Trong nuôi trồng thủy sản nói chung và nuôi tôm nói riêng thì môi trường nước là một yếu tố rất quan trọng để vụ mùa thành công. Một trong số các chỉ tiêu môi trường nước cần được quan tâm chính là độ kiềm. Điều chỉnh khi độ kiềm tăng cao hay giảm thấp là kinh nghiệm hay bí kíp không phải ai cũng biết.
Cacbon là nguyên tố chiếm ưu thế trong chất hữu cơ
Ba dạng cacbon vô cơ hòa tan (DIC) chính là CO2 (Cacbon), HCO3- (Bicarbonat) và CO32-(Cacbonat).
CO2 có từ ba nguồn chính là hòa tan CO2 của khí quyển vào nước mặt, các phản ứng cân bằng CO2 hòa tan trong nước với HCO3, CO32- và sự phân hủy chất hữu cơ trong ao.
CO2 + H2O <----------> 5H2CO3 <----------> HCO3 + H+<----------> CO32- + 2H+ (1)
(1) Cho thấy khi thêm CO2 vào nước sẽ kích hoạt HCO3- và CO32-, ion H+ được giải phóng, tăng nồng độ ion trong nước.
HCO3- và CO3- chủ yếu được bổ sung từ các loại đá vôi thông thường CaCO3, MgCO3, NaHCO3, … Khi thêm HCO3- và CO3-, ion OH- được giải phóng và cả CO2. Quá trình này có vai trò quan trọng trong việc cân bằng pH (thước đo nồng độ H+).
Về mặt lí thuyết, pH từ 0 – 7: nước có tính axit (tức [H+] > [OH-], pH từ 7 – 14: nước có tính kiềm ([H+] < [OH-]) và pH = 7 là trung tính. Thêm H+ hoặc loại bỏ OH- làm giảm pH và ngược lại. Cụ thể trong một ao nuôi thủy sản, khi CO2 được tạo ra do hô hấp, nồng độ DIC tăng lên và giải phóng H+ dẫn đến giảm pH. Mặt khác, quá trình hấp thu sử dụng CO2 của tảo trong suốt quá trình quang hợp làm tăng nồng độ OH- và tăng pH nước (đó là lí do tại sao pH nước mặt ao nuôi thủy sản tăng vào chiều nắng. Tham khảo phương trình sau đây:
CO32- + 2H+<---------->HCO3 + OH- ; HCO3 <---------->CO2 + OH- (2)
Độ kiềm tổng cộng = [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-] - [H+] (3)
(3) Cho thấy các dạng vô cơ hòa tan liên quan trực tiếp đến độ kiềm tổng cộng. Đây là cơ sở lí thuyết cho áp dụng kiểm soát nồng độ kiềm trong ao nuôi thủy sản, cụ thể là ao nuôi tôm.
Theo khuyến cáo, người nuôi tôm phải nâng kiềm cho ao để độ kiềm ao tôm được đạt chuẩn trong khoảng thấp nhất 80 - 180, nhưng trên thực tế, các thông số này chỉ có ý nghĩa về mặt sinh học. Nghĩa là nhờ đó mà tính ổn định của môi trường được duy trì, pH ít biến động. Tôm không bị mềm vỏ ở độ kiềm quá thấp hoặc khó lột xác ở độ kiềm quá cao. Nó không làm pH quá thấp buổi sáng để H2S phát độc; không làm pH buổi chiều quá cao để NH4 chuyển hóa thành NH3 và sinh ra độc tố. Ở độ kiềm tối ưu này, khả năng "ngậm" phosphate và "bắt giữ" CO2 của nước tốt, giúp các tảo phát triển (lý do tạt vôi 9h sáng để gây màu khi pH thấp).
Khi độ kiềm đủ cao luôn giúp cho ao tôm có hệ đệm tốt. Lúc đó, khả năng trung hòa axit (thường do CO2 tan trong nước) nhờ tính bazơ nước ao cao (do độ kiềm) nên pH giữ dc sự ổn định.
Hệ đệm ao tốt đồng nghĩa ao tôm của bạn có môi trường bền vững trước sự mưa nắng thất thường của thời tiết trong ngắn hạn. Và khi môi trường tốt, ổn định thì giúp tôm giảm stress, ít bệnh và khỏe mạnh. Trên thực tế, kiềm thấp hoặc kiềm quá cao vẫn thả tôm được, vẫn nuôi tôm được nhưng không đạt được tối ưu. Do đó cần bình tĩnh xử lý, tránh vung tiền mua hóa chất khi không thực sự cần thiết.
