Tài liệu ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong khẩu phần ăn đến phát thải nitơ, photpho, hydro sulfua, ammoniac và khí nhà kính trong chăn nuôi lợn thịt

I H C TH I NGUY N TR TRẦN THỊ THU HIỀN Ả TRO Ở ỦA Ứ XƠ VÀ UỒ XƠ K ẨU P Ầ Ă Ế P ÁT T Ả TƠ, P OTP O, YDRO SU FUA, AMMONIAC VÀ KHÍ NHÀ KÍNH TRO Ă U Ợ T ỊT LUẬ VĂ T SĨ KHOA H C NÔNG NGHIỆP huyên ngành: hăn nuôi Thái Nguyên - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn I H C TH I NGUY N TR TRẦN THỊ THU HIỀN Ả TRO Ở ỦA Ứ XƠ VÀ UỒ XƠ K ẨU P Ầ Ă Ế P ÁT T Ả TƠ, P OTP O, YDRO SU FUA, AMMONIAC VÀ KHÍ NHÀ KÍNH TRO Ă U Ợ T ỊT Chuyên ngành: hăn nuôi Mã số : 60.62.01.05 LUẬ VĂ T SĨ KHOA H C NÔNG NGHIỆP g ih ng n: 1: P S TS Trần Văn Ph ng 2: TS Trần Th h g Thái Nguyên - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn i A OA Tôi xin cam đoan rằng: - Các kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. - Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, tháng 08 năm 2015 Tác giả Trần Th Thu Hiền Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii Ả Ơ Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, đến nay tôi đã hoàn thành Luận văn thạc sĩ, chuyên ngành Chăn nuôi. ể có được kết quả này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự ủng hộ, quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình, chu đáo của các thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp này, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS. Trần Văn Phùng, TS. Trần Thị Bích Ngọc, hai thầy cô trực tiếp hướng dẫn, định hướng cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi cũng xin được cảm ơn phòng ào tạo - ào tạo sau đại học, các thầy, cô giáo khoa Chăn nuôi Thú y đã giảng dạy, truyền đạt, hướng dẫn tôi tiếp thu được những kiến thức quý báu và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại trường. Xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo và các cán bộ Trung tâm Thực nghiệm và Bảo tồn Vật nuôi, Viện Chăn nuôi, Từ Liêm, Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành quá trình nghiên cứu luận văn. Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã nhiệt tình ủng hộ, giúp đỡ, cung cấp thông tin, tư liệu và tạo điều kiện để tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tác giả luận văn Trần Th Thu Hiền Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii Ụ Ụ Trang LỜI CAM OAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC C C CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... vi DANH MỤC C C BẢNG....................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... viii Ở ẦU ....................................................................................................................1 1. ặt vấn đề ...............................................................................................................1 2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................................2 3. nghĩa khoa học và Ơ 1: TỔ nghĩa thực ti n của đề tài ...................................................2 QUA TÀ ỆU ..................................................................3 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................................3 1.1.1. ặc điểm sinh trưởng và khả năng cho thịt của lợn ..........................................3 1.1.1.1. ặc điểm sinh trưởng và phát dục .................................................................3 1.1.1.2. Các chỉ tiêu đánh giá sinh trưởng và những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát dục ...............................................................................................4 1.1.2. Chất xơ trong chăn nuôi lợn ..............................................................................5 1.2. Chất thải chăn nuôi và ô nhi m môi trường do hoạt động chăn nuôi ..................6 1.2.1. Chất thải chăn nuôi............................................................................................6 1.2.1.1. Chất thải rắn ...................................................................................................7 1.2.1.2. Chất thải lỏng .................................................................................................8 1.2.1.3. Chất thải khí ...................................................................................................9 1.2.2. Ô nhi m môi trường do chất thải chăn nuôi lợn ...............................................9 1.2.3. Ảnh hưởng của ô nhi m môi trường đến năng suất chăn nuôi .......................13 1.2.4. Một số giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhi m môi trường từ chăn nuôi ........15 1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ........................................................16 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ....................................................................16 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ...................................................................20 Ơ 2: T Ợ , DU VÀ P Ơ P ÁP ỨU .........................................................................................................26 2.1. ối tượng và địa điểm nghiên cứu .....................................................................26 2.1.1. ối tượng nghiên cứu......................................................................................26 2.1.2. ịa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................26 2.2. Nội dung và các chỉ tiêu nghiên cứu ..................................................................26 2.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần ăn đến đặc tính chất thải và sự bài tiết nitơ, photpho của lợn thịt ...............................................26 2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần ăn đến phát thải khí NH3, H2S và khí gây hiệu ứng nhà kính từ chất thải chăn nuôi lợn thịt ......26 2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần ăn đến khả năng sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của lợn thịt ......................................27 2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................27 2.3.1. Thức ăn thí nghiệm .........................................................................................27 2.3.2. Thiết kế thí nghiệm .........................................................................................30 2.3.3. Chỉ tiêu theo dõi và thu thập số liệu ................................................................31 2.3.3.1. Thu mẫu khí NH3 và ước tính lượng NH3 phát thải .....................................31 2.3.3.2. Thu mẫu H2S và ước tính lượng H2S phát thải ............................................32 2.3.3.3. Thu mẫu và xác định phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính ..........................32 2.3.3.4. Thu mẫu chất thải (phân + nước tiểu): .........................................................33 2.4. Phương pháp phân tích mẫu ...............................................................................34 2.5. Phương pháp phân tích số liệu ...........................................................................34 Ơ 3: KẾT QUẢ VÀ T ẢO UẬ .........................................................35 3.1. Ảnh hưởng của các mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần ăn đến đặc tính chất thải và sự bài tiết nitơ, photpho của lợn thịt ..............................................................35 3.2. Ảnh hưởng mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần ăn đến phát thải khí NH3, H2S và khí gây hiệu ứng nhà kính từ chất thải chăn nuôi lợn thịt ............................43 3.3. Ảnh hưởng của các mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần ăn đến khả năng sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của lợn thịt .......................................................52 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v KẾT UẬ VÀ K Ế Ị ................................................................................61 1. Kết luận .................................................................................................................61 2. Kiến nghị ...............................................................................................................62 TÀ ỆU T A K ẢO I. Tài liệu tham khảo tiếng Việt II. Tài liệu tham khảo tiếng Anh P Ụ Ụ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi DA Ụ Á Ữ V ẾT TẮT ADF : Xơ không tan trong dung dịch axit B P : Bã đậu phụ FCR : Tiêu tốn thức ăn/kg tăng trọng KD : Khô dừa KL : Khối lượng MX : Mức xơ NX : Nguồn xơ NDF : Xơ trung tính TAAV : Thức ăn ăn vào TCVN : Tiêu chu n Việt Nam VCK : Vật chất khô VK : Vi khu n KST : Ký sinh trùng P : Photpho N : Nito GHG : Khí nhà kính Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vii DA Ụ Á Ả Trang Bảng 1.1. Khối lượng phân và nước tiểu của gia súc thải ra trong 1 ngày đêm .........8 Bảng 1.2. Các bệnh điển hình liên quan đến chất thải chăn nuôi .............................14 Bảng 2.1. Kh u phần thức ăn thí nghiệm cho lợn ở giai đoạn 20-50kg (%) ............28 Bảng 2.2. Kh u phần thức ăn thí nghiệm cho lợn ở giai đoạn 50-80kg (%) ............29 Bảng 2.3. Thiết kế thí nghiệm ...................................................................................30 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần đến đặc tính chất thải của lợn thịt ở giai đoạn 20-50 kg ......................................................35 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần đến sự bài tiết nitơ, photpho của lợn thịt ở giai đoạn 20-50 kg ...............................................36 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần đến đặc tính chất thải của lợn thịt ở giai đoạn 50-80 kg ......................................................38 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần đến sự bài tiết nitơ, photpho của lợn thịt ở giai đoạn 50-80 kg ...............................................39 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần ăn của lợn thịt ở giai đoạn 20-50 kg đến phát thải NH3, H2S và khí gây hiệu ứng nhà kính ............ 43 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần ăn của lợn thịt ở giai đoạn 50-80 kg đến phát thải NH3, H2S và khí gây hiệu ứng nhà kính ............ 44 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần đến khả năng sinh trưởng của lợn thịt ở giai đoạn 20-50 kg ..................................................53 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần đến hiệu quả chuyển hóa thức ăn của lợn thịt ở giai đoạn 20-50 kg .............................55 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần đến khả năng sinh trưởng của lợn thịt ở giai đoạn 50-80 kg ..................................................56 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong kh u phần đến hiệu quả chuyển hóa thức ăn của lợn thịt ở giai đoạn 50-80 kg .............................58 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn viii DA Ụ Á Ì Trang Hình 3.1: Biểu đồ lượng N và P thải ra hàng ngày của lợn ở giai đoạn 20-50 kg ....40 Hình 3.2: Biểu đồ lượng N và P thải ra hàng ngày của lợn ở giai đoạn 50-80 kg ....40 Hình 3.3: Biểu đồ lượng chất thải hàng ngày của lợn...............................................42 Hình 3.4: Biểu đồ mức phát thải khí NH3 và H2S của lợn ở giai đoạn 20-50 kg......50 Hình 3.5: Biểu đồ mức phát thải khí NH3 và H2S của lợn ở giai đoạn 50-80kg.......50 Hình 3.6: Biểu đồ mức phát thải khí CH4, và CO2 của lợn ở giai đoạn 20-50 kg ....51 Hình 3.7: Biểu đồ mức phát thải khí CH4, và CO2 của lợn ở giai đoạn 50-80 kg ....51 Hình 3.8: Biểu đồ tăng khối lượng hàng ngày của đàn lợn thí nghiệm ở giai đoạn 20-50kg và 50-80kg .................................................................................59 Hình 3.9: Biểu đồ tổng khối lượng tăng trong kỳ thí nghiệm của đàn lợn ở giai đoạn 20-50kg và 50-80kg .................................................................................60 Hình 3.10: Biểu đồ hiệu quả sử dụng thức ăn của đàn lợn thí nghiệm ở giai đoạn 2050kg và 50-80kg ......................................................................................60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 1 Ở ẦU 1 ặt vấn đề Ở hầu