may han tig

may han mig

may thao vo

day han co2

day han mig

may nen khi truc vit

TÀI LIỆU KỸ THUẬT

Đất phèn và ảnh hưởng của pH thấp lên đời sống thủy sinh vật

Trong các lĩnh vực sản xuất nông nghiệp, các vấn đề về cải tạo đất sản xuất ở các vùng đất nhiễm phèn, đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và ứng dụng vào thực tiển sản xuất. Một trong những khó khăn trở ngại khi sản xuất trên vùng đất phèn là do ảnh hưởng của pH. Khi pH trong ao nuôi cá thấp sẽ làm cho cá chết hoặc tăng trưởng chậm, làm thức ăn tự nhiên kém phát triển, việc bón phân sẽ có hiệu quả thấp, tăng ảnh hưởng độc tố của sắt và nhôm.

 

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT PHÈN

 

Quá trình hình thành đất phèn là do các chất hữu cơ bị tích tụ phân huỷ trong điều kiện yếm khí có các tập đoàn vi khuẩn khử sunfua, chúng chuyển hoá các hợp chất lưu huỳnh (trong thực vật, trong đất, trong nước biển) thành dạng khí sunfua hydro (H2S), khí này thâm nhập vào nước ngầm và kết hợp với sắt (II) tạo thành sắt sunfua và tiếp tục chuyển hoá thành sắt bisunfua (pyrit, FeS2) dạng tinh thể với phản ứng sau:

 

2CH2O (hữu cơ) + SO4 2-  →  H2S + 2HCO3-

 

Fe(OH)2 +H2S           →    FeS + H2O

 

FeS + S          →    FeS2 (pyrit)

 

Việc rút nước quá cạn hay vào mùa khô hạn sẽ làm cho đất nứt nẻ, không khí theo các đường nứt này di chuyển xuống dưới tầng đất có chứa phèn tiềm tàng, do trong không khí có ôxy nên khi được tiếp  xúc với không khí sẽ xảy ra quá trình oxy hoá pyrit và sinh ra axit sunfuaric:

 

4FeS2 (pyrit) + 15O2 + 14H2O → 4Fe(OH)3  + 8SO42- + 16H+

 

 

Đất phèn

 

Trung bình 1 mol FeS2 khi bị ôxi hóa sẽ sản sinh ra 4 mol ion H+. Do có sự gia tăng  nồng  độ  H+  nhiều  làm  tăng  độ  chua  trong  đất. Axit sunfuric hình thành có khả năng hoà tan các kim loại như sắt, nhôm, kẽm, mangan, đồng từ đất. Vì vậy nước có pH thấp thường chứa các kim loại độc hại.

 

 ẢNH HƯỞNG CỦA pH THẤP ĐẾN ĐỚI SỐNG THUỶ SINH VẬT

 

pH là chỉ số đo đặc trưng về độ axit (chua) hoặc độ kiềm (chát) của nước. pH thấp chứa nhiều axit và pH cao chứa nhiều kiềm và pH = 7 được gọi là trung tính. Trong vùng có pH rất cao hay rất thấp, các loại thuỷ động vật không sống được. Tác động của pH đến đời sống thuỷ sinh vật có tính chất gián tiếp chứ không theo phương thức trực tiếp. pH ảnh hưởng dến quá trình cân bằng hoá học, sinh học trong nước như cân bằng ammoniac, sunfua hydro, clo, ion kim loại và quá trình bón phân cho ao hồ.

 

Áp suất thẩm thấu trong máu cá là do các muối vô cơ qui định. Áp suất thẩm thấu của máu và dịch mô giữ vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa sự trao đổi nước giữa máu và các mô. Việc điều hòa áp suất thẩm thấu trước tiên phải kể đến một số cation chủ yếu như: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, các cation này liên kết với các anion tương ứng là Cl-, HCO3-, HPO42-. Khi máu biến động pH thiên về acid hoặc kiềm đều làm cho hoạt tính của hệ thống emzyme trong tế bào bị ảnh hưởng, đồng thời tính chất lý hóa học của các chất trong tế bào cũng bị thay đổi. Cá sống  trong môi trường có pH thấp thì số lượng hồng cầu trong máu cao hơn ở môi trường có pH cao. Do sống trong môi trường có pH thấp, khả năng liên kết của oxy với hemoglobin giảm vì sự chênh lệch về nồng độ H+ giữa trong và ngoài cơ thể, HbH không thể phân ly thành Hb và H+, do đó oxy không thể gắn kết với hemoglobin.  

