho...................................................................................................................15
2.4. Chu trình lưu huỳnh..................................................................................................................16
2.5. Một số biện pháp kỹ thuật gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái ao nuôi.........................17
2.6. Quản lý điều chỉnh vinh sinh vật trong ao nuôi........................................................................18
KẾT LUẬN....................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................
LỜI MỞ DẦU
3
Tôm thẻ chân trắng là một trong những đối tượng nuôi kinh tế của nghành
thủy sản, hiện đang phát triển mạnh mẽ ở nhiều địa phương ven biển nước ta. Với
quy trình kỹ thuật nuôi đã hoàn thiện, thiết bị công trình hiện đại việc nuôi thâm
canh tôm thẻ ở Tuy Phong, Bình Thuận thời gian qua thu kết quả rất tốt.
Tuy nhiên kiến thức quản lý về môi trường, biện pháp kỹ thuật sản xuất của
các công ty và doanh nghiệp trên địa bàn còn nhiều hạn chế nên sản lượng nuôi
chưa cao và chưa thật ổn định. Dưới tác động của điều kiện tự nhiên và các biện
pháp kỹ thuật của người quản lý được sử dụng gây ra sự phức tạp cho việc duy trì
ổn định hệ sinh thái trong ao nuôi thâm canh.
Trong ao nuôi tôm các thành phần sinh vật tồn tại và có mối quan hệ mật
thiết với nhau, tác động lẫn nhau và có mối liên quan chặt chẽ với môi trường tạo
nên một hệ sinh thái của ao nuôi. Chính vì vậy, khi có thành phần trong môi trường
ao nuôi bị biến động sẽ ảnh hưởng đến môi trường chung và tác động xấu đến các
sinh vật khác. Để tìm hiểu rõ hơn về hệ sinh thái của ao nuôi thâm canh tôi chọn
chủ đề: “Hệ sinh thái của của hệ thống ao nuôi thâm canh tôm thẻ ở Tuy Phong,
Bình Thuận trong vụ nuôi từ lúc thả giống đến lúc thu hoạch” để trình bày tiểu
luận.
Mục tiêu là đánh giá mối quan hệ giữa các thành phần sinh vật với nhau và
với môi trường trong ao nuôi thâm canh. Sự biến động của môi trường và các biện
pháp điều chỉnh để duy trì một hệ sinh thái ổn định cho ao nhằm đưa lại một môi
trường tốt cho sự phát triển của tôm.
4
NỘI DUNG
CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG NUÔI
1.1.
Điều kiện tự nhiên ao nuôi.
1.1.1. Nhiệt độ:
Nhiệt độ là đại lượng biểu thị trạng thái nhiệt của nước, với ao nuôi thâm
canh công nghiệp ở Bình Thuận thì nguồn nhiệt được cung cấp từ:
Bức xạ nhiệt mặt trời.
Sự tỏa nhiệt từ trái đất.
Từ các phản ứng hóa học và từ sự phân hủy các chất hữu cơ trong
nước và nền đáy ao.
Tuy nhiên , Bình Thuận là tỉnh có nhiệt độ cao và ổn định, thường chỉ biến
động nhỏ vào mùa khô và mùa mưa, thường dao động từ 26 – 31 oC. Biến động hằng
ngày, thông thường nhiệt độ nước trong ao nuôi thấp nhất vào buổi sáng từ 2 – 5h,
cao nhất vào buổi chiều từ 14 – 16h vào lúc 10h nhiệt độ của nước trong ao gần tới
nhiệt độ trung bình ngày đêm. Biên độ dao động của nhiệt độ nước trong ao nuôi
giữa ngày và đêm thấp từ 1 – 2oC. Nói chung nhiệt độ nước ở đây rất thích hợp cho
các loại vi sinh vật phát triển. Nhiệt độ, là một yếu tố điều chỉnh năng suất vật nuôi
trong ao, tốc độ tiêu hóa của tôm nuôi tăng lên khi nhiệt độ tăng trong khoảng thích
hợp.
1.1.2. Thổ nhưỡng.
Đất đai ở đây thuộc vùng đất pha cát, ao được xây dựng trên vùng cao triều,
đáy ao và bờ ao được lót bạt nên thành phần thổ nhưỡng của đất ít ảnh hưởng đến
môi trường ao nuôi, đặc biệt là đáy ao.
1.1.3. Độ trong của ao nuôi.
5
Thông thường thì độ trong biến động theo thời gian nuôi, theo quan sát thì
giai đoạn ban đầu ao nuôi mới được cấp nước có độ trong cao nhất nhìn thấy đáy ao
với độ sâu mực nước ao từ 1.2 – 1.5m.
