Nghiên cứu khả năng sản xuất, đặc tính chịu hạn và lượng đạm bón cho một số cây thức ăn gia súc tại nghĩa đàn, nghệ an

3.15a Ảnh hưởng riêng rẽ của các mức bón phân đạm và giống đến tỷ lệ lá/ thức ăn xanh và năng suất của các giống cỏ hòa thảo 73 3.15b Ảnh hưởng tương tác của các mức bón phân đạm và giốn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

HOÀNG VĂN TẠO

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT, ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN VÀ LƢỢNG ĐẠM BÓN

CHO MỘT SỐ CÂY THỨC ĂN GIA SÚC

TẠI NGHĨA ĐÀN, NGHỆ AN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

HÀ NỘI - 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

HOÀNG VĂN TẠO

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT, ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN VÀ LƢỢNG ĐẠM BÓN CHO MỘT SỐ CÂY THỨC ĂN GIA SÚC

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chƣa từng dùng bảo vệ để lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã đƣợc cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Tác giả luận án

Hoàng Văn Tạo

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bản luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn GS.TS Trần Đức Viên cùng thầy giáo GS.TS Vũ Chí Cương, đã giúp đỡ, chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án

Tôi xin trân trọng cảm ơn các cô giáo, thầy giáo ở Bộ môn Cây lương thực, Khoa Nông học, Phòng Phân tích - Khoa Chăn nuôi, Ban Quản lý đào tạo, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã quan tâm và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn cán bộ công nhân viên Công ty Rau quả 19/5 tỉnh Nghệ An đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất cho tôi suốt thời gian thực hiện

4 Những đóng góp mới về học thuật và lý luận của đề tài 3

1.1 Khái niệm về cây thức ăn xanh và nhóm giống sử dụng trong nghiên cứu 5

1.1.2 Đặc điểm thực vật học của các nhóm giống thuộc họ hòa thảo thí nghiệm 6 1.1.3 Đặc điểm thực vật học của các nhóm giống thuộc họ đậu thí nghiệm 10 1.2 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo cây thức ăn xanh trên thế giới và ở

1.5.1 Một số kết quả nghiên cứu về cây thức ăn gia súc tại Nghĩa Đàn 29

1.5.4 Đặc điểm khí hậu 30

2.2.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu tính năng sản xuất và chất lượng của một số

giống cỏ và cây thức ăn gia súc cho bò sữatại huyện Nghĩa Đàn, tỉnh

2.2.2 Thí nghiệm 2: Đặc điểm quang hợp liên quan đến chịu hạn của một số cỏ

họ hòa thảo (Poaceae) và họ đậu (Fabaceae) thức ăn gia súc cho bò sữa 35 2.2.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của các mức bón đạm khác nhau đến khả

năng sản xuất của một số giống cỏ trên vùng đất Nghĩa Đàn, Nghệ An 38 2.2.4 Thí nghiệm 4: Xây dựng mô hình sản xuất của bộ giống cỏ thí nghiệm

3.1 Khả năng sản xuất và chất lượng của một số giống cỏ, cây thức ăn gia

3.1.2 Năng suất chất xanh, năng suất protein của các giống cỏ thí nghiệm 45 3.1.3 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của các giống cỏ thí nghiệm 50 3.2 Đặc điểm quang hợp liên quan đến chịu hạn của một số cỏ họ hòa thảo

(Poaceae) và họ đậu (Fabaceae) thức ăn gia súc cho bò sữa 53 3.2.1 Cường độ quang hợp và các yếu tố liên quan qua ạn 53 3.2.2 Khả năng tích lũy vật chất khô của các giố ạn 62 3.3 Ảnh hưởng của các mức đạm bón khác nhau đến khả năng sản xuất của

một số giống cỏ trên vùng đất Nghĩa Đàn, Nghệ An 64

3.3.1 Ảnh hưởng của phân đạm đến các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển 64 3.3.2 Ảnh hưởng của phân đạm đến Tỷ lệ lá/thân và năng suất của các giống

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ADF : Xơ axit

CIAT : Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế CTAX : Cây thức ăn xanh

NDF: : Xơ trung tính

NS : Năng suất

NSCX : Năng suất chất xanh

NSVCK : Năng suất vật chất khô

TAX : Thức ăn xanh

TĐST : Tốc độ sinh trưởng

VCK : Vật chất khô

DANH MỤC CÁC BẢNG

2.1 Số giống cỏ/cây thức ăn xanh đưa vào nghiên cứu 33

2.3 Các giống cỏ/cây thức ăn trong Thí nghiệm 3 và 4 38 2.4 Ký hiệu các công thức thí nghiệm đối với các giống cỏ 41

3.2 Năng suất chất xanh của các giống cỏ ở các lứa cắt (L)/năm 47 3.3 Năng suất xanh, năng suấtvật chất khô và năng suất protein tổng số 49 3.4 Thành phần hóa học của các giống cỏ thí nghiệm 51

3.9 Hiệu suất sử dụng lượng tử của hệ quang hóa II của các giố

60

3.13a Ảnh hưởng của các mức bón phân đạm đến một số chỉ tiêu nông học

3.13b Ảnh hưởng tương tác của mức bón đạm và giống đến một số chỉ tiêu

3.14a Ảnh hưởng của mức phân bón đến một số chỉ tiêu nông học của hai

3.14b Ảnh hưởng tương tác của giống cỏ họ đậu và mức đạm bón đến một

3.15a Ảnh hưởng riêng rẽ của các mức bón phân đạm và giống đến tỷ lệ lá/

thức ăn xanh và năng suất của các giống cỏ hòa thảo 73 3.15b Ảnh hưởng tương tác của các mức bón phân đạm và giống đến tỷ lệ

lá/thân và năng suất của các giống cỏ hòa thảo 74 3.16a Ảnh hưởng riêng rẽ của các mức bón phân đạm và giống đến tỷ lệ

lá/thân và năng suất của các giống cỏ họ đậu 76 3.16b Ảnh hưởng của các mức bón phân đạm và giống đến tỷ lệ lá/ thức ăn

3.17 Ảnh hưởng tương tác của giống và phân đạm đến năng suất tổng số

3.18 Ảnh hưởng tương tác của giống và mức bón phân đạm đến năng suất

3.19a Thành phần dinh dưỡng chủ yếu trong phần chất xanh thu cắt tại các

mức bón phân đạm khác nhau của các giống thí nghiệm 86 3.19b Thành phần dinh dưỡng chủ yếu trong phần chất xanh thu cắt tại các

mức phân đạm bón khác nhau của giống cỏ họ đậu 87 3.20a Giá chi phí sản xuất theo các mức bón phân đạm khác nhau của giống

3.20b Giá chi phí sản xuất theo các mức bón phân đạm khác nhau của giống

3.21 Tốc độ sinh trưởng, biến động số lá và số nhánh qua các lứa cắt trong

3.22 Ảnh hưởng của thời gian cắt đến tốc độ sinh trưởng, động thái ra lá và

số nhánh qua các lứa cắt trong năm của giống cỏ họ đậu 98 3.23 Ảnh hưởng của lứa cắt đến tốc độ sinh trưởng, số lá và số nhánh sinh

3.24 Tiềm năng năng suất của giống cỏ thí nghiệm 101

DANH MỤC CÁC HÌNH

1.1 Nhiệt độ, lượng mưa và độ ẩm trung bình tại Nghĩa Đàn 30

3.1 Tương quan giữa các mức phân bón đạm với tốc độ sinh trưởng của

3.2 Tương quan giữa các mức phân bón đạm với tốc độ sinh trưởng của

3.5 Mối tương quan giữa các mức phân đạm và hiệu suất sử dụng đạm của

3.6 Mối tương quan giữa các mức phân đạm và hiệu suất sử dụng đạm của

3.7 Mối tương quan giữa các mức phân đạm và hiệu suất sử dụng đạm của

3.8 Mối tương quan giữa các mức phân đạm và hiệu suất sử dụng đạm của

3.9 Chi phí sản xuất 1kg cỏ xanh và tỷ lệ giảm chi phí so với đối chứng

của 2 giống cỏ hòa thảo đồ thị này thể hiện lại kết quả của bảng nên

3.10 Chi phí sản xuất cỏ xanh và tỷ lệ giảm chi phí so với đối chứng của 2

3.11 Tốc độ sinh trưởng của cỏ MULATO II theo thời gian sinh trưởng của

3.12 Tốc độ sinh trưởng của cỏ Mombasa theo thời gian sinh trưởng của

3.13 Số lá của giống cỏ B Mulato II sau khi gieo 20 ngày đến khi thu cắt

3.14 Số là của giống cỏ P.M Mombasa sau khi gieo 20 ngày đến khi thu

3.15 Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng đến số nhánh của giống cỏ

3.16 Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng đến số nhánh của giống cỏ P.M

3.17 Chi phí sản xuất cho 1 kg cỏ xanh trong sản xuất đại trà 102

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam bắt đầu chăn nuôi bò sữa từ những năm 60 của thế kỷ trước Nhưng chương trình nuôi bò sữa ở quy mô công nghiệp thì bắt đầu từ năm 2001, khi Chính phủ có riêng quyết định khuyến khích phát triển đàn bò sữa (Quyết định 167/2001/QĐ - TTg ngày 26/10/2001) Trong 10 năm đó, tổng đàn bò sữa của nước

ta đã tăng từ 41.000 năm 2001 lên trên 145.000 con năm 2010 với tổng sản lượng sữa tươi sản xuất hàng năm tăng trên 5,5 lần, dự kiến số lượng bò sữa của Việt Nam

sẽ tăng 15% từ 2010 đến 2015 và sẽ tăng 10% từ 2015 đến 2020 với sản lượng sữa

sẽ đạt trên 1triệu tấn để đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng sữa của Việt Nam vào năm

2020 (Đỗ Kim Tuyên, 2009)

Một trong những hạn chế cho sự phát triển chăn nuôi bò nói chung và bò sữa nói riêng là việc đảm bảo nguồn thức ăn xanh, bởi không như các loài gia súc khác, gia súc nhai lại thức ăn xanh chiếm từ 60 - 100% khẩu phần ăn hàng ngày Nghĩa Đàn là một trong những huyện trung du miền núi nằm ở phía Bắc - Tây Bắc của tỉnh Nghệ An với đặc điểm khí hậu, đất đai thuận lợi, chăn nuôi luôn là một ngành quan trọng trong sản xuất nông nghiệp của huyện, nên được chú trọng đầu tư và phát triển trong những năm gần đây Bò là đối tượng chăn nuôi đem lại hiệu quả cao cho người dân, tình đến nay đàn bò trong dân đã lên đến hàng ngàn Tận dụng lợi thế đó từ tháng

8 năm 2009, tại Nghệ An có một dự án lớn về chăn nuôi bò sữa qui mô công nghiệp tập trung của công ty sữa TH được triển khai Để cung ứng đủ nguồn thức ăn cho trên 12.000 con bò sữa nhập khẩu và trên 3.000 con bê sữa mới sinh là cả một vấn đề Nếu không áp dụng các tiến bộ kỹ thuật trồng trọt bằng công nghệ cao để sản xuất thức ăn thì dự án không thể có ngày hôm nay Bởi vậy, nguồn thức ăn xanh bình quân hàng trăm tấn/ngày (Sao Mai, 2011)

