Chất lượng nước và quản lý chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản

Nuôi trồng thủy sản có thể được định nghĩa là sự sản xuất cá, cua, ốc, các dạng thực vật với mật độ cao trong một môi trường có kiểm soát. Mật độ nuôi thả trong nuôi trồng thủy sản thường lớn hơn gấp ngàn lần so với môi trường hoang dã. Các phương pháp nuôi cá hiện đại thường áp dụng cả hai hệ thống đóng và mở để nuôi cá. Hệ thống mở như mương (được sử dụng trong trại sản xuất giống cho cá, các loại có vỏ, lươn và cá hồi) có đặc điểm là dòng nước xoay chuyển nhanh. Hệ thống đóng phổ biến với chăn nuôi trong ao hồ với các loại như cá chép, cá trê, cá rô phi, cá chẽm, các loại tôm…Nuôi trồng thủy sản sử dụng hệ thống đóng không có dòng nước xoay chuyển nhanh, không có bề mặt tiếp nhận tạo điều kiện khối lượng tỷ lệ trao đổi khí, chất dinh dưỡng, năng lượng…với môi trường xung quanh. Những hệ thống đóng như thế với mật độ nuôi trồng thủy sản cao và dày đặc cần được quan tâm kĩ càng.

Các dạng khác nhau của việc nuôi trồng thủy sản với mật độ cao và dày đặc thật ra khá tương đồng vì chúng đều tuân theo cùng một tập hợp các nguyên tắc vật lý và hóa học. Những nguyên tắc này nói về tính chất hóa học của nước và chất lượng nước. Thành phần hóa học nghèo nàn trong nước sẽ dẫn đến việc suy giảm chất lượng nước, từ đó gây áp lực lên các sinh vật đang được nuôi trồng. Sự chuyển đổi thức ăn hiệu quả, sự phát triển của vật nuôi và sự lưu thông sản phẩm trên thị trường sẽ không thể xảy ra trừ khi hệ thống ao hồ được cân bằng và hòa hợp với môi trường tự nhiên. Vì thế, mối quan tâm hàng đầu của người chăn nuôi cá chính là bảo quản, cân bằng hoặc tạo ra các điều kiện cân bằng giữa các thành phần hóa học cũng như chất lượng tự nhiên của nguồn nước. 

Chất lượng nước đối với người nuôi trồng thủy sản chính là chất lượng nước cho phép nhân giống thành công các sinh vật mong muốn. Các yêu cầu về chất lượng nước sẽ được quyết định bởi giống sinh vật được nuôi trồng và các thành phần khác đan xen vào nhau. Đôi khi một thành phần có thể được xử lý một cách riêng biệt, nhưng do tính chất tương tác phức tạp giữa chúng, một hỗn hợp của các thành phần sẽ được đưa ra. Sự tăng trưởng cùng với tỷ lệ sống quyết định năng suất cuối cùng, chúng bị ảnh hưởng bởi các chỉ số sinh thái và cách quản lý thực tiễn. Mật độ nuôi thả cao các loại cá hay các loại giáp xác trong ao thường làm trầm trọng thêm các vấn đề về chất lượng nước và lớp trầm tích dưới ao.

Chất thải được tạo ra bởi hoạt động nuôi trồng thủy sản (phân và thức ăn thừa) trước hết sẽ nằm lại dưới đáy, sau đó, các chất thải hữu cơ và các chất thải trong quá trình trao đổi chất sẽ tan rã và được tích lũy trong lớp trầm tích và trong nước. Một phần của các chất này sẽ được xả ra khỏi ao ngay lập tức hoặc tan rã.

Thâm canh nuôi tôm đã có từ năm 1986. Trong hệ thống thâm canh nuôi tôm nước mặn, độ pH và oxy hòa tan là hai thước đo chính, hệ số biến động tương ứng là 19.5-27.5 ‰, 7.4-8.2 và 4.66-8.25 mg/l. Thêm vào đó, amoniac -N (ammonia bỏ ion hóa cộng với ion hóa như nitơ) tăng lên theo cấp số nhân với thời gian nuôi và tăng lên 6,5 mg / l sau 75 ngày nuôi trồng.

Mức độ oxy hòa tan thấp chính là nguyên nhân chính làm hạn chế thước đo chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản. Mức độ oxy hòa tan trong ao ở mức thấp nghiêm trọng khi tảo chết hàng loạt và sự phân hủy của tảo gây ra áp lực và là nguyên nhân tôm chết trong ao. Nồng độ oxy hòa tan thấp thường xuyên có thể làm giảm khả năng sinh trưởng, số lần cho ăn và lột xác của tôm.

Một hệ quả khác của việc nuôi trồng thủy sản đó chính là nồng độ biến đổi các chất nitrat, nitrit và ammonia ở mức cao. Mật độ cho ăn cao ở các trang trại nuôi tôm tạo ra điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các sinh vật phù du. Những sinh vật này già đi nhanh chóng và làm gia tăng nồng độ ammoniac trong ao. Môi trường với nồng độ amoniac cao gây gia tăng nồng độ nitrit. Cả ammoniac và nitrit đều gây nhiễm độc trực tiếp cho môi trường nuôi trồng hoặc gây căng thẳng cao cho các vật nuôi trong ao dẫn tới sự giảm khả năng kháng bệnh của vật nuôi.

Ammoniac tích tụ trong hệ thống nuôi trồng gây ra sự phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ vi sinh vật và tác động của việc bón phân. Sự phân hủy nhờ vi sinh vật dẫn đến nồng độ oxy thấp. Nồng độ oxy hòa tan thấp làm gia tăng độc tố của ammoniac đối với môi trường nuôi trồng. Trong dung dịch ammoniac, ammoniac tồn tại ở trạng thái cân bằng với amoniac ion hóa và các ion hydroxit. Dạng ion hóa thường khá độc hại vì nó có khả năng hòa tan chất béo cao và dễ dàng khuếch tán qua màng lọc. Ammoniac được dùng như nguồn cung cấp năng lượng cho vi khuẩn nitrat (Nitrasomonas và Nitrobactor) và bị oxy hóa thành nitrit và nitrat.

Sự sản xuất tôm nước lợ bắt đầu phát triển mạnh trong những năm 70 và 80 và sụt giảm trong những năm 90 ở hầu hết các nơi trên thế giới. Nhìn chung, việc giảm sản lượng tôm nuôi trồng thủy sản là do mức độ thâm canh cao, dẫn tới sự suy thoái của môi trường xung quanh, nước ao và chất lượng trầm tích trong ao. Mật độ cao gây căng thẳng, làm giảm sức đề kháng của tôm, dẫn đến chết hàng loạt. Việc phát triển các hoạt động nuôi trồng thủy sản tại một địa điểm cụ thể không thể được thực hiện chỉ bằng cách xem xét các cơ sở vật chất và chất lượng nước ban đầu mà còn phải có 1 kế hoạch quản lý chất lượng nước ở mọi khía cạnh.

Có 1 sự liên quan mật thiết giữa chất lượng nước trong ao và môi trường xung quanh hồ nước. Sự xuống cấp của chất lượng nước sẽ nhanh hơn nếu kỹ thuật quản lý chất lượng nước thích hợp không được thực hiện trong hệ thống nuôi trồng thủy sản.

Các biến đổi của ao nuôi trồng thủy sản

Ao nuôi trồng thủy sản là một hệ thống năng động thể hiện sự biến động liên tục và liên tục. Ao nuôi trồng thường trải qua nhiều thay đổi cả về hóa học lẫn các biến đổi vật lý. Sự trao đổi khí trong khí quyển bao gồm oxy (O2), nitơ (N2) và carbon dioxide (CO2) với nước trong ao rất quan trọng đối với quá trình trao đổi chất của cá và quang hợp của thực vật. Các chất vô cơ (khoáng chất) hòa tan từ vách ao và đáy ao xảy ra khi mưa. Sự biến đổi vật lý giữa ao và môi trường xung quanh bao gồm sự hấp thụ ánh sáng mặt trời (năng lượng bức xạ), năng lượng dành cho sự quang hợp và oxy cung cấp cho ao, trao đổi nhiệt và mức độ thay đổi gây ra do sự bay hơi và lượng mưa. Những thay đổi về thể tích của ao rất quan trọng vì chúng ảnh hưởng đến nồng độ các chất hòa tan trong ao và các yêu cầu tương ứng với tình trạng mới. Vì thế, các biến đổi của ao không chỉ phụ thuộc vào các đặc tính và điều kiện riêng mà còn do các điều kiện thời tiết khí quyển xung quanh. Muốn có được các sản phẩm tốt từ ao nuôi trồng thủy sản thì ao và các điều kiện xung quanh phải đạt được trạng thái ổn định giữa các biến đổi hóa học và lý học. Khi tất cả các quá trình cân bằng, ta đạt được trạng thái cân bằng. Trạng thái cân bằng của ao là điều kiện tối ưu để nuôi trồng thủy sản, đó là trạng thái hoàn toàn hòa hợp với môi trường.

