Vai trò của oxy hòa tan trong nuôi tôm thẻ chân trắng

Vai trò của oxy hòa tan trong nuôi tôm thẻ chân trắng Ngày nay, hầu hết các nước sản xuất tôm trên thế giới đều nuôi tôm thẻ chân trắng. Sản lượng tôm sú giảm mỗi năm tương ứng với sự gia tăng sản lượng tôm thẻ. Một số nước còn nuôi tôm sú nhiều là Bangladesh, Việt Nam, Ấn Độ và Philippines. Các nước sản xuất tôm hàng đầu thế giới chẳng hạn như Thái Lan, Trung Quốc và Indonesia chủ yếu nuôi tôm thẻ chân trắng. Tại Việt Nam và Indonesia sản lượng tôm thẻ chân trắng cũng đang ngày càng tăng lên mỗi năm, trong khi đó sản lượng tôm sú tiếp tục giảm. Nguyên nhân chính là do tôm thẻ chân trắng dễ nuôi, ngay cả trong điều kiện nuôi thâm canh, tăng trưởng nhanh và có kích cỡ phù hợp với nhu cầu thị trường. Ngược lại, sản lượng tôm sú nuôi thường không ổn định và hiệu quả kinh tế của việc nuôi tôm sú không thể so sánh với tôm thẻ chân trắng. Hầu hết các nước đều nuôi cùng một loại tôm và cho một mục tiêu cuối cùng là xuất khẩu. Chỉ ngoại trừ Brazil nuôi tôm thẻ chân trắng chủ yếu phục vụ cho thị trường nội địa, bởi vì giá tôm tại thị trường nội địa khá cao. Trung Quốc cũng sản xuất một lượng lớn tôm thẻ cho thị trường trong nước, và trong tương lai có khả năng Trung Quốc sẽ nhập khẩu nhiều tôm hơn do sự tăng trưởng của nền kinh tế của nước này. Bằng cách so sánh, hầu hết các nền kinh tế lớn trên thế giới, chẳng hạn như Hoa Kỳ, EU và Nhật Bản, tất cả đều trải qua giai đoạn suy thoái kinh tế. Các nền kinh tế này sẽ phải mất một thời gian tương đối dài để phát triển mạnh trở lại. Đây là các quốc gia nhập khẩu tôm chính trên thế giới. Do đó, sẽ không có một sự gia tăng mạnh mẽ nhu cầu về tôm và giá cả sẽ tăng trong tương lai gần, trừ khi có một số vấn đề bất ngờ, chẳng hạn như dịch bệnh hay thời tiết khắc nghiệt ở một số các nước sản xuất tôm lớn, dẫn đến giảm nguồn cung cấp tôm trên thị trường thế giới. Hiện tại, các nhà sản xuất tôm cần phải tìm cách để bảo đảm rằng sản lượng tôm của họ là ổn định, nằm trong khả năng cung cấp của hệ thống sản xuất, và họ có thể kiểm soát chi phí sản xuất để duy trì cạnh tranh. Chi phí thức ăn thường chiếm khoảng 40-50% trong tổng chi phí nuôi tôm. Vì vậy, nỗ lực giảm chi phí thường tập trung vào việc kiểm soát lượng thức ăn cho tôm để không có thức ăn dư thừa hoặc chất thải không cần thiết. Quản lý thức ăn thích hợp sẽ duy trì chất lượng nước tốt trong các ao nuôi và giúp tôm tăng trưởng tốt. Tuy nhiên, quản lý thức ăn tốt không phải là yếu tố duy nhất cần thiết để đảm bảo rằng tôm phát triển tốt. Nếu hàm lượng oxy hòa tan (DO) trong ao là quá thấp, tôm sẽ ăn ít hơn và sẽ có nhiều thức ăn dư thừa trong ao và sẽ ảnh hưởng đến các thông số khác của chất lượng nước. Nếu chất lượng nước kém tôm sẽ yếu và dễ bị nhiễm bệnh. Điều kiện như vậy dẫn đến tỷ lệ sống thấp. Khi DO của nước thấp, tốc độ tăng trưởng của tôm chậm và hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) là rất cao. Khi thiếu ô xi hòa tan, thời gian nuôi tôm sẽ lâu hơn. Trong năm 2010-2011, các vấn đề về bệnh do vi khuẩn xảy ra nhiều hơn so với trước. Trong quá khứ, bệnh nhiễm khuẩn rất hiếm khi xảy ra trong nuôi tôm thẻ chân trắng. Điều này cho thấy rằng có cái gì đó sai hoặc thiếu một cái gì đó trong thực hành quản lý ao nuôi tôm hiện nay. Thông thường đó là vấn đề cho tôm ăn quá mức. Thức ăn dư thừa làm gia tăng hàm lượng chất thải trong ao, và khuyến khích sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh như Vibrio. Khi hàm lượng DO trong ao giảm thấp trong suốt chu kỳ nuôi, tôm sẽ bị bệnh. Hàm lượng DO đảm bảo sức khỏe và sự phát triển bình thường của tôm trong ao nuôi là > 4 mg/L đến điểm bảo hòa. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ nước cao, hàm lượng oxy hào tan trong nước có thể giảm thấp. Trong nuôi tôm, tốt nhất là nên duy trì hàm lượng oxy hòa tan từ 6-8 mg/L, hoặc không được < 4 mg/L trong suốt thời gian nuôi. Trong thực tế, hầu hết ở các trang trại nuôi tôm hàm lượng oxy hòa tan thường chỉ đạt cao theo yêu cầu trong tháng đầu tiên hoặc tháng thứ 2 của chu kỳ nuôi. Ở một vài trang trại nuôi tôm, khi tôm 30 ngày tuổi, vào ban đêm, từ giữa khuya đến rạng sáng hàm lượng oxy hòa tan giảm xuống thấp hơn 3 mg/L. Trường hợp này thường thấy trong các ao nuôi quảng canh không có hệ thống sụt khí hoặc trong hệ thống nuôi bán thâm canh hoặc thỉnh thoảng cũng thấy trong hệ thống nuôi thâm canh. Trang trại nuôi tôm quảng canh Hầu hết các nước Mỹ Latinh nuôi tôm theo mô hình quảng canh. Diện tích ao nuôi rất lớn, từ 3 - 100 hecta, nhưng