Tài liệu Nghiên cứu sử dụng bã dong riềng làm thức ăn bổ sung nuôi bò thịt tạ i huyện nguyên bình, tỉnh cao bằng

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ DUY NGHIÊN CƢ́U SƢ̉ DỤNG BÃ DONG RIỀNG LÀM THƢ́C ĂN BỔ SUNG NUÔI BÒ THỊT TẠI HUYỆN NGUYÊN BÌNH, TỈNH CAO BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên - Năm 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ DUY NGHIÊN CƢ́U SƢ̉ DỤNG BÃ DONG RIỀNG LÀM THƢ́C ĂN BỔ SUNG NUÔI BÒ THỊT TẠI HUYỆN NGUYÊN BÌNH, TỈNH CAO BẰNG Chuyên ngành : Mã số: CHĂN NUÔI 60 6240 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 1. TS. Trần Trang Nhung 2. PGS.TS. Hoàng Toàn Thắng Thái Nguyên - Năm 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, những số liệu đã được sử dụng trong bản luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa hề sử dụng cho bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả Lê Duy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận văn khoa học này, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn và sự kính trọng sâu sắc tới: Tập thể thầy cô giáo hướng dẫn: TS Trần Trang Nhung, PGS. TS Hoàng Toàn Thắng đã đầu tư nhiều công sức và thời gian hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn. Đảng uỷ, Ban giám hiệu, Khoa sau Đại học, các thầy cô giáo khoa Chăn nuôi - Thú y Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên. UBND huyện Nguyên Bình, Phòng Nông nghiệp và PTNT huyện, T r ạ m K N K L h u y ệ n , UBND và các hộ nông dân xã Thành Công huyện Nguyên Bình đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ trong thời gian học tập và quá trình thực hiện đề tài. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể gia đình và bè bạn gần xa đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ về mọi mặt, khuyến khích, động viên tôi hoàn thành luận văn khoa học này. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2010 Tác giả Lê Duy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan .................................................................................................. i Lời cảm ơn ..................................................................................................... ii Mục lục ......................................................................................................... iii Danh mục các từ viết tắt ................................................................................ vi Danh mục các bảng ...................................................................................... vii Danh mục hình ............................................................................................ viii MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1 1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .............................................................. 1 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI......................................................................... 2 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................... 3 1.1. Cơ sở khoa học ....................................................................................... 3 1.1.1. Đặc điểm tiêu hóa ở gia súc nhai lại .................................................... 3 1.1.1.1. Hệ vi sinh vật dạ cỏ .......................................................................... 5 1.1.1.2. Mối quan hệ của các vi sinh vật dạ cỏ ............................................... 8 1.1.1.3. Tiêu hóa thức ăn ở bò ...................................................................... 11 1.1.2. Cơ sở khoa học của sự sinh trƣởng ..................................................... 15 1.1.2.1. Khái niệm về quá trình sinh trƣởng và phát dục ............................... 15 1.1.2.2. Những qui luật chung của sinh trƣởng và phát dục .......................... 