Thành phần hóa học trong nước

Nguyên tắc cần tuân theo khi làm ao nuôi trồng thủy sản: chất lượng nước và hiệu quả sản xuất là kết quả trực tiếp của các thành phần hóa học tốt trong nước. Nước có thể được coi như là một "chất kết dính" hay "ma trận", trong đó các khí hoà tan, các chất vô cơ (khoáng chất), cũng như các chất hữu cơ chiếm ưu thế. Ngoài chất hòa tan, nước trong ao hồ còn hỗ trợ cho các dạng sống như vi sinh vật, thực vật, động vật và là trung gian cho các hoạt động biến đổi hóa học giữa các dạng sống này. Tuy nhiên, nước lại là chất tương đối trơ về mặt hóa học, về mặt vật lý: nước có khả năng giữ nhiệt cao. Nước có đặc tính trái ngược nhau khi vừa có khả năng hoạt động tuyệt vời như 1 dung môi vừa khá đặc. Nhiệt độ sôi của nước khá cao so với các phân tử tương tự và nhiệt độ đóng băng khá thấp. Do tính chất đó, nước có thể tồn tại ở thể lỏng trên nhiều điều kiện nhiệt độ và làm cho nó trở thành dung môi thích hợp nhất để hỗ trợ các dạng sống. 

Việc duy trì chất lượng nước tốt cực kỳ cần thiết cho sự tồn tại và phát triển tối ưu của sinh vật trong ao. Mức độ các chất chuyển hóa trong ao ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của sinh vật nhìn chung thấp hơn mức cá/tôm phải chịu đựng để sinh tồn. Chất lượng nước tốt có đặc điểm là mức oxy đầy đủ và mức độ hạn chế của các chất chuyển hóa. Trong nuôi trồng, tảo và vi sinh vật như vi khuẩn tạo ra sự trao đổi chất trong ao. Nguồn cung cấp dinh dưỡng chính cho ao là thức ăn chăn nuôi. Số lượng lớn thức ăn được đưa vào ao, thức ăn dư thừa, phân và các chất chuyển hóa khác trở thành môi trường thuận lợi cho tảo và vi sinh vật phát triển. 

Đến 1 thời điểm nào đó, sự tăng trưởng của tảo và vi sinh vật tăng theo cấp số nhân. Điều này thường xảy ra vào nửa cuối của mùa vụ do tình trạng dư thừa thức ăn. Khoảng 30% lượng thức ăn được cung cấp vào ao là vào quý 3 của vụ mùa và 50% là vào quý 4. Các loại tảo và vi khuẩn gia tăng cho đến khi nhân tố cần thiết cho sự phát triển trở nên khan hiếm và dẫn tới việc giảm mạnh các loài sinh sống trong ao (còn gọi là chết hàng loạt hoặc sụp đổ). Sự tăng hay giảm 1 cách đột ngột các loại tảo và vi khuẩn gây ra những thay đổi mạnh mẽ đối với các chỉ số chất lượng nước, có thể gây ảnh hưởng đến sự tăng trưởng.

Để nhận thức được tầm quan trọng trọng của các chất hóa học trong nước, cần phải nắm vững 1 số khái niệm cơ bản như:

Nhiệt độ

Sinh vật trong ao nuôi trồng thủy sản là nhóm động vật máu lạnh. Chúng có thể điều chỉnh nhiệt độ cơ thể phù hợp với môi trường trong điều kiện bình thường, không như động vật máu nóng sẽ phản ứng để duy trì nhiệt độ cơ thể tối ưu. Ví dụ: phạm vi nhiệt độ của tôm sú là khoảng 28-30 độ C. Nhiệt độ tăng hơn mức 30 độ C sẽ làm tăng hoạt động và sự trao đổi chất của tôm. Điều này cũng dẫn đến tăng tốc độ tăng trưởng. Nếu nhiệt độ vẫn tiếp tục tăng, tôm đạt đến ngưỡng chịu đựng về thể chất và dinh dưỡng (33 độ trong điều kiện chất lượng nước kém và 35 độ trong điều kiện tốt) và đứng yên dưới đáy ao.

Nếu môi trường không cải thiện, ao nuôi dễ dàng bị lây nhiễm bởi mầm bệnh và sẽ mất phương hướng tới bề mặt do kiệt sức. Nếu nhiệt độ xuống thấp hơn 28 độ C, sự trao đổi chất suy giảm, sinh vật trở nên thụ động và tốc độ tăng trưởng cũng chậm lại. Dưới 20 độ C, tôm sẽ ít ăn hơn. Ngưỡng chịu đựng của chúng là không dưới 13 độ C.

Trong hệ thống bán thâm canh, tôm trở nên nhạy cảm với nhiệt độ hơn so với hệ thống thâm canh bình thường vì sinh khối cao và lượng nước ít. Vào mùa mưa, có khả năng sẽ xuất hiện hiện tượng phân tầng nhiệt độ trong các lớp nước ao, cũng như phân tầng độ mặn (mật độ) và phân tầng oxy hòa tan.

Độ sâu của nước và lượng nước ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt của ao và mức độ thẩm thấu của ánh sáng và liên quan đến sự biến động của tảo phù du và tảo đáy.

Nó cũng ảnh hưởng đến khối lượng ao vì thế ảnh hưởng đến khả năng hỗ trợ oxy hòa tan, ảnh hưởng đến năng suất, sinh khối và năng suất sản xuất.

Độ mặn

Độ mặn đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các sinh vật trong ao nhờ điều chỉnh áp suất thẩm thấu của khoáng chất trong nước đối với khoáng chất mặt nước. Ví dụ: độ mặn tối ưu cho tôm sú là khoảng 10 – 25 ppt cho dù tôm cũng chấp nhận độ mặn từ 5 – 38 ppt, đó là đặc tính chịu mặn của tôm. Trong những giai đoạn đầu đời của cả tôm sú và tôm thẻ, chúng đều đòi hỏi phải có độ mặn tiêu chuẩn như nước biển nhưng khi sinh trưởng có thể chịu được nước lợ hoặc thậm chí nước ngọt. Để có mức độ sinh tồn và phát triển tốt hơn, độ mặn tối ưu nên được duy trì trong ao nuôi trồng thủy sản. 

Oxy Hòa Tan

Oxy trong khí quyển vượt qua ranh giới mặt nước và không khí sau đó hòa tan vào nước. Cách duy nhất để đưa oxy vào nước đó chính là khuếch tán. Trong không khí, oxy chiếm 1 số lượng lớn, khi không khí được khuếch tán vào nước trong ao, nước trong ao được bão hòa với oxy còn gọi là oxy hòa tan. Nếu nước trong ao đạt độ bão hòa cao với oxy, oxy trong nước sẽ bay trở lại vào không khí. Nguyên nhân gây ra sự chuyển giao oxy giữa không khí và nước chính là do sự khác biệt về áp lực giữa oxy trong nước và oxy trong không khí. Khi tình trạng này đạt được sự cân bằng (áp lực oxy trong nước và áp lực oxy trong không khí là như nhau), sự chuyển giao oxy này không còn nữa. Lúc đó, oxy sẽ phải đi vào trong nước hoặc rời bỏ nước để lên nằm ở bề mặt nước ở ranh giới mỏng tiếp xúc giữa không khí và nước. Tùy vào mức độ thâm hụt hay thặng dư oxy, oxy sẽ gia nhập trở lại không khí hoặc nước. Đối với những vùng nước còn lại không bị tác động, việc chuyển giao oxy sẽ phụ thuộc vào mức độ thâm hụt hay thặng dư của mặt nước và không khí, diện tích tiếp xúc mặt nước, nhiệt độ và thời gian tiếp xúc. Tóm lại, tỷ lệ khuếch tán oxy phụ thuộc chủ yếu vào sự thiếu hụt oxy trong nước, lượng nước bề mặt tiếp xúc với không khí và mức độ chuyển động của chúng.

