2.7 Các yếu tố môi trường (phi sinh học)
Phần này tập trung vào các yếu tố phi sinh học, là những yếu tố không sống như chất lượng nước, nhiệt độ, nồng độ oxy … Những yếu tố này định hình điều kiện vật lý của môi trường sống (ví dụ như chất lượng nước và các yếu tố cải thiện môi trường sống).
Chất lượng nước (nhiệt độ, oxy, độ mặn, độ đục, ammoniac …):
Các đặc tính lý-hóa của nước đóng vai trò quan trọng trong hoạt động sinh học của động vật thủy sản và được chấp nhận là một trong những yếu tố môi trường quan trọng nhất đối với phúc lợi của chúng. Việc đảm bảo sức khỏe và phúc lợi động vật thủy sản nuôi thông qua chất lượng nước đòi hỏi hàm lượng oxy (O2) phù hợp, chất thải chuyển hóa (amoniac/nitrit, CO2), độ mặn, độc tố, nhiệt độ và pH.
Sự mất cân bằng của các yếu tố này có thể gây hại trực tiếp cho động vật thông qua gián đoạn các chức năng sinh lý như điều hòa ion, chức năng mang và thận, hoặc làm tổn thương/làm suy giảm lớp chất nhầy bảo vệ trên bề mặt cơ thể cá. Chất lượng nước kém cũng có thể làm suy giảm khả năng miễn dịch, ảnh hưởng đến tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá. Sự phức tạp của các thông số chất lượng nước liên quan tới sự tương tác của các biến số, và ngưỡng tối ưu của từng loài phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Ví dụ, mức CO2 và ảnh hưởng của nó phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, độ cứng của nước, dòng chảy và mật độ nuôi. Lượng oxy hòa tan có trong nước phần lớn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ mặn, phương pháp sục khí và áp suất riêng của oxy trong không khí khi tiếp xúc với nước.
Hình 2.3 Sử dụng máy đo oxy hòa tan để theo dõi nồng độ oxy trong ao nuôi tôm Nồng độ oxy hòa tan là một trong những chỉ tiêu chất lượng nước quan trọng nhất đối với sức khỏe và phúc lợi của động vật thủy sinh. Chỉ tiêu này cần được theo dõi thường xuyên, thậm chí liên tục, đồng thời phải có các biện pháp quản lý phù hợp như sục khí, bổ sung oxy hoặc thay nước khi nồng độ oxy giảm xuống dưới ngưỡng cho phép.
Vì phần lớn động vật thủy sản là sinh vật biến nhiệt (poikilotherm), nhiệt độ cơ thể của chúng bị chi phối bởi nhiệt độ môi trường nước và chỉ có thể điều chỉnh bằng cách di chuyển tới vùng nước lạnh hoặc ấm hơn. Nhiệt độ, cùng với oxy, quyết định tốc độ trao đổi chất và đóng vai trò kiểm soát hoạt động sinh lý, bao gồm khả năng đối phó với các tác nhân gây căng thẳng. Khi hàm lượng oxy ở mức thấp, tình trạng thiếu oxy (hypoxia) có thể kích hoạt phản ứng căng thẳng; thậm chí nghiêm trọng hơn, hầu hết động vật sẽ chết trong vài phút nếu không hô hấp được. HôHô hấp cũng có thể bị ảnh hưởng trong quá trình thao tác, vận chuyển hoặc xử lý cá hoặc do mất chức năng mang bởi tổn thương, nhiễm bệnh hoặc ký sinh trùng. Do đó, nhiệt độ và oxy là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của chất lượng nước.
| Bạn có biết? Cá có xu hướng tìm đến vùng nước ấm hơn khi bị nhiễm vi khuẩn nhằm kích thích phản ứng "sốt" sinh lý của cơ thể. Ngoài ra, từng cá thể cá cũng có thể lựa chọn nhiệt độ nước hơi khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm hành vi hay "tính cách" riêng của chúng (Cerqueira et. al., 2016). |
Sự làm giàu môi trường (cấu trúc, giác quan, xã hội, hoạt động và chế độ ăn):
Sự làm giàu môi trường (Environmental Enrichment - EE) đã được chứng minh là một phương pháp hiệu quả để nâng cao chất lượng cuộc sống của động vật thủy sản nuôi bằng cách giúp chúng đáp ứng các nhu cầu sinh lý và hành vi.
Hình 2.4: Minh họa của tác giả về các chiến lược làm giàu môi trường tiềm năng theo Arechavala-Lopez và cs. (2021) Hình gồm năm vòng tròn bán trong suốt với các màu khác nhau, được sắp xếp theo dạng ngũ giác và chồng lấp nhẹ lên nhau. Mỗi vòng tròn đại diện cho một loại làm giàu môi trường, bao gồm: giác quan (sensorial), xã hội (social), chế độ ăn (dietary), hoạt động (occupational) và cấu trúc (structural).
Làm giàu cấu trúc (Structural enrichment - SE): thường được thực hiện bằng cách bổ sung các cấu trúc và/hoặc vật thể mới vào môi trường nuôi, giúp tăng thêm làm tăng tính đa dạng và độ phức tạp của môi trường sống, tạo kích thích cũng như cung cấp nơi ẩn nấp cho động vật. Ví dụ, việc bổ sung các dải nhựa, vật liệu dạng sợi hoặc ống nhựa có thể tạo nơi ẩn náu cho động vật, giúp hạn chế hiện tượng ăn thịt đồng loại và sự hung hăng giữa các cá thể cùng loài. Việc gia tăng độ phức tạp vật lý của môi trường nuôi cũng thúc đẩy khả năng nhận thức và tính dẻo dai của não bộ, những lợi ích của SE đã được ghi nhận rộng rãi trên nhiều loài khác nhau
HÌnh 2.5: Rừng ngập mặn là ví dụ điển hình của làm giàu cấu trúc tự nhiên, cung cấp các kích thích môi trường và cải thiện phúc lợi động vật thủy sinh Ảnh chụp từ trên cao của các ao nước lợ quy mô lớn tại Đông Nam Á, xung quanh có cây ngập mặn và các hệ thống lưới bao dùng để nuôi cá hoặc tôm. Nguồn: https://www.pexels.com/photo/rice-fields-with-shabby-house-6226993/
Làm giàu về giác quan là phương pháp được phát triển dựa trên hiểu biết rằng động vật hoang dã được tiếp xúc với vô số kích thích tác động lên các giác quan khác nhau của động vật thủy sinh; điều này thường trái ngược hoàn toàn với môi trường nuôi nhốt/nuôi trồng thủy sản, nơi thường thiếu các yếu tố kích thích cảm giác, trừ khi được nuôi trong môi trường tự nhiên. Để cung cấp các kích thích phù hợp, điều quan trọng là các chiến lược làm giàu này phải dựa trên sự hiểu biết chắc chắn về nhu cầu sinh học và thế giới giác quan của loài mục tiêu. Điều này đặc biệt quan trọng đối với động vật thủy sinh, do hệ thống cảm giác của chúng có sự khác biệt lớn, là kết quả của áp lực sinh thái và tiến hóa khác nhau. Ví dụ về làm giàu cảm giác giác quan bao gồm các kích thích về thị giác, xúc giác, hóa học (khứu giác và vị giác), hóa lý trong nước và kích thích điện.
Các nhà nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của các đặc điểm ánh sáng (chu kỳ, cường độ, phổ ánh sáng) ở nhiều loài khác nhau là một ví dụ về làm giàu thị giác. Nhiều loài động vật thủy sinh có các thụ thể xúc giác bao phủ cơ thể, và một số còn có các cơ quan xúc giác đặc biệt (như râu, tia vây tự do, răng da, v.v.); do đó, nhiều chiến lược làm giàu cấu trúc cũng đồng thời là ví dụ của làm giàu cảm giác (kích thích xúc giác). Ngoài ra, kích thích xúc giác cũng có thể đạt được thông qua các phương tiện cơ học trong nước (dòng chảy). Giác quan hóa học cũng đóng vai trò quan trọng ở nhiều loài thủy sinh, trong đó tầm quan trọng của khứu giác và vị giác thay đổi tùy theo loài. Việc điều chỉnh mùi hoặc kích thích hóa học (dưới dạng tín hiệu khứu giác hoặc pheromone) đã được đề xuất như một cách tiếp cận làm giàu hóa học; một ví dụ là việc giải phóng pheromone trong các cuộc cạnh tranh xác lập ưu thế nhằm điều chỉnh hành vi bằng cách giảm tính hung dữ. Tuy nhiên, ví dụ này vẫn chỉ mang tính giả thuyết, do tính phức tạp của phản ứng hành vi liên quan.
Làm giàu hành vi (behavioral/occupational enrichment) nhằm đưa vào môi trường nuôi một loạt các thử thách với mục đích giảm sự đơn điệu trong các thói quen hàng ngày của động vật thủy sinh, từ đó giảm tình trạng buồn chán. Việc tạo ra các vùng có tốc độ dòng chảy khác nhau trong hệ thống nuôi là một ví dụ điển hình, giúp cá thích nghi tốt hơn với những vật thể hoặc môi trường mới sau này. Một số lợi ích tiềm năng về phúc lợi từ làm giàu hoạt động bao gồm: tăng tỷ lệ sống sót, tăng khả năng thích nghi và tính chống chịu và cải thiện phản ứng với stress.
Làm giàu về xã hội không chỉ đơn thuần là sự hiện diện của các cá thể khác, mà còn là việc cung cấp đủ không gian để động vật có thể tương tác hoặc tránh né các cá thể khác khi cần thiết. Hướng đi của chiến lược này (tức là tăng hay giảm mức độ cô lập) một lần nữa phụ thuộc vào loài được áp dụng: loài đó có xu hướng sống đơn độc không, hay thích hợp sống theo đàn nhỏ hay đàn lớn ở các giai đoạn sống khác nhau? Loài đó ngoài tự nhiên có sống chung với loài khác không, và chúng có lãnh thổ không? Mật độ nuôi như thế nào là phù hợp khi đã biết các yếu tố trên? Đây là những yếu tố ảnh hưởng đến quyết định trong các chiến lược làm giàu xã hội, và đồng thời chúng cũng có thể được điều chỉnh để cung cấp điều kiện phù hợp cho động vật nuôi.
Làm giàu chế độ ăn đề cập cụ thể đến loại thức ăn hoặc chiến lược cho ăn (tức là cách phân phối, tần suất, số lượng, v.v.), điều này ảnh hưởng lớn đến hành vi tìm kiếm thức ăn và lượng thức ăn tiêu thụ. Chế độ cho ăn, thời gian biểu và phương pháp cung cấp thức ăn có thể ảnh hưởng trực tiếp đến phúc lợi động vật thủy sinh, nhưng một lần nữa, chúng cần được điều chỉnh phù hợp với từng loài và từng giai đoạn sống.
Hệ thống cho ăn tự lựa chọn cho phép cá tự quyết định thời điểm ăn tối ưu, và về bản chất, cũng có thể được xem là một dạng làm giàu hoạt động. Tuy nhiên, việc cho ăn thủ công giúp quan sát rõ hành vi ăn của cá, từ đó giúp giảm lãng phí thức ăn và nguy cơ làm giảm chất lượng nước.
Cuối cùng, mục tiêu của làm giàu chế độ ăn là đảm bảo động vật được tiếp cận với lượng thức ăn phù hợp cùng sự đa dạng cần thiết về loại thức ăn, bao gồm sự khác nhau về kích thước, hình dạng, hương vị, cấu trúc, độ hấp dẫn và màu sắc của thức ăn.