Đất phèn trong nuôi trồng thủy sản

1. Đất phèn là gì ?

Đất phèn được hình thành do quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí có sự hiện diện của các vi khuẩn ưa sulfate. khi trong đất có hydorxit sắt, H₂S sẽ kết hợp với hợp chất sắt này để hình thành sulfur sắt, pyrit sắt (FeS₂).

2(CH₂O)n (vật chất hữu cơ) + SO₄^2- àH₂S +2HCO^3-

Fe(OH)₂ + H₂S à FeS + H₂O

FeS + S à FeS₂ (pyrite)

Trong điều kiện yếm khí, pyrit vẫn còn ở dạng trơ được gọi là đất phèn tiềm tàng. Khi nó được tiếp xúc với oxy thông qua tự nhiên (ví dụ như giảm mực nước trong mùa khô) hoặc do con người (ví dụ như khai thông dòng nước, đào xới), đất phèn tiềm tàng trở thành đất phèn. Đặt biệt chính là khi lớp đất phèn tiềm tàng được phơi bày ra, tiếp xúc với oxy không khí tạo nồng độ axit cao trong đất.

FeS₂ + 3,5O₂ + H₂O à FeSO₄ + H₂SO₄

2FeSO₄+ 0,5O₂ + H₂SO₄ à Fe₂(SO₄)₃ + H₂O

FeS₂+7Fe₂(SO₄)₃ + H₂SO₄ à 15 FeSO₄ + 8H₂SO₄
Theo Sorensen và ctv.(1980, trích dẫn bởi Boyd, 1990), trong điều kiện môi trường acid, pyrite sắt rất nhanh chóng bị oxy hóa chuyển thành Fe₂(SO₄)₃, và dưới tác động của vi khuẩn thiobacillus, FeSO₄ sẽ chuyển thành Fe₂(SO₄)₃. Hơn nữa, Fe₂(SO₄)₃có thể bị thủy phân thành hydroxyt sắt.

Fe₂(SO₄)₃ + 6 H₂O à 2 Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄

Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O à 2 Fe(OH)(SO4) + H₂SO₄

Ngoài ra, Fe2(so4)3 cũng có thể phản ứng với pyrite sắt để hình thành sulfur, và sulfur có thể bị oxy hóa dưới tác động của vi khuẩn để hình thành acid sulfuric.

Fe₂(SO₄)₃ + FeS₂ à 3FeSO₄ + 2S

S + 1,5 O₂ + H₂O à H₂SO₄

Acid sulfuric hình thành ở trong đất trong tiến trình này sẽ hòa tan Al,Mn, Zn, Cu có trong đất, vì vậy nước phèn (nước rửa trôi từ đất phèn) không những có pH thấp mà có thể chứa các kim loại nặng độc.

Hình 1: Pyrit nằm trong tầng khử (màu xám đen) bị oxy hóa do oxy xâm nhập xuống, jarosit (màu vàng) và oxide sắt (màu nâu) được hình thành (Đất phèn vùng Đồng Tháp Mười -Việt Nam)

Đất acid sulphate còn gọi là đất phèn hình thành ngay khi quá trình oxy hóa pyrite sắt xảy ra. Tuy nhiên, tiến trình này có thể chưa chấm dứt. theo Gaviria và ctv. (1986, trích dẫn bởi boyd, C.E.,1990), ferric hydroxide có thể phản ứng với một số bazo bị hấp thu trong đất phèn như potassium để hình thành jarosite (KFe₃(SO₄)₂(OH)6.2H₂O). màu vàng đậm của khoáng jarosite thỉnh thoảng thấy trên bề mặt của đất phèn.

3 Fe(OH)₃ + 2 SO₄^2-+ K⁺ + 3H⁺ à KFe₃(SO₄)₂(OH)6.2H₂O + H₂O

2. Phân bố và các loại đất phèn

Đất phèn chiếm 1,6 triệu ha, hoặc hơn 40% diện tích đất của đồng bằng sông cửu long, việt nam (Nedeco, 1993). Khi có sự chuyển đổi quy mô lớn các khu vực đầm lầy thành vùng nông nghiệp trong thời gian gần đây, chẳng hạn như trong vùng đồng tháp mười, đã tăng đáng kể tỷ lệ đất phèn tiềm tàng thành đất phèn.