Tuy nhiên, sau khi 2 - 3 ngày tiến hành gây màu nước thì độ trong bắt đầu
giảm dần do thực vật phù du bắt đầu phát triên, mật độ tế bào tảo trong ao bắt đầu
tăng nhanh về số lượng làm giảm khả năng xuyên của ánh sáng qua tầng nước, kéo
theo các loài động vật phù du ăn tảo phát triển theo.
Sau khi thả tôm nuôi và tiến hành cho ăn thì lượng chất lơ lửng từ thức ăn
thừa và chất thải từ phân tôm và các loại hóa chất như vôi...tăng lên làm cho độ
trong của nước rất thấp từ 20 – 30cm. Tuy nhiên, nhìn chung trong quá trình nuôi
thì độ trong của ao có nhiều biến động theo chu kỳ phát triển của tảo, phụ thuộc
nhiều vào mật độ tế bào tảo trong ao. Khi môi trường thuận lợi, ao có hàm lượng
muối dinh dưỡng cao thì tảo phát triển nhanh đạt đến ngưỡng cực đại thì độ trong
ao thấp nhất, sau đó đến pha tàn lụi thì độ trong ao nuôi lại tăng lên. Ao nuôi thâm
canh ở Bình Thuận thường duy trì độ trong từ 20 -30cm bằng kỹ thuật quản lý chất
lượng nước rất chặt chẽ.
1.1.4. Các yếu tố hóa học.
pH trong nước ao nuôi.
Trong nước tự nhiên, chỉ số pH là một trong những chỉ tiêu quan trọng về
chất lượng nước, nó là chỉ số độ acid hay độ kiềm của nước và gắn liền với các chế
độ khí của nước. Trong ao nuôi, pH là một trong những chỉ số quan trọng được theo
dõi và điều chỉnh thường xuyên dao động trong khoảng 7.5 – 8.5. Nước ao nuôi lấy
từ biển vào nên chứa nhiều ion kiềm và kiềm thổ Na +, K+, Ca+2, Mg+2 nên nước là
môi trường kiềm yếu. Do có hàm lượng thích hợp ion HCO 3-, CO3-2, H2BO3- nên pH
nước rất ổn định.
Sự thay đổi pH trong ngày hoặc theo mùa trong hệ thống các ao nuôi vào
thời kỳ tảo phát triển mạnh, thể hiện ở đặc điểm hiện tượng là : “sự tồn tại các trạng
thái khác nhau của cacbonic khi có mặt trong nước ở trạng thái khí tự do CO 2 hòa
6
tan trong nước, cacbonic làm cho nước mang tính acid yếu, do khả năng tác dụng
tương hỗ với nước”. Bản chất của hiện tượng đó là sự hô hấp và quang hợp của thủy
sinh vật, khi động thực vật thủy sinh hô hấp nhiều, khí CO 2 được thải ra làm pH
nước giảm xuống, còn khi quá trình quang hợp của tảo xảy ra mạnh, thì khi đó CO 2
tự do sẽ bị biến mất khỏi ao nuôi làm ph tăng lên. Ngoài ra, các chất thải hữu cơ
tích tụ trong ao nuôi cũng là một yếu tố gián tiếp ảnh hưởng đến trị số pH của nước.
khi hàm lượng chất hữu cơ bị phân hủy, hàm lượng CO 2 tăng lên, làm ph của nước
ao nuôi giảm thấp.
Độ mặn.
Độ mặn của nước lấy vào phụ thuộc vào độ mặn của nước biển, và tùy vào
thời gian nuôi mà chịu sự điều chỉnh của kỹ thuât nuôi. Nước biển lấy vào có độ
mặn từ 25‰- 30‰, giai đoạn đầu thả tôm thì độ mặn được điều chỉnh ở 20‰ 25‰ bằng cách pha thêm nước ngọt. Độ mặn ảnh hưởng trực tiếp đến việc điều hòa
áp suất thẩm thấm của thủy sinh vật. Các thay đổi độ mặn vượt ra ngoài giới hạn
thích ứng của tôm, gây ra phản ứng sốc của cơ thể làm giảm khả năng kháng bệnh
của tôm nuôi.
Độ kiềm.
Độ kiềm trong nước tự nhiên được quy định bởi sự có mặt của các ion kiềm
và kiềm thổ Na+, K+, Ca+2, Mg+2 có ở trong nước, kết hợp với các acid yếu, trước hết
là acid cacbonnic H2CO3. Cho nên, độ kiềm là chỉ số các dạng chủ yếu của các ion
HCO3- và CO3-2 ở trong nước.
