Phần 2: Nuôi Tích Hợp Tôm Thẻ Chân Trắng (Penaeus vannamei) Và Cá Rô Phi (Oreochromis niloticus) Thông Qua Cải Tạo Đất

3. Kết quả

3.1. Chất lượng đất

Nghiên cứu này phân tích ảnh hưởng của việc cải tạo đất đến độ axit của đất ao trong các ao nuôi tôm nước lợ được xây dựng trên nền đất than bùn. Chất lượng đất ao trước và sau cải tạo theo hai nghiệm thức khác nhau (nghiệm thức A và nghiệm thức B) được trình bày trong Bảng 1.

Bảng 1. Chất lượng đất ở nghiệm thức A và nghiệm thức B trước và sau khi cải tạo đất đáy (thoát nước, ngâm và rửa), trước khi nuôi tôm và cá rô phi.

Bảng 1 cho thấy trước khi xử lý, đất trong các ao chứa pyrit (FeS₂) và jarosit (KFe₃(SO₄)₂(OH)₆), là các nguồn chính gây ra độ chua của đất. Quá trình oxy hóa pyrit giải phóng các ion hydro và ion sunfat, làm giảm độ pH của đất. Giá trị pH thực địa (pHF) ở cả hai ao đều tăng nhẹ sau khi xử lý. Xu hướng tương tự cũng được ghi nhận đối với pH sau quá trình oxy hóa (pHFox), khi chỉ số này cũng tăng lên sau xử lý.

Thành phần đất đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng ao, đặc biệt liên quan đến độ xốp của đáy ao và độ ổn định của bờ ao. Sự khác biệt về thành phần đất giữa các ao thuộc nghiệm thức A và nghiệm thức B được trình bày trong Bảng 2.

Bảng 2. Hiệu quả về kết cấu đất của ao trong nghiệm thức A và nghiệm thức B.

Phân tích cấu trúc đất của các ao trong hai nghiệm thức (Bảng 2) cho thấy có sự khác biệt đáng kể giữa ao thuộc nghiệm thức A và ao thuộc nghiệm thức B. Theo phân loại cấu trúc đất, ao ở nghiệm thức A có đất sét pha cát, trong khi ao ở nghiệm thức B cũng có đất sét pha cát. Sự khác biệt này có thể ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý và hóa học của đất, từ đó có khả năng tác động đến năng suất của ao.

3.2. Nuôi tích hợp tôm thẻ chân trắng và cá rô phi

Tôm thẻ chân trắng và cá rô phi được nuôi theo phương thức tích hợp có thể phát triển tốt trong ao ven biển. Tăng trọng, tỷ lệ sống, sản lượng và hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) của tôm thẻ chân trắng và cá rô phi được thể hiện trong Bảng 3.

Bảng 3. Trọng lượng, tỷ lệ sống, hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) và sản lượng tôm thẻ chân trắng và cá rô phi nuôi theo phương pháp nuôi trồng thủy sản tích hợp tại huyện Mamuju, tỉnh Tây Sulawesi, sau 84 ngày nuôi.

Lưu ý: Sản lượng ao = sản lượng cá = tổng sinh khối khi thu hoạch (kg/ao); Các giá trị có chữ cái khác nhau trong cùng một hàng khác biệt đáng kể (P < 0,05)

Sự khác biệt về mật độ nuôi tôm thẻ chân trắng trong ao đất có ảnh hưởng đáng kể đến sản lượng tôm (P < 0,05). Tuy nhiên, không ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa thống kê đối với tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) và tỷ lệ sống của tôm (P > 0,05) (Bảng 3). Ở nghiệm thức A, năng suất ao đạt 1552,2 ± 57,21 kg/ao, cao hơn so với nghiệm thức B (960,25 ± 102,19 kg/ao). Ngược lại, tỷ lệ sống ở nghiệm thức A (61,40 ± 1,97%) thấp hơn nghiệm thức B (68,83 ± 8,87%), do sự khác biệt về mật độ thả giống.

Đối với cá rô phi với mật độ cố định 2200 con/ao (440 con/hapa), hiệu suất nuôi nhìn chung ổn định và không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P > 0,05). Ở nghiệm thức A, sản lượng cá rô phi đạt 274,60 ± 32,62 kg/ao, với tỷ lệ sống 63,90 ± 2,97%. Trong khi đó, nghiệm thức B cho sản lượng thấp hơn nhẹ, đạt 253,28 ± 33,73 kg/ao, với tỷ lệ sống 59,60 ± 7,07%. Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) của tôm thẻ chân trắng và cá rô phi cho thấy sự khác biệt về hiệu quả sử dụng thức ăn giữa các nghiệm thức. Ở nghiệm thức A, FCR của tôm thẻ chân trắng là 1,23 ± 0,03, trong khi nghiệm thức B cao hơn một chút với 1,29 ± 0,14. Xu hướng tương tự cũng được ghi nhận ở cá rô phi, với FCR đạt 1,53 ± 0,04 ở nghiệm thức A và 1,52 ± 0,04 ở nghiệm thức B. Tuy nhiên, sự khác biệt về FCR giữa hai nghiệm thức không có ý nghĩa thống kê.

