HỆ SINH THÁI của hệ THỐNG AO NUÔI THÂM CANH tôm THẺ CHÂN TRĂNG

Trong ao nuôi tôm các thành phần sinh vật tồn tại và có mối quan hệ mật thiết với nhau, tác động lẫn nhau và có mối liên quan chặt chẽ với môi trường tạo nên một hệ sinh thái của ao nuôi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY SẢN NHA TRANG

KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

- -Ks Trần Anh Tuấn

HỆ SINH THÁI CỦA HỆ THỐNG AO NUÔI THÂM CANH

TÔM THẺ CHÂN TRĂNG

Nha Trang, tháng 4 năm 20 11

MỤC LỤC

LỜI MỞ DẦU 3

NỘI DUNG 4

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG NUÔI 4

1.1 Điều kiện tự nhiên ao nuôi 4

1.1.1 Nhiệt độ: 4

1.1.2 Thổ nhưỡng 4

1.1.4 Các yếu tố hóa học 5

1.2 Cấu trúc hệ sinh thái trong ao nuôi thâm canh 8

1.2.1 Môi trường 8

1.2.2 Quần xã sinh vật 8

1.2.3 Mối tương tác của quần xã với môi trường 10

CHƯƠNG II: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG HỆ THỐNG NUÔI 11

2.1 Chu trình oxy và các bon 11

2.2 Chu trình Nitơ 13

2.3 Chu trình phốt pho 15

2.4 Chu trình lưu huỳnh 16

2.5 Một số biện pháp kỹ thuật gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái ao nuôi 17

2.6 Quản lý điều chỉnh vinh sinh vật trong ao nuôi 18

KẾT LUẬN 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

LỜI MỞ DẦU

Tôm thẻ chân trắng là một trong những đối tượng nuôi kinh tế của nghành thủy sản, hiện đang phát triển mạnh mẽ ở nhiều địa phương ven biển nước ta Với quy trình kỹ thuật nuôi đã hoàn thiện, thiết bị công trình hiện đại việc nuôi thâm canh tôm thẻ ở Tuy Phong, Bình Thuận thời gian qua thu kết quả rất tốt

Tuy nhiên kiến thức quản lý về môi trường, biện pháp kỹ thuật sản xuất của các công ty và doanh nghiệp trên địa bàn còn nhiều hạn chế nên sản lượng nuôi chưa cao và chưa thật ổn định Dưới tác động của điều kiện tự nhiên và các biện pháp kỹ thuật của người quản lý được sử dụng gây ra sự phức tạp cho việc duy trì

ổn định hệ sinh thái trong ao nuôi thâm canh

Trong ao nuôi tôm các thành phần sinh vật tồn tại và có mối quan hệ mật thiết với nhau, tác động lẫn nhau và có mối liên quan chặt chẽ với môi trường tạo nên một hệ sinh thái của ao nuôi Chính vì vậy, khi có thành phần trong môi trường

ao nuôi bị biến động sẽ ảnh hưởng đến môi trường chung và tác động xấu đến các sinh vật khác Để tìm hiểu rõ hơn về hệ sinh thái của ao nuôi thâm canh tôi chọn

chủ đề: “Hệ sinh thái của của hệ thống ao nuôi thâm canh tôm thẻ ở Tuy Phong,

Bình Thuận trong vụ nuôi từ lúc thả giống đến lúc thu hoạch” để trình bày tiểu

luận

Mục tiêu là đánh giá mối quan hệ giữa các thành phần sinh vật với nhau và với môi trường trong ao nuôi thâm canh Sự biến động của môi trường và các biện pháp điều chỉnh để duy trì một hệ sinh thái ổn định cho ao nhằm đưa lại một môi trường tốt cho sự phát triển của tôm

NỘI DUNG

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG NUÔI

1.1 Điều kiện tự nhiên ao nuôi.