Độ kiềm giữ vai trò rất quan trọng trong việc duy trì hệ đệm của môi trường
nước, đây xem là một trong những chỉ tiêu quan trọng duy trì sự biến động thấp
nhất của pH nước ao nuôi, hạn chế tác hại của các chất độc sẵn có trong ao, nhằm
không tạo ra sốc bất lợi cho tôm nuôi. Độ kiềm trong ao nuôi tôm tham canh Bình
Thuận ở mức 100 mg CaCO3/l – 140 mg CaCO3/l, thời kỳ đầu tôm nhỏ độ kiềm
thường ở mức thấp sau thời gian nuôi nó được nâng dần lên. Bón vôi CaCO 3,
CaMg(CO3)2 là biện pháp làm tăng và duy trì độ kiềm trong ao nuôi.
Độ kiềm trong ao nuôi tôm thâm canh biến động thường do:
7
-
Mưa , làm lượng nước mưa trong ao nhiều.
-
Trong những tháng đầu vụ nuôi tôm thường lột võ nhiều.
Hàm lượng oxy hòa tan.
Tất cả các quá trình sống của thủy sinh vật (trừ vi khuẩn kị khí) được đảm
bảo bởi sự trao đổi năng lượng, mà đối với sinh vật chất duy nhất không thể thay
thế là oxy.
Biến động oxy trong nước của ao nuôi thâm canh tùy thuộc vào thời gian
nuôi khác nhau, khoảng giao động oxy không giống nhau, phụ thuộc vào mật độ
tảo, chế độ quản lý ao và mùa khí hậu, nhìn chung sự biến động theo quy luật:
Theo chu kỳ ngày đêm, chi phối quy luật này là thời tiết và mật độ tảo trong
ao nuôi, hàm lượng oxy trong ao thường thấp về khuya tầm 2 - 6h sáng và cao về
buổi chiều trong ngày.
Theo thời gian nuôi, chi phối quy luật này là mật độ tảo trong ao nuôi, sự
tích tụ các chất thải và chế độ quản lý ao nuôi. Tiêu chuẩn chất lượng oxy trong ao
nuôi tôm thẻ ở các ao ở Bình Thuận luôn giữ ở mức trên 4mg/l. Lượng oxy được bổ
sung vào ao nuôi theo chủ yếu bằng máy quạt nước, qua quang hợp của tảo và có
thể bổ sung oxy trực tiếp xuống ao khi hàm lượng oxy trong nước giảm quá mức
cho phép.
Hàm lượng muối dinh dưỡng.
Chu trình các nguyên tố tạo sinh bắt đầu từ quá trình quang hợp và được kết
thúc bằng sự phân hủy xác động, thực vật thủy sinh. Theo chu trình đó các nguyên
tố hữu sinh chuyển từ thể hữu cơ sang hợp chất vô cơ đơn giản, quá trình này là còn
gọi là sự hoàn sinh. Nhờ quá trình này mà các muối dinh dưỡng được bổ sung liên
tục cho ao nuôi. Sự phân bố của các hợp chất nitơ, phốt pho, sillic quyết định sức
sản xuất của thủy sinh vật nói chung và cơ sở thức ăn của tôm nói riêng.
Đặc điểm công trình ao nuôi.
Ao nuôi được xây dựng trên vùng cao triều, cách bờ biển 1km bao gồm một
hệ thống hoàn chỉnh từ ao lắng xử lý nước trước khi cấp đến ao nuôi và cuối cùng là
ao thải.
8
Ao nuôi có diện tích trung bình 3.000m 2, độ sâu từ đáy đến bờ ao 2m, mực
nước từ 1.2m – 1.5m, ao hình vuông có hệ thống cấp nước vào và thải nước ra riêng
biệt.
Trang thiết bị hệ thống ao nuôi.
Ao nuôi được đầu tư trang thiết bị hiện đại như máy quạt nước, hệ thống cho
ăn tự động. Bờ ao và đáy ao được lót bạt không cho nước tiếp xúc với bên ngoài.
Hệ thống thu gom chất thải được bố trí ở giữa ao, tất cả phân thải của tôm trong quá
trình nuôi và thức ăn thừa được máy quạt nước gom về giữa và thải ra ngoài qua hệ
thống này.
1.2. Cấu trúc hệ sinh thái trong ao nuôi thâm canh.
Hệ sinh thái ao nuôi bao gồm quần xã sinh vật và môi trường sống, chúng
được coi là những bộ phận tạo nên sự thống nhất và toàn vẹn cuả một thể tự nhiên,
sự điều phối hoạt động của toàn hệ được thực hiện nhờ các mối quan hệ ngược bên
trong quần xã và quần xã với môi trường.
1.2.1. Môi trường.
Bao gồm những yếu tố vật lý – hóa học của nước đóng vai trò quyết định đến
thành phần sinh vật và sự phân bố các điều kiện khí hậu như nhiệt độ, ánh sáng, sự
vận động của nước, độ nhớt, sự chứa đựng các cơ thể sống, các chất hữu cơ không
hòa tan dạng lơ lửng và các muối dinh dưỡng.
1.2.2. Quần xã sinh vật.
Với đặc tính là ao nuôi công nghiệp ứng dụng quy trình ít thay nước và chịu
sự quản lý chặt chẽ các yếu tố môi trường nên các thành phần loài sinh vinh vật
trong ao nuôi thâm canh này có phần nghèo nàn hơn so với hệ thống nuôi khác như
quảng canh hay bán thâm canh. Thời gian đầu khi mới cấp nước các loài sinh vật
trong ao hầu như rất ít, chỉ có một số loài nhất định, nước có độ trong cao và rất
9
nghèo dinh dưỡng, tuy nhiên thành phần loài và số lượng vi sinh vật sẽ tăng theo
thời gian nuôi.
Trong ao nuôi chủ yếu bắt gặp các thành phần sau:
Sinh vật sản xuất: gồm chủ yếu các loài tảo đơn bào và vi khuẩn có khả năng
quang hợp hoặc hóa tổng hợp. Trong ao nuôi bắt gặp 70 loài thực vật nổi, trong đó
nghành Heterokontophyta có số loài nhiều nhất với 45 loài, thuộc lớp Bacillario
phyceae chiếm 64%. Trong đó bộ tảo Lông Chim chiếm ưu thế với 31 loài, kế đó là
nghành Cyanobacteria có 15 loài chiếm 21%. Nghành Dinophyta 4 loài, chiếm 6%,
nghành Euglenophyta với 2 loài chiếm 3.
Nhóm sinh vật tiêu thụ: trong ao nuôi gồm đối tượng nuôi là tôm thẻ, các loại
cá tạp và các loài động vật phù du như Caladocera, Copepoda, Rotatoria (Rotatoria
đa dạng hơn so với các nhóm khác), đây là mắt xích thứ hai trong chuổi thức ăn tự
nhiên. Là nguồn cung cấp thức ăn cho tôm ở giai đoan đầu. Sự phát triển của
zooplankton trong ao nuôi phụ thuộc vào sự phát triển của tảo, vì tảo là thức ăn của
chúng.
Nhóm sinh vật phân hủy: thành phần loài của nhóm này đa dạng và phong
phú, giàu về số lượng, gồm chủ yếu các loài vi sinh vật sống hoại sinh làm nhiệm
vụ giải phóng các nguyên tố hóa học để trả lại cho chu trình. Trong ao nuôi bắt gặp
các nhóm vi khuẩn dị dưỡng Heterotropin bacteria, vi khuẩn hóa tự dưỡng
Nitrosomonas, Nitrobacter.
Sinh vật sản xuất
Xác chết
CO2, muối dinh dưỡng
Sinh vật tiêu thụ
Xác chết
Sinh vật phân hủy
Hình 1. Mối quan hệ của các nhóm sinh vật trong ao nuôi.
10
1.2.3. Mối tương tác của quần xã với môi trường.
Dù có sự thống nhất giữa quần xã và môi trường, song vai trò của chúng
trong ao nuôi khác nhau. Quần xã sinh vật sống trong môi trường chịu sự tác động
của môi trường, tuy nhiên quần xã cũng tác động trở lại môi trường làm cho môi
trường ao nuôi biến động.
Trong ao nuôi thành phần vi tảo càng phong phú càng tốt cho tôm. Sự hiện
diện của các vi tảo và các sắc tố trong các loài vi tảo quyết định màu nước ao nuôi.
Vi tảo còn làm giảm cường độ ánh sáng đi sâu vào nước ao, ngăn cản sự phát triển
của tảo đáy. Vi tảo góp phần làm ổn định nhiệt độ nước ao và tham gia điều chỉnh
giá trị pH trong ao. Ngoài ra, vi tảo còn đóng góp ổn định hệ sinh thái ao nuôi và
hạn chế tối thiểu các biến động của chất lượng nước.
Nhìn chung, thực vật nổi trong ao nuôi đóng vai trò quan trọng trong sự ổn
định của hệ sinh thái ao nuôi hạn chế tối thiểu các biến động của chất lượng nước.
Một quần xã thực vật nổi ổn định đảm bảo lượng oxy hòa tan thông qua quá trình
quang hợp và làm giảm lượng CO2, NH3, H2S. Ngoài ra chúng còn cạnh trạnh với
các loài sinh vật khác không có lợi cho ao nuôi, nhất là các loài có khả năng gây
bệnh cho tôm, làm tăng lượng thức ăn tự nhiên và làm giảm chi phí. Bên cạnh
những mặt có lợi đó, do hệ sinh thái ao nuôi thâm canh thường có môi trường giàu
dinh dưỡng, thức ăn thừa và các vật chất hữu cơ khác làm cho thực vật phù du phát
triển mạnh, khó kiểm soát, nếu gặp điều kiện bất lợi tảo tàn gây biến động các yếu
tố môi trường như pH, hàm lượng oxy và các loại khí độc như NH 3, H2S..gây ảnh
trực tiếp đến tôm.