phần lớn là 10-20 hecta. Ao nuôi thường cạn, chỉ khoảng 1-1.2 mét và nước được thay thường xuyên hàng ngày vì nền đáy ao xốp và bị thẩm thấu nước. Quy trình cải tạo ao bao gồm phơi khô đáy ao sau khi thu hoạch tôm, cày xới đáy ao, bón vôi trước khi lấy nước mới vào ao. Nước thường được bơm vào ao thông qua cái lọc để ngăn chặn tôm cá tạp vào ao. Tôm được thả vào ao nuôi sau khi ương 2 tuần trong hệ thống raceway. Mật độ thả khác nhau, nhưng thường là 10 - 20 con/m2. Điều ngạc nhiên là hầu hết các trang trại nuôi tôm ở Mỹ Latinh luôn cho tôm ăn trong các sàng ăn. Mỗi ao có khoảng 30 cái sàng ăn hoặc hơn trên một hecta. Cho tôm ăn và kiểm tra hết tất cả các sàng ăn như vậy khá mất thời gian. Hầu hết các trang trại nuôi tôm ở đây chỉ cho tôm ăn 1 lần/ngày, chỉ một số ít cho tôm ăn 2 lần/ngày vào buổi sáng và tối. Có rất ít trang trại nuôi tôm, chẳng hạn như Honduras cho tôm ăn bằng cách rải đều quanh ao như hầu hêt các nước nuôi tôm ở Châu Á và sử dụng rất ít sàng ăn. Những bất lợi của việc sử dụng các sàng cho tôm ăn là mất nhiều thời gian cho tôm ăn và tôm phải cạnh tranh thức ăn với nhau trong một khu vực nhỏ trên sàng ăn. Điều này làm cho thức ăn dễ bị rơi vãi ra khỏi sàng ăn và rơi xuống bên dưới sàng ăn và đáy ao. Tôm cố gắng ăn những thức ăn ở dưới sàng ăn và do đó chúng tạo thành những vùng trũng và sâu bên dưới sàng ăn. Các khu vực này nhanh chóng bị vùi lấp bởi bùn đáy ao và khi thức ăn rơi khỏi sàng ăn sẽ bị vùi trong bùn làm cho tôm không thể bắt mồi được và gây lãng phí. Ngoài ra, cho ăn theo phương pháp này rất khó để xác định tôm đã ăn bao nhiêu vì mất quá lâu để cho thức ăn vào tất cả các sàng ăn và kiểm tra chúng. Một số sàng ăn không còn thức ăn, nhưng một số khác lại còn rất nhiều. Phương pháp cho ăn này làm cho tôm tăng trưởng chậm và hệ số FCR cao hơn so với phương pháp cho ăn bằng cách rải đều quanh ao. Đối với phương pháp cho ăn bằng cách rải đều quanh ao, thức ăn được rải quanh các khu vực sạch trong ao và chỉ có khoảng 4 sàng ăn trên 1 hecta, hoặc thậm chí ít hơn đối với các ao nuôi có diện tích lớn. Chẳng hạn như, một ao nuôi 25 hecta chỉ có khoảng 25 cái sàng ăn. Trang trại nuôi tôm bán thâm canh Ở các trang trại nuôi tôm bán thâm canh ở các nước Mỹ Latinh, mật độ nuôi thường cao hơn khoảng 20-60 con/m2. Độ sâu khoảng 1-1.2 mét và có vài hệ thống sụt khí nhưng không nhiều lắm; trung bình khoảng 6-18 hp/hecta. Ao nuôi có diện tích nhỏ hơn, thông thường vào khoảng 1-3 hecta hoặc cũng có khi lên đến 10-20 hecta ở một vài trang trại. Do có ít hệ thống sụt khí, nên chúng không thể tập trung được chất thải vào giữa ao như ở Thái Lan. Hầu hết các trang trại nuôi ở Thái Lan đều trang bị hệ thống sụt khí được bố trí để tạo dòng chảy xoay vòng tập trung chất thải vào giữa ao nuôi. Đối với hệ thống này, một lượng lớn bùn đáy có xu hướng tích lũy ở một khu vực rộng lớn giữa mỗi hệ thống sụt khí. Giống như các trang trại nuôi quảng canh, gần như tất cả các trang trại nuôi tôm bán thâm canh ở Mỹ Latinh cho tôm ăn bằng cách cho thức ăn vào các sàng ăn. Một vài trang trại cho ăn theo phương pháp rải đều thức ăn ở một số khu vực nhất định trong ao, nhưng do có rất ít hệ thống sụt khí nên tăng trưởng của tôm thường bị chậm lại sau khoảng 50 ngày nuôi. Điều này là do hàm lượng oxy hào tan xuống rất thấp vào ban đêm. Ngoài ra, hàm lượng chất thải hữu cơ và bùn tích lũy ngày càng nhiều ở đáy ao. Cùng với tăng trưởng chậm, tôm sẽ yếu hơn và tỷ lệ sống cũng giảm thấp. Hệ số chuyển đổi thức ăn FCR thường rất cao. Trang trại nuôi tôm thâm canh Ở các trang trại nuôi tôm thâm canh ở Thái Lan, hầu hết người nuôi tôm lắp đặt hệ thống sụt khí có công suất tối thiểu là 36 hp/hecta để đảm bảo tạo dòng nước tập trung chất thải, tạo những khu vực cho ăn sạch ở đáy ao. Chất thải sẽ tập trung hết vào giữa ao nuôi, do vậy, các sụt khí giúp tăng lượng ô xy hòa tan trong nước để các chất hữu cơ được phân hủy hiệu quả hơn bởi vi sinh vật. Hàm lượng ô xy hòa tan luôn cao hơn 4 ppm, ngay cả lúc sáng sớm. Nếu như người nuôi tôm muốn năng suất tôm cao hơn thì họ thường lắp đặt hệ thống sụt khí nhiều hơn, dựa theo nguyên tắc khoảng 450 kg tôm sinh khối cần 1 hp công suất sụt khí. Nguyên tắc này ứng dụng cho các ao nuôi tôm ít thay nước nhưng phải quản lý thức ăn hiệu quả. Nếu người nuôi tôm nhận thấy hàm lượng DO xuống dưới 4 ppm vào lúc sáng sớm hoặc tôm có vẻ tăng trưởng chậm lại so với bình thường thì họ sẽ tiến hành thu hoạch một phần để giảm lượng tôm trong ao, nhờ đó lượng thức ăn sử dụng sẽ ít hơn cho toàn vụ nuôi