Để trồng cỏ theo phương thức thâm canh, cùng với chọn giống cỏ có khả năng chịu hạn, thì cần có kỹ thuật sản xuất tốt, trong đó bón phân có vai trò quan trọng để cây sinh trưởng tốt cho năng suất, chất lượng cao Đối với cây trồng đạm là yếu tố chính, yếu tố quyết định sự sinh trưởng phát triển và năng suất chất lượng của

cây Các loài cỏ có khả năng cho năng suất chất xanh rất cao trong 5 - 8 đợt cắt/năm nên có yêu cầu rất cao về phân khoáng nhất là phân đạm

Tuy nhiên cho đến nay chưa có công trình nghiên cứu mang tính hệ thống thực hiện để lựa chọn được bộ giống cỏ phù hợp với điều kiện sinh thái (nhất là khô hạn) tại huyện Nghĩa Đàn - Nghệ An, cũng như có những giải pháp kỹ thuật canh tác thích hợp giúp cây cỏ sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất và chất lượng cao đáp ứng được với yêu cầu của kế hoạch phát triển chăn nuôi bò sữa của huyện là việc làm rất cần thiết và mang tính cấp bách hiện nay

2 Mục tiêu của đề tài

- Tuyển chọn một số giống cỏ (hòa thảo và họ đậu) năng suất cao, chất lượng tốt có khả năng chịu hạn, phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng của huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An

- Xác định mức bón phân đạm phù hợp cho các giống cỏ được chọn lọc để đảm bảo năng suất cao, chất lượng tốt và giá chi phí sản xuất thấp

- Đánh giá khả năng phát triển của các giống cây thức ăn xanh (CTAX) đã được chọn để đưa ra sản xuất đại trà

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Tuyển chọn các giống cây thức ăn mới, bổ sung vào bộ giống cỏ năng suất, chất lượng cao phục vụ phát triển chăn nuôi bò sữa nói riêng và chăn nuôi gia súc

ăn cỏ nói chung của huyện Nghĩa Đàn và tỉnh Nghệ An

- Góp phần lựa chọn và phát triển các giống cỏ chịu được điều kiện khô hạn của vùng đồi núi Nghĩa Đàn, bổ sung thông tin làm cơ sở cho công tác nghiên cứu các giống cỏ, cây thức ăn chăn nuôi chịu hạn khác

- Xác định được mức bón phân đạm tối ưu cho năng suất cao, chất lượng tốt, giảm chi phí sản xuất và hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng thâm canh các giống cây thức ăn gia súc trong vùng

- Đánh giá khả năng cho năng suất và chất lượng của giống cỏ đã được chọn

được giải quyết trong phạm vi thực hiện của đề tài và tiếp cận kế thừa của các công trình nghiên cứu trước để hoàn thiện các quy trình sản xuất cho từng giống cỏ trong vùng trên cơ sở đó khuyến cáo nhân rộng ra toàn tỉnh

- Sản phẩm thức ăn xanh từ một số giống cỏ có chất lượng cao là nguồn bổ sung dinh dưỡng một cách cân đối về hàm lượng protein thực vật cho gia súc, tạo ra sản phẩm sạch phục vụ cho xã hội góp phần xây dựng ngành chăn nuôi bò sữa phát triển ổn định và bền vững

4 Những đóng góp mới về học thuật và lý luận của đề tài

- Xác định được giống cỏ: Brachiria MulatoII; P.M Mombasa; Stylosanthes CIAT 184; Stylosanthes Ubon có khả năng chịu được điều kiện khô hạn, năng suất

cao, chất lượng tốt trồng thích hợp trên vùng đất đỏ bazan và điều kiện thời tiết khí hậu thuộc huyện Nghĩa Đàn, bổ sung vào bộ giống cây thức ăn cho gia súc ăn cỏ của tỉnh Nghệ An

- Xác định được mức bón phân đạm phù hợp, có hiệu quả kinh tế cao là 250

kg N/ha/năm đối với cỏ hòa thảo, 125 kg N/ha/năm đối với cây họ đậu trong sản xuất thâm canh các giống cỏ chọn lọc phục vụ chăn nuôi bò sữa và làm cơ sở cho việc xây dựng các quy trình trồng các giống cỏ trong phạm vi toàn tỉnh

- Xác định được hướng phát triển thâm canh một số giống cỏ trong sản xuất đại trà phục vụ chăn nuôi bò sữa của huyện Nghĩa Đàn làm cơ sở khuyến cáo rộng

ra các vùng chăn nuôi gia súc ăn cỏ trong toàn tỉnh

5 Giới hạn của đề tài

- Đề tài được thực hiện từ năm 2010 - 2013, tại huyện Nghĩa Đàn, Nghệ An

- Giống cỏ nghiên cứu: 15 giống cỏ (8 giống cỏ họ hòa thảo và 7 giống cỏ họ đậu) là vật liệu nghiên cứu ban đầu để đánh giá và tuyển chọn

- Lƣợng đạm bón khác nhau cho 1 số giống cỏ là biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất và chất lƣợng phục vụ chăn nuôi bò sữa

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Khái niệm về cây thức ăn xanh và nhóm giống sử dụng trong nghiên cứu

1.1.1 Khái niệm về cây thức ăn xanh

Cây thức ăn xanh (forages) bao gồm cả các loại cây thức ăn tự nhiên và được

trồng trong điều kiện canh tác với mục đích sử dụng làm thức ăn cho gia súc, bao

gồm tất cả các loài thực vật thuộc họ hoà thảo (Grasses), họ đậu (Legumes), cây đậu thân gỗ (Tree legumes) và những cây trồng lấy ngọn lá, thân, rễ,… có thể sử dụng

được để làm thức ăn cho gia súc (chủ yếu cho động vật nhai lại) Cây thức ăn xanh được chia ra thành 2 nhóm chính gồm:

Nhóm 1: Các cây thuộc họ hòa thảo là họ thực vật một lá mầm (Liliopsiada), tên khoa học là PoaceaehoặcGramineae Trong họ này có khoảng 668 chi và

khoảng 10.035 loài cỏ chiếm khoảng 20% toàn bộ thảm thực vật trên trái đất Cỏ

trồng (planted forages) là khái niệm thường dùng để chỉ các giống cỏ và cây thức

ăn cải tiến (Improved forages), là những giống được nghiên cứu lai tạo hay tuyển

chọn từ tự nhiên với mục đích tạo ra các giống cho năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi với điều kiện tự nhiên và canh tác với một vùng nào đó để làm cỏ tươi, ủ chua, cỏ khô làm thức ăn cho gia súc và thường có thời gian sinh trưởng 1 năm, 2

năm hoặc nhiều năm (Burkart,1988; Judd et al., 2002)

Cỏ hòa thảo có đặc điểm là có năng suất cao, ngon miệng đối với gia súc, thông thường chúng chiếm một tỷ lệ cao trong toàn bộ khẩu phần ăn và là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho gia súc nhai lại Tuy nhiên hầu hết các cây hoà thảo

có chứa hàm lượng protein thấp chỉ vào khoảng 5 đến 12% so với vật chất khô Tỷ lệ này phụ thuộc vào các yếu tố như di truyền, dinh dưỡng của đất, mùa vụ và tuổi thu hoạch (Trương Tấn Khanh, 2003)

Nhóm 2: Các cây thuộc họ đậu (Leguminosae) hoặc (Fabaceaesensu lato)

Bộ đậu chiếm khoảng 9,6% sự đa dạng thực vật hai lá mầm thật (Magallón et al.,1999) Cây họ đậu bao gồm một số loài quan trọng bậc nhất cung cấp thực phẩm

cho con người và là nguồn thức ăn quan trọng cho gia súc, gia cầm, làm phân xanh, cây cảnh và cây thuốc Các loài trong họ này phát triển đa dạng như nhóm cây mọc thẳng, cây bụi, thân thảo, dây leo, dây leo thân thảo Một đặc trưng nổi bật của các loài cây thuộc họ Đậu đó là các loại cây chủ cho nhiều loài vi khuẩn cố định đạm

Rizhobium cộng sinh có khả năng lấy khí nitơ (N2) trong không khí và chuyển hóa

nó thành các dạng NO3 hay NH4 cho cây hấp thụ Hoạt động này được gọi là cố định đạm trong vai trò của cây chủ, còn vi khuẩn nốt rễ với vai trò của nhà cung cấp nitrat có ích (Watson and Dallwitz,1992)

1.1.2 Đặc điểm thực vật học của các nhóm giống thuộc họ hòa thảo thí nghiệm

1.1.2.1 Brachiaria sp

Chi Brachiaria có khoảng hơn 100 loài phổ biến ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của phía Đông và Tây bán cầu nhưng chủ yếu là ở châu phi (Renvoize, 1987) Bởi loài lâu năm nhất có nguồn gốc tại Châu Phi gồm Brachiaria arrecta, B.brizantha, B.decumbens, B.dictyoneura, B.humidicola, B.mutica và B.ruziziensis được sử dụng làm cây thức ăn gia súc, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới châu Mỹ (Argel et al., 2007)

Brachiaria brizantha: Được trồng phổ biến tại các vùng nhiệt đới của châu

Phi từ mức 0 đến 2.400m so với mực nước biển, lượng mưa hàng năm hơn 800 mm

(Bogdan, 1977) Ở Đông Phi, Bogdan (1955) cho rằng B.brizantha có rất nhiều giống khác nhau Mỗi vùng sinh thái khác nhau có các giống đặc trưng khác nhau B.brizantha có khả năng chịu hạn tốt và sinh trưởng nhanh (Stomayor-Rios et al.,

1960) Brachiaria brizantha cho năng suất cao trên môi trường đất có độ pH thấp

(Stomayor-Rios et al., 1960)

Brachiaria ruziziensis: Thích nghi với vùng nhiệt đới ẩm (Whiteman, 1980) Khả năng sinh trưởng yếu hơn so với cỏ Para và Signal grass, chịu bóng râm tốt

Brachiaria mutica: là một loại cỏ thân bò lâu năm được trồng rộng rãi ở

vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ẩm với lượng mưa 1250mm cỏ này đã trở thành nguồn cung cấp thức ăn quan trong của ngành công nghiệp thịt bò ở Nam và Trung

Mỹ, Úc, Philippines và Cuba (Bogdan, 1977)

và Brachiaria brizantha CIAT 6297 là sản phẩm đầu tiên trong chương trình lai tạo

giống của CIAT Mặc dù cỏ Mulato I đòi hỏi đất trồng màu mỡ nhưng giống này có khả năng chịu được điều kiện khô hạn cao, giống khỏe, sinh trưởng nhanh và chất

lượng dinh dưỡng tốt (Argel et al., 2007)

Brachiaria hybrid Mulato II CIAT 36087: được nghiên cứu và chọn tạo từ

năm 1989 trong khuôn khổ dự án thức ăn gia súc của Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế (CIAT) Giống Mulato II là một tứ bội (2n = 4x = 36 nhiễm sắc thể), cỏ lâu năm, thân cây có hình trụ, sinh trưởng mạnh, lá hình mũi mác và có màu xanh đậm Mulato II phát triển trên độ cao 1800mm so với mực nước biển, điều kiện ẩm ướt hoặc mùa khô ở những nơi có lượng mưa hàng năm trên 700mm Mulato II

thích hợp với đất chua, thoát nước (Argel et al., 2007)