3.3. Chất lượng nước

Dữ liệu chất lượng nước thu thập được trong nghiên cứu phản ánh điều kiện môi trường của ao nuôi tôm thẻ chân trắng và cá rô phi. Kết quả phân tích bao gồm các chỉ tiêu quan trọng như pH, độ mặn, nhiệt độ, oxy hòa tan và nồng độ các chất dinh dưỡng, là những yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và năng suất của cả hai đối tượng nuôi. Kết quả phân tích chi tiết về chất lượng nước được trình bày trong Bảng 4, thể hiện sự biến động và xu hướng của các thông số trong suốt thời gian nghiên cứu.

Bảng 4. Chất lượng nước tại nghiệm thức A và nghiệm thức B được đo trong suốt 84 ngày nuôi trồng.

Bảng 4 và Hình 4 thể hiện kết quả theo dõi các chỉ tiêu chất lượng nước trong suốt quá trình nuôi tôm thẻ chân trắng và cá rô phi ở hai nghiệm thức A và B. Giá trị pH tại nghiệm thức A dao động từ 7,4–7,7, trong khi ở nghiệm thức B dao động từ 7,3–7,6, đều nằm trong khoảng thích hợp cho sự phát triển của cả hai đối tượng nuôi. Độ mặn ở cả hai nghiệm thức tương đối ổn định, dao động từ 20,3–38,6 ppt. Nhiệt độ nước dao động từ 26,5–30,5°C ở cả hai nghiệm thức. Hàm lượng oxy hòa tan (DO) biến động trong khoảng 3,2–5,5 mg/L. Nồng độ TAN có sự thay đổi không đáng kể, dao động từ 0,01–0,22 mg/L ở nghiệm thức A và từ 0,03–0,22 mg/L ở nghiệm thức B. Nồng độ TOM đạt giá trị cao nhất vào tuần thứ II sau khi thả giống, lần lượt là 50,35 mg/L ở nghiệm thức A và 44,62 mg/L ở nghiệm thức B. Nồng độ nitrit dao động từ 0,002–0,036 mg/L ở nghiệm thức A và từ 0,005–0,061 mg/L ở nghiệm thức B. Trong khi đó, nồng độ nitrat dao động từ 0,12–0,38 mg/L ở nghiệm thức A và từ 0,11–0,32 mg/L ở nghiệm thức B. Nồng độ phosphat ghi nhận trong khoảng 0,09–0,59 mg/L ở nghiệm thức A và từ 0,02–0,57 mg/L ở nghiệm thức B.

3.4. Mật độ sinh vật phù du và tác động của nó đến chất lượng nước

Mật độ sinh vật phù du là một chỉ tiêu quan trọng trong hệ sinh thái thủy sinh, có ảnh hưởng đến chất lượng nước và chu trình dinh dưỡng. Sự biến động của quần thể sinh vật phù du có thể tác động đến sản xuất sơ cấp, hàm lượng oxy và trạng thái chung của môi trường nước. Do đó, việc theo dõi mật độ sinh vật phù du là cần thiết để đánh giá chất lượng nước và tính bền vững của hệ sinh thái nuôi trồng thủy sản. Kết quả nghiên cứu (Hình 5) cho thấy mật độ sinh vật phù du biến động trong suốt thời gian theo dõi từ khi bắt đầu thí nghiệm đến ngày thứ 84. Mật độ sinh vật phù du trung bình ở nghiệm thức A đạt 854,50 ± 17,70 cá thể/L, cao hơn so với nghiệm thức B (705,50 ± 88,40 cá thể/L). Giá trị cao nhất ở nghiệm thức B được ghi nhận vào ngày thứ 14 sau khi thả giống, đạt 495,50 ± 28,90 cá thể/L, trong khi nghiệm thức A đạt mật độ cao nhất vào thời điểm bắt đầu thả giống với 362,50 ± 77,07 cá thể/L.

