Nâng cao khả năng sử dụng phụ phẩm mía đường làm thức ăn cho trâu bò

Nâng cao khả năng sử dụng phụ phẩm mía đường làm thức ăn cho trâu bò

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa

hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào

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

Tác giả luận văn

Đường Công Hoàn

ăn đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này

Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Chăn nuôi Quốc gia, các anh, các chị, đồng nghiệp Bộ môn Nghiên cứu Bò, Phòng Phân tích thức ăn đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình nghiên cứu tại Viện

Xin chân thành cảm ơn Uỷ ban nhân dân huyện Hạ Hoà, Trạm Khuyến nông Hạ Hoà đã dành thời gian và điều kiện cho tôi được học tập

Cuối cùng tôi muốn dành lời cảm ơn chân thành nhất tới gia đình, bạn bè và những người đã động viên và tạo điều kiên thuận lợi để tôi thực hiện luận án này

Hà Nội, tháng 9 năm 2004

Tác giả luận văn

Đường Công Hoàn

Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t

ADF : X¬ cßn l¹i sau khi xö lý b»ng dung m«i axit ADL : Lig nin

B§T : Bét ®Ëu t−¬ng

BS : Bét s¾n NDF : X¬ cßn l¹i sau khi xö lý b»ng dung m«i trung tÝnh NLM : Ngän l¸ mÝa

NLS : N«ng l©m s¶n

RM : RØ mËt VCK : VËt chÊt kh«

VSV : Vi sinh vËt

1 Mở đầu

1.1 đặt vấn đề

Chăn nuôi là một trong hai ngành chính của sản xuất nông nghiệp cung cấp sản phẩm quí cho xã hội như: thịt, trứng, sữa Đó là những sản phẩm có hàm lượng dinh dưỡng cao rất cần cho đời sống con người Trâu bò là loài động vật có dạ dày bốn túi có khả năng tiêu hoá tốt thức ăn thô xanh, tận dụng được các nguồn phụ phẩm ngành trồng trọt và chế biến Sản phẩm chính của chăn nuôi trâu bò là thịt và sữa đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của xã hội

Để đàn bò tăng nhanh về chất lượng và số lượng Nhà nước đã từng bước thực hiện dự án Sind hoá, cải tạo đàn bò “vàng” địa phương có tầm vóc nhỏ, lai tạo với một số bò ngoại có năng suất cao phù hợp với điều kiện khí hậu, hình thức chăn nuôi hộ gia đình, chuyển dần hướng sản xuất từ kiêm dụng sang chuyên thịt và chuyên sữa Dinh dưỡng là một chìa khoá để nâng cao giá trị sản phẩm chăn nuôi Nếu không đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng thì bò sữa, bò lai cũng như bò vàng ở địa phương sẽ không phát triển được Thức ăn lý tưởng cho gia súc nhai lại là cỏ xanh Tuy nhiên, đồng cỏ ngày càng thu hẹp bởi sự gia tăng dân số và mở rộng các hoạt động kinh tế khác Đất nông nghiệp được dành ưu tiên chủ yếu để sản xuất cây lương thực và rau màu cho nhu cầu trực tiếp của con người Do vậy gia súc nhai lại càng phải phụ thuộc nhiều hơn vào các phụ phẩm trồng trọt

Ngành mía đường ở nước ta gần đây đã có bước tiến đáng kể Vụ sản xuất kinh doanh mía đường năm 2003-2004, diện tích mía cả nước là 305.000 ha, năng suất bình quân 47,5 tấn mía cây/ha, sản lượng mía cây đạt 14,5 triệu tấn Trong đó sản lượng mía ép công nghiệp đạt 10,6 triệu tấn, ép thủ công 3,9 triệu tấn Sản xuất đường nguyên liệu chính từ cây mía, sản phẩm phụ là ngọn mía, rỉ mật chiếm một tỉ lệ rất lớn Ước tính sản lượng hàng năm ngọn lá mía khoảng 2

triệu tấn/năm, rỉ mật 350 ngàn tấn/năm

Nâng cao khả năng tận dụng phụ phẩm ngành trồng trọt, chế biến công nghiệp làm thức ăn gia súc là một hướng nghiên cứu quan trọng Sản phẩm phụ của ngành mía đường là ngọn mía, rỉ mật, bã mía Do thời vụ thu hoạch mía vào mùa đông lúc cỏ và thức ăn xanh khác làm thức ăn chính cho trâu bò bị khan hiếm nên các phụ phẩm này rất có nghĩa Để nghiên cứu sử dụng phụ phẩm mía

đường nhằm đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho trâu bò, chúng tôi tiến hành đề tài:

“ Nâng cao khả năng sử dụng phụ phẩm mía đường

làm thức ăn cho trâu bò”

1.2 Mục đích của đề tài

- Đánh giá hiện trạng sử dụng phụ phẩm mía đường

- Tìm ra giải pháp nâng cao khả năng sử dụng phụ phẩm mía đường làm thức ăn nuôi bò bằng một số hình thức chế biến, bảo quản và phối hợp khẩu phần khác nhau

1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Xác định được thành phần hoá học, tỷ lệ tiêu hoá in- sacco, thử nghiệm

chăn nuôi bò thịt bằng thức ăn ngọn lá mía ủ chua

- Cung cấp các dữ liệu cho người chăn nuôi tận dụng nguồn phụ phẩm mía, ứng dụng tiến bộ kỹ thuật phù hợp với điều kiện vùng trồng mía

2 Tổng quan tài liệu

2.1 Sử dụng phụ phẩm mía đường làm thức ăn gia súc

2.1.1 Năng suất phụ phẩm mía đường

Về mặt sinh học mía là cây có khả năng cho sinh khối lớn Trong vòng 10-12 tháng 1ha mía có thể cho hàng trăm tấn mía cây và một khối lượng lớn lá xanh, gốc rễ Cây mía có khả năng tái sinh mạnh, trồng một lần có thể thu hoạch nhiều vụ Do khả năng thích ứng rộng nên có thể trồng mía ở nhiều loại đất khác nhau (Nguyễn Huy ước, 1999) [20]

ở miền Bắc, mía được trồng thành 2 vụ Vụ đông xuân mía được trồng từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Vụ thu trồng trong tháng 9 và thu hoạch từ 13-15 tháng tuổi, thường thu hoạch từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Khi thu hoạch mía phần ngọn được chặt bỏ lại ruộng, thân mía được ép lấy nước, phần còn lại

là bã mía Rỉ mật là một sản phẩm phụ cuối cùng của quá trình sản xuất đường Khối lượng và chất lượng dinh dưỡng của cây mía tăng theo khoảng cách thu hoạch, với các giá trị tối ưu có thể đạt được với khoảng cách thu hoạch giữa

12 – 18 tháng Đặc điểm này hoàn toàn trái ngược với hầu hết các loại cỏ nhiệt

đới khác là những cây thường có năng suất và chất lượng giảm xuống khi khoảng cách giữa các lứa cắt tăng lên

Hàm lượng vật chất khô (VCK) của mía trung bình là 30%, cao hơn hầu hết các loại cỏ khác Do vậy, chi phí cho thu hoạch, vận chuyển và chế biến tính trên đơn vị VCK sẽ thấp hơn phần lớn các loại cỏ khác Cây mía dễ tách thành các thành phần khác nhau (như nước và bã) nên có thể cho phép sử dụng ở nhiều dạng thức ăn khác nhau

ở Việt Nam, mía được chế biến dưới hai hình thức công nghiệp và thủ

công (hình thức công nghiệp chiếm 75%) Tuỳ vào hình thức chế biến mà số lượng phụ phẩm cũng thay đổi khác nhau

Sơ đồ 1: phụ phẩm mía (nguồn Preston 1991) [13]

Phụ, phế phẩm của quá trình chế biến đường theo phương pháp thủ công và công nghiệp Số trong ngoặc là chỉ tỷ lệ tương đối so với toàn cây mía (100)

2.1.2 Sử dụng ngọn lá mía làm thức ăn gia súc

Ngọn mía là phần trên của cây mía được chặt bỏ lại trên ruộng sau khi thu hoạch cây mía Ngọn mía bao gồm 3 phần: lá xanh, bẹ lá và lõi Thông thường

khi thu hoạch mía làm đường phần ngọn chiếm 10 - 12% tổng sinh khối cây mía

phía trên mặt đất Theo lý thuyết thì lượng ngọn mía thu được từ mỗi ha mía

(khoảng 21 tấn) đủ để làm nguồn thức ăn xanh cho 2 bò (250 kg) (Nguyễn Xuân

Trạch, 2003)[18]

Ngọn lá mía (NLM) từ lâu đã được bà con nông dân sử dụng làm thức ăn

xanh cho trâu bò trong mùa thu hoạch Bò vẫn duy trì được thể trạng và làm việc

khi ăn khẩu phần hoàn toàn là ngọn mía Nếu ngọn lá mía được xử lý để nâng

cao hiệu quả tỷ lệ tiêu hoá chất xơ thì sẽ nâng cao được giá trị thức ăn Tuy

nhiên, khi sử dụng NLM làm thức ăn hỗ trợ cho trâu bò tăng trọng thì cần phải

bổ sung thêm thức ăn tinh bột

Ngọn mía có tỷ lệ tiêu hoá VCK thấp (54%) và tỷ lệ tiêu hoá protein càng

thấp (39%) Ngọn mía chứa một lượng đáng kể dẫn xuất không đạm thích hợp

cho việc lên men trong dạ cỏ cũng như khi ủ chua

Bảng 2.1: Thành phần hoá học và tỷ lệ tiêu hoá của ngọn mía (Naseeven, 1989), dẫn theo Nguyễn Xuân Trạch [18]

Tỷ lệ tiêu hoá (%) Thành phần Tỷ lệ %

Bảng 2.2: Thành phần cấu trúc trong chất hữu cơ của ngọn mía

(Naseeven, 1989), dẫn theo Nguyễn Xuân Trạch [18]

*Hạn chế khi sử dụng ngọn lá mía tươi:

- Thành phần hoá học không cân đối, nghèo protein

- Tính thời vụ: Mùa thu hoạch mía ồ ạt, ngọn lá mía dễ bị mốc

- Vận chuyển thu hoạch: Vận chuyển đi xa làm tăng chi phí vì cồng kềnh,

thói quen của các nông hộ ít sử dụng, chỉ sử dụng một phần làm thức ăn xanh tại

chỗ

- Việc xử lý và bảo quản ngọn mía ít được thực hiện do nông dân kiến

thức hạn chế Việc ủ đòi hỏi phải có chi phí nhân công và hố ủ

* Nâng cao khả năng sử dụng ngọn mía làm thức ăn cho gia súc nhai lại

Mặc dù ngọn mía có tính ngon miệng cao gia súc ăn được khá nhiều (1,7

–2 kg VCK/100kg thể trọng), Nguyễn Xuân Trạch (2003) [18] Tuy nhiên nếu

chỉ cho gia súc ăn phần ngọn mía thì chúng có thể giảm trọng lượng hay chỉ đủ

duy trì cơ thể Do đó việc nghiên cứu nâng cao khả năng sử dụng phụ phẩm mía

có ý nghĩa rất lớn Đặc biệt trâu bò trong mùa khô khi các mà nguồn thức ăn

xanh trở nên khan hiếm Về nguyên tắc có 4 cách làm tăng khả năng sử dụng

ngọn mía làm thức ăn cho gia súc nhai lại:

- Cách 1: Chọn lựa những phần ngon cho gia súc ăn Tuy nhiên cách này

không thực tế đối với chăn nuôi quy mô lớn

- Cách 2: Bổ sung dinh dưỡng để cân đối khẩu phần cho từng loại gia súc

ở mức kinh tế nhất Đây là cách phức tạp đòi hỏi phải có kiến thức về dinh dưỡng

- Đáp ứng nhu cầu dạ cỏ về nitơ lên men (amoniac), các vi chất dinh dưỡng (peptit, axit amin, khoáng và vitamin) góp phần tạo điều kiện cho một hệ sinh thái dạ cỏ có hiệu lực cao (cung cấp một lượng nhỏ chất xơ dễ tiêu)

- Cung cấp các nguồn protein, tiền thân glucoza và axít béo mạch dài có khả năng thoát qua sự phân giải dạ cỏ để cân bằng với các sản phẩm lên men cuối cùng tuỳ theo nhu cầu sản xuất của gia súc

Ngọn mía có hàm lượng protein tiêu hoá thấp do đó trước tiên phải bổ sung thêm một nguồn nitơ nào đó Hạt bông, cám gạo, khô dầu, bã bia, bột cá và urê có thể sử dụng làm nguồn bổ sung N/protein khi cho gia súc nhai lại ăn ngọn mía tươi hay ủ chua

Các vi chất dinh dưỡng và hệ sinh thái dạ cỏ tốt có thể có được bằng cách

bổ sung các loại thức ăn xanh dễ tiêu hoá như ngọn khoai lang, lá các cây họ đậu như lá cây keo dậu

Cám gạo là một nguồn bổ sung dinh dưỡng thoát qua rất tốt vì nó giàu axit amin không thay thế, tinh bột và lipit Các thức ăn bổ sung khác hay kết hợp giữa các loại thức ăn bổ sung như: khô dầu hạt bông, kết hợp ngô với bột cá đã cho

kết quả tốt

Nguyên tắc bổ sung dinh dưỡng thoát qua làm sao cho các chất dinh dưỡng nhạy cảm (axit amin, tinh bột, axit béo) phải tồn tại ở dạng khó bị tấn công bởi VSV dạ cỏ Do vậy, bổ sung rỉ mật, bột sắn là những chất dễ bị phân giải ở dạ cỏ sẽ kém hiệu lực hơn bổ sung bột ngô như là nguồn tiền thân glucoza Tuy nhiên, rỉ mật có thể dùng bổ sung thêm năng lượng cho gia súc có nhu cầu sản xuất khá cao Bổ sung rỉ mật ở mức 1- 1,5% thể trọng không làm ảnh hưởng

đến tiêu hoá và thu nhận ngọn mía khi có đủ nguồn cung cấp N/protein trong khẩu phần

Việc bổ sung thêm thức ăn tinh để thoả mãn toàn bộ nhu cầu dinh dưỡng

là quá đắt đỏ cho nên gần đây người ta sử dụng bánh dinh dưỡng chứa rỉ mật với hàm lượng urê cao để bổ sung một phần N để có thể sử dụng ngọn mía nuôi bò sữa

* Xử lý ngọn mía

Ngoài việc sử dụng hợp lý thức ăn bổ sung thích hợp, người ta cũng đã nghiên cứu các phương pháp xử lý nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng của ngọn mía, đặc biệt là phương pháp kiềm hoá, tuy nhiên kết quả thu được (Naseeven, (1989) trích Nguyễn Xuân Trạch (2003) [18]), tỷ lệ tiêu hoá VCK của ngọn mía không bổ sung, ngọn mía + urê, ngọn mía + rỉ mật và ngọn mía + urê+ rỉ mật lần lượt là: 49,9; 48,4; 60,1 và 52,4% Kết quả cho thấy xử lý urê không làm tăng

tỷ lệ tiêu hoá VCK của ngọn mía như đối với xử lý rơm ưu điểm của xử lý urê làm tăng hàm lượng protein thô để tối ưu hoá của VSV dạ cỏ Hơn nữa xử lý urê

là một phương pháp tốt để bảo quản ngọn mía được lâu dài vì amoniac sinh ra có tác dụng chống mốc rất mạnh

2.1.3 Sử dụng rỉ mật làm thức ăn gia súc

Rỉ mật là sản phẩm cuối cùng trong quá trình sản xuất đường Cứ 100 tấn mía cây thu được trung bình 3 tấn rỉ mật “C” Rỉ mật C là rỉ mật cuối cùng thu

được sau 3 lần kết tinh đường Thành phần chính của rỉ mật là đường sucroza,

glucoza, fluctoza và một số khoáng

Thành phần chính xác của rỉ mật rất khó dự đoán vì nó phụ thuộc vào điều

kiện thổ nhưỡng và thời tiết - khí hậu, giống mía và giai đoạn thu hoạch cũng

như quy trình sản xuất đường trong từng nhà máy Do vậy rỉ mật thay đổi đáng

kể về thành phần dinh dưỡng, mùi vị, màu sắc và độ nhớt Bảng 2.3 cho thấy

Nguồn: Welfrom Vaf Binkley (1953), dẫn theo Nguyễn Xuân Trạch 2003[18].

Rỉ mật thường được chia làm 3 thành phần: Đường, chất hữu cơ không

đường và khoáng Đường trong rỉ mật chủ yếu là sucroza chiếm 44% rỉ mật mía,

66% rỉ mật củ cải Các chất hữu cơ không phải là đường của rỉ mật bao gồm chủ

yếu là các loại gluxit như tinh bột, hợp chất chứa nitơ và các axit hữu cơ Tỉ lệ

protein trong rỉ mật thấp (3-5%) Khoáng của rỉ mật giàu Na, K, Mg, S, nên nó

được coi là thức ăn giàu khoáng so với nguồn thức ăn năng lượng thông thường

Rỉ mật đã được dùng làm thức ăn gia súc từ thế kỉ XIX, lúc đó người ta

dùng rỉ mật như là một nguồn năng lượng và còn là một chất hút bụi Cứ 1kg

VCK của rỉ mật C cho 2350Kcal năng lượng trao đổi trong khi đó 1kg VCK của

đường sucroza cho 3680Kcal (Goh, 1981), dẫn theo Bùi Văn Chính và cộng sự (1980- 1985), [2]

- Như là một nguồn vi khoáng như: lưu huỳnh, canxi, phốt pho

Đối với gia súc nhai lại, rỉ mật dễ lên men nên khi bổ sung với khẩu phần xơ thô cho trâu bò ăn sẽ có lợi cho việc sinh tổng hợp vi sinh vật dạ cỏ Một số tài liệu cho thấy khi sử dụng rỉ mật ở mức thấp ảnh hưởng của rỉ mật mang tính bổ sung hơn là cạnh tranh và không gây cản trở đối với quá trình lên men khẩu phần có xơ trong dạ cỏ Rỉ mật có thể chiếm tới 20% VCK của khẩu phần bò thịt, 25-30% VCK của khẩu phần bò sữa và 40% VCK của khẩu phần cừu mà không có ảnh hưởng đến năng suất của bò Tuy nhiên, khi rỉ mật chiếm trên 50% VCK của khẩu phần thì tỉ lệ tiêu hoá của tất cả các loại thức ăn cho ăn cùng rỉ mật sẽ giảm xuống thường chỉ bằng một nửa tỉ lệ tiêu hoá của chúng khi không cho ăn rỉ mật (En CarnaCion and Hughes-jones, 1981, dẫn theo Nguyễn Xuân Trạch, 2003) [18]

*ảnh hưởng của thành phần xơ thô của ngọn mía tới khả năng tiêu hoá

Đặc trưng của ngọn mía là hàm lượng xơ cao trên 30% vật chất khô Chất xơ chủ yếu trong ngọn mía là xenluloza, hemixenluloza và lignin Giữa chúng có mối liên kết hoá học tạo nên sự bền vững của màng tế bào thực vật

- Xenluloza: là thành phần chính của tế bào thực vật, phân tử xenluloza có

mạch thẳng được tạo bởi các β- D- gluloza bằng liên kết β- 1,4 glucozit Một phân tử xenluloza có thể tới 15.000 đơn vị này Xenluloza gồm nhiều chuỗi thẳng ghép với nhau thành bó dài nhờ mạch nối hydrogen tạo thành các mixen bền vững và rất khó tiêu hoá Xenluloza chỉ hoà tan được trong dung dịch amoniac của hydroxit đồng Trong dạ cỏ loài nhai lại xenluloza được phân giải nhờ tác dụng của men xenlulaza do vi sinh vật cộng sinh Dưới tác động của men

xenlulaza của vi khuẩn 80% xenluloza sẽ được phân giải thành 2 phân tử β glucoza

Hemixenlulaza: khác với xenluloza, hemixenluloza được hình thành từ hetoropolyme Hemixenluloza không hoà tan trong nước nhưng hoà tan trong dung dịch kiềm và bị thuỷ phân dễ dàng hơn xenluloza Khi bị thuỷ phân tạo thành glucoza, futoza, mantoza, galactoza, arabinnoza và xiloza (Lê Doãn Diên 1975) [8] khi xử lý bằng kiềm hemixenluloza dễ bị tách khỏi xenluloza hoà tan trong môi trường dạ cỏ để rồi lên men hình thành axit béo bay hơi

- Lignin: Là một hetero- polymer của phenol Lignin thường liên kết với xenluloza và hemixenluloza trong vỏ tế bào thực vật Lignin được cấu tạo từ 3 loại alcohol là coumazyl, coniferyl, và sinapil Lignin không hoà tan trong nước, trong dung môi hữu cơ và trong axit đậm đặc Lignin còn bền vững trong môi trường enzym của hệ vi sinh vật dạ cỏ Dưới tác dụng của dung dịch kiềm bisulfitnatri, axít sulfurơ Một phần lignin sẽ bị phân giải và chuyển vào dung dịch Trong tế bào lignin không tồn tại độc lập mà nó thường liên kết với hemixenluloza tạo thành phức chất ligno- hemixenluloza ở ngoài màng tế bào Phức chất này bị enzym của vi sinh vật phân giải nhưng rất chậm vì vậy mà nó cản trở quá trình phân giải xenluloza và các chất phía trong màng tế bào Trong thức ăn xơ lignin còn liên kết với protein bằng các mạch nối hoá trị Các mối liên kết hoá trị đó bền vững trong môi trường axit dạ cỏ do đó nó làm giảm tỷ lệ tiêu hoá dưỡng chất có trong thức ăn xơ thô

ở thực vật càng già thì sự lignin hoá càng tăng Quá trình tích luỹ lignin làm cho thành tế bào trở nên bền vững và cứng Sự lignin hoá có ý nghĩa to lớn trong việc làm bền vững các cơ quan chống đỡ của thực vật nhưng lại gây khó khăn trong việc tiêu hoá xơ ở dạ cỏ loài nhai lại Lignin bị vi sinh vật phá vỡ trong cả điều kiện yếm khí và hiếu khí Lignin tích tụ một lượng cao chỉ trong

điều kiện nào đó, ví dụ như trong điều kiện axít của chất than bùn Lignin bị vi sinh vật phá vỡ hoàn toàn ở trong tất cả các loại đất

Vi sinh vật trong dạ cỏ phân hủy lignin chậm và nói chung thời gian thức

ăn lưu lại không đủ dài cho quá trình phân giải lignin để tạo ra các chất dinh dưỡng cho con vật (Preston và Leng, 1991) [13]

Động vật nhai lại có thể tiêu hoá một lượng nào đó cây cỏ chưa bị lignin hoá thông qua sự lên men của vi sinh vật dạ cỏ, nhờ đó mà chúng được coi như

là nguồn thức ăn Một số tài liệu cho rằng nấm phá vỡ phức chất lignin và lignin hoà tan, nhưng thực tế không phân huỷ được lignin Theo Nguyễn Xuân Trạch (2003) [17], đến nay vẫn chưa có ý kiến về thống nhất về tỷ

hemixenluloza-lệ tiêu hoá của lignin trong đường tiêu hoá của động vật nhai lại Theo một số tác giả khác thì không có một loài nào trong các VSV phân lập được ở dạ cỏ có thể lên men lignin

2.2 Xử lý thức ăn xơ thô

Các loại thức ăn thô chất lượng thấp có đặc tính hoá học chung là hàm lượng xơ cao và bị lignin hoá Để nâng cao giá trị dinh dưỡng đã từ lâu các nhà nghiên cứu đã áp dụng các biện pháp xử lý khác nhau: xử lý vật lý, xử lý hoá học, xử lý sinh học

Các biện pháp này nhằm mục đích:

- Công phá các cấu trúc xơ thô trong thức ăn, giúp cho việc tiêu hoá được

giữa lignin và xenluloxa, hemixenluloza để làm cho xenluloza cũng như hemixenluloza vốn bị bao bọc bởi phức hợp ligno – hemixenluloza, ligno – xenluloza dễ dàng được phân giải bởi vi sinh vật dạ cỏ Xử lý hoá học có thể dùng các tác nhân oxi hoá, axit hay kiềm