Nước trong những ao nuôi được xây dựng trong vùng nước lợ ven biển hay ở một số vùng nước ngọt có thể có pH thấp. lý do những vùng này được hình thành từ các đầm lầy có đất phèn tiềm tàng. Do quá trình đào ao đã đưa lớp đất phèn tiềm tàng lên tầng mặt, dưới sự tác động oxy hóa và rửa trôi, acid sulfuric (H₂SO₄) sinh ra từ đất phèn sẽ theo nước mưa hay nước cung cấp vào ao làm giảm pH nước ao

Có 2 loại phèn ảnh hưởng đến ao tôm:

Phèn sắt (nước đỏ): muối kép của sắt (III) sunfate kết hợp với muối của kim loại kiềm hay amoni. Phèn này làm nước đỏ, chân, mang, đuôi tôm vàng.

Phèn nhôm (nước trong): muối sunfate kép của kali và nhôm. Khi ao có phèn nhôm, nước rất trong khó lên màu, tôm rất chậm lớn.

Hình 2: Nước phèn sắt bên trái và phèn nhôm bên phải

3. Ảnh hưởng của phèn trong ao nuôi

Khó gây màu nước do tảo phát triển chậm, tôm chậm lớn.

Làm giảm pH trong ao nuôi, tăng tính độc của khí H₂S, giảm sự hoạt hóa các enzyme trong ao.

Ao có phèn làm pH thấp dẫn đến tôm stress, kém ăn, khó lột xác, mềm vỏ, chậm lớn, tôm màu xám đen, hợp chất phèn lơ lửng bám vào mang, chân, đuôi cản trở quá trình hô hấp, hoạt động, lột xác của tôm.

Hàm lượng Ca, Mg rất ít làm mất cân bằng áp suất thẩm thấu giữa tôm và môi trường nước

Giảm oxy hòa tan trong ao nuôi

4. Biện pháp nuôi tôm vùng đất có phèn và cách xử lý ao nuôi có phèn cao

Nuôi mô hình ao lót bạt

Đánh vôi, edta, zeolite khi cải tạo ao và trong quá trình nuôi

Để hạn chế xì phèn trong ao nuôi bà con cần đầu tư lót bạt đáy, bạt bờ cho ao nuôi. Cải tạo ao thật kỹ, đối với ao nhiễm phèn tiền tàng không nên phơi đáy ao quá lâu sẽ gây ra các vết nứt dẫn đến xì phèn.

Vùng đất có phèn nhiều lúc cải tạo ao nên đánh vôi CaCo3 liều lượng cao 1 tấn cho 1000m2

Edta 1 kg/1.000 m3 nước làm kết tủa Fe trong nước, giảm phèn và chìm xuống đáy ao

Hình 3: Các chú ao rải vôi lúc cải tạo ao

Giải pháp kiểm soát xử lý phèn vào mùa mưa

Trước khi trời mưa cần rải vôi quanh bờ ao và giảm lượng phèn xì trên bờ theo nước mưa xuống ao, đồng thời hạn chế giảm pH đột ngột do lượng acid trong nước mưa.

Sau mỗi cơn mưa cần dùng zeolite để keo tụ chất lơ lửng bẩn trong nước, sau đó sử dụng chế phẩm vi sinh để khoáng hóa đáy ao. Đồng dùng vôi CaCO3 hoặc vôi Dolomite tạt xuống ao.

Sau mỗi cơn mưa bà con cần kiểm tra các chỉ tiêu môi trường nước, nếu được có thể hút nước tầng mặt để giảm hết mức có thể sự biến động chỉ tiêu nước trong ao.

Bà con cần cung cấp đầy đủ khoáng chất, bổ sung men tiêu hoá, vitamin, thảo dược, thuốc bổ gan cho tôm và Tăng sức đề kháng, giúp tôm khoẻ chống chọi với thời tiết bất lợi gây ra nhiều biến động.