Tổng mật độ sinh vật phù du cao nhất được ghi nhận ở ao A2 (2.495 cá thể/L) và B1 (2.615 cá thể/L), trong đó thực vật phù du chiếm ưu thế, tương ứng 59–66% tổng số cá thể. Ngược lại, ao A1 và B2 có tổng mật độ sinh vật phù du thấp hơn, dao động từ 2.257 đến 2.436 cá thể/L (Bảng 5). Thực vật phù du là nhóm chiếm ưu thế trong quần xã sinh vật phù du ở tất cả các ao khảo sát. Mật độ thực vật phù du dao động từ 1.459 đến 1.647 cá thể/L tại các ao A và B. Trong đó, Oscillatoria sp. là loài ưu thế ở các ao A1 (30,5%), A2 (12,4%) và B2 (29,2%), trong khi Thallassiosira sp. chiếm ưu thế ở ao B1 với tỷ lệ 35,2%. Bên cạnh đó, Nitzschia sp. và Rhizosolenia sp. cũng chiếm tỷ lệ đáng kể (>8%) tại một số ao, phản ánh sự khác biệt về thành phần loài giữa các địa điểm. Mật độ động vật phù du dao động trong khoảng 799–1.063 cá thể/L. Trong nhóm này, Copepoda (tổng hợp) là thành phần chiếm ưu thế ở ao A1 (43,8%) và A2 (27,0%), trong khi Brachionus sp. chiếm ưu thế ở ao B1 và B2 với tỷ lệ trên 16%. Ngoài ra, Microsetella sp. chiếm tỷ lệ trên 18% tại các ao A, phản ánh ảnh hưởng của quá trình cải tạo đất đến thành phần động vật phù du.

Bảng 5. Mật độ sinh vật phù du trong nghiệm thức A và B sau khi cải tạo đất và trong suốt thời kỳ canh tác.

4. Thảo luận

Sự chênh lệch giữa pHF và pHFOX phản ánh độ axit tiềm tàng của đất. Trước khi xử lý, mức chênh lệch này lớn hơn so với sau khi xử lý, cho thấy biện pháp xử lý đã góp phần làm giảm độ axit tiềm tàng của đất (Boyd et al., 2002). Sự thay đổi này có thể liên quan đến việc loại bỏ các hợp chất độc hại, như lưu huỳnh trong pyrit, thông qua quá trình xử lý đất (Shaghaleh et al., 2025). Mức giảm chênh lệch pH ở nhóm ao xử lý A rõ rệt hơn so với nhóm xử lý B, mặc dù cả hai nhóm đều có phản ứng tương tự đối với biện pháp xử lý. Kết quả cũng cho thấy việc xử lý làm giảm độ axit của đất trong các ao nuôi thủy sản nước lợ có hàm lượng pyrit cao (Boyd & Wood). Đồng thời, việc loại bỏ các hợp chất độc hại như sắt và lưu huỳnh đã làm tăng giá trị pH của đất.

Kết quả cho thấy các biện pháp cải tạo đất có hiệu quả trong việc làm giảm nồng độ Fe³⁺ trong đất ao, qua đó góp phần cải thiện chất lượng đất và nước trong hệ thống nuôi trồng thủy sản. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây, trong đó cho thấy quá trình làm khô và ngâm đất có thể làm giảm các hợp chất độc hại tích tụ trong nền đáy ao (Murtaza et al., 2014; Tiwari và Tripathy, 2023). Hàm lượng sắt và lưu huỳnh cao trong đất ao, đặc biệt ở các ao than bùn hoặc ao đất khoáng, thúc đẩy quá trình hình thành pyrit. Trong điều kiện kỵ khí, pyrit tương đối ổn định, nhưng khi xảy ra quá trình oxy hóa, có thể làm gia tăng độ chua của đất. Khi pyrit bị thủy phân, đặc biệt trong mùa mưa, hợp chất này hòa tan tạo thành Fe²⁺ và SO₄²⁻, có khả năng gây chết hàng loạt tôm nuôi (Drobner et al., 1990). Đất ao có tính axit thường chứa hàm lượng Fe³⁺ cao, ảnh hưởng bất lợi đến chất lượng nước và làm giảm tỷ lệ sống của tôm. Quá trình oxy hóa Fe³⁺ làm nước chuyển sang màu vàng đỏ và làm tăng sự hòa tan của các ion Fe²⁺, từ đó gia tăng nguy cơ gây độc đối với các sinh vật thủy sinh. Trước khi xử lý, hàm lượng Fe³⁺ trong đất ở cả hai ao đều ở mức tương đối cao. Sau khi áp dụng các biện pháp xử lý đất, làm khô và ngâm, nồng độ Fe³⁺ đã giảm đáng kể ở cả hai ao (Bảng 1). Sau xử lý, hàm lượng Fe³⁺ đều thấp hơn ngưỡng an toàn 750 mg/kg được khuyến nghị đối với đất nuôi trồng thủy sản (Tan et al., 2022). Sự suy giảm này được cho là kết quả của quá trình rửa trôi và loại bỏ các hợp chất độc hại. Đồng thời, việc xử lý đất cũng góp phần làm giảm độ chua của đất và hàm lượng các hợp chất có hại, như Fe³⁺ hòa tan, từ đó cải thiện chất lượng đất, chất lượng nước và điều kiện môi trường cho nuôi tôm.

