Treatment and preservation of fresh straw right after harvesting was tried as an effort for improved utilization of rice straw as feed for cattle and buffaloes. Fresh straw was ensiled with either molasses (1, 2, and 3% w/w) or urea (1, 1.5, and 2% w/w) in small silos for 30, 60 or 90 days. Evaluation was made based on color, mold, smell, pH, chemical composition (DM, CP, ADF, NDF, ADL, ash), and in-vitro digestibility. Results showed that straw silage making with molasses reduced pH low enough for effective preservation of straw with good color and smell. However, an upper part of straw silage was molded. Especially, silage making of fresh straw without addition of molasses resulted in extensive mold development and could not reduce pH low enough for good preservation. Whereas, urea treatment allowed to preserve fresh straw without mold and with dramatically increased crude protein, highly increased pH (>8), significantly reduced NDF, and improved in-vitro digestibility. The higher the level of urea the better the effect was found. It is therefore recommended that fresh rice straw be treated with 1.5-2% urea for long-term preservation and improving its feeding value.
Trang 1ảnh hưởng của ủ chua và kiềm hoá đến tính chất, thành phần hoá
học và tỷ lệ tiêu hoá in-vitro của rơm lúa tươi
Effects of alkali treatment and silage making of fresh rice straw on its intuitional
properties, chemical composition and in-vitro digestibility
Nguyễn Xuân Trạch, Mai Thị Thơm, Nguyễn Thị Tú, Lê Văn Ban, Bùi Thị Bích
Summary Treatment and preservation of fresh straw right after harvesting was tried as an effort for improved utilization of rice straw as feed for cattle and buffaloes Fresh straw was ensiled with either molasses (1, 2, and 3% w/w) or urea (1, 1.5, and 2% w/w) in small silos for 30, 60
or 90 days Evaluation was made based on color, mold, smell, pH, chemical composition (DM,
CP, ADF, NDF, ADL, ash), and in-vitro digestibility Results showed that straw silage making with molasses reduced pH low enough for effective preservation of straw with good color and smell However, an upper part of straw silage was molded Especially, silage making of fresh straw without addition of molasses resulted in extensive mold development and could not reduce pH low enough for good preservation Whereas, urea treatment allowed to preserve fresh straw without mold and with dramatically increased crude protein, highly increased pH (>8), significantly reduced NDF, and improved in-vitro digestibility The higher the level of urea the better the effect was found It is therefore recommended that fresh rice straw be treated with 1.5-2% urea for long-term preservation and improving its feeding value
Key words: Fresh rice straw, chemical composition, pH, in-vitro digestibility
1 ĐặT VấN Đề
Chăn nuôi trâu bò nước ta, kể cả chăn nuôi bò sữa, phụ thuộc rất nhiều vào các nguồn phụ phẩm nông nghiệp, đặc biệt là vào vụ đông-xuân ở miền Bắc hay mùa khô ở miền Nam Từ trước tới nay rơm lúa là loại phụ phẩm chính được sử dụng để nuôi trâu bò trong vụ đông xuân Tuy nhiên, rơm được nông dân sử dụng chủ yếu ở dạng rơm khô dự trữ không qua chế biến nên giá trị dinh dưỡng thấp Các phương pháp xử lý để nâng cao giá trị dinh dưỡng của rơm mặc dù đã được nghiên cứu nhiều nhưng mới tập trung vào rơm khô (Nguyen Xuan Trach, 1998) Tuy nhiên, vấn đề bảo quản và chế biến rơm khô có một số khó khăn và hạn chế như sau: (1) Tốn nhiều thời gian và lao động phơi rơm trong lúc thời vụ khẩn trương, (2) Phụ thuộc nhiều vào thời tiết, (3) Nơi phơi và dự trữ rơm bị hạn chế, nhất là hiện nay khi quỹ đất bị thu hẹp, (4) Mất chất dinh dưỡng và rơi vãi nhiều trong quá trình phơi khô Chính vì thế mà hiện nay trong lúc trâu bò thiếu thức ăn thô nghiêm trọng trong mùa đông-xuân thì sau
vụ gặt lúa rơm vần bị đốt cháy ngay tại đồng ruộng mà không được dự trữ hết Nếu có được biện pháp
xử lý rơm được ngay sau khi thu hoạch (tuốt lúa) và bảo quản được lâu dài thì sẽ giải quyết được những nhược điểm trên của rơm khô, góp phần tăng khả năng khai thác nguồn rơm dồi dào để nuôi trâu bò Nghiên cứu này nhằm bước đầu tìm giải pháp nâng cao khả năng bào quản và chế biến làm tăng giá trị dinh dưỡng của rơm lúa làm thức ăn cho trâu bò thông qua việc đánh giá khả năng bảo quản rơm tươi bằng phương pháp ủ chua có bổ sung rỉ mật và bằng cách ủ kiềm hoá với urê thay thế cho phương pháp phơi khô truyền thống
2 VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU
2.1 Phương pháp ủ rơm
Rơm lúa tươi ngay sau khi thu hoạch được ủ chua (nhằm bảo quản lâu dài) và ủ kiềm hoá
(nhằm bảo quản và làm tăng giá trị dinh dưỡng) theo các công thức sau:
Trang 2• Rơm lúa tươi ủ không bổ sung
ủ CHUA
• Rơm lúa tươi ủ với 1% rỉ mật
• Rơm lúa tươi ủ với 2% rỉ mật
• Rơm lúa tươi ủ với 3% rỉ mật
• Rơm lúa tươi ủ với 1% urê
KIềM HOá
• Rơm lúa tươi ủ với 1,5% urê
• Rơm lúa tươi ủ với 2% urê
Trước khi ủ, rơm lúa tươi được băm nhỏ tới kích thước từ 1-3 cm rồi trộn đều với các chất bổ sung (tuỳ theo công thức) theo đúng tỷ lệ Sau đó cho 2 kg hỗn hợp đã trộn vào mỗi bocan thí nghiệm (lặp lại 3 lần), lèn chặt và bịt kín khí và ủ trong phòng thí nghiệm
2.2 Phương pháp đánh giá chất lượng rơm
Sau khi ủ được 30, 60 hay 90 ngày các mẫu rơm ủ đại diện được lấy (theo TCVN – 86) để
đánh giá theo những chỉ tiêu sau:
- Các chỉ tiêu trực quan: Màu sắc, mốc và mùi được xác định bằng mắt thường mà ngửi mẫu 5 phút
sau khi lấy ra khỏi bocan
- Độ pH: Giá trị pH của rơm được xác đinh theo phương pháp của Hartley và Jones (1978)
- Thành phần hoá học:
+ Vật chất khô (VCK) và protein thô (CP) được xác định theo phương pháp của AOAC
(Cunniff, 1997)
+ Các thành phần thuộc vách tế bào thực vật (NDF, ADF và ADL) được xác định theo phương
pháp của Van Soest và Robertson (1985)
- Tỷ lệ tiêu hoá in-vitro:Tỷ lệ tiêu hoá in-vitro của rơm được xác định theo phương pháp tiêu
hoá hai giai đoạn pepsin-xenlulaza của Jones và Hayward (1975)
2.3 Xử lý số liệu
Số liệu thí nghiệm được phân tích phương sai (ANOVA) thông qua chương trình MINITAB (Release 12, 1998) So sánh cặp đôi giữa các công thức ủ rơm được áp dụng theo phương pháp Tukey
3 KếT QUả Và THảO LUậN
3.1 Kết quả đánh giá trực quan
Kết quả theo dõi về màu sắc, mùi, và hiện tượng mốc của rơm lúa tươi sau xử lý được trình bày
ở bảng 1 Về màu sắc, rơm ủ urê nói chung có màu vàng sẫm; rơm ủ rỉ mật có màu vàng tươi, còn rơm
