Đề tài Xác định tỉ lệ của thân cây bắp và ngọn mía thích hợp để ủ chua tại tỉnh Trà Vinh

QT6.2/KHCN1-BM2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH HỘI ĐỒNG KHOA HỌC THUYẾT TỔNG KẾT ĐỀ TÀI XÁC ĐỊNH TỈ LỆ CỦA THÂN CÂY BẮP VÀ NGỌN MÍA THÍCH HỢP ĐỂ Ủ CHUA TẠI TỈNH TRÀ VINH Chủ nhiệm đề tài: NGUYỄN THỊ THÙY GIANG TRẦN HỮU TOÀN Chức vụ: Sinh viên Đơn vị: Lớp Đại học Bác sĩ Thú y khóa 2010 Trà Vinh, ngày tháng năm 2014 ISO 9001 : 2008 -1- LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cám ơn! Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Trà Vinh; Khoa Nông Nghiệp – Thuỷ sản, Bộ môn chăn nuôi thú y, Trường Đại học Trà Vinh; Phòng Khoa học Công nghệ và Đào tạo sau đại học, Trường Đại học Trà Vinh; Khoa hóa học ứng dụng, Trung tâm Phân tích và Kiểm nghiệm (CPE), Trường Đại Học Trà Vinh đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học của mình. Em xin chân thành cám ơn cô Lý Thị Thu Lan đã hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến chị Lê Thị Đẹp công tác tại phòng Khoa học Công Nghệ và Đào tạo sau đại học; các anh chị, các bạn học đã hỗ trợ và giúp đỡ em rất nhiệt tình trong quá trình thực hiện đề tài.. Đồng thời em cũng xin gửi lời cám ơn đến cô Lê Thị Thu Hà, thầy Trần Thế Nam, thầy Cao Minh Trí công tác tại phòng Phân tích - Kiểm nghiệm (CPE) đã hỗ trợ em trong quá trình phân tích mẫu. Xin chân thành cảm ơn! -2- TÓM LƯỢC Thí nghiệm được tiến hành tại trại thực nghiệm Chăn nuôi - Thú y trường Đại học Trà Vinh với việc ủ chua thân cây bắp (TCB) và ngọn lá mía (NLM) được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 3 lần lặp lại với 5 tỉ lệ khác nhau là 5 nghiệm thức (NT1: 100% NLM; NT2: 30% NLM và 70% TCB; NT3: 50% NLM và 50% TCB; NT4: 70% NLM và 30% TCB; NT5: 100% TCB). Các nghiệm thức đều được bổ sung 3% rỉ mật đường và 0,5% NaCl để đánh giá màu sắc, mùi vị, độ mốc, đánh giá tính ngon miệng thông qua khả năng tiếp nhận thức ăn ủ chua của bò và phân tích: pH, VCK, protein thô, xơ thô, khoáng tổng số ở 4 giai đoạn 0, 14, 21, 28 ngày Kết quả cho thấy TCB và NLM sau khi ủ có màu vàng lục và không mốc. Khả năng tiếp nhận thức ăn của bò tốt ở NT1, NT2, NT3, NT4. pH thay đổi đến giai đoạn 28 ngày trong khoảng 4,0 – 4,2. Vật chất khô, protein thô, xơ thô và tro ở nghiệm thức 100% TCB là cao nhất và giảm dần khi tỉ lệ bắp giảm dần. Các nghiệm thức có sự phối trộn giữa TCB và NLM cho thấy khi ủ 30 % NLM và 70% TCB có VCK, protein thô, xơ thô, khoáng tổng số cao nhất. Tỉ lệ 30% NLM và 70% TCB là thích hợp nhất để ứng dụng. -3- MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i TÓM LƯỢC .......................................................................................................... ii MỤC LỤC ............................................................................................................ iii DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ vi DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ ............................................................ vii BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... viii MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................ 1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .......................................................... 2 NỘI DUNG THỰC HIỆN .................................................................................... 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................... 3 NỘI DUNG ........................................................................................................... 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 5 1.1 Đặc điểm và thành phần hóa học của ngọn lá mía và thân cây bắp ................ 5 1.1.1 Ngọn lá mía ......................................................................................... 5 1.1.2 Thân cây bắp......................................................................................... 6 1.2 Ủ Chua Thức Ăn Xanh .................................................................................... 7 1.2.1 Nguyên lý ủ chua thức ăn xanh ............................................................ 7 1.2.2 Kỹ thuật ủ chua thức ăn ...................................................................... 10 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn ủ chua ....................... 11 1.2.4 Hệ vi sinh vật trong thức ăn ủ chua ................................................... 12 1.2.5 Quá trình lên men vi sinh vật trong khối ủ chua ............................... 14 1.2.6 Sự biến đổi protein trong khối ủ ....................................................... 15 1.2.7 Sự tạo thành các acid hữu cơ ............................................................ 15 -4- 1.3 Đặc điểm tiêu hóa của gia súc nhai lại .......................................................... 16 1.3.1 Cấu tạo dạ dày của gia súc nhai lại ................................................... 17 1.3.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ ........................................................................... 18 1.3.3 Tương tác vi sinh vật trong dạ cỏ ...................................................... 20 1.3.4 Quá trình tiêu hóa thức ăn trong dạ cỏ .............................................. 22 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 27 2.1 Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 27 2.2 Phương tiện nghiên cứu ................................................................................ 27 2.2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ..................................................... 27 2.2.2 Đối tượng nghiên cứu ........................................................................ 27 2.2.3 Dụng cụ thí nghiệm ........................................................................... 27 2.3 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 28 2.3.1 Bố trí thí nghiệm ................................................................................ 28 2.3.2 Cách lấy mẫu ..................................................................................... 29 2.3.3 Phương pháp đánh giá bằng cảm quan .............................................. 29 2.3.4 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm ............................... 30 2.3.5 Phương pháp xử lí số liệu .................................................................. 30 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THẢO LUẬN ............................................................. 31 3.1 Kết quả đánh giá cảm quan ........................................................................... 31 3.1.1 Hiện tượng sinh hơi ........................................................................... 31 3.1.2 Sự thay đổi màu sắc, mùi vị và độ mốc trong quá trình ủ chua ........ 32 3.1.3 Khả năng tiếp nhận thức ăn ủ chua của bò ........................................ 33 3.2. Kết quả phân tích dinh dưỡng trong phòng thí nghiệm ............................... 34 3.2.1 Sự thay đổi của pH trong quá trình ủ ................................................ 34 3.2.2 Sự thay đổi của VCK trong quá trình ủ ............................................. 36 3.2.3 Sự thay đổi của Protein thô trong quá trình ủ ................................... 37 -5- 3.2.4 Sự thay đổi của xơ thô trong quá trình ủ ........................................... 39 3.2.5 Sự thay đổi của Khoáng tổng số (tro) trong quá trình ủ .................... 40 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................. 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 44 PHỤ LỤC ............................................................................................................ 46 -6- DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Thành phần hóa học các phần của ngọn mía (%) ..................................... 