hết các nước, chăn nuôi lợn thường được tập trung nuôi ở một số khu vực nhất định. iều này có một số lợi thế kinh tế nhưng nó cũng gây thiệt hại về môi trường do phát thải khí nhà kính và amoniac. Chất thải từ trang trại chăn nuôi gia súc chủ yếu là khí mêtan (CH4) và carbon dioxide (CO2), những chất này có tiềm năng rất lớn để sản xuất năng lượng tái tạo. Hashimoto và cs, (1981) [24] cho rằng sự thải CH4 từ phân gia súc vào khí quyển là do sự lên men yếm khí các chất hữu cơ, chiếm khoảng 4% khí nhà kính (GHG). ã có những nghiên cứu về dinh dưỡng gia súc nhằm góp phần giảm thiểu sự ô nhi m môi trường từ chất thải gia súc. Thành phần dinh dưỡng trong kh u phần ăn có thể ảnh hưởng đến số lượng và thành phần hóa học của phân và nước tiểu cũng như các khí thải (Hansen và cs, 2007[23]; Massé và cs, 2003) [36]. Gần đây, giá ngũ cốc ngày càng tăng cao do sự cạnh tranh giữa việc sử dụng các loại ngũ cốc làm thức ăn cho động vật và cho con người. Trong bối cảnh này, việc sử dụng các nguồn phụ ph m chế biến nông nghiệp làm thức ăn cho gia súc sẽ là một lựa chọn tối ưu đem lại hiệu quả kinh tế cao. Ở Việt Nam, nguyên liệu thức ăn phổ biến trong chăn nuôi lợn, đặc biệt tại các nông hộ, chủ yếu là thức ăn xanh và phụ ph m ngành nông nghiệp, chẳng hạn như dây khoai lang, rau muống, cám gạo, bã đậu phụ, khô dầu dừa, bã sắn và bã bia. Các nguyên liệu này rất có sẵn và rẻ tiền. Tuy nhiên, hàm lượng chất xơ cao có thể làm giảm lượng thức ăn ăn vào, giảm năng suất và hiệu quả sử dụng thức ăn. Ngoài mức xơ cao, các yếu tố như khả năng hòa tan và mức độ lignin hóa (Bach, 1997) [16] của chất xơ cũng ảnh hưởng đến việc sử dụng của nó. Nghiên cứu của Ngoc và cs, (2011) [42], cho thấy bã đậu phụ có hàm lượng xơ hòa tan cao, trong khi khô dầu dừa có hàm lượng xơ hòa tan thấp. Sự khác biệt giữa hai nguồn chất xơ này được dự kiến sẽ ảnh hưởng đến thành phần chất thải, khí gây mùi và phát thải khí nhà kính. Cách tiếp cận này gần đây đang thu hút sự nghiên cứu trong việc giảm thiểu nitơ, phốt pho bài tiết và phát thải khí nhà kính bằng cách sử dụng mức xơ và nguồn xơ khác nhau trong kh u phần ăn cho lợn. Xuất phát từ vấn đề thực tế trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2 tài: “Ảnh hưởng của mức xơ và nguồn xơ trong khẩu phần ăn đến phát thải nitơ, photpho, hydro sulfua, ammoniac và khí nhà kính trong chăn nuôi lợn thịt”. 2 ụ tiêu ủ đề tài - Mục tiêu chung: Giảm thiểu ô nhi m môi trường từ chăn nuôi lợn thịt ở Việt Nam hướng tới một nền chăn nuôi hiệu quả và bền vững. - Mục tiêu cụ thể: ánh giá được ảnh hưởng của các mức xơ và nguồn xơ khác nhau trong kh u phần ăn đến phát thải nitơ, photpho, hydro sulfua, ammoniac, khí nhà kính từ chất thải của lợn thịt và sinh trưởng của lợn thịt. 3 ngh ho h và ngh th ti n ủ đề tài - Xác định được giải pháp giảm thiểu phát thải nitơ, photpho, hydro sulfua, ammoniac, khí nhà kính từ chất thải của lợn thịt, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển chăn nuôi bền vững. - Nâng cao nguồn thu nhập cho người chăn nuôi thông qua việc cải thiện năng suất chăn nuôi và giảm thiểu ô nhi m môi trường. - Nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn thức ăn sẵn có để xây dựng kh u phần ăn của lợn thịt. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 3 Ơ TỔ 11 s ho h 1 QUA TÀ ỆU ủ đề tài c đi m sinh trưởng và khả năng cho thịt của lợn 1.1.1.1. Đặc điểm sinh trưởng và phát dục Sinh trưởng là quá trình tích luỹ chất hữu cơ trong quá trình đồng hoá và dị hoá, là sự tăng lên về chiều cao, chiều dài, bề ngang, khối lượng của từng bộ phận và toàn cơ thể. Phát dục là quá trình thay đổi về chất lượng, tăng thêm, hoàn chỉnh thêm các tính chất chức năng của cơ quan bộ phận cơ thể. ặc điểm phát dục của lợn nuôi thịt được chia làm 3 giai đoạn: * Giai đoạn 1: Từ lúc bắt đầu đưa vào nuôi thịt đến 30 kg Giai đoạn này lợn con chuyển từ thức ăn tập ăn sang thức ăn thông thường. Lợn con sinh trưởng nhanh, đặc biệt là hệ cơ và xương, cơ quan tiêu hoá đã hoàn chỉnh, khả năng tiêu hoá thức ăn tốt nhưng trong tuần đầu còn bị ảnh hưởng của việc thay đổi thức ăn nên khả năng