Phosphor và chu trình phosphor trong thủy vực

1. Các dạng phosphor trong thủy vực

Trong các thủy vực tự nhiên, phosphor tồn tại chủ yếu dưới hai nhóm dạng: vô cơ và hữu cơ.

Dạng vô cơ hòa tan thường gặp là orthophosphate, bao gồm:

• PO₄^3−​
• HPO₄²−
• H₂PO₄⁻

Tỷ lệ của các dạng này phụ thuộc vào giá trị pH của môi trường nước:

• Khi pH > 13: dạng PO₄^3−​  chiếm ưu thế.
• Khi pH từ 9–11: dạng HPO₄²− phổ biến nhất.
• Khi pH từ 3–6: dạng H₂PO₄⁻ chiếm đa số.

Ngoài ra, phosphor còn tồn tại ở dạng hữu cơ, bao gồm:

• Phosphor hữu cơ hòa tan trong nước,
• Phosphor có trong phiêu sinh thực vật,
• Hoặc nằm trong mảnh vụn hữu cơ lơ lửng.

Các dạng phosphor hữu cơ này có thể chuyển hóa qua lại và biến đổi thành muối orthophosphate hòa tan nhờ hoạt động của vi sinh vật trong thủy vực.

2. Sự biến đổi của phosphate trong ao nuôi

Trong ao nuôi thủy sản, vi sinh vật đóng vai trò trung tâm trong quá trình chu chuyển phosphor.
Khi phiêu sinh vật chết, chỉ sau khoảng 2 ngày, có đến 70% lượng phosphor trong cơ thể chúng được chuyển hóa thành dạng vô cơ hòa tan.

Một số vi sinh vật tham gia quá trình này gồm:

• Vi khuẩn: Bacillus, Pseudomonas
• Nấm mốc: Aspergillus, Penicillium

Do sự hấp thụ của thực vật thủy sinh và hiện tượng hấp phụ bởi đất đáy ao, nồng độ phosphor hòa tan trong nước ao thường rất thấp, hiếm khi vượt quá 0,1 mg/lít.

3. Sự hấp thụ và lắng đọng phosphate ở đáy ao

Phosphate trong nước có thể bị hấp phụ vào lớp bùn đáy, tạo thành các muối phosphate kim loại, điển hình là:

• Phosphate nhôm (AlPO₄): hình thành từ phosphate hòa tan và ion nhôm trong bùn. Khi pH giảm, lượng kết tủa phosphate nhôm tăng.
• Phosphate sắt (FePO₄): cơ chế tạo thành tương tự phosphate nhôm.
• Phosphate calci (Ca₃(PO₄)₂): độ hòa tan giảm khi pH tăng; ở pH > 9, phosphate calci dễ bị trầm lắng.

Khi điều kiện oxy hóa – khử (Eh) trong bùn đáy thay đổi (ví dụ khi thiếu oxy), phosphate có thể được giải phóng trở lại vào nước, làm tăng nồng độ phosphor trong cột nước ao.

4. Vai trò của phosphor trong ao nuôi thủy sản

Phosphor là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu đối với thực vật thủy sinh, đặc biệt trong quá trình hình thành diệp lục tố (chlorophyll).
Các muối phosphat hòa tan là nguồn dinh dưỡng chính cho phiêu sinh thực vật (tảo) — nền tảng của chuỗi thức ăn trong ao nuôi.

• Nếu thiếu phosphor, sự phát triển của tảo và năng suất sinh học sẽ bị hạn chế.
• Ngược lại, dư thừa phosphor có thể dẫn đến hiện tượng phú dưỡng, tảo phát triển quá mức rồi chết đi, gây ô nhiễm và thiếu oxy ở tầng đáy.

Do đó, quản lý hàm lượng phosphor hợp lý trong ao nuôi là yếu tố quan trọng để duy trì cân bằng sinh học và hiệu quả nuôi trồng thủy sản.

5. Ứng dụng quản lý phosphor trong ao nuôi thực tế

5.1. Kiểm soát nguồn phosphor đầu vào

Phần lớn lượng phosphor trong ao đến từ thức ăn thừa, chất thải của thủy sản, và phân bón hữu cơ.
Do đó, cần:

• Cho ăn hợp lý, tránh dư thừa thức ăn gây lắng đọng phosphor ở đáy ao.
• Sử dụng thức ăn chất lượng cao, có tỷ lệ hấp thu dinh dưỡng tốt, hạn chế thất thoát phosphor ra môi trường.
• Hạn chế sử dụng phân bón trực tiếp xuống ao nuôi, chỉ bón khi thật cần thiết để kích thích tảo ở giai đoạn đầu.

5.2. Tăng cường hoạt động vi sinh vật có lợi

Các chế phẩm sinh học chứa vi khuẩn phân giải phosphor như Bacillus, Pseudomonas, Nitrosomonas giúp:

• Phân hủy chất hữu cơ, giảm tích tụ phosphor ở đáy ao.
• Chuyển hóa phosphor hữu cơ thành dạng vô cơ mà tảo có thể sử dụng.
• Ổn định chất lượng nước, hạn chế hiện tượng tảo bùng phát (nở hoa tảo).

👉 Có thể sử dụng định kỳ men vi sinh xử lý đáy ao 7–10 ngày/lần để duy trì hệ vi sinh khỏe mạnh.

5.3. Quản lý lớp bùn đáy và chất lượng nước

Bùn đáy là kho dự trữ phosphor tiềm ẩn, vì vậy cần:

• Hút bùn định kỳ giữa các vụ nuôi.
• Tăng cường sục khí để duy trì môi trường oxy hóa ở tầng đáy, hạn chế giải phóng phosphate ra nước.
• Sử dụng vôi Dolomite hoặc Zeolite để ổn định pH, giảm độ hòa tan của phosphate kim loại và hạn chế phú dưỡng.

5.4. Duy trì cân bằng sinh học trong ao

Phosphor chỉ thực sự có lợi khi tồn tại ở mức độ phù hợp:

• Nếu thiếu, sinh vật phù du không phát triển, làm giảm chuỗi thức ăn tự nhiên.
• Nếu thừa, gây phú dưỡng, tảo tàn hàng loạt, giảm oxy, và ảnh hưởng sức khỏe tôm cá.

Do đó, cần theo dõi thường xuyên các chỉ tiêu như pH, độ trong, hàm lượng phosphate và mật độ tảo để điều chỉnh kịp thời.

5.5. Tổng kết

Phosphor là yếu tố dinh dưỡng thiết yếu, đóng vai trò trung tâm trong chu trình sinh học của ao nuôi thủy sản.
Quản lý tốt phosphor không chỉ giúp duy trì năng suất sinh học ổn định, mà còn bảo vệ môi trường nước, giảm chi phí xử lý, và nâng cao hiệu quả sản xuất bền vững.