đó. Cho tôm ăn lượng thức ăn lớn hàng ngày sẽ ảnh hưởng đến hàm lượng oxy hòa tan và chất lượng nước trong ao. Những trang trại nuôi tôm thành công trong việc giữ hàm lượng oxy hòa tan luôn lớn hơn 4 ppm ngay cả lúc sáng sớm thường có vụ nuôi thành công với tôm có tỷ lệ tăng trưởng tốt, tỷ lệ sống cao và hệ số chuyển đổi thức ăn FCR thấp. Khi giữ hàm lượng oxy hòa tan ở mức 4 ppm, có rất ít các vấn đề về bệnh phân trắng hoặc nhiễm khuẩn ở tôm. Ngược lại, ở những ao nuôi có DO giảm thấp hơn 4 ppm vào ban đêm, tôm thường tăng trưởng chậm trong suốt chu kỳ nuôi và bệnh phân trắng rất thường hay xảy ra. Khi số lượng lớn tôm bị nhiễm bệnh do vi khuẩn, thường là không thể xử lý. Do đó, người nuôi tôm thường thu hoạch sớm, vào khoảng 70-90 ngày. Như vậy, sản lượng tôm sẽ thấp hơn kỳ vọng và FCR thường khá cao. Các nhà nghiên cứu ở Trung tâm Nghiên cứu Thương mại Thủy sản (ABRC) đã tiến hành thí nghiệm trên tôm thẻ chân trắng có trọng lượng 7 g/con, tôm được nuôi trong bể, nước có độ mặn là 25 ppt, nhiệt độ 29 + 1oC là nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của tôm. Tôm được chia thành 3 nhóm, mỗi nhóm có 3 bể nuôi như sau: - Nhóm 1: Hàm lượng DO luôn được giữ > 4 ppm - Nhóm 2: DO được giữ khoảng 2-4 ppm - Nhóm 3: DO được giữ < 2 ppm Tôm được cho ăn 3 lần/ngày, cách nhau khoảng 4 giờ. Tôm được cho ăn với tỷ lệ 1.1% trọng lượng cơ thể bằng thức ăn chế biến, đến khi tôm đạt 10 g/con thì cho ăn với tỷ lệ 3.3% trọng lượng cơ thể (theo Limsuwwan và Chanratchakool, 2004). Các nhà nghiên cứu đếm số lượng thức ăn cho tôm ăn và số còn lại cho tôm ăn sau 15, 30, 45 và 60 phút cho tôm ăn. Kết quả được trình bày trong Bảng 1. Bảng 1: Tiêu thụ thức ăn của tôm L. vannamei ở ba nhóm thí nghiệm với hàm lượng oxy hòa tan khác nhau Lượng thức ăn còn lại (phút) Ô xi hòa tan (ppm) 15 30 45 60 > 4 21.03 + 5.43 a 2.60 + 3.31 a 0 + 0.00 a 0 + 0.00 a 2-4 56.10 + 6.03 b 13.22+5.67 b 0 + 0.00 a 0 + 0.00 a < 2 84.28 + 6.00 c 73.31 + 3.65 c 59.27 + 5.04 b 45.27 + 7.80 b Bảng 1 cho thấy tôm ở nhóm 1 có hàm lượng DO > 4 ppm bắt mồi rất nhanh, lượng thức ăn chỉ còn khoảng 21.03% sau 15 phút cho ăn. Tôm ăn hết thức ăn sau 45 phút. Ở nhóm 2 có hàm lượng DO từ 2-4 ppm, tôm bắt mồi chậm hơn, nhưng tôm vẫn ăn hết thức ăn sau 45 phút cho ăn. Tôm ở nghiệm thức có hàm lượng DO < 2 ppm, tôm ăn rất ít và sau 45 phút lượng thức ăn còn lại lên đến 59.27%. Một vài con tôm đang cố gắng bắt mồi trong khi chúng ở gần mặt nước, nơi có hàm lượng oxy cao hơn. Trong điều kiện thí nghiệm, thức ăn dư được loại bỏ khỏi hệ thống, nhưng trong điều kiện thực tế khi cho tôm ăn dư hoặc tôm không bắt mồi sẽ làm giảm chất lượng nước nhanh chóng. Ammonia và các chất hữu cơ sẽ hình thành trong ao và mật độ vi khuẩn Vibrio cũng sẽ tăng cao. Điều này ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe tôm. Khi sức khỏe tôm kém do hàm lượng oxy hòa tan thấp, chúng sẽ gặp các vấn đề về lột xác và nhiều tôm sẽ bị chết trong khi lột xác hoặc ngay sau khi lột xác. Ở hầu hết các trang trại nuôi tôm, hàm lượng DO ban ngày đều đạt hơn 4 ppm. Vào những ngày nắng, thực vật phù du trong ao quang hợp cung cấp oxy cho ao nuôi. Ở những ao nuôi có mật độ thực vật phù du cao, hàm lượng DO có thể tăng lên đến hơn 10 ppm vào buổi chiều. Điều này thường xảy ra ở các ao nuôi tôm thâm canh có độ mặn thấp và mật độ thực vật phù du cao. Ở các ao này, người nuôi thường tắt hết hệ thống sụt khí trong những ngày nắng. Tuy nhiên, ở những ao nuôi có hàm lượng DO rất cao vào ban ngày thì khoảng sau 21 giờ đêm, hàm lượng DO bắt đầu giảm mạnh do quá trình hô hấp của thực vật phù du, của tôm và các vi sinh vật đang hoạt động phân hủy vật chất hữu cơ. Hàm lượng DO giảm xuống thấp nhất lúc nửa đêm và sáng sớm. Vào trước lúc bình minh, hàm lượng DO có thể giảm xuống còn 3-4 ppm hoặc 2-3 ppm hoặc thậm chí thấp hơn 2 ppm ở một số trại nuôi. Trường hợp này giống với các trang trại nuôi tôm quảng canh không có hệ thống sụt khí và mật độ thả nuôi thấp và ở các trang trại nuôi tôm bán thâm canh mật độ 30-60 con/m2 nhưng sụt khí với công suất chỉ có 6-18 hp/hecta. Hàm lượng DO thường xuống thấp khoảng 2-3 hoặc thậm chí thấp hơn vào ban đêm. Tôm sẽ tăng trưởng thấp, tỷ lệ sống thấp và FCR tăng cao. Tôm chỉ tăng trưởng tốt khi hàm lượng DO cao hơn. Một thí nghiệm khác cho thấy ngoài ảnh hưởng đến hành vi bắt mồi của tôm, hàm lượng DO cũng ảnh hưởng đến tăng trưởng, tỷ lệ sống và FCR. Ở thí nghiệm này, tôm thẻ chân trắng có trọng lượng trung bình 7.6 g/con được nuôi trong bể làm bằng sợi thủy tinh 500 lít, nước có độ mặn 25 ppt và duy trì nhiệt độ ở 29+ 1 o C. Tôm nuôi với mật độ 30 con/bể hay mật độ tương ứng khoảng 54 con/m2. Ở điều kiện ao nuôi, tôm gặp vấn đề về tăng trưởng do hàm lượng DO thấp sau khoảng 50-60 ngày nuôi. Đối với thí nghiệm này, tôm được chia thành 3 nhóm, với 3 lần lặp lại cho mỗi nhóm: - Nhóm 1: DO được giữ ở mức > 4 ppm trong suốt thời gian thí nghiệm - Nhóm 2: DO được giữ ở mức > 4 ppm trong 12 giờ và ở mức 2-4 ppm trong 12 giờ (18:00 - 06:00) - Nhóm 3: DO được giữ ở mức > 4 ppm trong 12 giờ và ở mức < 2 ppm trong 12 giờ (18:00 - 06:00) Tôm cho ăn 3 lần/ngày vào lúc 8:00, 12:00 và 16:00 giờ. Sau 60 ngày nuôi, tỷ lệ sống, tỷ lệ tăng trưởng, trọng lượng trung bình, sản lượng và FCR ở nhóm có hàm lượng DO > 4 ppm đều tốt hơn hai nhóm còn lại (Bảng 2 và 3). Kết quả khẳng định hàm lượng DO là một yếu tố cực kỳ quan trọng và quyết định đến thành công trong nuôi tôm thẻ chân trắng. Ngoài ra, các chỉ số huyết học và phản ứng miễn dịch của tôm cũng cao hơn ở nghiệm thức có hàm lượng DO > 4 ppm so với hai nghiệm thức còn lại (Bảng 4). Các yếu tố miễn dịch khác cũng cao hơn ở nhóm tôm thí nghiệm có hàm lượng DO cao. Bảng 2: Trọng lượng trung bình của tôm ở ba nhóm thí nghiệm với hàm lượng DO khác nhau Ngày Trọng lượng trung bình của tôm (g) Các nghiệm thức A (DO>4 ppm) B (DO 2-4 ppm) C (DO 0 7.67±0.47 a 7.62±0.45 a 7.68±0.35 a 10 10.40±0.56 a 9.54±0.54 b 8.91±1.07 c 20 12.8±1.03 a 11.74±0.59 b 11.05±1.42 c 30 16.00±1.38 a 15.64±1.79 a 14.32±1.81 b 40 18.94±1.27 a 18.12±0.81 ab 17.22±2.96 b 50 25.26±2.27 a 23.13±2.55 b 23.01±2.72 b 60 28.16±2.77 a 25.01±1.81 b 25.90±2.51 b Bảng 3: Tỷ lệ sống của tôm (%) ở ba nhóm thí nghiệm với hàm lượng DO khác nhau Ngày Tỷ lệ sống (%) Các nghiệm thức A (DO>4 ppm) B (DO 2-4 ppm) C (DO 0 100.00± 0.00 a 100.00±0.00 a 100.00±0.00 a 10 100.00± 0.00 a 97.78±1.92 a 84.44±3.85 b 20 97.78±1.92 a 93.33±3.33 a 76.67±5.77 b 30 97.78±1.92 a 90.00±6.67 a 65.56±10.18 b 40 93.33±3.33 a 84.44±12.62 a 65.56±5.09 b 50 93.33±3.33 a 81.11±13.47 a 60.00±8.82 b 60 92.22±3.85 a 81.11±13.47 a 56.67±8.82 b Bảng 4: Tế bào máu tổng số (THC) của tôm L. vannamei ở ba nhóm thí nghiệm với hàm lượng DO khác nhau Ngày THC (x 10 5 cells/ml) Các nghiệm thức A (DO>4 ppm) B (DO 2-4 ppm) C (DO 0 123.67±5.97 a 120.08±8.50 a 121.80±7.47 a 10 140.78±8.56 a 138.59±6.03 a 132.66±5.65 b 20 148.75±8.54 a 146.17±5.97 a 138.91±7.80 b 30 163.13±6.97 a 161.02±8.75 a 139.45±8.25 b 40 178.75±8.54 a 176.17±5.97 a 146.17±5.97 b 50 185.63±5.27 a 183.52±8.75 a 163.13±6.97 b 60 200.63±5.85 a 198.67±5.97 a 161.17±5.97 b Để đảm bảo nuôi tôm thẻ chân trắng thành công, ngoài việc chú ý đến chất lượng tôm giống, chọn đúng lịch thời vụ trong năm, phương pháp thực hành quản lý ao nuôi thích hợp, người nuôi cần phải chú ý đến việc duy trì hàm lượng oxy hòa tan cao trong ao trong suốt vụ nuôi. Sẽ hiệu quả hơn nếu như duy trì hàm lượng oxy hòa tan cao trong ao thay vì dùng các loại hóa chất để xử lý các vấn đề của ao nuôi do hàm lượng oxy hòa tan thấp gây ra. Nếu như giữ được hàm lượng oxy hòa tan cao trong suốt vụ nuôi, tôm sẽ tăng trưởng nhanh và khỏe mạnh. Người nuôi sẽ không cần phải lo lắng đến các vấn đề về bệnh ký sinh trùng hay nhiễm khuẩn trên tôm nữa. FICen Nguồn: http://anovapharma.com/en/techical-information/thong-tin/aquaculture/the- importance-of-dissolved-oxygen-in-pacific-white-shrimp-culture-en1.html The importance of dissolved oxygen in Pacific White Shrimp culture At present, industrial scale marine shrimp producers in almost every country produce the same kind of shrimp Pacific White Shrimp, or White Leg Shrimp. Production of Black Tiger Shrimp is dropping every year in proportion to the increase in Pacific White Shrimp production. The main countries that still produce significant amounts of Black Tiger Shrimp are Bangladesh, Vietnam, India and the Philippines. Other than that, all the leading shrimp producing countries, such as Thailand, China and Indonesia, produce almost exclusively Pacific White Shrimp. In Vietnam and Indonesia production of Pacific White Shrimp is also rising every year while production of Black Tiger Shrimp is dropping. The main reason for the popularity of this variety is that long years of genetically breeding have resulted in a variety that is easy to raise, even in intensive conditions, grows quickly and has consistent size. By contrast, Black Tiger Shrimp culture produces inconsistent results, even though it is now possible to obtain breeding shrimp domesticated brooders