tiêu hoá hấp thu thức ăn có thể còn kém. Giai đoạn này thức ăn đòi hỏi về chất lượng. Hàm lượng protein trong kh u phần là 16,8% - 17,5%. ối với lợn ngoại hướng nạc có thể tăng mức protein trong kh u phần để đáp ứng yêu cầu sản xuất thịt nạc. Ngoài ra cần phải cân đối thành phần các chất khoáng như Fe, Cu và vitamin các loại. * Giai đoạn 2 (giai đoạn lợn choai): từ 31 - 60 kg Giai đoạn này cơ thể phát triển mạnh, cuối giai đoạn này thì bắt đầu tích luỹ mỡ nhất là đối với lợn lai (ngoại x nội). Cơ quan tiêu hoá đã phát triển hoàn chỉnh, có khả năng sử dụng nhiều loại thức ăn khác nhau. Tuy nhiên để lợn không béo sớm cần tránh sử dụng các loại thức ăn giàu năng lượng. Lượng thức ăn từ 1,2 - 2,1kg thức ăn hỗn hợp/con/ngày. Protein thô trong kh u phần chiếm 13-15%, canxi cần 0,6-0,7%, photpho cần 0,4-0,5% vật chất khô. * Giai đoạn 3 (giai đoạn vỗ béo) từ 61-100kg Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 4 Tốc độ phát triển xương và cơ kém trong khi đó khả năng tích luỹ mỡ tăng dần nhất là tháng cuối cùng. Tính thèm ăn giảm dần nên cần tác động cho lợn ăn nhiều hơn. Tiêu tốn thức ăn/kg tăng trọng lớn do lợn tích mỡ mạnh và nhất là giai đoạn cuối cùng. Lượng thức ăn cần từ 2,1 - 3,5kg thức ăn/con/ngày, nhu cầu protein thấp từ 13-14,5%, canxi chiếm 0,5-0,6%, photpho 0,4-0,5%. 1.1.1.2. Các chỉ tiêu đánh giá sinh trưởng và những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát dục - Các chỉ tiêu đánh giá sinh trưởng Mục đích của chăn nuôi lợn thịt cuối cùng là có sản ph m thịt nên người ta thường chú đế một số chỉ tiêu về giá trị kinh tế của lợn thịt như sau: + Khối lượng lúc bắt đầu nuôi thịt (kg): Là chỉ tiêu quan trọng có ảnh hưởng lớn tới khả năng tăng trọng cũng như tiêu tốn thức ăn trong quá trình nuôi thịt. + Thời gian nuôi thịt (ngày): Cho biết năng suất nuôi thịt, thời gian quay vòng của một lứa. + Khối lượng kết thúc nuôi thịt (kg/con): Là khối lượng khi xuất bán để giết thịt. Chỉ tiêu cho thấy trình độ chăn nuôi của cơ sở, hiệu quả kinh tế của chăn nuôi lợn. + Tăng trọng trung bình trong nuôi thịt (g/ngày): Phản ánh rõ nhất về trình độ chăn nuôi, chế độ chăm sóc, quản lý. + Tiêu tốn thức ăn/kg tăng trọng (kg thức ăn/kg tăng trọng): Cho thấy hiệu quả kinh tế giữa đầu tư và lợi nhuận trong chăn nuôi. - Những yếu tố ảnh hưởng + Khối lượng bắt đầu nuôi thịt: Khối lượng bắt đầu nuôi thịt có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng tăng trọng sau này. Nếu đàn lợn nào có khối lượng khi bắt đầu đưa vào nuôi thịt cao thì trong quá trình nuôi lợn sẽ tăng trọng nhanh hơn những đàn có khối lượng nhỏ hơn. Khối lượng khi đưa vào nuôi thịt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tuổi đưa vào nuôi thịt, trình độ chăm sóc lợn con theo mẹ và lợn con cai sữa, kỹ thuật chế biến thức ăn cho lợn con tập ăn cũng như thức ăn cho lợn con cai sữa... + Kỹ thuật chăm sóc nuôi dưỡng lợn thịt: ối với chăn nuôi lợn thịt, khâu chăm sóc quản l không đòi hỏi cao như đối với lợn nái và lợn con. Tuy nhiên để đàn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 5 lợn nuôi tăng trọng cao trong một thời gian ngắn thì nhất định phải chú đến một số điểm sau: Cung cấp đầy đủ thức ăn cả về số lượng và chất lượng theo nhu cầu của đàn lợn nuôi. Cung cấp nước sạch cho lợn theo nhu cầu. Do lợn nuôi theo hướng công nghiệp nên đòi hỏi lượng nước là rất lớn. Nếu chất lượng nguồn nước cung cấp không đảm bảo sẽ mang theo các tác nhân gây bệnh, hoặc làm giảm khả năng sinh trưởng của lợn nuôi. Trong quá trình nuôi dưỡng phải đảm bảo vệ sinh chuồng trại thường xuyên. Tạo cho vật nuôi một không gian sống thoáng mát. Có lịch sát trùng chuồng trại định kỳ nhằm hạn chế sự tồn tại của mầm bệnh trong khu vực chăn nuôi. Theo dõi sát sự sinh trưởng, phát triển của đàn lợn nuôi. Nếu phát hiện cá thể nào bị bệnh cần kịp thời cách ly, ch n đoán và điều trị bệnh kịp thời. + Khối lượng kết thúc nuôi thịt: Khối lượng kết thúc nuôi thịt phụ thuộc vào đặc điểm của giống, khả năng tăng trọng của lợn nuôi. Tuỳ theo đặc điểm của từng giống lợn mà định ra khối lượng kết thúc nuôi khác nhau. Lợn ngoại và lợn có