Trước khi xử lý, hàm lượng pyrit trong đất ao ở mức tương đối cao. Sau quá trình xử lý ô nhiễm đất bằng các biện pháp thoát nước, phơi khô và ngâm nước, nồng độ pyrit đã giảm đáng kể ở cả hai ao, như trình bày trong Bảng 1. Kết quả này cho thấy quá trình xử lý đã làm giảm hàm lượng pyrit trong đất ao. Hàm lượng PO₄²⁻ trong đất trước xử lý là 3,65 mg/kg ở cả hai nghiệm thức và giảm xuống còn 3,09 mg/kg sau xử lý. Sự thay đổi này cho thấy quá trình xử lý ô nhiễm đất cũng làm giảm nồng độ phosphat trong đất ao. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc xử lý ô nhiễm đất đã làm thay đổi thành phần chất hữu cơ, hàm lượng nitơ, tỷ lệ C/N và nồng độ phosphat trong đất ao (Li và Koosaletse-Mswela, 2023).

Việc duy trì hàm lượng chất hữu cơ và cacbon hữu cơ trong phạm vi tối ưu là yếu tố quan trọng nhằm đảm bảo tính bền vững của hoạt động nuôi tôm. Mức cacbon hữu cơ thích hợp trong trầm tích ao nuôi được khuyến nghị dao động từ 0,5% đến 3–4%. Hàm lượng dưới 0,5% được xem là không đáp ứng yêu cầu, trong khi vượt quá 3–4% có thể gây ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe của tôm (Boyd, 2024; Praveen Joshi và Ramachadra Naik, 2023). Đối với chất hữu cơ, hàm lượng nên được duy trì dưới 9,84%, trong đó mức lý tưởng khoảng 3–4%, vì nồng độ cao hơn thường liên quan đến sự suy giảm chất lượng nước, biểu hiện qua hàm lượng oxy hòa tan thấp và tổng chất rắn lơ lửng tăng cao (Boyd, 2003; Tho và cộng sự, 2011). Do đó, việc theo dõi thường xuyên các chỉ tiêu chất lượng đất và nước, như độ kiềm và hàm lượng chất dinh dưỡng, là cần thiết để duy trì các ngưỡng tối ưu này và tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của tôm (Huang và cộng sự, 2024). Ngoài ra, nghiên cứu này cũng xác định hàm lượng chất hữu cơ trong đất ao, một chỉ tiêu có vai trò quan trọng đối với độ phì của đất và khả năng cung cấp nguồn thức ăn tự nhiên cho các đối tượng nuôi thủy sản. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất ao ở mức tương đối cao, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật, sinh vật đáy và các động vật không xương sống cỡ nhỏ như copepod. Tuy nhiên, nếu hàm lượng chất hữu cơ quá cao, đời sống và quần thể của các sinh vật nuôi trong ao có thể bị ảnh hưởng bất lợi (Dauda và cộng sự, 2019; Iber và Kasan, 2021). Kết quả phân tích cho thấy các ao đều có hàm lượng chất hữu cơ ở mức tương đối cao (Bảng 1), phản ánh tiềm năng gia tăng nguồn thức ăn tự nhiên trong ao.

Kết quả thu được phù hợp với các nghiên cứu trước đây, cho thấy chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì độ ổn định của đất, ảnh hưởng đến quá trình tiêu thụ oxy và cung cấp chất dinh dưỡng (Yuvantemiya và cộng sự, 2011). Bên cạnh đó, việc sử dụng vôi và phân bón trong quá trình cải tạo đất đã được ghi nhận có tác dụng cải thiện chất lượng nước ao (Barker Jørgensen và cộng sự, 2024; Subiksa và Sukristyonubowo, 2021). Trước khi cải tạo, hàm lượng carbon hữu cơ của ao ở nghiệm thức A và B lần lượt dao động từ 2,20% đến 2,29%. Sau khi cải tạo, giá trị này giảm xuống còn 1,75% ở nghiệm thức A và 1,83% ở nghiệm thức B. Tương tự, hàm lượng nitơ tổng trước khi cải tạo đạt 0,24% ở nghiệm thức A và 0,25% ở nghiệm thức B, sau đó giảm xuống còn 0,17% và 0,16% tương ứng sau khi cải tạo. Sự suy giảm của cả hàm lượng carbon hữu cơ và nitơ tổng cho thấy quá trình cải tạo đã làm thay đổi thành phần chất hữu cơ và nitơ trong đất ao.

