Sử dụng vôi trong nuôi trồng thủy sản

pH quá cao (vào buổi trưa) hay quá thấp (vào sáng sớm) còn có ảnh hưởng gián tiếp làm tăng hàm lượng các khí độc. Khi pH cao sẽ làm tăng hàm lượng NH3, ngược lại pH thấp sẽ làm tăng hàm lượng H2S gây độc cho cá. Do đó, người nuôi cá thường sử dụng vôi để giữ pH ổn định, giúp tôm cá sinh trưởng tốt, tỉ lệ sống và năng suất cao. Các trường hợp ao nuôi cần được bón vôi gồm:

Hiệu quả trung hòa axít còn phụ thuộc vào cỡ hạt và tạp chất, cỡ hạt nhỏ hơn 0,25 mm thì hiệu quả trung hòa đạt 100%, cỡ hạt từ 0,25-0,85 mm thì hiệu quả trung hòa đạt 52%, cỡ hạt 0,85-1,7 mm thì hiệu quả trung hòa chỉ đạt 12,6% và cỡ hạt lớn hơn 1,7 mm thì hiệu quả trung hòa chỉ còn 3,6%. Lượng tạp chất càng nhiều thì hiệu quả trung hòa càng thấp. Vì vậy, khi sử dụng vôi nên chú ý lựa chọn loại vôi mịn (cỡ hạt nhỏ hơn 0,25 mm) và ít tạp chất đạt hiệu quả trung hòa cao nhất.

Tác dụng của vôi

pH của nước thấp thường do một trong 3 nguyên nhân sau:

• Quá trình oxy hóa đất phèn tiềm tàng (FeS₂) tạo ra nhiều axít vô cơ (H₂SO₄), đây là nguyên nhân có thể làm giảm pH rất thấp. Các phản ứng oxy hóa đất phèn gồm:

            2FeS₂ + 7O₂ + 2H₂O = 2FeSO₄ + 2H₂SO₄

            2FeSO₄ + ½O₂ + H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + H₂O

            FeS₂ + 7Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O = 15FeSO₄ + 8H₂SO₄

            Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O = 2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄   

• Quá trình phân hủy hữu cơ yếm khí (lên men) sinh ra nhiều axít hữu cơ như: propionic (C₃H₆O₂), butyric (C₄H₈O₂), lactic (C₃H₆O₃), succinic (C₄H₆O₄), acetic (C₂H₄O₂)… các axít này làm giảm pH của nền đáy và nước ao.

• Quá trình phân hủy hữu cơ hiếu khí và hô hấp của thủy sinh vật sinh ra nhiều CO₂, trong nước CO₂ phản ứng với nước tạo ra H₂CO₃ cũng làm cho pH giảm.

Khi bón vôi trong trường hợp nước nhiễm phèn và có nhiều axít hữu cơ nhằm giúp trung hòa các axít và làm tăng pH của nước ao. Phương trình phản ứng trung hòa như sau:

            CaCO₃ + 2H+ = Ca²⁺ +H₂O + CO₂

            CaMg(CO₃)₂ + 4H⁺ = Ca²⁺ + Mg²⁺ + 2H₂O + 2CO₂

            Ca(OH)₂ + 2H+ = Ca²⁺ + 2H₂O

            CaO + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O

Trong trường hợp hàm lượng khí CO2 trong ao cao (>10 mg/L), áp dụng biện pháp bón vôi có thể làm giảm hàm lượng CO2, tăng hệ  đệm và tăng nguồn carbon cho quá trình quang hợp. Trong trường hợp này nên bón vôi vào lúc 22:00-24:00 giờ vì lúc này hàm lượng CO2 bắt đầu tăng cao, bón vôi vào ban đêm có thể tránh tình trạng CO2 cao vào lúc sáng sớm và có thể làm tăng ion hệ đệm HCO3-. Mỗi phân tử vôi tham gia phản ứng với CO2 tạo ra 2 ion HCO3-, ion này có vai trò quan trọng trong việc chống lại sự thay đổi pH của nước. Phương trình phản ứng khử CO2 gồm: 

            CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca²⁺ + 2HCO^-₃       

           CaMg(CO₃)₂ + 2CO₂ + 2H₂O = Ca²⁺ + Mg²⁺ + 4HCO₃^-

            Ca(OH)₂ + 2CO₂ = Ca²⁺ + 2HCO^-₃

            CaO + 2CO₂ + H₂O = Ca²⁺ + 2HCO^-₃

Ngoài ra, bón vôi cho ao nuôi tôm cá có thể làm giảm độ đục do phù sa (hạt keo đất), các ion Ca2+ và Mg2+ sẽ bị hấp thụ trên bề mặt hạt keo đất làm cho kích thước và khối lượng hạt keo sẽ nặng hơn và lắng nhanh hơn. Ion Ca2+ và Mg2+ cũng có vai trò kết hợp với PO43- tạo thành Ca3(PO4)2 và Mg3(PO4)2 gây kết tủa lân xuống đáy ao, là giảm sự phát triển của tảo trong ao.

Xác định liều lượng vôi

Bón vôi khi cải tạo ao:

Để xác định chính xác liều lượng vôi cần bón cho từng trường hợp của đáy ao có thể áp dụng phương pháp thử với dung dịch đệm p-Nitrophenol pH=8 (hòa tan 10 g p-nitrophenol, 7,5 g H3BO3, 37 g KCl và 5,25 g KOH trong nước cất rồi pha thành 1 lít). Cho 20 g bùn khô đã được nghiền mịn vào 40 mL dung dịch đệm p-nitrophenol, khuấy đều vài lần trong một giờ, sau đó đo pH của dung dịch (pHdd) và xác định lượng vôi cần bón theo công thức sau:

            Lượng vôi cần bón (kg CaCO₃/ha) = (8,0 – pH_dd) x 6000

Lượngvôi cần bón cho đáy ao cũng có thể được ước lượng dựa vào cấu trúc và pH của đất đáy ao, áp dụng bảng số sau đây để tính liều lượng vôi cần bón cho nền đáy khi cải tạo ao nuôi.

Bón vôi để tăng độ kiềm và khử CO₂:

Việc xác định liều lượng vôi cần bón cho nước ao thường được dựa vào tổng độ kiềm (total alkalinity) hoặc tổng độ cứng (total hardness). Tổng độ kiềm thích hợp là lớn hơn 40 mg CaCO3/L cho ao nuôi thủy sản nước ngọt và lớn hơn 80 mg CaCO3/L cho ao nuôi thủy sản nước mặn, lợ. Giả định rằng, ao nuôi nước ngọt có diện tích 1000 m2, sâu 1m và có độ kiềm là 10 mg/L, để tăng độ kiềm lên 40 mg/L thì cần bón 30 mg CaCO3/L hay 30 g CaCO3/m3, tổng lượng vôi cần bón cho ao là 30 kg CaCO3. Tuy nhiên, theo cách tính liều lượng vôi cần bón như trên thì độ kiềm của nước ao sau khi bón vôi có thể không đạt được 40 mg CaCO3/L như mong muốn, nguyên nhân là do một phần vôi bị mất đi khi tham gia phản ứng trung hòa axít trong bùn. Do đó, sau khi bón vôi 2-3 tuần cần kiểm tra lại độ kiềm của nước, nếu độ kiềm chưa đạt 40 mg CaCO3/L thì cần bón vôi bổ sung với liều lượng được xác định theo phương pháp đã nêu trên.

Trường hợp xác định liều lượng vôi để khử CO2 cần phải dựa vào hàm lượng CO2 trong nước. Hàm lượng CO2 thích hợp cho ao nuôi thủy sản khoảng 1-10 mg/L, khi hàm lượng CO2 vượt quá 10 mg/L có thể làm ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của cá, trường hợp này cần phải khử CO2. Theo lý thuyết, để khử 1 mg CO2/L, cần dùng 0,64 mg CaO/L, 0,84 mg Ca(OH)2/L, 2,1 mg CaMg(CO3)2/L hoặc 2,27 mg CaCO3/L. Giả định, ao nuôi có diện tích 1000 m2, sâu 1 m và có hàm lượng CO2 là 15 mg/L, để làm giảm CO2 xuống 5 mg/L cần dùng 22,7 mg CaCO3/L hay 22,7 g/m3 và tổng lượng vôi cần dùng cho cả ao là 22,7 kg. Chú ý, khi sử dụng các loại vôi để khử CO2 cần tính liều lượng chính xác, nếu sử dụng thừa vôi có thể làm cho hàm lượng CO2 giảm xuống bằng 0, khi đó pH sẽ tăng cao (>8,34) gây ảnh hưởng xâu cho tôm cá nuôi.