15 1.1.3. Tiềm năng và các phƣơng pháp chế biến phụ phẩm công nông nghiệp làm thức ăn cho bò ....................................................................................... 21 1.1.3.1. Tiềm năng nguồn phụ phẩm côn nông nghiệp làm thức ăn cho bò ... 21 1.1.3.2. Các phƣơng pháp xử lý thức ăn thô cho gia súc nhai lại .................. 23 1.1.4. Cơ sở khoa học của việc sử dụng urease cho gia súc nhai lại .............. 28 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 1.1.4.1. Ảnh hƣởng của xử lý urease tới thành phần hóa học của thức ăn thô .... 29 1.1.4.2. Những nguyên tắc sử dụng urê ........................................................ 30 1.1.4.3. Hƣớng nghiên cứu sử dụng urê trong thức ăn của gia súc nhai lại ... 31 1.2. Tình hình nghiên cứu chế biến, sử dụng phụ phẩm công nông nghiệp làm thức ăn cho bò .............................................................................................. 33 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở trong nƣớc ..................................................... 33 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở nƣớc ngoài .................................................... 37 Chƣơng 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 41 2.1. Đối tƣợng, địa điểm, thời gian nghiên cứu ............................................. 41 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................... 41 2.1.2. Địa điểm nghiên cứu........................................................................... 41 2.1.3. Thời gian nghiên cứu .......................................................................... 41 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................. 41 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................................................... 41 2.3.1. Phƣơng pháp điều tra đánh giá nguồn lƣ̣c tận thu bã dong riềng tại đị a phƣơng ......................................................................................................... 41 2.3.2. Phƣơng pháp chế biến bã dong riềng .................................................. 42 2.3.2.1. Thử nghiệm chế biến bã dong riềng có bổ muối ăn và sung urê ....... 42 2.3.2.2. Phƣơng pháp chế biến bã dong riềng trong sản xuất qui mô hộ gia đình .............................................................................................................. 42 2.3.3. Phƣơng pháp phân tích thành phần hóa học của các công thức chế biến bã dong riềng................................................................................................ 43 2.3.4. Phƣơng pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa thực invitro của mẫu và vật chất khô của bã dong riềng trƣớc và sau khi chế biến .......................................... 44 2.3.5. Phƣơng pháp thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của việc bổ sung bã dong riềng sau chế biến tới tăng trọng của bò sinh trƣởng và bò vỗ béo ................ 48 2.3.5.1. Phƣơng pháp xác định trên bò sinh trƣởng ....................................... 48 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 2.3.5.2. Phƣơng pháp xác định trên bò vỗ béo .............................................. 49 2.3.6. Các chỉ tiêu theo dõi và cách xác định ................................................ 49 2.4. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ...................................................... 51 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 52 3.1. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA TIỀM NĂNG NGUỒN BÃ DONG RIỀNG ĐỊ Ở A PHƢƠNG...................................................................................................................... 52 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM ............... 55 3.2.1. Thành phần hóa học của các công thức chế biến bã dong riềng .......... 55 3.2.2. Diễn biến pH của các công thức chế biến bã dong riềng theo thời gian ...... 