Công nghệ 12: Thủy sản và môi trường nuôi, từ các thông số nước đến sức tải của ao | LUKATO AI
Bài giảng khái niệm Công nghệ 12 về thủy sản: oxy hòa tan, amoni, mật độ thả, thức ăn, chăm sóc, thu hoạch và sức tải của ao, kèm 12 phòng thí nghiệm tương…
LUKATO AI · CÔNG NGHỆ 12 · THỦY SẢN
NƯỚC · GIỐNG · THỨC ĂN · CHĂM SÓC · THU HOẠCH
Từ nước đến con nuôi:
sức tải của ao,
năm trạm và thông số yếu nhất
Nuôi cá hay nuôi tôm trước hết là nuôi nước. Con nuôi sống trong chính thứ nước mà nó ăn, thở và thải vào, nên một ao tốt không phải là ao có nhiều cá nhất mà là ao có số cá, lượng thức ăn và cách chăm sóc khớp với những gì nước đỡ được. Bài giảng này nối năm trạm: nước đặt giới hạn, giống và mật độ quyết định ta đặt bao nhiêu con vào giới hạn ấy, thức ăn đưa vật chất vào ao, chăm sóc giữ nước và sức khỏe đàn ổn định, còn thu hoạch biến cả quá trình thành sản phẩm. Phần nào là kiến thức bổ sung đều được ghi rõ; các con số trong lab là số liệu minh họa.
- ① Một cái ao “thở” bằng cách nào trong một ngày một đêm, và khi nào hơi thở ấy yếu nhất?
- ② Thả bao nhiêu con và cho ăn bao nhiêu thì vừa có lãi, vừa không đẩy nước vượt quá sức chịu?
- ③ Khi đàn có dấu hiệu lạ, nên đo gì trước, làm gì trước, và khi nào mới đến lượt thuốc?
5+1
năm trạm của khung, cộng một lớp nền ghi chép và bền vững
12 lab
phòng lab: xếp trạm, nhịp oxy trong ngày, amoniac theo pH, mật độ, thả giống, thức ăn và chi phí, trò chơi sàng ăn, chu trình nitơ, thám tử ao, kịch bản bệnh, bảo quản, hai kiểu nuôi
14 bẫy
mỗi bẫy có mục, phòng lab và bài để quay lại luyện
12 bài
10 chọn đáp án, 1 đúng sai, 1 trả lời ngắn
01
Bản đồ chung
Năm trạm từ mặt nước đến sản phẩm
Nuôi trồng thủy sản là nuôi các loài sống trong nước, như cá, tôm, cua, ốc, nhuyễn thể hay rong biển, để lấy thực phẩm, nguyên liệu chế biến và xuất khẩu. Khác với nuôi vật trên cạn, con nuôi không đứng cạnh máng ăn mà bơi giữa chính môi trường của nó: thức ăn thừa, phân và chất thải hòa vào cùng khối nước đang cho nó oxy. Vì vậy các quyết định trong ao vòng lại với nhau. Bài giảng này lấy chuỗi năm trạm làm khung chung. Mỗi mục sau là một ô của khung, và khi gặp một tình huống lạ em hỏi: thông số nào đang yếu nhất, nó thuộc trạm nào?
Vuốt ngang để xem đầy đủ hình.
Bản đồ năm trạm: nước, giống và mật độ, thức ăn, chăm sóc nối nhau theo dòng của một vụ nuôi; thu hoạch cho sản phẩm và số đo của vụ quay lại điều chỉnh mật độ và giống cho vụ sau. Lớp nền ghi chép và bền vững bao quanh. Bấm vào một khối để đọc mô tả và số mục.
Điều giúp khung này dùng được lâu là một cách nhìn đơn giản về sức tải của ao: lượng sinh khối vật nuôi mà khối nước ấy đỡ được trong điều kiện quản lí hiện có mà vẫn giữ oxy, amoniac và các thông số khác trong vùng an toàn. Nước đặt ra giới hạn; số con thả, lượng thức ăn và cách chăm sóc quyết định ta tiến sát hay vượt giới hạn ấy. Trong mô hình LUKATO dùng ở các phòng lab, tình trạng của ao được đọc theo thông số yếu nhất :
điểm của ao =\min\{điểm oxy, điểm pH, điểm amoniac, điểm nhiệt độ, \ldots\}
Mỗi điểm nằm trong khoảng từ 0 đến 1, bằng 1 khi thông số nằm trong vùng thích hợp và giảm dần khi rời vùng ấy. Ao có bốn thông số rất tốt và một thông số xấu vẫn là ao có vấn đề, vì cá không “bù” oxy thiếu bằng nhiệt độ đẹp. Đây là mô hình LUKATO để học, không phải một công thức chuẩn; ở mục 2 em sẽ thấy các thông số ấy hình thành thế nào.
