Tài liệu Nghiên cứu trồng sắn thu lá và sử dụng bột lá sắn trong chăn nuôi gà thịt và gà đẻ bố mẹ lương phượng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN -----------------------TRẦN THỊ HOAN NGHIÊN CỨU TRỒNG SẮN THU LÁ VÀ SỬ DỤNG BỘT LÁ SẮN TRONG CHĂN NUÔI GÀ THỊT VÀ GÀ ĐẺ BỐ MẸ LƢƠNG PHƢỢNG Chuyên ngành: Dinh dƣỡng và thức ăn chăn nuôi Mã số: 62.62.45.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. TỪ QUANG HIỂN THÁI NGUYÊN - 2012 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố, sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận án này đã được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả Trần Thị Hoan ii LỜI CẢM ƠN Hoàn thành luận án này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ quý báu, sự chỉ bảo tận tình của thầy hướng dẫn GS.TS. Từ Quang Hiển trong suốt qúa trình thực hiện luận án. Nhân dịp hoàn thành luận án này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo hướng dẫn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô giáo và các cán bộ Bộ môn Chăn nuôi Động vật, các thầy cô giáo khoa Chăn nuôi - Thú y và khoa Sau đại học trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, các cán bộ Ban đào tạo Sau đại học - Đại học Thái Nguyên đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn đối với Ban lãnh đạo và các cán bộ viên chức của các đơn vị: Trung tâm Thực hành Thực nghiệm trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Trại giống Gia cầm Thịnh Đán Thái Nguyên, Viện Công nghiệp Thực phẩm Hà Nội, Viện Khoa học Sự sống - Đại học Thái Nguyên, TS. Nguyễn Viết Hưng, gia đình ông Vũ Xuân Phơn, gia đình ông Nguyễn Văn Dũng, gia đình bà Nguyễn Thị Đoài tại xã Hóa Trung huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ nhiệt tình cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn Đảng uỷ, Ban giám hiệu, Thư viện trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và bạn bè, đồng nghiệp, người thân trong gia đình đã tạo điều kiện, động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Thái Nguyên, tháng năm 2012 Tác giả Trần Thị Hoan iii MỤC LỤC Lời cam đoan ................................................................................................................ i Lời cảm ơn .................................................................................................................. ii Mục lục ....................................................................................................................... iii Danh mục các từ viết tắt ............................................................................................ vii Danh mục các bảng .................................................................................................. viii Danh mục các hình ...................................................................................................... x MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1 1. Đặt vấn đề ........................................................................................................... 1 2. Mục đích của đề tài ............................................................................................. 2 3. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................... 2 3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ......................................................................................... 2 4. Điểm mới của đề tài ............................................................................................ 3 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 4 1.1. Đặc điểm sinh học của cây sắn ........................................................................ 4 1.1.1. Phân loại, nguồn gốc và đặc điểm thực vật học của cây sắn .................... 4 1.1.2. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển .................................................... 5 1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây sắn ................................... 7 1.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của củ và lá sắn ............................ 9 1.2.1. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của củ sắn ............................. 9 1.2.2. Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của lá sắn ............................ 11 1.2.3. Sắc tố trong thực vật ............................................................................... 13 1.2.4. Độc tố HCN trong sản phẩm sắn ............................................................ 19 1.3. Ảnh hưởng của một số cách thức chế biến đến thành phần hóa học của lá sắn ............................................................................................................... 22 1.3.1. Một số cách thức chế biến lá sắn ............................................................ 