Phần 2: Giám Sát Chất Lượng Nước Và Thành Phần Loài Vi Tảo Trong Các Ao Nuôi Tôm Sú Ở Pulau Pinang, Malaysia

3.3. Thành phần vi tảo

Bảng 2 cho thấy thành phần loài vi tảo trong ao nuôi tôm trong suốt 15 tuần nuôi tôm. Tổng cộng có 19 loài vi tảo đã được xác định, với Bacillariophyta hoặc tảo cát đóng góp tới 72% thành phần loài, tiếp theo là Chlorophyta (11%) và Cyanophyta hoặc vi tảo lam (11%).

Trong hai tuần đầu tiên của thời gian nuôi khi không có tôm trong ao, Cyanophyta (vi tảo lam) chiếm ưu thế trong ao, tiếp theo là Chlorophyta (vi tảo lục). Cyanophyta nở hoa được tạo thành chủ yếu từ Anabaena spp. và Oscillatoria sp. Sau khi thả tôm vào ao (tuần thứ 3), Bacillariophyta (tảo cát) bắt đầu xuất hiện và sau đó nở hoa ở giai đoạn nuôi tôm cuối cùng khi độ mặn thấp hơn (20‰–25‰). Tảo cát tiếp tục là nhóm dễ thích nghi nhất trong suốt thời gian nuôi tôm. Tuy nhiên, đã có một số thời điểm trong thời kỳ nuôi này khi Chlorophyta vượt qua tảo cát để trở thành nhóm chiếm ưu thế. Tảo cát Cylindrotheca closterium tồn tại trong hầu hết thời gian nuôi và có thể coi là loài có khả năng chống chọi tốt nhất trong ao nuôi tôm.

Các loài vi tảo được tìm thấy ở vùng nước ven biển và trong ao nuôi tôm được thể hiện trong bảng 3. Ở vùng nước ven biển, 80% vi tảo là tảo cát và trong số này, 38% không được tìm thấy trong ao nuôi tôm.

Bảng 3: Các loài vi tảo được tìm thấy ở vùng nước ven biển và ao nuôi tôm.

4. Thảo luận

4.1. Các yếu tố vật lí

Trong nghiên cứu này, lượng ánh sáng xuyên qua ao nuôi tôm cao hơn ở các tuần lẻ và thấp hơn ở các tuần chẵn. Hiện tượng này là do chế độ thay nước của ao nuôi. Nước ao được thay lần đầu vào tuần thứ 3 và các lần thay nước tiếp theo vào các tuần 5, 7, 9, 11 và 13. Cần thay nước ao vì nước không thay sẽ làm tăng độ đục do tăng các hạt chất hữu cơ. Độ đục sẽ cản trở sự thâm nhập của ánh sáng dẫn đến cường độ ánh sáng thấp. Việc thay nước sẽ mang lại nước sạch dẫn đến ánh sáng xuyên qua ao tốt hơn. Tuy nhiên, cường độ ánh sáng trong ao dao động 2 tuần/ lần của ở giai đoạn đầu nuôi tôm không xảy ra ở giai đoạn cuối. Nó có thể là do sự tích tụ của nhiều chất dạng hạt hơn từ thức ăn thừa, vi tảo chết và bài tiết của tôm. Dựa theo Guerrero-Galván và cộng sự (1999), chất hữu cơ dạng hạt và tổng chất rắn lơ lửng cao hơn trong mùa mưa, nhưng trong nghiên cứu này xảy ra ở giai đoạn cuối của quá trình nuôi tôm. Delgado và cộng sự (2003) cũng báo cáo rằng sự suy giảm ánh sáng xuyên qua đáy ao là do lượng mưa lớn và tích tụ bùn.