máu ngoại có khối lượng kết thúc nuôi cao hơn so với lợn nội. 1.1.2. Chất xơ trong chăn nuôi lợn Nguyên liệu thức ăn phổ biến trong chăn nuôi lợn, đặc biệt tại các nông hộ, chủ yếu là thức ăn xanh và phụ ph m ngành nông nghiệp, chẳng hạn như dây khoai lang, rau muống, cám gạo, bã đậu phụ, khô dầu dừa, bã sắn và bã bia. Các nguyên liệu này rất có sẵn và rẻ tiền. Tuy nhiên, hàm lượng chất xơ cao có thể làm giảm lượng thức ăn ăn vào, giảm năng suất và hiệu quả sử dụng thức ăn. Ngoài mức xơ cao, các yếu tố như khả năng hòa tan và mức độ lignin hóa (Bach, 1997) [16] của chất xơ cũng ảnh hưởng đến việc sử dụng của nó. Làm thế nào để nâng cao được kh u phần thức ăn xơ theo quan điểm cả về tiêu hoá thức ăn và năng suất sinh trưởng của lợn là một vấn đề quan trọng đối với các nhà nghiên cứu ở Việt Nam. Kh u phần thức ăn xơ nhìn chung có hàm lượng năng lượng rất thấp. Bởi vậy, việc tăng các nguyên liệu thức ăn xơ trong kh u phần sẽ dẫn đến làm giảm hàm lượng năng lượng nếu không bổ sung thức ăn giàu năng lượng vào kh u phần. Nếu kh u Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 6 phần ăn có hàm lượng xơ cao thì thể tích dịch tiêu hoá sẽ tăng lên trong đường tiêu hoá và giảm thời gian thoát qua của dịch tiêu hoá, chính vì vậy dẫn tới tỷ lệ tiêu hoá của các thành phần dinh dưỡng trong kh u phần giảm. Một số báo cáo trước đây của Noblet và Goff (2001) [45], Ndindana và cs, (2002) [44] đã chỉ ra rằng kh u phần thức ăn xơ đã làm giảm đáng kể tỷ lệ tiêu hoá của các chất dinh dưỡng, đặc biệt là năng lượng và protein. Tuy nhiên chúng ta cũng không thể phủ nhận những mặt có lợi của kh u phần thức ăn xơ, bởi một thực tế rằng kh u phần thức ăn xơ làm tăng thức ăn ăn vào và kích thích sự nhu động trong đường tiêu hoá. Hơn nữa, nguồn năng lượng cung cấp cho cơ thể từ các a xít béo bay hơi (VFA) được sản sinh trong quá trình lên men vi sinh vật của thức ăn xơ trong ruột già và ruột tịt là rất đáng kể. Theo Vervaeke và cs, (1989)[61], khoảng 1,3 và 15,6% năng lượng thuần cho duy trì và năng lượng thuần cho sản xuất được cung cấp từ năng lượng sinh ra trong quá trình lên men ở ruột già và ruột tịt. Mặc dù năng suất sinh trưởng bị ảnh hưởng bất lợi bởi kh u phần thức ăn xơ ở bất cứ mức xơ nào, nhưng tốc độ tăng trưởng phần nào được cải thiện nhờ sự tăng tính ngon miệng và thức ăn ăn vào. Tuy nhiên, sự tăng này phụ thuộc vào nguồn xơ được sử dụng và loại lợn như độ tuổi, thể trọng và giống lợn. Ở lợn xuất chuồng và lợn địa phương (VD: lợn Mukota ở Zimbabwa), tăng một lượng nhỏ thức ăn xơ trong kh u phần đã dẫn đến tăng đáng kể tốc độ tăng trưởng của lợn (Ndinada và cs, 2002 [44]). 12 2 hất thải hăn nuôi và ô nhi m môi tr ng o hoạt động hăn nuôi Chất thải chăn nuôi Mặc dù chất thải của ngành công nghiệp chăn nuôi lợn tồn tại ở rất nhiều dạng nhưng tựu chung lại chỉ có ba loại chính là chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí (Vincent và Côi, 2006) [14]. Sự đa dạng này do nhiều yếu tố tạo nên như nồng độ chất dinh dưỡng trong chất thải luôn biến đổi, cách thức dọn chuồng, vệ sinh chuồng, hay quản lý phân chuồng hay nói rộng hơn đó là cách con người tác động vào nó nhằm phát huy mặt lợi ích và hạn chế mặt có hại của chất thải chăn nuôi nói chung. Chất thải cơ bản nhất bao gồm hỗn hợp phân rắn và nước tiểu chưa qua xử lý. Tính theo khối lượng, chất thải chăn nuôi thường bao gồm 54% phân rắn và 46% Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 7 nước tiểu, lượng phân thải ra dao động tuỳ theo từng đối tượng lợn nuôi (lợn thịt, lợn nái, lợn con), giai đoạn sinh trưởng (đối với lợn thịt) và mùa vụ (Vincent và Côi, 2006) [14]. Theo cách ước tính kinh điển, lượng phân rắn thải ra hàng ngày của lợn là vào khoảng 0,05 kg/kg khối lượng hơi. Tuy nhiên tỷ lệ này chưa tính đến các yếu tố giống, thức ăn, và lượng urine mất đi từ nước tiểu. Theo mô hình ước tính khối lượng chất thải lợn NuFluxAWi mới được xây dựng gần đây tại Thái Lan thì trung bình mỗi con lợn thải ra 2 - 6,5 kg/ngày (dạng sền sệt) (Menzi v à Gerber, 2005) [37]. Kết quả nghiên cứu của Lê Văn C n cũng cho thấy trung bình lợn thải ra 1,5 - 3 kg phân/ngày với độ m 66% (Lê Văn C n, 1975) [7]. Chất thải chăn nuôi chia ra thành 3 nhóm: + Chất thải rắn: Phân, chất độn, lông, chất hữu cơ tại các lò mổ... + Chất thải lỏng: nước tiểu, nước rửa chuồng, tắm rửa gia súc, vệ sinh lò mổ, các dụng cụ… + Chất thải khí: CO2, NH3, CH4… Tùy theo đặc điểm chuồng nuôi và hình thức thu gom chất thải, chất thải chăn nuôi lợn bao gồm: chất thải rắn, nước tiểu, nước thải chăn nuôi (hỗn hợp phân, nước tiểu, nước rửa chuồng...). 