Tài liệu Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất, chất lượng và tiêu hóa invitro của một số giống cao lương ngọt trên bò thịt

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM --------- --------- HOÀNG VIỆT HƯNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ TIÊU HÓA INVITRO CỦA MỘT SỐ GIỐNG CAO LƯƠNG NGỌT TRÊN BÒ THỊT LUẬN VĂN THẠC SĨ CHĂN NUÔI Thái Nguyên - 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM --------- --------- HOÀNG VIỆT HƯNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ TIÊU HÓA INVITRO CỦA MỘT SỐ GIỐNG CAO LƯƠNG NGỌT TRÊN BÒ THỊT Chuyên ngành: Chăn nuôi Mã số: 60 62 01 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ CHĂN NUÔI Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Hưng Quang Thái Nguyên - 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là chương trình nghiên cứu của tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa sử dụng bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Hoàng Việt Hưng ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực tập và thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Phòng đào tạo, các thầy giáo, cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, cơ quan và gia đình. Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS. TS. Nguyễn Hưng Quang - người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này. Đồng thời, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể các thầy, cô giáo trong Phòng đào tạo, các thầy giáo, cô giáo giảng dạy chuyên ngành Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ hoàn thiện bản luận văn này. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới tất cả bạn bè, đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn./. Tác giả luận văn HOÀNG VIỆT HƯNG iii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt cao lương và ngô làm thức ăn chăn nuôi...................................................................................... 6 Bảng 1.2 Các giai đoạn sinh trưởng của các giống cao lương ngọt ............... 10 Bảng 1.3. Diện tích, năng suất và sản lượng cây cao lương trên thế giới ............................................................................................ 17 Bảng 1.4. Tình hình sử dụng sản phẩm từ cây cao lương trên thế giới .......... 18 Bảng 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệmthử tiêu thụ chất xanhtrên bò ..................... 25 Bảng 3.1. Thành phần dinh dưỡng của đất thí nghiệm ................................... 28 Bảng 3.2. Đặc điểm khí hậu vùng nghiên cứu trước và trong thời gian thí nghiệm ............................................................................. 32 Bảng 3.3. Tỷ lệ nảy mầm của các giống cao lương ngọt trong vụ xuân hè 2015 tại Thái Nguyên ................................................................ 34 Bảng 3.4. Thời gian sinh trưởng các giống cao lương ngọt trong vụ xuân hè 2015 tại Thái Nguyên ....................................................... 37 Bảng 3.5. Chỉ tiêu sinh trưởng các giống cao lương ngọt ở giai đoạn chín sáp trong vụ xuân hè 2015 tại Thái Nguyên........................... 38 Bảng 3.6. Năng suất các giống cao lương ngọt ở giai đoạn chín sáp trong vụ xuân hè 2015 tại Thái Nguyên ......................................... 39 Bảng 3.7. Thành phần hóa học các mẫu cao lương ngọt ở giai đoạn chín sáp ........................................................................................... 41 Bảng 3.8. Lượng khí tích lũy khi lên men invitro gas production cây cao lương ngọt dạng tươi và ủ chua ............................................... 43 Bảng 3.9. Đặc điểm sinh khí khi lên men invitro gas production của cây cao lương ngọt dạng tươi và dạng ủ chua ................................ 44 Bảng 3.10. Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ và năng lượng trao đổi các giống cao lương .............................................................................. 45 Bảng 3.11. Khối lượng thân lá bò ăn được ở các tuổi cao lương khác nhau ........................................................................................ 