Thông thường, oxy hòa tan sẽ được đo đạc theo mg trên mỗi lít hoặc theo 1 phần triệu (Trong khoa đo lường, ppm là đơn vị đo mật độ thường dành cho các mật độ tương đối thấp) với tỷ lệ 0 ppm đại diện cho tổng lượng oxy rút ra và 15 ppm đại diện cho nồng độ tối đa hoặc bão hòa.

Độ hòa tan của oxy trong nước sẽ sụt giảm nếu nhiệt độ nước tăng lên. Điểm thú vị đó chính là oxy hoạt động theo chu kỳ. Vượt qua ranh giới chuyển giao oxy, oxy hòa tan được hấp thụ bởi các loài thủy sinh để hỗ trợ sự trao đổi chất và bài tiết ra Carbon Dioxide (CO2). Khí CO2 giải phóng ra được sử dụng bởi thực vật và tái tạo lại oxy cho ao nhờ quá trình quang hợp. Các sinh vật thủy sinh 1 lần nữa sẽ tiêu thụ phần lớn số oxy này và phần còn lại sẽ được trả lại cho môi trường. Dường như có một mối quan hệ cộng sinh giữa các sinh vật dưới nước và các hình thức thực vật quang hợp. 

Chu kỳ oxy và sự cân bằng oxy có thể bị ảnh hưởng bởi nhu cầu oxy sinh hóa của ao (B.O.D). Qúa trình phân hủy xác các loại động thực vật có thể tiêu tốn 1 lượng lớn oxy. Rất quan trọng để nhận thức được rằng mức độ oxy hòa tan và chu kỳ sản sinh oxy có thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của môi trường xung quanh: 1 ngày nhiều mây ít nắng sẽ làm giảm quá trình quan hợp nhằm tạo ra oxy và oxy hòa tan. Tương tự, sự tăng cao nhiệt độ bất thường cũng sẽ làm giảm khả năng hòa tan của oxy trong nước từ đó làm thấp mức độ oxy hòa tan. Khi ao đạt đến trạng thái cân bằng, mức độ oxy hòa tan trong ao sẽ không thay đổi thất thường. 

Oxy là 1 thông số môi trường ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển và sinh sản nhờ vào tác động trực tiếp của nó đến lượng tiêu thụ thức ăn, sự trao đổi chất của vật nuôi và tác động gián tiếp của nó đến điều kiện môi trường. Oxy ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan và thành phần dinh dưỡng. Mức oxy hòa tan thấp có thể dẫn đến thay đổi trong trạng thái oxy hóa của 1 số chất từ oxy hóa sang 1 trạng thái đơn giản hơn. Thiếu oxy hòa tan có thể gây hại trực tiếp đến hệ sinh vật hoặc gây ra sự tăng lên đáng kể các chất độc trong quá trình trao đổi chất. Vì thế, việc duy trì 1 cách liên tục hàm lượng oxy hòa tan ở mức trên 3.5 ppm là cực kỳ quan trọng.   

Trong không khí, oxy chiếm hơn 21%. Không khí đóng vai trò là 1 hồ chứa khổng lồ cho sự tập trung của oxy, khi ở trong môi trường nước, sự tập trung bị hạn chế bởi tính hòa tan của nó. Tính hòa tan của oxy như sau:

• Giảm khi nhiệt độ tăng

• Giảm theo cấp số nhân và gia tăng về độ mặn

• Giảm với áp suất khí quyển thấp và độ ẩm cao

• Tăng theo chiều sâu

Chiến lược để duy trì mức độ oxy hòa tan (DO) ở mức tối ưu đó chính là tận dụng các yếu tố quyết định đến sự tăng và giảm nồng độ DO. Sự quang hợp đóng vai trò chính trong việc sản xuất oxy, và sự hô hấp của các sinh vật sống trong ao chính là nguyên nhân chủ yếu trong việc tiêu thụ oxy. Nồng độ oxy trong ao cho thấy 1 đặc trưng của ao vào ban ngày, với đỉnh điểm của sự quang hợp xảy ra vào buổi trưa cho tới chiều và thấp nhất là vào lúc bình minh do cây cối bận hô hấp vào ban đêm và thải ra CO2. Mức độ biến động của DO rất nhỏ và gần mức độ DO bão hòa khi mật độ sinh vật phù du trong ao thấp và tăng khi mật độ sinh vật phù du tăng cao. Nên sục khí bổ sung vào ban đêm cho ao khi mức DO xuống thấp hơn 4.0 ppm.

Sự quang hợp của các sinh vật phù du đóng vai trò rất quan trọng trong việc góp phần tăng lượng DO trong ngày và khuếch tán giúp làm tăng lượng DO khi DO trong ao dưới mức bão hòa vào ban đêm. Sự khuếch tán vào ban đêm là cực kỳ thuận lợi với sự hỗ trợ của các thiết bị sục khí. Các thiết bị này tiếp xúc với mặt nước nhiều nhằm cân bằng với lượng oxy trong không khí. Thông qua quá trình khuếch tán ngược, thiết bị sục khí ban ngày sẽ loại bỏ DO có mức hòa tan cao. Kết quả thu được đó chính là mức biến động DO vào ban ngày thấp tương tự như có sự hoạt động của sinh vật phù du. Đó chính là những điều kiện thuận lợi cho việc nuôi thâm canh tôm và tôm sú.

Sự quang hợp sản xuất oxy cũng có thể bị hạn chế khi sinh vật phù du chết hàng loạt. Hiện tượng này thường xuất hiện khi có giông bão. Khi đó, làm sạch xác sinh vật phù du phân hủy, cung cấp thiết bị sục khí bổ sung và sục khí thêm nếu cần thiết để duy trì DO ở mức tối ưu.

Khi mật độ sinh vật phù du trong nước tăng cao, nó sẽ làm hạn chế sự xuyên thấu của ánh sáng mặt trời xuống ao, từ đó làm giảm hiệu quả của quá trình quang hợp sản xuất oxy của thực vật dưới đáy ao. Nguyên nhân của việc này chính là do hàm lượng chất dinh dưỡng trong ao cao, lượng chất thải từ thức ăn và phân đọng lại dưới đáy ao. Điều này gây ra sự gia tăng số lượng vi khuẩn và các hoạt động trao đổi chất trong trầm tích đáy ở mức cao hơn mật độ chung của các vị trí khác trong ao. Do đó, lượng DO tiêu thụ sẽ cao hơn nhiều ở đáy ao. Sự khó khăn để chiếu sáng tới đáy ao và gia tăng tiêu thụ DO ở đáy có thể gây ảnh hưởng tới các phần khác của ao do suy giảm DO. Nếu mức DO giảm thấp hơn tiêu chuẩn, tác hại xấu lên tôm có thể xảy ra. Sự hạn chế ánh sáng mặt trời còn ảnh hưởng đến nhiệt độ của các lớp nước giữa bề mặt và đáy ao. Nhiệt độ phân tầng thường xảy ra vào buổi chiều. Khi trông coi ao cần chú ý sự khác biệt nhiệt độ lớn hơn 1 ° C.

Có vẻ như sự xuất hiện của bệnh chuột rút (cong cứng) ở tôm càng xanh và tôm, dẫn tới chết tôm có liên quan tới việc thay đổi nhiệt độ đột ngột. Cần tăng cường lưu thông nước trong ao nhằm loại bỏ hoặc giảm thiểu sự phân tầng bằng máy khuấy.

Máy quạt nước thông khí được phát hiện có khả năng nâng cao mức oxy hòa tan từ 0.05 đến 4.9 mg/l trong vòng 4 giờ đối với diện tích 0.5 ha ao. Ngoài ra cũng có gợi ý rằng chúng ta cũng có thể cải thiện nồng độ oxy hòa tan trong ao nuôi trồng thủy sản 1 cách nhanh chóng nhờ kết hợp tác dụng của quạt nước thông khí và thay nước trong ao thường xuyên.