22 1.3.2. Ảnh hưởng của các cách thức chế biến đến thành phần hóa học của lá sắn ........................................................................................................ 23 iv 1.4. Ảnh hưởng của một số kỹ thuật canh tác tới sản lượng và chất lượng của củ và lá sắn............................................................................................... 25 1.4.1. Mật độ trồng sắn ..................................................................................... 25 1.4.2. Vai trò và lượng phân bón cho sắn ......................................................... 28 1.5. Sử dụng củ và lá sắn trong chăn nuôi ............................................................ 32 1.5.1. Sử dụng củ sắn ........................................................................................ 32 1.5.2. Sử dụng bột lá sắn .................................................................................. 34 1.6. Nhận xét chung phần tổng quan tài liệu ........................................................ 37 Chƣơng 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 38 2.1. Đối tượng, địa điểm, thời gian nghiên cứu .................................................... 38 2.2. Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 38 2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 39 2.3.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các khoảng cách trồng sắn khác nhau đến sản lượng dinh dưỡng của lá sắn ............................... 39 2.3.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức phân đạm khác nhau đến sản lượng dinh dưỡng và thành phần hóa học của lá sắn ......... 40 2.3.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của các cách thức chế biến đến thời gian phơi, sấy và thành phần hóa học của bột lá sắn ................. 41 2.3.4. Thí nghiệm 4: Xác định giá trị năng lượng trao đổi của bột lá sắn có hiệu chỉnh theo lượng nitơ của thức ăn được tích lũy trong cơ thể gà ........ 42 2.3.5. Thí nghiệm 5: Xác định ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong thức ăn hỗn hợp đến sức sản xuất thịt của gà broiler Lương Phượng ..................................................................................................... 44 2.3.6. Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong khẩu phần đến chất lượng trứng của gà đẻ bố mẹ Lương Phượng .......... 46 2.3.7. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu.......................................................... 48 2.4. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................. 53 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 54 3.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các khoảng cách trồng sắn khác nhau đến sản lượng dinh dưỡng của lá sắn ............................................ 54 3.1.1. Thành phần dinh dưỡng đất thí nghiệm.................................................. 54 v 3.1.2. Khí tượng khu vực thí nghiệm từ 2009-2010 ......................................... 54 3.1.3. Tỷ lệ sống của sắn thí nghiệm ................................................................ 56 3.1.4. Năng suất lá sắn tươi .............................................................................. 57 3.1.5. Thành phần hóa học của lá sắn ............................................................... 58 3.1.6. Sản lượng lá sắn tươi .............................................................................. 58 3.1.7. Chi phí sản xuất cho 1 kg bột lá sắn ....................................................... 60 3.1.8. Nhận xét chung về kết quả thí nghiệm 1 ................................................ 60 3.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức phân đạm khác nhau đến sản lượng dinh dưỡng và thành phần hóa học của lá sắn ............... 61 3.2.1. Tỷ lệ sống của sắn thí nghiệm ................................................................ 61 3.2.2. Ảnh hưởng của các mức phân đạm khác nhau đến năng suất lá sắn tươi ........................................................................................................... 62 3.2.3. Thành phần hóa học của lá sắn ở các mức phân đạm khác nhau ........... 65 3.2.4. Sản lượng lá sắn tươi, VCK và protein ở các mức phân đạm khác nhau ..... 66 3.2.5. Chi phí sản xuất cho 1kg bột lá sắn ........................................................ 68 3.2.6. Nhận xét chung về kết quả thí nghiệm 2 ................................................ 68 3.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của các cách thức chế biến đến thời gian phơi, sấy và thành phần hóa học của bột lá sắn .............................. 69 3.3.1. Ảnh hưởng của cách thức chế biến đến thời gian phơi, sấy lá sắn ......... 