Trước khi xử lý đất, tỷ lệ C/N đạt 9,09 ở nghiệm thức A và 9,27 ở nghiệm thức B. Sau xử lý, tỷ lệ này tăng lên 10,10 và 11,59 tương ứng ở hai nghiệm thức. Tỷ lệ C/N thấp trước khi xử lý phản ánh sự mất cân bằng giữa carbon và nitơ trong đất, có thể làm chậm quá trình giải phóng nitơ. Sau xử lý, tỷ lệ C/N tăng lên, cho thấy sự cải thiện về cân bằng giữa carbon và nitơ, tạo điều kiện thuận lợi hơn cho quá trình phân hủy và khả năng cung cấp nitơ. Việc xử lý đất hiệu quả cũng có thể làm giảm nguy cơ gây độc đối với sinh vật thủy sinh, đồng thời cải thiện chất lượng nước ao, qua đó góp phần hỗ trợ nuôi tôm theo hướng bền vững (Das và cộng sự, 2023).

Kết quả nghiên cứu cho thấy kết cấu đất ở nghiệm thức A là đất sét, trong khi nghiệm thức B có kết cấu đất sét pha cát. Đất sét được ưu tiên sử dụng nhờ khả năng chịu tải cao và độ thấm nước thấp, góp phần duy trì sự ổn định của cấu trúc ao (Pantjara và Kristanto, 2020). Trong khi đó, sự kết hợp giữa đất sét và cát ở đáy ao được xem là phù hợp cho mô hình nuôi trồng thủy sản quảng canh vì tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các sinh vật đáy, là nguồn thức ăn tự nhiên cho tôm và cá (Murali S và Sheeba, 2022). Ngược lại, đất cát pha thích hợp hơn với các mô hình nuôi bán thâm canh và thâm canh, nơi thức ăn nhân tạo đóng vai trò chủ yếu trong quá trình nuôi. Chất lượng đất đáy ao có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước, thông qua khả năng giữ chất dinh dưỡng và quá trình khoáng hóa chất thải hữu cơ (Nederlof và cộng sự, 2022). Bên cạnh đó, hàm lượng dinh dưỡng trong đất cũng có thể tác động đến năng suất chung của ao. Vì vậy, việc lựa chọn kết cấu đất phù hợp là yếu tố quan trọng trong quản lý ao đất nhằm đạt hiệu quả nuôi tối ưu.

Trong nghiên cứu này, mô hình nuôi kết hợp tôm thẻ chân trắng và cá rô phi cho thấy sự khác biệt đáng kể về sản lượng tôm giữa hai nghiệm thức, được cho là liên quan đến sự khác biệt về mật độ thả nuôi. Nghiệm thức A, với mật độ 60 tôm giống/m², ghi nhận tốc độ tăng trưởng nhanh hơn nhưng đồng thời mức độ cạnh tranh nguồn tài nguyên cũng cao hơn, dẫn đến tỷ lệ chết tăng nhẹ. Trong khi đó, sản lượng thấp hơn ở nghiệm thức B có thể là do sinh khối thấp hơn, mặc dù tỷ lệ sống cao hơn cho thấy tôm ít chịu căng thẳng hơn và có khả năng tiếp cận thức ăn cũng như oxy hòa tan tốt hơn. Đối với cá rô phi, sản lượng giữa hai nghiệm thức tương đối tương đồng, cho thấy mật độ thả nuôi không ảnh hưởng đáng kể đến năng suất. Việc sử dụng lưới hapa kết hợp với quản lý chất lượng nước hiệu quả đã hỗ trợ sự phát triển của cá rô phi ở cả hai nghiệm thức.

Kết quả thu được trong nghiên cứu này cao hơn so với kết quả do chủ ao báo cáo trước khi tiến hành cải tạo ao. Theo chủ ao, trước đây hệ thống nuôi được áp dụng là nuôi quảng canh kết hợp tôm sú và tôm thẻ chân trắng, với năng suất chỉ đạt khoảng 100–300 kg/ha. Tuy nhiên, quá trình thu hoạch thường gặp nhiều khó khăn do chất lượng con giống không đảm bảo và dịch bệnh thường xuyên bùng phát. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc cải tạo đất đã tạo điều kiện thuận lợi hơn cho sự sinh trưởng của tôm và cá, đồng thời làm giảm nguy cơ nhiễm độc và tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng (Liu và cộng sự, 2018). Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) ghi nhận trong nghiên cứu này thấp, cho thấy tôm và cá ở cả hai điều kiện ao đều sử dụng thức ăn hiệu quả. Tuy nhiên, ở nghiệm thức B với mật độ nuôi thấp hơn, hiệu quả sử dụng thức ăn có xu hướng cao hơn. Giá trị FCR thấp phản ánh khả năng sử dụng thức ăn hiệu quả, góp phần tối ưu hóa chi phí sản xuất trong nuôi trồng thủy sản.