ủ không có bổ sung có màu nâu đen Về mùi, rơm ủ với 1% urê, 1,5% urê và 2% urê có mùi hắc nồng
đặc trưng của amoniac rất mạnh; riêng bình đối chứng (ủ không bổ sung) có mùi ẩm mốc; rơm ủ với rỉ mật có mùi chua thơm dễ chịu Điều đặc biệt là rơm ủ với urê ở các tỷ lệ khác nhau đều khô và không xuất hiện mốc, rơm ủ đối chứng thì rất ẩm và bị mốc nhiều nhất, còn rơm ủ với rỉ mật có bị mốc ở phái trên nhưng không đáng kể Kết quả này khảng định urê trong quá trình ủ đã giải phóng ra amoniac và
amoniac này có tác dụng tốt trong việc ức chế nấm mốc phát triển (Fradhan et al., 1997)
Như vậy, qua theo dõi sự biến đổi về màu sắc, mùi và độ mốc chúng tôi sơ bộ nhận thấy các công thức ủ với 1-2% urê hay ủ với 2-3% rỉ mật có thể áp dụng để bảo quản rơm lúa làm thức ăn cho trâu bò
Bảng 1 Một số tính chất của rơm lúa tươi sau 30 ngày ủ
Ghi chú: - : Không mốc, +: Mức độ mốc
Trang 33.2 Độ pH
Độ pH là một chỉ tiêu rất quan trọng phản ánh kết quả ủ chua và kiềm hoá Kết quả xác định
độ pH của rơm trước và sau khi ủ được trình bày ở bảng 2 Rơm lúa tươi (pH = 6,02) sau khi ủ chua đã giảm pH xuống rất rõ rệt, kể cả rơm lúa tươi ủ chua không bổ sung Độ pH giữa các công thức ủ chua khác nhau cũng có sự sai khác rõ rệt (P<0,05) Khi ủ không bổ sung pH tuy có giảm rõ rệt so với rơm tươi ban đầu, nhưng vẫn ở mức cao so với yêu cầu đối với thức ăn ủ chua Cho thêm rỉ mật đã làm cho
pH hạ mạnh hơn và khi lượng rỉ mật dùng càng tăng thì pH càng hạ Nói chung ở các công thức ủ chua
pH đã trở nên ổn định sau 30 ngày ủ
Bảng 2 ảnh hưởng của các công thức ủ đến độ pH của rơm lúa
pH Công thức ủ rơm
30 ngày 60 ngày 90 ngày
Rơm tươi không ủ 6,02c
6,02c
a
8,77a
Ghi chú: Những giá trị trung bình trong từng cột không mang chữ giống nhau
thì sai khác có ý nghĩa (P<0,05)
Rơm lúa tươi có bổ sung thêm 3% rỉ mật có giá trị pH nằm trong giới hạn pH thích hợp (<4,2) Trong khi đó, rơm lúa tươi ủ chua không có chất bổ sung có độ pH khá cao chứng tỏ trong rơm không có đủ
đường để tạo ra môi trường thuận lợi cho hoạt động lên men của vi khuẩn lactic Như vậy, khi ủ chua rơm lúa tươi nhất thiết phải bổ sung thêm các chất giàu đường dễ hoà tan để tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic lên men, nhanh chóng hạ pH xuống dưới 4,2 và do đó giảm thấp nhất tổn thất giá trị dinh dưỡng của thức ăn
Trái ngược với ủ chua, rơm ủ với urê (1%, 1,5% và 2%) có độ pH tăng lên rất rõ rệt so với rơm lúa tươi (P<0,001) Mức urê sử dụng càng cao thì giá trị pH của rơm sau khi ủ càng tăng và độ pH càng cao Như vậy, NH3 được sinh ra từ urê trong quá trình xử lý đã làm cho độ pH tăng cao và ức chế hoạt
động của các loại vi sinh vật, kể cả nấm mốc Theo lý thuyết khi độ pH >8 thì các mối liên kết giữa lignin với các thành phần khác của vách tế bào thực vật sẽ bị phá vỡ tạo điều kiện cho vi sinh vật dạ cỏ và các enzym do chúng tiết ra sẽ tiếp cần được với các cơ chất nên làm tăng được tỷ lệ tiêu hoá xơ của thức ăn
vốn bị lignin hoá như rơm (Sundstol và Owen, 1984)
3.3 Thành phần hoá học của rơm