Nồng độ DO trong nghiên cứu này được coi là bình thường và chấp nhận được đối với ao nuôi tôm. Cheng và cộng sự (2003) báo cáo rằng giá trị DO cao hơn 5 mg/l thường được khuyến nghị cho các hoạt động nuôi thâm canh. Duy trì mức DO thích hợp trong nước ao là rất quan trọng đối với sự sống của tôm và việc tiếp xúc kéo dài với áp lực do nồng độ oxy thấp có thể ức chế sự phát triển của tôm.

Trong môi trường nước như trong ao nuôi tôm, giá trị pH và nồng độ CO₂ được kiểm soát bởi quá trình quang hợp và hô hấp. Lượng CO₂ do tôm thải ra trong quá trình hô hấp sẽ được vi tảo tiêu thụ cho quá trình quang hợp tạo ra O₂ như một sản phẩm phụ. Việc loại bỏ CO₂ thông qua quá trình quang hợp làm giảm nồng độ axit carbonic dẫn đến tăng độ pH trong ao. Giá trị pH thấp ở đáy ao chủ yếu là do lượng bùn tích tụ cao hơn, đặc biệt là trong những tuần chẵn khi nước ao không thay đổi so với 2 tuần trước. Lượng bùn tăng làm giảm độ pH của ao do tăng nồng độ CO₂ là kết quả của quá trình hô hấp xảy ra ở các vi sinh vật khác nhau cũng như ở tôm (Delgado và cộng sự, 2003).

Sự giảm độ mặn trong nghiên cứu này tương quan với lượng nước bốc hơi và lượng mưa. Kết quả này phù hợp với công việc được báo cáo bởi Guerrero-Galván và cộng sự (1999) và Mmochi và cộng sự (2002) đã phát hiện ra rằng các giá trị độ mặn bị ảnh hưởng bởi lượng nước bốc hơi trong mùa khô và lượng mưa trong mùa mưa. Everett và cộng sự (2007) cũng tuyên bố rằng nghiên cứu cho thấy lượng mưa làm loãng cột nước và làm giảm độ mặn.

4.2. Yếu tố hóa học

Các chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho trong ao nuôi tôm chủ yếu có nguồn gốc từ thức ăn chế biến sẵn (Páez-Osuna và cộng sự 1997; Thakur & Lin 2003; Xia và cộng sự 2004; Páez-Osuna & Ruíz-Fernández 2005; Casillas-Hernández và cộng sự 2006; Cremen và cộng sự 2007), phân bón sử dụng, nước bơm vào ao, lượng tôm giống, lượng mưa (Xia và cộng sự 2004) và bài tiết của tôm (Cremen và cộng sự 2007). Nồng độ amoni tối đa cho phép đối với tôm là 0,1 mg/l (Tsai 1989; Anon. 2003). Ở tuần 0, 8 và 10, nồng độ amoni cao hơn nồng độ tối đa có thể chịu được; tuy nhiên nồng độ trong các tuần khác nằm trong phạm vi chấp nhận được. Amoniac gây độc cho tôm ở nồng độ cao (Chien 1992). Trong nghiên cứu này, nồng độ amoni trong ao tôm ở tuần 0 (0,134 mg/l), 8 (0,10 mg/l) và 10 (0,38 mg/l) có thể không được coi là vấn đề vì đã có báo cáo rằng trong hệ thống nuôi tôm sú P.monodon, ngay cả khi thay nước thường xuyên, nồng độ amoni có thể tăng lên đến 6,5 mg/l (Chen & Tu 1991).

Nồng độ amoni tăng tại các thời điểm nhất định trong thời gian canh tác có thể do một số nguyên nhân; thứ nhất, khi kích cỡ tôm tăng lên, lượng thức ăn sẽ tăng theo và dẫn đến tăng lượng amoni thải ra (Guerrero-Galván và cộng sự 1999). Claybrook (1983) cũng đã báo cáo rằng amoni là chất thải nitơ chính được bài tiết bởi động vật giáp xác. Lý do thứ hai là sự phân hủy các vật liệu hữu cơ bởi vi khuẩn và bón phân (Smith và cộng sự 2002; Tookwinas & Songsangjinda 1999; Guerrero-Galván và cộng sự 1999). Tuy nhiên, nồng độ amoni trong nghiên cứu này không bao giờ vượt quá 6,5 mg/l (nồng độ an toàn cho tôm). Điều này chỉ ra rằng trong thời gian nghiên cứu, chất thải nitơ có hại đã được loại bỏ một cách hiệu quả nhờ hoạt động của thực vật phù du và vi sinh vật (Shilo & Rimon 1982; Diab & Shilo 1988).