Tỷ lệ sống của tôm thẻ chân trắng và cá rô phi thường bị ảnh hưởng khi các điều kiện môi trường tiến gần đến ngưỡng chịu đựng của chúng, đặc biệt là độ mặn và nhiệt độ. Bên cạnh đó, nồng độ cao của các hợp chất chứa nitơ cũng có thể gây tác động bất lợi đến hai đối tượng nuôi này. Chất thải hữu cơ phát sinh từ thức ăn làm gia tăng nồng độ amoniac, nitrit và nitrat trong nước, từ đó ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của tôm và cá. Do đó, chất lượng nước trong suốt quá trình nuôi đóng vai trò quan trọng đối với tỷ lệ sống của tôm thẻ chân trắng trong ao (Hình 4). Việc cải thiện hàm lượng chất hữu cơ và các đặc tính khác của đất đáy ao có thể góp phần nâng cao chất lượng nước. Điều kiện môi trường trong ao còn chịu tác động của chất thải hữu cơ có nguồn gốc từ các sản phẩm trao đổi chất, phân và thức ăn dư thừa, trong khi việc bổ sung nước mới cũng có thể làm suy giảm chất lượng nước (Boyd và McNevin, 2021; Lien và Giao, 2020; Pramudia và cộng sự, 2022; Wyk và Scarpa, 1999).

Trong nghiên cứu này, các thông số chất lượng nước đều được duy trì ở mức phù hợp cho nuôi tôm thẻ chân trắng và cá rô phi. Nguồn nước sử dụng cho các ao thí nghiệm là nước biển ven bờ lấy từ huyện Mamuju, tỉnh Tây Sulawesi, Indonesia. Cả hai nghiệm thức đều sử dụng hỗn hợp nước biển và nước ngọt, chịu ảnh hưởng của thủy triều địa phương, lượng mưa và dòng chảy nước ngọt từ một con sông lân cận. Do sự kết hợp giữa nước biển và nước ngọt, độ mặn trong hệ thống nuôi biến động từ 20,3 đến 38,6 ppt ở cả hai nghiệm thức. Sự dao động độ mặn tương đối lớn chủ yếu xuất phát từ các yếu tố môi trường, đặc biệt là lượng mưa làm pha loãng nước biển, từ đó làm giảm nồng độ muối trong các ao thí nghiệm. Ngược lại, độ mặn tăng cao được ghi nhận trong điều kiện thời tiết nắng nóng, khi quá trình bốc hơi nước diễn ra mạnh, đồng thời lượng nước ngọt từ sông đổ vào hạn chế và không có mưa.

Nồng độ oxy hòa tan duy trì trên 4 ppm tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và tỷ lệ sống của tôm thẻ chân trắng và cá rô phi. Mức oxy này đáp ứng nhu cầu trao đổi chất của các loài thủy sinh, góp phần đảm bảo quá trình phát triển bình thường. Bên cạnh đó, sự ổn định của nhiệt độ đóng vai trò quan trọng do ảnh hưởng trực tiếp đến các phản ứng hóa học và sinh học diễn ra trong môi trường ao nuôi. Giá trị pH ở cả hai nghiệm thức đều nằm trong ngưỡng an toàn đối với tôm thẻ chân trắng. Theo Soundarapandian và Gunalan (2007), pH có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình trao đổi chất của tôm, trong đó khoảng pH từ 7,0–8,5 là điều kiện thuận lợi cho sự tăng trưởng. Mặc dù pH có sự biến động trong suốt quá trình nuôi, các giá trị ghi nhận vẫn phù hợp cho nuôi tôm thẻ chân trắng và cá rô phi. Nồng độ tổng chất hữu cơ (TOM) cao nhất được ghi nhận vào ngày thứ 14 sau khi thả giống, có thể bắt nguồn từ các sản phẩm trao đổi chất của sinh vật thủy sinh cùng với lượng thức ăn dư thừa không được tiêu thụ. Các chất này được thải trở lại môi trường dưới dạng chất thải hữu cơ, sau đó tiếp tục được chuyển hóa thành chất dinh dưỡng thông qua quá trình nitrat hóa, trong đó các vi sinh vật phân hủy chuyển đổi amoniac thành nitrit và nitrat, đồng thời có thể ảnh hưởng đến độ axit của môi trường (Boyd và cộng sự, 2020; Burford và Lorenzen, 2004; Jeon và cộng sự, 2023). Phần lớn chất thải từ thức ăn đi vào môi trường nước tồn tại dưới dạng nitơ (N) và phốt pho (P) (Pantjara và Kristanto, 2020). Trong khi đó, Hoa và Nhi (2020) cho rằng N và P là nguồn dinh dưỡng cho thức ăn tự nhiên như cá tạp và sinh vật phù du trong ao. Việc duy trì nồng độ amoniac dưới 0,1 mg/L có ý nghĩa quan trọng đối với sức khỏe của tôm, bởi hàm lượng amoniac cao có thể làm suy giảm quá trình trao đổi chất và gây tổn thương mang (Pantjara và Kristanto, 2020; Zhao và cộng sự, 2020).