Năm trạm và lớp nền
Trạm
Việc làm
Ví dụ thường gặp
Mục
① NƯỚC
Hiểu và theo dõi môi trường nuôi: nhiệt độ, oxy hòa tan, pH, độ trong, amoniac, độ mặn
đo oxy buổi sáng, đo pH hai lần trong ngày, quan sát màu nước
② GIỐNG VÀ MẬT ĐỘ
Chọn con giống khỏe, thả đúng cách và đúng số lượng so với sức tải
kiểm tra mẫu giống, làm quen nước ao trước khi thả, chọn mật độ
③ THỨC ĂN
Đưa thức ăn vào ao đủ cho con nuôi mà không dư cho nước
thức ăn công nghiệp, thức ăn tự nhiên, sàng ăn, chia bữa
④ CHĂM SÓC
Giữ nước ổn định và đàn khỏe: sục khí, thay nước, xử lí đáy, vi sinh, phòng bệnh
chạy quạt nước, bón vôi, cách li con bệnh, vệ sinh dụng cụ
5, 6
⑤ THU HOẠCH
Thu đúng lúc, bảo quản lạnh nhanh và đo kết quả vụ nuôi
thu vào lúc mát, ướp đá, tính FCR và tỉ lệ sống
LỚP NỀN
Ghi chép, xử lí chất thải, dùng nước và thuốc có trách nhiệm để vụ sau còn nuôi được
sổ ao, ao lắng, thời gian cách ly, tái sử dụng nước
7, 8
Chia thành năm trạm cộng một lớp nền là cách phân loại của LUKATO để xâu chuỗi các bài. Việc xếp phòng bệnh cùng trạm CHĂM SÓC với quản lí nước (vì bệnh thường bắt đầu từ nước xấu hoặc sốc môi trường) cũng thuộc cách phân loại này.
Ba cách tổ chức nuôi: kiểm soát được bao nhiêu trạm
Các hình thức nuôi khác nhau ở mức người nuôi kiểm soát được từng trạm. Quảng canh : thả giống với mật độ thấp, con nuôi sống nhờ thức ăn tự nhiên trong nước là chính, người nuôi can thiệp ít, vốn thấp và sản lượng trên một đơn vị diện tích cũng thấp. Bán thâm canh : bổ sung thức ăn và quản lí nước ở mức vừa. Thâm canh : mật độ cao, cho ăn bằng thức ăn công nghiệp, có sục khí và theo dõi nước thường xuyên. Mật độ càng cao thì sản lượng tiềm năng càng lớn nhưng ao càng sát giới hạn sức tải, nên mỗi sai sót nhỏ ở bất kì trạm nào cũng nhanh chóng trở thành sự cố.
Từ điển một dòng: đưa chuột hoặc chạm vào chữ gạch chân
Thuật ngữ
Nghĩa ngắn
Mục
oxy hòa tan
Lượng oxy tan trong nước, viết tắt DO, đơn vị mg/L
pH
Số đo độ chua hay kiềm của nước, thang từ 0 đến 14
độ trong
Độ sâu nhìn thấy đĩa trắng; phản ánh tảo và chất lơ lửng
amoniac, amoni
Sản phẩm phân giải đạm; dạng NH3 độc, dạng NH4 ít độc hơn
2, 5
mật độ nuôi
Số con nuôi trên một mét vuông mặt nước hoặc mét khối nước
sức tải
Sinh khối tối đa ao đỡ được mà các thông số vẫn an toàn
hệ số tiêu tốn thức ăn
Kilôgam thức ăn trên mỗi kilôgam tăng khối lượng, viết tắt FCR
4, 7
sàng ăn
Dụng cụ nhỏ để xem con nuôi ăn hết thức ăn hay còn thừa
nitrat hóa
Vi khuẩn biến amoni thành nitrit, rồi thành nitrat
an toàn sinh học
Biện pháp ngăn mầm bệnh vào, ra và lan trong trại
Đoán trước, rồi thử tay
Đoán trước: một cái quạt nước (guồng đảo mặt ao) trong ao cá là thiết bị. Theo việc chính nó làm trong chuỗi, nó thuộc trạm nào? Hãy chọn trước, rồi mở phòng lab.
Quạt nước đảo mặt ao thuộc trạm nào của khung?
Cách dùng phòng lab
Xếp từng thẻ bằng cách chạm thẻ rồi chạm ô, hoặc kéo thẻ thả vào ô. Sau khi bấm «Chấm các thẻ đã xếp», thẻ đúng viền xanh và thẻ sai viền đỏ; dòng kết luận giải thích ba thẻ sai đầu tiên. Phòng lab này luyện bẫy 7.
