Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp là một trong những chủng vi sinh rất được quan tâm trong việc xử lý ao nuôi bị nhiễm phèn, đặc biệt là các ao bị nhiễm phèn nặng, ăn sâu vào trong đất.
Sự xuất hiện của phèn trong môi trường nuôi tôm không chỉ gây ra những tác động tiêu cực đáng kể đối với hiệu suất và sản lượng, mà còn làm cho nhiều người gặp khó khăn khi không biết cách xử lý phèn một cách hiệu quả và triệt để.
Để giải quyết vấn đề này, việc hiểu biết sâu hơn về mức độ ô nhiễm phèn trong ao cũng như các phương pháp hạ phèn là điều cực kỳ cần thiết. Và sử dụng Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp là một trong những biện pháp sinh học rất được khuyến khích sử dụng hiện nay.
1. Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp là gì?
Vi khuẩn Thiobacillus là một phân họ vi khuẩn có khả năng oxy hóa lưu huỳnh, không màu, với tế bào Gram âm hình que và kích thước nhỏ. Chúng là loài phổ biến nhất được nghiên cứu trong số vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh (SOB).
Một số loài trong chủng Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp được biết đến có khả năng di chuyển bằng roi và tất cả đều sử dụng các hợp chất lưu huỳnh như sulfide, sulfur, thiosulfate, polythionates và thiocyanate làm nguồn năng lượng cho quá trình phát triển của mình. Sulfate là sản phẩm cuối cùng của quá trình oxy hóa này, dẫn đến việc làm giảm pH của môi trường sinh sống.
Các loài trong chủng Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp cũng có khả năng cố định carbon và sinh trưởng tự dưỡng. Một số loài thậm chí có khả năng quang hóa tự dưỡng bắt buộc. Chúng có thể hoạt động dưới điều kiện hô hấp hiếu khí và khử nitơ không bắt buộc. Đặc điểm về điều kiện sinh sống của chúng là khá đa dạng, với pH tối ưu dao động từ 2-8 và nhiệt độ tối ưu từ 28-43°C.
Các loài khác nhau trong chủng Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp cũng có sự khác biệt về sở thích về pH môi trường. Ví dụ, Thiobacillus thiooxidans có thể phát triển ở pH từ 2,0-3,5, trong khi Thiobacillus ferrooxidans có thể phát triển ở pH từ 1,3-4,5. Ngoài ra, có loài như Thiobacillus thiooxidans có khả năng chịu được điều kiện vô cùng khắc nghiệt với pH dưới 1.
Thiobacillus denitrificans và Thiobacillus novellus là hai loài vi khuẩn trung tính, với pH tối ưu là 6-8. Các quá trình đồng hoá và dị hoá nitơ cũng được các loài này thực hiện, với ammonium (NH4+) và nitrate (NO3–) thường được sử dụng làm nguồn nitơ. Một số loài cũng có khả năng khử nitrate (NO3–) thành nitrite (NO2) hoặc khử hoàn toàn nitrate thành khí nitơ, mặc dù chỉ một số ít loài có khả năng này.
Nếu ứng dụng sau 3 ngày sử dụng sản phẩm, quan sát màu nước ao sẽ trong xanh đẹp hơn, tôm khỏe mạnh hơn. Chỉ khi giải quyết được vấn đề phèn trong ao nuôi thì việc sử dụng các sản phẩm vi sinh xử lí nước và đáy ao nuôi mới hiệu quả cao.
Các chủng vi khuẩn thuộc giống Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp phân bố rộng rãi trong môi trường nước ngọt, nước lợ mặn và đất, nơi có sự hiện diện của các hợp chất lưu huỳnh và sắt vô cơ (trầm tích và mùn đất từ đáy sông, kênh, cửa sông, bãi triều, đất axit sulfate, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, hồ soda siêu kiềm, nước từ miệng phun thuỷ nhiệt, hệ thống xử lý chất thải, đất hiếu khí sản sinh H2S).
Xem thêm Hướng dẫn hạ phèn trong ao tôm hiệu quả nhanh chóng
Ngoài ra, Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp trong đất chịu trách nhiệm cho sự hoà tan hợp chất lưu huỳnh như pyrite và hợp chất kim loại sulfide khác tạo ra hợp chất lưu huỳnh tiềm năng (sulfate) cho quá trình đồng hoá của thực vật và các vi sinh vật khác.
2. Cơ chế hạ phèn của nhóm vi sinh khử phèn Thiobacillus spp.
2.1. Cơ chế hạ phèn của ao nuôi nhiễm phèn sắt Fe
Ban đầu một lượng lớn pyrite (FeS2) được tiếp xúc không khí trong giai đoạn phơi khô ao. Sự tiếp xúc của pyrite với oxy gây ra phản ứng hòa tan và sự oxy hóa tự nhiên của lưu huỳnh thành sulfate, hình thành sắt II (Fe2+) và axít sulfuric:
2FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4H2SO4
Tiếp theo, các sản phẩm của phản ứng 1 có lợi cho sự phát triển của vi khuẩn, chúng oxy hóa sắt II (Fe2+) (có nguồn gốc từ pyrite) thành sắt III (Fe3+):
Fe2+ + 1/4O2 + H+ → Fe3+ + 1/2H2O
Sản phẩm của phản ứng là Sắt III (Fe3+) sẽ một phần trở thành nguồn khoáng chất cung cấp cho tôm, cá, tảo, vi khuẩn và các vi sinh vật trong quá trình phát triển. Một phần tham gia vào phản ứng 3. Trong chu kỳ tăng sinh tiếp theo, Sắt III (Fe3+) sẽ tiếp tục tham gia phản ứng với lượng pyrite dư thừa, hình thành nhiều sắt II (Fe2+):
FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O → 15Fe2+ + 2SO42- + 16H+
Các sản phẩm của chu kỳ tăng sinh sắt II (Fe2+) và axit sulfuric (H2SO4) tham gia lại phản ứng 2, kích thích sự sinh trưởng của vi khuẩn Bacillus spp., tảo và tôm nuôi như một nguồn khoáng chất. Kết quả cuối cùng: Pyrite (FeS2) bị cạn kiệt, nhờ đó mang tôm, cá được làm sạch, giảm stress và tỷ lệ chết cho tôm, cá.
Tóm tắt cơ chế hạ phèn của nhóm vi sinh khử phèn Thiobacillus spp. (Nguồn: Vibo)
Trong trường hợp vắng mặt vi khuẩn Thiobacillusspp tại điểm pH là 3, nửa chu trình quá trình phản ứng này diễn ra trong khoảng 1000 ngày (nghiên cứu Stumm và Morgan 1970). Tuy nhiên phản ứng này được thúc đẩy nhanh nếu được bổ sung vi khuẩn Thiobacillus spp sắt tự dưỡng, sự phản ứng xảy ra khá nhanh.
Do vậy xử lý của nước ao nữa chu trình của phản ứng này được giảm chỉ còn 20 –1000 phút (từ 1000 ngày).
Các chế phẩm có chứa Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp được sử dụng cho ao nuôi nhiễm phèn sắt (pyrite) sẽ giảm dần lượng phèn sắt tự nhiên theo con đường sinh học là nhờ nhóm Vi sinh khử phèn Thiobacillus Spp.. Kết quả cuối cùng pyrite (FeS2) bị cạn kiệt, nhờ đó mang tôm cá được làm sạch, không bị đóng phèn, sưng mang, giảm stress và giảm tỷ lệ chết cho tôm, cá.
Thông tin chi tiết vui lòng liên hệ:
Hotline/Zalo: 08888 3 15 17 | Email: labvn.net@gmail.com
LabVN - Chuyên vật tư, dịch vụ và vi sinh thủy sản