Việc theo dõi chất lượng nước, đặc biệt là nồng độ nitrit và nitrat, đóng vai trò quan trọng trong quá trình nuôi tôm. Trong suốt vụ nuôi, hàm lượng nitrit và nitrat thường có xu hướng gia tăng, và khi vượt quá ngưỡng chịu đựng sẽ làm giảm tốc độ tăng trưởng cũng như gây tỷ lệ chết cao ở tôm (Gladys Valencia-Castaneda và cộng sự, 2019). Theo Furtado và cộng sự (2015), nồng độ nitrat vượt 50 mg/L có thể gây ảnh hưởng bất lợi, tuy nhiên các giá trị ghi nhận trong nghiên cứu này vẫn nằm trong giới hạn an toàn đối với tôm nuôi. Bên cạnh đó, mặc dù nồng độ phosphat ở mức cao có thể tác động đến chất lượng nước, nhưng trong suốt quá trình khảo sát vẫn được duy trì trong ngưỡng có thể kiểm soát.

Các đường cong trong Hình 5 thể hiện sự biến động mật độ sinh vật phù du theo thời gian, phản ánh tính động của hệ sinh thái thủy sinh trong ao nuôi. Sự thay đổi của quần thể sinh vật phù du chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, bao gồm hàm lượng chất dinh dưỡng, chất lượng nước và lượng chất hữu cơ phát sinh từ thức ăn cũng như chất thải trong ao.

Trong nghiên cứu này, mật độ sinh vật phù du đạt giá trị cao nhất ngay sau khi thả giống, có thể liên quan đến nguồn dinh dưỡng ban đầu từ thức ăn dư thừa và chất thải hữu cơ. Theo thời gian, mật độ sinh vật phù du có xu hướng giảm do sự gia tăng cạnh tranh về nguồn dinh dưỡng và sự thay đổi trong cân bằng chất hữu cơ của môi trường ao nuôi. Sự dao động về mật độ sinh vật phù du ở cả hai nghiệm thức cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa nguồn dinh dưỡng sẵn có và chất lượng nước trong hệ thống nuôi trồng thủy sản. Ở nghiệm thức A, lượng dinh dưỡng đầu vào cao hơn có thể đã thúc đẩy sự phát triển của sinh vật phù du, gắn liền với sinh khối tôm lớn hơn và lượng chất thải hữu cơ cao hơn. Mặc dù sinh vật phù du là nguồn thức ăn tự nhiên quan trọng, sự phát triển quá mức của chúng có thể gây suy giảm hàm lượng oxy hòa tan vào ban đêm, từ đó tạo áp lực đối với tôm và cá rô phi. Nhìn chung, mật độ sinh vật phù du cao hơn được ghi nhận tại các ao A2 và B1 so với A1 và B2, cho thấy tiềm năng năng suất tốt hơn ở các ao này. Thành phần sinh vật phù du chủ yếu gồm Oscillatoria sp., tảo phù du và động vật phù du (Copepoda), phản ánh điều kiện phú dưỡng nhẹ đặc trưng của ao nuôi tôm. Việc cải tạo đất ao có thể làm giảm nồng độ Fe³⁺ và Al³⁺, đồng thời nâng cao pH đất, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nguồn thức ăn tự nhiên là sinh vật phù du và góp phần cải thiện chất lượng nước. Bên cạnh đó, các chất dinh dưỡng từ phân bón cũng được sử dụng hiệu quả hơn để phát triển nguồn thức ăn tự nhiên sau khi đất ao được cải tạo. Hiệu quả bón phân trong ao được nâng cao khi các hợp chất độc hại trong đất được giảm thiểu và pH đất được cải thiện (Boyd và cộng sự, 2002).