Nồng độ nitrit không bao giờ vượt quá mức không an toàn là 1,0 mg/l tại bất kỳ thời điểm nào trong thời gian nghiên cứu mặc dù có sự gia tăng đột ngột ở tuần thứ 9 và 10. Nồng độ nitrat đạt tối đa là 2,12 mg/l ở tuần thứ 10 và nồng độ này cao hơn so với nồng độ tối đa có thể chấp nhận được là 1,0 mg/l đối với ao nuôi tôm (Fast & Lester 1992). Theo Burford và cộng sự (2003), trong ao nuôi tôm không thay nước, nồng độ nitrat tăng lên 10,62 mg/l, cao hơn 80% so với nghiên cứu này.

Sự gia tăng nồng độ amoni, nitrit và nitrat trong tuần thứ 9, có thể là do hợp chất nitơ đi vào hồ chứa trong các trận mưa lớn (tuần thứ 6 đến tuần thứ 11). Theo Xia và cộng sự (2004) đã nghiên cứu chu trình nitơ và phốt pho trong ao nuôi tôm, lượng nitơ đầu vào thông qua lượng mưa được ước tính là 10,12 và 8,96 kg/ ha, do sự khác biệt trong thời gian mưa. Hơn nữa, trong khi mưa, dòng chảy bề mặt hút các hóa chất như nitrat và phốt phát từ đất nông nghiệp lân cận và nước thải khuếch tán từ rác thải sinh hoạt của con người và chuyển đến ao nuôi tôm. Nồng độ amoni tăng đến nồng độ cao nhất vào tuần thứ 10, cho thấy amoni tích lũy tối đa trong ao. Tuy nhiên lượng amoni tích lũy này đã giảm trong tuần tiếp theo, có thể là do quá trình nitrat hóa. Nitrat hóa là một quá trình biến đổi amoniac (quá trình oxy hóa bởi vi khuẩn) thành nitrit và sau đó thành nitrat. Từ tuần thứ 11, nồng độ nitrit và nitrat cũng giảm dần cho đến tuần thứ 13 cho đến khi đạt nồng độ ổn định.

Nồng độ phốt pho phản ứng orthophotphat hoặc hòa tan được tìm thấy cao trong suốt thời gian canh tác. Nồng độ phốt phát này cao hơn so với nồng độ được báo cáo bởi Boyd (1990). Nghiên cứu do Boyd (1990) thực hiện cho thấy nồng độ orthophotphat hòa tan nằm trong khoảng 0,005–0,02 mg/l và hiếm khi vượt quá 0,1 mg/l ngay cả trong nước có độ phú dưỡng cao. Tuy nhiên, kết quả này phù hợp với kết quả của Fast và Lester (1992), đề xuất phạm vi chấp nhận được đối với nuôi tôm là <3,0 mg/l. Thakur và Lin (2003) cũng báo cáo rằng có nồng độ orthophosphate cao hơn đáng kể (0,218–0,384 mg/l) trong ao nuôi tôm với mật độ thả nuôi cao hơn. Trong các ao nuôi tôm không thay nước, nồng độ phốt phát cao, dao động từ 0,07–1,17 mg/l (Burford và cộng sự 2003).