1.1.1 Nhiệt độ:

Nhiệt độ là đại lượng biểu thị trạng thái nhiệt của nước, với ao nuôi thâm canh công nghiệp ở Bình Thuận thì nguồn nhiệt được cung cấp từ:

 Bức xạ nhiệt mặt trời

 Sự tỏa nhiệt từ trái đất

 Từ các phản ứng hóa học và từ sự phân hủy các chất hữu cơ trong nước và nền đáy ao

Tuy nhiên , Bình Thuận là tỉnh có nhiệt độ cao và ổn định, thường chỉ biến động nhỏ vào mùa khô và mùa mưa, thường dao động từ 26 – 31oC Biến động hằng ngày, thông thường nhiệt độ nước trong ao nuôi thấp nhất vào buổi sáng từ 2 – 5h, cao nhất vào buổi chiều từ 14 – 16h vào lúc 10h nhiệt độ của nước trong ao gần tới nhiệt độ trung bình ngày đêm Biên độ dao động của nhiệt độ nước trong ao nuôi giữa ngày và đêm thấp từ 1 – 2oC Nói chung nhiệt độ nước ở đây rất thích hợp cho các loại vi sinh vật phát triển Nhiệt độ, là một yếu tố điều chỉnh năng suất vật nuôi trong ao, tốc độ tiêu hóa của tôm nuôi tăng lên khi nhiệt độ tăng trong khoảng thích hợp

1.1.2 Thổ nhưỡng.

Đất đai ở đây thuộc vùng đất pha cát, ao được xây dựng trên vùng cao triều, đáy ao và bờ ao được lót bạt nên thành phần thổ nhưỡng của đất ít ảnh hưởng đến môi trường ao nuôi, đặc biệt là đáy ao

1.1.3 Độ trong của ao nuôi.

Thông thường thì độ trong biến động theo thời gian nuôi, theo quan sát thì giai đoạn ban đầu ao nuôi mới được cấp nước có độ trong cao nhất nhìn thấy đáy ao với độ sâu mực nước ao từ 1.2 – 1.5m

Tuy nhiên, sau khi 2 - 3 ngày tiến hành gây màu nước thì độ trong bắt đầu giảm dần do thực vật phù du bắt đầu phát triên, mật độ tế bào tảo trong ao bắt đầu tăng nhanh về số lượng làm giảm khả năng xuyên của ánh sáng qua tầng nước, kéo theo các loài động vật phù du ăn tảo phát triển theo

Sau khi thả tôm nuôi và tiến hành cho ăn thì lượng chất lơ lửng từ thức ăn thừa và chất thải từ phân tôm và các loại hóa chất như vôi tăng lên làm cho độ trong của nước rất thấp từ 20 – 30cm Tuy nhiên, nhìn chung trong quá trình nuôi thì độ trong của ao có nhiều biến động theo chu kỳ phát triển của tảo, phụ thuộc nhiều vào mật độ tế bào tảo trong ao Khi môi trường thuận lợi, ao có hàm lượng muối dinh dưỡng cao thì tảo phát triển nhanh đạt đến ngưỡng cực đại thì độ trong

ao thấp nhất, sau đó đến pha tàn lụi thì độ trong ao nuôi lại tăng lên Ao nuôi thâm canh ở Bình Thuận thường duy trì độ trong từ 20 -30cm bằng kỹ thuật quản lý chất lượng nước rất chặt chẽ

1.1.4 Các yếu tố hóa học.

pH trong nước ao nuôi.

Trong nước tự nhiên, chỉ số pH là một trong những chỉ tiêu quan trọng về chất lượng nước, nó là chỉ số độ acid hay độ kiềm của nước và gắn liền với các chế

độ khí của nước Trong ao nuôi, pH là một trong những chỉ số quan trọng được theo dõi và điều chỉnh thường xuyên dao động trong khoảng 7.5 – 8.5 Nước ao nuôi lấy

từ biển vào nên chứa nhiều ion kiềm và kiềm thổ Na+, K+, Ca+2, Mg+2 nên nước là môi trường kiềm yếu Do có hàm lượng thích hợp ion HCO3-, CO3-2, H2BO3- nên pH nước rất ổn định

Sự thay đổi pH trong ngày hoặc theo mùa trong hệ thống các ao nuôi vào thời kỳ tảo phát triển mạnh, thể hiện ở đặc điểm hiện tượng là : “sự tồn tại các trạng thái khác nhau của cacbonic khi có mặt trong nước ở trạng thái khí tự do CO2 hòa

tan trong nước, cacbonic làm cho nước mang tính acid yếu, do khả năng tác dụng tương hỗ với nước” Bản chất của hiện tượng đó là sự hô hấp và quang hợp của thủy sinh vật, khi động thực vật thủy sinh hô hấp nhiều, khí CO2 được thải ra làm pH nước giảm xuống, còn khi quá trình quang hợp của tảo xảy ra mạnh, thì khi đó CO2

tự do sẽ bị biến mất khỏi ao nuôi làm ph tăng lên Ngoài ra, các chất thải hữu cơ tích tụ trong ao nuôi cũng là một yếu tố gián tiếp ảnh hưởng đến trị số pH của nước khi hàm lượng chất hữu cơ bị phân hủy, hàm lượng CO2 tăng lên, làm ph của nước

ao nuôi giảm thấp

Độ mặn.

Độ mặn của nước lấy vào phụ thuộc vào độ mặn của nước biển, và tùy vào thời gian nuôi mà chịu sự điều chỉnh của kỹ thuât nuôi Nước biển lấy vào có độ mặn từ 25‰ 30‰, giai đoạn đầu thả tôm thì độ mặn được điều chỉnh ở 20‰ -25‰ bằng cách pha thêm nước ngọt Độ mặn ảnh hưởng trực tiếp đến việc điều hòa

áp suất thẩm thấm của thủy sinh vật Các thay đổi độ mặn vượt ra ngoài giới hạn thích ứng của tôm, gây ra phản ứng sốc của cơ thể làm giảm khả năng kháng bệnh của tôm nuôi

Độ kiềm.

Độ kiềm trong nước tự nhiên được quy định bởi sự có mặt của các ion kiềm

và kiềm thổ Na+, K+, Ca+2, Mg+2 có ở trong nước, kết hợp với các acid yếu, trước hết

là acid cacbonnic H2CO3 Cho nên, độ kiềm là chỉ số các dạng chủ yếu của các ion HCO3- và CO3-2 ở trong nước

Độ kiềm giữ vai trò rất quan trọng trong việc duy trì hệ đệm của môi trường nước, đây xem là một trong những chỉ tiêu quan trọng duy trì sự biến động thấp nhất của pH nước ao nuôi, hạn chế tác hại của các chất độc sẵn có trong ao, nhằm không tạo ra sốc bất lợi cho tôm nuôi Độ kiềm trong ao nuôi tôm tham canh Bình Thuận ở mức 100 mg CaCO3/l – 140 mg CaCO3/l, thời kỳ đầu tôm nhỏ độ kiềm thường ở mức thấp sau thời gian nuôi nó được nâng dần lên Bón vôi CaCO3, CaMg(CO3)2 là biện pháp làm tăng và duy trì độ kiềm trong ao nuôi

Độ kiềm trong ao nuôi tôm thâm canh biến động thường do:

- Mưa , làm lượng nước mưa trong ao nhiều.

- Trong những tháng đầu vụ nuôi tôm thường lột võ nhiều

Hàm lượng oxy hòa tan

Tất cả các quá trình sống của thủy sinh vật (trừ vi khuẩn kị khí) được đảm bảo bởi sự trao đổi năng lượng, mà đối với sinh vật chất duy nhất không thể thay thế là oxy

Biến động oxy trong nước của ao nuôi thâm canh tùy thuộc vào thời gian nuôi khác nhau, khoảng giao động oxy không giống nhau, phụ thuộc vào mật độ tảo, chế độ quản lý ao và mùa khí hậu, nhìn chung sự biến động theo quy luật:

Theo chu kỳ ngày đêm, chi phối quy luật này là thời tiết và mật độ tảo trong

ao nuôi, hàm lượng oxy trong ao thường thấp về khuya tầm 2 - 6h sáng và cao về buổi chiều trong ngày

Theo thời gian nuôi, chi phối quy luật này là mật độ tảo trong ao nuôi, sự tích tụ các chất thải và chế độ quản lý ao nuôi Tiêu chuẩn chất lượng oxy trong ao nuôi tôm thẻ ở các ao ở Bình Thuận luôn giữ ở mức trên 4mg/l Lượng oxy được bổ sung vào ao nuôi theo chủ yếu bằng máy quạt nước, qua quang hợp của tảo và có thể bổ sung oxy trực tiếp xuống ao khi hàm lượng oxy trong nước giảm quá mức cho phép

Hàm lượng muối dinh dưỡng.

Chu trình các nguyên tố tạo sinh bắt đầu từ quá trình quang hợp và được kết thúc bằng sự phân hủy xác động, thực vật thủy sinh Theo chu trình đó các nguyên

tố hữu sinh chuyển từ thể hữu cơ sang hợp chất vô cơ đơn giản, quá trình này là còn gọi là sự hoàn sinh Nhờ quá trình này mà các muối dinh dưỡng được bổ sung liên tục cho ao nuôi Sự phân bố của các hợp chất nitơ, phốt pho, sillic quyết định sức sản xuất của thủy sinh vật nói chung và cơ sở thức ăn của tôm nói riêng

Đặc điểm công trình ao nuôi.

Ao nuôi được xây dựng trên vùng cao triều, cách bờ biển 1km bao gồm một

hệ thống hoàn chỉnh từ ao lắng xử lý nước trước khi cấp đến ao nuôi và cuối cùng là

ao thải

Ao nuôi có diện tích trung bình 3.000m2, độ sâu từ đáy đến bờ ao 2m, mực nước từ 1.2m – 1.5m, ao hình vuông có hệ thống cấp nước vào và thải nước ra riêng biệt

Trang thiết bị hệ thống ao nuôi

Ao nuôi được đầu tư trang thiết bị hiện đại như máy quạt nước, hệ thống cho

ăn tự động Bờ ao và đáy ao được lót bạt không cho nước tiếp xúc với bên ngoài

Hệ thống thu gom chất thải được bố trí ở giữa ao, tất cả phân thải của tôm trong quá trình nuôi và thức ăn thừa được máy quạt nước gom về giữa và thải ra ngoài qua hệ thống này

1.2 Cấu trúc hệ sinh thái trong ao nuôi thâm canh.

Hệ sinh thái ao nuôi bao gồm quần xã sinh vật và môi trường sống, chúng được coi là những bộ phận tạo nên sự thống nhất và toàn vẹn cuả một thể tự nhiên,

sự điều phối hoạt động của toàn hệ được thực hiện nhờ các mối quan hệ ngược bên trong quần xã và quần xã với môi trường

1.2.1 Môi trường.

Bao gồm những yếu tố vật lý – hóa học của nước đóng vai trò quyết định đến thành phần sinh vật và sự phân bố các điều kiện khí hậu như nhiệt độ, ánh sáng, sự vận động của nước, độ nhớt, sự chứa đựng các cơ thể sống, các chất hữu cơ không hòa tan dạng lơ lửng và các muối dinh dưỡng

1.2.2 Quần xã sinh vật.

Với đặc tính là ao nuôi công nghiệp ứng dụng quy trình ít thay nước và chịu

sự quản lý chặt chẽ các yếu tố môi trường nên các thành phần loài sinh vinh vật trong ao nuôi thâm canh này có phần nghèo nàn hơn so với hệ thống nuôi khác như quảng canh hay bán thâm canh Thời gian đầu khi mới cấp nước các loài sinh vật trong ao hầu như rất ít, chỉ có một số loài nhất định, nước có độ trong cao và rất

nghèo dinh dưỡng, tuy nhiên thành phần loài và số lượng vi sinh vật sẽ tăng theo thời gian nuôi

Trong ao nuôi chủ yếu bắt gặp các thành phần sau:

Sinh vật sản xuất: gồm chủ yếu các loài tảo đơn bào và vi khuẩn có khả năng

quang hợp hoặc hóa tổng hợp Trong ao nuôi bắt gặp 70 loài thực vật nổi, trong đó

nghành Heterokontophyta có số loài nhiều nhất với 45 loài, thuộc lớp Bacillario

phyceae chiếm 64% Trong đó bộ tảo Lông Chim chiếm ưu thế với 31 loài, kế đó là

nghành Cyanobacteria có 15 loài chiếm 21% Nghành Dinophyta 4 loài, chiếm 6%, nghành Euglenophyta với 2 loài chiếm 3

Nhóm sinh vật tiêu thụ: trong ao nuôi gồm đối tượng nuôi là tôm thẻ, các loại

cá tạp và các loài động vật phù du như Caladocera, Copepoda, Rotatoria (Rotatoria

đa dạng hơn so với các nhóm khác), đây là mắt xích thứ hai trong chuổi thức ăn tự nhiên Là nguồn cung cấp thức ăn cho tôm ở giai đoan đầu Sự phát triển của zooplankton trong ao nuôi phụ thuộc vào sự phát triển của tảo, vì tảo là thức ăn của chúng

Nhóm sinh vật phân hủy: thành phần loài của nhóm này đa dạng và phong

phú, giàu về số lượng, gồm chủ yếu các loài vi sinh vật sống hoại sinh làm nhiệm

vụ giải phóng các nguyên tố hóa học để trả lại cho chu trình Trong ao nuôi bắt gặp

các nhóm vi khuẩn dị dưỡng Heterotropin bacteria, vi khuẩn hóa tự dưỡng

Nitrosomonas, Nitrobacter.

Hình 1 Mối quan hệ của các nhóm sinh vật trong ao nuôi.

Sinh vật sản xuất Sinh vật tiêu thụ

Xác chết

Sinh vật phân hủy Xác chết

CO2, muối dinh dưỡng

1.2.3 Mối tương tác của quần xã với môi trường.

Dù có sự thống nhất giữa quần xã và môi trường, song vai trò của chúng trong ao nuôi khác nhau Quần xã sinh vật sống trong môi trường chịu sự tác động của môi trường, tuy nhiên quần xã cũng tác động trở lại môi trường làm cho môi trường ao nuôi biến động

Trong ao nuôi thành phần vi tảo càng phong phú càng tốt cho tôm Sự hiện diện của các vi tảo và các sắc tố trong các loài vi tảo quyết định màu nước ao nuôi

Vi tảo còn làm giảm cường độ ánh sáng đi sâu vào nước ao, ngăn cản sự phát triển của tảo đáy Vi tảo góp phần làm ổn định nhiệt độ nước ao và tham gia điều chỉnh giá trị pH trong ao Ngoài ra, vi tảo còn đóng góp ổn định hệ sinh thái ao nuôi và hạn chế tối thiểu các biến động của chất lượng nước

Nhìn chung, thực vật nổi trong ao nuôi đóng vai trò quan trọng trong sự ổn định của hệ sinh thái ao nuôi hạn chế tối thiểu các biến động của chất lượng nước Một quần xã thực vật nổi ổn định đảm bảo lượng oxy hòa tan thông qua quá trình quang hợp và làm giảm lượng CO2, NH3, H2S Ngoài ra chúng còn cạnh trạnh với các loài sinh vật khác không có lợi cho ao nuôi, nhất là các loài có khả năng gây bệnh cho tôm, làm tăng lượng thức ăn tự nhiên và làm giảm chi phí Bên cạnh những mặt có lợi đó, do hệ sinh thái ao nuôi thâm canh thường có môi trường giàu dinh dưỡng, thức ăn thừa và các vật chất hữu cơ khác làm cho thực vật phù du phát triển mạnh, khó kiểm soát, nếu gặp điều kiện bất lợi tảo tàn gây biến động các yếu

tố môi trường như pH, hàm lượng oxy và các loại khí độc như NH3, H2S gây ảnh trực tiếp đến tôm

Vi sinh vật dị dưỡng chuyển hóa các hợp chất hưu cơ đơn giản thành các chất vô cơ (CO2,NH3) Xu thế tăng cao của NH3 được làm giảm do hai loài vi sinh vật hóa tự dưỡng theo chu trình sau:

NH4 + 1.5O2 Nitrosomonas NO2- + 2H+ + H2O

NO2- + 0.5O2 Nitrobacter NO3

-Vi sinh vật nhóm bacillus vừa sử dụng trực tiếp chất hữu cơ trong ao nuôi, vừa khử nitrat thành nitơ phân tử dạng khí thoát ra ngoài, làm giảm muối dinh

dưỡng trong ao, hạn chế số lượng tảo Đồng thời khi môi trường thích hợp chủng bacillus phát triển với số lượng lớn sẽ cạnh tranh sử dụng hết thức ăn của nguyên sinh động vật, các vi sinh vật và vibrio có hại, ngăn cản sự phát triển của chúng, giảm tác nhân gây bệnh cho tôm nuôi

Đối tượng nuôi ở đây là loài tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) với đặc

tính sức chịu đựng cao, nuôi với mật độ dày 120 – 150 con/m2, tốc độ sinh trưởng nhanh sau 75 – 90 ngày nuôi là có thể thu hoạch được Tôm thẻ trong ao nuôi phân

bố không chỉ ở đáy ao mà khắp cả tầng nước Giai đoạn đầu tôm còn nhỏ sử dụng các loại thức ăn tự nhiên như tảo và động vật phù du làm thức ăn và sau đó chuyển dần sang thức ăn công nghiệp Tôm thải phân và xác lột ra môi trường và lắng xuống đáy ao, đây là chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường, nhưng đồng thời là nguồn nguyên liệu cho các vi sinh vật phân hủy

Môi trường ngược lại cũng ảnh hưởng đến quần xã sinh vật thông qua các yếu tố thủy lý, thủy hóa từ tác động lên thành phần loài và sự phát triển của quần xã sinh vật Khi môi trường thuận lợi, giàu chất dinh dưỡng thì làm cho quần xã thực vật nối sinh trưởng phát triển mạnh, kéo theo các loài sinh vật ăn thực nổi phát triển Trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, các yếu tố thủy lý thủy hóa luôn biến động thì quần xã sinh vật bị ảnh hưởng phát triển kém và có thể bị tiêu diệt

CHƯƠNG II: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG HỆ THỐNG NUÔI

2.1 Chu trình oxy và các bon.

Vòng tuần hoàn oxy và các bon trong nướ có mối liên hệ mật thiết với nhau Oxy tồn tại trong nước bằng con đường tổng hợp quang học, trong quá trình khử tổng hợp quang học cua 1 mol CO2 xuất hiện một mol OTHỰC VẬT 2

THỦY SINH

ĐỘNG VẬT THỦY SINH

O2

CO 2

XÁC BÃ HỮU CƠ

CO2

O2

VI SINH VẬT PHÂN HỦY

Ánh nắng mặt trời

H2O các muối dinh dưỡng