1.1.2.2 Panicum maximum (Panicum polygamum, Guinea grass)

Cỏ Panicum maximum có số lượng nhiếm sắc thể 2n=18, 32, 36, 48 và có nguồn gốc ở Châu Phi Các giống cỏ P.M có thể sinh trưởng và phát triển tốt

trong điều kiện khô hạn và nóng ẩm, nhưng không chịu được ngập úng (Lenné and Sonoda, 1990)

Panicum maximum cv (P.M.) hay cỏ Ghinê, có khả năng sinh trưởng tốt

trong điều kiện các nước nhiệt đới của cả hai bán cầu, nơi đóng vai trò quan trọng

trong việc sản xuất thịt và sữa Sự phân bổ của Panicum maximum ở các vùng có lượng mưa cao (hơn 1300mm) Cỏ Panicum maximum rất mẫn cảm với sương

muối, đỉnh sinh trưởng có thể bị héo hoặc là cỏ có thể chết (Motta, 1953; Russell and Webb, 1976)

Ở Việt Nam cỏ P.M còn có tên là cỏ Sả hoặc cỏ Tây Nghệ An và được đánh giá là một trong những dòng cỏ tốt nhất Việt Nam Giống cỏ P.M TD 58 (còn gọi là

cỏ sả lá lớn ở vùng Đông Nam Bộ) là giống cỏ cho năng suất cao, chịu hạn khá, chịu được bóng râm, dễ trồng, phù hợp với chân ruộng cao, đất pha cát, không chịu được ngập úng (Lê Hà Châu, 1999)

1.1.2.3 Sorghum bicolor cv

Sorghum bicolor (L) Moench, tên thường gọi là Sorghum và ở Việt Nam thường gọi là cao lương Sorghum bao gồm một số giống trồng chính để lấy hạt làm

lương thực cho con người, một số giống trồng làm thức ăn xanh cho chăn nuôi và

một số giống bao gồm cả 2 mục đích trên (Harada et al., 2000) Sorghum có nguồn

gốc ở phía Bắc Châu Phi và hiện nay đã được phát triển rộng rãi trên khắp các nước

vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới Thuộc nhóm cây C4, dòng Sorghum bicolor bao

gồm các giống cây hàng năm và cây lâu năm, thân đứng mọc thẳng đứng, cứng và

có thể mọc cao từ 0,6 đến 5m và đường kính thân rộng từ 5 - 30mm Hệ thống rễ tự sinh và có thể ăn sâu tới 90cm Phiến lá rộng, không có lông giống như lá ngô nhưng chiều dài lá ngắn hơn và rộng hơn lá ngô Hoa chùy dài khoảng 60cm mang

tới 6000 bông con, hạt nhỏ có kích thước đường kính từ 3-4mm (Balole et al.,

2006) Sự khác nhau giữa các giống thể hiện lớn nhất là ở đặc điểm thân cây từ hình

thái mỏng đến dầy hoặc thấp hay kết bụi (Rattunde et al., 2001)

Hiện tại Viện Nghiên cứu Cây lương thực Quốc tế cho vùng nhiệt đới khô hạn ở Ấn Độ đang lưu giữ 36.000 dòng từ tất cả các giống Sorghum chính trong

vùng trên thế giới (Balole et al., 2006) Là giống thích ứng với biên độ nhiệt độ

rộng, thích ứng rộng với các độ cao, đất bị độc tố và là cây có đặc tính sinh trưởng

bù sau những giai đoạn khô hạn Các giống Sorghum được sử dụng làm thức ăn cho

gia súc hiện nay bao gồm 4 giống:

Sorghum: sản xuất hạt là chính nhưng thân lá, rơm (bông chùm hạt) sau khi

thu hoạch hạt có thể sử dụng làm thức ăn cho gia súc nhai lại là nhóm thân mọc

đứng cao từ 2-4m, thân dày và là giống đa mục đích (Magness et al., 1971)

Sweet sorghum: thân chứa nhiều đường và có thể sử dụng ép lấy đường ở các

nông hộ nhỏ Giống này được trồng chủ yếu làm thức ăn xanh cho gia súc, đặc biệt

ở Mỹ và cũng được sử dụng làm nguồn gen cho việc lai tạo các giống Sorghum lai Đây là giống có khả năng cho sinh khối cao và được lai tạo với một số dòng cỏ hòa thảo tạo ra một số giống lai có hàm lượng đường trong thân cao hơn và hàm lượng HCN giảm hơn giống Sorghum ban đầu để sử dụng làm thức ăn xanh, làm cỏ khô

hoặc cỏ ủ chua (Suttie, 2000) Sudan grass (Sorghum*Drummondi) và Columbus grass (Sorghum*Almum)

Sorghum Hybrid thương mại: là giống lai giữa 2 giống cỏ Sudan và giống

Sorghum vừa lấy hạt và cả thân lá làm thức ăn chăn nuôi Đây là giống nổi trội nhất trong các giống làm thức ăn chăn nuôi Là giống có khả năng tái sinh cao, cho nhiều lứa cắt trong năm và có NSX cao hơn nhiều so với giống Sudan Đặc điểm của giống là phiến lá rộng có gân màu nâu, toàn thân và lá có màu nâu sáng, hàm lượng

lignine trong thân lá thấp nên tỷ lệ tiêu hóa thành tế bào cao (Barrière et al., 2003; Ouda et al., 2005; Contreras et al., 2010; Pedersen et al., 2000) Tuy nhiên giống

này có mang một tính trạng là thích ứng với biên độ môi trường hẹp hơn, đất giàu dinh dưỡng và đầy đủ nước, do vậy mà khả năng ứng dụng rộng rãi trong sản xuất

từ những năm đầu của thế kỷ 17 (Undersander et al., 2003; Balole et al., 2006) và

hiện nay đã phát triển rộng rãi ở các nước trong phạm vi 50ovĩ độ Bắc (Mỹ và Liên Xô) và 40ovĩ độ Nam và các vùng cao 1000m so với mực nước biển (Ecoport, 2011) Nhiệt độ thích hợp cho Sorghum sinh trưởng là 25-30oC, giai đoạn phát triển hạt là 30oC, lượng mưa trung bình trong thời gian sinh trưởng là 400 - 750mm, trồng thích hợp trong điều kiện lên luống và trên đất có khả năng thoát nước nhanh, đất có độ pH từ 5,5 - 7,5 Là cây chịu được điều kiện khô hạn cao là nhờ bộ rễ phát triển mạnh và ăn sâu do vậy nó được trồng trên các loại đất mà không thể trồng ngô được (FAO, 2011) Mức độ chịu mặn phụ thuộc vào từng giống khác nhau, giống

Sweet Sorghum có khả năng chịu được điều kiện mặn cao (Cook et al., 2005) và

một số giống chịu được đất mặn hơn các giống cỏ hòa thảo và một số giống có thể chịu được ngập úng trong thời gian ngắn nhưng rất mẫn cảm với sương muối Các giống Sorghum phản ứng với phân bón khá cao nhất là phân đạm có thể bón đến

400 kg N/ha (NRC, 1996)

Năng suất xanh bình quân khoảng 20 tấn/lứa/ha (Balole et al., 2006) nhưng

có thể đạt 75 tấn/ha trong điều kiện sinh trưởng tối ưu Trong điều kiện chăn thả độ

cao thảm không nên thấp hơn 15 cm, ít nhất độ cao đạt 0,45m (Undersander et al., 2003) hoặc từ 0,8 đếm 1,1 m (Vignau et al., 2008) Tuy nhiên hàm lượng HCN

chứa trong thân lá Sorghum, nhất là thân lá non, sẽ gây ngộ độc cho gia súc ăn cỏ Hàm lượng HCN biến động từ 100-800 mg/kg VCK trong khi đó mức độ an toàn

cho gia súc khoảng 2mg/kg khối lượng gia súc (Pedersen et al., 2000) Một trong

những biện pháp kỹ thuật ủ chua hoặc làm cỏ khô là các giải pháp hữu hiệu tránh

ngộ độc thức ăn cho gia súc (Undersander et al., 2003)

Hàm lượng protein biến động từ 12,9 - 19% theo VCK và tùy thuộc vào trạng thái sinh lý hoặc mục đích sử dụng Ở trạng thái chín sáp hàm lượng protein ở thân lá giảm mạnh chỉ còn khoảng 6,9%; hàm lượng ADF khoảng 31,2-37,4% (INRA, 2007) khi ở trạng thái trưởng thành hàm lượng ADF có thể đến 40,3%

(Contreras et al., 2010)

1.1.2.4 Zea mays

Cây ngô (Zea mays) là cây lương thực quan trọng ở các nước nhiệt đới và

bán nhiệt đới và là nguồn thức ăn quan trọng cho gia súc và gia cầm Nguồn gốc của cây ngô có thể từ vùng Đông Nam Á (Anderson, 1945), nhưng một số tài liệu lại cho rằng rất có thể ngô bắt nguồn từ Mexico, Guatemala (Stadelman and Raymond, 1940)

1.1.3 Đặc điểm thực vật học của các nhóm giống thuộc họ đậu thí nghiệm

1.1.3.1 Giống cỏ Stylo (Stylosanthes guianensis )

Chi Stylosanthes thuộc họ đậu (Fabaceae) bao gồm 48 loài được phát hiện ở

vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của Châu Mỹ, Châu Phi và Đông Nam Á (Costa and Ferreira, 1984; Costa, 2006) Chỉ có hai trung tâm đa dạng, một trong số đó là miền Trung Brazil (Ferreira and Costa,1979; Stace and Cameron, 1984)

Stylosanthes guianensis (Aubi) Sw., có 2n=20 là loài phổ biến và có sự đa dạng về kiểu hình (Williams et al., 1984; Vieira et al.,1993) Stylosanthes guianensis

có nguồn gốc ở Nam và Trung Mỹ, nơi nó được trồng rộng rãi (Williams et al 1984)

Stylosanthes guianensis được coi là một loại cây thức ăn gia súc đầy hứa hẹn trong

các thảo nguyên của Brazil và nó được sản xuất một số lượng lớn thức ăn cung cấp cho mùa khô (Andrade and Karia, 2000; Maass and Sawkins, 2004)

Stylosanthes guianensis cv CIAT 184 (tên thông thường Stylo CIAT 184)

được đưa vào Việt Nam năm 1995 trong chương trình Forage and Livestock Systems Project (FLSP) Stylo CIAT 184 là giống đã chứng minh được là có thể trồng và cho năng suất cao trên đất có độ phì kém và hơi chua tại M‘Drăk (Trương Tấn Khanh, 2003), năng suất đạt 21,56 tấn VCK/ha/năm tại Hòa Bình (Lê Hoa và Bùi Quang Tuấn, 2009), tại 4 vùng chăn nuôi bò sữa trong điểm: Ba Vì, Hà Tây cũ; Thái Nguyên; Đức Trọng, Lâm Đông và Lam Sơn, Thanh Hóa (Nguyễn Thị Mùi và cs., 2005) và trồng thích hợp trên các loại đất thuộc 5 vùng sinh thái Việt Nam: đồng bằng Bắc Bộ, núi Tây Bắc, duyên hải miền Trung, Đông Nam Bộ và Tây Nam

Bộ (Nguyễn Thị Mùi, 2011)