Độ pH (thước đo độ chua hoặc kiềm)

Độ pH hoặc nồng độ của các ion hydro (H +) có trong nước ao là thước đo độ axit hoặc kiềm. Thang đo độ pH có mức từ 0 – 14 với 0 là chỉ tình trạng nhiễm acid cao nhất và 14 là nhiễm kiềm cao nhất. pH bằng 7 là mức trung hòa, mức thông thường trong nuôi trồng thủy sản là 7 – 9 (tối ưu là 7.5 tới 8.5). Nước với mức độ kiềm cao (pH > 9) là cực kỳ nguy hiểm tương tự như khi chất độc ammoniac tăng cao. Nhiệt độ càng cao, tôm càng nhạy cảm hơn với sự thay đổi độ pH.

Đây là một chỉ số hóa học quan trọng cần được lưu ý vì nó ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất và các quá trình sinh lý khác của các sinh vật trong ao. Một phạm vi nhất định của độ pH (pH 6.8 – 8.7) cần được duy trì để đạt được sự phát triển và sản xuất mong muốn. Trong bán thâm canh, phạm vi tối ưu nằm trong khoảng pH bằng 7.4 – 8.5. pH bằng 7 là mức trung tính, nước sẽ có tính acid nếu pH thấp hơn 7 và trên 7. Độ pH trong nước ao thay đổi chủ yếu do ảnh hưởng của khí carbon dioxide và các ion trong trạng thái cân bằng với nó. Có thể thay đổi độ pH bằng cách: a) Axit hữu cơ, được sản xuất bởi các vi khuẩn kỵ khí (" formers axit") từ protein , carbohydrate và chất béo từ thức ăn dư thừa; b) Axit vô cơ với pH bằng 7 như axit sulfuric (đất axit sulfate), có thể được rửa sạch từ đê điều trong mùa mưa và c) Sử dụng vôi

Cũng như oxy hòa tan, một xu hướng biến đổi vào ban ngày do liên quan đến mật độ và sự quang hợp cũng xảy ra với độ pH. Điều này là do khí carbon dioxide cần thiết cho sự quang hợp được tích lũy thông qua hô hấp của cây vào ban đêm. Nó đạt đỉnh trước bình minh và ở mức tối thiểu khi có sự quang hợp với cường độ cao. Tất cả sinh vật hô hấp và sản sinh CO2 một cách liên tục. Tỷ lệ sản xuất CO2 phụ thuộc vào mật độ sinh vật. Tỷ lệ tiêu thụ CO2 phụ thuộc vào mật độ các sinh vật phù du. CO2 có tính axit và nó làm độ pH trong nước giảm xuống. Vào lúc độ pH xuống thấp, CO2 sẽ trở thành hình thức chi phối của cacbon và số lượng bicarbonate và cacbonat sẽ giảm. Sự tiêu thụ CO2 trong quá trình quang hợp khiến độ pH đạt mức cao nhất vào buổi chiều và sự tích tụ khí CO2 khi trời tối khiến độ pH giảm xuống mức thấp nhất trước bình minh.

Độ pH cần được theo dõi khi ở mức độ thấp lúc bình minh và ở mức cao vào buổi chiều. Mức độ biến động ngày đêm này phụ thuộc vào mật độ của các sinh vật sản xuất và tiêu thụ CO2 và khả năng đệm của nước ao (dung lượng bộ đệm lớn hơn khi độ kiềm cao hơn). Tức là độ biến động của pH là không lớn trong môi trường ao có tính kiềm cao. Độ kiềm trên 20 ppm CaCO3 thích hợp trong ao nuôi tôm sú/tôm thẻ. Sự can thiệp như xả nước trong ao để giảm độ pH được khuyến khích khi mức biến động pH lớn giữa ngày và đêm.

Tuy nhiên, chúng ta phải nhận thấy rằng sự biến động mạnh mẽ của pH sẽ gây ra căng thẳng cho sinh vật trong ao. Thông thường, cần duy trì sự biến động hàng ngày trong phạm vi 0,4. Kiểm soát độ pH là điều cần thiết để giảm thiểu độc tính ammonia và H2S.

Amoniac 

Amoniac là khí quan trọng thứ hai trong nuôi cá; ý nghĩa của nó đối với sản xuất cá chất lượng tốt là nổi bật. Nồng độ amoniac cao có thể phát sinh từ cho ăn quá mức, giàu protein, thức ăn dư thừa phân hủy và giải phóng khí amoniac độc hại, trong đó kết hợp với cá trong ao hồ, ammonia thải ra có thể tích lũy đến mức nguy hiểm cao trong điều kiện nhất định. May mắn thay, nồng độ amoniac được một phần 'kiềm chế' hoặc 'giảm tải’ bằng cách chuyển đổi nitrat không độc hại (số 3 -) ion bởi vi khuẩn nitrat hoá. Ngoài ra, amoniac được chuyển đổi từ amoniac độc hại (NH3) thành ion amoni không độc (NH4 +) ở độ pH dưới 8,0.

Độ cứng

Nhiều chất vô cơ (khoáng chất) được hòa tan trong nước. Trong số này, lượng kim loại canxi và kim loại magiê, cùng với ion cacbonat (CO3 -2) là cơ sở cho việc đo độ 'cứng' trong nước. Độ cứng tối ưu cho nuôi trồng thủy sản trong phạm vi từ 40 đến 400 ppm. ‘Nước cứng’ có khả năng giảm ảnh hưởng của kim loại nặng như đồng, kẽm là nói chung là các chất gây độc cho cá. Độ cứng là một yếu tố quan trọng trong việc duy trì trạng thái cân bằng tốt trong ao hồ.

Độ đục

Độ đục của nước liên quan đến số lượng của vật chất nằm lơ lửng trong nước, trong đó độ đục gây trở ngại cho sự thâm nhập ánh sáng trong cột nước. Trong ao nuôi tôm, độ đục của nước có thể là kết quả của các sinh vật phù du hoặc từ hạt đất sét. Độ đục giới hạn trong việc ánh sáng xâm nhập, do đó gây ra hạn chế quang hợp ở lớp dưới cùng. Độ đục trong ao hồ cao có thể gây ra nhiệt độ và oxy hòa tan phân tầng trong ao nuôi tôm. 

Sinh vật phù du được mong muốn khi mật độ không quá nhiều, nhưng các hạt đất sét nằm lơ lửng trong ao hồ thì không được mong đợi. Nó có thể gây ra tắc nghẽn mang tôm hoặc gây chấn thương trực tiếp đến các mô của tôm. Sự xói mòn hoặc chính là nước có thể là nguồn gốc của các hạt đất sét nhỏ (1-100 nm) và gây ra độ đục không mong muốn. Các hạt đẩy nhau do điện tích âm gây ra, điều này có thể được trung hòa bằng điện dẫn đến sự ổn định các hạt. Theo như báo cáo, phèn và sulfat sắt có hiệu quả hơn vôi và thạch cao trong việc loại bỏ độ đục bằng đất sét. Cả hai chất phèn và thạch cao có phản ứng axit và có thể làm giảm độ pH và độ kiềm tổng số, vì vậy việc áp dụng đồng thời với vôi được khuyến khích để duy trì phạm vi phù hợp của độ pH. Tỷ lệ điều trị phụ thuộc vào loại đất.

Tiềm năng của Oxy hóa khử (Giảm oxy hóa Eh) 

Tiềm năng của oxi hóa khử là một chỉ số báo hiệu trạng thái của quá trình oxy hóa. Nó tương quan với các chất hóa học, chẳng hạn như Oxy (O2), cabonic (CO2) và khoáng sản nằm trong lớp ưu khí, trong khi H2S, CO2, NH3, H2SO4 và những khí khác nằm trong lớp khí kỵ. Các vi sinh vật có liên quan đến tình trạng của quá trình giảm oxy hóa. Với mức độ giảm oxy hóa (Eh), nó là dấu hiệu của một trong những thông số cho thấy khả năng hỗ trợ của nước và đất trong nuôi tôm. 

Ở nuôi trồng bán thâm canh, vi khuẩn quang hợp (PSB) đóng một vai trò quan trọng thông qua sự hấp thụ và chuyển đổi các chất hữu cơ thành các khoáng chất và chất dinh dưỡng như là một sản phẩm thứ cấp, so với sản xuất cơ bản của mật độ tảo trong ao hồ. PSB tồn tại được là do mức độ oxy thấp và cường độ ánh sang cao và có thể cải thiện đáng kể môi trường nuôi trồng. 

Quản lý chất lượng nước 

Các thông số chất lượng nước cần được theo dõi để phục vụ trong hướng dẫn cách quản lý ao hồ, như vậy có thể tránh được các điều kiện gây ra ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của tôm. Nếu xảy ra trường hợp xấu, các thông số này có thể giúp đỡ trong việc chẩn đoán, nhờ đó chúng ta có thể đưa ra biện pháp khắc phục. Từng thông số riêng lẻ thường không chẩn đoán được gì, nhưng nhiều thông số gộp lại sẽ là các chỉ số thể hiện các quá trình đang xảy ra trong ao hồ.

Mật độ của thực vật phù du và vi sinh vật là yếu tố quan trọng trong việc quyết định về mức độ oxy và các chất chuyển hóa trong ao. Sự biến động trong nồng độ oxy hòa tan (including its vertical profile), độ pH và carbon dioxide (CO2) cho biết mật độ của thực vật phù du và vi sinh vật. Vì carbon dioxide (CO2) là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự biến động đến độ pH, nên viêc theo dõi biến động độ pH nên được xem xét thỏa đáng; Ngoài ra, carbon dioxide (CO2) khó có thể để đo lường chính xác.

Đo các số liệu hàng ngày nên được tiến hành vào đầu giờ các buổi, tức là buổi sáng từ 5 đền 6 giờ sáng và buồi chiều từ 2 đến 3 giờ chiều. Các thông số này tương ứng với chu kỳ trước khi bắt đầu quá trình quang hợp và đỉnh cao của quá trình quang hợp. Vì vậy, thông số tối đa và thông số tối thiểu xảy ra trong thời gian này. Các thông số khác không có mô hình rõ ràng, do đó có thể được theo dõi chỉ một lần một ngày, nên đo các số liệu này mỗi ngày tại một thời điểm chung. Dữ liệu thức ăn và tăng trưởng cần phải được trình bày bên cạnh với các thông số chất lượng nước. Bởi vì tảo nở hoa là hậu quả của các chất dinh dưỡng từ thức ăn và thức ăn dư thừa có thể gây ra sự suy thoái nhanh chóng của chất lượng nước. 

Cẩn trọng theo dõi và thu thập dữ liệu sẽ vẫn vô dụng trừ khi các số liệu này ảnh hưởng đến các quyết định liên quan đến quản lý nước. Việc này quan trọng hơn khi quyết định tăng chi phí để thực hiện chương trình quản lý khác nhau (sục khí, thay nước, đầu vào). 

Hầu hết các vấn đề chất lượng nước có thể được giải quyết với việc thay nước thích hợp. Vì vậy, nếu một lượng lớn nước thích hợp cho nuôi trồng thủy sản đã có sẵn, giám sát sẽ không được đánh giá đúng và năng suất có thể không đạt được như mục tiêu đã đề ra. Nếu vấn đề nước bị hạn chế, thì khi người nuôi thâm canh nhiều hơn, các nguy cơ phải gặp sẽ tăng lên như chất lượng nước và các vấn đề bệnh tật. 

Thay Nước 

Khi mật độ nuôi thả tăng lên, vấn đề quan trọng hàng đầu là có một nguồn cung cấp nước đáng tin cậy và duy trì chất lượng nước tốt. Cho đến nay, ngoài sục khí hoặc sử dụng các biện pháp tăng cường chất lượng nước như làm vệ sinh nước, sử dụng zeolit, v.v…, thì thay nước vẫn là phương pháp phổ biến rộng rãi cũng như mang hiệu quả cao nhất để duy trì chất lượng nước tốt. Nói chung, việc thay nước được sử dụng để điều chỉnh độ mặn như mong muốn, loại bỏ các chất chuyển hóa dư thừa, giữ tảo khỏe mạnh để sản xuất nguồn oxy dồi dào, và điều chỉnh nhiệt độ nước trong ao, hồ. Tần suất thay nước thay đổi theo thời gian sản xuất, mật độ nuôi thả và tổng sinh khối, mức năng suất tự nhiên, độ đục của nước, nguồn và lượng nước.

Nguyên tắc của việc thay nước là thay đổi nước theo cách mà chất lượng nước được thay đổi dần dần thay vì đột ngột. Trong các hệ thống bán thâm canh, việc thay nước thường xuyên và thậm chí là đôi lúc liên tục thay nước với tốc độ chảy nhỏ được sử dụng. Ngoài ra, bất ngờ thêm vào một lượng lớn nước trong các ao nhỏ có thể dẫn đến sự thay đổi môi trường đột ngột mà có thể gây ra căng thẳng cho môi trường nuôi trồng và sinh vật nuôi. Vì vậy, thay thế một lượng nước lớn không được khuyến khích trừ khi có hiện tượng sinh vật phù du đột ngột chết hàng loạt, lượng oxy thấp ở mức báo động, hoặc sau khi sử dụng hóa chất. Việc thay nước liên tục cần sử máy quạt nước kèm theo để nước trong ao hoàn toàn hòa lẫn. Nếu không, nó sẽ gây ra sự khác biệt lớn về chất lượng nước trong ao và sự phân phối không đồng đều đến môi trường nuôi trồng dưới đáy ao.

Hạ thấp mực nước và thêm lượng nước mới vào hồ không được khuyến khích, đặc biệt là vào ban ngày trong mùa hè. Tăng nhiệt độ nước trong khi hạ mực nước, có thể làm giảm khả năng giữ oxy trong nước và đẩy nhanh sự thoái hóa dưới đáy ao, dẫn đến tình trạng thiếu ôxy. Tốt hơn là chúng ta nên thêm nước mới vào ao hồ theo tỷ lể thay đổi đã được xác định trước, và sử dụng máy quạt nước để đồng nhất nước trong ao và sau đó xả nước.

Cần xem xét việc thoát nước ở cả bên dưới và bên trên bề mặt ao hồ. Chất lượng nước ở lớp đáy ao hồ thường xấu hơn tầng nước gần bề mặt. Nước ở bề mặt nên được thải ra khi có cặn bã, tôm hoặc phân tôm và sinh vật phù du chết nổi. Trong và sau khi có mưa lớn, làm giảm mật độ nước ngọt ở lớp bề mặt bằng việc thoát nước ra để tránh sự thay đổi độ mặn trong hồ. 

Việc giảm độ mặn nhiều hơn 5 ppt, tại những thời điểm như vậy, việc thay nước trong ao hồ không được khuyến khích. Sự thay đổi mạnh về độ mặn có thể làm thay đổi hệ động vật thực vật phù du, mật độ, và dẫn đến sự mất ổn định của hệ sinh thái.

Việc thay nước là phương pháp đầu tiên để cải thiện quản lý ao nuôi, trừ những trường hợp sau: 

• Nước chất lượng tốt không có sẵn. 

• Nên tránh việc thay đổi mạnh đến môi trường ao nuôi.

• Môi trường nuôi trồng và sinh vật nuôi đã bị suy yếu nhiều vì sự suy giảm dinh dưỡng và bị nhiễm bệnh  

• Ao nuôi đang được được điều trị bằng hóa chất và thuốc thủy sản 

Trong khi thay nước, một vài thông số cần lưu ý như độ pH, độ mặn, nhiệt độ, độ đục và các thông số khác liên quan đến việc xác định môi trường ao nuôi tốt.

Trong tháng đầu tiên nuôi trồng, canh tác nước là quan trọng nhất; do đó chỉ cần thực hiện việc đưa nước thay vào ao hồ ở mức độ thấp, đủ để cho nước bay hơi và thẩm thấu thay cho  việc thay nước ồ ạt. Vì môi trường nuôi trồng xuất phát từ mức độ ô nhiễm khác nhau và mục đích của việc thay nước là để giảm ô nhiễm bởi ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến tôm / sự phát triển của tôm. Về cơ bản, mật độ nước thay được xác định bằng cách duy trì phạm vi tối ưu các thông số đã nói ở trên và đặc biệt là về số lượng sinh khối.

Chất lượng nước đạt yêu cầu được thực hiện bằng cách sử dụng kỹ thuật quản lý ao nuôi như sau: kiểm soát việc thay nước. Việc thay nước được thực hiện hàng ngày, như thói quen, hoặc việc thay nước nhiều hơn thường lệ được khuyến khích thực hiện để ngăn chặn sự khởi đầu của một vấn đề hoặc ngăn chặn khủng hoảng trong quản lý ao nuôi.