rather than from the wild. The economic performance of Black Tiger Shrimp cannot compare with Pacific White Shrimp. Almost every country produces the same kind of shrimp and for the same objective—export sales. The only exception is Brazil, which Pacific white shrimp mainly for domestic consumption, because the price is quite high. China also produces significant amounts of shrimp for the domestic market. In the future it is likely that China will have to import more shrimp due to the high rate of economic expansion in China. By comparison, most of the world’s other major economic powers, such as the USA, the EU and Japan, are all experiencing economic downturns. It will probably take a long time before their economies grow strong again. These countries are the major purchasers of imported shrimp. It is unlikely that there will be a strong increase in demand for shrimp and that prices will rise in the near future, unless there are some unexpected problems, such as disease outbreaks or extreme weather, in some of the major shrimp producing countries, leading to reduced supply of shrimp in the world market. For now, shrimp producers need to find ways to insure that their yield is certain, within the capacity of their production system, and that they can control production costs to remain competitive. It is well known that feed costs attribute 40-50% of the total costs of shrimp production. Thus, efforts at cost reduction often focus on controlling the amount of feed given to the shrimp so that there is no excess or unnecessary waste. Proper feed management will maintain the good water quality in the cultured ponds leading to a successful yield. However, good food management is not the only factor required to insure that the shrimp grow well. If the amount of dissolved oxygen (DO) in the pond is too low, the shrimp will eat less and there will be more left over food. This will affect other parameters of water quality, and if the water quality drops the shrimp will get weak and more susceptible to bacterial infection. Such conditions lead to low survival rates. When the DO of the water is low, the shrimp’s growth rate is slow and the feed conversion ratio (FCR) is very high. It takes longer to raise a batch of shrimp than when the DO is sufficient. You can see that in 2010-2011 there were many more problems with bacterial diseases than before. In the past, bacterial infection was seldom a problem with Pacific White Shrimp culture. This indicates that there is something wrong or something lacking with the aquaculture management practices used at present. Usually it is a problem with overfeeding. Excess feed causes a build up of waste materials in the pond, which encourages the growth of disease-causing Vibrio bacteria. When the oxygen or DO level in the pond drops over the course of the culture period, the shrimp are likely to get sick. The most appropriate DO for shrimp health and normal growth is from no less than 4 mg/l (ppm) up to the saturation point. The amount of oxygen that can remain dissolved in the water depends on the water temperature. When the temperature is higher, the water can hold less oxygen. For shrimp culture it is best to maintain the DO at 6-8 mg/l, or no less than 4 mg/l all the time. In reality, on most farms the DO only stays this high during the first month or two of the culture period. On some farms, once the shrimp are 30 days old the night time DO, from about midnight to early morning before dawn, goes down to less than 3 ppm. This situation is found on extensive culture farms with no aerators and on semi-intensive culture farms or sometimes on intensive farms or sometimes on intensive farms. Extensive farms Almost all the Latin American countries use an extensive culture system. The pond size is very large, from 3 up to 100 hectares, but most are about 10-20 hectares. The ponds are normally quite shallow, just 1.0 to 1.20 meters, and the water is changed frequently, almost every day or every other day. This is because the pond bottoms are rather porous. The pond preparation procedure is to dry out the pond after shrimp is harvested, plough the pond bottom, and add some lime before refilling the pond with water. The water that is pumped in is passed through a filter to prevent out unwanted organisms. The shrimp are released into the ponds after they have been raised in a race way nursery for 2 weeks. The population density varies, but the average is 10-20 shrimp per square