 

Cơ chế trao đổi acid hay muối giữa cá và môi trường được thực hiện qua mang. Với cơ chế trao đổi Na+/H+, Na+/NH4+ (NH3 + H+) và đào thải ion H+ (với việc hấp thu bị động Na+ thông qua kênh Natri). Sự trao đổi  điện tích này sẽ giúp đào thải H+ cho việc hấp thu Na+ và sự vận chuyển này thường bao gồm cả việc trao đổi Cl/HCO3- hoặc Cl-/OH-.

 

Tế bào biểu mô của mang là điểm tiếp xúc giữa môi trường trong và ngoài cơ thể sinh vật. Đây cũng là nơi trao đổi khí, khuếch tán ion và bài tiết các chất thải chứa nitơ.

 

Ion Na+ là ion trao đổi với ion H+ và NH4+ trong quá trình trao đổi ion. Khi Na+ đi từ ngoài môi trường vào cơ thể đồng thời ion  H+ hoặc NH4+ đi từ trong cơ thể ra môi trường ngoài để đảm bảo quá trình cân bằng ion. Khi nồng độ ion  H+ ở môi trường ngoài tăng cao sẽ làm hạn chế khả năng khuyến tán của  Na+ đi vào, từ đó làm mất cân bằng axit bazơ trong cơ thể sinh vật.

 

Ở các loài cá nước ngọt, cơ chế loại bỏ acid và hấp thu muối diễn ra ở lớp biểu mô mang. Sự loại bỏ ion H+ do phức hệ H+- ATPase nằm trên đỉnh màng tế bào thực hiện. Khi H+ được vận chuyển ra khỏi tế bào tạo nên điện thế âm bên trong tế bào từ đó sẽ thúc đẩy Na+ hấp thu vào theo sự chênh lệch điện thế nồng độ thông qua kênh Na+.Ion Na+ chiếm hàm lượng thấp trong nước ngọt. Trong thành phần cơ thể của thủy sinh vật chúng chiếm khoảng 0.5 - 1% trọng lượng cơ thể. Đây là ion cần thiết cho các hoạt động của cơ, là cation chính trong dịch ngoại bào, kết hợp chủ yếu với ion Cl- và HCO3- giữ vai trò quan trọng trong điều hòa áp suất thẩm thấu, duy trì cân bằng acid - bazơ của cơ thể.

 

Tương tự với ion Na+, ion Cl- là ion trao đổi với ion HCO3- trong quá trình trao đổi ion. Khi Cl- đi từ ngoài môi trường vào cơ thể đồng thời ion  HCO3- đi từ trong cơ thể ra môi trường ngoài để đảm bảo quá trình cân bằng ion. Khi nồng độ ion  H+ ở môi trường ngoài tăng cao sẽ làm hạn chế quá trình phân ly của H2CO3 thành H+ và HCO3- do đó làm giảm khả năng di chuyển HCO3- và làm giảm khả năng di chuyển của ion Cl-, đồng thời làm tăng độ acid ở môi trường trong từ đó làm mất cân bằng axit - bazơ trong cơ thể sinh vật. Ion Cl- có vai trò quan trọng trong tế bào. Chúng giúp điều hòa cân bằng acid - bazơ, cân bằng áp suất thẩm thấu giữa máu, các mô và dịch tế bào.

 

Trong cơ thể cá, ammoniac tồn tại ở dạng:

 

NH3 + H2O  →  NH4+ + OH-

 

Khi pH cao, lúc này NH3 tồn tại chủ yếu ở dạng NH4+ làm ảnh hưởng đến quá trình bài tiết chất thải chứa nitơ, nó làm giảm khả năng khuyết tán của amoniac từ trong cơ thể ra ngoài. NH3 trong máu và các mô tăng làm pH máu tăng dẫn đến rối loạn những phản ứng xúc tác của emzim và độ bền vững của màng tế bào, làm thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào từ đó làm cá chết do không điều khiển được quá trình trao đổi muối giữa cơ thể và môi trường ngoài.