• Kết hợp việc thay nước và đảm bảo môi trường màu mỡ để duy trì quần thể tảo trong ao hồ.

• Tránh việc cho ăn quá nhiều thông qua quản lý khay ăn một cách thích hợp. 

• Sục khí. 

• Liên tục, hoặc định kỳ loại bỏ các chất hữu cơ tích lũy từ dưới đáy ao 

• Duy trì mật độ vi khuẩn cao, ví dụ vi khuẩn có ích kết hợp với lưu thông nước và sục khí. 

Một mình việc thay nước không chứng thực được nồng độ oxy hòa tan trừ khi có sự khác biệt đáng kể giữa nồng độ oxy hòa tan trong lượng nước đưa vào và lượng nước đã có trong ao nuôi. Trong các trang trại thực hành phương pháp thay nước từng bước, lợi ích của việc thay nước đưa nước vào ao nuôi theo lịch trình được tối đa hóa. Một phương pháp hiệu quả để đạt được chất lượng nước mong muốn trong môi trường nuôi trồng là giảm định kỳ mực nước trong ao từ  25-50 cm, tiếp theo là đồng thời thay nước từ 12-24 giờ ở độ độ cao cột nước đã giảm. Vì lượng nước trong ao được giảm nên môt lương lớn nước thay được thực hiện trong một thời gian ngắn hơn. Đây là khuyến cáo để đạt được những điều sau đây:

- Tạm thời cải thiện nồng độ oxy hòa tan bằng cách cắt bỏ các quần thể tảo nằm dưới “độ sâu cân bằng giữa quang hợp và hô hấp” của ao, đó là độ sâu mà tại đó sản xuất oxy và hô hấp của thực vật phù du là bằng nhau. Các thực vật phù du nằm dưới “độ sâu cân bằng giữa quang hợp và hô hấp” là nguồn tiêu thụ oxy. “Độ sâu cân bằng giữa quang hợp và hô hấp” là khoảng chiều sâu tương ứng với hai lần độ sâu đĩa secchi. Ngăn chặn sự gia tăng của các loài tảo không mong muốn. Việc thay nước có thể làm giảm mật độ của các loài không mong muốn. Nếu việc bón phân và tiêm phòng được thực hiện đồng thời với việc trao đổi nước, có thể đạt được môi trường cho các loài thích hợp. Việc giảm khối lượng ao làm tăng ảnh hưởng của phân bón.

- Yêu cầu thay nước thường xuyên được xác định bởi tôm /sinh khối, tỷ lệ cho ăn, thực vật phù du, mật độ vi sinh vật và sự hiện diện hay vắng mặt của thiết bị sục khí và hệ thống xử lý cặn. Thay nước hàng ngày có tương quan với sinh khối tôm / tôm, điều chỉnh phù hợp với lượng oxy hòa tan và đọc đĩa secchi.

- Đánh dấu biểu đồ vào buổi sang, và buổi chiều đo nồng độ oxy hòa tan và đọc đĩa secchi tạo điều kiện phát hiện sớm các xu hướng, nhờ đó sẽ đưa ra các điều chỉnh thích ho75np trong chương trình thay nước. Ban đêm, lượng oxy hòa tan có thể được dự đoán bằng cách đọc đồ thị oxy hòa tan vào hoàng hôn và trong đêm, và suy kết quả cho bình minh.

Mặc dù có thể duy trì một sinh khối tôm lớn với tỷ lệ thay nước thấp, chi phí bơm thường ít hơn 10% tổng chi phí sản xuất, và trừ khi nguồn nước bị hạn chế, thì điều này không được khuyến khích để giảm việc thay nước trong hệ thống bán thâm canh chỉ đơn giản là để giảm thiểu chi phí. Việc thay đổi nước nhiều làm giảm nguy cơ chất lượng nước các vấn đề liên quan đến bệnh. Đây cũng là một trong số ít các công cụ quản lý có sẵn để bảo tồn sự sống còn trong bệnh động vật mà không dựa vào việc sử dụng hóa chất.

Aeration – Sục khí:

Quạt nước thường được sử dụng trong thâm canh nuôi tôm và là một trong những hạng mục yêu cầu vốn lớn trong nông nghiệp. Các thiết bị sục khí bằng quạt nước được sử dụng để làm tăng bề mặt tiếp xúc của nước với không khí do đó làm tăng diện tích hấp thụ oxy vào nước và để tạo ra sự lưu thông nước trong ao. Thiết bị này có những ưu điểm sau:

• Nó làm tăng mức độ oxy hòa tan trong nước và ngăn chặn sự suy giảm oxy vào ban đêm.

• Nó làm tăng tốc độ khuếch tán vào nước của oxy và đồng thời thúc đẩy giải phóng khí carbon dioxide (CO2). Carbon dioxide rất quan trọng đối với sự phát triển của tảo và góp phần duy trì 1 màu nước phù hợp.

• Nó tạo điều kiện làm bốc hơi các chất khí không mong muốn như N2, NH3, CH4 và H2S.

• Giúp ổn định chỉ số PH hằng ngày

• Nó làm tăng tốc độ phân hủy các khoáng chất hữu cơ trong nước và đất và giúp bổ sung các chất dinh dưỡng có trong phân bón.

• Nó làm giảm sự phân tầng độ pH, DO, độ mặn và nhiệt độ trong nước.

• Nó giúp trong quá trình lưu thông nước trong ao và duy trì các điều kiện lý tưởng đều khắp ao.

• Nó làm tăng độ đục khi cần thiết.

Khi nước trong ao chuyển động theo hình tròn, đáy ao được làm sạch, các chất thải sẽ được tích tụ trong trung tâm và ở các góc. Phương pháp này giúp cho đáy ao được giữ sạch sẽ.

Trong quá trình sử dụng hóa chất hoặc các biện pháp y khoa hoặc rải hóa chất/thuốc trong ao, cần lưu ý trao đổi nước 1 cách phù hợp để phòng tránh tất cả tác dụng phụ không mong muốn. Sử dụng quạt nước đem đến lợi thế là đẩy nhanh tốc độ bay hơi do đó làm tăng độ mặn trong ao. Đây là một lợi thế trong điều kiện độ mặn thấp.

Không có quy tắc chuẩn mực nào xác định về số lượng quạt nước được sử dụng trong một ao bởi vì rất khó để xác định mối quan hệ giữa sinh khối trong ao và sự tương tác của các thông số nước khác nhau.

Việc bố trí quạt nước trong ao được thực hiện để tối đa hóa hiệu quả lưu thông nước và giảm thiểu các khu vực góc chết nơi nước không được lưu thông. Việc bố trí quạt nước phải đảm bảo chuyển động ngược kim đồng hồ của nước trong ao (nếu ở Bắc bán cầu) và sự di chuyển của nước trong ao theo chiều kim đồng hồ (ở Nam bán cầu). Sắp xếp như vậy chính là nhằm làm tăng hiệu quả của việc tháo nước. Tác dụng của việc thay nước và loại bỏ chất thải sẽ được cải thiện do nguồn nước ở Bắc bán cầu có xoáy ngược chiều kim đồng trong khi ở Nam bán cầu theo chiều kim đồng hồ.

Máy sục khí thường được sắp xếp song song dọc theo bờ đê và cách đê khoảng 5 đến 10 m phụ thuộc vào kích thước ao. Mỗi cánh quạt thường được bố trí cách nhau 30 m và 50 m để đạt hiệu quả tối ưu. Cần tránh việc di dời quạt nước trong cùng 1 mùa vụ.

Loại bỏ các chất hữu cơ chuyển hóa hòa tan 

Một trong những yếu tố đặc biệt quan trọng là sự gia tăng chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan trong nước. Nó có thể tăng khí amoniac và vi sinh vật. 

Điều này giải thích lý do tại sao chất lượng nước suy giảm một cách nhanh chóng có thể gây ra tỷ lệ tử vong cao. Để ngăn chặn sự tích tụ các chất hữu cơ hòa tan, thường xuyên thay nước là cần thiết – có thể thay một phần cho đến thay hoàn toàn nước trong ao hồ; , sự ô nhiễm có thể được giảm thiểu bằng cách loại bỏ các hóa chất gây ô nhiễm bằng cách hấp phụ sử dụng than hoạt tính. 

