Tại sao oxy hòa tan lại quan trọng trong nuôi tôm?

Hiểu về chu kỳ oxy ngày và đêm

Nồng độ oxy hòa tan trong ao nuôi thủy sản không bao giờ duy trì ở một trạng thái cố định. Thực chất, đây là một “ngân sách” sinh hóa động, biến đổi liên tục dưới sự chi phối trực tiếp của năm quá trình chủ chốt: sự khuếch tán trao đổi khí giữa mặt nước và khí quyển, sự hấp thụ oxy hóa của lớp trầm tích dưới đáy ao, quá trình hô hấp của tôm nuôi, quá trình hô hấp của hệ sinh vật phù du, và cuối cùng là quá trình quang hợp. Sự tương tác và bù trừ lẫn nhau giữa các quá trình này tạo nên một biên độ dao động oxy rất lớn trong suốt vòng quay 24 giờ.

Ban ngày: Tảo quang hợp mạnh mẽ

Vào ban ngày, nguồn cung cấp oxy hòa tan chủ lực cho toàn bộ ao nuôi đến từ quá trình quang hợp của hệ thực vật phù du, chủ yếu là các loài tảo. Dưới bức xạ mặt trời rực rỡ và nền nhiệt độ ấm áp của ban ngày, những thực vật vi sinh này hoạt động với công suất tối đa, giải phóng ra lượng oxy khổng lồ vượt xa nhu cầu tiêu thụ của hệ sinh thái ao. Sự dư thừa nguồn cung này dẫn đến hiện tượng “bão hòa quá mức”, trong đó nồng độ oxy hòa tan có thể tăng vọt lên mức 150%, thậm chí chạm mốc 300% so với giá trị bão hòa cân bằng trong không khí tự nhiên.

Ban đêm: Quá trình hô hấp làm cạn kiệt oxy

Tuy nhiên, bức tranh sinh thái thay đổi hoàn toàn khi mặt trời khuất bóng và màn đêm buông xuống. Quá trình quang hợp hoàn toàn ngưng trệ do thiếu vắng ánh sáng, nhưng nhịp thở và sự chuyển hóa của muôn loài trong ao vẫn tiếp diễn không ngừng nghỉ. Ở các mô hình nuôi tôm thâm canh với mật độ thả nuôi cao, quần thể sinh vật phù du bao gồm tảo và vi khuẩn đóng vai trò là “tác nhân tiêu thụ” oxy lớn nhất, có thời điểm chiếm tới hơn 80% tổng lượng oxy bị mất đi trong đêm. Khi kết hợp thêm với cường độ hô hấp của đàn tôm và quá trình phân hủy các chất thải hữu cơ tích tụ dưới lớp trầm tích đáy ao, nguồn dự trữ oxy nhanh chóng bị rút cạn.

Do không có sự bù đắp từ quá trình quang hợp, trong khi tốc độ khuếch tán oxy tự nhiên từ không khí vào nước diễn ra tương đối chậm, nồng độ DO sẽ liên tục sụt giảm trong suốt đêm dài. Hệ quả tất yếu là mức oxy hòa tan thấp nhất trong toàn bộ chu kỳ 24 giờ luôn rơi vào thời điểm rạng sáng, ngay trước khi ánh nắng đầu tiên xuất hiện.

Mức oxy lý tưởng cho tôm tăng trưởng

Trong thực tiễn quản lý ao nuôi, một sai lầm phổ biến là chỉ bắt đầu triển khai các biện pháp can thiệp khi tôm xuất hiện những biểu hiện ngạt thở rõ rệt như nổi đầu hàng loạt hay bơi lờ đờ trên mặt nước. Tại thời điểm này, nồng độ oxy hòa tan thực tế đã lao dốc xuống ngưỡng nguy kịch, thường chỉ dao động từ 0,5-1,0 mg/L.

Trên thực tế sinh lý học của loài, để tôm penaeid có thể hấp thụ dinh dưỡng tốt nhất, phát triển nhanh chóng và duy trì một hệ miễn dịch vững vàng, nồng độ oxy hòa tan cần được duy trì ổn định ở mức trên 5 mg/L. Khi chỉ số DO suy giảm và kéo dài dưới ngưỡng 4-5 mg/L, chuỗi phản ứng sinh lý tiêu cực sẽ đồng loạt diễn ra bên trong cơ thể tôm:

Tốc độ tăng trưởng sụt giảm: Tôm giảm ăn, quá trình trao đổi chất và đồng hóa năng lượng bị trì trệ, khiến thời gian nuôi bị kéo dài đáng kể so với tiềm năng sinh trưởng của giống.

Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) kém hiệu quả: Nồng độ oxy thấp làm suy giảm năng lực tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng của hệ tiêu hóa. Người nuôi buộc phải cung cấp lượng thức ăn lớn hơn để đạt được mức tăng trọng tương đương, làm gia tăng trực tiếp chi phí sản xuất.

Gia tăng áp lực dịch bệnh: Tình trạng thiếu hụt oxy mãn tính tạo ra áp lực stress sinh lý kéo dài, làm suy kiệt sức đề kháng tự nhiên của tôm và mở đường cho các dòng vi khuẩn cơ hội tấn công, gây ra tỷ lệ hao hụt nghiêm trọng.

Các yếu tố làm thay đổi lượng oxy trong ao

Bên cạnh nhịp điệu ngày đêm mang tính quy luật, sự ổn định của “ngân sách” oxy trong ao nuôi còn chịu sự chi phối mạnh mẽ từ các biến số môi trường ngoại cảnh, đòi hỏi người quản lý phải có sự thấu hiểu toàn diện để dự báo trước các nguy cơ tiềm ẩn.

Thứ nhất là sự biến động phức tạp của sinh khối thực vật phù du. Dù tảo đóng vai trò là nhà máy sản xuất oxy quan trọng vào ban ngày, nhưng nếu mật độ tảo bùng phát quá mức khiến nước ao trở nên quá đặc (được biểu thị qua chỉ số đĩa Secchi giảm xuống dưới 20 cm), chúng sẽ trở thành mối đe dọa lớn do tiêu thụ lượng oxy khổng lồ vào ban đêm. Nguy hiểm hơn, khi xảy ra hiện tượng sập tảo đột ngột, quá trình phân hủy sinh học của lượng lớn xác tảo chết sẽ hút sạch toàn bộ oxy hòa tan trong nước.

Thứ hai là các biến động về điều kiện thời tiết khí hậu. Vào những ngày trời âm u, mây mù kéo dài, cường độ bức xạ mặt trời suy giảm mạnh làm hạn chế tối đa năng suất quang hợp của tảo. Ao nuôi sẽ bước vào màn đêm với một lượng oxy dự trữ rất nghèo nàn, đẩy nguy cơ thiếu hụt trầm trọng vào lúc bình minh lên mức cao nhất.

Cuối cùng là bài toán liên quan đến nhiệt độ và độ mặn của nguồn nước. Về mặt lý hóa học, độ hòa tan của khí oxy trong nước sẽ giảm xuống khi nhiệt độ và độ mặn tăng lên. Trớ trêu thay, khi nền nhiệt độ nước ao ấm lên, tốc độ trao đổi chất và nhu cầu tiêu thụ oxy của tôm lại gia tăng mạnh mẽ. Sự kết hợp của “tác động kép” này khiến cho các đợt nắng nóng cao điểm trong năm trở thành giai đoạn khắc nghiệt và rủi ro nhất đối với sự sinh tồn của tôm nuôi.

Trong bối cảnh ngành nuôi trồng thủy sản đang ngày càng chuyển dịch mạnh mẽ theo hướng khoa học công nghệ và kiểm soát dữ liệu chặt chẽ, việc nắm vững bản chất sinh học của oxy hòa tan không chỉ giúp tối ưu hóa năng suất sinh trưởng mà còn là nền tảng vững chắc để xây dựng các mô hình nuôi bền vững, hạn chế tối đa rủi ro trước những biến động của môi trường tự nhiên.

Nguồn" Linh Thùy (theo JALA) - Người nuôi tôm