 

Trong môi trường có nồng độ ion H+ cao, khí hydro sunfua chủ yếu tồn tại ở dạng khí H2S, đây là dạng có độc tính cao. Do chúng không mang điện tích nên dễ dàng khuyết tán qua màng tế bào. Độc tính của khí H2S là ức chế quá trình phosphoryl hóa, ngăn cản quá trình tái oxy hóa của cytochrome a3 với oxy phân tử. Từ đó kìm hãm quá trình trao đổi chất của tế bào.

 

Các ion Al3+, Fe2+, Cu2+,… là các chất độc ảnh hưởng đến các loài thủy sản vì đây là các kim loại có mối quan hệ đến chức năng điều hòa áp suất của cơ thể sinh vật. Sự có mặt của chúng sẽ làm ức chế sự hấp thu tích cực của ion natri (Na+) và clorua (Cl-) của mang cũng như tăng khả năng thấm của màng, làm tăng quá trình mất thụ động các chất điện ly từ cơ thể.

 

Trên vùng đất nhiễm phèn, hiện tượng cá chết, quan sát trên mang chúng thấy xuất hiện lớp rỉ màu đỏ nâu đó là do quá trình oxy hóa các kim loại nặng như sắt, nhôm. Khi hàm lượng sắt và nhôm trong ao nuôi vượt quá ngưỡng chịu đựng của cá (sắt: 0.2ppm, nhôm: 0.5ppm) thì chúng sẽ chết do mang chúng bị đóng bởi các hợp chất của sắt, nhôm.

 

Tôm nuôi trong ao bị nhiễm phèn bên cạnh tôm bị mềm vỏ do sự thiếu calcium và những nhân tố cần thiết cho quá trình hình thành vỏ, chúng còn bị ảnh hưởng bởi vật chất lơ lững của sắt đóng trên bề mặt mang.

 

Loài phù du (Ephemera danica) khi sống trong môi trường pH thấp sẽ làm tăng tính độc của Al lên chúng do nhôm hydroxide kết tủa làm hình thành trên mang lớp màng nhầy, từ đó làm giảm quá trình điều hòa áp suất thẩm thấu, trao đổi ion, làm ảnh hưởng đến quá trình hô hấp do giảm sự di chuyển của oxy. Sinh vật phản ứng lại bằng cách gia tăng tần số hô hấp dẫn đến tiêu tốn nhiều năng lượng cho quá trình hô hấp, Từ đó làm ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và sinh sản.

 

Khi pH thấp, các ion kim loại ở dạng tan (Fe2+, Al3+) tác dụng với photphat (lân) tạo thành các hợp chất không tan, hạn chế sự phát triển của tảo, từ đó làm giảm nguồn thức ăn cần thiết cho thủy động vật và làm. tiêu tốn một lượng phân lân lớn trong quá trình cải tạo ao.

 

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÝ pH

 

Khi pH thấp, đặc biệt là ở vùng đất phèn, trong cải tạo ao không nên phơi đáy ao nứt nẽ, tránh trường hợp đất phèn tiếp xúc với không khí, trước những cơn mưa đầu mùa cần bón vôi xung quanh bờ ao, nên trao đổi nước nhiều kết hợp với việc bón vôi và bón phân.

 

Trong trường hợp pH cao cần phải cải tạo ao tốt ở đầu vụ nuôi, không cho thức ăn quá thừa và bón phân quá liều, áp dụng các biện pháp khống chế sự phát triển của thực vật, sử dụng biện pháp hóa học là dùng phèn nhôm Al2(SO4)3.14H2O để hạ pH.