Một nguồn phốt pho có thể khác ngoài thức ăn cho tôm và bài tiết của tôm là từ sự bài tiết của quần thể động vật phù du. Theo Sullivan và Ritacco (1985) và Buttino (1994), một số loài động vật phù du chỉ chịu được nồng độ amoni thấp hơn 0,2 mg/l. Do đó, mặc dù quần thể động vật phù du không được định lượng trong nghiên cứu này, động vật phù du được cho rằng xuất hiện với số lượng lớn, từ đó góp phần vào nồng độ phốt phát cao do nồng độ amoni trong nghiên cứu hiện tại không đạt 0,2 mg/l. Do đó, ao nuôi tôm có thể có phốt pho phản ứng cao hơn do sự bài tiết của động vật phù du.

Nồng độ cao của chlorophyll a vào đầu thời kỳ nuôi có thể trùng hợp với điều kiện nước ao trong và cường độ ánh sáng cao. Guerrero-Galván và cộng sự (1999) cũng báo cáo rằng việc sản xuất sinh khối cao được thúc đẩy bởi các yếu tố môi trường tối ưu như cường độ ánh sáng và nhiệt độ cao. Trong nghiên cứu này, ao được tưới bằng nước ven biển và nước ao được bón bằng phân chuồng hoặc phân NPK thương mại 1-2 tuần trước khi thả tôm vào. Vi tảo nở hoa trong ao nuôi tôm do phân bón gây ra. Nước ao có mật độ vi tảo cao sẽ chuyển sang màu xanh lục và đây được gọi là nước xanh. Nước xanh bao gồm một sinh khối vi tảo cao, chủ yếu là tảo lam và tảo lục làm tăng nồng độ chlorophyll a trong ao nuôi tôm. Sau khi thả tôm, ánh sáng xâm nhập vào ao tôm giảm do các hạt vật chất nặng từ bài tiết của tôm và thức ăn thừa. Ánh sáng chiếu vào ao giảm dẫn đến giảm sinh khối vi tảo cũng như nồng độ chlorophyll a .

4.3. Sự phong phú của vi tảo

Nghiên cứu này cho thấy Bacillariophyta, Cyanophyta và Chlorophyta chiếm phần lớn nhất của quần thể vi tảo trong ao nuôi tôm. Trong 2 tuần đầu tiên ao không thả tôm và bón phân NPK thì Cyanophyta (Anabaena spp., Oscillatoria spp.), Chlorophyta (Chlorella sp.) chiếm ưu thế. Khi thả tôm vào ao, tảo cát bắt đầu xuất hiện và tảo cát trở thành loài chiếm ưu thế trong suốt thời gian nuôi tôm. Theo Smith (1993), trầm tích tích tụ trong ao nuôi tôm bao gồm chủ yếu là silica và Smith (1994) nhấn mạnh rằng silic vô định hình là một thành phần quan trọng của trầm tích ao và hoạt động của tảo cát là nền tảng cho chu trình silic trong ao nuôi tôm. Do đó, sự gia tăng hàm lượng silica trong ao nuôi tôm được cho là thúc đẩy sự phát triển của tảo cát, do đó sẽ làm giảm sự phát triển của Cyanophyta, đặc biệt là Oscillatoria spp. (Yusoff và cộng sự 2002). Xu hướng phong phú của vi tảo trong nghiên cứu này mâu thuẫn với nghiên cứu của Cremen và cộng sự (2007), trong đó mô tả những thay đổi về chất và lượng trong cộng đồng thực vật phù du trong các ao nuôi tôm thương phẩm nhiệt đới sử dụng nước xanh với mật độ thả khác nhau. Theo nghiên cứu của họ, Chlorophyta là tảo chiếm ưu thế trong giai đoạn nuôi cấy ban đầu (0–35 ngày nuôi), phù hợp với độ mặn cao (35,67‰), trong khi Cyanophyta nở hoa xảy ra vào giai đoạn nuôi cấy cuối cùng (84–112 hoặc 126 ngày nuôi) khi độ mặn thấp (19,5‰) đồng thời xảy ra hiện tượng tảo nở hoa ngắn.