Thường các ao tôm khi có nền đáy thấp (do thổ nhưỡng), nguồn nước kiềm thấp (như nước sông hay giếng nước ngọt) thì nước ao nuôi tôm cũng sẽ có độ kiềm thấp. Để nâng được kiềm hiệu quả thì người nuôi tôm phải xác định giảm thiểu hoặc loại bỏ các loại nhuyễn thể (ốc, hến, vẹm,…). Nguyên tắc nâng kiềm là phải liên tục trong 3 - 5 ngày. Dùng vôi hay soda nóng (Na2CO3), soda lạnh (NaHCO3) thì tùy vào pH của ao tôm.
Với ao tôm có pH buổi sáng thấp hơn 8.3 và có màu tảo yếu. Nên tạt vôi dolomite 7 – 10 kg/1000 m3 lúc 9h sáng. Vừa kích thích tảo phát triển, vừa giúp nâng kiềm. Trước khi trời vừa sáng (4h - 5h) tạt vôi CaO 7 - 10kg/1000m3. Liên tục 3 ngày và kiểm tra lại kiềm. Để nâng lên được tảo trong trường hợp ao có tảo yếu, kiềm thấp như trên, có thể kết hợp tạt hỗn hợp vi sinh cám gạo + mật đường + bột số 0 (với lượng vi sinh liều thấp từ 1/2 đến ¾, lượng cám gạo + bột số 0 liều cao gấp 2 - 3 lần so với bình thường). Để nâng được kiềm lên và ổn định cần lặp lại cách tạt vôi này trong 3 - 7 ngày sau đó hoặc 2 ngày/lần tùy ao.
Với ao tôm có pH buổi sáng cao hơn 8.3 thì chúng ta nên hiểu là dùng vôi không còn hiệu quả nữa. Bởi khi pH ở mức lớn hơn 8,3 nghĩa là nó không còn tính axít. Trong nước CO2 không có mặt, vôi gần như không "tan" trong môi trường pH cao như vậy.
Ở trường hợp này, phần lớn độ cứng ao thấp (nghĩa là hàm lượng ion Ca trong ao thấp). Muốn nâng kiềm thì nên nâng độ cứng của ao bằng thạch cao (CaSO4) hay CaCl2. Liều lượng thạch cao hay CaCl2 10 kg/1000m3, sử dụng lúc nắng, dùng liên tục 3 ngày. Nâng nhanh kiềm tạm thời thì nên dùng Bicarbonat và để giảm pH trong trường hợp này là cắt tảo. Khi pH thấp hơn 8.3, nên quay lại dùng vôi theo cách trên.
Độ kiềm là một thông kĩ thuật khá quan trọng. Độ kiềm, pH và khí CO2 có liên quan nhau. Khí CO2 tan trong nước cao sẽ làm giảm pH nước do tính axít của CO2 tạo ra. Khi tạt các loại vôi, ở pH thấp dưới 8.3, vôi sẽ phản ứng với nước và CO2 để tạo ra độ kiềm, giúp nâng kiềm lên.
Muốn độ kiềm ổn định thì người nuôi tôm phải giữ độ kiềm. Bởi độ kiềm sẽ mất đi do trong ao có các loài ốc, hến, vẹm sử dụng hoặc độ kiềm mất đi do phèn có trong nguồn nước cấp hoặc do xì từ bờ ao, đáy ao. Tạt vôi hay bicarbonat tùy trường hợp.
Khi ao tôm về lớn, màu tảo dày và đậm nên tạt vôi lúc 4 - 5h sáng. Vừa hãm tảo vừa giữ hoặc nâng kiềm, giúp tôm cứng vỏ tốt. Các ao kiềm không ổn định, hay bị mất độ kiềm do phèn, ốc hến thì thường xuyên nâng kiềm bằng vôi. Lợi ích của việc nâng kiềm bằng vôi luôn đi đôi nâng độ cứng nên tính ổn định kiềm sẽ cao hơn nâng bằng bicarbonat.
Độ kiềm chỉ khả năng trung hòa acid của nước, thể hiện tổng số các ion có tính bazơ trong nước như bicarbonat (HCO3-), carbonat (CO3-) và hydroxit (OH-). (1)
Phân loại độ kiềm
Độ kiềm p (Độ kiềm hỗn hợp)
Carbonat tan hoặc các hydroxit tan thì pH của nước sẽ lớn hơn 8,2. Trong trường hợp này độ kiềm tương ứng với lượng axit cần dùng để giảm pH của nước xuống tới 8,2 được gọi là độ kiềm hỗn hợp hay kiềm p của nước.