meter. It is interesting to note that in almost every Latin American country, the shrimp feed is always placed only in feed trays. The ponds may have about 30 feed trays or more per hectare. Feeding and checking the trays for leftover feed is thus a very time-consuming procedure. It takes a long time for the workers to row over to every feed tray to feed the shrimp. Most of the farms feed the shrimp just once a day and a few feed them twice a day, morning and evening. Very few farms, such as those in Honduras, use a broadcast feeding method like that used in most Asian countries and have only a few feed trays. The disadvantage of using feed trays exclusively, besides the long time it takes to feed the shrimp, is that large numbers of shrimp have to compete for feed in a small area. This causes much of the feed to be spilled out over the sides of the trays and fall underneath the trays, which are close to the bottom of the pond. As the shrimp try to get at the feed underneath the trays, it creates a hollowed out basin under each trays that gets larger and deeper as the shrimp get larger. These basins soon fill with sediment and any new feed that falls down gets mixed into the sediment and wasted. It is difficult to accurately determine how much the shrimp are eating because it takes so long to fill and check all the trays. Some may be empty while others may have a large amount of feed left. This feeding system leads to slow growth and the FCR is generally higher than for broadcast feeding systems. For a broadcast feeding system, the feed is distributed around the clean area in the pond and there are only about 4 feed trays per hectare, or even less for very large ponds. For instance, a 25-hectare pond might have only 25 feed trays. Semi-intensive farms On the semi-intensive farms in Latin American countries, the population density is higher at about 20-60 shrimp per square meter. The ponds are also 1.0-1.20 meters deep and they have some aerators, but not many; on average about 6-18 hp/hectare. The ponds are smaller, just 1-3 hectares each on most farms or up to 10-20 hectares on some farms. With only a few aerators, it is not possible to sweep all the sediment and waste to the center of the pond as is done in Thailand. Most of the farms have the aerators positioned so that the water flows from the water inlet on one side of the pond to the water outlet on the opposite side. In this system, large amounts of sediment tend to accumulate in the wide areas between each aerator. The same as with extensive culture farms, almost all the semi-intensive farms in Latin America place the shrimp feed only in feed trays. Some of the farms use a broadcast feeding method with few feed trays, but since they have only a few aerators they have problems with the shrimps’ growth rate slowing after they reach about 50 days old. This is because the dissolved oxygen level drops greatly at night. At the same time, sediment and organic material accumulates at the bottom of the pond. When the shrimp grow slowly, they are weaker and the survival rate will be lower. The FCR is usually very high. Semi-intensive Farm in Ecuador Intensive Farms On the intensive shrimp farms in Thailand, most farmers install at least 36 hp of aerators per hectare to be sure that there will be enough water current to keep the bottom of the pond clean in the feeding areas. The sediment is all swept towards the center of the pond. Naturally, the aerators also help raise the amount of dissolved oxygen in the water so that organic material will be decomposed by microorganisms more efficiently. The DO should not drop below 4 ppm, even in the pre-dawn hours. If they wish to produce large biomass of shrimp, most farms use even more aerators, based on the general rule that you can produce about 450 kg of shrimp for every 1 hp of electric motor aerator. This applies for a farm management system where the water is not changed often but feeding is managed properely. If the farmer notices that the DO has dropped below 4 ppm in the morning or the shrimp seem to be growing more slowly than normal, most farmers will make a partial harvest to reduce the number of shrimp in the pond, so it is not necessary to use as much feed for the remainder of the culture period. Adding high volumes of feed to the pond every day has an effect on the oxygen level and water quality. Farms that are successful in keeping the DO at no less than 4 ppm even in the morning are usually very