Stylosanthes guianensis cv Ubon là giống cỏ cho năng suất khá cao, 13; 18

và 17 tấn VCK trong năm thứ nhất, thứ hai và năm thứ 3 tại Thái Lan và cao hơn

giống Stylo Verano từ 2-6 lần và là giống có khả năng sản xuất hạt cũng cao

(Sukkasame and Phaikaew, 2001) Giống cỏ cho NS VCK tương đương với giống

cỏ hòa thảo Brachiaria spp Trong nghiên cứu của Hare et al (2005) và Digitaria milanjiana cv Jarra trong các kết quả nghiên cứu của Hare et al (2004) Hiện tại

giống cỏ họ đậu này đang được các hộ chăn nuôi ở Thái Lan lựa chọn và phát triển

(Hare et al., 2007)

1.1.3.2 Leucaena leucocephala

Keo dậu hay keo giậu (Leucaena leucocephala), là loại cỏ được trồng phổ

biến ở các vùng nhiệt đới trên thế giới, là nguồn thức ăn giầu protein quan trọng

trong chăn nuôi động vật nhai lại Cỏ Leucaena leucocephala cho chất lượng cao,

ngon miệng, khả năng tiêu hóa và thành phần hóa học cân bằng, protein, khoáng và axit amin (Jones, 1979) Hàm lượng chất xơ thấp và hàm lượng tannin vừa phải để thúc đẩy quá trình phân giải protein (Wheeler, 1994)

1.2 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo cây thức ăn xanh trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Trên thế giới

Hiện nay trên thế giới có tới hơn 11.000 giống cỏ tức là tính đa dạng sinh học của các loài cỏ rất cao và có ý nghĩa rất lớn trong sự sống vì rất nhiều loài sinh vật phụ thuộc vào nguồn thức ăn này Trên thế giới nói chung và vùng Đông Nam Châu Á nói riêng, một tập đoàn giống cỏ và cây thức ăn gia súc chất lượng cao đã được chọn lọc và khẳng định tiềm năng của chúng trong sản xuất ở nhiều nước

Ở miền Nam Thái Lan những hộ nông dân chỉ có 2 - 2,5 ha đã phát triển

mạnh một số giống cỏ hoà thảo là Brachiaria ruziziensis, B humidicola, B mutica

và Paspalum plicatulum, Echinochloa polystachya, Panicum maximum và giống cỏ chất lượng cao Stylosanthes hamata cv Verano Tuy nhiên giống Stylo Verano

không chịu được úng ngập lâu ngày so với các giống trên Ở các vùng trung du (bán sơn địa), một số giống cỏ chất lượng cao có khả năng thích ứng cao trong điều kiện

đất cát nghèo dinh dưỡng bao gồm các giống cỏ trồng Stylosanthes humilis, S hamata và Macroptilium atropurpureum Cũng tại Thái Lan việc cỏ trồng phục vụ

chăn nuôi bò sữa và các cơ sở vỗ béo bò thịt được xem xét như một ngành sản xuất

thương mại Các giống cỏ như Paspalum, Ruzi, Ghinê, Stylo và Leucaena đã được

tuyển chọn, phát triển và hiện tại đã xuất khẩu sang các nước xung quanh khu vực

Các giống cỏ này cho năng suất khá cao đặc biệt là P.M TD 58 cho năng xuất VCK

42 tấn/ha/năm (Sajtipanon et al., 1995)

Giống cỏ Stylo CIAT 184 đã được trồng rộng rãi làm thức ăn cho gia súc và

đặc biêt là sản xuất hạt giống dễ dàng hơn nhiều giống cây họ đậu khác

(Satjipanonet al., 1995) Tại các nước như Pakistan, Nepal nhiều giống cỏ cho năng suất VCK khá cao và là nguồn thức ăn xanh có giá trị cho gia súc nhai lại như P purpureum, P maximum sp., Pangola, Bermuda, Saccharum, Paspalum dilatatum, Stylosanthes sp và Avena sativa (Laquihon and Pagbilao, 1994) Hiện nay việc

chọn lọc và sản xuất hạt giống cỏ năng suất, chất lượng cao tương đối phổ biến tại vùng phía Tây và phía Đông Java Indonesia, 17 giống cỏ hòa thảo và 13 giống cây

họ đậu đang được sản xuất hạt giống cung cấp cho các vùng địa lý, khí hậu khác

nhau trong cả nước (Nitis et al., 1996) và giống cỏ Stylosanthes guianensis được

trồng xen trong cây sắn, khối lượng sản phẩm thức ăn xanh tăng 132% so với chỉ trồng sắn hoặc Stylo thuần và hàm lượng nitơ trong đất đã tăng 20kg/ha khi có sự đóng góp của cỏ Stylo, trong thâm canh tăng năng suất (Nitis, 1976) Các giống cỏ Stylo cũngđược bắt đầu chọn lọc và phát triển tại Trung Quốc từ những năm 1982

và đến 1993 giống CIAT 184 đã phát triển tới 5200 ha và giống Stylo cv Graham là

24.000 ha (Liu and Kerridge, 1997) Hàng năm diện tích trồng cỏ Stylo tăng 15-20%

riêng tỉnh Quảng Đông đã có hơn 100.000 hộ nông dân trồng cỏ Stylo cho chăn nuôi đặc biệt là chế biến bột cỏ Stylo cho chăn nuôi gia cầm Tại 2 tỉnh Quảng Đông và Hải Nam, diện tích trồng ước tính 5000 ha với năng suất bột cỏ là 15

tấn/ha và người dân hàng năm đã thu được 140 $/1 tấn bột (Peters et al., 2001) Nước Ấn Độ bắt đầu quan tâm chọn lọc và phát triển giống cỏ họ đậu Stylosanthes

vào năm 1974 với số lượng hạt giống ban đầu chỉ có 5 kg do Tổ chức Ngân hàng thế giới giúp đỡ Từ năm 1985 đến nay Ấn Độ đã tập trung vào các nghiên cứu tuyển chọn giống thích hợp với các vùng sinh thái khác nhau, đặc biệt là các giống

Stylo kháng được bệnh lở cổ rễ (Ramesh et al., 2004; Chakraborty, 2004; Rai and

Pathak, 1985) và các giống chịu được những vùng khô hạn (Rai and Pathak,1985)

Giống Stylo Hamata và giống Stylo Seabrana cho năng suất hạt cao và có khả năng chống chịu sương muối Giống Stylo Scabra đã được sử dụng làm nguyên liệu

trong nghiên cứu để lai tạo ra các giống lai có năng suất cao chịu được điều kiện

khô hạn kéo dài (Peters et al., 2001) Đến năm 2000 huyện Reddipalli đã trở thành vùng phát triển hạt giống cỏ Stylo chính của Ấn Độ và đã mở rộng ra 25 thôn với

diện tích 15000 ha tại huyện Anantpur Các hộ nông dân tập trung sản xuất hạt 2

giống Stylo Hamata và Stylo Scabra và đã thu được 30 triệu Rs Vào giai đoạn đó

Viện Nghiên cứu Đồng Cỏ (IGFRI) ở tỉnh Dharwad đã hoàn thiện quy trình phân

loại và làm sạch hạt giống theo hướng công nghiệp phục vụ sản xuất hạt Stylo

thương mại (Ramesh and Nagaratna, 2000)

1.2.2 Ở Việt Nam

Các nghiên cứu về CTAX cho gia súc đã được nhiều nhà khoa học tiến hành trong suốt các thập kỷ qua Tổng hợp kết quả nghiên cứu về ngành đồng cỏ từ năm

1960 đến 2005 cho thấy chúng ta đã nhập và thử nghiệm 245 giống cỏ trong đó các giống cỏ họ đậu là 63 giống và một số giống nhập lẻ tẻ và trùng lặp qua các năm và thông qua các dự án Đặc điểm nổi bật trong cả giai đoạn này là hầu hết các nghiên cứu đều tập trung vào tuyển chọn và xác định được các giống cỏ trồng nhập nội và giống địa phương có năng suất cao và chất lượng tốt phù hợp với các vùng sinh thái khác nhau trong cả nước Kết quả chỉ ra rằng một tập đoàn giống cỏ hoà thảo phong phú đã được tìm ra và rất nhiều giống đã và đang được phát triển rộng trong sản xuất như những kết quả nghiên cứu của (Nguyễn Ngọc Hà và cs.,1985) về các

giống cỏ được tuyển chọn là Setaria Splenda đạt 28-80,4 tấn; Brachiaria Mutica: 28-86,6 tấn/ha/năm, Brachiaria decumbens đạt 44,1-73,8 tấn/ha/năm trồng tại Sơn

Thành, Long Mỹ thuộc vùng Duyên hải miền Trung và Từ Liêm, Thanh Trì vùng đồng bằng Bắc Bộ Theo một số tác giả nghiên cứu đã báo cáo rằng các giống cỏ

hoà thảo cho năng suất VCK khá cao 18-61tấn/ha/năm (P pupurseum King grass), 17,8-40 tấn/ha/năm (Panicum maximumi), 13,8-36 tấn/ha/năm Brachiaria sp và 14,8- tấn cho các giống Pangola, Bermuda Trên vùng đất phù sa sông Hồng, vùng đất đồi Hà Tây giống cỏ P.M TD58 cho năng suất VCK từ 17-18 tấn/ha/năm Các giống cỏ P.M Hamill, P.M Common, P.M Ciat 673 cũng cho năng suất xanh khá cao (60-66 tấn/ha/năm) trên vùng đất xám Bình Dương Đặc biệt với giống cỏ B ruzisinensis trồng quảng canh ở nhiều vùng Hà tây, Bắc Giang, Lạng Sơn, Khánh

Hoà, Hoà Bình, Hà Tĩnh, Gia Lai cho năng suất xanh từ 50-65 tấn/ha/năm Tại vùng

đất Đăk Lăkgiống B ruziziensis đạt năng suất VCK khoảng 14,5 tấn/ha/năm

(Khổng Văn Đĩnh và cs., 1997; Nguyễn Ngọc Hà và cs., 1995; Dương Quốc Dũng

và cs.,1998; Phan Thị Phần và cs.,1999; Nguyễn Thị Mùi và cs., 2010; Vũ Kim Thoa và cs., 1999) Nguyễn Văn Quang và cs (2006), cũng đã chỉ ra trong nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm về các giống cỏ hoà thảo trên các loại đất có độ dốc khác nhau tại khu vực trung du miền núi phía Bắc kết quả chỉ ra rằng các giống cỏ

đã cho 6 lứa cắt/năm và NSX của các giống P.M.TD 58: 75-87 tấn/ha/năm; Setaria splenda: 93-117,5 tấn/ha/năm ; B Decumbens 80-90,3 tấn/ha/năm, P.M hamill 61- 75,6 tấn/ha/năm và Paspalum atratum đạt NS xanh từ 60-108,6 tấn/ha/năm Nguyễn