Thử tay: gọi tên trạm cho từng việc trong một vụ nuôi rô phi
Một hộ nuôi mua cá giống ở cơ sở có đăng ký, kiểm tra mẫu trước khi nhận. Họ đo oxy và pH ao mỗi sáng, ghi vào sổ, chia thức ăn thành ba bữa, bật quạt nước khi trời oi, rồi thu cá vào sáng sớm và ướp đá ngay. Hãy gọi tên trạm cho từng việc.
Gợi ý 1 · Ba việc đầu
Mua giống ở cơ sở rõ nguồn và kiểm tra mẫu là việc của trạm GIỐNG VÀ MẬT ĐỘ. Đo oxy và pH mỗi sáng là theo dõi môi trường nước: trạm NƯỚC. Chia thức ăn thành ba bữa là trạm THỨC ĂN.
Gợi ý 2 · Ba việc sau
Bật quạt nước khi oi là giữ nước ổn định: CHĂM SÓC. Thu vào sáng sớm rồi ướp đá ngay là THU HOẠCH. Ghi những việc này vào sổ ao thuộc lớp nền.
Đáp án · cả chuỗi
NƯỚC đặt giới hạn cho các trạm sau, rồi GIỐNG VÀ MẬT ĐỘ, THỨC ĂN, CHĂM SÓC, THU HOẠCH; số đo của vụ ghi trong sổ quay lại giúp chọn mật độ và giống cho vụ sau. Việc xử lí chất thải, dùng thuốc có trách nhiệm và ghi chép thuộc lớp nền, bao quanh cả năm trạm.
Chỗ dễ nhầm ở bản đồ chung
Bẫy 7: coi vị trí đặt ao hay lồng là chuyện gần nhà và rộng chỗ, rồi xếp việc chọn chỗ vào trạm nào cũng được. Hãy hỏi: việc này quyết định nước đỡ được bao nhiêu, hay quyết định con nuôi ăn gì? Chọn vị trí, độ sâu và dòng chảy là chuyện của nước. Phòng lab 1 ở trên và phòng lab 4 ở mục 3 luyện chính việc phân biệt này.
Mục 2 đi vào trạm đầu tiên: nước nuôi có những thông số nào, chúng thay đổi thế nào trong ngày, và thông số nào kéo ao xuống trước.
02
Trạm ① NƯỚC · giới hạn của ao
Nước nuôi là tài khoản oxy có thu, có chi, và có một thông số yếu nhất
Hai ao đào cạnh nhau, cùng nguồn nước, cùng loại cá, vẫn có thể cho kết quả khác hẳn. Nhiều lời giải nằm ở thứ ta ít nhìn thấy nhất: các thông số của nước. Cá thở bằng oxy tan trong nước, ăn thức ăn rơi vào nước và thải amoniac vào đúng khối nước ấy. Vì vậy môi trường nuôi không phải là “phông nền” mà là một cỗ máy đang chạy suốt ngày đêm. Mục này cho em đọc cỗ máy ấy qua năm thông số: nhiệt độ, oxy hòa tan, pH, độ trong và amoniac; rồi hỏi thông số nào đang kéo ao xuống trước.
Năm thông số và vùng thích hợp
Thông số
Vì sao quan trọng
Vùng thích hợp (số liệu minh họa cho cá nước ngọt nhiệt đới)
Khi lệch
Nhiệt độ
Quyết định tốc độ trao đổi chất, mức ăn và tốc độ lớn; còn quyết định lượng oxy nước giữ được
khoảng 25 đến 32 độ C
quá lạnh thì cá ăn ít, lớn chậm; quá nóng thì hô hấp tăng mà nước lại giữ ít oxy hơn
Oxy hòa tan (DO)
Cá và vi sinh vật cùng dùng; là thông số đổi nhanh nhất trong ngày
từ 4 mg/L trở lên là thoải mái
dưới 3 mg/L cá thường nổi đầu, ăn kém; xuống thấp hơn nhiều thì có nguy cơ chết
pH
Ảnh hưởng da, mang, enzim và dạng tồn tại của amoniac
khoảng 6,5 đến 8,5
quá thấp làm cá mệt, nước chua; quá cao làm amoniac độc tăng
Độ trong
Cho biết lượng tảo và chất lơ lửng; tảo là nguồn thức ăn tự nhiên và cũng là nguồn oxy ban ngày
khoảng 25 đến 40 cm
quá trong thì ít thức ăn tự nhiên; quá đục thì tảo dày, oxy biến động mạnh hoặc nước nhiều phù sa
Amoniac
Chất thải đạm của cá và sản phẩm phân hủy thức ăn thừa
dạng NH3 càng thấp càng tốt, thường dưới vài phần trăm mg/L
NH3 cao làm tổn thương mang, cá bỏ ăn, dễ nhiễm bệnh
Các con số trên là khoảng minh họa để học. Mỗi loài, mỗi giai đoạn và mỗi vùng nuôi có khoảng riêng; ngoài thực tế phải theo hướng dẫn kĩ thuật cho loài đang nuôi. Độ mặn cũng là thông số then chốt với loài nước lợ và nước mặn, nhưng vùng thích hợp phụ thuộc nhiều vào loài nên không đưa vào bảng này.