Trong nghiên cứu này, nồng độ phốt phát cao ở giai đoạn đầu của quá trình nuôi tôm (tuần 0 đến 5) có mối tương quan đáng kể với sự phong phú của tảo lam. Nồng độ nitrat cao ở giai đoạn giữa (tuần 6 đến 10) và giai đoạn cuối sớm đã thúc đẩy tảo cát chiếm ưu thế. Vanni và Findlay (1990), Clifford (1992) và Cremen và cộng sự (2007) cho rằng nồng độ phốt phát cao thường thúc đẩy sự phát triển của tảo lam, trong khi nồng độ nitrat cao thúc đẩy tảo cát phát triển. Cremen và cộng sự (2007) cho thấy rằng mức amoni và nitrit cao dẫn đến tỷ lệ N:P cao sẽ thúc đẩy tảo cát nở hoa. Ngoài ra, Smith (1983) báo cáo rằng một số ao nuôi tôm có tỷ lệ nạp nitơ cao có thể gây ra sự vắng mặt hoặc hiếm khi xuất hiện tảo lam.

Các loài vi tảo được tìm thấy ở vùng nước ven biển đa dạng hơn nhiều so với trong ao nuôi tôm. Mặc dù vi tảo trong ao nuôi tôm có nguồn gốc từ nước ven biển được sử dụng để bổ sung cho ao nuôi tôm, một số loài vi tảo tồn tại trong nước ven biển không thể tìm thấy trong ao nuôi tôm. Một số loài vi tảo nước ven biển không xuất hiện trong ao nuôi tôm rất có thể là do loài này không chịu được các yếu tố lý hóa của môi trường khắc nghiệt. Loài sống trong ao tôm sẽ là loài có thể chịu đựng và phát triển trong môi trường ô nhiễm. Nghiên cứu này chỉ ra rằng Bacillariopyhta là vi tảo phong phú nhất ở biển khơi. Tuy nhiên, Yusoff (2004) báo cáo rằng 73,8% các nhóm vi tảo ở khu vực phía bắc của Eo biển Malacca là Cyanophyta, tiếp theo là Bacillariopyhceae (tảo cát) 25,7%, Dinoflagellate 0,5% và Euglenoids 0%.

5. Kết luận

Nghiên cứu cho thấy các loài vi tảo khác nhau chịu được các điều kiện môi trường khác nhau. Do sự biến động về điều kiện vật lý và hóa học trong ao nuôi tôm, không phải tất cả các loài đều sống sót trong suốt thời gian nuôi. Trong suốt 15 tuần nghiên cứu, các thông số vật lý và hóa học và sự phong phú của loài thay đổi theo thời gian. Sự phong phú của một số loại vi tảo nhất định tại một thời điểm cụ thể là chỉ số về sự phù hợp của thông số môi trường đối với sự phát triển và tỷ lệ sống của vi tảo. Các loài chiếm ưu thế thay đổi từ tuần này sang tuần khác theo sự thay đổi của các yếu tố vật lý và mức độ dinh dưỡng. Tuy nhiên, tảo cát chiếm ưu thế trong hầu hết các tuần trong suốt thời gian canh tác. C.closterium được phát hiện là loài chống chịu tốt nhất do tần suất xuất hiện và ưu thế của nó trong 6 trên 15 tuần của thời gian canh tác.

Theo Asma Liyana Shaari, Misni Surif, Faazaz Abd. Latiff, Wan Maznah Wan Omar, và Mohd Noor Ahmad

Nguồn: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3819091/

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh

TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG

Xem thêm:

• Vấn Đề Trong Nuôi Tôm Trong Mùa Mưa
• Bốn Cách Để Tối Ưu Hóa Tính Ổn Định Của Hệ Thống Biofloc
• Liệu di truyền có thể cải thiện sức khỏe và tốc độ tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng nuôi ở mức độ nào?