Văn Lợi và cs (2006) đã xác định được bộ giống bao gồm 7 giống cỏ hòa thảo

P.maximum TD58, B Decumbens, B Brizantha, B.Hybrid, B ruziziensis, Paspalum atratum, Penisetum purpureum madagasa đạt NSX từ 103 đến 131 tấn/ha/năm và 4 giống họ đậu Stylosanthes CIAT 184, Flemingia macrophylla, Stylosanthes plus và Leucaena Leucocephala K636 đạt NSX từ 15,2-34,6 tấn/ha/năm trên các vùng núi

phía Bắc Trong điều kiện đất đai khí hậu vùng Duyên Hải miền Trung, Tây Nam

Bộ và đồng bằng Bắc Bộ, một bộ giống cỏ bao gồm: Pennisetum purpureum Kingrass, Pennisetum hybrid VA06 Panicum maximumTD58, Brachiaria Mulato (Hybrid), Brichiaria Ruzisinensis, Brichiaria Decumbens, Brachiaria Multica (Para), Paspalum Atratum, Stylosanthes guianensis CIAT 184, Stylosanthes guianensis Plus và Flemingia Macrophylla phát triển phù hợp cho thu cắt chất xanh

trong điều kiện đất thoát nước, ngập nước, giống chịu hạn, sử dụng làm thức ăn xanh, làm cỏ khô trong cả điều kiện trang trại và nông hộ chăn nuôi và cho năng suất chất lượng cao (Nguyễn Thị Mùi và cs., 2010; Nguyễn Thị Hồng Nhân và cs., 2008; Lê Xuân Đông và cs., 2009)

Đối với việc tuyển chọn các giống cỏ, cây họ đậu cho thấy: giai đoạn 1967 -

1984 nghiên cứu tuyển chọn giống cây thức ăn xanh họ đậu nhập nội trồng tại khu vực đồng bằng Bắc Bộ, Đinh Văn Bình và cs (1998), đã báo cáo rằng các giống cỏ

họ đậu nổi trội làStylosanthes gracilis cho NS xanh là 70 - 114 tấn/ha/năm và giống Pueraria phaseoloides cho 57 - 60 tấn/ha/năm Các giống cỏ họ đậu khác như: Medicago sativa L cho NS 27 - 34 tấn/ha/năm và cỏ Cỏ ba lá (Triforlium) cho NS

xanh rất thấp Trên đất đồi vùng trung du miền núi chỉ có giống đậu hồng đáo và đậu cao bằng cho NS xanh từ 20 - 21 tấn/ha/năm cũng đã báo cáo về NS xanh của giống

cỏ họ đậu trồng tại các vùng sinh thái Duyên hải miền Trung và đồng bằng Bắc Bộ

Stylo Hamata verano đạt NS xanh 22 - 26 tấn và 23 - 36 tấn/ha/năm, Stylo scabra seca đạt năng suất xanh 10 - 25 tấn và 34 - 35 tấn/ha/năm; Stylo G Cook đạt NS xanh

11 - 14 tấn và 19 - 25 tấn/ha/năm; Macroptilium A Siatro đạt năng suất xanh 13 - 30 tấn và 23 - 23,3 tấn/ha/năm; Neonotonia.W.Cooper đạt NS xanh 22 - 26 tấn và 23 - 36 tấn/ha/năm và Pueraria p Radou đạt năng suất xanh 22 - 26 tấn và 23 - 36

tấn/ha/năm (Lê Hoà Bình và cs.,1994) Nguyễn Ngọc Hà và cs (1985) đã báo cáo

giống cỏ Stylosanthes gracilis, Stylosanthes humilis, Stylosanthes hamata cho NSX

biến động 44 - 53,1 tấn/ha/năm Trong khi đó trên đất xám Bình Dương NS xanh các

giống này chỉ đạt từ 18,5 - 29,7 tấn, L Leucocephala Haoai 40.0 tấn/ha/năm, Cajanus cajan (Đậu triều) đạt 50.0 tấn/ha/năm, Puearia phaseoloides Kudzu đạt 40.1 tấn/ha/năm Giống Flemingia Macrophylla đã được trồng thâm canh và có tưới nước

đã cho năng xuất cao và góp phần tăng sản phẩm chăn nuôi trong mùa khô (Đinh Văn

Bình và cs.,1998) Giai đoạn từ 1998 - 1999 giống Stylsanthes guianesis Cook được

trồng trên nền đất xám Bình Dương đã cho năng suất xanh 21 tấn/lứa cắt/ha (4 lứa/năm) và bón phân Urea (60kg/ha/lứa) cùng tưới nước 3 - 5 ngày một lần trong mùa khô đã tăng năng suất lên 44% so với không tưới (Lê Hà Châu, 1999) Tại Đăk Lăk, giống Stylo Guianensis FM05-2, Stylo Cook đã cho năng suất 12,5 tấn VCK/ha/năm và Stylo Guianensis CIAT 184 đã cho năng suất vật chất khô 11,4 đến

12,2 tấn/ha/năm (Trương Tấn Khanh và cs., 1999) Tại một số tỉnh miền núi phía

Đông Bắc và đồng bằng Bắc bộ, một số giống keo dậu L L K636, L P K748 và Leucaena KX2, L L Cuningham, L L Ipil ipil, L.L K8 và Calliandra calothyrsus

(Nguyễn Thị Mùi và cs., 2002) đã nghiên cứu thử nghiệm tập đoàn cây thức ăn mùa

đông kết quả ban đầu chỉ ra cho thấy giống cỏ Alfalfa (Medicago sativa) có thể gieo

trồng được trong điều kiện có tưới nước trong mùa khô tại vùng Ba Vì và Đức Trọng, Lâm Đồng Trong kết quả nghiên cứu phát triển mở rộng một số giống cây họ đậu chủ đạo phù hợp với một số vùng sinh thái khác nhau trong nước của Nguyễn Thị Mùi và cs (2005) cũng đã có kết luận rằng: 2 giống cây họ đậu chủ đạo là

Stylosanthes guianensis CIAT 184 và Leucaena leucocephala K636 đã phát triển tốt

trên cả vùng sinh thái thuộc 4 tỉnh Lâm Đồng, Thanh Hoá, Thái Nguyên và Hà Tây(cũ), số vùng sinh thái khác nhau nước ta đưa vào cơ cấu cây thức ăn xanh và cung cấp 15-20% tỷ lệ họ đậu trong khẩu phần thức ăn xanh cho bò sữa

Giữa các vùng sinh thái khác nhau năng suất chất xanh sử dụng cho chăn nuôi cũng khá biến động Vùng núi phía Tây Bắc và vùng đồng bằng sông Hồng thường cho các lứa cắt và năng suất thấp hơn so với các vùng duyên hải miền Trung (Nguyễn Ngọc Hà và cs., 1995) Nguyễn Văn Lợi và cs (2006), cũng báo cáo rằng sau 3 lứa cắt năm thứ nhất năng suất chất xanh cỏ Stylo trồng thuần ở vùng đất dốc Thái Nguyên đã đạt 49,9 đến 59,4 tấn/ha/năm Tại khu vực sinh thái Tây Nguyên,

đã tuyển chọn và đưa vào sản xuất 9 giống cây họ đậu theo phương thức thu cắt Nhìn chung năng suất chất xanh, NSVCK biến động rất rõ theo từng giống khi trồng trong cùng một điều kiện giống nhau nhưng chế độ đầu tư chăm sóc và khả năng phân bố theo mùa vụ cũng khác nhau Đặc tính này sẽ giúp cho việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất cho mùa đông/khô (Trương Tấn Khanh và cs., 1999)

Từ những tư liệu về việc tuyển chọn và phát triển tập đoàn cây cỏ hoà thảo

rất phong phú, trong đó nổi trội là các nhóm giống thuộc họ hòa thảo: Penesetum purpureum spv., Panicum maximum sp, Brachiaria sp và nhóm họ đậu chủ yếu là Stylosanthes sp và Leucaenaleucocephala sp đã được phát triển ở hầu hết các nước

vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới trong đó có Việt Nam Việc tuyển chọn các giống cây thức ăn gia súc mới thích nghi và phù hợp với điều kiện sản xuất hiện tại là rất cần thiết cho mỗi vùng sinh thái Thông thường những giống địa phương thường cho năng suất và thành phần dinh dưỡng thấp nhưng có khả năng thích nghi và sức sống cao hơn, các giống mới cho NS cao nhưng đòi hỏi nguồn dinh dưỡng và chế

độ chăm sóc quản lý cao hơn (Blairet al., 1986)

Rất nhiều giống cỏ địa phương và các giống mới nhập nội có triển vọng thường có những nhu cầu dinh dưỡng và đặc tính khác nhau nên cần được đánh giá

rõ ràng trước khi lựa chọn Việc tuyển chọn các giống cây thức ăn xanh để giới thiệu cho sản xuất cần phải cân nhắc các đặc tính riêng biệt, khác nhau trong hệ thống sản xuất Các giống cây họ đậu và cỏ hòa thảo có thể phù hợp trong phương thức trồng xen lẫn trên đồng cỏ hay trồng riêng biệt Các giống cây họ đậu thân gỗ có thể thích hợp với việc trồng hàng rào và thu hoạch ngọn lá để cải thiện hàm lượng đạm trong thức ăn cho gia súc Có những giống thích hợp với đồng cỏ thu cắt như cỏ voi, cỏ ghine, có những giống thích hợp với đồng cỏ trong điều kiện chăn thả như cỏ mật, cỏ

chỉ, cỏ Brachiaria huminicola… có thể chịu hạn tốt hơn các giống khác hoặc chịu

được tán che của cây nông, công nghiệp… Việc tiến hành các thí nghiệm nhằm đánh giá và nhận biết các đặc tính đa dạng của từng giống để tuyển chọn và giới thiệu đúng với các hệ thống sản xuất là hết sức quan trọng Những thí nghiệm như vậy giúp chúng ta hiểu rõ được những kỹ thuật phù hợp với điều kiện thực tế và hiệu quả áp

dụng các biện pháp kỹ thuật tuyển chọn, và chuyển giao các kết quả vào sản xuất với các mục phát triển nguồn thức ăn xanh cho chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi bò sữa (Wilaibon and Pongskul, 1984; Trương Tấn Khanh và Vũ Thị Hải Yến, 2001; Lê Hòa Bình và cs., 2002)

Những năm gần đây tại huyện Nghĩa Đàn, người chăn nuôi có rất nhiều kinh nghiệm trong việc phát triển đồng cỏ cũng như là khai thác phụ phế phẩm phục vụ phát triển chăn nuôi Tuy nhiên từ năm 1980-2000 việc sản xuất cỏ xanh phục vụ chăn nuôi đặc biệt là cỏ họ đậu ở các vùng này đều bị giảm sút Hầu hết các cơ sở trên đều tập trung vào việc trồng giống cỏ Voi năng suất cao mà chưa đề cập đến việc chọn lọc một bộ giống cỏ hòa thảo, cây họ đậu có năng suất chất lượng cao phù hợp với điều kiện khí hậu khắc nghiệt và thổ nhưỡng đặc thù trong vùng để phục vụ chăn nuôi gia súc ăn cỏ, đặc biệt là bò sữa Giai đoạn 2005 dến 2010, bộ giống cỏ rất phong phú đã được xác định trong những nghiên cứu của (Nguyễn Thị Mùi và cs., 2010) trên 5 vùng sinh thái Việt Nam, nhưng tại vùng sinh thái Bắc Trung bộ trong đó có huyện Nghĩa Đàn thì địa điểm nghiên cứu này chưa được đề cập đến Chính vì vậy mà hướng chọn lọc ra được bộ giống phù hợp cho vùng đất đai, khí hậu của huyện Nghĩa Đàn là một trọng tâm ưu tiên mà nghiên cứu sinh cần thực hiện trong giai đoạn 2010 đến 2014