56 3.2.3. Các chỉ số cảm quan của các công thức chế biến bã dong riềng .......... 59 3.2.4. Kết quả xác định tỷ lệ tiêu hóa bã dong riềng trƣớc và sau chế biến trong thí nghiệm invitro ................................................................................................. 60 3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG SẢN XUẤT ................................. 63 3.3.1. Chất lƣợng thức ăn bổ sung trong thời gian thí nghiệm ...................... 63 3.3.2. Khả năng thu nhận thức ăn bổ sung là bã dong riềng của bò thí nghiệm .... 64 3.3.3. Sinh trƣởng tích lũy của bò thí nghiệm ............................................... 67 3.3.4. Sinh trƣởng tuyệt đối và tƣơng đối của bò thí nghiệm ........................ 70 3.3.5. Kích thƣớc một số chiều chiều đo chính của bò thí nghiệm ................ 73 3.3.6. Một số chỉ số cấu tạo thể hình của bò thí nghiệm ............................... 76 3.3.7. Hiệu quả thức ăn và hiệu quả kinh tế của bò thí nghiệm ..................... 78 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................ 81 1. KẾT LUẬN .............................................................................................. 81 2. TỒN TẠI VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 83 Tài liệu tiếng việt ......................................................................................... 83 Tài liệu nƣớc ngoài....................................................................................... 87 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT %IVTD : Invitro true nigention (Tỷ lệ tiêu hóa thực invitro) ADF : Acid Detergent Fibre (Xơ toan tính) Ash : Khoáng tổng số CF : Crude fibre (Xơ thô) Cs : Cộng sự CK : Cao khum CP : Crude protein (Protein thô) CSCT : Chỉ số cao thân CSDT : Chỉ số dài thân CSKL : Chỉ số khối lƣợng CSTM : Chỉ số tròn mình CV : Cao vây DM : Dry matter (Vật chất khô) ĐC : Đối chứng DTC : Dài thân chéo NDF : Neutral Detergent Fibre (Xơ trung tính) TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TN : Thí nghiệm VN : Vòng ngực VO : Vòng ống VSV : Vi sinh vật UBND : Uỷ ban nhân dân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng của một số phụ phẩm ......23 Bảng 2.1: Sơ đồ các công thức chế biến bã dong riềng ................................. 42 Bảng 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi bò sinh trƣởng ................................. 48 Bảng 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi bò già .............................................. 49 Bảng 3.1: Tình hình sản xuất dong riềng qua những năm gần đây ................ 52 Bảng 3.2: Thành phần hóa học của của bã dong riềng trƣớc và sau chế biến ............55 Bảng 3.3: Diễn biến pH của các công thức theo thời gian thí nghiệm ........... 57 Bảng 3.4: Các chỉ số cảm quan của các công th ức sau 30 ngày thí nghiệm..........59 Bảng 3.5: Tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô trong thí nghiệm invitro ..................... 61 Bảng 3.6: Chất lƣợng của bã dong riềng lên qua thời gi an sƣ̉ dụng .............. 63 Bảng 3.7: Khả năng thu nh ận thức ăn bổ sung là bã dong riềng của bò thí nghiệm ......................................................................................................... 64 Bảng 3.8: Sinh trƣởng tích lũy của bê tơ lỡ trong TN1 ................................. 67 Bảng 3.9: Sinh trƣởng tích lũy của bò già trong TN2 ................................... 69 Bảng 3.10: Sinh trƣởng tuyệt đối , tƣơng đối của bê tơ lỡ ............................. 70 Bảng 3.11: Sinh trƣởng tuyệt đối , tƣơng đối của bò già thí nghiệm .............. 72 Bảng 3.12: Kích thƣớc một số chiều đo chính của bò thí nghiệm ................. 74 Bảng 3.13: Một số chỉ số cấu tạo thể hình của bò thí nghiệm. ...................... 76 Bảng 3.14: Tiêu tốn TABS, VCK, Pr/kg tăng trọng của bò thí nghi ệm......... 78 Bảng 3.15: Hiệu quả kinh tế hạch toán sơ bộ trong thí nghiệm ..................... 79 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1: Biểu đồ tình hình sản xuất cây dong riềng tại huyện Nguyên Bình qua 4 năm ..................................................................................... 53 Hình 3.2: Biểu đồ sản lƣợng và lƣợng bã dong riềng tận thu tại huyện Nguyên Bình qua 4 năm ............................................................... 54 Hình 3.3: Đồ thị diễn biến pH của các công thức ủ theo thời gian ................ 57 Hình 3.4: Biểu đồ tỷ lệ tiêu hóa VCK của các công thức .............................. 61 Hình 3.5: Biểu đồ khả năng thu nhận thức ăn bổ sung là bã dong riềng dạng tƣơi của bò thí nghiệm .................................................................. 65 Hình 3.6: Biểu đồ khả năng thu nhận vật chất khô từ thức ăn bổ sung là bã dong riềng của bò thí nghiệm ........................................................ 66 Hình 3.7: Đồ thị sinh trƣởng tích lũy của bò thí nghiệm ............................... 68 Hình 3.8: Biểu đồ sinh trƣởng tuyệt đối của bò thí nghiệm........................... 71 Hình 3.9: Biểu đồ sinh trƣởng tƣơng đối của bò thí nghiệm ......................... 71 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Chăn nuôi là một ngành chính trong sản xuất nông nghiệp. Sản phẩm chăn nuôi không chỉ phục vụ trực tiếp nhu cầu hàng ngày của con ngƣời về thịt, trứng, sữa... mà còn có thể xuất khẩu, đem lại nguồn thu lớn. Với ngành chăn nuôi thì chăn nuôi trâu bò giữ một vị trí quan trọng, ngoài cung cấp sức cày kéo và phân bón còn cung cấp thực phẩm quí cho xã hội (thịt, sữa). Khi đời sống của ngƣời dân càng cao thì nhu cầu về thịt, sữa ngày càng tăng thúc đẩy chăn nuôi trâu bò ngày càng phát triển. Để phát triển đàn bò, bên cạnh giải pháp giống thì vấn đề đáp ứng đầy đủ lƣợng thức ăn thô quanh năm và cân đối dinh dƣỡng là vấn đề quyết định. Với huyện Nguyên Bình, là một huyện miền núi thuộc tỉnh Cao Bằng, diện tích đất tự nhiên chủ yếu là đồi núi thì chăn nuôi đại gia súc (trâu, bò, dê) là một trong những thế mạnh của huyện. Trong những năm gần đây chƣơng trình phát triển nhằm tăng số lƣợng và chất lƣợng đàn bò đƣợc triển khai rộng khắp, nhƣng nguồn thức ăn thô xanh chính cung cấp cho đàn bò chủ yếu dựa vào đồng cỏ tự nhiên. Bên cạnh đó, huyện cũng chủ trƣơng thực hiện giao đất giao rừng cho hộ nông dân làm cho diện tích đồng cỏ tự nhiên ngày càng thu hẹp lại và chất lƣợng đồng cỏ càng ngày càng giảm do không đƣợc cải tạo và chăn thả nặng , đặc biệt thiếu cỏ vào vụ Đông Xuân . Để chƣơng trình phát triển đàn bò đi vào thực chất cần phải nâng cao diện tích trồng cỏ , chế biến cỏ và tận thu sản phẩm phụ nô ng nghiệp làm thức ăn thông qua các giải pháp chế biến, bảo quản, dự trữ thức ăn cho vụ đông thực sự là vấn đề cấp bách. Xã Thành Công thuộc huyện Nguyên Bình , tỉnh Cao Bằng là một xã có truyền thống chế biến sản phẩm tinh bột dong riềng. Hàng năm lƣợng sản phẩm phụ của nghề chế biến tinh bột dong là bã dong riềng rất lớn (4.115 tấn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 bã năm 2009). Trong số đó chỉ có một lƣợng nhỏ bã dong riềng đƣợc ngƣời dân sử dụng chăn nuôi lợn, phần lớn lƣợng bã còn lại bị thải bỏ do thối mốc làm ô nhiễm môi trƣờng sống trong khi vào vụ chế biến tinh bột dong riềng cũng là lúc chăn nuôi trâu bò gặp nhiều khó khăn về nguồn thức ăn thô xanh. Việc tìm kiếm các giải pháp sử dụng bã dong riềng làm thức ăn nuôi trâu bò trở thành vấn đề có tính thực tế rất cao trong hoàn cảnh địa phƣơng huyện Nguyên Bình vì không chỉ góp phần giải quyết tình trạng căng thẳng về thiếu thức ăn cho bò vụ Đông Xuân mà còn góp phần bảo vệ môi trƣờng, tạo điều kiện hỗ trợ thúc đẩy kinh tế xã hội địa phƣơng phát triển đồng bộ. Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn trên , chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử dụng bã dong riềng làm thức ăn bổ sung nuôi bò thịt tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng”. 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Đánh giá chất lƣợng bã dong riềng trƣớc và sau khi chế biến . - Thử nghiệm giải pháp chế biến , bảo quản bã dong riềng có bổ sung urê để sử dụng làm thức ăn cho bò thị t . - Xác định đƣợc hiệu quả và khả năng sử dụng bã dong sau khi chế biến làm thức ăn bổ sung cho bò đang sinh trƣởng và bò già thải loại . Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC Bò Cao Bằng, bò Thanh Hóa, bò Lạng Sơn, bò Nghệ An, bò Mèo (Hà Giang), bò Phú Yên... hầu hết đều có lông, da màu vàng và đƣợc gọi chung là bò Vàng Việt Nam. Bò Vàng Việt Nam có thể xuất phát từ Châu Á, có u (Bos indicus). Bò đƣợc nuôi để lấy thịt, cày kéo và lấy phân. Khối lƣợng trƣởng thành: con đực nặng 250 - 280kg, con cái 160 - 180kg và có khoảng 20% có khối lƣợng lớn hơn 200kg. Khả năng sinh sản tƣơng đối tốt: tuổi đẻ lứa đầu khá sớm (30 - 32 tháng), nhịp đẻ khá mau (13 - 15 tháng/lứa). Sản lƣợng sữa thấp (300 - 400kg/chu kỳ), tỷ lệ mỡ sữa cao (5,5%). Tốc độ sinh trƣởng chậm, tỷ lệ thịt xẻ thấp (45%) (Dƣơng Mạnh Hùng, 2007) [13]. Bò là đối tƣợng vật nuôi quan trọng bậc nhất trong nhóm gia súc nhai lại do chúng có những đặc điểm sinh lý khác biệt. 1.1.1. Đặc điểm tiêu hóa ở gia súc nhai lại Đƣờng tiêu hoá của bò cũng tƣơng tự nhƣ các gia súc nhai lại khác, là một ống thông từ miệng đến hậu môn. Chức năng cơ bản của từng bộ phận trong đƣờng tiêu hoá ở bò cũng tƣơng tự nhƣ ở gia súc dạ đơn, nhƣng đồng thời có những nét đặc thù riêng của gia súc nhai lại. Hệ thống tiêu hóa của gia súc nhai lại đƣợc đặc trƣng bởi hệ dạ dày kép gồm 4 túi: Ba túi trƣớc (dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách) gọi là dạ dày trƣớc, không có tuyến tiêu hóa riêng. Túi thứ tƣ là dạ múi khế, tƣơng tự nhƣ dạ dày của của động vật dày đơn, có hệ thống tuyến tiêu hóa phát triển. Tính đặc thù của đƣờng tiêu hoá ở gia súc nhai lại là kết quả của quá trình tiến hoá theo hƣớng tiêu hoá cỏ và thức ăn thô nhờ sự cộng sinh của vi sinh vật tại dạ cỏ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 Dạ cỏ là túi lớn nhất, chiếm hầu hết nửa trái của xoang bụng, chiếm 85 - 90% dung tích dạ dày, 75% dung tích đƣờng tiêu hóa. Dạ cỏ có tác dụng tích trữ, nhào trộn và lên men phân giải thức ăn. Thức ăn sau khi nuốt xuống dạ cỏ, phần lớn đƣợc lên men bởi hệ VSV cộng sinh ở đây. Ngoài chức năng lên men, dạ cỏ còn có vai trò hấp thu. Các ABBH sinh ra từ quá trình lên men VSV đƣợc hấp thu qua vách dạ cỏ vào máu và trở thành nguồn năng lƣợng cho vật chủ (Nguyễn Xuân Trạch và cs, 2005) [37]. Dạ cỏ có môi trƣờng thuận lợi cho VSV lên men yếm khí, dinh dƣỡng đƣợc bổ sung đều đặn từ thức ăn (Nguyễn Trọng Tiến và cs, 1996, 2001) [30] [31]. Hoàng Toàn Thắng và Cao Văn, 2006 [33] cho biết dạ cỏ hội đủ các điều kiện thuận lợi cho hoạt động lên men yếm khí của quần thể VSV sống cộng sinh đó là: Độ pH gần nhƣ trung tính và tƣơng đối ổn định nhờ tác dụng đệm của muối photphat và bicacbonat của nƣớc bọt. Nhiệt độ dạ cỏ khá ổn định, dao động trong khoảng 38 - 42oC, không phụ thuộc vào thức ăn. Đây là khung nhiệt độ tối thích hợp cho sự lên men VSV. Môi trƣờng dạ cỏ là môi trƣờng yếm khí, nồng độ O2 thấp hơn 1%, nồng độ CO2 cao lên tới 50 - 70% và phần còn lại là CH4. Độ ẩm trong dạ cỏ cao ở trạng thái bão hòa hơi nƣớc và khá ổn định nhờ vào vai trò điều hòa của nƣớc bọt và nƣớc uống, nƣớc trong thức ăn đi vào thƣờng xuyên. Nhu động dạ cỏ yếu nên thức ăn lƣu lại lâu, tạo điều kiện lên men VSV. Các sản phẩm của quá trình lên men thƣờng xuyên đƣợc trao đổi qua thành dạ cỏ, đã tạo ra sự chênh lệch nồng độ cơ chất luôn luôn thích hợp cho quá trình lên men VSV (Brancroft và cs, 1994) [41]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 1.1.1.1. Hệ vi sinh vật dạ cỏ Hệ VSV dạ cỏ rất phức tạp phụ thuộc nhiều vào khẩu phần ăn của gia súc. Khi khẩu phần ăn của gia súc giàu thức ăn tinh thì mật độ VSV cao và khẩu phần ăn giàu thức ăn xơ thì mật độ này giảm (Hobson, 1988) [48] (Preston và Leng, 1991) [26]. Hệ VSV dạ cỏ gồm 3 nhóm chính: vi khuẩn (Bacteria), động vật nguyên sinh (Protozoa) và nấm (Fungi). Số lƣợng VSV dạ cỏ rất lớn vào khoảng 10 9 - 1011 VSV/gam chất chứa, chúng sinh sản rất nhanh từ 4 - 6 thế hệ trong vòng 24 giờ. Vì thế sự tăng sinh khối VSV trong dạ cỏ rất nhanh tới 300 g protein VSV/ngày đêm ở bò vàng (Hoàng Toàn Thắng và Cao Văn, 2006) [33].  Vi Khuẩn (bacteria): Vi khuẩn xuất hiện trong dạ cỏ động vật nhai lại ở lứa tuổi còn non. Thông thƣờng vi khuẩn chiếm số lƣợng lớn trong VSV dạ cỏ và đóng vai trò chính trong quá trình tiêu hóa xơ. Trong dạ cỏ vi khuẩn ở thể tự do (trôi nổi trong dịch dạ cỏ) chiếm khoảng 30%, còn phần lớn (70%) bám vào các mẩu thức ăn hoặc trú ngụ ở các nếp gấp biểu mô bám vào protozoa (Preston và Leng, 1991) [26], Bùi Văn Chính và cs, 1995 [6]). Thức ăn liên tục chuyển khỏi dạ cỏ và phần lớn vi khuẩn bám vào thức ăn cũng nhƣ một phần VSV trôi nổi trong dịch dạ cỏ sẽ đƣợc tiêu hóa ở ruột. Do đó số lƣợng VSV ở dạng tự do còn lại trong dịch dạ cỏ rất quan trọng trong việc tiếp tục sinh sôi phát triển và lên men thức ăn. Tốc độ sinh sản của chúng rất nhanh, vì vậy mặc dù luôn có một lƣợng lớn Bacteria bám vào thức ăn bị tiêu hóa ở dạ múi khế và ruột, song số lƣợng của chúng trong dạ cỏ không bị giảm đi (Từ Quang Hiển, 2002) [11]. Có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến tỷ lệ và thành phần vi khuẩn, trong đó khẩu phần ăn là yếu tố quan trọng nhất (Preston và Leng (1991) [26]). Vi khuẩn phân giải cellulose: vi khuẩn nhóm này có khả năng sản sinh ra enzym cellulaza thủy phân cellulose tự nhiên. Vi khuẩn phân giải cellulose Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 có số lƣợng rất lớn trong dạ cỏ của những loài gia súc ăn khẩu phần giàu cellulose. Những loài vi khuẩn phân giải cellulose quan trọng nhất là Bacteroides succinogenes, Butyvibrio fibrisolvens, Ruminococcus flavefaciens, Ruminococcus albus, Cillobacterium cellulosovens (Dehority, 1993) [44], (Pell và Schofeild, 1993) [62]. Vi khuẩn phân giải hemicellulose: Những vi khuẩn có khả năng thủy phân cellulose cũng có khả năn sử dụng hemicellulose. Ngƣợc lại, không phải tất cả các loài sử dụng đƣợc hemicellulose đều có khả năng thủy phân cellulose. Các loài phân giải hemicellulose điển hình là Butyvibrio fibrisolvens, Lachnospira multiparus và Bacteroides ruminicola (White và cs, 1993) [71]. Vi khuẩn phân giải protein: Sự phân giải protein và acid amin để sản sinh ra amoniac trong dạ cỏ có ý nghĩa quan trọng đặc biệt về phƣơng diện tiết kiệm nitơ cũng nhƣ nguy cơ dƣ thừa amoniac. Amoniac cần cho các loài vi khuẩn dạ cỏ để tổng hợp nên protein của bản thân chúng, đồng thời có một số vi khuẩn đòi hỏi hay đƣợc kích thích bởi acid amin, peptit và izoaxit có nguồn gốc valine, leucine và izoleucine. 74% quần đoàn vi khuẩn dạ cỏ sử dụng amoniac hay acid amin để tổng hợp protein cơ thể chúng, 26% quần đoàn chỉ sử dụng amoniac làm nguồn cung cấp nitơ. Các quần đoàn VSV dạ cỏ thuộc loài Eubactrium, Ruminococus, Bacteriroides succinogenes, Bacteriroides Amynophilus, Butyrifibrio sử dụng amoniac để tổng hợp protein cơ thể chúng (Nugent và Mangan, 1981) [56], (Wallace, 1985) [70]. Vi khuẩn tổng hợp vitamin: rất nhiều loại vi khuẩn có khả năng tổng hợp các vitamin nhóm B và K. Nhờ đó không cần phải cung cấp chúng theo thức ăn cho bò khi dạ cỏ đã phát triển hoàn thiện. (Từ Quang Hiển, Phan Đình Thắm, 2002) [11]. Ngoài các mặt có lợi vi khuẩn cũng mang lại cho vật chủ những bất lợi nhất định: tổn thất nhiều năng lƣợng trong quá trình lên men của chúng, mất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 mát các acid amin cần thiết. Chúng còn làm bão hòa các mạch nối đôi của các acid béo không no mạch dài và làm giảm giá trị sinh học của các acid này.  Động vật nguyên sinh (protozoa): Protozoa xuất hiện trong dạ cỏ khi gia súc bắt đầu ăn thực vật thô. Trong dạ cỏ, protozoa có số lƣợng khoảng 106/ml dịch dạ cỏ và có khoảng 120 loài protozoa. Protozoa dễ dàng bị phân hủy trong môi trƣờng acid và không có khả năng tổng hợp đƣợc acid amin từ NH3. Nguồn acid amin để tổng hợp nên protein cơ thể chúng lại nhờ ăn và tiêu hóa protein của vi khuẩn hay từ thức ăn mà có. Ƣớc tính mỗi giờ, động vật nguyên sinh trong dạ cỏ có thể ăn tới 200.105 vi khuẩn và mỗi phút có khoảng 1% vi khuẩn dạ cỏ bị động vật nguyên sinh ăn (Vũ Duy Giảng, 2001) [8]. Động vật nguyên sinh thuộc lớp ciliata, có 2 nhóm chính (Vũ Duy Giảng, 2001; Nguyễn Trọng Tiến và cs, 2001) [8] [31]: Nhóm phân giải xơ (Cellulolytic ciliate) và nhóm phân giải tinh bột (Amylolytic ciliate). Tác dụng của protozoa đối với tiêu hóa là xúc tiến quá trình tiêu hóa xơ và tiêu hóa nhanh tinh bột nên góp phần ổn định pH dạ cỏ, nhƣng chúng cũng có nhiều mặt tiêu cực là ngăn cản và hạn chế sự phát triển của vi khuẩn (Romulo, 1986) [68], chúng không có khả năng tổng hợp vitamin, mà sử dụng vitamin từ thức ăn hoặc do vi khuẩn tạo nên.  Nấm (Fungi): Nấm trong dạ cỏ thuộc loại yếm khí, bao gồm các loài: Neocallimastic frontalis, Piramonas communis và Sphaeromonas communis, số lƣợng khoảng 103/ml dung dịch dạ cỏ (Nguyễn Trọng Tiến và cs, 2001) [31]. Nấm cũng đóng vai trò quan trọng trong hoạt động tiêu hóa xơ của VSV (Bauchop, 1981) [40]. Theo Từ Quang Hiển (2002) [11] Nấm là VSV đầu tiên xâm nhập và phân giải thành tế bào thực vật. Chúng làm giảm độ bền vững cấu trúc của vỏ thực vật, nhờ đó góp phần làm tăng sự phá vỡ các mảnh thức ăn trong quá Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 trình nhai lại. Sự công phá của nấm giúp cho Bacteria dễ dàng bám vào các cấu trúc tế bào và tiếp tục phân giải chất xơ. Nấm còn có khả năng tiêu hóa một vài thành phần trong cấu trúc của tế bào nhƣ cellulose, tinh bột, đƣờng... Một số loài còn lên men đƣợc cả hemicellulose. Tuy nhiên, có những carbohydrate mà nấm không thể sử dụng đƣợc bao gồm pectin, acid galacturonic, fructoza, mantoza và galactoza. 1.1.1.2. Mối quan hệ của các vi sinh vật dạ cỏ Vi sinh vật dạ cỏ có mối quan hệ cạnh tranh và hỗ trợ lẫn nhau, loài này phát triển trên sản phẩm của loài kia (Preston và Leng, 1987) [64]. Mối quan hệ giữa các VSV trong dạ cỏ bao gồm các quan hệ sau: Mối quan hệ cộng sinh: quá trình lên men dạ cỏ là liên tục và bao gồm nhiều loài tham gia. Trong điều kiện bình thƣờng giữa vi khuẩn và protozoa cũng có sự cộng sinh có lợi, đặc biệt là trong tiêu hóa xơ. Tiêu hóa xơ mạnh nhất khi có mặt cả vi khuẩn và protozoa. Một số loài ciliate còn hấp thu O2 từ dịch dạ cỏ giúp đảm bảo các điều kiện yếm khí trong dạ cỏ đƣợc tốt hơn. Protozoa nuốt và tích trữ tinh bột, hạn chế tốc độ sinh acid lactic, hạn chế giảm pH đột ngột, nên có lợi cho vi khuẩn phân giải đƣợc chất xơ (Vũ Duy Giảng và cs, 2008) [9]. Mối quan hệ cạnh tranh: Giữa các nhóm vi khuẩn khác nhau có sự cạnh tranh điều kiện sinh tồn. Chẳng hạn nhƣ khi gia súc ăn khẩu phần giàu tinh bột nhƣng nghèo protein thì số lƣợng vi khuẩn phân giải cellulose sẽ giảm và do đó tỷ lệ tiêu hóa xơ thấp (Vũ Duy Giảng và cs, 2008) [9]. Nhƣ vậy mối quan hệ và tƣơng tác giữa các VSV dạ cỏ chịu ảnh hƣởng rất rõ của khẩu phần ăn. Khi khẩu phần giàu chất dinh dƣỡng thì không có sự cạnh tranh và ngƣợc lại sẽ xảy ra sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhóm VSV, gây ức chế lẫn nhau, từ đó sẽ làm giảm hiệu quả tiêu hóa thức ăn (Preston và Leng, 1987) [64]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 • Tác động tƣơng hỗ VSV trong dạ cỏ: VSV dạ cỏ kết hợp với nhau trong quá