Trong tất cả các phương pháp hoá học thì xử lý kiềm được nghiên cứu sâu nhất và có nhiều triển vọng trong thực tiễn Các mối liên kết hoá học giữa lignin

và cacbohydrat bền trong môi trường của dạ cỏ nhưng lại kém bền trong môi trường kiềm (pH > 8) Lợi dụng đặc tính này các nhà khoa học đã sử dụng các chất kiềm như NaOH, NH4+, Ca(OH)2 để xử lý các phụ phẩm nông nghiệp nhiều xơ, với mục đích phá vỡ mối liên kết giữa lignin với hemixenluloza và xenluloza trước khi chúng được sử dụng làm thức ăn cho gia súc nhai lại Thuỷ phân các mối liên kết này sẽ giúp cho vi sinh vật trong dạ cỏ tác động lên xenluloza và hemixenluloza mạnh hơn dẫn đến tăng quá trình lên men tổng thể và tăng cường

và thao tác phức tạp, NaOH đắt tiền không sẵn có

- Xử lý bằng urê hay amoniac

Nguyên lý của phương pháp này là với sự có mặt của nước và nhiệt urê sẽ

bị thuỷ phân bởi ureaza thành amoniac và cacbonnic

Ureaza CO(NH2)2 + 2H2O

VSV

2NH3 + CO2

Enzym ureaza do vi khuẩn ureolytic sản sinh ra, vi khuẩn này có mặt

trong đất Vi khuẩn ureolytic bền ở trong thức ăn, ẩm độ, hạn chế những vi sinh vật có hại như nấm mốc, vi khuẩn gây thối giữa

Nhiệt độ: Nhiệt độ lý tưởng cho việc phân giải urê là 30-400C, ở nhiệt độ này hiệu quả xử lý đạt tối đa trong khoảng 1 tuần Nhiệt độ càng thấp thì thời gian xử lý sẽ bị kéo dài hơn Khi thấy nguyên liệu ủ ngả màu, thường là màu vàng nhạt, cũng có khi mùi urê xông lên nồng nặc nếu không che phủ, cũng có thể biến thành màu vàng sẫm hoặc nâu nếu để đống ủ nóng Thức ăn xử lý bằng urê có thể cho ăn ngay không nên phơi nắng làm sẽ làm hao mất khí amoniac

Thức ăn xơ thô sau khi xử lý bằng urê/ NH3, đã:

- Mềm hơn, tăng tính ngon miệng cho gia súc

- Tăng tỷ lệ tiêu hoá và hàm lượng protein

- Tăng hiệu quả kinh tế

Phương pháp kiềm hoá bằng urê dễ làm và thực hiện ở phạm vi rộng lớn Urê là một phân bón thông dụng, amoniac được sinh ra rất nhanh từ nhiệt độ cao khi mà nó được trộn vào thức ăn xơ thô, ẩm Thích hợp cho việc bổ sung vào các phụ phẩm giàu xơ như mía Preston và Leng (1991) [13] cho rằng đối với những người nông dân thì lấy amoniac từ urê bằng quá trình ủ ướt là thuận lợi hơn cả Các nhà khoa học khác nhau đặc biệt ở các nước nhiệt đới đã có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này như Rai và cộng sự (1986) [30], Horton (1979) [27], Jackson (1977) [28]… Cho rằng sử dụng NH3 hay urê là phương pháp đơn giản,

dễ thực hiện

Một số các biện pháp khác để xử lý thức ăn xơ thô như xử lý với vôi Ưu

điểm của phương pháp này là rẻ tiền sẵn có và bổ sung luôn một lượng canxi nhất định Nhưng ngược lại nhược điểm của nó là dễ mốc, canxi tồn dư, vị đắng

do nồng độ magiê cao Một số hoá chất khác như các loại axit và sulfuadioxit hoặc hỗn hợp của những chất này Tuy nhiên, phương pháp này ít sử dụng vì

nguồn hoá chất xử lý không phổ biến

2.3 Phương pháp ủ chua

2.3.1 Nguyên lý ủ chua

Thực chất của việc ủ chua thức ăn (còn gọi là ủ xanh hay ủ ướp) là xếp chặt thức ăn thô xanh vào hố kín không có không khí Trên nguyên lý nhờ vào quá trình lên men yếm khí tạo ra trong khối thức ăn một lượng xít hữu cơ cấp thấp (axit lactic) cần thiết để giảm độ pH tới mức có tác dụng ức chế mọi hoạt

động của vi sinh vật thối rữa

Trong quá trình ủ có 3 hiện tượng xảy ra

- Hô hấp hiếu khí: Dấu hiệu đầu tiên của ủ chua là nhiệt độ tăng lên do tác dụng hô hấp của tế bào thực vật và một phần nào đó do tác dụng hô hấp của các

vi sinh vật hiếu khí và quá trình lên men Nhiệt độ sau 5 giờ có thể lên tới

60-700C Sản phẩm của quá trình hô hấp này là nhiệt độ nước và CO2 phân giải từ các chất hữu cơ đặc biệt là hidrocacbon

- Hô hấp yếm khí: Tế bào thực vật không chết ngay sau khi đã sử dụng hết

ôxy Nhờ có quá trình hô hấp đặc biệt nên tế bào vẫn có thể sống thêm được một thời gian nhất định, trong thời gian này lượng chất tích luỹ trong thức ăn vẫn tiếp tục bị phân giải cho ra rượu và các axít hữu cơ Những sản phẩm này tích lũy dần trong tế bào cuối cùng làm cho tế bào bị chết Lượng đường và lượng nước trong thức ăn càng nhiều thì quá trình hô hấp yếm khí trong tế bào càng lâu nhưng số

lượng axit hữu cơ sản sinh ra trong quá trình hô hấp này còn ít và chưa rõ ràng trong việc bảo tồn giá trị thức ăn

- Lên men do vi sinh vật: Nấm và vi khuẩn hiếu khí là những vi sinh vật chủ yếu có trong cây cỏ xanh, nhưng trong điều kiện yếm khí chúng bị thay thế bởi vi khuẩn có khả năng sinh trưởng trong điều kiện thiếu oxy Các vi khuẩn này bao gồm vi khuẩn lactic, vi khuẩn clostridia và enterobacteria

Vi khuẩn lactic thường có trong cây cỏ đang sinh trưởng với số lượng nhỏ, nhưng chúng tăng nhanh sau khi thu hoạch, đặc biệt là cây cỏ bị chặt nhỏ hay làm nát Khi ủ chua, vi khuẩn lactic tiếp tục tăng, chúng lên men phân giải hydratcacbon dễ hoà tan trong cây cỏ để tạo thành các axit hữu cơ mà chủ yếu là axit lactic, dẫn đến làm giảm độ pH môi trường Trong quá trình ủ chua, quá trình thuỷ phân hemixelluloza cũng xảy ra, giải phóng đường pentoza và đường này cũng có thể lên men để tạo thành axit lactic và axetic

Các loài vi khuẩn thuộc loại lên men đồng chất (homofermentative) như Lactobacillus plantarium, Pediococus pentosaceus, Enterococcuts faecalis biến

đổi:

Glucoza → 2 axit lactic

Fructoza → 2 axit lactic

Pentoza → axit lactic + axit acetic

Các loài vi khuẩn thuộc loại lên men dị chất (heterofermentative) như Lactobacillus brevis, leuconostoc mesenteroides biến đổi:

Glucoza → axit lactic + etanon + CO 2

3 Fructoza → axit lactic +2 manitol + a axetic + CO 2

Pentoza → axit lactic + a axetic

Vi khuẩn Clostridia: Clostridia có mặt trong cây cỏ dưới dạng bào tử và chỉ phát triển dưới điều kiện yếm khí Clostridia phân giải axit lactic tạo thành axit butilic, amin và amoniac

Các loài phân giải đường (Saccharolytic) như Clostridium butyricum, C

tyrobutyrycum biến đổi:

2 Axit lactic → axit butylic + 2CO2 + 2H2

Các loài phân giải protein (Preteolytic) như C bifermentans, C.sporogenes

có thể khử amin hoặc khử cacboxil:

Khử amin:

A glutamic → a.axetic + a pyruvic + NH3

Lysin → a.axetic + a butyric + NH3

Khử cacboxil

A glutamic → a aminobutyric + CO

Histidin → histamin + CO2

ôxy hoá/ khử:

Alanin + 2 glyxin → 3 a axetic + 3NH3 + CO2

Clostridia rất nhậy cảm đối với nước và đòi hỏi thức ăn phải rất ẩm mới hoạt động tốt Khi thức ăn quá ẩm (VCK< 15%) thì thậm chí pH hạ xuống dưới

4 vẫn có thể không ức chế được chúng

Enterobacteria: Enterobacteria thường có số lượng rất ít trong cây cỏ Chúng là những vi khuẩn yếm khí tuỳ tiện và có khả năng phân giải đường dễ tan để tạo ra axit axetic, etanon và hydro:

Glucoza → a axetic + etanon + 2CO2 + 2H2

Ngoài ra cũng giống như Clostridia, chúng có khả năng khử cacboxil và khử amin, sản xuất ra một lượng lớn amoniac Độ pH thích hợp cho sự sinh truởng của enterobacteria là 7,0 và thường chỉ hoạt động mạnh ở các giai đoạn

đầu tiên lên men

Để có khối ủ tốt cần tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic hoạt động vì chỉ có

vi khuẩn lactic thì độ pH mới hạ thấp nhanh đỡ tốn năng lượng Còn các loại vi khuẩn khác tuy có góp phần làm giảm độ pH nhưng tốn năng lượng hơn và bản thân chúng còn có khả năng phân giải cả axit lactic Để biến đổi 1 kg vật liệu

thành axit lactic, axit acetic và axit butyric cần thiết sử dụng 160 kcal, 1520 kcal

và 930 kcal

2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn ủ chua

- Thành phần nguyên liệu

+ Hàm lượng vật chất khô: Để ủ chua tốt, các nguyên liệu đem ủ phải

có độ ẩm 65– 75% Giá trị pH của thức ăn ủ chua phụ thuộc vào vật chất khô ban đầu, vật chất khô càng thấp thì pH phải xuống càng thấp mới có tác dụng bảo quản

+ Hàm lượng đường: Nếu hàm lượng đường trong nguyên liệu quá thấp thì quá trình lên men lactic không đủ để hạ pH xuống mức cần thiết để bảo quản

được thức ăn Khi nguyên liệu ủ chua có hàm lượng nước cao, đường dễ tan thấp dẫn đến chất lượng thức ăn ủ chua kém và không còn đường dễ tan trong thức ăn

ủ chua

+ Khả năng đệm: Nếu nguyên liệu có tính đệm cao thì việc giảm pH sẽ khó khăn hơn Ngược lại khi khả năng đệm quá thấp, thức ăn dễ bị chua quá, làm giảm khả năng thu nhận thức ăn của gia súc

Khi chất lượng thức ăn nguyên liệu không đáp ứng được các yêu cầu cho quá trình lên men lactic được tốt, một số biện pháp hỗ trợ sau đây có thể

áp dụng:

Bổ sung đường dễ lên men như rỉ mật

Phơi héo sơ bộ đưa độ ẩm về khoảng 70%

Bổ sung rơm, bã mía khô khi có vật chất khô quá thấp

Bổ sung thêm muối hoặc CaCO3 để đệm đề phòng cỏ ủ chua quá và tăng

áp suất thẩm thấu để giảm được sự mất mát vật chất khô

Bổ sung vi sinh vật lên men lactic

Bổ sung axit hữu cơ để hạ nhanh pH

- Các yếu tố kỹ thuật

+ Thời gian ủ: Nếu thao tác ủ quá lâu để thức ăn tiếp xúc nhiều với không khí thì hiện tượng hô hấp vẫn tiếp tục, không những làm mất chất dinh dưỡng (năng lượng dễ tiêu) mà còn sinh nhiệt, nhiệt cao trong hố ủ sẽ làm hỏng thức ăn

+ Độ kín khí: Điều kiện không có không khí ở trong hố ủ là rất cần thiết để thức ăn lúc đầu khỏi sinh nhiệt lượng cao và về sau vẫn giữ được phẩm chất tốt Muốn vậy, cần phải cho thức ăn vào hố theo từng lớp một, nén thật chặt, nhất là các góc, để giảm thiểu những kẽ hở, không cho không khí tồn tại trong hố ủ

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp trong hố ủ là 20 – 600C Nếu ủ được vài ngày mà nhiệt độ trong hố ủ lên cao là do thức ăn ủ không được nén chặt, hoặc

do nắp hố không kín để không khí lọt vào nhiều, hoặc do ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào vách hố quá mạnh Nhiệt độ trong khối thức ăn ủ cao sẽ làm hỏng thức ăn

- Sử dụng thức ăn ủ chua

Có thể lấy cho bò ăn sau khi ủ 3 tuần Gia súc ăn bao nhiêu thì lấy bấy nhiêu, không nên để dư lại bữa sau Khi đã mở hố ủ nên cho ăn liên tục Lúc đầu gia súc ăn chưa quen phải luyện cho gia súc quen dần, ăn từ ít đến nhiều trong vòng 5- 7 ngày

Nếu thức ăn ủ xanh có chất lượng tốt bò có thể ăn tới 5- 7 kg/100kg thể trọng/ngày Không nên cho gia súc ăn thức ăn ủ chua riêng mà cần trộn lẫn các loại thức ăn khác Khi ăn xong phải vệ sinh máng ăn sạch sẽ

Cần tính hàm lượng các axit hữu cơ trong thức ăn ủ chua và khả năng dung nạp axit đó của cơ thể bò Thường tính a axetic 0,25g, a butyric 0,42g,

a lactic 0,7- 1,6g/kg thể trọng Mức thức ăn chỉ nên bằng 1/3 lượng có thể dung nạp của axit có ít nhất trong thức ăn Trường hợp tính chung thì lượng thức ăn ủ xanh cung cấp ở mức không thể vượt quá 1 gam axit hữu cơ/kg thể trọng

Để tăng cường thức ăn ủ chua trong khẩu phần cần trung hoà bớt lượng axit hữu cơ trong đó trước khi cho ăn Các chất thường dùng để trung hoà là: vôi

bột 4- 6 g/kg thức ăn ủ xanh hay 14 lít dung dịch amoniac 25%/tấn (vừa có tác dụng trung hoà axit vừa có tác dụng cung cấp nitơ)

2.3.3 Mất mát chất dinh dưỡng trong quá trình ủ chua

Sự mất mát chất dinh dưỡng có thể do 3 nguyên nhân gây ra đó là sự rơi vãi cây cỏ trong quá trình thu hoạch, vận chuyển, sự mất mát năng lượng trong quá trình hô hấp của thực vật (oxy hoá) và quá trình lên men, ngoài ra còn do sự mất mát chất dinh dưỡng khi đầm nén đống ủ, một lượng dịch thực vật nhất định cũng bị mất mát

Nếu quá trình thu hoạch, thái nhỏ và ủ chua được tiến hành trong cùng một ngày thì sự mất mát năng lượng do thực vật hô hấp là không đáng kể Khi cây cỏ sau khi thu hoạch bị phơi héo ngoài đồng, sự hao hụt về vật chất khô đã xảy ra Nếu cây cỏ bị phơi héo trong 5 ngày sự hao hụt vật chất khô lên tới 6%

và phơi héo 8 ngày sẽ lên tới 10% Chất dinh dưỡng bị mất là hydratcacbon dễ hoà tan và protein Ngoài ra hoạt động của các enzim trong cây cỏ và vi sinh vật, khi có mặt oxy chúng sẽ phân hủy đường và hình thành CO2 và nước Nếu đống

ủ được che phủ chậm, nguyên liệu ủ vẫn tiếp xúc với không khí thì quá trình oxy hoá và sự phân huỷ của vi sinh vật có thể làm cho nguyên liệu bị thối và mất mát

đáng kể chất dinh dưỡng

Sự mất mát năng lượng do quá trình lên men của vi khuẩn lactic là tương

đối thấp (thấp hơn 5%), trong khi đó quá trình lên men của vi khuẩn Clostridia tạo thành CO2, hydro và amoniac thường làm mất mát vật chất khô của thức ăn ủ cao hơn quá trình lên men của vi khuẩn lactic