1.3 Ảnh hưởng của hạn đến năng suất và chất lượng cây thức ăn xanh

Trong các yếu tố ảnh hưởng của môi trường sống thì nhu cầu về nước của các giống cây trồng nông nghiệp là yếu tố giới hạn nhất đến NS, chất lượng, hiệu

quả kinh tế và khả năng cung cấp thức ăn cho con người (Roche et al., 2009)

Nước vừa tham gia cấu trúc nên cơ thể thực vật, vừa tham gia các quá trình trao đổi hóa sinh và các hoạt động sinh lý của cây cũng như quyết định các quá trình sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu của cây Khi thiếu nước tất cả các quá trình trao đổi chất và hoạt động sinh lý diễn ra trong cơ thể bị đảo lộn, quá trình sinh trưởng phát triển của cây bị kìm hãm, làm giảm năng suất cây trồng (Vũ Quang Sáng và cs., 2006; Hoàng Minh Tấn và cs., 2006)

Thiếu nước sẽ dẫn đến hàng loạt ảnh hưởng trực tiếp, gián tiếp đến các tổ

chức của cây trồng (Yordanov et al., 2000) đến quá trình sinh lý, sinh hóa, đến hoạt

động trao đổi chất như ức chế quá trình sinh trưởng (Bahrani et al., 2010), quá trình tích lũy chất hữu cơ (Sánchez et al., 2008; DaCosta and Huang., 2009), thay đổi hàm lượng phytohocmon nội sinh (Perales et al., 2005; Seki et al., 2007; Huang et al., 2008; Dobra et al., 2010), thay đổi đặc tính gen chống chịu ngoại cảnh của cây (Xiong and Yang, 2003; Yamaguchi and Shinozaki, 2005; Huang et al., 2008), gây

ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng nước trong tế bào ở một số giống hoặc một số

khác bị ảnh hưởng đến hoạt động của phytohocmon (Chaves et al., 2003) Trong

chiều hướng này axit abscisic (ABA), jasmonic axit (JA) and salicylic axit (SA) tham gia vào hệ thống vận chuyển tín hiệu phức tạp mà hệ thống này kết hợp với sự sinh trưởng và phát triển với phản ứng của cây trồng với điều kiện môi trường thay đổi

(Agrawal et al., 2002; Jiang and Zhang, 2002; Fujita et al., 2006; Szalai et al., 2010)

Vai trò then chốt của ABA, JA và SA hoạt động như là những tín hiệu đầu tiên trong việc điều chỉnh sự bảo vệ của cây trồng, các phytohocmon này sinh ra các tín hiệu vận chuyển trong hệ thống hoạt động dẫn đến các đợt phản ứng giúp cho sự thích ứng sinh lý của cây với những tác động bất lợi (Bari and Jones,

2009; Pieterse et al., 2009)

Tính chịu hạn là sự thích nghi có bản chất di truyền được thể hiện ra trong các đặc tính thích nghi đa dạng về mặt hình thái và sinh lý của thực vật chịu sự mất nước Điều đó được biểu hiện ở thực vật chịu hạn bằng cách giảm thiểu sự thoát hơi nước nhờ có lớp cutin dày, khí khổng nằm sâu, hình thành các protein sốc có tác dụng bảo vệ bộ gen khỏi bị hạn tác động gây hư hại và sử dụng nước một cách có hiệu quả nhất bằng cách tiến hành quang hợp theo chu trình CAM Phản ứng của cây trồng đối với điều kiện khô hạn còn có sự tham gia của các gen thúc đẩy cây trồng nhận biết stress và truyền tín hiệu stress (stress signal) Một nhóm gen mã hóa các protein bảo vệ tế bào khỏi các tác động của khô hạn, nhóm gen này bao gồm các gen quy định số lượng các chất tan phù hợp, hệ thống vận chuyển nước bên trong cây trồng, bảo vệ và ổn định cấu trúc màng tế bào khỏi sự khô hạn và các gốc tự do ôxy hóa (reactive oxygen species - ROS) Nhóm gen thứ 2 cũng được kích hoạt trong thời kỳ khô hạn bao gồm các gen mã hóa protein kiểm soát quá trình truyền các tín hiệu stress và kiểm soát sự bộc lộ của gen Cây trồng có ít nhất 4 phương

thức độc lập để ứng phó với điều kiện khô hạn, do nhiều gen khác nhau quy định, tạo ra mạng lưới gen dày đặc và phức tạp (Hoàng Minh Tấn và cs., 2006; Nguyễn Văn Thanh và Đào Lệ Hằng, 2008) Hai trong số các phương thức này phụ thuộc vào hooc-mon ABA, 2 phương thức còn lại độc lập hoàn toàn với ABA Ngoài ra, các phương thức này cũng giúp cây đối phó với các stress khác từ môi trường bên ngoài, như nhiệt độ quá lạnh hoặc quá nóng, đất có độ mặn cao, Các tế bào cây trồng có vai trò ổn định độ cân bằng nước Để đảm bảo cân bằng, cây trồng hấp thu nước khi lượng nưóc trữ trong cây giảm xuống Các tế bào có thể giảm lượng nước tích trữ trong chúng bằng cách hấp thụ các chất tan, như đường, axit amin, các axit hữu cơ và đặc biệt là kali (các ion K+) Vì các enzym tế bào bị ức chế bởi các ion, nên cần loại bỏ enzym ra khỏi cytosol (chất nguyên sinh của tế bào) và chứa trong

cơ quan lưu trữ đặc biệt của tế bào - không bào Các chất tan có chứa trong chất nguyên sinh và không ảnh hưởng đến phản ứng enzym bao gồm cồn gốc đường (mannitol và sorbitol), axit amin và Glixin Cây trồng tổng hợp các chất trên để tăng cường tính chịu hạn Nhìn chung đối với các giống cỏ nhiệt đới triệu chứng héo lá bắt đầu xuất hiện khi hàm lượng nước trong cây biến động từ 1,5-2,0 MPa (Nelson,

1995; Guenni et al., 2002) Và sự đóng khí khổng và giảm tỷ lệ quang hợp xuất hiện

khi lượng nước trong cây biến động từ -2,0-5,0 MPa (Baruch, 1994; Bulgden and Francois, 1998) Sự khác nhau về ảnh hưởng chịu khô hạn của các giống khác nhau liên quan mật thiết đến sự khác nhau về điều tiết phytohocmon trong quá trình thoát hơi nước, một loại phytohocmon thúc đẩy hoạt động có hiệu quả của điều tiết khí

khổng trong điều kiện thiếu nước (Losch and Schulze, 1994; Chaves et al., 2003)

Sự đóng khí khổng có thể giảm nhẹ trong điều kiện không khí có ẩm độ và hàm lượng nước trong lá cao (Baruch and Fisher, 1991)

Sự biến đổi khí hậu toàn cầu không chỉ thay đổi về tổng lượng mưa mà con

thay đổi cả về thời kỳ khô hạn (IPCC, 2007; Wang et al., 2007) Những kết quả

nghiên cứu đã chỉ ra rằng năng suất cây trồng, thành phần thảm thực vật, chức năng hoạt động của cây trồng đặc biệt là các giống cây trên đồng cỏ đã rất mẫn cảm với các điều kiện hạn hán và lượng mưa đã có ảnh hưởng rất rõ rệt đến quá trình sinh lý của cây đặc biệt ở vùng đất khô cằn từ quá trình sinh hóa đến các mức độ sinh thái

(Reynolds et al., 2004; Yahdjian and Sala, 2006; Fernández, 2007; Yang et al.,

2008) Lượng mưa nhỏ rải rác là khởi sự quan trọng trong giai đoạn giữa của hoạt động sinh lý, bao gồm cả 2 quá trình tổng hợp và hô hấp trong điều kiện sinh thái

khô hạn (Potts et al., 2006)

Nhiều công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng mức độ chịu khô hạn của các giống cây trồng khác nhau và chịu khô hạn ở các trạng thái phát triển cũng cũng

biến động khác nhau (El-Far and Allan, 1995; Reddy et al., 2004; Rassaa et al.,

2008) Thiếu nước so với nhu cầu của cây trồng có thể làm giảm tới 70 % năng suất của cây và sự xuất hiện khô hạn thường biến động khác nhau theo thời gian và

không gian (Knapp et al., 2001; Bai et al., 2004; Potts et al., 2006; Sponseller, 2007; Swemmer et al., 2007) Kết quả nghiên cứu trên cây hoa hướng dương cho

thấy giai đoạn mẫn cảm nhất có ảnh hưởng lớn đến NS khi khô hạn xuất hiện trong thời kỳ sinh trưởng sinh thực và thời kỳ ra hoa (Karaata, 1991; Agele, 2003; Turhan and Baser, 2004) Đối với cây ngô tại giai đoạn phát triển thời kỳ cuối, khô hạn đã làm giảm cỡ bắp và số lượng hạt (Saini and Westgate, 2000; Boyer and Westgate, 2004) Trong điều kiện một số tính trạng như số lượng và tốc độ phát triển của mầm, diện tích lá, năng suất sinh khối của giống cỏ Switchgrass đã bị giảm tới 80%

và tại Thái Lan năng suất sinh khối và sự cố định N2 của cây lạc đã giảm khi mức

độ khô hạn tăng (Pimratch et al., 2008) Phản ứng của cây trồng trong điều kiện khô

hạn bị giảm khá nhiều (Fernández, 2007), nhưng một lượng mưa nhỏ cho vùng sinh

thái sa mạc đã làm tăng NS hơn gấp 3 lần (Reynolds et al., 2004) Trong vùng khô hạn, khi được tưới nước NS lúa đã tăng (Siopongco et al., 2006) Chỉ số diện tích lá của lúa mỳ khi được tưới nước trước mùa khô hạn cũng đã tăng (Liu et al., 2001) và

NS sinh khối của lúa mỳ cũng tăng khi được tưới nước trước mùa khô hạn (Yahdjian and Sala, 2006) Những kết quả nghiên cứu về cây lâm nghiệp của (Gallé

and Feller, 2007; Pou et al.,2008) cho thấy lá của cây sồi có thể dự trữ hoàn toàn

lượng nước tưới trong mùa khô hạn, trong khi độ dẫn khí khổng thấp trong thời gian khá lâu đã dẫn đến kết quả làm tăng hiệu quả sử dụng nước bên trong cây trồng ở

những cây trồng bị stress khô hạn Guenni et al (2002) đã chỉ ra trong kết quả

nghiên cứu của mình là hàm lượng dinh dưỡng trong lá tăng trong điều kiện khô

hạn ở tất cả các giống Brachiaria sp, B humidicola and B dictyoneura có thể do sự

điều chỉnh của osmotic sự thẩm thấu Sự điều chỉnh áp suất thẩm thấu cho phép sự giảm chậm sức trương tế bào như vậy sẽ duy trì được cấu trúc thành tế bào và duy trì hoạt động quang hợp tối thiểu trong giai đoạn khô hạn lâu dài Điều này có thể

giải thích vì sao mà giống cỏ B brizantha không điều chỉnh sự thẩm thấu và có hàm

lượng nước trong lá thấp nhất tại cuối giai đoạn khô hạn (Ludlow, 1980; Morgan,

1984; Turner, 1997; Chaves et al., 2003) Nghiên cứu về phản ứng của 5 giống cỏ Brachiria được Orlando et al.(2002) báo cáo rằng hàm lượng nước sẵn có trong cỏ