trình tiêu hóa thức ăn, loài này phát triển trên sản phẩm của loài kia. Sự phối hợp này có tác dụng giải phóng sản phẩm phân giải cuối cùng của một loại nào đó, đồng thời tái sử dụng những yếu tố cần thiết cho loài sau. - Tác động tương hỗ vi khuẩn - vi khuẩn: Giữa các nhóm vi khuẩn khác nhau cũng có sự cạnh tranh điều kiện sinh tồn của nhau. Khi gia súc ăn khẩu phần giàu tinh bột nhƣng nghèo protein thì số lƣợng vi khuẩn phân giải cellulose sẽ giảm và do đó tỷ lệ phân giải cellulose thấp. Vì sự có mặt của một lƣợng đáng kể tinh bột trong khẩu phần kích thích vi khuẩn phân giải tinh bột đƣờng phát triển nhanh nên sử dụng cạn kiệt những yếu tố dinh dƣỡng quan trọng (nhƣ các loại khoáng, amoniac, acid amin, izoacid) là những yếu tố cần thiết cho vi khuẩn phân giải xơ nhƣng chúng thƣờng phát triển chậm hơn loại VSV khác. Tƣơng tác tiêu cực giữa vi khuẩn phân giải bột đƣờng và vi khuẩn phân giải xơ liên quan đến pH dạ cỏ. Theo Chenost và Kayouli (1997) [43] quá trình phần giải xơ của khẩu phần diễn ra trong dạ cỏ có hiệu quả cao nhất khi pH > 6,2, ngƣợc lại quá trình phân giải tinh bột trong dạ cỏ có hiệu quả cao nhất khi pH < 6,0. Tỷ lệ thức ăn tinh quá cao trong khẩu phần sẽ làm ABBH sản sinh ra nhanh, làm giảm pH dịch dạ cỏ và do đó ức chế hoạt động của vi khuẩn phân giải xơ. Bổ sung thức ăn tinh với một lƣợng vừa phải sẽ làm tăng tỷ lệ tiêu hóa xơ, đồng thời tăng khả năng ăn vào; nhƣng khi bổ sung thức ăn tinh nhiều (trên 30% khẩu phần) thì cho kết quả ngƣợc lại. Theo Orskov (1992) [60] khi bổ sung protein một cách hợp lý vào khẩu phần có chứa nhiều thức ăn tinh thì tình trạng trên đƣợc khắc phục. - Tác động tương hỗ protozoa - vi khuẩn: Protozoa ăn và tiêu hóa vi khuẩn, do đó làm giảm tốc độ và hiệu quả chuyển hóa protein trong dạ cỏ. Nhiều thí nghiệm đã chứng minh đƣợc rằng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 khi loại bỏ protozoa ra khỏi khẩu phần chứa nhiều xơ thì số lƣợng nấm và Bacteria trong dịch dạ cỏ tăng lên, đồng thời tỷ lệ tiêu hóa chất khô tăng tới 18%. Tuy nhiên khi khẩu phần chứa nhiều tinh bột và đƣờng việc loại bỏ protozoa sẽ làm giảm tỷ lệ tiêu hóa chất khô (Từ Quang Hiển, 2002) [11]. Tuy nhiên, giữa vi khuẩn và protozoa cũng có sự cộng sinh có lợi, đặc biệt là trong tiêu hóa xơ. Tiêu hóa xơ mạnh nhất khi có mặt cả vi khuẩn và protozoa. Protozoa nuốt và tích trữ tinh bột, hạn chế tốc độ hình thành acid lactic, góp phần hạn chế quá trình giảm pH đột ngột, nên có lợi cho vi khuẩn phân giải xơ. - Tác động tương hỗ Vi khuẩn - nấm - protozoa: Theo Preston và Leng (1991) [26] thì sự có mặt của protozoa ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng và phát triển của nấm. Khi có mặt của protozoa thì số lƣợng nấm trong dạ cỏ ít hơn hẳn so với số lƣợng nấm khi không có mặt của protozoa. Số lƣợng lớn protozoa trong dạ cỏ làm thay đổi tỷ lệ protein/năng lƣợng trong sản phẩm tiêu hóa. Protozoa đòi hỏi năng lƣợng duy trì cao và chúng ăn một số lƣợng lớn vi khuẩn và làm tăng quá trình tuần hoàn nitơ trong dạ cỏ, do đó dẫn đến việc sử dụng ATP không có hiệu quả (Orskov, 1994) [61]. Tác động tƣơng hỗ giữa các nhóm VSV trong dạ cỏ rất phức tạp và không phải luôn có lợi cho vật chủ. Số lƣợng lớn protozoa trong dạ cỏ làm giảm năng suất của vật nuôi, vì chúng làm giảm tỷ lệ giữa acid amin và năng lƣợng trong dƣỡng chất tiêu hóa ở ruột non (Orskov, 1992) [60]. Do protozoa đã làm giảm số lƣợng vi khuẩn và nấm trong dạ cỏ, nên sự có mặt của protozoa trong dạ cỏ làm giảm khả năng tiêu hóa cellulose của khẩu phần. Tóm lại: Để giữ cân bằng hệ VSV dạ cỏ ta cần phải chú ý khẩu phần ăn hàng ngày của bò, các chất dinh dƣỡng đƣợc cung cấp một cách đều đặn, đầy đủ và thức ăn thu nhận trong ngày ổn định. Mục đích là cung cấp các chất dinh dƣỡng đều đặn cho VSV và tránh làm giảm đột ngột pH dịch dạ cỏ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn