Các yếu tố vật lí, hoá học và sinh học của môi trường nước nuôi tôm

    Nhiệt độ
    Độ mặn
    Oxy - CO2
    Độ đục
    Độ cứng
    pH
    Độ kiềm
    Hydro sulfide H2S
    Hợp chất của nitơ
    Vi sinh vật và tảo
    Quản lí chất lượng nước trong ao nuôi

Nhiệt độ của nước

Tôm cũng như tất cả các động vật sống dưới nước thuộc loại máu lạnh (cold -blooded, poikilothermic) trái với loại thân nhiệt (warm-blooded, homoiothermic) như con người chúng ta. Tôm, cá thay đổi nhiệt độ theo môi trường bên ngoài, còn chúng vẫn giữ nguyên nhiệt độ 37.5C dù môi trường bên ngoài có thể lạnh như vùng Bắc cực hoặc nóng như miền sa mạc.Nhiệt độ ảnh hưởng tới nhiều phương diện trong đời sống của tôm: hô hấp, tiêu thụ thức ăn, đồng hoá thức ăn, miễn nhiễm đối với bệnh tật, sự tăng trưởng... Nhiệt độ thay đổi theo khí hậu mỗi mùa, vì thế tại miền Nam Việt Nam có thể nuôi tôm quanh năm trong khi miền Bắc chỉ khai thác được vào mùa nóng. Nhiệt độ của mặt trời làm nóng lớp nước trên mặt nhanh hơn lớp dưới sâu, trong khi đó  chúng ta biết tỷ trọng nước giảm đi nếu nhiệt độ gia tăng, vì vậy lớp nước trên mặt nhẹ hơn và có khuynh hướng không pha trộn với lớp nước ở dưới. Điều này đưa tới kết quả là sự hình thành của tầng thermal stratification. Tại vùng nhiệt đới tầng thermal stratification ảnh hưởng nhiều tới năng suất ao hồ vì đã giữ riêng nhiệt độ và oxygen ở trên mặt trong khi chất dinh dưỡng lại đáy. ở đây việc dùng máy sục khí (Paddle wheel/Aerator) để phá vỡ tầng thermal stratification để pha trộn lớp nước trên mặt và dưới đáy là điều cần thiết trong việc sử dụng ao hồ một cách hiệu quả. Vì lý do nói trên mà ta cần lấy nhiệt độ thường xuyên không những ở trên mặt ao mà còn ở lớp nước đáy ao nữa, 2 lần mỗi ngày, sáng sớm và chiều tối.

Nhiệt độ thích hợp cho tôm loại Penaeus spp. Tại các ao hồ vùng nhiệt đới khoảng 28-30C.

Tôm sú có thể chịu được nhiệt độ 28C tôm lớn tương đối chậm, trên 30C tôm lớn nhanh hơn nhưng rất dễ mắc bệnh, nhất là bệnh MBV (Monodon baculovirus) mà Đài Loan là nạn nhân của tình trạng này năm 1987. Các trại nuôi tôm ở Đài Loan năm đó đã đưa nhiệt độ nước lên 33C để tôm lớn mau hơn, tuy mùa đó tôm có lớn nhanh hơn thật nhưng ngay sau đó tôm đã bị bệnh rất trầm trọng và chết rất nhiều đến nỗi sau đó chính phủ Đài Loan đã phải ra luật lệ cấm nuôi tôm với nhiệt độ nóng hơn 30C.

Các thí nghiệm ở Hawaii cũng cho thấy tôm P. vannamei sẽ chết nếu môi trường nước thấp hơn 15C cao hơn 33C trong 24 giờ hoặc lâu hơn nữa. Tôm sẽ ngạt nêu nhiệt độ khoảng 15-22C và 30-33C. Với tôm P.vannamei, nhiệt độ chấp nhận được là 23-30C, trong khoảng nhiệt độ này độ lớn của tôm cũng tuỳ giai đoạn tăng trưởng của tôm; Thí nghiệm cho biết lúc còn nhỏ (1gr), tôm lớn nhanh hơn trong nước ấm (30C), tới khi tôm lớn hơn (12-18gr), tôm lại lớn nhanh nhất ở nhiệt độ nước 27C thay vì 30C như lúc còn nhỏ. Khi tôm lớn hơn nữa, mà nhiệt độ lại cao hơn 27C thì môi trường nước này hoàn toàn bất lợi cho sự tăng trưởng. 

Độ mặn

Các loài giáp xác có khả năng thích nghi của chính bản thân theo sự thay đổi độ mặn của môi trường nước.Trong  chu kỳ sống của tôm sú,  trứng được đẻdọc bờ biển tiếp theo giai đoạn ấu trùng (gồm Zoea, Mysis), tôm bột (Postlarvae), tôm giống (Juvenile) và tôm trưởng thành có tập tính sống vùng nước có độ mặn thay đổi rộng. Bản thân nó có thể thích ứng với  điều kiện môi trường thay đổi từ từ, (Postlarvae) tôm sú có thể sống được cả trong môi trường nước ngọt.Trong tự nhiên, khi tôm gần trưởng thành và trưởng thành chúng sẽ di  chuyển tới vùng có điều kiện môi trường thương đối ổn định hơn. ở nước ta, thấy rõ điều này: nước biển, độ mặn, từ Vũng Tàu trở ra ổn định hơn, dọc bờ biển có xuất hiện tôm sú trưởng thành quanh năm, từ Gò Công đến Minh Hải, độ mặn thay đổi theo mùa, tôm sú trưởng thành và ít phân bố.

Trong tự nhiên, tôm bột phân bố nhiều trong vùng môi trường có độ mặn thấp, chứng tỏ yếu tố di truyền của chúng thích ứng được môi trường  thay đổi độ mặn rộng.

độ mặn là tổng số những nguyên tử kết tinh, hoà tan trong nước và được tính bằng gram trong 1 lít hay là phần ngàn, trong đó các nguyên tử chính yếu là Sodium và Chloride, còn lại là các chất với thành phần ít hơn: magnesium, calcium, potassium, sulfate và bicarbonate. Hiển nhiên là áp suất thẩm thấu tăng lên khi độ mặn tăng, nhu cầu về độ mặn thay đổi tuỳ theo từng loại tôm và thời điểm trong chu trình sinh sống của mỗi loại; lúc còn nhỏ tôm dễ bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi độ mặn một cách đột ngột hơn là lúc tôm đã lớn. Một vài loại có khả năng chịu đựng sự thay đổi độ mặn khá lớn (wide tolerance) và được gọi là loại euryhaline, ngược lại là loại stanohaline.

Tôm sú có thể chịu được sự biến thiên của độ mặn từ 3-45 0/00(phần ngàn), nhưng độ mặn lý tưởng cho tôm sú là 18-200/00 (phần ngàn), tôm Penaeus vannamei có thể chịu được độ mặn biến thiên từ 2-400/00(phần ngàn) nhưng với độ mặn 32-330/00 thì tôm lớn rất mau ở Hawaii.

Vị đậm đà (taste) của thịt tôm mà khách hàng cảm thấy được khi thưởng thức trong các bữa ăn, có thể chịu ảnh hưởng độ mặn của nước trong khi nuôi. Khi được nuôi trong môi trường nước có độ mặn cao thì mức amino acid tự do (free amino acid) trong các cơ thịt cũng cao hơn, điều này làm cho tôm có vị đậm đà. Với ý thức đó, khi có nước biển sạch (vùng nước biển xa bờ) người ta dùng nước biển này để rửa và chế biến nhưng tránh dùng nước biển tại các bến (port) để rửa sản phẩm vì độ dơ bẩn của nước biển trong khu vực này rất cao. Tại địa điểm này, ta chỉ nên dùng nước đã ngọt đã khử trùng (chlorinated water). 

OXY

Đây là yếu tố quan trọng nhất cần đặc biệt chú trọng trong kỹ nghệ nuôi tôm. Lượng dưỡng khí thấp trong ao dễ gây cho tôm chết nhiều hơn cả. So với lượng oxygen trong không khí là 200.000ppm, (1ppm = 1 phần triệu) thì số oxygen hoà tan trong nước rất ít, nhưng ta chỉ cần 5ppm oxygen trong nước là đủ cho tôm hô hấp một cách an toàn. Trong ao hồ, hiện tượng quang tổng hợp của các phiêu sinh vật là yếu tố chính tạo nên oxygen hoà tan trong nước. Vì hiện tượng này chỉ xảy ra trong ban ngày, dưới ánh nắng mặt trời nên về ban đêm và ngay cả về ban ngày nhưng thời tiết u ám kéo dài thì ao hồ không đủ oxygen cho tôm. Để giải quyết vấn đề này, người ta sử dụng máy sục khí hoặc thay lớp nước mới vào ao để tạo thêm oxygen. Tình trạng thiếu oxygen trong ao cũng xẩy ra khi thực vật thuỷ sinh bị chết quá nhiều do việc sử dụng các hoá chất
Oxy hoàn tan (ppm)    Ứng xử của tôm
0.3

   tôm bị chết
1.0

   tôm bị ngạt thở
2.0

   tôm không lớn được
3.0

   tôm chậm lớn
4.0

   tôm sinh sống bình thường
5.0 - 6.0 - 7.0

   tôm khỏe mạnh và tăng trưởng nhanh

 

Các triệu chứng của tôm khi ao hồ bị thiếu oxygen: Tôm sẽ tập trung gần mặt nước,gần vị trí dẫn nước vào ao hồ hoặc dọc theo bờ ao, tôm sẽ giảm di chuyển nhưng gia tăng tốc độ hô hấp, có thể hôn mê và chết.
  Khi trong môi trường nước có quá nhiều chất khí bão hoà thặng dư hoà tan, tôm sẽ bị bệnh hoặc chết khi các chất khí hoà tan này xâm nhập hệ thống tuần hoàn tạo thành những hạt bong bóng (bubble) còn gọi là emboli, làm cản trở sự lưu thông máu tạo và ra bệnh "gas bubble diseas"

Chất khí thặng dư trong môi trường nước thưởng xẩy ra trong những trường hợp sau đây:

    Quang tổng hợp của thực vật phiêu sinh quá nhiều đưa tới sự bão hoà của oxygen trong nước, (đĩa Secchi đọc được ở mức 10cm, hoặc ngắn hơn).
    Nhiệt độ nước nếu gia tăng nhanh cũng gây ra gas bubble disease vì khả năng bền chặt của các chất khí trong nước tỷ lệ nghịch với nhiệt độ nước.
    Sự pha trộn giữa các chất khí và nước dưới 1 áp suất nào đó, khi áp suất này giảm đi, các chất khí sẽ ra khỏi dung dịch nước và tạo thành "bong bóng". Chỗ chứa nước mới bơm vào, vị trí các đập nước... có thể dẫn tới tình trạng gas saturation.

Gas bubble disease không đáng ngại trong các ao hồ nuôi tôm nhưng cần lưu ý nếu ở trong các dụng cụ chứa nước, tiếp nhận sự xáo trộn nước quá mạnh. 

Xem thêm:

    Xem thêm: Sự suy giảm nồng độ ôxy trong ao nuôi.

Độ đục của nước

Độ đục của nước được xác định bởi đĩa Secchi, một cách đơn giản ta kết luận là độ đục của nước ao thích hợp nếu đĩa Secchi được đọc ở trong khoảng 25-40cm. Điều này có nghĩa là nếu độ đọc trên đĩa Secchi mà ngắn hơn 25cm thì nước ao quá đục, ngược lại nếu độ đọc này ở mức xa hơn 40cm thì nước ao lại quá trong, đồng nghĩa với nước quá nghèo chất dinh dưỡng. 
Trong ao, độ đục thường do các phiên sinh vật phát triển quá nhiều. Độ đục trong nước sẽ bất lợi nếu gây ra bởi chất sét hoặc các vật vô sinh vì cản trợ sự xuyên qua của ánh sáng, làm giảm khả năng sản xuất của ao hồ. Nếu độ đục gây ra bởi các chất vô sinh mà quá cao thì tôm, cá sẽ bị nghẹt bộ phận hô hấp.

Ngoài đĩa Secchi người ta còn dùng kính hiển vi để đếm số tế bào phiêu sinh trong 1 ml để xác định sự phát triển phiêu sinh trong ao nhiều hay ít.

Độ cứng của nước Độ cứng của nước liên quan tới tổng số nguyên tử kim loại hoá trị 2 (divalent metal ions) mà chính yếu là calcium và magnesium trong môi trường đó. Độ cứng của nước được tính bằng mg/l của chất calcium carbonate (CaCO3) trong nước và có các tên gọi khác nhau được ghi dưới đây: 
0-75 ppm CaCO3     Mềm (soft) 
75-150 ppm CaCO3     Hơi cứng (moderately hard) 
150-300 ppm CaCO3     Cứng (hard) 
Trên 300 ppm CaCO3     Rất cứng 

Nước trong ao hồ có độ cứng 20-150 ppm thì thích hợp cho việc nuôi tôm cá. ở đây ta cũng cần lưu ý rằng độ cứng của nước và chất kiềm tự chúng không giúp đưa năng suất ao hồ lên cao được mà cần sự hiện diện của yếu tố phosphor và các yếu tố chính yếu khác cùng phối hợp. Nhưng nước có độ cứng cao quá (trên 300 ppm) sẽ làm giảm sự thay vỏ (molting) và mức tăng trưởng của tôm càng xanh, theo một thí nghiệm ở Đại học Hawaii.