69 3.3.2. Ảnh hưởng của các cách thức chế biến đến thành phần hóa học của lá sắn ........................................................................................................ 70 3.3.3. Ảnh hưởng của các cách thức chế biến đến hàm lượng  caroten và HCN lá sắn ............................................................................................... 71 3.3.4. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến các thành phần dinh dưỡng trong bột lá sắn......................................................................................... 73 3.3.5. Nhận xét chung về kết quả thí nghiệm 3 ................................................ 75 3.4. Thí nghiệm 4: Xác định giá trị năng lượng trao đổi của bột lá sắn có hiệu chỉnh theo lượng nitơ của thức ăn được tích lũy trong cơ thể gà ........... 76 3.5. Thí nghiệm 5: Xác định ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong thức ăn hỗn hợp đến sức sản xuất thịt của gà broiler Lương Phượng ............ 78 vi 3.5.1. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong thức ăn hỗn hợp đến tỷ lệ nuôi sống của gà thí nghiệm ............................................................ 78 3.5.2. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong thức ăn hỗn hợp đến khối lượng cơ thể của gà thí nghiệm ....................................................... 79 3.5.3. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong thức ăn hỗn hợp đến tăng khối lượng bình quân của gà thí nghiệm ......................................... 81 3.5.4. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau đến khả năng thu nhận và chuyển hóa thức ăn của gà thí nghiệm..................................................... 83 3.5.5. Chỉ số sản xuất của gà thí nghiệm .......................................................... 86 3.5.6. Kết quả mổ khảo sát gà thí nghiệm ........................................................ 87 3.5.7. Thành phần hóa học của thịt gà thí nghiệm............................................ 88 3.5.8. Thí nghiệm kiểm chứng kết quả thí nghiệm 5 ........................................ 89 3.5.9. Nhận xét chung về kết quả thí nghiệm 5 ................................................ 92 3.6. Kết quả thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong khẩu phần đến chất lượng trứng của gà đẻ bố mẹ Lương Phượng ........... 93 3.6.1. Tỷ lệ nuôi sống, năng suất trứng và tiêu tốn thức ăn cho sản xuất trứng ..... 93 3.6.2. Một số chỉ tiêu lý học của trứng ............................................................. 95 3.6.3. Một số chỉ tiêu hóa học của trứng .......................................................... 96 3.6.4. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS đến khả năng ấp nở của trứng gà Lương Phượng ......................................................................................... 97 3.6.5. Thí nghiệm kiểm chứng lại kết quả thí nghiệm 6 ................................... 99 3.6.6. Nhận xét chung kết quả thí nghiệm 6 ................................................... 100 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................... 101 1. Kết luận ........................................................................................................... 101 2. Đề nghị ............................................................................................................ 101 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............. 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 104 MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA CHO ĐỀ TÀI PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BLS : Bột lá sắn BQ : Bình quân CIAT : Center of International Tropical Agriculture CS : Cộng sự CT : Công thức DCP : Di canxi phôt phat DM : Vật chất khô DXKN : Dẫn xuất không chứa nitơ ĐC : Đối chứng ĐVT : Đơn vị tính HCN : axit cyanhydric K : Kali KL : Khối lượng KLTB : Khối lượng trung bình N : Nitơ N.P.K : N. P2O5. K2O NSTB : Năng suất trung bình OM : Chất hữu cơ P : Photpho Pr : Protein SL : Sản lượng TB : Trung bình TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TH : Tiêu hóa TK : Toàn kỳ TL : Tỷ lệ TS : Tổng số VCK : Vật chất khô viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 .......................................................................... 39 Bảng 2.2: Bố trí thí nghiệm 2 .................................................................................... 40 Bảng 2.3: Bố trí thí nghiệm 3 .................................................................................... 41 Bảng 2.4: Thành phần nguyên liệu của khẩu phần cơ sở .......................................... 43 Bảng 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5 .......................................................................... 