6 Bảng 2: Ghi nhận hiện tượng sinh hơi ở ngày ủ thứ 7 của các túi ....................... 31 Bảng 3: Sự thay đổi màu sắc, mùi và mốc của các nghiệm thức sau khi ủ được 21 ngày ...................................................................................................................... 33 Bảng 4: Độ pH của các nghiệm thức qua các giai đoạn ...................................... 34 Bảng 5. Sự thay đổi giá trị VCK của các nghiệm thức trong quá trình ủ ............ 36 Bảng 6: Sự thay đổi protein thô của các NT trong quá trình ủ chua .................... 38 Bảng 7. Sự thay đổi xơ thô của các NT trong quá trình ủ .................................... 39 Bảng 8: Sự thay đổi của khoáng tổng số trong quá trình ủ .................................. 40 -7- DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ Hình 1: Ngọn mía và thân cây bắp cắt thành những đoạn ngắn .......................... 28 Hình 2: Bố trí thí nghiệm ..................................................................................... 29 Hình 3: NT1 có màu vàng lục tươi ...................................................................... 32 Hình 4: NT2 có màu vàng lục .............................................................................. 32 Hình 5: NT3 có màu vàng lục .............................................................................. 32 Hình 6: NT4 có màu vàng lục .............................................................................. 32 Hình 7: NT5 có màu vàng lục sậm....................................................................... 32 Hình 8: Sản phẩm ủ chua trước và sau khi cho bò ăn .......................................... 34 Biểu đồ 1: Sự thay đổi của độ pH qua các giai đoạn ........................................... 35 Biểu đồ 2: Sự thay đổi giá trị VCK trong quá trình ủ .......................................... 37 Biểu đồ 3: Sự thay đổi của protein thô qua các giai đoạn .................................... 39 Biểu đồ 4: Sự thay đổi của xơ thô qua các giai đoạn ........................................... 40 Biểu đồ 5: Sự thay đổi của khoáng tổng số qua các giai đoạn ............................. 41 Sơ đồ 1: Con đường tiêu hóa Protein và Cacbohydrate trong dạ cỏ .................... 22 Sơ đồ 2: Tiêu hóa cacbohydrat ở bò .................................................................... 24 -8- BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT Stt Từ viết tắt Diễn giải 1 NT Nghiệm thức 2 VSV Vi sinh vật 3 VCK Vật chất khô 4 AXBBH Acid béo bay hơi 5 ĐC Đối chứng 6 NLM Ngọn lá mía 7 TCB Thân cây bắp -9- MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Việt Nam là một nước phát triển mạnh về nông nghiệp, ngoài lượng nông sản thu về thì lượng phụ phẩm từ ngành nông nghiệp mang lại là một vấn đề cần quan tâm và khai thác. Thành phần dinh dưỡng và chất lượng của phụ phẩm thay đổi theo giống, đất đai, hình thức canh tác, thời gian thu hoạch, cách bảo quản,Vì vậy, việc nghiên cứu để gia tăng khả năng sử dụng các nguồn thức ăn này một cách hợp lý là một nhu cầu cần thiết trong lĩnh vực chăn nuôi của nước Việt Nam nói chung và tỉnh Trà Vinh nói riêng. Từ khi chính sách Sind hóa đàn bò được thực hiện, năng suất cũng như chất lượng đàn bò tại tỉnh đã được cải thiện nhiều. Tuy nhiên, thức ăn dùng để nuôi bò hiện nay đang bị giới hạn, các đồng cỏ chăn thả cũng như diện tích đất trồng cỏ làm thức ăn chăn nuôi không đáp ứng đủ lượng thức ăn đặc biệt vào mùa khô. Người chăn nuôi thường cho bò ăn rơm nhiều hơn lượng cỏ xanh sẽ không đảm bảo cho đàn bò sinh trưởng và phát triển tốt. Trong khi giá cả của thức ăn tinh lại khá cao thì việc ủ chua thức ăn xanh là giải pháp có thể giữ ổn định nguồn thức ăn vào mùa khô và dự trữ lượng thức ăn xanh ở mùa mưa, hạn chế thất thoát chất dinh dưỡng góp phần khai thác bền vững