Tài liệu Tỷ lệ tiêu hóa giá trị dinh dưỡng và phương trình ước tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ giá trị năng lượng trao đổi của thức ăn cho gia súc nhai lại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CHĂN NUÔI ĐINH VĂN MƯỜI Tû lÖ tiªu hãa, gi¸ trÞ dinh d−ìng vµ ph−¬ng tr×nh −íc tÝnh tû lÖ tiªu hãa chÊt h÷u c¬, gi¸ trÞ n¨ng l−îng trao ®æi cña thøc ¨n cho gia sóc nhai l¹i LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CHĂN NUÔI ĐINH VĂN MƯỜI Tû lÖ tiªu hãa, gi¸ trÞ dinh d−ìng vµ ph−¬ng tr×nh −íc tÝnh tû lÖ tiªu hãa chÊt h÷u c¬, gi¸ trÞ n¨ng l−îng trao ®æi cña thøc ¨n cho gia sóc nhai l¹i Chuyên ngành: DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI Mã số: 62 - 62 - 45 - 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. VŨ CHÍ CƯƠNG 2. TS. TRẦN QUỐC VIỆT HÀ NỘI - 2012 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan những tài liệu trích dẫn trong luận án đều được thể hiện rõ địa chỉ, nguồn gốc và tên tác quyền. Tôi xin cảm ơn các đồng nghiệp, các tác giả trong và ngoài nước đã cho phép sử dụng tài liệu cho mục đích tham khảo, so sánh với nghiên cứu này./. Hà Nội, tháng 6 năm 2012 Tác giả luận án Đinh Văn Mười 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, chỉ bảo tận tình của thầy hướng dẫn PGS.TS. Vũ Chí Cương và TS. Trần Quốc Việt trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Nhân dịp hoàn thành luận án, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với các thầy hướng dẫn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với tập thể và các cá nhân: Ban Lãnh đạo Viện Chăn nuôi; Phòng Đào tạo và Thông tin, đặc biệt PGS.TS Mai Văn Sánh - Trưởng phòng Đào tạo và Thông tin; các anh chị em trong Bộ môn Dinh dưỡng, Thức ăn chăn nuôi và Đồng cỏ; Trung tâm Thực nghiệm và Bảo tồn vật nuôi; Bộ môn Phân tích thức ăn gia súc và Sản phẩm chăn nuôi; các Phòng, Bộ môn có liên quan thuộc Viện Chăn nuôi đã giúp đỡ về mọi mặt và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án. Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn: Lãnh đạo và các Phòng, Ban thuộc Sở Nông nghiệp & PTNT tỉnh Vĩnh Phúc; các đồng chí nguyên là Lãnh đạo Sở Nông nghiệp & PTNT tỉnh Vĩnh Phúc; Lãnh đạo và cán bộ các cơ quan tỉnh Vĩnh phúc: Trung tâm Giống Vật nuôi; Ban Quản lý đề án Bồi dưỡng, nâng cao kiến thức cho nông dân; Văn phòng Thường trực Ban chỉ đạo thực hiện Nghị quyết về nông nghiệp, nông dân, nông thôn; Văn phòng điều phối Chương trình xây dựng nông thôn mới đã quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu. Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp, người thân, gia đình đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận án./. Hà Nội, tháng 6 năm 2012 Tác giả luận án Đinh Văn Mười iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 1 LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ x xiii CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2 1.3. VẤN ĐỀ ĐẶT RA TRONG NGHIÊN CỨU VÀ CÁC GIẢ THIẾT 2 1.3.1. Các vấn đề đạt ra trong nghiên cứu 2 1.3.2. Các giả thiết 2 1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3 1.4.1. Đóng góp khoa học của đề tài 3 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3 1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 3 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 4 2.1. PHÂN LOẠI THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI 4 2.2. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA THỨC ĂN DÙNG CHO GIA SÚC NHAI LẠI TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 5 2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỶ LỆ TIÊU HÓA, GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI 7 2.4. PHƯƠNG PHÁP IN VITRO GAS PRODUCTION 8 2.4.1. Giới thiệu chung về phương pháp 8 2.4.2. Ưu, nhược điểm của phương pháp in vitro gas production 9 2.4.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả sinh khí trong các thí nghiệm in vitro gas production 11 2.4.4. Các ứng dụng của phương pháp in vitro gas production 13 2.4.4.1. Xác định tỷ lệ tiêu hóa, giá trị năng lượng trao đổi và năng lượng thuần 13 2.4.4.2. Xác định tổng axit béo mạch ngắn ( SCFA) 14 2.4.4.3. Xác định sinh tổng hợp protein vi sinh vật 16 iv 2.4.4.4. Định lượng CH4 và CO2 17 2.4.5. Sử dụng phương pháp in vitro gas production để nghiên cứu tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinh dưỡng thức ăn cho gia súc nhai lại ở Việt Nam 18 2.5. HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG VÀ PROTEIN CỦA INRA (Pháp) HAY HỆ THỐNG UFL, UFV VÀ PDI 19 2.5.1. Giá trị năng lượng UFL và UFV của thức ăn 19 2.5.2. Giá trị protein tiêu hóa ở ruột (PDI) của thức ăn theo INRA (Pháp) 20 CHƯƠNG III: THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO VÀ GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG, PROTEIN CỦA CỎ VOI (Pennisetum purpureum) TÁI SINH MÙA HÈ VÀ MÙA THU 25 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 25 3.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.3.1. Thành phần hóa học của cỏ voi tái sinh trong mùa hè và thu 28 3.3.2. Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của cỏ voi tái sinh trong mùa hè và thu 31 3.3.3. Giá trị năng lượng và protein của cỏ voi tái sinh trong mùa hè và thu 34 3.4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 37 3.4.1. Kết luận 37 3.4.2. Đề nghị 37 CHƯƠNG IV: THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO, GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG VÀ PROTEIN CỦA MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN THÔ XANH, THÔ KHÔ, PHỤ PHẨM TRỒNG TRỌT, THỨC ĂN Ủ CHUA 38 4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 38 4.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 4.2.1. Mẫu thức ăn, mẫu phân và chuẩn bị mẫu 39 4.2.2. Phân tích thành phần hoá học 39 4.2.3. Xác định tỷ lệ tiêu hoá thức ăn in vivo ở gia súc nhai lại 39 4.2.4. Tính toán các giá trị dinh dưỡng của thức ăn 40 4.2.5. Xử lý số liệu 40 4.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 4.3.1. Thức ăn nhóm 1 (thô xanh, thô khô và phế phụ phẩm) 40 4.3.1.1. Thành phần hoá học của thức ăn thô xanh, thô khô và phế phụ phẩm 40 4.3.1.2. Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của của thức ăn thô xanh, thô khô và phế phụ phẩm 43 v 4.3.1.3. Giá trị dinh dưỡng của thức ăn thô xanh, thô khô và phế phụ phẩm theo hệ thống UFL và PDI 45 4.3.2. Thức ăn nhóm 3 (thức ăn ủ chua) 47 4.3.2.1. Thành phần hoá học của thức ăn ủ chua 47 4.3.2.2. Tỷ lệ tiêu hoá in vivo của các loại thức ăn ủ chua 48 4.3.2.3. Giá trị dinh dưỡng của thức ăn ủ chua theo hệ thống UFL và PDI 49 4.4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 50 4.4.1. Kết luận 50 4.4.1.1. Thức ăn thô xanh 50 4.4.1.2. Thức ăn thô khô, phụ phẩm trồng trọt 51 4.4.1.3. Thức ăn ủ chua 51 4.4.2. Đề nghị 51 CHƯƠNG V: THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO, GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG, PROTEIN CỦA THỨC ĂN NĂNG LƯỢNG VÀ THỨC ĂN BỔ SUNG PROTEIN CHO GIA SÚC NHAI LẠI 52 5.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 52 5.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 52 5.2.1. Mẫu thức ăn, mẫu phân và chuẩn bị mẫu 53 5.2.2. Phân tích thành phần hoá học 53 5.2.3. Xác định tỷ lệ tiêu hoá thức ăn in vivo ở gia súc nhai lại 53 5.2.4. Tính toán các giá trị dinh dưỡng của thức ăn 54 5.2.5. Xử lý số liệu 54 5.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 5.3.1. Thức ăn năng lượng 54 5.3.1.1. Thành phần hoá học của thức ăn năng lượng 54 5.3.1.2. Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của nhóm thức ăn năng lượng 56 5.3.1.3. Giá trị dinh dưỡng của nhóm thức ăn năng lượng 57 5.3.2. Thức ăn bổ sung protein 58 5.3.2.1. Thành phần hoá học của thức ăn bổ sung protein 58 5.3.2.2. Tỷ lệ tiêu hoá in vivo của thức ăn bổ sung protein 59 5.3.2.3. Giá trị dinh dưỡng của thức ăn bổ sung protein tính theo hệ thống UFL và PDI 60 5.4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 62 vi 5.4.1. Kết luận 62 5.4.1.1. Thức ăn năng lượng 62 5.4.1.2. Thức ăn bổ sung protein 62 5.4.2. Đề nghị 63 CHƯƠNG VI: PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUI ƯỚC TÍNH OMD, ME CỦA THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI TỪ CÁC SỐ LIỆU VỀ LƯỢNG KHÍ SINH RA SAU 24 GIỜ VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC 64 6.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 64 6.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 64 6.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 67 6.3.1. Ước tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ OMD (%) của các loại thức ăn từ các phương trình của Menke và cs. (1979) 67 6.3.2. Ước tính giá trị năng lượng trao đổi ME (MJ/ kg DM) của các loại thức ăn từ các phương trình của Menke và cs. (1979) 69 6.3.3. Quan hệ giữa thành phần hoá học, OMD và ME in vivo với lượng khí sinh ra trong điều kiện in vitro 71 6.3.4. Xây dựng phương trình hồi qui ước tính OMD 74 6.3.5. Xây dựng phương trình hồi qui ước tính ME 78 6.3.6. Áp dụng phương trình hồi qui ước tính OMD cho các thức ăn khác, kiểm tra độ chính xác của phương trình 81 6.3.6.1. Thức ăn thô xanh 81 6.3.6.2. Thức ăn thô khô 83 6.3.6.3. Thức ăn ủ chua 84 6.3.6.4. Thức ăn tinh 85 6.3.6.5. Thức ăn hỗn hợp 86 6.3.6.6. Thức ăn giầu đạm 88 6.3.7. Áp dụng phương trình hồi qui ước tính ME cho các thức ăn khác, kiểm tra độ chính xác của phương trình 89 6.3.7.1. Thức ăn thô xanh 89 6.3.7.2. Thức ăn thô khô 90 6.3.7.3. Thức ăn ủ 91 6.3.7.4. Thức ăn tinh 92 6.3.7.5. Thức ăn hỗn hợp 93 vii 6.3.7.6. Thức ăn giầu đạm 94 6.3.8. Thảo luận cho các phương trình ước tính OMD đã được kiểm tra 95 6.3.9. Thảo luận cho các phương trình ước tính ME đã được kiểm tra 97 6.4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 99 6.4.1. Kết luận 99 6.4.2. Đề nghị 99 CHƯƠNG VII: THẢO LUẬN CHUNG 100 7.1. TUỔI CẮT TÁI SINH VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO VÀ GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG, PROTEIN CỦA CỎ VOI 100 7.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO VÀ GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG, PROTEIN CỦA MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN THÔ XANH, THÔ KHÔ, PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP, THỨC ĂN Ủ CHUA; THỨC ĂN NĂNG LƯỢNG VÀ THỨC ĂN BỔ SUNG PROTEIN 101 7.3. SỬ DỤNG IN VITRO GAS PRODUCTION ƯỚC TÍNH OMD VÀ ME CỦA THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI 102 7.3.1. Sử dụng số liệu về lượng khí sinh ra sau 24 giờ, thành phần hoá học để ước tính OMD của thức ăn cho gia súc nhai lại 102 7.3.2. Sử dụng số liệu về lượng khí sinh ra sau 24 giờ, thành phần hoá học để ước tính ME của thức ăn cho gia súc nhai lại 103 CHƯƠNG VIII: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 104 8.1. KẾT LUẬN 104 8.2. ĐỀ NGHỊ 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 PHẦN PHỤ LỤC 130 viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN ADF Xơ không tan trong môi trường a xít (Acid Detergent Fiber) ARC Hội đồng Nghiên cứu nông nghiệp Anh (Agriculture Research Council) Ash Khoáng tổng số (Ash). CF Xơ thô (Crude Fiber ) CP Protein thô (Crude Protein) cs. Cộng sự DE Năng lượng tiêu hoá (Digestible Energy) DM Chất khô (Dry Matter) DMI Lượng thức ăn ăn vào (Dry Matter Intake) DP Protein tiêu hóa (Digestible Protein) EE Mỡ thô (Ether Extract) G24 Thể tích khí sinh ra ở thời điểm 24 giờ sau ủ (ml/200 mg DM) GE Năng lượng thô (Gross Energy) HH Hỗn hợp INRA Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc gia (Pháp) ME Năng lượng trao đổi (Metabolizable Energy) Mean Giá trị trung bình NDF Xơ không tan trong môi trường trung tính (Neutral Detergent Fiber) NE Năng lượng thuần (Net Energy) NIRS Quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại (Near Infrared Reflectance Spectroscopy) NRC Hội đồng nghiên cứu Quốc gia Mỹ (National Research Council) OM Chất hữu cơ (Organic Matter) OMD Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (Organic Matter Digestibility) PDI Protein tiêu hóa ở ruột (Protein Digestible dans l’Intestin grêle) PDIE Protein tiêu hoá ở ruột giới hạn bởi năng lượng ăn vào PDIN Protein tiêu hóa ở ruột giới hạn bởi ni tơ ăn vào PTNT Phát triển nông thôn 2 R Hệ số xác định (Coefficient of Determination or Determinant) ix SCFA Axit béo mạch ngắn (Short Chain Fatty Acids) SD Độ lệch chuẩn (Standard Deviation) SE Sai số chuẩn (Standard Error) SEM Sai số của trung bình (Standard Error of Mean) TA Thức ăn TAAV Lượng thức ăn ăn vào TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TLTH Tỷ lệ tiêu hóa UFL Đơn vị thức ăn cho tạo sữa (Unité Fourragère du Lait) UFV Đơn vị cỏ cho sản xuất thịt ((Unité Fourragère de la Viande) VCN Viện Chăn nuôi x DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Thành phần hoá học của cỏ voi ở các tuổi tái sinh khác nhau trong mùa hè và thu 29 Bảng 3.2: Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của cỏ voi ở các tuổi tái sinh khác nhau trong mùa hè và thu (%) 32 Bảng 3.3: Phương trình hồi quy giữa tỷ lệ tiêu hóa (%) và tuổi tái sinh của cỏ voi 33 Bảng.3.4: Giá trị năng lượng và protein của cỏ voi ở các tuổi tái sinh khác nhau trong mùa hè và thu 35 Bảng 3.5: Hàm lượng dinh dưỡng của cỏ voi tính trên 1 tấn thức ăn đang sử dụng 36 Bảng 4.1: Thành phần hóa học của thức ăn thô xanh, thô khô và phụ phẩm trồng trọt (% DM) 41 Bảng 4.2: Tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn thô xanh, thô khô và phụ phẩm trồng trọt (%) 44 Bảng 4.3: Giá trị dinh dưỡng của thức ăn thô xanh, thô khô và phụ phẩm trồng trọt 46 Bảng 4.4: Thành phần hóa học của thức ăn ủ chua (% DM) 48 Bảng 4.5: Tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn ủ chua (%) 49 Bảng 4.6: Giá trị dinh dưỡng của thức ăn ủ chua 50 Bảng 5.1: Thành phần hóa học của thức ăn năng lượng (% DM) 55 Bảng 5.2: Tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn năng lượng (%) 56 Bảng 5.3: Giá trị dinh dưỡng của thức ăn năng lượng 57 Bảng 5.4: Thành phần hoá học của các loại thức bổ sung protein (% DM) 59 Bảng 5.5: Tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn bổ sung protein (%) 60 Bảng 5.6: Giá trị dinh dưỡng của thức ăn bổ sung protein 61 Bảng 6.1: Một số công thức ước tính tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ (OMD %) của các loại thức ăn (Menke và cs., 1979) 65 Bảng 6.2: Một số công thức ước tính giá trị năng lượng trao đổi ME (MJ/ kg DM) của các loại thức ăn thí nghiệm (Menke và cs., 1979) 66 Bảng 6.3: Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (OMD %) tính theo các phương trình có sẵn và OMD in vivo của các loại thức ăn thô xanh, thô khô và ủ chua 68 Bảng 6.4: Giá trị ME tính theo các phương trình có sẵn và giá trị ME in vivo của các loại thức ăn thô xanh, thô khô và thức ăn ủ chua 70 xi Bảng 6.5: Giá trị ME tính theo các phương trình có sẵn và giá trị ME in vivo của các loại thức ăn tinh, hỗn hợp và giầu đạm (MJ/kg DM) 71 Bảng 6.6: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu thành phần hoá học, tỷ lệ tiêu hoá in vivo với Gas24 in vitro 72 Bảng 6.7: Các phương trình hồi qui ước tính OMD ở đợt thí nghiệm 1 75 Bảng 6.8: Các phương trình hồi qui ước tính OMD ở đợt thí nghiệm 2 76 Bảng 6.9: Các phương trình hồi qui ước tính OMD ở đợt thí nghiệm 3 77 Bảng 6.10: Các phương trình hồi qui ước tính ME (MJ/kgDM) ở đợt thí nghiệm 1 78 Bảng 6.11: Các phương trình hồi qui ước tính ME (MJ/kgDM) ở đợt thí nghiệm 2 79 Bảng 6.12: Các phương trình hồi qui ước tính ME (MJ/kgDM) ở đợt thí nghiệm 3 80 Bảng 6.13: So sánh OMD in vivo với OMD tính từ các phương trình ước tính OMD của thức ăn thô xanh (%) 82 Bảng 6.14: So sánh OMD in vivo với OMD tính từ các phương trình ước tính OMD của thức ăn thô khô (%) 83 Bảng 6.15: So sánh OMD in vivo với OMD tính từ các phương trình ước tính OMD của thức ăn ủ chua (%) 84 Bảng 6.16: So sánh OMD in vivo với OMD tính từ các phương trình ước tính OMD của thức ăn tinh (%) 86 Bảng 6.17: So sánh OMD in vivo với OMD tính từ các phương trình ước tính OMD của thức ăn hỗn hợp (%) 87 Bảng 6.18: So sánh OMD in vivo với OMD tính từ các phương trình ước tính OMD của thức ăn giầu đạm (%) 88 Bảng 6.19: So sánh ME in vivo với ME tính từ các phương trình ước tính ME của thức ăn thô xanh 89 Bảng 6.20: So sánh ME in vivo với ME tính từ các phương trình ước tính ME của thức ăn thô khô 90 Bảng 6.21: So sánh ME in vivo với ME tính từ các phương trình ước tính ME của thức ăn ủ 91 Bảng 6.22: So sánh ME in vivo với ME tính từ các phương trình ước tính ME của thức ăn tinh 92 xii Bảng 6.23: So sánh ME in vivo với ME tính từ các phương trình ước tính ME của thức ăn hỗn hợp 94 Bảng 6.24: So sánh ME in vivo với ME tính từ các phương trình ước tính ME của thức ăn giầu đạm 95 Bảng 6.25: Các phương trình ước tính OMD được chọn 95 Bảng 6.26: Các phương trình ước tính ME được chọn 97 xiii DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ Đồ thị 6.1: So sánh OMD theo in vivo và OMD theo PT gas_OMD.54 96 Đồ thị 6.2:So sánh OMD theo in vivo và OMD theo PT gas_OMD.61 96 Đồ thị 6.3: So sánh OMD theo in vivo và ODM theo PT gas_OMD.63 96 Đồ thị 6.4: So sánh OMD theo in vivo và ODM theo PT gas_OMD.13 96 Đồ thị 6.5: So sánh OMD theo in vivo và OMD theo PT gas_OMD.72 96 Đồ thị 6.6: So sánh OMD theo in vivo và OMD theo PTgas_OMD.76 96 Đồ thị 6.7: So sánh ME in vivo và ME theo PT gas_ME.41 98 Đồ thị 6.8: So sánh ME in vivo và ME theo PT gas_ME.50 98 Đồ thị 6.9: So sánh ME in vivo và ME theo PT gas_ME.53 98 Đồ thị 6.10: So sánh ME in vivo và ME theo PT gas_ME.57 98 Đồ thị 6.11: So sánh ME in vivo và ME theo PT gas_ME.62 98 Đồ thị 6.12: So sánh ME in vivo và ME theo PT gas_ME.63 98 1 CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Cản trở lớn nhất để tăng năng suất gia súc nhai lại ở các nước đang phát triển là thiếu thức ăn cả về số lượng và chất lượng. Hơn nữa, số lượng và chất lượng thức ăn lại biến động theo mùa vụ. Để đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng về các sản phẩm chăn nuôi, việc sử dụng tốt nguồn thức ăn gia súc truyền thống và khai thác hợp lý các nguồn thức ăn không truyền thống - là những thức ăn các gia súc khác và con người không ăn được rất quan trọng, có ý nghĩa sống còn với chăn nuôi gia súc nhai lại nói chung, chăn nuôi trâu bò nói riêng (Markar, 2004). Để làm được việc này, trước hết cần biết được thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng của thức ăn. Trên cơ sở đó chúng ta mới có thể nuôi dưỡng gia súc nhai lại đúng cách, tức là thoả mãn các nhu cầu về dinh dưỡng (năng lượng, protein, khoáng v.v...) của chúng để chúng sống, sản xuất (tăng trọng, cho sữa...) và thải ra ngoài môi trường ít chất thải nhất (đặc biệt là các chất thải có nitơ, phốt pho) và các loại khí nhà kính (Paquay, 2000). Hiện nay, trong các bảng thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của Việt Nam, chúng ta đang phải sử dụng phần lớn tỷ lệ tiêu hoá các thức ăn ở nước ngoài để tính giá trị dinh dưỡng các thức ăn cho gia súc của ta. Vì lý do này, khi áp dụng các giá trị dinh dưỡng trong bảng để lập khẩu phần chúng ta không biết chắc được khẩu phần lập ra thừa hay thiếu so với nhu cầu. Khắc phục tình hình phải đi mượn số liệu của nước ngoài về tỷ lệ tiêu hoá, và quan trọng hơn là tạo ra một cơ sở dữ liệu về thành phần hoá học, giá trị dinh dưỡng của các thức ăn gia súc Việt Nam có độ tin cậy cao hơn cho người sử dụng, việc tiến hành các nghiên cứu về tiêu hoá in vivo là rất cần thiết. Không tiến hành các thí nghiệm sẽ không có tỷ lệ tiêu hoá của các loại thức ăn này, do đó sẽ không có giá trị dinh dưỡng gần đúng nhất. Tuy nhiên, do rất tốn kém về kinh phí và cần nhiều thời gian để tiến hành thí nghiệm in vivo nên sẽ khó có được nhiều số liệu trong một thời gian ngắn. Vì vậy, cần phải áp dụng các 2 phương pháp in vitro trong điều kiện Việt Nam để có thể có nhiều số liệu hơn về tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinh dưỡng của thức ăn. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Tỷ lệ tiêu hóa, giá trị dinh dưỡng và phương trình ước tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ, giá trị năng lượng trao đổi của thức ăn cho gia súc nhai lại”. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Bổ sung cơ sở dữ liệu đã có về thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn cho gia súc nhai lại ở Việt Nam. - Kiểm chứng độ chính xác và phù hợp của các phương trình ước tính OMD, giá trị ME từ in vitro gas production và thành phần hóa học của thức ăn cho gia súc nhai lại được nghiên cứu ở nước ngoài. - Xây dựng và kiểm tra độ chính xác và tin cậy của các phương trình ước tính OMD và ME của thức ăn cho gia súc nhai lại được nghiên cứu ở Việt Nam trên cơ sở số liệu về in vitro gas production và thành phần hóa học. 1.3. VẤN ĐỀ ĐẶT RA TRONG NGHIÊN CỨU VÀ CÁC GIẢ THIẾT 1.3.1. Các vấn đề đạt ra trong nghiên cứu Có hai câu hỏi đặt ra trong nghiên cứu này: - Một là, thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa, giá trị dinh dưỡng của các thức ăn thường dùng cho bò ở miền Bắc Việt Nam thế nào? - Hai là, phương pháp sinh khí in vitro (in vitro gas production) có cho phép ước tính tỷ lệ tiêu hóa và giá trị năng lượng của thức ăn cho gia súc nhai tại Việt Nam với độ tin cậy và độ chính xác cao đủ để thay thế phương pháp in vivo truyền thống hay không? Các phương trình ước tính OMD và ME của thức ăn cho gia súc nhai lại được nghiên cứu ở nước ngoài, chủ yếu trên thức ăn ôn đới, có thể ứng dụng được với thức ăn ở Việt Nam hay không? Và nếu không, phương trình hồi qui ước tính OMD và ME từ lượng khí sinh ra in viro và thành phần hóa học của thức ăn trong nghiên cứu này có đáng tin cậy không? 1.3.2. Các giả thiết - Các phương trình hồi qui ước tính OMD và ME của thức ăn cho gia súc nhai lại từ các số liệu về lượng khí sinh ra sau 24 giờ, thành phần hoá học nghiên cứu ở nước ngoài có độ chính xác không cao, ít phù hợp khi áp dụng cho thức ăn 3 nhiệt đới Việt Nam. - Các phương trình hồi qui ước tính OMD và ME của thức ăn cho gia súc nhai lại xây dựng từ các số liệu về lượng khí sinh ra sau 24 giờ, thành phần hoá học nghiên cứu tại Việt Nam có độ tin cậy cao có thể dùng rộng rãi để thay thế cho phương pháp in vivo thông dụng trong ước tính OMD và ME của thức ăn cho gia súc nhai ở Việt Nam. 1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.4.1. Đóng góp khoa học của đề tài Đề tài đã góp phần bổ sung dữ liệu về thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa, giá trị dinh dưỡng của thức ăn dùng cho gia súc nhai lại ở Việt Nam. Đề tài cũng đã xây dựng được các phương trình hồi quy ước tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (OMD) và giá trị năng lượng trao đổi (ME) của thức ăn cho gia súc nhai lại tại Việt Nam. 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Các kết quả của đề tài luận án có giá trị như tài liệu khoa học để các cơ quan quản lý, Viện nghiên cứu, các Trường Đại học, giáo viên, sinh viên ngành Nông nghiệp tham khảo. Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm cơ sở cho các doanh nghiệp và những người chăn nuôi khi xây dựng khẩu phần ăn cho gia súc nhai lại. 1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Luận án đã xác định được tuổi cắt tái sinh mùa hè và mùa thu có ảnh hưởng đến thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa in vivo và giá trị năng lượng, protein của cỏ voi (Pennisetum purpureum). - Đã đặc điểm hóa thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa in vivo, giá trị năng lượng, protein của một số loại thức ăn xanh, thô khô, phụ phẩm trồng trọt, thức ăn ủ chua, thức ăn năng lượng và thức ăn bổ sung protein thường dùng cho bò. - Đã xây dựng được 6 phương trình hồi qui ước tính OMD và 6 phương trình ước tính ME của thức ăn cho gia súc nhai lại từ các số liệu về lượng khí sinh ra sau 24 giờ ủ thức ăn với dịch dạ cỏ in vitro, thành phần hoá học với độ tin cậy cao. 4 CHƯƠNG II TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU Chương này nêu một cách tổng quát tình hình nghiên cứu thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng của thức ăn cho gia súc nhai lại trên thế giới và Việt Nam cũng như việc sử dụng phương pháp sinh khí in vitro (in vitro gas production) trong nghiên cứu dinh dưỡng và thức ăn cho gia súc, sơ lược về hệ thống năng lượng và protein của thức ăn theo INRA (Pháp). 2.1. PHÂN LOẠI THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI Phân loại thức ăn là đưa các thức ăn vào từng nhóm, trong nhóm đó các thức ăn có các đặc tính, giá trị dinh dưỡng tương tự nhau và có thể sử dụng cho cùng một mục đích (Dryden, 2010). Các thức ăn có cùng nguồn gốc thường có giá trị dinh dưỡng không khác nhau quá nhiều và vì thế cách mà chúng ảnh hưởng đến năng suất gia súc cũng khá tương đồng. Ví dụ, bột đậu tương, bột hạt bông, bột hạt hướng dương đều là phụ phẩm của công nghiệp tách dầu từ các hạt có dầu và được sử dụng để tăng hàm lượng protein của khẩu phần (Dryden, 2010). Trong khi đó hạt ngô, hạt mì và kê đều là các ngũ cốc có hàm lượng năng lượng tiêu hóa cao (Dryden, 2010). Thức ăn cùng nguồn gốc không những có giá trị dinh dưỡng tương tự nhau mà chúng còn có ảnh hưởng tương tự đến sức khỏe gia súc và chất lượng sản phẩm chăn nuôi (Dryden, 2010). Hiện có một vài cách để phân loại thức ăn cho gia súc. Tuy nhiên, hệ thống phân loại của Harris và cs. (1968, 1980) được sử dụng nhiều hơn. Hệ thống này được dùng trong NRC (1988, 1996 và 2001) và cũng được một số tác giả khác (Kayongo và Said, 1986; Ostrowski-Meissner, 1987, 1990) sử dụng. Ngoài ra, cũng có những hệ thống khác đã được đề nghị nhưng chưa thống nhất nên chưa được công bố (Dryden, 2010). Một trong các hệ thống chưa được thống nhất là hệ thống do FAO (2006b) đề nghị. Theo hệ thống của Harris và cs. (1968, 1980), thức ăn cho gia súc nhai lại được phân thành tám nhóm như sau: 1. Cỏ khô, thức ăn thô, cỏ trồng và cây thức ăn: Nhóm này lại được chia thành cỏ khô, rơm, thức ăn thô, cỏ trồng và cây thức ăn, thức ăn thô họ đậu có hay 5 không có hạt và cỏ khô, rơm, thức ăn thô, cỏ trồng và cây thức ăn, thức ăn thô không phải họ đậu có hay không có hạt. Đặc điểm của nhóm này là: xơ thô (CF ) cao hơn 18% chất khô (DM) tương đương với 22-25 % ADF. 2. Cỏ trên đồng cỏ và thức ăn thô không cắt (standing hay) và không xử lý, chế biến: Đặc điểm của nhóm này gần tương tự như nhóm 1. 3. Thức ăn ủ chua: Gồm cỏ hòa thảo và họ đậu ủ, cây ngô ủ. 4. Thức ăn năng lượng: Đặc điểm của nhóm này có CF < 18%; CP < 20 %. Nhóm này được chia thành: ngũ cốc, phụ phẩm chế biến ngũ cốc, củ, quả, hạt. 5. Thức ăn bổ sung protein: Là nhóm thức ăn với đặc điểm: CF<18%, CP > 20%. Nhóm này được chia thành thức ăn bổ sung protein có nguồn gốc thực vật và thức ăn bổ sung protein có nguồn gốc động vật. 6. Thức ăn bổ sung khoáng. 7. Thức ăn bổ sung vitamin. 8. Các chất bổ sung khác. 2.2. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA THỨC ĂN DÙNG CHO GIA SÚC NHAI LẠI TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM Xác định tỷ lệ tiêu hoá các loại thức ăn trực tiếp trên gia súc (in vivo) đóng vai trò quan trọng trong việc ước tính giá trị dinh dưỡng của thức ăn cho loài nhai lại. Công việc này đã được tiến hành rất lâu ở hầu hết các nước trên thế giới có ngành chăn nuôi gia súc nhai lại phát triển. Ở các nước phát triển: Mỹ, Canada, Úc và các nước Châu Âu, Nhật Bản hiện nay đều đã có bảng giá trị dinh dưỡng của thức ăn cho gia súc nhai lại và bảng nhu cầu dinh dưỡng của gia súc nhai lại (ARC, 1980; ARC, 1990; AFRC, 1990; AFRC, 1993; AFRC, 1995; Feed into milk, 2004 (UK); Agriculture, Forestry and Fisheries Reseach Council Secreteriat, 1999 (Nhật Bản); Andrieu và cs., 1989 (Pháp); NRC, 1988; NRC 1996; NRC, 2001 (Hoa Kỳ); Nutrient Requirement for Australian Livestock, 1999 (Úc); Rostock Feed Evaluation System, 2003 (Đức). Giá trị dinh dưỡng của các thức ăn cho loài nhai lại trong các bảng này phần lớn dựa trên tỷ lệ tiêu hoá vật chất khô, xơ thô, protein thô... của các loại thức ăn xác định trực tiếp trên gia súc (in vivo) chủ yếu là trên cừu, phần còn lại dựa trên tỷ lệ tiêu hoá in vivo