Vi sinh vật dị dưỡng chuyển hóa các hợp chất hưu cơ đơn giản thành các
chất vô cơ (CO2,NH3). Xu thế tăng cao của NH 3 được làm giảm do hai loài vi sinh
vật hóa tự dưỡng theo chu trình sau:
NH4+ + 1.5O2
Nitrosomonas
NO2- + 0.5O2
Nitrobacter
NO2- + 2H+ + H2O
NO3-
Vi sinh vật nhóm bacillus vừa sử dụng trực tiếp chất hữu cơ trong ao nuôi,
vừa khử nitrat thành nitơ phân tử dạng khí thoát ra ngoài, làm giảm muối dinh
11
dưỡng trong ao, hạn chế số lượng tảo. Đồng thời khi môi trường thích hợp chủng
bacillus phát triển với số lượng lớn sẽ cạnh tranh sử dụng hết thức ăn của nguyên
sinh động vật, các vi sinh vật và vibrio có hại, ngăn cản sự phát triển của chúng,
giảm tác nhân gây bệnh cho tôm nuôi.
Đối tượng nuôi ở đây là loài tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) với đặc
tính sức chịu đựng cao, nuôi với mật độ dày 120 – 150 con/m2, tốc độ sinh trưởng
nhanh sau 75 – 90 ngày nuôi là có thể thu hoạch được. Tôm thẻ trong ao nuôi phân
bố không chỉ ở đáy ao mà khắp cả tầng nước. Giai đoạn đầu tôm còn nhỏ sử dụng
các loại thức ăn tự nhiên như tảo và động vật phù du làm thức ăn và sau đó chuyển
dần sang thức ăn công nghiệp. Tôm thải phân và xác lột ra môi trường và lắng
xuống đáy ao, đây là chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường, nhưng đồng thời là
nguồn nguyên liệu cho các vi sinh vật phân hủy.
Môi trường ngược lại cũng ảnh hưởng đến quần xã sinh vật thông qua các
yếu tố thủy lý, thủy hóa từ tác động lên thành phần loài và sự phát triển của quần xã
sinh vật. Khi môi trường thuận lợi, giàu chất dinh dưỡng thì làm cho quần xã thực
vật nối sinh trưởng phát triển mạnh, kéo theo các loài sinh vật ăn thực nổi phát
triển. Trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, các yếu tố thủy lý thủy hóa luôn biến
động thì quần xã sinh vật bị ảnh hưởng phát triển kém và có thể bị tiêu diệt.
CHƯƠNG II: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG HỆ THỐNG NUÔI
2.1. Chu trình oxy và các bon.
CO2
O2
Vòng tuần hoàn oxy và các bon trong nướ có mối liên hệ mật thiết với nhau.
Ánh nắng mặt trời
Oxy tồn tại trong nước bằng con đường tổng hợp quang học, trong quá trình khử
HO
THỰC VẬT
ĐỘNG VẬT
các muối dinh dưỡng
THỦY
THỦY SINH
tổng hợp quang2 học cua 1 mol CO2 xuất hiện một mol O2.
SINH
XÁC BÃ HỮU CƠ
CO2
O2
VI SINH VẬT
PHÂN HỦY
12
Hình 2. Vòng tuần hoàn của oxy và cacbonic trong hệ sinh thái ao nuôi.
Nguồn gốc của oxy trong ao nuôi gồm hai nguồn cơ bản sau:
-
Do quang hợp của các thực vật thủy sinh trong ao tạo thành.
-
Do sự hoà tan từ khí quyển.
Cácbonic hòa tan trong nước do các nguồn sau:
-
Do hô hấp của các thủy sinh vật sống trong ao nuôi thải ra.
-
Do sự phân hủy các chất hữu cơ.
-
Do hòa tan từ khí quyển.
Do dịch chuyển cân bằng:
2HCO3
CO2 + CO3-2 + H2O
Thực vật thủy sinh là sinh vật tự dưỡng, chúng tự tổng hợp các chất hữu cơ
từ chất vô cơ đơn giản thông qua năng lượng ánh sáng mặt trời.
6CO2 + 6H2O
ánh sáng mặt trời
C6H12O6 + 6O2
Cacbonic, nước, ánh sáng mặt trời, các muối dinh dưỡng và những khoáng
chất là những chất cơ bản cho yêu cầu quá trình tập hợp quang hóa thực vật.
Quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh trong hệ thống ao nuôi thâm
canh có tầm quan trọng rất lớn:
-
Là nguồn cung cấp năng lượng chính đối với nuôi trồng thủy sản.