successful, with good growth rates, a high survival rate and a low FCR. When the DO is maintained at at least 4 ppm, there is seldom a problem with white feces disease or bacterial infections. In contrast, on farms where the DO drops below 4 ppm at night, the shrimp will grow slowly during the culture period and white feces disease is very common. Once large numbers of shrimp are infected with bacterial diseases it is usually not possible to treat them. Usually the farmer has to harvest them early, around 70-90 days, which means the production target is not met and the FCR is quite high. Researchers at the Aquaculture Business Research Center (ABRC) did an experiment in which shrimp weighing 7 g each were kept in aquariums filled with water at the salinity level of 25 ppt and kept at 29+ 1 o C, which is the optimum temperature for shrimp growth. The shrimp were divided into 3 groups, with 3 aquariums for each group, as follows: Group 1: DO was kept at over 4 ppm all the time Group 2: DO was kept at 2-4 ppm Group 3: DO was slightly less than 2 ppm The shrimp were fed 3 times a day, with each feeding spaced 4 hours apart. At each feeding they were given 1.1% of their body weight in pellet feed, since 10-g shrimp should be fed 3.3% of their body weight per day (Limsuwan and Chanratchakool, 2004). The researchers counted the number of feed pellets given to the shrimp and the amount remaining in the aquarium 15, 30, 45 and 60 minutes after feeding. The results are shown in Table 1. Table 1 Feed intake of L. vannamei at three different dissolved oxygen concentrations Dissolved oxygen % leftover feed (min) (ppm) 15 30 45 60 > 4 21.03 + 5.43 a 2.60 + 3.31 a 0 + 0.00 a 0 + 0.00 a 2-4 56.10 + 6.03 b 13.22+5.67 b 0 + 0.00 a 0 + 0.00 a < 2 84.28 + 6.00 c 73.31 + 3.65 c 59.27 + 5.04 b 45.27 + 7.80 b Average values with different letters in the same column are statistically significantly different (P From Table 1 you can see that the shrimp that were in well oxygenated water (DO over 4 ppm) ate the feed very quickly, with only 21.03% left after just 15 minutes. They ate all of the feed within 45 minutes. The group of shrimp in water with DO 2-4 ppm ate more slowly, but still finished all the feed within 45 minutes. The shrimp that were in water with DO of less than 2 ppm ate very little and after 45 minutes, 59.27 % of the feed was still left. Some of them tried to eat feed while it was near the surface of the water, where the oxygen level is higher. In experimental conditions in the laboratory, excess feed that falls to the bottom of the aquarium will be sucked up by the water filter system, but in real farm conditions the left over feed remains in the pond and causes the water quality to drop. Ammonia and organic matter build up in the water and the amount of Vibrio bacteria rise. This has a bad effect on shrimp health. When the shrimp are weakened by low oxygen conditions, they tend to have problems molting and many will die while molting or just after molting. On most shrimp farms, during the day time the DO level is suitable at over 4 ppm. On sunny days, the phytoplankton in the water photosynthesize and give off oxygen. On farms with large populations of phytoplankton in the water, the DO may rise to over 10 ppm in the afternoon. This is often the case on intensive farms with low salinity and good plankton bloom, where the aerators are turned off during the day when it is sunny. However, even on farms where the day time DO is quite high, after about 21:00 at night the oxygen level starts to drop because of the respiration of the plankton, the shrimp and the micro organisms that are decomposing organic matter. The DO drops to very low from about midnight to early morning. In the pre-dawn hours the DO may be down to 3-4 ppm, 2-3 ppm or even less than 2 ppm on some farms. This is also the case on extensive farms with no aerators and low density of shrimp, and on semi-intensive farms with 30-60 shrimp per square meter and about 6-18 hp per hectare of aeration. The DO usually drops to about 2-3 ppm at night, or even lower at times. The shrimp grow slowly, the survival rate is low and the FCR is high. The shrimp grow better on farms where the oxygen level is higher. Another experiment demonstrated that in addition to influencing shrimp feeding behavior, DO also has an effect on shrimp growth, survival rate and FCR. For this experiment, White Pacific Shrimp with an average weight of 7.6 g each were kept in 500-liter