Nghiên cứu này không thực hiện phân tích cụ thể về tính khả thi kinh tế; tuy nhiên, kết quả cho thấy phương pháp nuôi tích hợp kết hợp với cải tạo đất mang lại hiệu quả sản xuất cao hơn so với các phương pháp truyền thống. Cụ thể, hệ thống này giúp tăng năng suất tôm thêm 53%, từ 285 kg/ha lên 436,3 kg/ha (Pantjara và Kristanto, 2020). Việc cải tạo đất hiệu quả không chỉ nâng cao năng suất tổng thể mà còn cải thiện độ chua và độ phì nhiêu của đất (Juárez-Rosales, 2022). Nhờ tăng sản lượng tôm và cá rô phi, người nuôi có thể đạt được lợi nhuận đầu tư cao hơn, qua đó góp phần nâng cao tính bền vững về kinh tế trong nuôi trồng thủy sản. Các nghiên cứu trước đây (Boyd và cộng sự, 2002; Palansooriya và cộng sự, 2020) cũng cho thấy các biện pháp cải tạo tương tự có khả năng làm giảm độ chua và cải thiện độ phì nhiêu của đất, từ đó nâng cao năng suất. Tuy nhiên, nghiên cứu này nhấn mạnh rằng các biện pháp cụ thể như phơi khô và ngâm đất đặc biệt hiệu quả trong việc cải thiện chất lượng đất tại khu vực nghiên cứu.

Đối với các chu kỳ canh tác tiếp theo, các dữ liệu sơ bộ cho thấy hiệu quả của việc cải tạo đất có thể được duy trì vượt ra ngoài chu kỳ sản xuất đầu tiên. Mặc dù nghiên cứu này chủ yếu đánh giá chu kỳ nuôi đầu tiên của tôm thẻ chân trắng và cá rô phi, việc theo dõi liên tục vẫn cần thiết để xác định tác động lâu dài của các biện pháp cải tạo đất. Trong trường hợp chất lượng đất được duy trì thông qua các biện pháp quản lý phù hợp, nhu cầu cải tạo ở các chu kỳ sau có thể giảm. Tuy nhiên, các chỉ tiêu về độ phì nhiêu và độ axit của đất cần được kiểm tra định kỳ để xác định sự cần thiết của các biện pháp cải tạo bổ sung nhằm duy trì năng suất tối ưu. Để đảm bảo hiệu quả kinh tế bền vững, người nuôi nên thực hiện đánh giá thường xuyên chất lượng đất và nước giữa các chu kỳ nuôi. Cách tiếp cận này sẽ hỗ trợ việc xác định nhu cầu cải tạo bổ sung, góp phần duy trì năng suất và hiệu quả kinh tế trong nuôi tôm thẻ chân trắng và cá rô phi.

5. Kết luận

Việc áp dụng các biện pháp cải tạo đất một cách hiệu quả có thể nâng cao năng suất nuôi tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) và cá rô phi (Oreochromis niloticus) trong các ao nuôi có hiệu quả thấp. Cải thiện chất lượng đất thông qua việc giảm độ axit và hàm lượng các hợp chất độc hại như pyrit và sắt góp phần nâng cao chất lượng nước, tạo điều kiện thuận lợi cho sức khỏe và sự sinh trưởng của các đối tượng nuôi thủy sản. Đồng thời, việc áp dụng mô hình nuôi kết hợp tôm và cá giúp tối ưu hóa sản xuất theo hướng bền vững. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở thực tiễn cho người nuôi trong việc quản lý chất lượng đất và nước, qua đó hỗ trợ phát triển các hoạt động nuôi trồng thủy sản bền vững và thân thiện với môi trường nhằm tăng cường an ninh lương thực. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc kết hợp cải tạo đất với mô hình nuôi ghép tôm và cá có thể nâng cao năng suất của các ao nuôi trước đây hoạt động kém hiệu quả. Tuy nhiên, vẫn cần theo dõi trong thời gian dài hơn để xác nhận rằng việc áp dụng mô hình này không gây ra các tác động bất lợi đến môi trường. Những kết quả thu được mang lại lợi ích cho sản xuất tôm và cá rô phi, đồng thời góp phần phát triển các mô hình nuôi trồng thủy sản bền vững có thể áp dụng tại các vùng ven biển đang gặp những thách thức tương tự.

Theo Brata Pantjara, Erfan Andi Hendrajat, Agus Nawang, Tri Heru Prihadi, Hidayat Suryanto Suwoyo, Rosmiati Rosmiati, Rachman Syah, Andi Parenrengi, Ricko Reynalta, Adang Saputra, Estu Nugroho, Muslimin Muslimin, Angela Mariana Lusiastuti, Suryanto Suryanto, Idil Ardi, Harlina Harlina

Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235251342600236X

Biên dịch: Nguyên Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh

Xem thêm:

• Biofloc: Thành Phần Bền Vững Mới Cho Thức Ăn Tôm
• Nuôi Cá Rô Phi Lai Trong Hệ Thống Sản Xuất Sinh Học Ngoài Trời
• Chìa Khóa Phát Triển Nuôi Trồng Thủy Sản: Thị Trường Địa Phương Và Hỗ Trợ Cho Các Nhà Sản Xuất Địa Phương