13
-
Nó còn là một nguồn thức ăn hữu cơ trong hệ sinh thái nuôi trồng
thủy sản.
-
Là nguồn cug cấp cơ bản O2 trong môi trường nước.
Sự phân hủy các chất hữu cơ:
Khi cacbon hữu cơ được hình thành thì O 2 được giải phóng và một trong
những nguyên nhân tiêu thụ oxy lại là sự phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ bởi các
vi sinh vật.
Sự phân hủy xảy ra theo 2 hướng:
Hướng thứ nhất: tạo thành các mùn bã hữu cơ.
Hướng thứ hai: tao thành các chất vô cơ đơn giản như CO 2, hơi nước, muối
hoạc các loại khí độc như H2S, NH3 trong điều kiện yếm khí, các loại khí này nếu
vượt quá nồng độ cho phép thì sẽ gây ảnh hưởng cho tôm nuôi, thường ở ao nuôi
thâm canh sau hơn 1 tháng nuôi thi bắt đầu tích lũy các chất hữu cơ ở đáy và quá
trình phân hũy sẽ xảy ra.
2.2. Chu trình Nitơ.
Chu trình nitơ trong ao nuôi được kiểm soát chủ yếu bằng tác động sinh học,
sự chuyển hóa các hợp chất nitơ trong chu trình sinh hóa và nitơ chu trình là quá
trình sinh hóa và nitơ nằm ở các mức hóa trị khác nhau ở mổi giai đoạn.
-3
0
3
NH3
N2
NO2-
5
NO3_
NH4+
Hình 3: Mô tả vòng tuần hoàn của nitơ trong hệ sinh thái của ao nuôi.
Nguồn gốc của nitơ trong có trong ao nuôi từ các nguồn sau:
-
Từ nguồn nước cung cấp cho ao nuôi.
-
Từ trong thức ăn.
-
Do sự bài tiết của tôm nuôi.
-
Từ quá trình phân hủy các protein trong vật chất hữu cơ điều kện binh
thường (có oxy) và điều kiện yếm khí (không có oxy).
14
Vòng tuần hoàn nitơ.
Chu trình của nitơ bắt đầu từ quá trình quang hợp và được kết thúc bằng sự
phân hủy xác động vật, thực vật thủy sinh. Theo chu trình đó nitơ chuyển hóa từ thể
hữu cơ phức tạp thành hợp chất vô cơ đơn giản được gọi là sự hoàn sinh. Nhờ có
quá trình hoàn sinh này mà các muối dinh dưỡng được bổ sung liên tục cho ao nuôi.
Tuần hoàn của các hợp chất nitơ trong thủy vực chia làm 3 pha như sau:
Pha thứ nhất: hợp chất nitơ, trước hết là amoniac NH 4+ và nitrat NO3- được
phytoplankton đồng hóa trong quá trình quang hợp và chuyển vào thành phần cơ thể
thực vật, khi bị động vật sử dụng, lại được chuyển vào cơ thể động vật. Khi còn
sống động vật thủy sinh giải phóng amoniac là sản phẩm cuối cùng của trao đổi
protit. Còn đối với zooplankton và phytoplankton cho nitơ ở dạng albumin. Dưới
hoạt động của vi khuẩn, nitơ albumin chuyển sang ammoniac. Sau khi chết đi, do sự
phân hủy hợp chất hữu cơ, nitơ lại được trả lại ao hồ, trước hết là muối ammoniac
NH4+.
Pha thứ hai: ammoniac chuyển sang nitơ NO 2- dưới tác dụng của vi khuẩn cố
định nitrit (nitrosomonas) với sự có mặt của O2:
NH4+ + 2O2
vi khuẩn nitrosomonas
NO2+ + 2H2O
Pha thứ ba: ion nitrit rất không bền, dưới tác dụng của vi khuẩn nitrobacter
với sự có mặt của O2 chúng bị oxy hóa thành ion NO3+:
NO2- + O2
vi khuẩn nitrobacter
2NO3-
Trong điều kiện thiếu oxy, nhiều sinh vật có thể dùng nitrat là chất nhận điện
tử cuối cùng, vì vậy quá trình này con gọi là hô hấp nitrat. Các vi sinh vật này dùng
nitrat là nguồn nitơ, khử nitrat qua nitrit thành ammoniac:
NO3-
NO2-
NH2OH
NH3
Qúa trình này là quá trình amon hóa nitrat.
Một số vi sinh khác lại khử nitrat để giải phóng nito phân tử (N 2) hoặc
dinitooxyt (N2O) (quá trình khử nitơ - quá trình phản nitrat hóa – denitrification).