49 iv DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3.1. Thời gian sinh trưởng các giống cao lương ngọt trong vụ xuân hè 2015 tại Thái Nguyên ................................................................ 37 Bảng 3.2. Năng suất các giống cao lương ngọt ở giai đoạn chín sáp trong vụ xuân hè 2015 tại Thái Nguyên .................................................. 39 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ash Khoáng tổng số Nxb Nhà xuất bản ABBH Acid béo bay hơi OM Chất hữu cơ ADF Xơ sau thủy phân axít OMD Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ CF Xơ thô p. Page (trang) CP Protein thô (Crude protein) Se Sai số của số trung bình cs Cộng sự TN Thí nghiệm CT Công thức TKL Tăng khối lượng Cv Hệ số biến dị tr. Trang DM Vật chất khô VSV Vi sinh vật EE Chất béo thô g Gram Kg Kilogram NDF Xơ sau thủy phân trung tính NFE Dẫn xuất không đạm vi MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ......................................................................... iii DANH MỤC HÌNH................................................................................................ iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................v MỤC LỤC ............................................................................................................... vi ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................1 2. Mục tiêu đề tài.......................................................................................................2 3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................3 Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ........................................................4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài.................................................................................4 1.1.1. Đặc điểm một số giống cây Cao Lương hiện nay ................................................ 4 1.1.2. Những nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng của cây cao lương............................. 5 1.1.3. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cao lương.............................................. 7 1.1.4. Cơ sở khoa học về sinh trưởng ................................................................................. 9 1.1.5. Những nghiên cứu về chế biến thân lá cao lương làm thức ăn chăn nuôi cho đại gia súc ............................................................................................................................... 11 1.1.6. Cơ sở khoa học và vai trò của thức ăn xanh đối với trâu, bò........................... 12 1.1.8. Một số phương pháp chế biến, sử dụng phụ phẩm nông nghiệp bằng phương pháp ủ chua. ............................................................................................................ 14 1.1.9. Nguyên lý của phương pháp sinh khí invitro gasproduction........................... 14 1.2. Tổng quan kết quả nghiên cứu và sử dụng cao lương trên thế giới ..........17 1.3. Tình hình nghiên cứu, sản xuất, sử dụng cao lương ở Việt Nam ..............19 vii Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................22 2.1. Đối tượng, phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu ..............................22 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................... 22 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu: ................................................................................................. 22 2.1.3. Thời gian nghiên cứu ................................................................................................ 22 2.1.4. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................................. 22 2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................22 2.2.1. Khảo sát một số chỉ tiêu sinh trưởng và sản xuất chất xanh của 04 giống cao lương ngọt trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên ...................................................................... 22 2.2.2. Đánh giá thành phần hoá học, khả năng tiêu hóa Invitro của 2 giống cao lương ngọt làm thức ăn nuôi bò. ........................................................................................ 23 2.2.3. Xác định khả năng sử dụng thân và lá tươi của 2 giống cao lương ngọt( KCS105 và NL3) đã trồng làm thức ăn nuôi bò ............................................................ 23 2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................23 2.3.1. Thiết kế thí nghiệm ................................................................................................... 23 2.3.2. Chỉ tiêu theo dõi ......................................................................................................... 25 2.3.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi ........................................................ 26 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................................... 26 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................27 3.1. Khảo sát một số chỉ tiêu sinh trưởng và sản xuất chất xanh của 04 giống cao lương ngọt trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên ....................................................27 3.1.1. Thành phần dinh dưỡng của đất thí nghiệm....................................................... 27 3.1.2. Đặc điểm khí hậu của địa điểm nghiên cứu ........................................................ 29 3.1.3.Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu sinh trưởng của cao lương ngọt ................... 33 3.2. Đánh giá thành phần hoá học, khả năng tiêu hóa Invitro của 2 giống cao lương ngọt làm thức ăn nuôi bò ............................................................................40 viii 3.2.1. Thành phần hóa học của cây cao lương ngọt dạng tươi và dạng ủ chua ở giai đoạn chín sáp.......................................................................................................................... 40 3.2.2. Động thái sinh khí invitro gas production của cây cao lương ngọt dạng tươi và dạng ủ chua ....................................................................................................................... 42 3.2.3. Đặc điểm sinh khí của các cây cao lương ngọt dạng tươi và dạng ủ chua... 44 3.2.4. Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ và năng lượng trao đổi............................................. 45 3.3. Đánh giá khả năng sử dụng thân và lá tươi của 2 giống cao lương ngọt đã trồng làm thức ăn nuôi bò thịt ..............................................................................46 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................52 1. Kết luận ................................................................................................................52 2. Đề nghị .................................................................................................................53 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................54 Tài liệu tiếng Việt .....................................................................................................54 Tài liệu tiếng Anh .....................................................................................................56 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tính cấp thiết của đề tài Cao lương ngọt (Sorghum bicolor (L.) Moench.) thuộc nhóm cây C4 (cao lương thuần có thời gian sinh trưởng ngắn (3,5-4 tháng), có khả năng sinh trưởng rất mạnh và cho sinh khối lớn tại những vùng nhiệt đới và á nhiệt đới như ở Việt Nam. Cao lương ngọt còn là cây chịu hạn tốt, không kén đất có thể trồng được trên những vùng đất khô cằn, thậm chí gần hoang hóa, nơi không thể trồng lúa gạo. Hiện nay, trên thế giới cao lương ngọt đang được coi là cây trồng tiềm năng nhất để sản xuất xăng sinh học. Theo đánh giá của Viện nghiên cứu cây trồng vùng khô hạn và bán khô hạn quốc tế (ICRISAT), 50% diện tích trồng cao lương lấy hạt của châu Á và châu Phi sẽ được thay thế bằng cây cao lương ngọt, trong đó châu Á khoảng 11,7 triệu ha và châu phi 23,4 triệu ha). Sự phát triển nhanh chóng của cao lương ngọt bởi những ưu thế nổi trội của cao lương ngọt là: - Thời gian sinh trưởng ngắn (100- 110 ngày), do vậy một lần trồng có thể thu hoạch hai đến ba lần nhờ kỹ thuật để gốc như để gốc mía. - Cây cao lương có khả năng chịu hạn rất tốt, nhu cầu nước (4000 m3/vụ/ha) chỉ bằng 1/8 nhu cầu nước của cây mía (36000 m3). Nhu cầu dinh dưỡng của cao lương ngọt chỉ bằng ½ so với cây ngô. - Cây cao lương có thể trồng trọt có hiệu quả trên các vùng đất khô hạn, đất nghèo dinh dưỡng và bị nhiễm mặn ở hầu hết tất cả các vùng của nước ta. Việt Nam đã và đang tiến hành một số đề tài lớn về nghiên cứu phát triển cao lương ngọt (01 đề tài cấp nhà nước do Viện Môi trường chủ trì thực hiện giai đoạn 2009- 2011; 01 đề tài nghị định thư do trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên chủ trì thực hiện giai đoạn 2012- 2014). Trước đó, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cũng đã hợp tác với Nhật Bản thực hiện nghiên cứu về “tính khả thi của phát triển cao lương ngọt 2 làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học tại Việt Nam” (kết thúc tháng 12/2011). Những kết quả bước đầu cho thấy, cao lương ngọt sinh trưởng rất tốt tại Việt Nam và có thể cho năng suất trên 100 tấn/ha/vụ (5 tháng) và hứa hẹn sẽ là cây trồng năng lượng hiệu quả tại Việt Nam. Tuy nhiên, các đề tài trên mới chỉ tập trung nghiên cứu phát triển cao lương ngọt làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học, nhưng chưa đề cập đến việc sử dụng thân và lá cây cao lương ngọt làm thức ăn cho gia súc, đặc biệt là trâu bò. Từ trước đến nay ở Việt Nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về thức ăn cho trâu bò được công bố, tuy nhiên, các nghiên cứu này chủ yếu tập trung nghiên cứu về các loại cỏ, phế phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, cây ngô, dây khoai lang... được sử dụng cho trâu bò ăn tươi hoặc ủ chua. Hiện nay, chưa có một công trình nghiên cứu nào về việc đánh giá sự sinh trưởng, phát triển và sử dụng cây cao lương ngọt làm thức ăn cho trâu bò ở Việt Nam được công bố. Vì vậy, nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, năng xuất, chất lượng và hiệu quả sử dụng, chế biến cây cao lương ngọt và bã của cây cao lương ngọt (sau khi chiết xuất lấy đường để sản xuất xăng sinh học) làm thức ăn nuôi trâu bò là một hướng nghiên cứu mới nhằm tìm ra một hướng sử dụng mới của loại cây trồng đa mục đích và giầu tiềm năng này. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành triển khai đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất, chất lượng và tiêu hóa Invitro của một số giống cao lương ngọt trên bò thịt”. 2. Mục tiêu đề tài - Xác được một số chỉ tiêu sinh trưởng của bốn giống Cao Lương trồng tại Thái Nguyên; Xác định được thành phần hoá học các chất dinh dưỡng của hai giống cao lương ngọt làm thức ăn chăn nuôi; Xác định được khả năng tiêu hóa in vitro của hai giống cao lượng ngọt làm thức ăn chăn nuôi. - Xác định được khả năng thu nhận thân lá cao lương ngọt cho bò. 3 3. Ý nghĩa của đề tài - Đưa ra được các thông tin khoa học về các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất của các giống cao lương ngọt nhập khẩu từ Nhật Bản trồng trong vụ xuân hè 2015 tại Thái Nguyên. - Đưa ra được các thông số về thành phần hoá học các chất dinh dưỡng và khả năng tiêu hóa in vitro của hai giống cao lương ngọt làm thức ăn chăn nuôi. 4 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1. Đặc điểm một số giống cây Cao Lương hiện nay Cao lương ngọt (sweet sorghum) là một loại cây thuộc họ hòa thảo đứng thứ 4 trên thế giới về sản lượng và đứng thứ 5 về diện tích (Rao và cs, 2009) [37] chiều cao từ 0,6 - 5m, đường kính thân 5 - 30mm tùy thuộc vào giống, điều kiện canh tác và môi trường. Đặc điểm thực vật học cũng như thời gian sinh trưởng của cây cao lương tương tự như cây ngô và các cây ngũ cốc khác. Số lượng lá trên cây tương quan với thời gian sinh trưởng, thông thường trên thân có từ 7 - 18 lá hoặc hơn. Lá ngắn và rộng hơn lá ngô. Mỗi lá được sinh ra từ một đốt, số lá ở thời kỳ trưởng thành tương đương với số đốt trên thân. Thân gồm các lóng và đốt, lá mọc ra từ đốt, chồi có thể mọc ra từ các đốt thân. Thời gian đẻ nhánh sớm hay muộn tùy thuộc vào giống, thời vụ và kỹ thuật canh tác, sau khi thu hoạch có thể cắt bỏ các nhánh tạo điều kiện cho cây đẻ nhánh vào vụ sau mà không cần phải trồng lại. Những giống có hàm lượng nước trong thân cao thường có thân màu xanh xám, gân lá màu tối. Hoa mọc thành chùm, chùm hoa có cả hoa đực và hoa cái, mỗi chùm gồm khoảng 6.000 bông con. Hạt cao lương nhỏ hơn hạt ngô và có một lớp vỏ ngoài. Một kg hạt giống chứa 25.000 đến 61.740 hạt. Hạt có nhiều màu sắc khác nhau từ màu vàng nhạt, màu nâu đỏ nhạt đến màu nâu sẫm tùy thuộc vào từng giống cây. Hạt càng sậm màu càng chứa nhiều tananh làm cho hạt có vị đắng. Là một loại cây trồng nhiệt đới, cao lương cùng họ với lúa. Nhưng cao lương quang hợp theo chu trình C4 đây chính là một ưu điểm lớn của cao lương. Nhờ quang hợp theo đường hướng này mà cao lương ngọt có thể tổng hợp chất hữu cơ ở điều kiện nhiệt độ cao và không xảy ra hiện tượng quang hô hấp. Ngược lại, lúa là đại diện của các loại cỏ ôn đới, sử dụng chu trình C3. Cao lương ngọt là sự kết hợp các ưu điểm giữa lúa và cây trồng nhiệt đới với bộ gen lớn hơn nhiều và sự bổ xung các gen có lợi khác từ mía, đây là 5 một trong những cây trồng hiệu quả nhất trên thế giới trong việc sản xuất sinh khối cây trồng hiện nay. Theo (James và cs, 2012) [35]: báo cáo từ các khu vực, đây là cây trồng chống chịu được với các loại đất từ chua đến kiềm, đất ngập nước hay khô hạn, nồng độ muối cao, các loại nấm bệnh cũng như cỏ dại. Cao lương có các đặc điểm về hình thái và sinh lý cho phép nó có thể sinh trưởng và tồn tại trong điều kiện hạn như bộ rễ ăn sâu và lan rộng, lớp phấn muội dày bao phủ thân, bề mặt lá và khả năng tự dừng sinh trưởng trong điều kiện hạn, phục hồi bình thường trở lại khi thuận lợi. Do vậy, nó có thể phát triển ở những vùng nhiệt đới và á nhiệt đới với lượng mưa hàng năm chỉ 400 - 600 mm, quá khô không trồng ngô được. Không chỉ có khả năng sinh trưởng trong vùng hạn, mà nó cũng có khả năng phát triển được cả với điều kiện thường xuyên ngập nước, do đó nó cũng có thể trồng ở những vùng có lượng nước lớn. Cao lương sinh trưởng được từ cao độ 0 - 2300 m so với mực nước biển (ICRISAT, 1996) [trích theo 10]. Khoảng pH đất mà cao lương có thể sinh trưởng được rất rộng (5,0 - 8,5) (ICRISAT, 1996), nhưng theo James và cs, 2012 [35] thì cao lương cũng có thể trồng được ở những đất có pH xuống tới 4,3 hoặc lên tới 8,7. Khoảng nhiệt độ cao lương có thể thích ứng được là từ 2,0 - 410 C. Nhiệt độ hàng năm trung bình có thể từ 7,8 - 27,8 0C, thông thường khoảng 21 0C (James và cs, 2012) [35]. Như vậy cây cao lương có thể thích ứng tốt trong các điều kiện nóng và lạnh của các vùng thuộc khu vực nhiệt đới và á nhiệt đới. Theo Akinfemi và cs (2010) [24] thì cao lương cũng có thể chịu đựng được độ mặn của đất lên đến 4,04 dS/m. Như vậy cao lương cho thấy khả năng chịu hạn, úng, nóng, lạnh và mặn hơn hẳn những cấy trồng khác. Đấy là ưu điểm lớn cho phép canh tác cao lương ở những vùng khó khăn, đặc biệt là trong điều kiện khô hạn. 1.1.2. Những nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng của cây cao lương Ấn Độ, châu Phi, châu Mỹ La tinh… là các quốc gia dùng cao lương như 1 loại lương thực chính trong bữa ăn hàng ngày, tuy nhiên chủ yếu được dùng 6 làm thức ăn cho gia súc dưới dạng lương thực hoặc làm si rô lúa miến hoặc còn gọi là “mật cao lương” (làm từ các giống có hàm lượng đường cao như ở mía), cỏ khô, cũng như để sản xuất một vài loại đồ uống có cồn Cao lương là một trong 5 loại hạt cốc (ngũ cốc) hàng đầu thế giới. Hạt cao lương có hàm lượng protein cao hơn ngô, song các thành phần dinh dưỡng khác thấp hơn ngô cụ thể như vitamin A (Mubi và cs, 2008) [33]. Cao lương có thể làm thức ăn gia súc dưới dạng hạt hay dạng thức ăn thô xanh (thân lá)… Qua phân tích hóa học cho thấy hạt cao lương có hàm lượng tannin và HCN ít hơn so với thân và lá; chúng có protein thô 11 - 12%, dầu 3,0 - 3,1%, xơ 3,1 - 3,2%, dẫn xuất không đạm 70 - 80%, năng lượng trao đổi 3000 Kcal/kg chất thô. Thành phần dinh dưỡng của hạt cao lương so với ngô như trong bảng 1.1 (Mubi và cs, 2008) [33]. Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt cao lương và ngô làm thức ăn chăn nuôi ME cho gia ME cho Protein súc nhai lại gia cầm Thô (MJ/kg) (MJ/kg) (%) Cao lương 12,4 13,7 11,0 0,27 0,19 Ngô 12,1 14,2 9,0 0,27 0,22 Loại cây Lysin (%) Lysin dễ tiêu (%) Một số tác giả phân tích chuyên sâu khác về thành phần dinh dưỡng trong hạt cao lương cho thấy: Cám của hạt cao lương rất ít protein và khoáng nhưng giàu chất xơ. Phôi cao lương giàu khoáng, protein, vitamin B Complex và dầu nhưng ít tinh bột, trên 68% chất khoáng và 75% chất dầu của hạt nằm trong phôi. Nội nhũ là phần lớn nhất của hạt, nó nghèo dầu và khoáng nhưng lại có nhiều protein (80%), tinh bột (94%), vitamin B Complex (50 - 75%) (Gran và cs, 1995) [29]. 7 Theo NRI (1988) đã khuyến cáo: Với thành phần dinh dưỡng như trên, để tăng tính ngon miệng cho gia súc và tăng hiệu quả sử dụng của thức ăn, giới hạn sử dụng hạt cao lương và ngô trong khẩu phần ăn được cân đối như sau: Cao lương (%) Ngô (%) Gia cầm 30 70 Lợn 30 30 Bò sữa 50 70 Bò thịt 70 70 1.1.3. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cao lương * Mùa vụ: - Ở Mehico đa số cao lương được trồng từ tháng 7 đến tháng 8, sinh trưởng tăng ở điều kiện ngày dài và ẩm, nhiệt sộ thích hợp là từ 25 - 300C. - Ở bang Minesota của Mỹ, cao lương được trồng từ giữa tháng 5 đến đầu tháng 6 khi nhiệt độ của đất đạt 15,6 - 18,30C. Nếu trồng muộn hơn thì năng suất cao lương sẽ giảm (Mubi và cs, 2008) [33]. * Mật độ: Thông thường có khoảng 16.000 hạt giống cao lương/0,454 kg. Phần lớn hạt cao lương lai có tỷ lệ nảy mầm trung bình là 75%. Nếu đất tốt và độ ẩm thích hợp thì gieo hàng cách hàng là 0,76 - 1,02 m, khoảng cách hạt trung bình là 1,5 cm, và gieo hạt ở độ sâu 50 - 70 mm. Như vậy thì có khoảng 247.097 - 296.516 cây/ha. Nếu đất kém màu mỡ và khô cứng thì tỷ lệ hạt giống được gieo thấp hơn. Mật độ trồng cao lương phụ thuộc vào giống, cụ thể là kích thước và trọng lượng của hạt giống. Kích thước hàng: Đối với cao lương lấy hạt trong điều kiện có phân bón và nước tưới, gieo từ 8 - 12 kg/ha (Mubi và cs, 2008) [33]. Theo Mortvedt và cs (1996) ở phía Đông Mehico năng suất cao lương cao khi trồng với mật độ 7,8 kg/ha, khoảng cách hàng hẹp (15,2 - 50,8 cm). Kích thước hàng phụ thuộc vào các thiết bị chuyên dùng để thực hiện việc gieo hạt. Trong nhiều năm gần đây việc trồng cây theo luống hàng để tăng năng suất được chú trọng đặc biệt. 8 Khi đó khoảng cách giữa các cây trên luống phải được bố trí sao cho phù hợp với số lượng cây trên ha. Ưu điểm của phương pháp này là tận dụng được độ ẩm, sự màu mỡ của đất cũng như ánh sáng mặt trời. Kết quả nghiên cứu từ minesota cho thấy luống có độ rộng 0,25 m cho năng suất cao hơn từ 10 15% so với luống có độ rộng 1,02 m. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là khó chăm sóc và việc kiểm soát cỏ dại phụ thuộc hoàn toàn vào thuốc diệt cỏ. *Phân bón: Nhu cầu dinh dưỡng của cây cao lương rất giống với cây ngô nhưng cao lương cần một lượng lớn đạm, một lượng vừa phải phốt pho và kali. Trong điều kiện khô hạn bón 80 - 100 kg N/ha trước khi trồng. Với điều kiện có tưới bón 100 kg N/ha trước khi trồng + 50 kg N/ha sau mỗi lần cắt (Mubi và cs, 2008) [33]. Lượng đạm yêu cầu phụ thuộc vào năng suất mong muốn và giống. Lượng đạm khoảng 224,2 kg N/ha với điều kiện có tưới và 16,8 kg N/ha trong điều kiện khô hạn bởi vì ở điều kiện này mật độ và năng suất sẽ thấp hơn. Lượng đạm cần bón có liên quan đến cây trồng trước, ví dụ cây họ đậu, lượng phân chuồng là những yếu tố cần tính đến để áp dụng mức phân cần bón. Nếu bón đạm ở mức nhiều cần chia ra nhiều lần bón đều nhau. Cao lương làm thức ăn gia súc sẽ lấy một lượng lớn đạm trong đất do đó người trồng cần phải kiểm tra hàm lượng đạm trong đất thường xuyên để đáp ứng yêu cầu của cây. Theo Mubi và cs (2008) [33], đất trồng cây cao lương thích hợp nhất là đất thoát nước tốt, pH từ 6 - 7. Lượng phân bón phụ thuộc vào kết quả kiểm tra mẫu đất trong khu ruộng cụ thể và cây trồng tiếp theo là gì. Trong trường hợp không làm thí nghiệm kiểm tra mẫu đất, nói chung bón lân 33,6 kg/ha và 89,6 kg Kali/ha. Tuy nhiên ảnh hưởng của phân lân và kali tồn dư trong đất từ vụ trước ở mức trung bình hoặc cao. Yêu cầu đạm của cao lương khi cắt 1 lần hoặc cắt nhiều lần là khác nhau bởi vì có sự khác nhau giữa tỷ lệ thân lá. Khi nghiên cứu lượng đạm bón của cao lương làm thức ăn gia súc, cao lương lấy hạt và cây ngô thì Mubi và cs, 9 (2008) [33] khẳng định ở điều kiện cắt 1 lần hàm lượng 120 kg N/ha năng suất chất xanh tăng đáng kể, nhưng không tăng nữa khi tăng tiếp lượng đạm. Thu hoạch của cả ba loại cây tăng đáng kể khi tăng lượng đạm bón vào, đạm tồn dư cao nhất ở công thức bón vào với tỷ lệ 240 kg N/ha. Năng suất chất xanh giảm đáng kể khi cắt nhiều lần, nhưng ảnh hưởng này không thấy ở công thức bón 240 kg N/ha lúc gieo hạt hoặc chia ra bón với tỷ lệ 120 + 60 + 60 kg N/ha. Tổng lượng đạm tồn dư trong sản phẩm thu hoạch ở công thức cắt nhiều lần cao hơn ở công thức cắt một lần, đặc biệt là ở các công thức bón nhiều đạm hơn. * Chọn giống: Theo báo cáo về kỹ thuật trồng trọt cao lương của Blade Energy Crop (2010) [25] những giống cao lương ngọt cao sản thường là những giống lai trỗ muộn hoặc không trỗ do phản ứng với ánh sáng. Thời gian sinh trưởng của cao lương biến động nhiều phụ thuộc vào giống. Grassi và cs [28] cho rằng với gần 4000 giống cao lương ngọt phân bố khắp trên thế giới, sự đa dạng về nguồn gen đã tạo lên những dòng, giống được khu vực hóa và dòng giống có năng xuất cao F.J.Davila-Gomeza và cs (2011) [27]; L.Laopaiboon và cs (2006) [30] chỉ ra rằng một vài giống đã được thử nghiệm trong môi trường thực địa để đánh giá năng xuất sinh khối, dịch ép và sản phẩm ethanol sinh học. 1.1.4. Cơ sở khoa học về sinh trưởng Thời gian từ gieo đến thu hoạch hạt là một trong những yếu tố quan trọng để phân loại các giống cao lương, bố trí mùa vụ. Thời gian sinh trưởng thường ít thay đổi tuy nhiên nó cũng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, mùa vụ, cùng một giống nếu trồng sớm thường có thời gian sinh trưởng dài hơn so với trồng muộn. Sau đây là bảng phân loại giống căn cứ theo thời gian từ gieo đến hạt chín sinh lý: Chín rất sớm ≤ 90 ngày Chín sớm 91 - 100 ngày Chín sớm trung bình 101 - 108 ngày Chín trung bình 109 - 114 ngày Chín muộn trung bình 115 - 120 ngày Chín muộn 121 - 124 ngày 10 Chín rất muộn ≥125 ngày. Cách phân loại trên dựa vào điều kiện thời tiết bình thường, dưới điều kiện thời tiết khắc nghiệt hoặc rất thuận lợi có thể kéo dài hoặc rút ngắn thời gian sinh trưởng đến 25 ngày so với cách phân loại trên (Vinall, 1936). Theo TS. Hoàng Thị Bích Thảo [10] tại báo cáo tổng hợp nhiệm vụ "Nghiên cứu phát triển cao lương ngọt vùng Trung du miền núi phía Bắc Việt Nam cho thấy các giai đoạn sinh trưởng và đặc điểm sinh trưởng được thể hiện tại bảng sau: Bảng 1.2 Các giai đoạn sinh trưởng của các giống cao lương ngọt STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Tên giống NL1 NL2 NL3 EN4 EN6 EN7 EN8 EN9 KCS105 FS902 EN16 EN19 SUGAR GRASE 4A 7A ĐP1 ĐP2 ĐP3 ĐP4 8967 8968 8970 8971 8972 8973 8974 Trỗ 92 72 83 97 198 105 85 85 87 95 102 198 87 90 113 102 115 185 198 96 148 143 123 129 105 102 Thời gian từ gieo đến . . . (ngày) Chín hoàn Chín sữa Chín sáp toàn 110 130 142 87 105 115 97 108 120 115 130 142 215 222 239 118 135 142 98 107 121 103 122 135 101 109 123 108 115 130 118 130 142 213 238 247 102 110 121 110 125 135 130 144 149 116 130 140 135 148 155 207 223 239 221 232 248 110 125 135 170 184 193 170 181 193 142 155 166 143 159 177 117 135 150 117 136 151