fiberglass tanks filled with water with salinity of 25 ppt and maintained at a constant water temperature of 29+1 o C. There were 30 shrimp per tank, or a population density of 54 shrimp per square meter. Under farm conditions, shrimp normally exhibit problems of slow growth due to low DO after 50-60 days. For the experiment, the shrimp were randomly divided into 3 groups, with 3 replications for each group: Group 1: DO was kept at over 4 ppm all the time Group 2: DO was kept at over 4 ppm for 12 hours and at 2-4 ppm for 12 hours (from 18:00- 06:00) Group 3: DO was kept at over 4 ppm for 12 hours and at less than 2 ppm for 12 hours (from 18:00- 06:00) The shrimp were fed 3 times a day at 8:00, 12:00 and 16:00. After 60 days the survival rate, growth rate, average weight, yield and FCR were the most favorable in the group that was kept in water with DO of over 4 ppm all the time, and were less favorable in Group 2 and Group 3, in that order, as you can see from Tables 2 and 3. These results clearly confirm that DO is an important factor for achieving the desired results in shrimp culture. In addition, hematology and immune response tests on the haemolymph of shrimp from this experiment also showed that the total haemocyte count was higher in the group that was kept in water with high DO (Table 4). Other immune parameters were also higher in the group that was kept in water with high DO. For more details see “Effects of Dissolved Oxygen Levels on Growth, Survival, Non-Specific Immune Characteristic of Pacific White Shrimp Litopenaeus vannamei and Challenged with Vibrio harveyi” (Nonwachai et al., 2011). Table 2 Average body weight of L. vannamei under three different DO levels Day Average body weight (g) Treatments A (DO>4 ppm) B (DO 2-4 ppm) C (DO 0 7.67±0.47 a 7.62±0.45 a 7.68±0.35 a 10 10.40±0.56 a 9.54±0.54 b 8.91±1.07 c 20 12.8±1.03 a 11.74±0.59 b 11.05±1.42 c 30 16.00±1.38 a 15.64±1.79 a 14.32±1.81 b 40 18.94±1.27 a 18.12±0.81 ab 17.22±2.96 b 50 25.26±2.27 a 23.13±2.55 b 23.01±2.72 b 60 28.16±2.77 a 25.01±1.81 b 25.90±2.51 b Average values with different letters in the same row are statistically significantly different (P Table 3 Percentage survival of L. vannamei under three different DO levels Day Percentage survival Treatments A (DO>4 ppm) B (DO 2-4 ppm) C (DO 0 100.00± 0.00 a 100.00±0.00 a 100.00±0.00 a 10 100.00± 0.00 a 97.78±1.92 a 84.44±3.85 b 20 97.78±1.92 a 93.33±3.33 a 76.67±5.77 b 30 97.78±1.92 a 90.00±6.67 a 65.56±10.18 b 40 93.33±3.33 a 84.44±12.62 a 65.56±5.09 b 50 93.33±3.33 a 81.11±13.47 a 60.00±8.82 b 60 92.22±3.85 a 81.11±13.47 a 56.67±8.82 b Average values with different letters in the same row are statistically significantly different (P Table 4 Total haemocyte count (THC) of L. vannamei under three different DO levels Day THC (x 10 5 cells/ml) Treatments A (DO>4 ppm) B (DO 2-4 ppm) C (DO 0 123.67±5.97 a 120.08±8.50 a 121.80±7.47 a 10 140.78±8.56 a 138.59±6.03 a 132.66±5.65 b 20 148.75±8.54 a 146.17±5.97 a 138.91±7.80 b 30 163.13±6.97 a 161.02±8.75 a 139.45±8.25 b 40 178.75±8.54 a 176.17±5.97 a 146.17±5.97 b 50 185.63±5.27 a 183.52±8.75 a 163.13±6.97 b 60 200.63±5.85 a 198.67±5.97 a 161.17±5.97 b Average values with different letters in the same row are statistically significantly different (P In order to meet their goals in the production of Pacific White Shrimp, besides paying attention to the quality of the shrimp postlarvae, the suitable season of the year, and using recommended farm management practices, farmers should also pay close attention to maintaining the DO level in the water at all times. It is more profitable to concentrate on keeping the oxygen level high rather than applying various chemicals or other products to try to solve problems as they occur. If the DO is at a suitable level all the time, the shrimp will grow well and remain healthy. There will be practically no need to worry about parasites and bacterial infections. . Vai trò của oxy hòa tan trong nuôi tôm thẻ chân trắng Ngày nay, hầu hết các nước sản xuất tôm trên thế giới đều nuôi tôm thẻ chân trắng. Sản lượng tôm sú giảm mỗi năm tương. tế của việc nuôi tôm sú không thể so sánh với tôm thẻ chân trắng. Hầu hết các nước đều nuôi cùng một loại tôm và cho một mục tiêu cuối cùng là xuất khẩu. Chỉ ngoại trừ Brazil nuôi tôm thẻ chân. thường của tôm trong ao nuôi là > 4 mg/L đến điểm bảo hòa. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ nước cao, hàm lượng oxy hào tan trong nước có thể giảm thấp. Trong