 

- Sử dụng vôi

 

Khi môi trường nước có pH thấp, lúc này pH không đủ gây hại cho cá nhưng kìm hãm và làm giảm lượng photpho vô cơ và carbon dioxit trong nước từ đó làm giảm sự phát triển của thuỷ sinh vật. Do đó khi sử dụng vôi để bón cho sẽ có những tác dụng sau: trung hoà axit và làm tăng pH của nền đáy, tăng khả năng đệm, tăng nguồn CO2 cho sự quang hợp của thực vật phiêu sinh, kết tủa chất keo, tăng hàm lượng phosphorus ở nền đáy.

 

Để khử axit (ion H+) trong ao hồ, tăng pH người ta sử dụng các vật liệu có tính kiềm như đá vôi (CaCO3), dolomit (CaCO3.MgCO3), vôi sống (CaO), vôi tôi (Ca(OH)2).

 

- Đá vôi: Thành phần có tính chất trung hoà trong đá vôi là canxi carbonat. Tác dụng trung hoà axit của canxi carbonat  là khử H+ trong nước theo phản ứng

 

CaCO3 + H2SO4  →   CaSO4  +SO42- + H2O + CO2

 

- Vôi nung: Khi cho vôi nung vào nước, phản ứng tạo ra canxi hydroxit (vôi tôi)

 

CaO + H2O →   Ca(OH)

 

Ca(OH)2 + 2H+ →   Ca2+ + H2O

 

- Dolomit: Tác dụng trung hoà của dolomit:

 

CaCO3.MgCO3 + 4H+ →   Ca2+ + Mg2+ +  2CO2 + H2O

 

- Bón phân

 

Bón phân nhằm cung cấp cho thực vật các thành phần dinh dưỡng có chứa đạm, lân, kali và các thành phần vi lượng khác. Tảo chỉ phát triển tốt trong điều kiện ao nuôi đủ dinh dưỡng như N, P, C, CO2, ánh sáng, nhiệt độ. Có hai loại phân thường được sử dụng trong nuôi thuỷ sản là phân vô cơ và phân hữu cơ.

 

Trên đất phèn, khi cải tạo thường sử dụng phân lân để bón cho đất. Khi bón lân, một phần lân dễ tiêu được cung cấp ngay cho sinh vật phát triển, một phần lân khác bị kết hợp với Fe, Al để thành phốt phát - Fe, Al khó tan. Lượng lân sử dụng trên đất phèn phải tăng lên vì một phần lân đã kết hợp với Fe, Al thành dạng khó di động nên sẽ không trực tiếp làm tác hại lên sinh vật.

 

Phòng Marketing Công ty TNHH VIBO tổng hợp

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

Boyd. E Claude, 1998. Water quality for pond aquaculture. International Center for

Chris M. Wood, 1992. Flux measurement as indices of H+ and metal effects on freshwater fish

Jan Herrmann and Kjell G. Andersson. Aluminium impact on respiration of lotic mayflies at low pH.

Lê Văn Cát, Đỗ Thị Hồng Nhung, Ngô Ngọc Cát, 2006. Nước nuôi thuỷ sản-chất lượng và giải pháp cải thiện chất lượng. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Hà Nội.

 

Nguồn: Trương Quốc Phú, Nguyễn Lê Hoàng Yến, Huỳnh Trường Giang, 2006. Giáo trình quản lý chất lượng nước nuôi trồng thuỷ sản. Khoa thuỷ sản Trường đại học Cần Thơ.

Quay lại


Ý kiến của bạn

Nhập đoạn mã bên cạnh

Hỗ trợ trực tuyến

  • Bộ Phận Tôm BỘ PHẬN TÔM
  • Bộ phận kỹ thuật và kinh doanh
  • Mr. Đông - 0932.814.833
    E: n.thedong29@gmail.com
  • Bộ phận Marketing và xét nghiệm
  • Bộ Phận Cá BỘ PHẬN CÁ
  • Bộ phận kỹ thuật và kinh doanh
  • Mr. Tài - 0939.705.649
    E: thtai081289@gmail.com
  • Bộ phận Marketing và xét nghiệm
  • Mr. Tuân - 0901.077.688
    E: tranhoangtuan77@gmail.com

ĐĂNG KÝ NHẬN BẢN TIN

Email:

THƯ VIỆN HÌNH ẢNH

ĐỐI TÁC