15
2.3. Chu trình phốt pho.
Phân hủy
Phốt pho hữu
Động vật
cơ hòa tan
tiêu thụ
Phytoplankton
Thực vật
Phốt phát
thủy sinh
Hình 3: Mô tả
Bùn đáy
Hao hụt thường xuyên
Phốt phát
chất cặn lắng
Hình 3. Chu trình photpho trong hệ sinh thái ao nuôi thủy sản.
Các nguồn phốt pho trong ao nuôi:
-
Từ nguồn nước cấp cho ao nuôi.
-
Từ thức ăn bổ sung.
-
Từ sự phân hủy hợp chất hữu cơ
Vòng tuần hoàn của phốt pho:
Phốt pho có trong nước tự nhiên ở các dạng PO 4-, H2PO4-, HPO42- của acid
H3PO4 do có sự phân ly:
H3PO4
H+ + H2PO4-
H2PO4-
H+ + HPO4-2
HPO4-
H+ + PO4-3
Nền tảng của liên kết phốt pho trong môi trường là acid H 3PO4, nó tạo thành
khoáng chất với các cation như Ca+2, Al+3, Fe+3...
16
Vòng tuần hoàn của phốt pho trong ao nuôi có thể tách làm hai phần: phốt
pho trong nước và phốt pho trong bùn.
2.4. Chu trình lưu huỳnh.
Giống như chu trình nitơ, chu trình lưu huỳnh chịu ảnh hưởng mạnh bởi hoạt
động của vi sinh vật. Trong môi trường lưu huỳnh tạo thành hàng loạt các bậc oxy
hóa từ hóa trị -2 đến +6 và có mặt trong thành phần của rất nhiều quá trình khử.
Nguồn lưu huỳnh trong ao nuôi thủy sản:
-
Từ nước chứa nhiều ion SO4- cung cấp cho ao nuôi.
-
Từ thức ăn bổ sung
Vật chất hữu cơ
và vi sinh vật
Vô
Động vật
cơ
hóa
Hô hấp
sun
Thực vật
phát
H2S
Khí quyển
SO4-2
Hình 4: Chu trình lưu huỳnh.
Vòng tuần hoàn lưu huỳnh:
Vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ chứa lưu huỳnh và sử dụng 1 phần của
thành phần này để xây dựng tế bào của chúng và vô cơ hóa phần còn lại. Trong môi
trường hiếu khí lưu huỳnh bị oxy hóa thành dihidro sunphua H2S.
Dưới những điều kiện yếm khí, vi khuẩn phản sunphat SO 4-2 là chất nhận
điện tử và chuyển hóa SO4-2 thành H2S (quá trình phân giải, khử sunphat hóa).
SO4-2 + hợp chất hữu cơ
vi khuẩn yếm khí
S-2 + H2O + CO2.
17
S-2 + 2H+
H2S.
Khí H2S được sinh ra trong quá trình trên là chất độc đối với tôm nuôi trong
ao và sự tồn tại của oxy trong nước.
Trong môi trường giàu oxy quá trình oxy hóa sinh học của H 2S thành S và
SO4-2 có thể được thực hiện nhờ quá trình tổng hợp hóa học hoạc tổng hợp sinh
học:
H2S
+ 0.5O2
S + H2O
+ 0.5O2
H2SO4
2.5. Một số biện pháp kỹ thuật gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái ao
nuôi.
Kỹ thuật cải tạo ao.
Ao nuôi trước khi thả tôm được tiến hành cải tạo và vệ sinh sạch sẽ, bùn đáy
và các sản phẩm thải của tôm được hút sạch ra ngoài ao xử lý. Dùng nước ngọt xịt
rửa bạt đáy và bờ sạch các chất bẩn, phơi khô 5 – 7 ngày. Đối với nhưng ao có mầm
được xử lý bằng chlorin rồi mới phơi khô.
Nước biển sau khi bơm vào ao lắng được xử lý bằng chlorin trước 2-3 ngày
sau đó được cấp vào ao nuôi, cấp đầy ao với độ sâu 1.2-1.5m thì tiến hành gây màu
nước. Nhìn chung, khâu cải tạo ao ảnh hưởng rất lớn đên thành phần sinh vật trong
ao nuôi, làm cho số sinh vật giảm đi và một số loài bị tiêu diệt. Thời điểm này ao
nuôi rất nghèo dinh dưỡng, các loại thực vật phù du chưa phát triển. Sau khi bổ
sung các chất dinh dưỡng, bón vôi gây màu nước thì các loài tảo bắt đầu phát triển
tạo ra màu nước cho ao nuôi.
Chăm sóc cho ăn.