Kết quả phân tích thành phần hoá học của các loại rơm như trình bày trong bảng 3 cho thấy ủ chua không làm thay đổi đáng kể đến hàm lượng protein thô (CP), khoáng cũng như các thành phần của vách tế bào (NDF, ADF và ADL) của rơm Trong khi đó xử lý urê đã làm tăng rõ rệt hàm lượng protein thô (P<0,001) và giảm NDF (P<0,05), nhưng cũng không làm thay đổi đáng kể các thành phần còn lại của vách tế bào (ADF và ADL) cũng như thành phần khoáng so với rơm không xử lý
Bảng 3 Thành phần hoá học của rơm ở các công thức ủ khác nhau
Thành phần hoá học (%VCK)
35,74 4,29
36,56 4,63
34,40 4,33
35,50 4,16
35,14 4,07
34,16 4,83
35,04 4,58
Ghi chú: Những giá trị trung bình trong từng cột không mang chữ giống nhau thì sai khác có ý nghĩa (P<0,05)
Trang 4Nhìn chung, việc ủ chua rơm lúa tươi không có chất bổ sung hay có bổ sung rỉ mật đều không làm thay đổi rõ rệt hàm lượng protein thô (P>0,05) Ngược lại với ủ chua thì việc kiềm hoá bằng urê đã làm tăng hàm lượng protein thô trong rơm rất rõ rệt (P<0,01) Hàm lượng protein thô của rơm ở ba công thức ủ với urê có sự sai khác không mang ý nghĩa thống kê (P>0,05) mặc dầu có xu hướng tăng lên khi lượng urê tăng
Về xơ, phương pháp ủ chua không làm thay đổi đáng kể hàm lượng NDF, ADF và ADL (P>0,05) Về nguyên tắc ủ chua không phá vỡ được các mối liên kết ligno-hemi-/xenluloza trong vách
tế bào thực vật của rơm nên không thể làm giảm được các thành phần NDF, ADF và ADL về lượng tuyệt đối Mặc dù rỉ mật là chất hữu cơ không chứa các thành phần vách tế bào nên khi mới bổ sung chắc chắn sẽ làm giảm tỷ lệ tương đối của các thành phần này trong khối thức ăn Tuy nhiên, khi phân tích sản phẩm lên men thi tỷ lệ của các thành phần vách tế bào vẫn không sai khác đáng kể so với rơm tươi, chứng tỏ hầu hết lượng rỉ mật bổ sung đã bị lên men trong quá trình ủ
Trái với ủ chua, việc kiềm hoá rơm lúa tươi bằng urê đã dẫn đến giảm hàm lượng NDF rõ rệt (P<0,05) so với rơm trước khi xử lý Hàm lượng NDF khác nhau không rõ rệt giữa các công thức xử lý urê (P>0,05), tuy trong đó càng tăng tỷ lệ urê sử dụng thì hàm lượng NDF càng giảm
Về hàm lượng ADF và ADL, các công thức xử lý urê khác nhau không làm thay đổi rõ rệt so với rơm không xử lý (P>0,05) Có thể giải thích rằng do ADF và ADL là những cấu trúc bền vững của vách tế bào rơm nên khó bị tác động ngay cả khi pH tăng cao Điều đó chứng tỏ trong môi trường kiềm (pH>8) chỉ một phần hemixenluloza đã bị hoà tan
Cũng như ủ chua các công thức xử lý rơm với urê không làm thay đổi đáng kể hàm lượng VCK của rơm so với trước khi xử lý (P>0,05) Tuy các công thức ủ chua có bổ sung thêm rỉ mật có làm tăng thêm hàm lượng khoáng tổng số (KTS) nhưng cũng không đáng kể Tương tự, kiềm hoá rơm lúa tươi bằng urê cũng không có ảnh hưởng rõ rệt đến hàm lượng khoáng tổng số của rơm (P>0,05)
Cũng cần nhấn mạnh rằng mục đích và tác dụng chủ yếu của phương pháp kiềm hoá rơm bằng urê là nhằm phá vỡ các mối liên kết giữa lignin và polysacarit cấu trúc để giúp cho quá trình tiêu hoá vi sinh vật ở dạ cỏ dễ dàng hơn, chứ không phải làm thay đổi các thành phần dinh dưỡng
về mặt định lượng Do vậy, sự biến động về các thành phần dinh dưỡng nói trên sau khi ủ không hoàn toàn phản ánh sự biến đổi về chất lượng dinh dưỡng của rơm (Sundstol và Owen, 1984) Nếu kiềm hoá có tác dụng thực sự thì phải làm thay đổi được tỷ lệ tiêu hoá của rơm
3.4 Tỷ lệ tiêu hoá in-vitro
Kết quả xác định tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in-vitro của rơm được trình bày ở bảng 4 Có thể thấy được rằng ủ chua không có tác dụng cải thiện tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in-vitro của rơm Trong khi đó tỷ lệ tiêu hoá in-vitro của rơm lúa tươi trước và sau khi xử lý urê có sự sai khác rõ rệt (P<0,05) Mức
tăng tỷ lệ tiêu hoá của rơm có xu hướng tăng theo mức tăng urê và thời gian bảo quản
Bảng 4 ảnh hưởng của các công thức ủ đến tỷ lệ tiêu hoá in-vitro của rơm lúa
Công thức ủ rơm Tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in-vitro (%)
ủ 30 ngày ủ 60 ngày
25,96b
24,91a
(mẫu hỏng)
(mẫu hỏng)
(mẫu hỏng)
27,88c
34,08d
35,07d
Ghi chú: Những giá trị trong từng cột không mang chữ giống nhau thì sai khác có ý nghĩa (P<0,05
Kết quả này khảng định ủ chua chỉ là nhằm bảo quản thức ăn lâu dài chứ không phải nhằm làm tăng
tỷ lệ tiêu hoá của thức ăn, còn kiềm hoá bằng urê không những có tác dụng bảo quản mà còn làm tăng tỷ lệ tiêu hoá của rơm lên một cách đáng kể Điều này chứng tỏ dưới tác dụng của pH cao khi ủ rơm với urê thì
Trang 5các mối liên kết giữa lignin với xenluloza và hemixeluloza đã bị phá vỡ tạo điều kiện cho men tiêu hoá dễ tấn công vào vách xơ của tế bào rơm để phân giải các cơ chất
4 KếT LUậN
- Việc ủ chua rơm lúa tươi, dù có hay không có bổ sung rỉ mật, đều có một phần thức ăn phía trên bị mốc
- Việc ủ chua có bổ sung 2-3% rỉ mật có tác dụng bảo quản rơm lúa tươi nhờ hạ được pH xuống
đủ thấp để ức chế vi sinh vật, nhưng không làm tăng khả tỷ lệ tiêu hoá in-vitro của rơm
- Việc kiềm hoá bằng 1-2% urê cho phép bảo quản được rơm lúa tươi không bị mốc, tăng hàm
lượng protein thô, giảm NDF và tăng tỷ lệ tiêu hoá in-vitro của rơm một cách rõ rệt Tác dụng kiềm
hoá này tăng mạnh khi tỷ lệ sử dụng urê là 1,5-2%
Tài liệu tham khảo
Chen X B (1997) Neway Excel: A utility for processing data of feed degradability and in-vitro gas
production (version 5.0) Rowett Research Institute UK
Cunniff P (ed.) 1997 Official Methods of Analysis of AOAC International Maryland, USA
Hartley R D and Jones E C (1978) Effect of aqueous ammonia and other alkalis on the in-vitro
digestibility of barley straw Journal of the Science of Food and Agriculture 29: 92-98
Jones D.I.H., Hayward M.V (1975) The effect of pepsin pretreatment of herbage on the prediction of
dry matter digestibility for solubility in fungal cellulose solution Journal of the Science of Food and
Agriculture 26: 711-718
Minitab Release 12 (1998) MINITAB User’s Guide USA
Nguyen Xuan Trach (1998) The need for improved utilization of rice straw as feed for ruminants in
Vietnam: An overview Livestock Research for Rural Development 10
Pradhan R., Tobioka H and Tasaki I (1997) Effect of moisture content and different levels of
additives on chemical composition and in-vitro dry matter digestibility of rice straw Animal Science and Technology (Japan) 68: 273-284
Sundstứl F and Owen E C (eds.) (1984) Straw and other by-products as feed Elsevier Amsterdam Van Soest P J and Robertson J B (1985) Analysis of Forages and Fibrous Foods A Laboratory
Manual for Animal Science 613 Cornell University USA
