Tảo khuê (tảo silic) là gì? Lợi ích của tảo khuê trong ao nuôi tôm

Tảo khuê, hay còn gọi là tảo silic (Diatoms), là một trong những nhóm sinh vật phù du quan trọng nhất trong thủy vực. Trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm và cá biển, tảo khuê được xem như “nhà máy vi sinh thu nhỏ” giúp ổn định môi trường, tạo nguồn thức ăn tự nhiên chất lượng cao và hỗ trợ hạn chế mầm bệnh. Mặc dù quen thuộc, nhưng không phải người nuôi nào cũng hiểu sâu về cơ chế hoạt động, lợi ích và cách kiểm soát tảo khuê hiệu quả.

Bài viết này sẽ phân tích toàn diện về tảo khuê – từ đặc điểm, phân loại, vai trò sinh thái, đến ứng dụng thực tế trong nuôi trồng thủy sản.

1. Tảo khuê (tảo silic) là gì?

Tảo khuê hay còn gọi là tảo cát, tảo silic, là một vi tảo quang hợp được tìm thấy trong hầu hết các điều kiện môi trường nước. Chúng là những sinh vật dị dưỡng, có thể sinh trưởng riêng lẻ hoặc tập hợp lại với nhau, với khả năng di chuyển rất hạn chế.

Tảo khuê thuộc ngành Bacillariophyta, là nhóm tảo vi mô phát triển mạnh ở cả nước ngọt lẫn nước mặn. Điểm nổi bật nhất của chúng là vỏ tế bào cấu tạo từ silica (SiO₂), hình dạng như hai nắp hộp ghép lại với nhau (gọi là theca hoặc frustule). Nhờ cấu trúc này, tảo khuê có độ bền cao và khi chết đi vẫn để lại lớp xác silic tích tụ thành trầm tích diatomite.

Tảo khuê là một trong những loại phytoplankton phổ biến nhất. Hầu hết tảo khuê là đơn bào, mặc dù chúng có thể tồn tại thành cụm ở dạng các sợi mảnh (Fragillaria), quạt (Meridion), zic-zắc (Tabellaria), hay hình sao (Asterionella).

Điểm đặc trưng của các tế bào tảo khuê là chúng được bao bọc bên trong một thành tế bào được làm bằng silica, được gọi là vỏ tảo khuê (chính vì lí do đó mà chúng còn có cái tên khác là tảo cát). Các vỏ này rất đa dạng về hình dạng nhưng chúng thường được cấu tạo bởi hai mặt không đối xứng có vách ngăn ở giữa.

Các hóa thạch cho thấy rằng chúng xuất hiện trong, hoặc sớm hơn kỷ Jura sớm. Các nhóm tảo cát là công cụ được dùng phổ biến để quan trắc các điều kiện môi trường trong quá khứ và hiện tại, đặc biệt liên quan đến chất lượng nước.

Ngoài tự nhiên, tảo khuê đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình điều hòa sinh hóa đối với đại dương. Cũng giống như đa số các loại tảo khác, tảo khuê hấp thụ carbon dioxide (CO2) và ánh sáng mặt trời để tạo ra oxy, được ví như một nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học.

Trong ao nuôi, tảo khuê thường xuất hiện từ rất sớm và là nhóm tảo dễ kiểm soát hơn so với tảo lam hoặc tảo lục.

2. Đặc điểm hình thái và sinh học của tảo khuê (tảo silic)

Để hiểu vai trò của tảo khuê, trước tiên chúng ta cần nắm rõ một số đặc điểm sinh học quan trọng:

2.1. Hình thái cấu trúc

Tảo khuê có cấu trúc đối xứng đẹp mắt, mỗi loài lại mang một hình dạng đặc trưng. Vỏ silic giúp tảo khuê nhìn trong suốt dưới kính hiển vi, đồng thời bảo vệ tế bào khỏi tác nhân ngoại cảnh. Một số đặc điểm:

• Vỏ gồm hai mảnh: mảnh lớn (epitheca) và mảnh nhỏ (hypotheca).
• Bề mặt có nhiều lỗ nhỏ (areola) tạo nên các hoa văn phức tạp.
• Có hai dạng hình thái phổ biến:
  • Dạng hình trụ/que (pennate)
  • Dạng hình tròn/đĩa (centric)

2.2. Khả năng sinh trưởng

Tảo khuê phát triển mạnh khi:

• Nước có silic hòa tan ở mức phù hợp
• Nhiệt độ từ 22–28°C
• Cường độ ánh sáng vừa phải
• Môi trường có pH 7.5–8.5

Tốc độ sinh sản nhanh, chủ yếu theo hình thức phân đôi, nhưng kích thước tế bào sẽ nhỏ dần theo mỗi chu kỳ và chỉ hồi phục lại nhờ quá trình sinh sản hữu tính định kỳ.

2.3. Nhu cầu dinh dưỡng

Tảo khuê hấp thụ:

• Silic
• Nitơ (NO₃⁻, NH₄⁺)
• Phospho (PO₄³⁻)
• Các nguyên tố vi lượng như Fe, Mn, Zn

Chúng có khả năng sử dụng ánh sáng hiệu quả để quang hợp, tạo ra hàm lượng oxy vượt trội vào ban ngày.

2.4. Phân loại tảo khuê

Trong thực tế nuôi trồng thủy sản, người nuôi thường gặp một số chi tảo khuê nổi bật như:

Tảo Skeletonema: Đây là nhóm chiếm ưu thế trong ao tôm, nổi bật bởi:

• Hình dạng dạng chuỗi dài
• Mật độ cao nhưng dễ kiểm soát
• Ít gây hại, đóng vai trò tích cực trong ổn định màu nước

Chaetoceros: Loài này thường được nuôi nhân tạo cho ấu trùng tôm/cá vì:

• Kích thước nhỏ, dễ tiêu hoá
• Hàm lượng EPA cao (một dạng omega-3)
• Hỗ trợ tăng tỷ lệ sống ấu trùng

Navicula: Dạng hình thoi, xuất hiện nhiều ở ao nước ngọt và nước lợ.

Nitzschia: Tảo dạng sợi mảnh, sinh trưởng mạnh trong môi trường giàu chất hữu cơ.

3. Dấu hiệu nhận biết tảo khuê (tảo silic) trong ao nuôi tôm

Một số loài tảo khuê (tảo silic) trong ao nuôi (Nguồn: Internet)

Nhóm tảo Khuê thường xuất hiện trong ao nuôi tôm gồm: Navicula sp, Cheatoceros sp, Skeletonema sp, Nitzschia sp…. Để nhận biết ao tôm có tảo khuê hay không, bà con có thể tham khảo một số cách sau:

• Quan sát trên kính hiển vi: tảo khuê có màu vàng nâu đặc trưng, hình hơi thoi hoặc tròn, giống hạt đang lơ lửng
• Quan sát bằng mắt thường: nếu trong ao nuôi có sự xuất hiện và chiếm ưu thế của tảo khuê, nước ao nuôi sẽ có màu vàng nâu hoặc màu vàng lục. Người nuôi thường hay gọi màu nước này là màu trà, hoặc màu xanh vỏ đậu, đây là màu nước mà người nuôi thích nhất.

Nước ao nuôi có tảo khuê sẽ có xu hướng chuyển sang màu vàng nâu hoặc vàng đục (Nguồn: aquamina)

4. Lợi ích của tảo khuê (tảo silic) trong ao nuôi tôm

4.1. Tạo nguồn thức ăn tự nhiên chất lượng cao

Nhờ vào thành phần sinh hóa mà tảo khuê rất tốt cho tôm cá. Chúng không chứa xenluloza nhưng giàu sterol, axit béo không bão hòa, canxi, magie, sắt, các muối vô cơ và các vitamin khác nhau, có thể được động vật thủy sản hấp thu và tiêu hóa tốt.

Tảo khuê chứa:

• Protein 20–40%
• Lipid 15–30% (nổi bật EPA, DHA)
• Khoáng vi lượng dồi dào
• Carotenoid giúp tăng màu sắc tự nhiên

Không thể phủ nhận rằng tảo khuê là nguồn thức ăn tự nhiên quan trọng cho:

• Ấu trùng tôm
• Cá giống
• Nhuyễn thể (ngao, sò, hàu)
• Giáp xác

Đối với tôm giống, khẩu phần chứa tảo khuê giúp:

• Tăng tỷ lệ sống
• Tăng sức đề kháng
• Kích thích tiêu hóa

Các thử nghiệm gần đây cho thấy thức ăn từ tảo khuê trong ao nuôi tôm có năng suất cao hơn nhiều so với thức ăn công nghiệp. Vì thế, các chuyên gia khẳng định nên sử dụng vi tảo như một nguồn cấp thiết để sản xuất thức ăn cung cấp cho thủy sản.

Tập hợp tảo khuê là một hỗn hợp chất dinh dưỡng mới lạ, giúp kích thích sự phát triển của thủy sản. Tập hợp này giúp tạo ra thức ăn tươi sống trong nước ao, giúp tăng trưởng bền vững, sạch bệnh, an toàn cho sự tồn tại của tôm cá để đạt được sản lượng tối đa.

Tảo khuê trong ao nuôi tôm có hỗn hợp các axit béo không bão hòa, sắt và canxi giúp kích thích sự phát triển của tôm rất hiệu quả. Thức ăn tươi sống từ hỗn hợp dinh dưỡng này giúp tăng trưởng bền vững, phòng tránh bệnh và đạt sản lượng tối đa.

Mặt khác, sự xuất hiện của các thành phần tảo khuê trong ao nuôi tôm giúp bà con tiết kiệm đến 15% lượng thức ăn công nghiệp vì đa số tôm thích ăn tảo khuê hơn là thức ăn viên. Tảo khuê nếu chiếm số lượng lớn trong ao nuôi sẽ tạo nên độ đục phù hợp, tránh trường hợp xấu tôm ăn thịt đồng loại.

Tảo khuê chiếm ưu thế trong ao sẽ tạo độ đục phù hợp, giảm hiện tượng ăn thịt đồng loại trong nuôi tôm. Các loại tảo này còn cạnh tranh chất dinh dưỡng và làm giảm quần thể vi khuẩn gây bệnh.

4.2. Cải thiện chất lượng nước ao nuôi tôm

Trong ao có sự đa dạng sinh vật phù du, nếu màu nước “nâu vàng” cho thấy ao đang được làm giàu bởi các loài tảo khuê. Bao gồm Chaetoceros sp., Navicula sp., Nirzschia sp., Skeleronema sp., Cyclotella sp., Synedia sp., Achnanthes sp. và Amphora sp…, giúp ổn định hệ sinh thái và giảm sự dao động của các thông số chất lượng nước.

Trong môi trường ao nuôi, khi tảo khuê chiếm ưu thế:

• Tảo độc khó phát triển
• Vi khuẩn gây bệnh bị hạn chế nguồn dinh dưỡng
• Hệ sinh thái ao ổn định hơn

Màu nước vàng nâu (đặc trưng của tảo khuê) được xem là dễ quản lý, ít độc tố và ổn định hơn màu xanh (tảo lục) hoặc xanh đậm (tảo lam). Ao tôm đạt màu vàng nâu thường có môi trường ít dao động pH và kiềm.

Đồng thời, chúng có tác dụng đặc biệt trong việc lọc nước và cân bằng sinh thái của thủy vực. Do đó, các ao nuôi với thực vật phù du chiếm ưu thế là tảo khuê, đã được coi là một trong những môi trường sinh trưởng vô cùng thuận lợi cho nuôi tôm.

Tảo khuê (tảo silic) giúp tạo môi trường thuận lợi, giàu dinh dưỡng cho ao nuôi, giúp tôm phát triển rất tốt (thuysanvietnam)

Tảo khuê cũng sẽ hạn chế các chất độc amoniac và kim loại nặng, đồng thời ngăn ngừa sự phát triển của các loại tảo sợi không mong muốn trong thủy vực. Tảo khuê còn đóng vai trò như hệ thống lọc sinh học trong môi trường nước, chúng hỗ trợ giúp ổn định các thông số môi trường trong ao.

Tảo khuê tận dụng lượng nitơ, phospho, silic tồn dư trong nước, giúp:

• Giảm nguy cơ phú dưỡng
• Hạn chế tảo độc cạnh tranh
• Giảm tải hữu cơ

Tảo khuê quang hợp mạnh, tạo oxy dồi dào vào ban ngày, góp phần hạn chế khí độc, cải thiện môi trường đáy và ổn định hệ vi sinh có lợi. Không giống tảo lam, tảo khuê hiếm khi gây “tàn tảo đột ngột”, do đó ít ảnh hưởng đến sinh vật nuôi.

Việc tận dụng hợp lý cộng đồng tảo khuê trong hệ sinh thái ao nuôi với các biện pháp quản lý thích hợp chắc chắn sẽ nâng cao sản lượng tôm cá.

5. Cách gây màu nước, tạo ra hệ tảo khuê (tảo silic) trong ao nuôi tôm

Màu nước ao nuôi cho biết loài tảo đang chiếm ưu thế. Do sự phản xạ ánh sáng của các sắc tố quang hợp, các loài tảo khác nhau tạo ra màu nước khác nhau. Màu nước biến động là do sự thay đổi và biến động của tảo. Khi tảo hoàn toàn bị thay thế, nước thường chuyển sang trắng hoặc đục.

Màu vàng nâu hoặc nâu hơi đỏ: Là màu nước tốt nhưng khó đạt; Tảo khuê cao; Nước mặn, nhiệt độ thấp, hàm lượng hữu cơ thấp; Độ trong 25 – 35 cm. Giai đoạn thích hợp để gây màu nước tảo khuê đó là chuẩn bị thả giống. Có những cách gây tảo khuê phổ biến như sau

5.1. Cách gây tảo khuê (tảo silic) bằng phân hóa học N-P-K

Phân bón gồm đạm (nitơ), lân (phốtpho), kali, và các loại phân vi lượng. Các loại phân này có thể được trộn lẫn thành phân hỗn hợp. Nên đánh cám, bột, gỉ đường kèm với phân. Cách này được áp dụng ở những ao nuôi mới xây dựng, ao trên nền đáy cát hoặc ao có bạt đáy. Cách gây tảo khuê trong ao nuôi tôm bằng phân hóa học thường được áp dụng ở thời gian đầu trong chu kỳ nuôi.

Các nghiên cứu của FAO chỉ ra rằng những ao nuôi tôm có tảo khuê chiếm đa số thường còn tỷ lệ tôm phát triển cao nhất, thấp nhất là những ao có các loại tảo roi (tảo mắt, tảo giáp). Hai loại tảo trong ao nuôi tôm này có cấu tạo và chế độ dinh dưỡng rất khác nhau. Ở tảo khuê, tỷ lệ N:P = 20 – 30:1. Còn ở tảo roi thì tỷ lệ này là N:P = 1:1.

Cơ chế phát triển của tế bào tảo theo hàm lượng dinh dượng trong nước (Nguồn: Arrigo, 2005)

Tỷ lệ N:P = 20 – 30:1 cũng là tỷ lệ chuẩn khi gây tảo có lợi trong ao. Theo trọng lượng ta sẽ có tỷ lệ N:P theo bảng sau:

Khi bón phân hóa học cho ao nuôi tôm để gây tảo khuê, liều lượng lần đầu tiên gây tảo chỉ nên ở mức 0,95 ppm nitơ và 0,11 ppm photpho. Ví dụ:

• Ao có diện tích 1ha có sâu nước là 0,6 m. Suy ra thể tích nước trong ao là V = 1000 x 0,6 = 6000 m³.
• Ta có 1 ppm = 1 g/ m³
• Do đó cần đạt hàm lượng nitơ là 0,95 ppm và sử dụng 6000 x 0,95 = 5700 g = 5,7 kg nitơ.
• Hàm lượng photpho cần đạt là 0,11 ppm photpho và sử dụng 6000 x 0,1 = 660g = 0.66 kg photpho.

Sau khi đã xác định được lượng dinh dưỡng cần thiết, lượng phân bón dựa theo hàm lượng dưỡng chất được tính theo công thức:

• Nếu ao bón phân ammonium sulfate có chứa 21% hàm lượng nitơ thì hàm lượng phân bón là: 5,7 / 0,21 = 27,1 kg.
• Nếu ao triple superphosphate có chứa 39% hàm lượng photpho thì hàm lượng phân bón là: 0,66 / 0,39 = 1,69 kg.

Một số loại phân và hàm lượng dinh dưỡng:

Trong quá trình bổ sung phân ammonium, chất nitơ bị hấp thụ bởi chất keo dưới đáy ao trong vài ngày rồi bị giữ lại ngay tại đây. Hàm lượng nitơ bị hấp thụ khi bón phân nitrat khá ít nên hàm lượng nitơ trong nước khá cao. Do đó việc chọn phân bón tùy thuộc vào loại tảo muốn phát triển. Nếu muốn gây tảo khuê thì nên dùng phân nitrat, gây tảo đáy thì nên dùng phân ammonium.

Phân bón bị hấp thụ bởi nền đáy ao do đó bạn cần bón một lượng nhỏ nhưng nhiều lần khác nhau, lặp lại từ 7 đến 10 ngày sẽ hiệu quả hơn. Phương pháp tốt nhất là bón một lượng vừa phải rồi quan sát mức độ phát triển của tảo khuê trong ao nuôi tôm sau đó điều chỉnh lượng phân bón phù hợp.

Dùng đĩa Secchi để xác định mức độ tảo như sau:

Dùng đĩa secchi để xác định mức độ tảo (Nguồn: thuysan247)

Độ cứng ảnh hưởng tới lượng phân bón trong ao. Lượng phosphate cần để duy trì mật độ phytoplankton thích hợp có thể nhiều hơn bình thường trong nước có độ cứng calci cao – đặc biệt là khi pH cao. Thí dụ, lượng phân phosphat cần cho ao có độ cứng quá 300 ppm tại Israel cao gấp 3 lần ao có độ cứng 45 ppm tại Alabama, USA để tạo ra cùng 1 sản lượng cá rô phi.

Hòa phân vào nước tạt xuống ao để tăng độ tan của phân. Nếu chưa đạt mật độ tảo như mong muốn có thể tăng tỉ lệ N:P. Ao có độ kiềm thấp (thấp hơn 90 ppm) nên bón vôi để tăng hiệu quả của phân. Tuy nhiên, nên bón vôi trước khi bón phân ít nhất 1 tuần.

Lưu ý:

• Cách gây tảo khuê trong ao nuôi tôm bằng phân hóa học có hiệu quả nhanh nhưng dễ gây nên hiện tượng tảo bùng phát và tàn đi nếu sử dụng lượng phân quá lớn. Khi tảo khuê tàn đi làm cho nước ao trong và làm tảo đáy sinh sôi phát triển.
• Tảo và nền dưới đáy ao sẽ thường xuyên hấp thu dưỡng chất trong nước nên bà con cần bổ sung định kỳ phân hóa học để duy trì màu nước ao nuôi.
• Phân hóa học đặc biệt là phân urê trực tiếp tạo ra NH₃ trong nước. Một phân tử phân urê sẽ tạo ra 2 phân tử NH₃ rất có hại cho tôm nuôi. Do đó cần hạn chế sử dụng phân urê để gây tảo khuê trong ao nuôi tôm.
• Những ao đã nuôi thời gian lâu hoặc đã sử dụng phân lân hạ phèn không nên dùng phân hóa học để gây màu nước tạo tảo.
• Các loại tảo phát triển trong ao sẽ rất khó kiểm soát. Cùng một chế độ chăm sóc nhưng hai ao khác nhau sẽ có lượng tảo và vi sinh khác nhau tùy thuộc vào số lượng và chủng loại. Cách tốt nhất đó là lấy đi một phần nước ở ao đã có màu đẹp đổ vào ao mới rồi rải cám để tảo khuê và các loại vi sinh khác phát triển.

5.2. Cách gây tảo khuê (tảo silic) bằng chất hữu cơ

Có thể sử dụng chất hữu cơ gây màu nước khi nước ao trở nên trong sau khi thả giống. Một vài công thức gây màu nước bằng chất hữu cơ như sau:

Cách 1: Cám gạo, bột đậu nành, bột cá phối trộn theo tỷ lệ 2:2:1. Nấu chín, ủ trong 2 – 3 ngày.

• Lúc 7 – 8 giờ sáng: bón vôi đen Dolomite CaMg(CO3)2 hoặc vôi nông nghiệp CaCO₃ liều lượng 20 – 30 kg/1000 m³.
• Lúc 10 – 12 giờ trưa: bón cám ủ liều lượng 3 – 4 kg/1000 m³.
• Lặp lại 2 bước trên liên tục trong 3 – 5 ngày đến khi độ trong của nước đạt 30 – 40 cm.

Cách 2: Mật đường, cám gạo, bột đậu nành (tỷ lệ 3:1:3) ủ trong 12 giờ. Lúc 9 – 10 giờ sáng: hỗn hợp bón mật đường, cám gạo, bột đậu nành đã qua ủ với liều lượng 2 – 3 kg/1.000m³ nước ao, tạt liên tục 3 ngày.

Cách 3: cho 2 kg thức ăn + 5 kg khoáng vi lượng + 2 kg rỉ đường + 100 g men-vi sinh, ủ có sục khí qua đêm. 9 – 10 giờ sáng hôm sau đánh xuống ao. Lập lại 3 ngày. Nếu màu nước chưa đạt có thể tiếp tục xử lý với một nữa liều, 2 ngày/lần.

Lưu ý:

• Với cách gây màu bằng chất hữu cơ, khi đo hàm lượng NH₄⁺/NH₃ trong nước đạt mức từ 0,5 ppm trở lên thì dừng bổ sung. Nếu nước vẫn chưa đạt màu vừa ý có thể đánh thêm vi khoáng vào lúc 9 – 10 giờ sáng trong vài ngày.
• Sau khi thả giống, dùng phân hữu cơ gây màu không được dùng hơn 1 tuần.

6. Nguyên nhân dẫn đến việc khó gây màu nước, tạo ra hệ tảo khuê (tảo silic) trong ao nuôi tôm

Nước ao nuôi thiếu dưỡng chất cho tảo phát triển: hiện tượng này rất thường gặp ở những ao mới xây dựng, ao nuôi trên nền đáy cát, ao có lót bạt đáy hoặc ao bị nhiễm phèn. Đối với ao có phèn đáy, nên rữa sạch phèn trước khi bắt đầu vụ nuôi. Khi không rữa phèn mà xử lý hóa chất có thể làm các muối kim loại kết tủa xuống đáy ao, làm giảm tác dụng của phân bón gây màu.

Dùng hóa chất diệt khuẩn liều cao: chlorine dùng liều cao có thể diệt toàn bộ mầm tảo trong ao. Nếu trong nước ao có NH₃, chlorine sẽ kết hợp với NH₃ thành chất gây độc cho sinh vật, tích lũy xuống bùn hoặc tan trong nước gây chết tảo. Đối với những ao này nên thay nước từ từ bằng nước ao lắng có tảo.

Tảo đáy (lab lab), rong đáy mọc dưới đáy ao: thường gặp trong ao có thời gian chuẩn bị dài, tảo phát triển và hấp thu hết chất dinh dưỡng trong nước sẽ tàn xuống đáy. Khi này, các loài rong tảo đáy phát triển trên nền xác tảo chết và ức chế sinh sôi phát triển của tảo đơn bào.

Rong và lab-lab mọc ở ao nước trong (Nguồn: thuysan247)

Các loài nhuyễn thể ăn tảo: lượng lớn hến trong ao cũng làm nước bị trong do chúng ăn lọc tảo. Cách tốt nhất là cào hến thủ công. Hến chết thường gây ra rất nhiều chất độc trong nước nên cần cẩn thận khi xử lý.