Thời kỳ tôm nhỏ thường cho ăn 4 lần ngày, sau khoảng 25 ngày nuôi cho ăn
3 lần, sử dụng thức ăn công nghiệp. Lượng thức ăn dư thừa và phân tôm thải ra
cung cấp lượng dinh dưỡng cho ao nuôi, kích thích thực vật phù du phát triển. Chất
thải bắt đầu lắng tụ xuống đáy ao gây ô nhiễm môi trường đồng thời kích thích các
vi sinh vật phân hũy hoạt động. Quản lý thức ăn hợp lý tránh dư thừa là hạn chế
được phần nào sự phát triển của thực vật phù du và các loại vinh vật gây bệnh.
18
Sử dụng các hợp chất chế phẩm sinh học trong ao nuôi.
Là các chế phẩm từ vi sinh vật hữu ích, rất đa dạng với thành phần là các loài
vi khuẩn, có thể có bổ sung thêm các men phân giải hữu cơ, các vitamin hay các
chất chiết xuất sinh học. Trong quá trình nuôi thường bổ sung các chế phẩm này
xuống ao nuôi nhằm mục đích xử lý ao nuôi như ô nhiễm đáy do thức ăn thừa và
các chất thải của tôm, cải thiện chất lượng nước trong ao nuôi. Vì bản chất các chế
phẩm này là vi sinh vật sống nên khi bổ sung vào nó làm tăng số lượng vi sinh trong
ao, gây cạnh tranh môi trường sống.
2.6. Quản lý điều chỉnh vinh sinh vật trong ao nuôi.
Việc quản lý và duy trì ổn định hệ sinh thái trong ao nuôi thâm canh là một
công việc rất khó khăn cho các nhà kỹ thuật vì môi trường ao nuôi chịu ảnh hưởng
quá nhiều vào các thao tác kỹ thuật, đồng thời nuôi thâm canh với mật độ cao lượng
chất thải ra môi trường rất lớn. Do vậy chỉ cần những tác động nhỏ cũng làm cho
môi trường ao nuôi biến động. Tuy nhiên nếu người kỹ thuật nắm bắt được quy luật
biến động của hệ sinh thái vá sự phát triển của các vi sinh vật trong ao thì có thể
duy trì sự ổn định cho môi trường ao nuôi bằng các biện pháp quản lý:
Quản lý sự phát triển của thực vật nổi trong ao nuôi.
Quản lý nguồn thức ăn.
Quản lý chất thải trong ao nuôi.
KẾT LUẬN
Hệ sinh thái của các hệ thống nuôi trồng thủy sản có vai trò quan trọng trong
việc nuôi thâm canh các đối tượng thủy sản, việc duy trì ổn định môi trường và sự
phát triển của các quần xã sinh vật trong hệ là cần thiết để tạo một môi trường thuận
lợi tốt nhất cho đối tượng nuôi.
Hệ sinh thái trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh ở Bình Thuận là
một hệ sinh thái nhân tạo, ngoài chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như
khí hậu, nhiệt độ, hàm lượng các chất hữu cơ trong ao còn chịu tác động mạnh mẽ
19
của các biện pháp kỹ thuật nuôi nên thành phần sinh vật trong ao nuôi có phần
nghèo nàn hơn các hệ sinh thái tự nhiên bên ngoài.
Thành phần và số lượng các loài sinh vật phát triển và biến động theo thời
gian nuôi và có quan hệ mật thiết với các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ, hàm
lượng oxy hòa tan và nồng độ các muối dinh dưỡng điều này đã làm ảnh hưởng đến
sự ổn định của hệ sinh thái trong ao nuôi mổi khi môi trường có sự biến động.
Việc tìm hiểu và nắm bắt những quy luật phát triển và biến động của quần xã
sinh vật và môi trường trong hệ sinh thái ao nuôi để từ đó thực hiện những biện
pháp kỹ thuật điều khiển sự phát triển của các thành phần sinh vật trong hệ, thống
qua đó ổn định các yếu tố môi trường, tạo ra hệ sinh thái ổn định trong ao nuôi là
yếu tố đem lại thành công cho nghề nuôi thương phẩm tôm thẻ chân trăng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hoàng Thị Bích Mai (2005), Biến động thành phần loài và số lượng thực
vật nổi trong ao nuôi tôm sú tại Khánh hòa, Luận án PTS khoa học ngành
nuôi trồng thủy sản.
2. Nguyễn Đình Trung (2004), Quản lý chất lượng nước trong nuôi trồng
thủy sản. Nhà xuất bản nông nghiệp.
3. Nguyễn Trọng Nho (1991), “Hệ sinh thái ao nuôi tôm ở Miền Trung Việt
Nam”, Tập san khoa học kỹ thuật thủy sản, Đại học Thủy sản, tr. 21 - 28.
20
4. Vũ Trung Tạng, 2008. Sinh thái học các hệ sinh thái nước, Nhà xuất bản
Giáo dục, Hà Nội