Ao như một tài khoản oxy
Nhìn DO như số dư trong tài khoản. Khoản thu gồm: quang hợp của tảo và thực vật nước ban ngày, oxy khuếch tán từ không khí qua mặt nước, oxy do máy sục khí hay quạt nước đưa vào, và nước mới thay vào. Khoản chi gồm: hô hấp của cá, hô hấp của tảo và vi sinh vật, và việc vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ (phân, thức ăn thừa, xác tảo). Ban ngày có nắng, quang hợp lớn; ban đêm quang hợp dừng, trong khi các khoản chi vẫn chạy. Điều đó cho đường DO trong ngày một dạng quen thuộc: lên dần đến chiều, rồi giảm suốt đêm đến gần sáng.
Viết gọn bằng một phương trình (kiến thức bổ sung), với C là DO, P là tốc độ sinh oxy do quang hợp, R là tốc độ tiêu thụ oxy, C_s là DO bão hòa ở nhiệt độ hiện tại và K là hệ số trao đổi khí qua mặt nước:
\dfrac{dC}{dt}=P-R+K\,(C_s-C).
Số hạng cuối cho thấy hai điều. Khi C thấp hơn C_s, nước nhận oxy từ không khí, và nhận nhanh hơn nếu K lớn, tức là khi mặt nước được khuấy bằng quạt hay máy sục. Khi C cao hơn C_s, oxy thoát ra khỏi nước. Còn C_s giảm khi nước nóng lên: ở khoảng 20, 25, 30 và 35 độ C, nước ngọt bão hòa lần lượt khoảng 9{,}0; 8{,}2; 7{,}4 và 6{,}7 mg/L (số liệu minh họa). Nước càng nóng thì “mức trần” oxy càng thấp, trong khi cá hô hấp mạnh hơn, nên mùa nóng là mùa DO dễ tụt.
Vuốt ngang để xem đầy đủ hình.
Số liệu minh họa: DO trong một ngày đêm của cùng một ao ở ba điều kiện. Đường xanh: nắng, không sục khí. Đường cam: ngày u ám, quang hợp còn một nửa. Đường lục: nắng và có một máy sục. Đường đỏ nét đứt là mức 3 mg/L, dưới mức này cá thường nổi đầu.
pH đổi theo nhịp của quang hợp (kiến thức bổ sung)
Khí cacbonic tan trong nước làm nước chua nhẹ. Ban ngày tảo hút cacbonic để quang hợp nên nước kém chua đi: pH tăng, thường cao nhất vào buổi chiều. Ban đêm cá, tảo và vi sinh vật thải cacbonic vào nước, pH hạ xuống, thường thấp nhất gần sáng. Ao nhiều tảo có biên độ pH trong ngày lớn hơn ao ít tảo, và ao có độ kiềm thấp (khả năng đệm kém) dao động mạnh hơn. Vì vậy một lần đo pH chưa kể được cả câu chuyện; người nuôi đo cùng một giờ mỗi ngày, và đo thêm vào lúc cao nhất để biết biên độ.
Amoniac: cùng một lượng amoni, độc khác nhau
Cá thải đạm ra nước dưới dạng amoniac; phân và thức ăn thừa cũng phân hủy thành amoni. Trong nước, nitơ này tồn tại ở hai dạng cân bằng nhau: NH3 không mang điện, qua được màng mang và rất độc; và ion NH4 mang điện, ít độc hơn nhiều. Phép đo thông dụng cho tổng của hai dạng, gọi là TAN. Tỉ lệ NH3 trong TAN phụ thuộc pH và nhiệt độ (kiến thức bổ sung):
f_{\mathrm{NH_3}}=\dfrac{1}{1+10^{\,pK_a-\mathrm{pH}}},
pK_a\approx 0{,}09018+\dfrac{2729{,}92}{T+273{,}15}.
Ở 28 độ C, pK_a\approx 9{,}16, nên tỉ lệ NH3 là khoảng 0{,}7\% khi pH bằng 7{,}0; 6{,}5\% khi pH bằng 8{,}0; 41\% khi pH bằng 9{,}0. Cùng một TAN, mỗi lần pH tăng thêm một đơn vị thì tỉ lệ NH3 tăng khoảng ba đến mười lần ở vùng pH thường gặp. Nhiệt độ tăng cũng đẩy tỉ lệ này lên, nhưng yếu hơn pH.