1.2.1.1. Chất thải rắn Là những thành phần từ thức ăn, nước uống mà cơ thể gia súc không hấp thụ được và thải ra ngoài cơ thể, trong đó, chủ yếu là phân. Phân gồm những thành phần: - Những dưỡng chất không tiêu hóa được của quá trình tiêu hóa vi sinh. - Các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trypsin, pepsin …), các mô tróc ra từ các niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài. - Các loại vi sinh vật trong thức ăn, ruột bị thải ra ngoài theo phân. Chất thải rắn chủ yếu là phân, rác, thức ăn thừa của vật nuôi.... Chất thải rắn chăn nuôi lợn có độ m từ 56-83%, tỷ lệ N, P, K cao, chứa nhiều hợp chất hữu cơ, vô cơ và một lượng lớn các vi sinh vật, trứng các ký sinh trùng có thể gây bệnh cho người và vật nuôi. Thành phần chính của chất thải (dạng rắn) trong chăn nuôi lợn chủ yếu là N (NH4), P2O5 và K2O. Trong một nghiên cứu gần đây c ủ a V i n c e n t v à Côi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 8 (2006) [14] cho thấy thành phần chất gây ô nhi m trong phân tươi lấy mẫu trong mùa hè và mùa đông là khác nhau, nhất là đối với thành phần P2O5. Trong khi mẫu lấy vào mùa hè có hàm lượng N và P2O5 lần lượt là 1,60% và 3,51% tổng lượng phân tươi thì kết quả phân tích mẫu lấy vào mùa đông lại cho thấy hàm lượng các chất này lần lượt là 1,57% và 1,99%. Hàm lượng nitơ ammoniac (N-NH4) trong 1 kg phân tươi lấy mẫu vào mùa hè chứa 472mg còn trong 1 kg phân khô là 1000mg; các giá trị này trong phân lấy mẫu vào mùa đông lần lượt là 1552mg và 3583mg (V i n c e n t v à Côi, 2006) [14]. Lượng phân thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi và kh u phần ăn. Lượng phân lợn thải ra mỗi ngày có thể ước tính bằng 6-8% khối lượng của vật nuôi. Lượng phân thải trung bình của lợn trong 24 giờ được thể hiện dưới bảng sau: ảng 1 1 Khối l ợng phân và n Gia Súc Lợn (<10kg) tiểu ủ gi sú thải r trong 1 ngày đêm ợng phân (kg/ngày) c tiểu (kg/ngày) 0,5- 1 0,3- 0,7 Lợn (15- 45kg) 1- 3 0,7- 2 Lợn (45-100kg) 3- 5 2- 4 Thành phần các chất trong phân lợn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Thành phần dưỡng chất của thức ăn và nước uống; - ộ tuổi của lợn (mỗi độ tuổi sẽ có khả năng tiêu hóa khác nhau); - Tình trạng sức khỏe vật nuôi và nhu cầu cá thể: nếu nhu cầu cá thể cao thì sử dụng dưỡng chất nhiều thì lượng phân thải sẽ ít và ngược lại. 1.2.1.2. Chất thải lỏng Chất thải lỏng trong chăn nuôi bao gồm nước tiểu của vật nuôi, nước tắm, nước rửa chuồng, vệ sinh dụng cụ,... ước tính khoảng vài chục nghìn tỷ m3/năm. (V i n c e n t v à Côi, 2006) [14]. Nước phân chuồng là hỗn hợp phân, nước tiểu và nước rửa chuồng. Vì vậy nước phân chuồng rất giàu chất dinh dưỡng và có giá trị lớn về mặt phân bón. Trong 1m3 nước phân có khoảng: 5-6kg N nguyên chất; 0,1kg P2O5; 12kg K2O. Nước phân chuồng nghèo lân, giàu đạm và rất giàu Kali. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN ạm trong nước phân chuồng tồn tại http://www.lrc.tnu.edu.vn 9 theo 3 dạng chủ yếu là: urê, axit uric và axit hippuric, khi để tiếp xúc với không khí một thời gian hay bón vào đất thì bị VSV phân giải axit uric và axit hippuric thành urê và sau đó chuyển thành amoni carbonat. Hàm lượng N trong mẫu nước rửa chuồng lấy vào mùa hè cũng thấp hơn so với mẫu lấy vào mùa đông (20,6mg/lít ở mẫu mùa hè so với 155mg/lít mẫu lấy vào mùa đông). Tuy nhiên hàm lượng P2O5 trong nước rửa chuồng lấy mẫu vào mùa hè (226,8mg/lít) lại cao hơn rất nhiều so với mẫu lấy vào mùa đông (61,0mg/lít). Hàm lượng K2O trong nước rửa chuồng lấy mẫu vào mùa hè là 3,0mg/l còn mẫu lấy mùa đông là 241,0mg/l. Như vậy, cả hàm lượng nitơ và hàm lượng kali