B brizantha cây đã giảm 50% sau 14 ngày sau khi gieo trong khi đó tỷ lệ giảm tới 75% ở các giống B decumbens, B mutica và sau 29 ngày đối với các giống B humidicola và B dictyoneura Hàm lượng nước trong cây giảm dẫn đến các hoạt động của khí khổng và sản phẩm quang hợp của giống cỏ B brizantha giảm 60- 85%, B decumbens giảm 53%, giống B humidicola giảm 55% và giống B dictyoneura giảm dưới 20% Rất nhiều thử nghiệm nghiên cứu về giải phẫu và sinh

lý học của 2 giống cỏ B humidicola, B dictyoneura trong điều kiện khô hạn cây

xuất hiện những đặc điểm như bộ lá cuộn lại, bộ rễ ăn sâu và sự điều tiết áp suất

thẩm thấu (Guenni et al., 2002) Brachiaria brizantha và B mutica kém chịu hạn và

thiếu sự điều chỉnh về áp suất thẩm thấu nhưng có bộ rễ phát triển mạnh khai thác

nước trong đất một cách hiệu quả (Guenni et al., 2002) B mutica có bộ rễ phát triển

đồng bộ hơn và rất kém chịu khô hạn mà thích hợp trong điều kiện ngập nước Trong

khi đó bộ rễ của Brachiaria brizantha ăn nông và nhanh chóng bị khô khi thiếu nước (Schultze and Teitzel, 1992; Baruch, 1994) B decumbens có bộ rễ tương tự như sự Brachiaria brizantha (Guenni et al., 2002) và nhanh chóng bị héo khi khô hạn và có

sự phản ứng trung bình với điều kiện khô hạn trong nhóm cỏ này Tương tự như vậy phản ứng trì hoãn sự khử nước được báo cáo trong các kết quả nghiên cứu của

(Wilson et al., 1980; Buldgen and François, 1998) Trong các giống cỏ đang được phổ biền rộng ở Việt Nam, cỏ ruzi (Brachiaria ruziziensis) là các giống có khả năng

chịu giẫm đạp, chịu hạn và lấn át cỏ dại tốt (Horne and Stur, 1999)

Đối với các giống cỏ họ đậu các kết quả nghiên cứu đã báo cáo rằng giống

đậu Cowpea (Vigna uguiculata) có khả năng cố định số lượng đạm từ 73-354 kg

N/ha/năm (FAO, 1984), Cowpea là nguồn thức ăn chất lượng cao cho gia súc ăn cỏ

và là giống cỏ đậu có khả năng chịu được điều kiện khô hạn cao trong vùng đất Saharan của Châu Phi (Begg and Turner, 1976)

Trong phương pháp tạo giống truyền thống để xác định ra gen chịu hạn trong các giống cây trồng, hoặc trong các loài phù hợp và đưa các gen này vào dòng cây trồng chịu hạn với các đặc điểm nông học phù hợp Mặc dù phương pháp tạo giống này đã và đang đạt được một số thành công nhất định, nhưng quá trình tạo giống vẫn diễn ra chậm vì giới hạn bởi số lượng gen chịu hạn có trong các giống cây trồng

và thời tiết khí hậu biến động đã gây ảnh hưởng đến các phản ứng sinh lý học của cây trồng và hoạt động của rất nhiều gen Chính vì vậy việc tuyển chọn giống cây chịu hạn theo phương pháp chọn lọc trực tiếp trên đồng ruộng vẫn là phương pháp được phổ biến, rút ngắn thời gian và giảm giá thành tạo giống mới cho ngành trồng cây thức ăn chăn nuôi

1.4 Ảnh hưởng của phân đạm đến năng suất và chất lượng cây thức ăn xanh

Đạm là thành phần chính của diệp lục, nguyên sinh chất, các loại men cần thiết cho quá trình trao đổi chất trong cây Đạm trong cây thường chiếm tỷ lệ 1 - 3% trọng lượng vật chất khô Trong cây, đạm ở dạng protein đơn (các amino axít), protein kép protein các alcaloid và Glucozit (Nguyễn Xuân Trường và cs., 2000) Theo Nguyễn Vy và Phạm Thúy Lan (2006), đạm có trong thành phần protein, các axit amin

và các hợp chất khác tạo nên tế bào Đạm có trong thành phần chất diệp lục, nguyên sinh chất Đạm có trong các men của cây, trong AND, ARN, nơi cư trú các thông tin di truyền của nhân bào (Ngô Thị Đào và Vũ Hữu Yêm, 2007) Cây được bón đủ đạm, lá

có màu xanh tươi, sinh trưởng khỏe mạnh (Đào Văn Bảy và Phùng Tiến Đạt, 2007)

Đủ đạm, chồi búp cây phát triển nhanh, cành lá, nhánh phát triển mạnh đó là cơ sở để cây trồng cho năng suất cao (Ngô Thị Đào và Vũ Hữu Yêm, 2007)

Theo kết quả nghiên cứu của Cao Liêm và Nguyễn Văn Huyên (1975) cho thấy hàm lượng nitơ tổng số trong đất khoảng 0,05-0,25%, phần lớn chứa trong các hợp chất hữu cơ (chiếm 5% trong mùn), do đó nhìn chung đất càng giàu mùn thì nitơ tổng số càng nhiều Kết quả nghiên cứu của (Seppe-Satsaben, 1960) cũng chỉ ra rằng hàm lượng nitơ trong đất biến động từ 0,02-0,4%, trong đó khoảng 95% đạm ở dạng hữu cơ,

còn 5% ở dạng vô cơ gồm amoniac, nitrat, nitric (NH3+, NO3-, NO2-) và được gọi là đạm dễ tiêu và cây hút đạm trong đất chủ yếu ở dạng này Đạm hữu cơ trong đất chủ yếu là do vi sinh vật phân giải các prôtít thực vật, còn đạm vô cơ được phân giải từ đạm hữu cơ, cho nên khi đánh giá hàm lượng đạm trong đất, người ta đánh giá chủ yếu thông qua hàm lượng đạm tổng số và đạm dễ tiêu

Tiềm năng sinh khối của các giống cây thức ăn gia súc phụ thuộc rất lớn vào

các yếu tố tác động như nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, nhu cầu dinh dưỡng, (Fagundes et al., 2005) Sản phẩm sinh khối cây thức ăn gia súc phụ thuộc lớn nhất vào mức độ dinh dưỡng sẵn có đặc biệt là dinh dưỡng đạm (Chapin et al., 1987), đây là nguyên tố

giới hạn nhất đến sự phát triển của cỡ lá, cỡ thân, số nhánh và tốc độ phát triển của nhánh, là các yếu tố liên quan trực tiếp đến năng suất vật chất khô của cây thức ăn

(Garcez et al., 2002) Nhìn chung nhu cầu về đạm cao ở các giống cỏ nhiệt đới vì

đạm rất cần thiết trong việc phân chia tế bào (Gastal and Nelson, 1994), thúc đẩy quá trình phát triển mô, tăng độ dài của lá và thúc đẩy và phát triển mầm nhánh, mà những đặc tính này những yếu tố cấu thành năng suất sinh khối của các giống cỏ

(Freitas et al., 2005; Martuscello et al., 2006) Đối với cỏ hòa thảo: nhiều tác giả đã

nghiên cứu chỉ ra ảnh hưởng của nitơ đến sản lượng đồng cỏ hòa thảo và tìm ra sự tương quan giữa liều lượng N được bón với năng suất chất xanh và hiệu quả bón phân

(Allenet al.,1978; Belesky and Wilkinson, 1983) Từ những năm 1962, Burton và Jacson đã báo cáo rằng liều lượng bón tối ưu cho cỏ Bermuda là 55 kg N/ha/lứa cắt,

hay 448 kg N/ha/năm, năng suất VCK bắt đầu giảm khi vượt quá 450 kg N/ha/năm Smith (1972) đã chỉ ra trong kết quả nghiên cứu là khi bón đạm tăng từ 0 - 940 kg N/ha/năm cho các giống cỏ hòa thảo thì sản lượng VCK đạt tối đa ở mức bón 313

kg N/ha/năm và sản lượng VCK bắt đầu giảm khi bón vượt quá 450 kg N/ha/năm Theo Wedin (1974) NS cỏ có thể tăng cho tới tận liều lượng bón 336 - 404 kg N/ha/năm, khi bón liều lượng trên 500 kg N/ha/năm NS cỏ sẽ giảm Kết quả nghiên cứu của trong thí nghiệm bón đạm với các liều lượng từ 75 - 300 kg N/ha/năm và thấy năng suất vật chất khô của cỏ hòa thảo tăng tỷ lệ thuận với mức bón đạm tăng Theo John (2005) để sản xuất ra sản lượng hàng năm khoảng 150 tấn cỏ tươi/ha, cỏ Napier hay Guinear đòi hỏi phải bón 880 kg N/ha/năm, 252 kg P2O5 và 756 kg

K2O/ha Để đạt được sản lượng cỏ cao cần sử dụng phân vô cơ như urea và super photphat Nếu chỉ sử dụng phân hữu cơ là chất thải của gia súc thì không đáp ứng

đủ dinh dưỡng P, N cho cỏ sinh trưởng Quadros et al (2002) chỉ ra rằng năng suất

cỏ tăng tuyến tính với hàm lượng đạm tăng França et al (2007) chỉ ra trong nghiên

cứu của mình khi các giống cỏ được bón 200, 400 và 600 kg/ha/năm trong điều kiện

có tưới nước, năng suất cỏ tăng tuyến tính 24,1; 27,7 và 34,9 tấn VCK/ha/năm

Nhìn chung tất cả các loại cây trồng trên tất cả các loại đất canh tác khi được bón phân đạm đều cho năng suất cao (Nguyễn Vy và Phạm Thị Lan, 2006) Tuy nhiên đối với cỏ họ đậu, liều lượng bón tối ưu cho đồng cỏ Alfalfa là 90 - 120 kg

N/ha/năm, đối với cỏ Orchard là 140 kg N/ha/năm (Jung and Baker, 1973) và cỏ Orchard hỗn hợp với cỏ Tall fescure là 180 kg N/ha/năm (Wanger, 1954) Đối với

các giống cây họ đậu việc sử dụng phân đạm không cân đối sẽ là một trong những

yếu tố hạn chế mối quan hệ cộng sinh Rhizobium (Diaz et al., 1984) Bón phân đạm vượt quá nhu cầu nitơ thì hiệu lực cố định đạm và hình thành nốt sần bị giảm (Afzaet al., 1987) Thies et al (1995) đã báo cáo rằng bón 90kg N/ha đã ức chế sự phát triển

nốt sần của cây đậu tương Hệ thống rễ của cây đậu triều kém phát triển khi bón 60kg

N/ha và quá trình tổng hợp nitơ cũng bị ảnh hưởng (Kaushik et al., 1995) Tuy nhiên

trong điều kiện đất nghèo dinh dưỡng hoặc sự cần thiết phải hỗ trợ sinh trưởng cho thời kỳ cây con, khi mà bộ rễ cây còn non yếu chưa thể hấp thu thỏa mãn nhu cầu nitơ, đối với các giống cây họ đậu để đạt năng suất tối ưu của cây là yêu cầu cần thiết