Sự mất mát dịch cây cỏ khi bị đầm nén phụ thuộc vào tỷ lệ nước trong cây

cỏ Nếu cây cỏ có tỷ lệ nước càng cao, khi đầm nén dịch thực vật càng bị mất mát nhiều Nếu đống ủ chưa kịp che phủ mà gặp mưa, sự mất mát dịch thực vật

do bị rửa trôi càng lớn hơn nhiều Mặt khác càng làm tăng tỷ lệ nước trong đống

ủ tạo điều kiện cho Clostridia phát triển rất dễ làm cho đống ủ bị thối, hoặc kém chất lượng

Sự biến đổi của sắc tố thực vật trong ủ chua: màu nâu nhạt trong ủ chua là phản ứng giữa sắc tố thực vật với axit hữu cơ trong chlorophyll Sự phân huỷ sắc

tố tiền vitamin A (β caroten) có liên quan đến nhiệt độ đống ủ và mức độ oxy hoá Khi cả nhiệt độ thức ăn ủ và mức độ oxy hoá quá cao sẽ làm tăng sự hao hụt

β caroten trong thức ăn ủ chua ủ chua có chất lượng tốt sự mất mát caroten thường dưới 30% Hàm lượng caroten mà thức ăn ủ chua tính trong 1 kg chất khô biến động từ 123 – 697 mg Như vậy hàm lượng caroten trung bình trong thức ăn

ủ chua là 417 mg tính trong 1 kg vật chất khô Tuy nhiên, nếu quá trình ủ chua

được tiến hành nhanh chóng trong 1 – 2 ngày và theo đúng quy trình kỹ thuật thì quá trình mất mát chất dinh dưỡng là không đáng kể (Bùi Đức Lũng và cộng sự, 1995)[12]

2.4 ảnh hưởng của xử lý và ủ chua đến nâng cao khả năng sử dụng ngọn lá mía

2.4.1 ảnh hưởng của xử lý đến thành phần hóa học

2.4.1.1 ảnh hưởng đến protein thô

* ảnh hưởng của sự kiềm hoá bằng urê

Ngọn lá mía và thức ăn thô xanh khác với đặc tính chung là hàm lượng protein thấp Điều này đã dẫn đến các ý định cải thiện độ tiêu hoá thức ăn nhiều xơ đặc biệt là bằng các chất chứa ni tơ Tận dụng amoniac trong xử lý thức ăn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

- Tổng số nitơ trong thức ăn xơ thô

- Tốc độ nitơ được giải phóng

- Tổng năng lượng sử dụng được trong dạ cỏ

- Tính hoà tan protein trong khẩu phần

Nhiều tác giả cho thấy việc kiềm hoá bằng urê thức ăn nhiều xơ đã làm tăng tỷ lệ protein tiêu hoá Bùi Văn Chính và cộng sự (1998- 1999) [3], thí nghiệm xác định tỷ lệ tiêu hoá của lá mía trên bò lai Sind thông báo: lá mía chế biến bằng urê đã làm tăng tỷ lệ protein ở các hình thức chế biến như sau: lá mía khô, lá mía ủ chua, lá mía chế biến urê lần lượt là: 8,17; 7,58; 11,0% (VCK)

Trong tất cả các kết quả đã công bố khi xử lý thức ăn thô xanh với urê thì hàm lượng protein đều tăng

*ảnh hưởng của việc ủ chua:

Trong quá trình ủ chua xảy ra hô hấp hiếu khí làm mất chất dinh dưỡng hydratcacbon dễ hoà tan và protein Do đó khi ủ chua người ta thường bổ sung hợp lý dinh dưỡng cho việc nâng cao năng suất của gia súc nuôi bằng ngọn mía cũng như các sản phẩm khác của cây mía

2.4.1.2 ảnh hưởng đến vách tế bào

Quá trình phân giải vách tế bào đòi hỏi VSV dạ cỏ phải bám vào các tiểu phần thức ăn để cho các enzym tiết ra có thể xâm nhập vào bên trong cấu trúc xơ của vách tế bào Tuy nhiên, ngọn lá mía là thức ăn xơ thô có vách tế bào bị lignin hoá cao với những cấu trúc phức tạp Xenluloza và hemixenluloza nếu ở dạng tinh khiết đều dễ tiêu hoá nhưng khi chúng liên kết với lignin tạo thành các phức chất bền vững thì rất khó tiêu hoá Hơn nữa lignin còn làm hàng rào ngăn

chặn về mặt vật lý phía ngoài cản trở VSV dạ cỏ và các enzym của chúng Khi

được xử lý bằng urê các loại thức ăn xơ thô sẽ tăng lượng nitơ đáng kể ngoài ra

nó còn làm thay đổi thành phần vách tế bào Theo Bùi Đức Lũng và cộng sự (1995) [12], khi rơm được chế biến bằng các hoá chất có tính kiềm mối liên kết este giữa lignin với polysaccarit của thành tế bào hay với xenluloza và

hemixenluloza bị thuỷ phân do đó làm cho hydratcacbon trở nên dễ bị tiêu hoá bởi vi sinh vật dạ cỏ Cù Xuân Dần – Nguyễn Xuân Trạch (1996-1998)[7] Khi

xử lý bằng urê 2% và 4% hàm lượng xơ giảm từ 46,71% xuống 45,35 – 44,78%

Đinh Văn Cải (2001) [1] khi ủ phụ phẩm nhiều xơ với urê hoặc bổ sung urê, một nguồn nitơ rẻ tiền vào khẩu phần, sẽ đảm bảo sự gia tăng tiêu hoá và khả năng ăn vào của gia súc Tiêu hoá xơ cũng được cải thiện rõ nét khi bổ sung thêm một lượng nhỏ cacbohydrat dễ lên men như rỉ mật, xác mì, khoai lang, cám Christiansen (1981) [25] thông báo NDF, ADF sẽ giảm khi xử lý bởi các thành phần này bao gồm cả Hemixenluloza, mà dưới tác dụng của kiềm hoá phần nào

bị phân giải và hoà tan

Thức ăn sau khi bị kiềm hoá sẽ làm thay đổi cấu trúc vách tế bào làm tăng

tỷ lệ tiêu hoá tạo điều kiện có lợi cho vi sinh vật dạ cỏ hoạt động

2.4.2 ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hoá chất dinh dưỡng và khả năng phân giải vật chất khô ở dạ cỏ

Các thức ăn xơ thô là phụ phẩm nông nghiệp có tỷ lệ tiêu hóa thấp làm hạn chế sự phát triển vi sinh vật dạ cỏ Lượng NH3 luôn biến động theo khẩu phần, 40%- 60% VCK của tế bào vi sinh vật là protein Do vậy sự tổng hợp axit amin và protein là những phản ứng chính cần ATP ở nồng độ NH3 thấp trong dạ

cỏ thì những phản ứng nối NH3 thành axit amin cần ATP Khi nồng độ NH3trong dạ cỏ cao hơn một nồng độ thích hợp nào đó thì NH3 gắn vào axit amin không cần ATP Đối với các loại thức ăn nhiều xơ ít nitơ như mía thì nồng độ

NH3 tới hạn phải cao hơn so với thức ăn giàu protein

Trong nghiên cứu in- vitro và in- vivo nhiều tác giả đã kết luận việc kiềm

hoá thức ăn xơ thô có xu hướng giảm tỷ lệ xơ thô do đó làm tăng tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ

ủ chua làm mất dưỡng chất, làm giảm khả năng phân giải VCK ở dạ cỏ do

đó khi ủ chua bổ sung thêm cơ chất mục đích nhằm, tăng cường hoạt động của vi khuẩn lactic và tồn trữ thức ăn

2.4.3 ảnh hưởng của khẩu phần ngọn lá mía xử lý bằng urê, ủ chua đến sự sinh trưởng của bò

Bò sinh trưởng, phát triển tốt phụ thuộc vào lượng thức ăn thu nhận và chất lượng của thức ăn Ngọn lá mía với đặc trưng nghèo protein giàu xơ, nhưng khi