nguồn phụ phẩm tại địa phương để phát triển chăn nuôi và bảo vệ môi trường. Ở Trà Vinh hiện nay, diện tích bắp trồng được là 1.705 ha, mía là 1.017 ha (Cục Thống kê tỉnh Trà Vinh, 2013). Sau khi thu hoạch thì phần còn lại là thân cây bắp và ngọn mía phần lớn sẽ bị bỏ lại, phần ngọn lá còn xanh chiếm từ 10-12% tổng sinh khối cây mía (Nguyễn Xuân Trạch, 2003), đây là nguồn phụ phẩm nông nghiệp dồi dào rất thích hợp để làm thức ăn cho bò. Phương pháp ủ chua được sử dụng để ủ hai nguồn nguyên liệu này nhằm bảo quản và dự trữ thức ăn cho mùa khô vừa tiết kiệm được chi phí thức ăn vừa dễ dàng thực hiện. Thông thường việc ủ chua được thực hiện với từng loại nguyên liệu để đảm bảo tính đồng nhất trong quá trình lên men. Tuy nhiên thân cây bắp và ngọn mía đều có hàm lượng xơ thô cao, trong khi hàm lượng đường của thân cây bắp thấp thì ngọn mía lại có hàm lượng đường tương đối cao. Đặc biệt ở ngọn lá mía có chứa một lượng đáng kể dẫn xuất không đạm rất thích hợp cho quá trình lên men. Thức ăn đồng nhất thì tốt cho quá trình lên men ở dạ cỏ. Việc phối trộn hai loại nguyên -10- liệu này là cần thiết vì vậy cần tiến hành thí nghiệm “Xác định tỉ lệ của thân cây bắp và ngọn mía thích hợp để ủ chua tại tỉnh Trà Vinh”. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: Đánh giá các tiêu chí trực quan và thành phần hóa học của thực liệu sau khi ủ giữa các nghiệm thức. NỘI DUNG THỰC HIỆN Thí nghiệm được triển khai với 2 nội dung: 1. Ủ chua - Cắt ngọn mía và thân cây bắp thành những đoạn ngắn khoảng 5cm. - Chia tỉ lệ theo 5 nghiệm thức và đem ủ. 2. Phân tích thành phần hóa học - Lấy mẫu ban đầu đem phân tích vật chất khô, protein thô, xơ thô, khoáng tổng số. - Kiểm tra mẫu sau khi ủ được 14 ngày với các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, pH. - Phân tích mẫu sau khi ủ được 14 ngày: vật chất khô, protein thô, xơ thô, khoáng tổng số. - Kiểm tra mẫu sau khi ủ được 21 ngày với các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, pH. - Phân tích mẫu sau khi ủ được 21 ngày: vật chất khô, protein thô, xơ thô, khoáng tổng số. - Kiểm tra mẫu sau khi ủ được 28 ngày với các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, pH. - Phân tích mẫu sau khi ủ được 28 ngày: vật chất khô, protein thô, xơ thô, khoáng tổng số. - Cho ăn đánh giá khả năng tiếp nhận thức ăn ủ chua của bò. - Tổng hợp và xử lí các số liệu thu được. - Viết báo cáo. -11- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Phương pháp ủ chua thân cây bắp và ngọn mía: Ủ chua thân cây bắp và ngọn mía trong túi nilon. Thân cây bắp và ngọn mía sau khi thu thoạch được cắt nhỏ thành những đoạn ngắn khoảng 5 cm, trộn đều và ủ trong túi nilon mỗi túi 10 kg nguyên liệu theo 5 tỉ lệ (mỗi tỉ lệ là một nghiệm thức) sau: Nghiệm thức 1 (NT1): 100% NLM Nghiệm thức 2 (NT2): 30% NLM : 70% TCB Nghiệm thức 3 (NT3): 50% NLM : 50% TCB Nghiệm thức 4 (NT4): 70% NLM : 30% TCB Nghiệm thức 5 (NT5): 100% TCB Mỗi nghiệm thức bổ sung 0,5% NaCl và 3% rỉ mật đường (theo khối lượng tươi). Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và 3 lần lặp lại. Lấy mẫu để đánh giá vào 4 thời điểm là 0, 14, 21, 28 ngày. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nghiệm thức Lặp lại 1 2 3 NT1 10 NLM 10 NLM 10 NLM NT2 3 NLM : 7 TCB 3 NLM : 7 TCB 3 NLM : 7 TCB NT3 5 NLM : 5 TCB 5 NLM : 5 TCB 5 NLM : 5 TCB NT4 7 NLM : 3 TCB 7 NLM : 3 TCB 7 NLM : 3 TCB NT5 10 TCB 10 TCB 10 TCB -12- 2. Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu: Cách lấy mẫu: lấy ngẫu nhiên và theo quy tắc đường chéo. Sau khi ủ ở các thời điểm 0, 14, 21, 28 ngày các mẫu ủ theo 5 tỉ lệ lần lượt được lấy để kiểm tra đánh giá các chỉ tiêu và phân tích thành phần dinh dưỡng như sau: - Chỉ tiêu quan sát: màu sắc, mùi vị, độ mốc của mỗi túi ủ. - Đo nồng độ pH của mỗi túi ủ. - Phân tích thành phần dinh dưỡng ở các thời điểm 0, 14, 21 và 28 ngày: + Phân tích hàm lượng vật chất khô (VCK); + Phân tích hàm lượng xơ thô; + Phân tích hàm lượng protein thô; + Phân tích hàm lượng khoáng tổng số (tro). - Đánh giá tính ngon miệng thông qua theo dõi khả năng chấp nhận thức ăn của bò đối với từng nghiệm thức. 3. Xử lí số liệu: Sử dụng Minitab 13.2 để xử lí số liệu -13- NỘI DUNG CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Đặc điểm và thành phần hóa học của ngọn lá mía và thân cây bắp 1.1.1. Ngọn lá mía Ngọn lá mía chiếm khoảng 20% tổng sinh khối của cây mía, còn phần lá ở ngọn chiếm khoảng 10%. Mía được xem là cây có năng suất sinh khối cao nhất so với các cây trồng khác. Năng suất mía bình quân 50-60 tấn/ha thì mỗi ha có trên 10-12 tấn ngọn mía. Về lý thuyết số ngọn lá mía của mỗi ha này có thể nuôi được 4 con bò trong 4 tháng (cho mỗi con bò ăn 20-25 kg/ngày). Hiện nay, tại những vùng nguyên liệu mía đường của nước ta, hàng năm lượng ngọn lá mía thải ra rất lớn, cần tận dụng để nuôi bò thịt. Tuy vậy, khi sử dụng ngọn lá mía làm thức ăn cho trâu bò cũng có nhiều hạn chế như hàm lượng protein thấp (6- 7%); thu hoạch mía có tính chất thời vụ nên trâu bò không thể ăn hết trong một khoảng thời gian ngắn. Lá mía bị khô thì giá trị làm thức ăn rất thấp (Vũ Duy Giảng, 2008). Giá trị dinh dưỡng của ngọn lá mía thấp, thay đổi theo vùng địa lí, hình thức canh tác, đặc biệt là hàm lượng protein thấp (bảng 1). Tuy vậy, trâu bò vẫn duy trì được thể trạng và vẫn làm việc bình thường khi chỉ ăn ngọn lá mía. Do trong ngọn lá mía có chứa một lượng dẫn xuất không đạm rất thích hợp cho quá trình lên men ở dạ cỏ và việc tiêu hóa ngọn lá mía trong dạ cỏ đã cung cấp đủ dinh dưỡng cho duy trì và hoạt động bình thường của gia súc nhai lại. Tuy nhiên việc sử dụng khẩu phần chỉ có ngọn mía trong một thời gian dài và không được bổ sung các loại thức ăn khác như rỉ mật, cám, urê..., thì sức làm việc sẽ bị giảm sút, tình trạng này càng kéo dài sẽ làm cho con vật giảm thể trọng và năng xuất. Khi sử dụng ngọn lá mía cho gia súc cần bổ sung một số loại thức ăn khác (cám, urê...) để nâng cao tỷ lệ tiêu hóa và tăng lượng ăn vào của gia súc và ngọn lá nên được cắt ngắn trước khi cho ăn. Ngọn mía có thể được ủ chua, bằng cách băm nhỏ ngọn mía 3-4 cm rồi ủ yếm khí với rỉ mật, hay cám và 1% amôn sulphat (Vũ Duy Giảng, 2008). -14- 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 tỷ lệ 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 carbonhydrate dễ lên men như rỉ mật, xác mì, khoai lang, cámKhi sử dụng nitơ phi protein, lưu huỳnh là yếu tố giới hạn chính đến hoạt động của hệ vi sinh vật dạ cỏ. Một hỗn hợp gồm 90% urê và 10% sulphatnatri (Na2SO4) làm cho tỷ lệ N/S được cân bằng. Rơm rạ thường có hàm lượng canxi, phosphor và muối thấp. Việc bổ sung coban (Co), đồng (Cu) sẽ cải thiện được khẩu phần dựa trên rơm rạ. Tỷ lệ tiêu hóa của rơm sẽ được cải thiện một cách đáng kể nếu bổ sung 1,5-2% urê, 10% rỉ mật và 0,5% hỗn hợp khoáng (muối, P, Ca, S) (Đinh Văn Cải, 2002). Bảng 1. Thành phần hóa học các phần của ngọn mía (%) Chỉ tiêu Lõi thân Vỏ thân Ngọn Vật chất khô 22 39 27 Protein thô 1,4 3,2 2,7 Mỡ 0,2 1,0 0,8 Đường tổng số 46 24 27 Xơ 45 70 57 Khoáng tổng số 1,9 3,1 5,3 Lưu huỳnh 0,2 0,3 0,4 (Nguồn: Vũ Duy Giảng, 2008) 1.1.2. Thân cây bắp Bắp thuộc họ hoà thảo, là loại cây lương thực quan trọng đứng hàng thứ hai sau lúa là một trong ba cây lương thực quan trọng nhất ở nước ta. Phụ phẩm cây bắp là nguồn thức ăn cho gia súc nhai lại có ý nghĩa lớn. Hiện nay, ở nhiều vùng nông thôn nước ta bắp được trồng với mục đích lấy hạt khô. Lượng thân và lá bắp bỏ lại rất lớn, chủ yếu dùng phơi khô và đun nấu, rất lãng phí. Tuy vậy, nếu cây bắp già thì giá trị dinh dưỡng, giá trị làm làm thức ăn thấp do cấu trúc màng tế bào thực vật của nó. Vì vậy, việc xử lý để kéo dài thời gian bảo quản, tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng thân cây bắp sau khi thu hoạch trái là rất cần thiết. Cây bắp sau kh