Cách tốt nhất để tạo điều kiện cho việc loại bỏ các chất thải trao đổi chất trong ao bằng cách xả nước từ phía dưới. Thường xuyên duy trì nồng độ oxy hòa tan (DO) cao trong ao qua thong qua việc sục khí bổ sung và thay nước, tăng cường quá trình nitrat hóa. Nitrat hóa là một cơ chế quan trọng để loại bỏ amoniac trong ao. Thiết bị quạt nước thường hoạt động khi trời tối (7 giờ tối đến 7 giờ sáng) khi thiếu ôxy có thể xảy ra và vào buổi trưa (12 giờ trưa đến 2 giờ chiều) khi nhiệt độ và phân tầng oxy có thể diễn ra mạnh mẽ.

Quản lý thực vật phù du 

Thực vật phù du đóng một vai trò quan trọng trong việc ổn định hệ sinh thái của toàn bộ ao và trong việc giảm thiểu những biến động của chất lượng nước. Quần thể thực vật phù du thích hợp làm phong phú thêm hệ thống oxy thông qua quang hợp dưới ánh sáng ban ngày và làm giảm mức độ khí CO2, NH3, NO2 và H2S. Phát triển quần thể thực vật phù du lành mạnh có thể làm giảm các chất độc hại vì thực vật phù du có thể tiêu thụ NH4 và kết hợp với kim loại nặng. Nó có thể ngăn chặn sự phát triển của tảo sợi bởi vì thực vật phù du có thể chặn ánh sáng từ phía dưới. Sự phát triển quần thể thực vật phù du khỏe mạnh cũng cung cấp độ đục phù hợp sau đó ổn định tôm, giảm hiện tượng ăn thịt đồng loại ở tôm. Nó làm giảm tổn thất nhiệt độ vào mùa đông và ổn định nhiệt độ nước.

Xử lý đáy ao 

Đối với các trang trại áp dụng công nghệ tiên tiến, điều cần thiết là đáy ao phải được hoàn toàn khô và thông khí để loại bỏ các khí độc hại. 

Nhiều ao nuôi ở các vùng trũng thấp không thể hoàn toàn thoát nước và khô. Để khắc phục điều này, chủ nuôi cần áp dụng khử chất thải cho ao. Các “biện pháp tiêu hóa” là các vi khuẩn vô hại (chế phẩm sinh học) và các enzyme có thể tiêu thụ chất hữu cơ ở đáy ao. 

Sau khi áp dụng các ‘biện pháp tiêu hóa’ chủ nuôi áp dụng khử trùng: hoặc hữu cơ bạc hoặc i-ốt. Ngày nay, đồng sunfat không được sử dụng như một chất khử trùng vì nó không phải là phân hủy sinh học và tích tụ trong ao đến mức độ tối đa thì gây độc cho thủy sinh. Bạc hữu cơ rất hiệu quả chống lại vi khuẩn và vi rút và độc tính của bạc hữu cơ đến đời sống thủy sinh là rất thấp. Bạc hữu cơ được áp dụng ở mức 18 lít (4 gallon) mỗi hecta sau khi giảm độ sâu của nước đến 12 inch. Bảy ngày sau khi ứng dụng, chất khử trùng sẽ tự phân hủy, do đó, không cần phải xả ao hồ. Bạc hữu cơ cũng ngăn ngừa sự phát triển của tảo mọc trên vỏ. 

I-ốt hữu cơ, có thể chữa bệnh hoặc các bệnh trên vỏ tôm, diệt vi khuẩn khi tiếp xúc và có độc tính thấp. Ảnh hưởng của nó có thể được nhận thấy trong vòng 24 giờ và đáy ao có thể được khử trùng mà không cần phải xả ao. Liều đề nghị là 5 ppm đến 10 ppm. I-ốt hữu cơ có tác dụng kéo dài 2-3 ngày so với khoảng bảy ngày trong trường hợp của bạc hữu cơ.

Ni-tơ chuyển hóa

Phần lớn các chất hữu cơ có nguồn gốc từ thức ăn nặng và phân tích tụ trong ao nuôi trồng thủy sản. Trải qua những quá trình phản ứng oxy hóa khử dẫn đến sự phân hủy, chủ yếu thông qua hoạt động của vi khuẩn. Các hình thức khác nhau của nitơ vô cơ như ammoniac, nitrite (NO2) và nitrate (NO3) được sinh ra trong quá trình phân hủy. 

Duy trì chất lượng nước và ngăn ngừa bệnh tật 

Điều kiện môi trường thay đổi đáng kể vào những thời điểm khác nhau trong năm và các vi khuẩn và nấm mốc, tải trọng của nước biển cũng thay đổi khác nhau. Trong những tháng khô hạn; sự pha loãng của các chất ô nhiễm hữu cơ và độc hại từ chất thải của con người và công nghiệp bị giảm. Trong thời gian này sự vắng mặt của những cơn mưa cũng làm giảm trao đổi nước giữa nước biển sạch và nước biển ven bờ bị ô nhiễm. Kết quả là sự gia tăng của virus, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, nấm và các chất gây ô nhiễm độc hại trong nước. Đây là một phần khó trong những tháng mùa hè nóng bởi thực vật phù du và động vật phù du nở hoa, và nó dẫn đến đồng hóa một số các vi khuẩn và các chất độc hại. Trong điều kiện như vậy, vật nuôi trở nên dễ bị nhiễm trùng. Vật nuôi sẽ trải qua các vấn đề nổi bật sau:

Tình trạng quá tải trong điều kiện nuôi nhốt.

Biến động nhiệt độ của nước, đặc biệt là trong quá trình thay nước (sự thay đổi nhiệt độ dù chỉ là 10C có thể gây ra biến đổi đáng kể). 

• Suy giảm mức độ oxy hòa tan tạm thời do mất điện. 

• Tăng cường khí carbon dioxide (CO2) tự do, khử ion hóa amoniac và các chất hữu cơ do phân hủy thức ăn dư thừa và các động vật chết. 

• Sử dụng sức người trong quá trình thay nước. 

• Dinh dưỡng kém - cá và tôm cho ăn không đúng cách.

• Mật độ các chất gây ô nhiễm độc hại trong nước biển cao có thể chứa kim loại nặng như đồng, kẽm, chì, niken, thuỷ ngân và các hóa chất như các hợp chất biphenyl poly-clo, các hydrocacbon như DDT và thuốc trừ sâu khác. 

Trong khi không biết cách thiết thực để loại bỏ các chất gây ô nhiễm. Các biện pháp hiệu quả phải được thực hiện để các nguyên nhân chính gây ra vấn đề ô nhiễm bị giới hạn, điều này giữ cho các động vật đủ mạnh để chống nhiễm trùng. Động vật khỏe mạnh, không dễ dàng bị bệnh. Trường hợp lọc nước là không thể, xử lý nước được khuyến khích thự hiện để giảm vi khuẩn và nấm trong nước.

Tự ô nhiễm như là một yếu tố có thể 

Khi sự tích tụ của các chất dinh dưỡng trong ao cao, tự ô nhiễm môi trường nuôi trồng làm giảm sản xuất, thường kết quả dẫn đến là sự bùng phát dịch bệnh. Mặc dù trong một số trường hợp, thiệt hại sản xuất có thể được bắt nguồn trực tiếp từ bùng phát dịch bệnh, thường thì rất khó để tách ảnh hưởng của dịch bệnh và chất lượng nước kém. Bệnh dịch xảy ra khi (1) một mầm bệnh gây hại chưa từng tiếp xúc với sinh vật, hoặc (2) điều kiện nuôi trồng kém làm suy yếu sức đề kháng với tác nhân gây bệnh thường có sẵn trong môi nuôi trồng. Dịch bệnh mới truyền nhiễm sẽ rất khó khăn để ngăn chặn nhất là khi không có quy định nghiêm ngặt đối với vận chuyển vật nuôi giữa các vùng miền. Từ một quan điểm thực tế, chúng ta nên quan tâm nhiều hơn đến môi trường nuôi trồng thủy hải sản, trong đó đặc biệt chú ý đến chất lượng nước.

Một số trang trại đã từng trải qua thất bại trong sản xuất từ 15-18 triệu tấn ha-1 đến 4-6 Mt ha-1, nhưng đã có thể khôi phục lại sản xuất liên tục ở mức 10-12 triệu tấn ha-1 năm-1. Những người nông dân tập trung vào quản lý chất lượng nước, giới thiệu các biện pháp như mức độ xả ao cao (> 30% trong ngày-1) đào và cày xới đáy ao sau khi thu hoạch, thông khí khẩn cấp và việc sử dụng thuốc, hóa chất và các tác nhân sinh học để ngăn chặn bệnh dịch. Nông dân áp dụng các biện pháp theo kinh nghiệm.