Các kết quả nghiên cứu giống cỏ đậu Phaseolus, vulgaris L ở Brazil trên đất cát bán

khô cằn cần bón 110 kg N/ha, Trồng ở Senegal cần bón 60 kg N/ha Giống cỏ đậu Cowpea trồng trong chậu và được bón với các mức phân đạm từ 0, 15, 20, 25 và 30

kg N/ha cho thấy chiều cao cây, năng suất xanh, vật chất khô, peotein và hàm lượng

chất hữu cơ đạt cao nhất tại mức bón 25kg N/ha (Hasan et al., 2010), NS đã tăng bền

vững qua các năm không ảnh hưởng đến chất lượng của của Switchgrass khi bón từ

56 - 112 kg N/ha (Roque et al., 2008) và ở Việt Nam cần bón 100kg N/ha (Nguyễn

Văn Quang và cs., 2007) và để đạt được năng suất sinh khối tối ưu của giống

Leucaena K280 và đối với giống Stylo CIAT 184 mức bón đạm urea có hiệu quả cao

là 92 kg N/ha (Nguyễn Văn Quang và cs., 2007)

Liên quan đến bộ giống sử dụng là đối tượng nghiên cứu của đề tài, các kết

quả nghiên cứu chỉ ra rằng giống Panicum repens L tại mức bón 200 kg/ha, NS đạt

23 g/cây tại 60 ngày tuổi và đạt cao nhất 102 - 106g/cây tại mức bón 200 - 400

kg/ha lúc 90 ngày tuổi (Mohammadet al., 2004) Nghiên cứu ở Brazil, theo dõi trên

2 lứa cắt tái sinh của giống cỏ Massai grass (giống lai tự nhiên giữa 2 giống cỏ Panicum maximum và Panicum infestum) cho thấy tốc độ sinh trưởng, chiều cao

thân, số nhánh trên cây, mật độ nhánh/chậu, NS xanh và NS VCK và hiệu quả sử dụng N đã tăng tuyến tính khi bón các mức từ 0, 150, 300, 450 và 600 mg N/dm3đất soil) và kết quả tốt nhất tại mức bón 400mg/dm3 (Marcos et al., 2011) Nghiên cứu ở Tanzania với đối tượng là giống cỏ Panicum maximum Jacq được trồng tại 3

mật độ khác nhau 9, 25, 49 cây/m2 và mức phân bón đạm khác nhau từ 0, 80, 160,

320 kg N /ha Kết quả cho thấy năng suất lá và thân, năng suất vật chất khô hàm lượng đạm tăng tuyến tính với các mức phân bón đạm Hàm lượng xơ giảm theo mức độ bón đạm tăng và tỷ lệ thân lá tăng khí kết hợp với lượng phân đạm bón ở mức cao nhất của mật độ trồng thấp nhất Bón đạm 320kg N/ha/năm đã làm tăng độ dài lá, phát triển thân nhánh và thúc đẩy nhanh quá trình che phủ so với các mức

bón thấp hơn Bón 240kg N/ha/năm đã tăng sự phát triển của thân cỏ Panicum maximum cv Massai (Martuscello et al., 2006) Tăng hàm lượng phân bón đạm đã

tăng số lứa cắt và làm trì hoãn quá trình gìa hóa của các giống cỏ và số lượng mô

chết của giống cỏ Panicum maximum Jacq cv Mombaca nhỏ hơn khi độ che phủ đạt 95% (Carnevalli et al., 2006) Bón đạm đã tăng tốc độ ra lá và phiến lá ngắn thể

hiện tỷ lệ mô cấu trúc thấp và liên quan đến hàm lượng NDF, hàm lượng NDF giảm tuyến tính 75,9; 74,0; 74,0 và 72,2%, khi bón phân đạm với liều lượng tăng dần từ

0, 100, 200 và 300 kgN/ha/năm (Sousa et al., 2010) Pannicum maximum cv T58

bón N tại mức 0, l00, 200 kg 400 KgN/ha) thu cắt 2 tuổi, 6 và 8 tuần cho thấy năng suất VCK đạt 48,15 kg và 58,55 kg cao nhất khi bón 400 kg/ha/năm ở cỏ năm thứ 2, giá trị dinh dưỡng không có sự khác nhau có ý nghĩa và hàm lượng protein đạt cao nhất khi PM TD 54 thu hoạch lúc 8 tuần tuổi 12,8% so với thu cắt tại 6 tuần (9,2%)

(Sodeinde et al., 2006) Panicum maximum phản ứng tối đa với lượng phân N là

200kg N/ha/năm tương đương 435 kg urea/ha (Makanjuola, l998)

Đối với nhóm giống Brachiarria, kết quả nghiên cứu của Pholsen et al.(2005)

đã chỉ ra rằng Brachiarria Decumbens Basilisk trồng trên đất có hàm lượng dinh

dưỡng trung bình ở Korathon Kaen Thái Lan đã cho năng suất VCK cao hơn 43%

và hàm lượng protein thô (7,49% so với 6,77%) cũng cao hơn và tăng tỷ lệ tiêu hóa

VCK so với không bón phân cho cỏ Brachiarria Decumbens Hiệu quả bón 125kg

urea/ha đã cho năng suất VCK tương đương mức phân bò bón 25 tấn/ha/năm cho giống cỏ này Tại Ấn Độ, khi các giống cỏ ghine (Panicum maximum Jacq.), Cỏ

Lông para (Brachiaria mutica Forssk) và cỏ voi lai (Pennisetum purpureum Schumach.) được trồng dưới tán dừa cho thấy năng suất VCK và hàm lượng đạm

trong cỏ đã tăng tỷ lệ thuận với mức độ phân đạm bón từ 0, 60, 80 và 120 kg N/ha

và NS VCK đã đạt cao nhất: 32,1; 21,1, 22,0 tấn/ha/năm tương ứng cho cỏ voi lai,

cỏ lông para và cỏ ghine khi bón đạm ở mức 120kg (Pandey et al., 2011) Brachiaria humudicola được bón các mức phân đạm: 0, 125, 250 và 375 kg.N/năm

cho thấy mức bón 250kg/ha cho NS VCK và NS protein cao và hiệu quả kinh tế

hơn (Phisutet al., 2000).Tại vùng khí hậu nhiệt đới ẩm của Huimanguillo, Mexico,

Mulato II cho NS VCK 3.9 tấn/ha mỗi lứa cắt với lượng phân bón 150 kg N và 50

kg P /ha (Guiot, 2005) Bón 30 kg N/lứa và thu hoạch 30 ngày 1 lần đã cho NS VCK 2,6 tấn/ha, cao hơn giống Mulato I (1,9 tấn/ha) Với lượng phân bón trung bình là 120 kg N/ha/năm khi tăng mức bón phân đạm, NS VCK đã tăng từ 2,2 đến 3,1 tấn/ha/lứa cắt (CIAT, 2007)

Đối với Stylosanthes guianensis cv Graham trồng tại Trung tâm NC

Narathiwwat Thái Lan bón 0; 62,5; 125; 187,5 kg N/năm kết quả cho thấy NS VCK cao nhất tại mức bón N 187 kg kết hợp với 125 kg lân P2O5/ha/năm (Phisut et al., 2001)

Ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng của các giống cỏ cũng được các công trình nghiên cứu chứng minh rằng đối với các giống cỏ liêu niên chu trình vận chuyển dinh dưỡng từ phần trên mặt đất xuống các bộ phận dưới mặt đất thường phụ thuộc rất lớn vào mùa sinh trưởng, phụ thuộc vào giai đoạn thu hoạch nên đã ảnh

hưởng đến hàm lượng N, P, K trong sản phẩm thức ăn xanh (Adler et al., 2006; Heaton et al., 2009) Sousa et al (2010) đã báo cáo rằng hàm lượng protein khác

nhau nhận được 8,6 và 11,8% giữa cỏ không bón và được bón 300 kg N/ha/năm Bùi

Quang Tuấn (2005) cho biết cỏ B.brizantha thuần khi bón 35 kg N/ha/lứa và cắt ở 35

ngày thì tỷ lệ protein thô trong VCK của cỏ là 11,40% Tỷ lệ các chất khoáng cũng

có xu hướng tăng tỷ lệ thuận với lượng phân bón tăng, biến động từ 8,82 đến 12,07% trong kg VCK Tỷ lệ vật chất khô, có chiều hướng giảm dần, khi tăng liều lượng phân bón N (tỷ lệ nghịch với lượng phân bón) Tuy nhiên, điểm nổi bật là bón phân N càng tăng, thì càng làm tăng tỷ lệ protein thô trong VCK của thức ăn Khi lượng đạm bón cho đồng cỏ hòa thảo tăng, mức nitrat sẽ tăng theo có khả năng gây ngộ độc nitrat cho gia súc, nếu bón quá liều lượng nitrogen (Rhykerd and Noller, 1974; Stritzke and Murphy, 1982; Wedin, 1974) Bón đạm có ảnh hưởng đến độ ngon miệng và lượng

cỏ ăn vào của gia súc Khi không bón đạm và bón ở các mức vừa phải cho đồng cỏ hòa thảo, thì khi bón tăng lượng đạm sẽ tăng khả năng thu nhận cỏ của động vật (Rhykeyd and Noller, 1974) Tuy nhiên, không có sự khác nhau về khả năng ăn vào của gia súc đối với cỏ được bón đạm vừa phải và mức cao (Belesky and Wilkinson,1983) Một ảnh hưởng rõ rệt được tìm ra trong việc trồng trọt thâm canh

có bón phân urea (60kg/ha) và tưới nước 3 - 5 ngày một lần cho cỏ Stylosanthes

Cook trong mùa khô đã tăng năng suất lên 44% so với không tưới tại một số trang trại chăn nuôi bò sữa khu vực xung quanh thành phố Hồ Chí Minh (Lê Hà Châu, 1999)

Bón phân đạm làm tăng năng suất VCK có thể được giải thích rằng khi đất nghèo dinh dưỡng và độ pH đất <5,5 thông thường dẫn đến nghèo chất hữu cơ, nghèo các tổ chức vi sinh vật hữu ích, đặc biệt là tổ chức vi sinh vật phân giải đạm, lân và kali và tỷ lệ các chất dinh dưỡng bị thấm xuống tầng sâu nhiều hơn hoặc do

cây trồng vụ trước đã lấy đi (Shelton et al., 1979) Như vậy, liều lượng đạm bón cho

cỏ họ đậu và họ hòa thảo có sự khác nhau, với cỏ họ đậu thì thấp hơn, còn cỏ hòa thảo thì cao hơn lượng bón hữu hiệu cho cỏ họ đậu khoảng từ 100 - 200 kg N/ha/năm, còn cho cỏ hòa thảo 200 - 400 kg N/ha/năm Bón liều lượng quá thấp quá, sản lượng cỏ tăng không rõ rệt, bón cao quá lại làm giảm sản lượng cỏ Thêm vào đó loại phân thường được sử dụng nhiều là phân urea (CO(NH2)2) chứa 44 - 48% nitơ nguyên chất, loại phân này chiếm 59% tổng số các loại phân đạm được sản xuất ở các nước trên thế giới Việc khắc phục các yếu tố giới hạn về độ phì của