Độ kiềm m (Độ kiềm tổng)
Khi độ kiềm tương ứng với lượng axit cần dùng để giảm pH của nước xuống tới 4,3 chính là độ kiềm toàn phần m. Đối với nước thiên nhiên, độ kiềm phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng các muối hidro carbonat của các kim loại kiềm và kiềm thổ. Trong trường hợp này pH của nước thường không vượt quá 8,2 và độ kiềm này trùng với độ cứng carbonat và tương ứng với hàm lượng của hidrocarbonat.
Phương pháp xác định độ kiềm
Độ kiềm rất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, ngành nuôi trồng thủy sản đến kỹ thuật mạ và xử lý nước đều yêu cầu kiểm tra độ kiềm. Việc không xác định độ kiềm của nước trong nhiều lĩnh vực có thể gây ra các tai hại có liên quan và ảnh hưởng đến kết quả của sản phẩm cuối cùng. Theo dõi tính chính xác của độ kiềm có thể giúp người dùng và người vận hành tiết kiệm thời gian, vật liệu và tiền bạc.
Độ kiềm được quy định bởi sự có mặt của các ion kiềm và kiềm thổ Na+, K+, Ca2+, Mg2+ có trong nước; kết hợp với các axit yếu. Độ kiềm được tính bằng đơn vị mg/l CaCO3
- Để tính độ kiềm bằng cách chuẩn độ trong phòng thí nghiệm:
+ Đối với mẫu có pH >8.3 (mẫu có 2 độ kiềm)
Lấy 50ml dung dịch mẫu cho vào erlen, thêm 3 giọt dung dịch phenophthalein. Định phân dung dịch bằng H2SO4 (0.02N) cho tới khi mất màu hồng
Ghi thể tích V1 của H2SO4 (0.02N) để tính độ kiềm phenol
Lấy 50ml dung dịch mẫu cho vào erlen thêm 3 giọt dung dịch chỉ thị màu hỗn hợp (bao gồm 0.1g methyl đỏ và 1g bromoresol lục pha loãng thành 500ml với ethanol 95) lúc này dung dịch có màu xanh. Định phân dung dịch bằng H2SO4 (0.02N) cho tới khi dung dịch có màu đỏ xám.
Ghi thể tích V2 của H2SO4 (0.02N) để tính độ kiềm tổng
+ Đối với mẫu có pH<8.3 (mẫu chỉ có kiềm tổng):
Lấy 50ml dung dịch mẫu cho vào erlen thêm 3 giọt dung dịch chỉ thị màu hỗn hợp) lúc này dung dịch có màu xanh. Định phân dung dịch bằng H2SO4 (0.02N) cho tới khi dung dịch có màu đỏ xám.
Ghi thể tích V của H2SO4 (0.02N) để tính độ kiềm tổng
Cách tính :
Theo phenol P (3)
Theo kiềm tổng (3)
- Ngoài ra để nhanh chóng ta còn có thể sử dụng bộ dụng cụ đo kiềm kH.
Độ kiềm ảnh hưởng đến nuôi trồng thủy sản
Trong nuôi trồng thủy sản, độ kiềm trong môi trường nước thay đổi sẽ ảnh hưởng đến các yếu tố lý, hóa, sinh và sức khỏe của thủy sản. Nếu độ kiềm biến động lớn có thể làm tôm, cá bị sốc, yếu và bỏ ăn. Nếu độ kiềm cao kéo dài sẽ làm tôm chậm tăng trưởng, còi cọc, dễ nhiễm bệnh, hạo hụt.
+ Độ kiềm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cá khi có sự thay đổi đột ngột, cá có thể bị stress hay bị chết.
+ Tuy nhiên ảnh hưởng quan trọng hơn là ảnh hưởng gián tiếp của độ kiềm thông qua môi trường nước. Độ kiềm ảnh hưởng đến nồng độ hòa tan các muối dinh dưỡng, đến độ cứng của nước, thành phần các độc tố. Cụ thể như độ kiềm càng cao, hàm lượng ammonia dạng không phân ly (NH3) càng nhiều và rất có hại cho cá. Chỉ số pH liên quan đến độ cứng và độ kiềm của nước. Khi độ cứng và độ kiềm ổn định, độ pH ít thay đổi, độ pH ảnh hưởng rất nhiều đến sự phát triển của cá cảnh, đến bệnh tật, đến việc tạo màu sắc…
Khi độ kiềm tăng cao, cá tăng cường trao đổi chất, tiêu hao nhiều năng lượng, làm cá chậm lớn, hao hụt nhiều, độ kiềm cao thì chất kiềm cũng phá hủy mang và da của cá.
Ao, hồ có độ kiềm trong khoảng 20- 150mg/l thì thích hợp cho phiêu sinh vật cũng như tôm, cá.
Trong ao nuôi tôm, độ kiềm ảnh hưởng trực tiếp đến sự biến động pH trong ao, ảnh hưởng đến quá trình lột xác và cứng vỏ của tôm nuôi.
Độ kiềm trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng thích hợp là 120 – 180 mg CaCO3/l và độ kiềm trong ao nuôi tôm sú là 80 - 120 mg CaCO3/l. Khi độ kiềm biến động (Hình 1) và gây stress, giảm tăng trưởng và thậm trí gây chết tôm.(2)
Giá trị pH dao động trong 24h khi tổng độ kiềm cao và thấp (Wurts & Durborow, 1992)(4).
Chú thich: High alkalinity water: Độ kiềm trong nước cao; Low alkalinity water: Độ kiềm trong nước thấp; Early morning: sáng sớm; Late afternoon: Xế chiều
Trong quản lý ao nuôi tôm cần kiểm tra độ kiềm hàng tuần. Đặc biệt ở những ao nuôi có độ mặn thấp hoặc nguồn nước có độ kiềm thấp hoặc các động vật hai mảnh vỏ phát triển trong ao nuôi tôm, cần phải đo độ kiềm thường xuyên hơn để điều chỉnh hàm lượng cho phù hợp.
Điều quan trọng khác trong thực hành quản lý ao nuôi tôm là phải biết cách điều chỉnh khi độ kiềm tăng cao hay giảm thấp. Kiểm soát độ kiềm và các biện pháp hạn chế sự ảnh hưởng của nó đến sức khỏe của tôm nuôi là yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất tôm nuôi.
Quản Lý Độ Kiềm Trong Ao Nuôi Tôm, Cá
Độ kiềm cao
+ Khi mật độ tảo cao quá trình quang hợp diễn ra mạnh, độ kiềm tăng lên rất nhanh (pH > 9) do carbonat giải phóng từ bicarbonat:
+ Khi tổng độ kiềm cao (200 - 300 mg/l CaCO3) với giá trị pH > 8,5 sẽ ngăn cản quá trình lột xác của tôm.
+ Giảm mật độ tảo bằng cách dùng vi sinh cắt tảo BZT 454g làm giảm độ kiềm.
+ Sử dụng canxi carbonat có thể làm giảm độ kiềm do nó là nguồn cung cấp ion canxi. Sử dụng cách này có thể làm giảm pH trong suốt quá trình quang hợp vì khi nồng độ ion canxi tăng lên nó sẽ làm kết tủa carbonat và phospho vô cơ.
Độ kiềm thấp
- Nguyên nhân:
+ Ao có nhiều động vật 2 mảnh vỏ: ốc, vẹm, dòm…
+ Ao xây dựng trên vùng đất phèn
+ Mật độ tảo thưa, ao có rong, tảo đáy
+ Nguồn nước ngọt. Ngoài ra kiềm thấp còn do mưa, tôm lột xác,…
- Phương pháp khắc phục:
+ Natri bicarbonat (NHCO3) và kết hợp với sản phẩm KT 01 tăng kiềm được khuyến cáo để nâng cao độ kiềm trong ao. Có thể sử dụng thêm vôi tôi cân bằng tảo và làm tăng độ kiềm do tăng hàm lượng ion carbonat.
Kết luận
Độ kiềm có liên quan và gây ảnh hưởng đối với kết quả cuối cùng của sản phẩm. Đặc biệt trong việc nuôi tôm độ kiềm ảnh hưởng đến sự phát triển của tôm. Vì vậy muốn đạt hiệu quả cao cần phải kiểm tra độ kiềm của nước khi sử dụng và đo độ kiềm thường xuyên của nước khi sử dụng.
Hình ảnh sản phẩm chủ lực tăng kiềm và vi sinh cắt tảo
KS. Trần Huỳnh Như
TÀI LIỆU THAM KHẢO
(1). Độ kiềm, Ths. Huỳnh Ngọc Phương Mai (//www.gree-vn.com)
(2). “Nuôi tôm là nuôi nước”,PGS TS Hoàng Tùng.
(3). Standard method, 2320B.titration method,pa 4-26→4-27
(4). Wurts & Durborow, 1992
Bạn có thể tìm kiếm thêm:
Ảnh hưởng của ĐỘ KIỀM trong nuôi trồng thủy sản | Ảnh hưởng của độ kiềm đến tôm | Vai trò của độ kiềm trong ao nuôi tôm | Mối quan hệ giữa độ kiềm và pH
độ kiềm trong ao nuôi tôm sú | độ kiềm trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng | độ kiềm trong nuôi trồng thủy sản | giảm độ kiềm trong nước | cách hạ kiềm trong ao nuôi tôm | cách nâng cao độ kiềm trong thủy sản | độ kiềm là gì | cách làm giảm độ kiềm trong ao nuôi tôm