45 Bảng 2.6: Các chỉ tiêu và số lượng mẫu dùng để đánh giá chất lượng trứng .................. 47 Bảng 3.1: Thành phần dinh dưỡng đất thí nghiệm .................................................... 54 Bảng 3.2: Giá trị trung bình về khí tượng Thái Nguyên từ năm 2009-2010 ............ 55 Bảng 3.3: Tỷ lệ sống của sắn thí nghiệm 1 sau trồng 30 ngày ................................. 57 Bảng 3.4: Năng suất lá sắn tươi trung bình theo lứa của năm 1 và 2 ................................. 57 Bảng 3.5: Sản lượng lá sắn tươi, VCK và protein ..................................................... 59 Bảng 3.6: Chi phí cho một đơn vị sản phẩm ............................................................. 60 Bảng 3.7: Tỷ lệ sống của sắn thí nghiệm 2 sau trồng 30 ngày .................................. 61 Bảng 3.8: Năng suất lá sắn tươi trung bình theo lứa ................................................ 62 Bảng 3.9: Thành phần hóa học của lá sắn ở các mức phân đạm khác nhau ............ 65 Bảng 3.10: Sản lượng lá sắn tươi, VCK và protein .................................................. 66 Bảng 3.11: Chi phí cho một đơn vị sản phẩm .......................................................... 68 Bảng 3.12: Thời gian phơi nắng, sấy khô lá sắn ...................................................... 69 Bảng 3.13: Thành phần hoá học của bột lá sắn ở các cách thức chế biến ......................... 70 Bảng 3.14: Hàm lượng  caroten và HCN trong bột lá sắn ...................................... 72 ở các cách thức chế biến khác nhau ......................................................................... 72 Bảng 3.15: Thành phần hóa học của bột lá sắn sau các thời gian bảo quản ........... 73 Bảng 3.16: Hàm lượng các amino acid trong protein của lá sắn sau thời gian bảo quản ...................................................................................................... 75 Bảng 3.17: Thành phần dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm ................................... 76 Bảng 3.18: Năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ (MEN) của bột lá sắn .............. 77 Bảng 3.19: Tỷ lệ nuôi sống của gà thí nghiệm ......................................................... 78 ix Bảng 3.20: Khối lượng của gà ở các giai đoạn tuổi ................................................. 79 Bảng 3.21: Tăng khối lượng bình quân ở các giai đoạn tuổi ................................... 82 Bảng 3.22: Khả năng thu nhận thức ăn của gà thí nghiệm ............................................ 83 Bảng 3.23: Tiêu tốn thức ăn/1 kg tăng khối lượng ..................................................... 85 Bảng 3.24: Chỉ số sản xuất của gà thí nghiệm ......................................................... 86 Bảng 3.25: Kết quả mổ khảo sát của gà thí nghiệm tại 70 ngày tuổi ....................... 87 Bảng 3.26: Thành phần hóa học của cơ ngực và cơ đùi của gà Lương Phượng ở 70 ngày tuổi .............................................................................................. 89 Bảng 3.27: Một số chỉ tiêu đánh giá sức sản xuất của gà thịt Lương Phượng nuôi trong nông hộ ....................................................................................... 90 Bảng 3.28: Tỷ lệ nuôi sống, năng suất trứng và tiêu tốn thức ăn cho sản xuất trứng....... 93 Bảng 3.29: Một số chỉ tiêu lý học của trứng ............................................................. 95 Bảng 3.30: Một số chỉ tiêu hóa học của trứng .......................................................... 96 Bảng 3.31: Tỷ lệ trứng có phôi, ấp nở, gà loại I ....................................................... 97 Bảng 3.32: Kết quả theo dõi các chỉ tiêu chất lượng trứng của gà thí nghiệm kiểm chứng ................................................................................................. 100 x DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Biểu đồ nhiệt độ trung bình từ năm 2009-2010 ........................................ 56 Hình 3.2. Đồ thị sự phân bố lượng mưa trung bình từ năm 2009-2010 ................... 56 Hình 3.3. Biểu đồ năng suất lá sắn tươi trung bình theo lứa của cả năm 1 và 2 ...... 64 Hình 3.4. Biểu đồ sản lượng lá sắn tươi, VCK, protein qua 2 năm thí nghiệm ........ 67 Hình 3.5. Biểu đồ tỷ lệ protein, lipit và DXKN sau các thời gian bảo quản ............ 74 Hình 3.6. Đồ thị sinh trưởng tích lũy của gà broiler Lương Phượng ....................... 