Thông tin chi tiết về tầm quan trọng từ khía cạnh các thông số lý hóa và vi sinh vật trong ao nuôi trồng thủy sản.

#	Thông số	Mục đích	Thiết bị cần thiết	Hóa chất và đồ thủy tinh cần thiết
I. Thông số chất lượng nước
1	Nhiệt độ	Duy trì nhiệt độ tối ưu, biến động ở mức cao, dẫn đến ảnh hưởng nghiêm trọng trên toàn bộ ao và gây ra nhiệt độ cao trên tôm, bùng phát tảo vv (28-32 ° C)	Nhiệt kế thủy ngân / nhiệt kế kỹ thuật số	---
2	Độ mặn	Nhóm vật nuôi chịu mặn; khả năng chống chịu với độ mặn ở phạm vi rộng (10-25 ppt)	Dụng cụ đo độ nghiêng (dụng cụ đo khúc xạ)	Phương pháp chuẩn độ của Knewdson cho tiêu chuẩn đo độ mặn
3	Độ pH	Điều kiện cơ bản là thuận lợi nằm trong khoảng (7.4 – 8.5)	Dụng cũ kỹ thuật số đo độ pH / bút đo pH	Tiêu chuẩn hóa bằng phương pháp chuẩn độ
4	Độ trong	Duy trì mật độ sinh vật phù du tối ưu ở mức (30 - 40 cm)	Dụng cụ đĩa Sacchi	Ước tính năng suất sơ cấp theo phương pháp chai trắng đen bằng phương pháp C14
5	Oxy hòa tan	Là yêu cầu thiết yếu cho các hoạt động sinh lý và sinh hóa của sinh vật (> 3 mg / l)	Dụng cụ đo oxy hòa tan / phương pháp của Wrinklers	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh cần có ống nhỏ giọt, ống nghiệm, bình thí nghiệm, chai oxy hòa tan (chai thuốc thử), cốc thí nghiệm, vv
6	Nhu cầu oxy sinh học(Biological Oxygen Demand)	Yếu tố thiết yếu để ước tính của hàm lượng oxy cần thiết trong nước	Dụng cụ đo oxy hòa tan / phương pháp của Wrinklers	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh cần có ống nhỏ giọt, ống nghiệm, bình thí nghiệm, chai oxy hòa tan (chai thuốc thử), cốc thí nghiệm, vv
7	Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)	Là lượng oxy cần thiết trong quá trình oxy hóa hữu cơ / hóa học trong môi trường ao nuôi	Phương pháp oxy hóa	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh, cần có thiết bị phản xạ, đĩa hâm vv
8	Nitrat – N	Hàm lượng dinh dưỡng cao dẫn đến tảo sinh sôi nảy nở	Máy đo quang phổ đo / đo nhiệt lượng / bộ dụng cụ (YSI, Merck, LOBA)	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh
9	Nitrit – N	Đây là một thành phần độc hại	Máy đo quang phổ đo / đo nhiệt lượng / bộ dụng cụ (YSI, Merck, LOBA)	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh
10	Ammoniac –N	Đây là một thành phần độc hại	Máy đo quang phổ đo / đo nhiệt lượng / bộ dụng cụ	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh
11	Phosphate–P	Chất dinh dưỡng	Máy đo quang phổ đo / đo nhiệt lượng / bộ dụng cụ	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh
12	Khí hydro sunfua (H2S)	Độc hại và gây ra tình trạng thiếu ôxy	Máy đo quang phổ đo / đo nhiệt lượng / bộ dụng cụ	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh
13	Phân tích trầm tích  a. Trầm tích hữu cơ	Thể hiện các chất hữu cơ và cacbon hữu cơ được sản xuất ở đáy ao bằng các hoạt động nuôi tôm.	Phương pháp chuẩn độ	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh
	b. Thành phấn trầm tích	Thể hiện tỷ lệ của các thành phần trầm tích ví dụ, cát, bùn và đất sét	Phương pháp ống nghiệm	Hóa chất và dụng cụ thủy tinh
II. Sinh học
	A. Vi khuẩn
1	Tổng số của vi khuẩn tồn tại (TVC – Total Viable count of Bacteria)	Cho thấy tổng số các dạng vi khuẩn có trong môi trường ao nuôi	Buồng cấy, lò thí nghiệm, lồng ấp, nồi hấp, dĩa petri, ống nghiệm, bình thí nghiệm, ống kiểm tra đứng, ống hút vi thể, cốc thí nghiệm, máy đếm khuẩn kỹ thuật số.	Phương thức (Môi trường thạch TGY - tryptone Glucose Yeast )
2	Tổng số vi khuẩn Vibrio như tổ chức (TVLO - Total Vibrio like organizers)	Cho thấy tổng số các dạng vi khuẩn có trong môi trường ao nuôi	Buồng cấy, lò thí nghiệm, lồng ấp, nồi hấp, dĩa petri, ống nghiệm, bình thí nghiệm, ống kiểm tra đứng, ống hút vi thể, cốc thí nghiệm, máy đếm khuẩn kỹ thuật số.	Phương thức TCBS (Môi trường thạch Thiamine Citrate Bile Salts Sucrose)
3	Các vi khuẩn gây bệnh khác	Cho thấy tổng số các dạng vi khuẩn có trong môi trường ao nuôi	Nồng độ oxy hòa tan	Phương thức khuếch tán oxy khác nhau cho các loại vi khuẩn tương ứng khác nhau
	B. Vi rút
1	Phương pháp Dot Blot	Các bệnh do virus như WSV, MBV,vv…	Các dụng cụ	--
2	Phương pháp PCR	Các bệnh do virus như WSSV, MBV, vv…	Mồi, máy luân nhiệt, buồng cấy UV, đơn vị điện, hệ thống UPS, vv	--
3	Histopathology	Các bệnh do virus như WSSV, MBV, vv…	Máy vi phẫu, dụng cụ nhuộm & khử màu vi khuẩn, màu nhuộm	--
C.	Ký sinh trùng Ectocommensal		Như là Zoothamnium, Vorticella, nấm móc, vv…	Kính hiển vi đơn giản và kính hiển vi phức hợp với CCTV.

Chi tiết về các phương pháp phân tích và các thiết bị cần thiết cho các thông số hóa lý và các khía cạnh vi sinh của nước và trầm tích trong ao nuôi trồng thủy sản.

Tiêu chuẩn chất lượng nước cho nuôi trồng thủy sản

MỤC	GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN
Màu sắc, mùi khó chịu	Cá, tôm, hải sản có vỏ và tảo bẹ không nên có màu sắc kỳ lạ, mùi khó chịu.
Các chất trôi nổi	Váng dầu và bọt nổi không nên xuất hiện trên mặt nước
Chất vẩn đục (mg/l)	Phần tăng thêm do con người không được vượt quá 10, và các chất vẩn đục chìm xuống đáy nước không nên có hại cho cá, tôm và hải sản có vỏ
Độ pH	Nước ngọt: 6.5-8.5, nước mặn 7.4-8.5
Nồng độ oxy hòa tan	Trong 24 giờ liên tiếp, hơn 16 giờ nên cao hơn 5 mg/l, và thời gian khác không được thấp hơn 3 mg/l
Nhu cầu oxy sinh học(Biological Oxygen Demand – 5 days, 20°C)	Không được vượt quá 5 mg/l, chu kì lạnh không được vượt quá 3 mg/l
Tổng số vi khuẩn thuộc địa	Không nên lớn hơn 5000/l (và không được vượt quá 500 cá thể/l)

Water quality parameters for shrimp farming

Water parameter	Optimum level
Temperature	26-33 C
Salinity	10-25 ppt
Dissolved oxygen	>4.0 ppm
pH	7.5-8.5
Total Ammonia Nitrogen	<1.0 ppm
Total Nitrate Nitrogen	<5.0 ppm
Nitrite Nitrogen	<0.01 ppm
Sulphide	<0.03 ppm
Biological Oxygen Demand (BOD)	< 10 ppm
Chemical Oxgen Demand (COD)	25-45 cm
Sacchi disc visibility