được xử lý, thành phần và tính chất của thức ăn đã được thay đổi mềm hơn, thơm hơn Mặt khác khi được kiềm hoá đã phá vỡ mối liên kết hoá học giữa lignin với xenluloza, hemixenlulaza làm tăng protein giảm xơ Kết quả làm tăng lượng thức

ăn thu nhận, tăng tỷ lệ tiêu hoá có lợi cho quá trình lên men dạ cỏ Kiềm hoá, ủ chua ngọn lá mía còn có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo quản thức ăn khi mà thời vụ thu hoạch mía ồ ạt, cỏ xanh khan hiếm

Nhiều tác giả nghiên cứu đã khẳng định lợi thế của ngọn lá mía khi kiềm hoá hay ủ chua Bùi Văn Chính và cộng sự (1998- 1999) [3], đã công bố lượng thức ăn thu nhận hàng ngày giữa bò ăn lá mía khô, lá mía 4% urê, lá mía ủ chua (0,9% rỉ mật) Lượng thức ăn thu nhận thực tế tăng tương ứng là: 1,59; 1,76; 1,98kg chất khô/100kg trọng lượng So sánh giữa bò ăn lá mía tươi và lá mía ủ chua, khẩu phần ăn lá mía ủ chua lượng thức ăn vào thực tế hàng ngày là 1,8- 2,2kg chất khô/100kg trọng lượng Bò ăn lá mía tươi lượng thức ăn ăn vào có chiều hướng giảm dần xuống 1,8- 1,2kg chất khô/100kg trọng lượng Tăng trọng của bò ăn lá mía ủ chua đạt 590g/con/ngày, so với cỏ khô là 560g/con/ngày

Nhiều tác giả cho thấy việc bổ sung thêm urê, rỉ mật, bột sắn vào thức ăn xơ thô nhất là ngọn mía tuy hàm lượng xơ cao nhưng lại chứa một lượng lớn hydrocacbon dễ hoà tan sẽ tốt hơn rơm khi phải bổ sung một lượng cơ chất lớn hơn

3 Đối tượng, địa điểm, nội dung và phương pháp

nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Phụ phẩm ngành mía đường gồm: Ngọn lá mía, rỉ mật

- Bộ môn nghiên cứu bò Viện Chăn nuôi Quốc gia

- Vùng nguyên liệu mía đường Nghệ An, Thanh Hoá

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát nguồn phụ phẩm mía ở Việt Nam

- Tình hình sử dụng phụ phẩm mía đường tại Nghệ An, Thanh Hoá

- Sự biến đổi thành phần hoá học của ngọn lá mía được xử lý kiềm hoá bằng urê và ủ chua bằng (rỉ mật, bột sắn)

- Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý ủ chua và kiềm hoá tới khả năng phân

giải VCK ở dạ cỏ bò bằng phương pháp in- sacco

- Thí nghiệm nuôi dưỡng bò bằng khẩu phần ngọn lá mía ủ chua

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp điều tra thu thập số liệu

Số liệu đã được công bố trong các niên giám thống kê xuất bản hàng năm của tổng cục thống kê nhà nước

- Phiếu điều tra nông hộ

- Các báo cáo của Cục Chế biến nông lâm sản (NLS) và nghề muối

- Kết quả điều tra tiềm năng nguồn phụ phẩm mía tại một số xã thuộc vùng nguyên liệu mía đường Thanh Hoá – Nghệ An

3.4.2 Nghiên cứu phòng thí nghiệm

- Phương pháp xử lý ngọn lá mía: Ngọn lá mía được băm nhỏ có kích thước từ 1-3 cm được trộn theo công thức sau:

1, Ngọn lá mía tươi + không bổ sung

2, Ngọn lá mía tươi + 1% urê

3, Ngọn lá mía tươi + 1%urê và 0,5% bột đậu tương

4, Ngọn lá mía tươi + 2%urê

5, Ngọn lá mía tươi + 2% rỉ mật

6, Ngọn lá mía tươi + 2% bột sắn

Hoà tan urê, rỉ mật, bột đậu tương, bột sắn theo đúng tỷ lệ vào nước đem trộn với ngọn lá mía, cho đều sau đó cho vào bocan lèn chặt mỗi bocan 2kg mẫu Sau đó dùng túi nước polyme choán hết phần không khí còn lại trong bocan, đậy nắp bocan kín mục đích không cho NH3 thoát ra ngoài và không khí bên ngoài lọt vào Bảo quản mẫu ủ ở phòng thí nghiệm nhiệt độ phòng 22-270C Sau thời gian xử lý các mẫu đại diện được lấy ra phân tích thành phần hoá học và thử mức

tiêu hoá dạ cỏ

Các chỉ tiêu theo dõi:

- Màu sắc, mùi, lượng mốc xuất hiện

- Các chỉ tiêu phân tích hoá học gồm: VCK, pH, protein, NDF, ADF, ADL + VCK: Được xác định bằng phương pháp của AOAC (1997)

+ Protein: Được xác định bằng phương pháp Kjeldahl Công phá mẫu phân tích trong axít sulfuric đậm đặc, các chất hữu cơ bị phá huỷ còn nitơ hữu cơ chuyển thành amoniac Trung hoà hỗn hợp với NaOH chưng cất thu hồi amoniac chuẩn độ amoniac Tính hàm lượng protein thô bằng cách nhân phần trăm nitơ với thừa số 6,25

+ NDF, ADF và ADL được xác định theo phương pháp của AOAC (1970) Hemixenluloza được tính theo cách lấy giá trị NDF trừ đi giá trị của ADF, xenluloza bằng ADF trừ đi ADL

Trong đó: P là tỷ lệ VCK mất đi tại thời điểm t

A: là hệ số tại thời điểm O

b: là tỷ lệ VCK mất đi tại thời điểm t (thành phần không hoà tan nhưng dễ bị phân giải)

c: là tốc độ phân giải của VCK

t: là thời gian ủ mẫu trong dạ cỏ

Đặc điểm phân giải ở dạ cỏ của mẫu được thể hiện bằng các chỉ tiêu sau:

A : Tỷ lệ hoà tan và rửa trôi ban đầu (0%)

B : Thành phần không hoà tan nhưng sẽ bị phân giải B = (a + b) – A A+B : Khả năng phân giải tối đa của dạ cỏ

100 – (A + B): thành phần không bị hoà tan và không bị phân giải ở trong dạ cỏ

3.4.4 Thí nghiệm NLM ủ chua chăn nuôi bò thịt

Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của khẩu phần ăn NLM bổ sung 3,5% BS (dạng tươi) + 0,5% NaCL (dạng tươi) để thí nghiệm nuôi bò thịt

Thí nghiệm được phân lô so sánh Sơ đồ bố trí thí nghiệm được trình bày

Khối lượng bò lúc bắt đầu thí nghiệm 114,52 ± 4,59 115,69 ± 4,82 Khẩu phần ăn

- Cám gạo (kg/ con/ ngày)

- Cỏ tự nhiên (kg/ con/ ngày)

- NLM ủ chua 3,5%BS (kg/ con/ ngày)

- NLM tươi (kg/ con/ ngày)

0,5 3,0

Ăn tự do

0

0,5 3,0

0

Ăn tự do

Hai nhóm bò thí nghiệm đ−ợc bố trí đồng đều về lứa tuổi, tỷ lệ đực cái và khối l−ợng đầu kỳ Khối l−ợng đầu kỳ của hai nhóm nhóm đối chứng là 115,69 ± 4,82kg; lô thí nghiệm là 114,52 ± 4,95 Khối l−ợng trung bình đầu kỳ ở 2 lô là 115,1 ± 4,71kg không có sự sai khác (p>0,05)

4 Kết quả và thảo luận

4.1 Tình hình sản xuất mía đường và sử dụng phụ phẩm mía đường ở Việt Nam

4.1.1 Tình hình sản xuất mía đường ở nước ta

Cây mía là nguyên liệu của ngành công nghiệp chế biến đường ăn trên thế giới và là nguồn nguyên liệu duy nhất của nước ta Cây mía được trồng ở nhiều nước trên thế giới trong vùng nhiệt đới và á nhiệt đới từ 350 vĩ bắc đến 350 vĩ nam chiếm khoảng 60% sản lượng đường chế biến hàng năm của thế giới Việt Nam nằm trong vùng địa lý từ 80 đến 230 vĩ bắc, tổng tích ôn từ 8.500-10.0000C, nhiệt

độ trung bình từ 21-270C, lượng mưa trung bình 1.700 đến 2.000 mm/năm Đây

là điều kiện rất thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây mía ở nước ta

ở nước ta có 3 vùng mía lớn là: Miền Bắc và Khu Bốn cũ, Duyên Hải miền Trung và Tây Nguyên, Đông Nam bộ và Đồng bằng Sông Cửu Long

Bảng 4.1 cho thấy nhiệt độ, lượng mưa trung bình, số giờ nắng ở hầu hết các vùng miền nước ta đảm bảo tốt cho sinh trưởng và phát triển của cây mía Cây mía có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau như đất thấp chua phèn, đất cao, đất đồi gò Tuy nhiên, đất thích hợp cho trồng mía là đất tơi xốp, sâu, độ phì nhiêu cao, giữ ẩm tốt và dễ thoát nước, độ pH thích hợp từ 5,5 – 7,5 Khả năng trồng mía cả nước có tới 7.000 ha Cùng với việc ổn định diện tích đất trồng mía một số giống mới cho năng suất, chất lượng cao và khả năng chịu hạn tốt đưa vào thay thế những giống mía đã thoái hoá Cùng với những giống mía nhập từ ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan Các giống mía Ro18, R570, R579, K84-

2000 cũng được sản xuất đại trà các giống mía này trên diện tích thâm canh cho năng suất 60- 70 tấn/ ha Đặc biệt giống K84- 2000 thâm canh tốt đạt năng suất

từ 120- 140 tấn/ ha

Bảng 4.1: Đặc điểm khí hậu và vị trí địa lý của một số vùng mía

Vùng

Nhiệt độ trung bình ( 0 C)

L−ợng m−a trung bình (mm)

Số giờ nắng trong năm

Vĩ độ (bắc)

Kinh độ (đông)

Hà Nội

(Đồng bằng bắc bộ) 23,4 1680 1640 21001’ 1105048Thanh Hoá

(Mía đồi) 23,6 1746 1658 19048’ 105046 Quy Nhơn

(Miền trung) 26,6 1647 1952 13046’ 109013 Phan Thiết

(Nam trung bộ) 26,6 1203 2338 10056’ 108006’

TP Hồ Chí Minh

(Đông nam bộ) 27,0 1979 2006 10049’ 106040’Cần Thơ

(Tây nam bộ) 27,0 1560 - 10002’ 105047

*Nguồn: Phan Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc 1978 Dẫn theo Nguyễn Huy Ước 1999 [20]

Qua việc điều tra sản l−ợng, tình hình trồng mía ở Việt Nam năm 2003-

(Niên giám thống kê 2003)[19]

Bảng 4.2 cho thấy diện tích mía cả nước là 305.000 ha, năng suất trung

bình 47,5 tấn mía cây/ha, sản lượng mía cây đạt 14,5 triệu tấn Năm 2003 diện

tích, năng suất, sản lượng mía ép giảm tuy nhiên sản lượng đường vẫn đạt kế

hoạch do các nhà máy đã làm tốt công tác thu mua, tăng hiệu suất thu hồi

Kết quả điều tra sản lượng mía của các nhà máy trong cả nước được trình

bày ở bảng 4.3 Kết quả cho thấy hiện nay cả nước có 42 nhà máy đường đang

hoạt động, tổng công suất theo thiết kế ép cả vụ là 12,35 triệu tấn Vụ mía năm

2003- 2004 cả nước ép được 10,6 triệu tấn mía bình quân đạt 85,7% công suất

thiết kế giảm 3,7% so với vụ mía 2002- 2003 Nguyên nhân chính là do giá mía,

giá đường, vụ 2003 xuống thấp cùng với thời tiết khô hạn kéo dài khiến cho diện

tích, năng suất và sản lượng mía đều giảm Tuy nhiên qua kết quả điều tra cũng

cho thấy một số nhà máy vẫn hoạt động hiệu quả vượt công suất thiết kế như:

Nhà máy mía đường Phan Rang, Nagarjuna, Bourn Gia Lai, 333 Đắc Lắc vẫn đạt

từ 133 đến 152% công suất thiết kế

Bảng 4.3: Sản lượng mía của các nhà máy đường vụ 2003- 2004

TT Cụng ty/ Nhà mỏy

Cụng suất thiết kế (TMN)

C.suất ộp cả vụ theo thiết kế (1000 tấn)

Sản lượng mớa vụ 2003-2004 (1000 tấn)

(Nguån: Côc ChÕ biÕn NLS vµ nghÒ muèi, 28/5/2000) [5]

KÕ ho¹ch s¶n xuÊt niªn vô 2004- 2005 DiÖn tÝch mÝa c¶ n−íc lµ 300.000

ha, s¶n l−îng mÝa Ðp c«ng nghiÖp 11,5 triÖu tÊn mÝa c©y/n¨m §iÒu nµy nãi lªn

diện tích, sản lượng mía ép sẽ ổn định trong những niên vụ tới Mục tiêu chính là

đưa những giống có năng suất cao tận dụng đa dạng hoá các nguồn phụ phẩm

4.1.2 Tình hình sử dụng phụ phẩm mía đường

4.1.2.1 Kết quả điều tra ước tính sản lượng phụ phẩm mía đường

Dựa trên một số tài liệu cây mía khi thu hoạch công bố về tỷ lệ phần ngọn, lá mía, bã mía, rỉ mật Chúng tôi ước tính lựợng ngọn lá, bã mía và rỉ mật của vụ mía 2003- 2004 Kết quả được trình bày ở bảng 4.4

Bảng 4.4: Sản lượng phụ phẩm ước tính theo các nhà máy

vụ mía 2003 – 2004 Công ty/ nhà máy Sản lượng mía

vụ 2003-2004 (1000 tấn)

Lượng ngọn lá * (1000 tấn)

Lượng bã mía **

(1000 tấn)

Lượng

rỉ mật *** (1000 tấn)

Ghi chó: C«ng thøc −íc tÝnh theo (NguyÔn Xu©n Tr¹ch, 2003 [18])

*Tæng ngän vµ l¸ −íc tÝnh b»ng 12% tæng sinh khèi c©y mÝa

** L−îng b· mÝa −íc tÝnh b»ng 30% s¶n l−îng mÝa Ðp

*** L−îng rØ mËt −íc tÝnh b»ng 3,5% s¶n l−îng mÝa Ðp

Tổng sản lượng mía ép cả vụ năm (2003- 2004) là: 14,5 triệu tấn mía cây

Trong đó: ép công nghiệp: 10,6 triệu tấn

ép thủ công: 3,9 triệu tấn

Nếu tính hàm lượng trung bình vật chất khô của ngọn lá mía khoảng 29%, hàm lượng protein khoảng 5% thì hàng năm chúng ta để thất thoát một lượng chất dinh dưỡng rất lớn Nhưng vấn đề đặt ra là việc dự trữ thức ăn gặp nhiều khó khăn, hàm lượng xơ thô cao, tỷ lệ tiêu hoá thấp Việc xử lý bằng biện pháp thích hợp nâng cao tỷ lệ tiêu hoá và giá trị dinh dưỡng kéo dài thời gian bảo quản đáp ứng nhu cầu thức ăn xơ thô vào mùa đông là vấn đề cấp thiết đó cũng là mục tiêu

đề tài thực hiện

Để nhìn rõ hơn vấn đề sử dụng phụ phẩm mía đường tại các nông hộ chúng tôi tiến hành điều tra thực tế tại một số xã thuộc huyện Quỳ Hợp, Nghệ

An và xã Quảng Phú – Thọ Xuân – Thanh Hoá

- Kết quả điều tra năng suất ước tính phụ phẩm mía đường tại một số xã Quỳ Hợp được trình bày ở bảng 4.5

Bảng 4.5: Kết quả điều tra năng suất ước tính phụ phẩm mía đường

tại một số xã huyện Quỳ Hợp

Xã Diện tích

(sào)

Năng suất (tấn/sào)

Sản lượng (tấn)