trong chất thải lợn vào mùa đông đều cao hơn vào mùa hè (V i n c e n t v à Côi, 2006) [14]. ây là đặc điểm cần lưu khi sử dụng chất thải từ chăn nuôi lợn làm phân bón cho cây trồng để việc bón phân có hiệu quả và tính hợp lý cao nhất. Nước thải chăn nuôi là một loại nước thải rất đặc trưng và có khả năng gây ô nhi m môi trường cao, do có chứa hàm lượng các chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P và VSV gây bệnh tương đối lớn. 1.2.1.3. Chất thải khí Chăn nuôi phát thải nhiều loại khí thải (NH3, H2S, CH4, CO2,...). Các chất khí này thải ra do hoạt động hô hấp, tiêu hóa của vật nuôi, do sự lên men của VSV trong chất thải, chế biến thức ăn... ước khoảng vài trăm triệu tấn/ năm (V i n c e n t v à Côi, 2006) [14]. 2 2 Ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi lợn Theo số liệu của Tổng cục thống kê tại thời điểm 2013, tổng đàn lợn cả nước đạt 26,26 triệu con. Ngành chăn nuôi lợn phát triển với tốc độ rất nhanh nhưng chủ yếu là tự phát và chưa đáp ứng được các tiêu chu n kỹ thuật về chuồng trại và kỹ thuật chăn nuôi. Do đó, năng suất chăn nuôi thấp và gây ô nhi m môi trường một cách trầm trọng. Mỗi năm, đàn gia súc gia cầm thải ra khoảng 75-85 triệu tấn chất thải, với phương thức sử dụng phân chuồng không qua xử lý ổn định và nước thải không qua xử lý xả trực tiếp ra môi trường gây ô nhi m nghiêm trọng. Chất thải chăn nuôi tác động đến môi trường và sức khỏe con người trên nhiều khía cạnh: gây ô nhi m nguồn nước mặt, nước ngầm, môi trường khí, môi trường đất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 và các sản ph m nông nghiệp. ây chính là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh về hô hấp, tiêu hoá, do trong chất thải chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh, trứng giun sán các loại..., do vậy phải có các biện pháp thu gom và xử lý chất thải chăn nuôi một cách thỏa đáng nếu không sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhi m môi trường nghiêm trọng. ặc biệt là các virus biến thể từ các dịch bệnh như lở mồm long móng, dịch bệnh tai xanh ở lợn có thể lây lan nhanh chóng và có thể cướp đi sinh mạng của rất nhiều người. Ô nhi m môi trường khu vực trại chăn nuôi do sự phân huỷ các chất hữu cơ có mặt trong phân và nước thải của lợn. Sau khi chất thải ra khỏi cơ thể của lợn thì các chất khí đã lập tức bay lên, khí thải chăn nuôi bao gồm hỗn hợp nhiều loại khí trong đó có trên 40 loại gây mùi, chủ yếu là H2S và NH3. Trong điều kiện kỵ khí cộng với sự có mặt của vi khu n trong phân và nước thải xảy ra quá trình khử các ion sunphát (SO42-) thành sunphua (S2-). Trong điều kiện bình thường thì H2S là một trong những nguyên nhân gây ra các vấn đề về màu và mùi. Nồng độ S2- tại hố thu nước thải chăn nuôi lợn có thể lên đến 330 mg/l cao hơn rất nhiều so với tiêu chu n cho phép. Càng thâm canh ngành chăn nuôi thì ô nhi m môi trường càng tăng, nếu không có các biện pháp xử lý chất thải đi kèm. Trong quá trình chăn nuôi lượng khí CO2 thải ra chiếm 9% và lượng khí CH4 (một loại khí có khả năng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 23 lần CO2) chiếm 37%. Lượng khí CH4 chủ yếu được tạo ra ở động vật nhai lại, những vi khu n phân hủy cellulose trong cỏ để tạo ra năng lượng trong môi trường yếm khí, tiến trình đó gây ra sự thoát khí CH4 qua ợ hơi. Quá trình chăn nuôi còn tạo ra 65% lượng khí NOx (có khả năng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 296 lần CO2) và tạo ra 2/3 tổng lượng phát thải khí NH3, nguyên nhân chính gây mưa axit phá hủy các hệ sinh thái. Mức phát tán ngày càng cao của các chất khí sẽ ảnh hưởng tới khí hậu toàn cầu cũng như chất lượng đất từng vùng. Vì thế, ngay từ đầu nên có các biện pháp bảo đảm phù hợp để hạn chế tới mức thấp nhất ảnh hưởng xấu của chăn nuôi thâm canh đối với khí hậu và đất đai. Nguồn chất thải rắn và lỏng do vật nuôi thải ra bị tích tụ lại dẫn đến các chất đạm (nitơ) chuyển thành một lượng khá lớn khí NH3. Trong điều kiện hiếu khí, NH3 được vi sinh vật chuyển thành NO3-. Khi thấm xuống đất, một phần NO3- được vi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn