Quản lý pH cao trong ao nuôi trồng thủy sản

Vì sao rất khó để quản lý pH cao trong ao nuôi ?

Quản lý độ pH cao trong ao nuôi trồng thủy sản là khó khăn và không có biện pháp quản lý cụ thể nào đảm bảo luôn luôn thành công. Khó khăn phát sinh vì thuật ngữ “pH cao” không chỉ mô tả một đặc tính hóa học mà còn là kết quả của tác động từ nhiều quá trình hóa học và sinh học khác nhau.

Khái niệm pH là chỉ số đo độ hoạt động (hoạt độ) của các ion hiđrô (H+) trong dung dịch. pH cao (nước kiềm) không đơn giản là được điều chỉnh bằng cách thêm một acid để cân bằng. Bởi “pH cao” cũng là kết quả của nhiều quá trình riêng lẻ dẫn đến việc bổ sung hoặc loại bỏ carbon dioxide (CO₂) trong nước.

1. Gây màu nước và chuẩn bị ao sớm

Các vấn đề với pH cao vào buổi chiều thường xuất hiện trong vài tuần đầu sau khi ao nuôi trồng thủy sản được bơm đầy nước. Vào thời điểm đó, các chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ thức ăn hoặc phân bón thúc đẩy sự phát triển nhanh của tảo.

Sau lần bùng phát đầu tiên của sự phát triển nhanh chóng của tảo trong ao, giá trị pH buổi chiều cao thường giảm đi khi quá trình sản xuất và loại bỏ carbon dioxide trở nên cân bằng. Sau một thời gian nuôi cùng với tuổi ao, chất hữu cơ bắt đầu tích lũy trong ao (đặc biệt là trong trầm tích), khí carbon dioxide được sản xuất dưới dạng chất hữu cơ phân hủy giúp giảm giá trị pH đỉnh.

Do đó, một cách để giảm thiểu các vấn đề gây ra bởi pH cao là chuẩn bị ao càng sớm càng tốt, tốt nhất là vài tuần trước khi thả giống. Tuy nhiên nó không đúng với một vài loài cá, bởi vì một số loài chúng phải được thả càng sớm càng tốt ngay sau khi ao được đổ đầy nước để tránh thất thoát do côn trùng ăn thịt. Tuy nhiên, nếu có thể, việc trì hoãn thả giống cho đến sau lần bùng phát đầu tiên của thủy sinh vật trong ao có thể giúp ngăn ngừa các tổn thất cá do pH quá cao.

2. Cân bằng độ cứng và độ kiềm

Các vấn đề với pH cao dường như xảy ra thường xuyên nhất trong các ao - nơi có tổng kiềm (lượng bicarbonate và cacbonat trong nước) vượt quá độ cứng của nước (lượng canxi và magiê trong nước). Ví dụ, nó là phổ biến cho các ao tôm nước ngọt ở Starkville. Nguồn nước ngầm cho các ao này có độ cứng khoảng 30 mg CaCO₃/L và độ kiềm khoảng 90 mg CaCO₃/L. Sự chênh lệch lớn hơn giữa độ cứng và độ kiềm được tìm thấy ở nhiều vùng biển khác nhau, đặc biệt là ở các vùng đồng bằng ven biển - nơi có nguồn nước ngầm với độ kiềm vượt quá 150 mg/L và các giá trị độ cứng nhỏ hơn 10 mg/L.

Sự thiếu hụt về độ cứng liên quan đến kiềm có thể được điều chỉnh bằng cách thêm thạch cao (calcium sulfate). Hiệu quả của việc thêm thạch cao trong việc giảm độ pH có thể bị tranh luận; tốt nhất, đó là một thủ tục phòng ngừa hơn là điều trị khẩn cấp. Do đó, sự thiếu hụt độ cứng nên được hiệu chỉnh trước khi thả giống, ngay khi ao được đổ đầy.

Lượng thạch cao cần thiết để cân bằng độ cứng và độ kiềm có thể được tính toán bằng cách từ độ kiềm trừ đi giá trị độ cứng và nhân giá trị đó với hai. Ví dụ, nếu độ cứng là 30 mg CaCO₃/L và độ kiềm là 90 mg CaCO₃/L, thì cần đến 120 mg/L thạch cao. Điều này đòi hỏi khoảng 30kg vôi/1000m³ nước.

Đây là một lượng lớn thạch cao, nhưng kết quả điều trị nên lâu dài vì canxi bị mất từ ao chỉ khi nước bị pha loãng do lượng mưa quá nhiều hoặc do việc bổ sung nước có hàm lượng canxi thấp.

Tăng mức độ canxi trong ao bằng cách thêm thạch cao có thể giúp giảm sự xuất hiện của độ pH cao và mang lại lợi ích cho tôm cá vì đáp ứng tốt hơn về mặt sinh lý đối với sự thay đổi đột ngột pH và các yếu tố gây stress môi trường khác. Mức độ canxi tương đối cao cũng giúp động vật giáp xác, chẳng hạn như tôm nước ngọt, thay thế canxi bị mất trong quá trình lột xác.

3. Thêm hợp chất nhôm (aluminum sulfate)

Giảm pH bằng acid không làm thay đổi các quá trình này và do đó không thể giải quyết các nguyên nhân gốc rể của pH cao trong ao nuôi. Vì vậy, trong khi thêm một axit có thể tạm thời làm giảm pH, và pH cao sẽ có thể sẽ xảy ra một lần nữa trừ khi các điều kiện môi trường khác cũng thay đổi. Ngoài ra, thêm một axit vào nước chỉ là một giải pháp ngắn hạn vì nó giải quyết kết quả chứ không phải là nguyên nhân của vấn đề, đó là sự tăng trưởng nhanh chóng của thực vật trong ao.

Một điều trị khẩn cấp làm giảm nhanh pH cao là ứng dụng phèn (aluminum sulfate). Đây là một hóa chất an toàn, tương đối rẻ tiền phản ứng trong nước để tạo thành một axit. Bên cạnh việc giảm độ pH, phèn cũng kết tủa và giúp loại bỏ tảo bằng cách lắng đọng, do đó làm giảm sinh khối tảo và giảm quang hợp. Phèn cũng có thể giúp giảm pH gián tiếp bằng cách loại bỏ phosphor- một chất dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển của thực vật. Phèn không có tác dụng vĩnh viễn và nó có thể cần phải được áp dụng nhiều hơn một lần cho đến khi tăng trưởng của cây hoặc tảo giảm. Việc giảm độ pH chính xác thông qua việc bổ sung phèn rất khó vì phản ứng bị ảnh hưởng bởi một số điều kiện trong ao, đặc biệt là độ kiềm tổng của nước. 

Kinh nghiệm là cần có một cách tiếp cận thận trọng, bắt đầu với liều ban đầu là 10 mg/L phèn (5 kg phèn Nhôm/1000m³ nước) tiếp theo là các ứng dụng bổ sung trong khoảng 5-10 đến mg/L khi cần thiết. Phèn không nên được sử dụng trong các vùng biển có tổng kiềm dưới 20 mg CaCO₃/L như bởi vì ngay cả một lượng nhỏ có thể làm giảm pH đến mức nguy hiểm.

4. Quản lý CO₂ trong nước

CO₂ + H₂O = H₂CO₃ = H⁺ + HCO₃

Mô tả hình của sự biến động pH trong một khoảng thời gian 3 ngày trong hai ao. Trong cả hai ao, pH tăng lên trong ngày khi carbon dioxide được loại bỏ thông qua quá trình quang hợp và giảm dần vào ban đêm (các thanh dọc tối màu) khi carbon dioxide được thêm vào nước qua hô hấp. Ảnh: Thefishsite

Một cách an quản lý pH trong ao nuôi thủy sản toàn hơn và lâu dài hơn đó là thêm Carbon dioxide, hoạt động như một axit trong nước. Mức cacbon dioxit có thể tăng lên bằng cách bổ sung các chất hữu cơ như bột đậu nành hoặc bột hạt bông vào ao. Khi phân hủy các chất hữu cơ, nó thải ra carbon dioxide. Phương pháp này không làm giảm pH ngay lập tức, nhưng nó là một thực hành an toàn và tương đối đáng tin cậy cho kết quả khá nhanh. Nói chung, áp dụng khoảng 15 pounds mỗi mẫu Anh mỗi ngày trong khoảng 1 tuần nên ngăn chặn pH từ tăng đến mức không mong muốn. Tổng lượng chất hữu cơ hàng ngày không được vượt quá 50 pound / mẫu Anh. Tuy nhiên quá trình phân hủy giải phóng carbon dioxide vào trong nước cũng sử dụng oxy hòa tan, nếu bổ sung quá nhiều có thể làm giảm nồng độ oxy hòa tan đến mức nguy hiểm và gây ô nhiễm môi trường nước. Do đó nồng độ oxy hòa tan phải được đo thường xuyên và ao được sục khí, nếu cần thiết, để duy trì nồng độ oxy phù hợp.

