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
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:
• 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.
Độ pH
pH là ký hiệu diễn tả mức độ chua (acid hoặc kiềm (base) của một dung dịch.
pH của một dung dịch liên hệ tới nồng độ ion H+ hiện diện trong dung dịch đó, càng nhiều H+ thì độ acid càng cao. pH đo được biể diễn từ 1-14, nếu pH = 1 thì dung dịch đó rất chua (strongly acidic), pH=7 dung dịch trung hoà (neutral), pH = 14, dung dịch rất kiềm (strongly basic).
Ao hồ nuôi tôm mà có độ pH trong khoảng 7,2-8,8 thì được coi là thích hợp.
Một sự thay đổi nhỏ của pH cũng gây ảnh hưởng quan trọng cho ao hồ nuôi tôm.
Thí dụ: Mặt nước có pH = 5 thì có độ acid lớn gấp 10 lần mặt nước có pH = 6, vì vậy nếu môi trường nước có độ pH thích hợp và không thay đổi là điều rất tốt cho việc nuôi tôm. pH của mặt nước thiên nhiên chịu ảnh hưởng rất nhiều của chất CO2, chất này được sử dụng bởi các phiêu sinh vật trong hiện tượng quang tổng hợp. Độ pH của ao hồ thường tăng về ban ngày và giảm về ban đêm, vì vậy cần đo độ pH mỗi ngày ít nhất 2 lần để có được chu kỳ trọn vẹn. Nếu độ pH thấp quá, ta bón thêm vôi cho ao hồ vào lúc chuẩn bị ao hoặc khi ngay khi đang nuôi tôm.
Xem thêm:
*
Điều khiển độ pH trong nước nuôi tôm
Độ kiềm
Đó là tổng số những kết tinh của titratable bases mà chính yếu là bicarbonate và carbonate được tính bằng mg/l calcium carbonate tương đương. Bicarbonate thường được hình thành do tác dụng của CO2 với các chất bases trong đá và đất. Ao hồ có độ kiềm cao có thể chế ngự được sự thay đổi pH. Ao hồ có độ kiềm trong khoảng 20-150mg/l thì thích hợp cho phiêu sinh vật (plankton) cũng như tôm cá.
Chất kiềm quan trọng trong ao hồ vì vai trò chất đệm (buffer) và nguồn cung cấp CO2cho hiện tượng quan tổng hợp.
Hydro Sulfide (H2S)
Hydro sulfide là một chất khí, được tạo thành dưới điều kiện kỵ khí (anaerobic condition). Cũng tương tự như Amoni, Hydro sulfide nếu bị chia làm 2 nhóm: nhóm H2S (khí) và HS-(ion)
Chỉ có dạng H2S (khí) là chất độc. pH rất có ảnh hưởng tới độ độc của Hydro sulfide, thí dụ: Với ao hồ có pH = 5 và nhiệt độ 24C người ta thấy 99,1% Hydro sulfide dưới dạng H2S (khí), trong khi đó ở độ pH=8 với cùng nhiệt độ 24C lại chỉ có 8% lượng Hydro sulfide dưới dạng chất độc. Dù lượng độc sulfide rất nhỏ (0,001 ppm) mà hiện diện trong một thời gian liên tục vẫn làm giảm sự sinh sản của tôm, cá. Tuy nhiên H2S là một chất khí dễ bay nên chúng ta dễ dàng loại trừ chúng khỏi ao hồ bằng máy sục khí hoặc dùng potassium permenganate để oxy hoá Hydrosulfide thành hợp chất Sulfur không độc, nhưng cũng khó xác định số lượng potassium vì nó tácdụng với các chất khác.
Hợp chất của Nitơ
Gồm 3 chất chính: Amonia, Nitrite and Nitrate.
Amonia: Trong ao hồ, amonia xuất hiện như một sản phẩm do sự biến dưỡng của động vật trong nước cũng như từ sự phân huỷ các chất hữu cơ với tác dụng của vi khuẩn. Trong nước amonia được phân chia (dissociate) làm 2 nhóm: nhóm NH3 (khí hoà tan) và nhóm NH4+ (ion hoá).
Chỉ có dạng NH3 (khí hoà tan) của Amonia là gây độc cho ao hồ. Sự phân chia này chịu ảnh hưởng của pH, nhiệt độ và độ mặn nhưng pH ảnh hưởng quan trọng hơn cả. Nếu tăng 1 đơn vị pH thì sẽ tăng 10 lần tỷ lệ của NH3 (khí hoà tan) amonia. Độ độc của amonia gây ra không đáng ngại lắm trong ao hồ vì thức vật phiêu sinh (phytoplankton) sẽ giữ cho độ độc này ở mức thấp, tuy nhiên nếu ao hồ có mật độ cao quá thì mức NH3 vẫn có thể xuất hiện. Mức độ NH3 (khí hoà tan) amonia thay đổi về ban đêm đáp ứng sự thay đổi của pH và nhiệt độ. Dưới tác dụng của vi khuẩn, Amonia sẽ bị biến đổi thành Nitrite (NO2) (bằng Nitrosomonas bacteria) rồi Nitrate (NO3) (bằng Nitrobacter bacteria)
Hình thức Nitrate thường vô hại, nhưng trong môi trường nước mà lượng chlorinity thấp thì nitrite sẽ gây độc cho tôm. Nitrite gây độc chính yếu là tạo thành chất methemoglobin và giảm sự chuyển oxygen tới tế bào. Để trị chất độc của Nitrite ta có thể áp dụng Chloride để mang tỷ lệ Nitrite: Chloride tới 0,25.
Vi sinh vật và tảo
Là những sinh vật nhỏ bé không thể nhìn thấy hoặc khó nhìn thấy bằng mắt thường, có thể được chia ra thành 5 nhóm như sau: Nhóm vi khuẩn (bacteria), nhóm bào tử nấm (fungi), nhóm tảo - thực vật phiêu sinh (algae), nhóm phiêu sinh động vật (zooplankton) và nhóm cuối cùng là virus (viruses). Nhóm của các sinh vật nhỏ bé này có ý nghĩa quan trọng đối với hệ sinh thái trong ao nuôi đó là nhóm vi khuẩn và vi tảo. T
hực vật phiêu sinh: Là sinh vật sử dụng chất hữu cơ trong ao nuôi làm nguồn thức ăn (autotrophs). Ban ngày dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, tảo cần CO2để dùng làm nguyên liệu trong quá trình quang hợp, quá trình này sản xuất ra oxy (O2). Nhưng khi không có ánh nắng trời mưa hoặc vào ban đêm, tảo vẫn phải dùng oxy để hô hấp. Do đó hàm lượng oxy hoà tan dao động lớn: cao vào trưa xế và thấp khi gần sáng.
Tảo được chia làm 7 nhóm nhưng những nhóm phiêu sinh thực vật mà ta thường gặp trong ao nuôi và được biết nhiều đến, đó là: - Tảo màu xanh pha tím than (blue green algae) - Dinoflagellate. - Diatom - Tảo màu xanh (green algae). Tảo màu xanh pha tím than là loại tảo có hại cho tôm và kể cả tảo thành viên trong nhóm Filamentous như Oscillatoria sp. Và Anabaena sp. Và loại tảo Rakhoroni gây ra váng trên mặt nước như: Microcytis sp. sẽ làm cho tôm có mùi tanh bùn và có mùi hôi đồng thời còn là nhóm thải ra chất nhờn ở màng bọc của tế bào, có thể gây ra sự tắc nghẽn ở mang tôm khi được phát triển cực đại sẽ làm cho nước có độ pH cao và làm cho hàm lượng oxy giảm thấp vào sáng sớm. Có nhiều loại trong nhóm Dinoflagellate mang độc tố như Alaxandium sp., Gonyaulax sp.. Những loại này mang độc tố PSP và DSP khi phát triển cực đại trong ao nuôi độc tố sẽ gây cho tôm chết.
Không nên để tảo (diatom) phát triển nhiều trong ao nuôi mặc dù nó là thức ăn của hậu ấu trùng như Chaetoceros sp., Skeletonema sp.. Phiêu sinh nhóm này thường làm màu nước dễ thay đổi bởi vòng đời của chúng tương đối ngắn, nên việc quản lý màu nước rất khó. Màu của nước do nhóm phiêu sinh vật màu lục hoặc loại tảo green algae như Scenedesmus sp., Chlorella sp. là phiêu sinh vật không có tính độc, kích cỡ nhỏ, không gây mùi cho tôm, có vòng đời dài làm cho màu của nước ít bị mất và đặc biệt tảo Chlorella sp. có khả năng sản sinh ra được chất ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn Vibrio.
Các động vật phiêu sinh thì sống nhờ vào các phiêu sinh sống cũng như đã chết và những vật hữu cơ lơ lửng trong môi trường.
Các vi khuẩn là sinh vật đơn bào có khả năng tăng nhanh về số lượng trong thời gian ngắn bằng cách phân chia tế bào. Vi khuẩn có vai trò quan trọng trong ao nuôi là vi sinh vật trong nhóm phân huỷ chất hữu cơ và sử dụng oxy để hô hấp (hetero-trophs). Kết quả của sự hô hấp naỳ đã tạo được khí CO2 (carbon dioxide) là chất ảnh hưởng quan trọng đối với chất lượng của nước. Chúng sử dụng tất cả các chất vô và hữu cơ trong nước để duy trì sự sống. Phiêu sinh nắm vai trò nền tảng cho hệ thống thực phẩm trong nước, giữa năng suất tôm, cá và phiêu sinh vật có một sự liên hệ vô cùng quan trọng. Mặt nước không có phiêu sinh vật là mặt nước chết về phương diện sản xuất. Tuy nhiên ao hồ nhiều phiêu sinh quá cũng gây nhiều bất lợi cho năng suất như đã đề cập ở trên. Lượng phiêu sinh vật và loại phiêu sinh vật thể hiện bởi độ đục và màu sắc của nước.
Yếu tố chính yếu cần thiết cho sự tăng trưởng của phiêu sinh vật gồm: Carbon, Oxygen, Hydrogen, Phosphor, Nitrogen, Sulfur, Potassium, Sodium, Calcium, Magnesium, Iron, Manganese, Copper, Zinc, Boron, Cobalt and Chloride. Phosphors được coi là quan trọng hơn cả về phương diện dinh dưỡng cho tôm, cá trong ao hồ và việc bón phospho sẽ có lợi nhiều cho phiêu sinh cũng như tôm cá.