81 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Ở nhiều nước trên thế giới, bột lá cây thức ăn xanh được xem như một thành phần không thể thiếu được trong thức ăn của gia súc, gia cầm. Ở nước ta, khoảng mười năm gần đây, người ta chủ yếu sử dụng thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh để nuôi gia súc và gia cầm, nhưng trong thức ăn đó, bột lá cây thức ăn xanh hầu như không có. Khi thiếu bột lá cây thức ăn xanh trong thức ăn hỗn hợp sẽ dẫn đến vật nuôi bị thiếu sắc tố. Đây là nguyên nhân dẫn đến da gà nuôi công nghiệp có màu trắng bệch, lòng đỏ trứng chỉ có màu vàng nhạt, trứng gia cầm có tỷ lệ chết phôi cao, thai chết lưu ở lợn nái sinh sản, thịt cá hồi không có màu hồng đậm, tỷ lệ sống sót của cá hồi giai đoạn mới nở thấp… Bổ sung sắc tố tổng hợp có thể khắc phục được các vấn đề nêu trên nhưng không hoàn toàn đạt được yêu cầu như mong muốn và có thể có những tác động xấu đến sức khỏe vật nuôi và con người. Nhiều nhà khoa học ở trên thế giới và trong nước đã nghiên cứu và kết luận rằng vật nuôi được ăn khẩu phần có bột lá cây thức ăn xanh thì khả năng sinh trưởng và sản xuất cao hơn so với khẩu phần ăn không có bột lá cây thức ăn xanh. Ngoài ra, chất lượng sản phẩm còn tốt hơn (thịt, trứng thơm ngon và có màu sắc hấp dẫn hơn…). Ở một số nước trên thế giới như Colombia, Thái Lan, Ấn Độ, Philippin,... việc sản xuất bột lá cây thức ăn xanh đã trở thành ngành công nghiệp chế biến. Việt Nam chưa có ngành công nghiệp sản xuất bột lá cây thức ăn xanh, nhưng trong tương lai rồi sẽ phải có. Về loại thực vật có thể sử dụng để sản xuất bột lá, chúng tôi suy nghĩ tới cây sắn. Hàng năm diện tích trồng sắn ở nước ta khoảng 560.000 ha (Kim và cs, 2008 [140]), nếu tận dụng ngọn và lá sắn khi thu hoạch củ thì sẽ sản xuất được khoảng 600 800 nghìn tấn bột lá sắn. Cây sắn có đặc điểm là sau khi cắt có khả năng tái sinh, vì vậy có thể thu hoạch được nhiều lứa trong một năm, năng suất sinh khối lớn. Lá sắn giàu dinh dưỡng, đặc biệt là protein; trong lá sắn tươi, tỷ lệ protein có trung bình từ 6,50 7,00 % (Manuel và cs, 2008 [197]); ngoài ra, nó còn chứa một lượng đáng kể sắc tố. Lá sắn dễ làm khô (phơi nắng hoặc sấy), dễ bảo quản. Nghiên cứu sử dụng ngọn non, lá sắn chế biến thành bột lá bổ sung vào thức ăn hỗn hợp là hướng đi có triển vọng tốt và hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích cho ngành chăn nuôi nói riêng, cho xã hội nói 2 chung. Thứ nhất là tận dụng được nguồn nguyên liệu khổng lồ, sẵn có, rẻ tiền, đó là ngọn non và lá sắn sau khi thu hoạch củ. Thứ hai là nếu trồng sắn chuyên lấy lá sẽ thúc đẩy ngành trồng trọt sản xuất thức ăn chăn nuôi tại chỗ, tạo nên sự phát triển nông nghiệp bền vững ở nước ta, thứ ba là giảm được ngoại tệ nhập khẩu thức ăn, đặc biệt là sắc tố, bảo đảm an toàn thực phẩm do tránh được các tác động xấu của các chất tổng hợp hóa học. Để có cơ sở khoa học cho việc khuyến cáo sản xuất bột lá cây thức ăn xanh từ cây sắn, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu trồng sắn thu lá và sử dụng bột lá sắn trong chăn nuôi gà thịt và gà đẻ bố mẹ Lương Phượng”. 2. Mục đích của đề tài Xác định được mật độ, mức bón đạm phù hợp đối với sắn trồng thu lá trong điều kiện đất đai, khí hậu ở vùng trung du - miền núi phía Bắc. Xác định được cách thức chế biến bột lá sắn thích hợp sử dụng cho gia cầm. Xác định được năng lượng trao đổi của bột lá sắn đối với gà thịt. Xác định tỷ lệ bột lá sắn thích hợp trong khẩu phần ăn của gà thịt và gà đẻ bố mẹ. Từ đó khuyến cáo sử dụng bột lá sắn vào khẩu phần ăn của gia cầm nói chung và gà nói riêng. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp cho ngành khoa học thức ăn và dinh dưỡng gia súc những thông tin cơ bản và hệ thống về cây sắn, bao gồm mật độ trồng, mức phân bón, chế biến, thành phần hóa học của lá sắn và bột lá sắn, năng lượng trao đổi của bột lá sắn và sử dụng bột lá sắn trong chăn nuôi gà thịt và gà đẻ bố mẹ. Những thông tin này, có thể được sử dụng để giảng dạy và làm tài liệu tham khảo cho các đề tài khác cùng lĩnh vực. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Việc sử dụng bột lá sắn làm thức ăn cho gia cầm sẽ làm giảm giá thành thức ăn hỗn hợp và nâng cao hiệu quả kinh tế chăn nuôi. Phối hợp bột lá sắn vào thức ăn hỗn hợp cho gà làm tăng chất lượng thịt, năng suất và chất lượng trứng. 3 Kết quả nghiên cứu của đề tài còn có ý nghĩa thúc đẩy ngành trồng trọt sản xuất thức ăn chăn nuôi tại chỗ, tạo nên sự phát triển nông nghiệp bền vững ở nước ta. 4. Điểm mới của đề tài Đề tài đã xác định được khoảng cách trồng và mức bón đạm thích hợp cho trồng sắn thu lá. Đề tài đã nghiên cứu và đề xuất được cách thức chế biến lá sắn gây ít tổn hại các chất dinh dưỡng và loại bỏ được tối đa độc tố có trong lá sắn. Đề tài đã xác định được năng lượng trao đổi của bột lá sắn đối với gà thịt, trước đây năng lượng trao đổi của bột lá sắn chỉ ước tính theo công thức. Đề tài đã nghiên cứu và đưa ra được tỷ lệ phối trộn bột lá sắn thích hợp trong thức ăn hỗn hợp của gà thịt và gà đẻ bố mẹ. Khẩu phần có chứa bột lá cây thức ăn xanh nói chung, bột lá sắn nói riêng chưa được áp dụng rộng rãi ở Việt Nam, trong khi đó trên thế giới được áp dụng rất phổ biến. Kết quả của đề tài là cơ sở ban đầu cho hướng đi này. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Đặc điểm sinh học của cây sắn 1.1.1. Phân loại, nguồn gốc và đặc điểm thực vật học của cây sắn * Phân loại thực vật và nguồn gốc: Cây sắn thuộc giới Plantae, bộ Malpighiales, họ Euphorbiaceae, phân họ Crtonoideae, tông Manihoteae, chi Manihot, loài M. Esculenta, có tên khoa học là Manihot Esculenta Crantz, sắn còn có một số tên gọi khác là cassava, manioc, tapioca, maniva cassava,... Ở Việt Nam cây sắn còn được gọi là cây khoai mì, cây củ mì, sắn tầu,... Sắn là cây lương thực đứng thứ 3 ở Việt nam, sau cây lúa và ngô. Năm 2009 diện tích trồng sắn của cả nước là 496.000 ha, đồng thời nước ta trở thành nước xuất khẩu sắn đứng thứ 2 trên thế giới sau Thái Lan. Cây sắn được bắt nguồn từ 4 trung tâm lớn, đó là: (1) Guatemala, (2) Mexico, (3) Đông Brazil và Bolivia, (4) Tây Bắc Argentina và dọc theo bờ biển vùng Sarana của miền Tây Bắc Nam Mỹ (Jalaludin, 1997) [122]. Ngày nay sắn được trồng hầu hết ở các nước có vĩ độ từ 300N đến 300S và tập trung chủ yếu ở 106 nước thuộc Châu Mỹ, Châu Phi và Châu Á Thái Bình Dương (Silvestre và Arraudeau, 1990 [54]; Trần Ngọc Ngoạn, 2007 [50]). Ở Việt Nam, cây sắn là một cây hoa màu truyền thống và quan trọng của nhân dân ta, nhất là khu vực Trung du và miền núi phía Bắc. Quá trình trồng thích nghi và chọn lọc tự nhiên đã hình thành lên nhiều giống sắn địa phương có đặc điểm hình thái, năng suất và chất lượng khác nhau, phù hợp với từng vùng khí hậu, sinh thái khác nhau trong cả nước. Do đó, các giống sắn của nước ta rất đa dạng và phong phú, gồm trên 30 giống sắn đang được trồng phổ biến ở các vùng khác nhau trong cả nước (Trần Thế Hanh, 1984 [19]; Howeler, 1992 [121]; Đinh Văn Lữ, 1972 [45], Gomez và Valdivieso, 1985 [111]). * Đặc điểm thực vật học Củ sắn: Là tổ chức dự trữ dinh dưỡng chính của cây sắn. Khi trồng bằng hạt thì cây sắn có 1 rễ cọc phát triển và cắm thẳng đứng xuống đất như cây 2 lá mầm và các rễ phụ lúc đầu phát triển ngang, sau đó phát triển theo phương thẳng đứng thành rễ cái. Sắn trồng bằng hom thì chỉ có rễ phụ mọc ra từ vết cắt của hom và phát triển 5 tương tự như rễ phụ của sắn trồng bằng hạt. Tất cả các loại rễ này đều phát triển thành củ sắn (Trần Ngọc Ngoạn, 2007) [50]. Một số rễ không phát triển và chỉ có chức năng hút nước và chất dinh dưỡng, còn rễ phát triển thành củ thì chức năng này không đáng kể. Thân sắn: Là loại cây thân gỗ, hình trụ, có chia đốt và có lóng, sinh trưởng lâu năm, cây cao từ 1-5 m. Thân và cành già đã hóa gỗ có màu trắng bạc, xám, nâu hoặc hơi vàng. Thân được cấu tạo gồm 4 lớp (trong cùng là lớp lõi xốp, tế bào rất to; tiếp đến là tầng gỗ; mô mềm của vỏ và cuối cùng là tầng bần). Lá sắn: Là loại lá đơn mọc xen kẽ, thẳng hàng trên thân cây. Lá gồm 2 phần: cuống và phiến lá. Lá có thùy sâu, dạng chân vịt, thùy thường có cấu tạo số lẻ từ 5-7 thùy (Trần Ngọc Ngoạn, 2007 [50]). Lá gần cụm hoa có số thùy giảm dần và thậm chí không chia thùy, lá phía trên thường có biểu bì bóng như sáp. Cuống lá dài từ 5-30 cm (một số giống cuống dài 40 cm) và có các màu sắc khác nhau phụ thuộc vào giống sắn và chủ yếu là màu hồng, vàng, xanh vàng, đỏ tươi. Theo Claiz (1979); Herchey (1988) (trích Phạm Sỹ Tiệp, 1999 [59]) thì một trong những đặc điểm của cây sắn khác với cây ngũ cốc khác là sản phẩm quang hợp được chia cho sự phát triển của cả lá và củ. Điều này cho thấy nếu cây có điều kiện để phát triển diện tích lá tối ưu thì sự phát triển củ cũng đạt đến mức tối ưu. Nếu bằng một trong những lý do nào đó như bón phân đạm quá nhiều hay cây bị che tán... thì sản phẩm quang hợp được sẽ chỉ tập trung vào nuôi dưỡng giúp cho sinh trưởng của lá, dẫn đến sẽ có ít sản phẩm được dành cho củ và ngược lại. Hoa sắn: Hoa thuộc loại hoa chùm, đơn tính có cuống dài mọc ra từ chỗ phân cành, ngọn thân. Những cụm hoa gồm một trục dài 2-10 cm và nhiều trục bên hợp thành nên gọi là chùy. Hoa cái thường nở trước hoa đực từ 5-7 ngày. Quả sắn: Có kích thước từ 1-1,5 cm, 1 quả thường có 3 hạt. Màu quả đa dạng phụ thuộc vào giống. Hạt sắn hình trứng tiết diện hơi giống hình tam giác. Quả sắn thành thục sau khi thụ phấn 75-90 ngày. Hạt sắn nặng từ 95-136 mg, màu nâu đen, trơn nhẵn, có đường gân màu nâu. Hạt sắn nảy mầm ngay sau khi được thu hoạch, quá trình này mầm mất khoảng 16 ngày (Ghosh và cs, 1988) [109]. 1.1.2. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển 1.1.2.1. Giai đoạn mọc mầm và ra rễ Giai đoạn mọc mầm và ra rễ được tính từ khi trồng đến sau trồng khoảng 2 tháng. Giai đoạn này cây chủ yếu chuyển hóa các chất dinh dưỡng từ hom để hình 6 thành mầm và rễ. Vì vậy, tốc độ mọc mầm và ra rễ phụ thuộc vào khí hậu và chất lượng hom giống. Nhiệt độ tối thích cho sắn mọc mầm là từ 25-300C, còn nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn so với nhiệt độ tối thích không nhiều thì sắn mọc mầm với tốc độ chậm, nhưng ở nhiệt độ cao trên 370C và dưới 160C thì sắn không mọc mầm. Sau khi trồng 10-12 ngày, những lá đầu tiên đã bắt đầu hình thành (Conceicão, 1979 [194]). Sau 30 ngày thì lá thật mới hình thành và mới có thể tự quang hợp giúp cây sinh trưởng, bắt đầu hình thành các rễ đâm sâu xuống đất 40-50 cm để hút dinh dưỡng và nước. Một số rễ bắt đầu phát triển thành củ ở giai đoạn 60-90 ngày sau trồng (Cock và cs, 1979) [97]. 1.1.2.2. Giai đoạn sinh trưởng của thân và lá Sự tăng trưởng của chiều cao và bề ngang cây được quyết định bằng sự sinh trưởng của mô phân sinh thượng tầng và mô phân sinh đỉnh. Sau khi trồng từ 4-6 tháng thì chỉ số diện tích lá đạt được cao nhất. Tuy nhiên, chỉ số này phụ thuộc vào nhịp độ xuất hiện lá mới, tuổi thọ trung bình của lá, điều kiện môi trường và giống sắn. Theo Hozyo (1984), Wargiono (1986) (trích Wargiono và cs, 2002 [186]) thì lá và thân sắn sinh trưởng mạnh nhất vào giai đoạn này, tất cả các chất dinh dưỡng cây nhận được từ môi trường đều được tổng hợp cho phát triển thân và lá nên dinh dưỡng của các phần trên mặt đất lúc này là cao nhất. Theo Sudaryanto (1992) [177] thì từ tháng thứ 3 đến tháng thứ 7, cứ 2 ngày sẽ xuất hiện một lá mới để thay thế các lá già. Vì vậy, có thể thu cắt hàng tuần 4 lá mà không ảnh hưởng gì tới năng suất cây trồng. Khoảng nhiệt độ thích hợp cho sắn sinh trưởng từ 20-300C. Trong khoảng nhiệt độ này thì thời gian để hình thành một lá đầy đủ chỉ kéo dài 2 tuần. Ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn thì thời gian hình thành kéo dài hơn. Sau khi lá xuất hiện và dài khoảng 1 cm, dưới điều kiện bình thường chúng sẽ đạt được kích thước tối đa sau 10-12 ngày. Kích thước của lá tăng dần theo tuổi của cây đến khoảng 4 tháng tuổi và sau đó giảm dần. Tuổi thọ của lá phụ thuộc vào đất trồng, mức độ bị che bóng, nước và nhiệt độ... (Cock và cs, 1979 [97]). Tuổi thọ của lá kéo dài từ 40 đến 120 ngày nhưng thông thường từ 60-120 ngày. Sắn cũng có khả năng phân cành như các cây thân gỗ khác. Thông thường sau trồng 3 tháng thì cây bắt đầu phân cành. Tùy vào giống khác nhau mà khả năng phân cành là khác nhau, thường cây sắn có thể phân từ 1-4 cấp cành khác nhau. Ở 7 giai đoạn 120 đến 150 ngày sau trồng, lá bị chắn sáng bởi các tán cây nên kích thước tán và lượng vật chất khô (VCK) ở lá và thân là đạt tối đa (Howeler và Cadavid, 1983 [193]; Távora và cs, 1995 [199]). 1.1.2.3. Giai đoạn hình thành và phát triển củ Sau 28 ngày trồng thì các hạt tinh bột đã bắt đầu hình thành ở nhu mô rễ củ, nhưng không xác định được rõ là rễ sẽ hình thành củ hay rễ thông thường. Sau 42 ngày thì bắt đầu phân biệt được rễ củ, sau 60-90 ngày thì xác định được số lượng củ sẽ hình thành sau này. Sau 90-120 ngày thì xác định được số lượng và kích thước chiều dài của củ sau này. Kích thước củ được hình thành, lượng vật chất khô tích lũy lớn nhất và phát triển nhanh nhất ở giai đoạn từ 6-9 tháng, sau đó tăng chậm và ổn định (Távora và cs, 1995 [199]; Poressin và cs, 1998 [162]) cho biết từ tháng thứ 7 sau trồng trở đi thì dinh dưỡng chỉ tập trung vào phát triển củ. Nếu nhiệt độ thấp hơn 170C thì cây, củ, lá sắn sẽ ngừng sinh trưởng, riêng lá thì rụng dần nhưng chúng sẽ phát triển trở lại khi đầu xuân trời bắt đầu ấm lên. Thân cây ở giai đoạn này bắt đầu bị lignin hóa (Conceicão, 1979 [194]). Sau giai đoạn từ 300-360 ngày thì lá bắt đầu giảm dần, tất cả lá sẽ rụng hết, cành non không phát triển nữa chỉ có quá trình tập trung tinh bột về củ và lượng vật chất khô sẽ đạt được cao nhất ở củ vào giai đoạn này. Khi cây tròn 12 tháng là kết thúc một chu kỳ sống nhưng nó có thể phát triển ở chu kỳ tiếp theo và tiếp tục sinh trưởng thân, cành, lá và củ. 1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây sắn Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ thích hợp cho sắn mọc mầm và ra rễ từ 20-370C, còn tối thích hợp là từ 25-300C. Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 160C sắn sẽ không mọc mầm. Cây vẫn mọc mầm và ra rễ tốt khi nhiệt độ lên tới 300C và sau đó giảm dần khi nhiệt độ tăng đến 370C. Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng cao hay giảm thấp quá cây bắt đầu ngừng sinh trưởng và có thể chết. Nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng thân lá từ 20-300C, tối thích hợp là từ 24-290C (Conceicão, 1979 [194]), sắn cũng có thể chịu đựng được ở nhiệt độ từ 160C đến 380C (Cock, 1984 [98]). Ở nhiệt độ dưới 160C thì khả năng ra lá, tỷ lệ lá, lượng VCK tích tụ vào củ giảm (Cock và Rosas, 1975 [96]). Nhiệt độ thích hợp để tích lũy dinh dưỡng vào củ tùy thuộc vào nhiệt độ ngày và đêm. Thông thường nhiệt độ 290C là thích hợp cho sắn tích lũy dinh dưỡng vào 8 củ, nhưng ở nhiệt độ này vào ban ngày thường làm tăng cường độ hô hấp nên chỉ còn lại một tỷ lệ nhỏ dinh dưỡng được tích lũy vào củ. Ẩm độ Cây sắn có thể sống được cả ở những nơi có lượng mưa dao động từ 500-5000 mm và ở những nơi có mùa khô từ 4-6 tháng. Ở giai đoạn cây mọc mầm và ra rễ đòi hỏi phải có độ ẩm từ 65 % đến 75 %. Còn ở giai đoạn sinh trưởng của thân và lá thì cũng yêu cầu về độ ẩm cao nhưng khi bị hạn kéo dài thì diện tích lá giảm, năng suất thân lá giảm 38 %, năng suất củ giảm 14 %. Trong điều kiện khô hạn kéo dài, thiếu nước sẽ làm tăng lượng HCN trong cây. Ngược lại, lượng mưa cao có tác dụng làm giảm HCN (Trần Ngọc Ngoạn, 2007 [50]). Ánh sáng Trong điều kiện ngày dài, thân sắn sẽ tăng khả năng sinh trưởng. Các giống sắn đều nhạy cảm với ánh sáng và có tác dụng làm tăng năng suất củ, tăng số nhánh/cây. Tuy nhiên, độ dài ngày ngắn thì tăng cường độ tích lũy tinh bột về củ, độ dài ngày thích hợp nhất để tích lũy tinh bột về củ là 12 giờ/ngày. Nếu ngày dài thì thích hợp với phát triển thân, lá nhưng hạn chế tích lũy tinh bột về củ. Nếu cây bị che bóng 60 % ánh sáng so với không che bóng, năng suất củ giảm tới 36 % (Bolhuis, 1966 [86]). Dinh dưỡng đất Cây sắn có khả năng chịu đựng tốt với đất nghèo dinh dưỡng, đất chua, đất có hàm lượng nhôm và mangan cao. Do bộ rễ phát triển sâu tới 2,5 m và có khả năng cố định cacbon trong điều kiện thiếu nước kéo dài. Các tác giả Asher và cs (1980) [80], CIAT (1980) [94]; Putthacharoen và cs (1998) [164] đều cho biết: cây sắn hấp thu nhiều nhất N, sau đó là K, Ca, Mg, P và S. Cứ 1000 kg củ sắn có 5,87 kg N; 0,98 kg P; 7,71 kg K; 1,18 kg Ca; 0,69 kg Mg. Còn 1000 kg thân và lá sắn có 15,70 kg N; 1,99 kg P; 13,66 kg K; 7,16 kg Ca; 2,26 kg Mg. Vì vậy, nếu trong thành phần dinh dưỡng đất thiếu nguyên tố nào thì sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng của cây và làm giảm năng suất của cây sắn. * Giới thiệu vài nét về giống sắn KM 94 Nguồn gốc: Tên gốc KU 50 (hoặc Kasetsart 50) được nhập nội từ CIAT/Thái Lan trong bộ giống khảo nghiệm Liên Á năm 1990. Giống do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên nhập nội, tuyển chọn và giới thiệu. Giống đã được Bộ 9 Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận giống quốc gia năm 1995 trên toàn quốc (Hoàng Kim, 2010 [36]). Hiện nay, giống sắn KM 94 là giống chủ lực của nước ta với diện tích trồng hàng năm là trên 350.000 ha. Giống KM 94 có hình dạng: Thân xanh, hơi cong, ngọn tím, không phân nhánh. Năng suất củ tươi đạt 33,0 tấn/ha, tỷ lệ vật chất khô đạt 35,1 - 39,0 %, năng suất tinh bột: 7,6-9,5 tấn. Thời gian thu hoạch củ từ 9-11 tháng. Giống sắn này bản lá to và dầy nên diện tích mặt lá nhiều, mỗi lá có khoảng từ 5-7 thùy, đường kính mỗi thùy từ 3-3,5 cm, chiều dài từ 15-20 cm. * Nhận xét chung Sắn có tên khoa học là Manihot Esculenta Crantz và nhiều tên địa phương khác, có thể trồng ở hầu hết các nước có vĩ độ từ 300N đến 300S và ở vùng có lượng mưa từ 500 đến 5000 mm/năm. Cây sắn có rễ, củ, thân, cành, lá, có thể thu và sử dụng củ, lá sắn làm thức ăn cho người, gia súc và gia cầm. Nhiệt độ thích hợp cho sắn nảy mầm từ 250C đến 300C, cho sắn sinh trưởng là 200C đến 300C. 1.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng của củ và lá sắn 1.2.1. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của củ sắn Củ sắn tươi chứa 23,36 - 33,12 % vật chất khô, 1 kg vật chất khô của củ sắn có năng lượng trao đổi đối với gia cầm là 3087 kcal, tỷ lệ tinh bột từ 65-80 % (Silvestre và Arraudeau, 1990 [54]; Best và Henry, 1992 [85]; Froehlich và Thái Văn Hùng, 2001 [108]). Theo các tác giả nước ngoài như Maner (1987) [142], Silvestre và Arraudeau (1990) [54] thì trong 1 kg củ sắn tươi có từ 903- 1193 kcal năng lượng trao đổi. Còn các tác giả trong nước như Nguyễn Văn Thưởng và Sumilin (1992) [57], Bùi Văn Chính (1995) [7], Viện chăn nuôi (2001) [73] thì ở Việt Nam 1 kg củ sắn tươi có năng lượng trao đổi đối với gia cầm, dao động từ 1034-1187 kcal/kg. Năng lượng trao đổi của củ sắn khô cả vỏ dao động từ 30873138 kcal/ kg, còn ở sắn khô bóc vỏ trung bình từ 3115-3196 kcal/ kg. Các giống, dòng sắn khác nhau thì có tỷ lệ tinh bột cũng khác nhau. Theo Hoàng Kim (1999) thì các giống KM 98-1, KM 98-5, KM 98-6 đạt năng suất tinh bột là 12,41; 13,02 và 13,69 tấn/ha, tỷ lệ tinh bột trong củ sắn tươi ở các tháng 4, 6, 8, 10, 12 sau khi đặt hom tương ứng là: 3,0; 16,5; 20,0; 21,0 và 28,0 % (trích Hoài Vũ, 1980) [75]). Theo các tác giả như Hoài Vũ (1980) [75], Bùi Thị Buôn và Nguyễn Văn Nghị (1985) [4], Cục khuyến nông (2008) [11] thì thu hoạch sắn sau