5. Giảm sự phát triển thực vật

Việc loại bỏ nhanh carbon dioxide nhờ giảm sự sinh trưởng của thủy sinh vật trong ao là cơ sở cho tất cả các vấn đề pH cao trong ao. Tốc độ tăng trưởng của thủy sinh vật trong ao phát triển chậm bằng cách thêm thuốc diệt tảo hoặc hạn chế lượng ánh sáng thâm nhập vào ao nuôi.

Khi sử dụng thuốc diệt tảo sẽ làm tảo chết phân hủy gây ra sự suy giảm oxy và sự tích lũy carbon dioxide và amoniac. 

Một hợp chất chọn lọc hơn để diệt tảo lam là sử dụng hydrogen peroxide (H₂O₂) hay còn gọi là oxy già. Theo truyền thống, chất này được thêm vào dưới dạng lỏng nhưng có thể gây ra các mối lo ngại về an toàn do tình cờ bị rò rỉ trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và sử dụng. Các sản phẩm khác dựa trên H₂O₂ đã xuất hiện dưới dạng natri carbonat peroxyhydrate (SCP), khi được thêm vào nước, nhanh chóng được chuyển thành H₂O₂ và natri cacbonat. Sử dụng natri carbonat peroxyhydrate (SCP) với liều lượng 9,26mg/L. 

Rơm rạ được thêm vào ao vào cuối mùa đông hoặc đầu mùa xuân để ngăn ngừa sự phát triển tảo. Khoảng 10 đến 25 gram rơm trên một mét vuông diện tích ao riêng ao có nhiều bùn hoặc có tiền sử tảo phát triển mạnh cần gấp 3-4 lần liều trên tuy nhiên không được để quá nhiều vì sẽ gây chết cá do thiếu oxy. Mỗi bó cần phải riêng biệt và được bó bằng dây hoặc vải.

Lý tưởng nhất là nên ngâm rơm rạ ở nơi nước ao sẽ chảy qua nghĩa là gần nguồn cấp nước.

Ảnh hưởng của sự tăng đột ngột pH

Những thay đổi đột ngột về pH có thể gây căng thẳng hoặc giết chết động vật thủy sản ngay cả khi những thay đổi đó xảy ra trong phạm vi pH mà chúng thường chịu đựng. Các nghiên cứu tại Trung tâm nuôi trồng thủy sản nước ngọt quốc gia ở Stoneville, Mississippi, đã chỉ ra rằng cá da trơn rất nhạy cảm với sự gia tăng đột ngột pH. Cá da trơn thích nghi với nước với độ pH gần tối ưu (pH 7,5 đến 8,5) có thể chịu được sự chuyển đột ngột sang nước với giá trị pH thấp hơn 4 đơn vị mà không bị chết. Tuy nhiên, cá sẽ chết hàng loạt khi bị chuyển sang vùng nước có giá trị pH cao hơn 1 đơn vị so với nước mà chúng được thích nghi. Hơn 1,5 đơn vị pH sẽ giết chết khoảng 50% lượng cá, và chuyển sang nước 2,2 đơn vị pH cao sẽ giết chết gần như tất cả cá.

Sự không dung nạp của cá da trơn này làm tăng sự gia tăng pH có những cân nhắc thực tế quan trọng. Đó là sự hao hụt khi thả cá giống vì môi trường ương nuôi cá có sự khác biệt độ pH với ao nuôi. Giải pháp đơn giản: Trước tiên đo pH của nước trong cả bể chứa và ao nuôi, và sau đó chỉ chuyển cá khi độ pH của nước tiếp nhận rất gần hoặc thấp hơn nước của bể chứa vận chuyển. Độ pH của ao thường thấp nhất vài giờ sau bình minh, vì vậy đây thường là thời điểm tốt nhất để chuyển cá.

Các phương pháp quản lý khác nhau có thể được sử dụng để giảm độ pH khi chúng quá cao và giảm thiểu nguy cơ nhiễm độc pH đối với cá và động vật giáp xác. Lựa chọn phương pháp nên dựa trên nhu cầu cụ thể, và sự kết hợp các phương pháp tiếp cận có thể hiệu quả nhất.